負(fù)載控制系統(tǒng)、直流負(fù)載和終端裝置制造方法
【專利摘要】終端裝置(4)包括：終端側(cè)通信單元(41)，用于經(jīng)由布線線路(2)來發(fā)送和接收通信信號；以及處理單元(42)，用于利用通信信號向直流負(fù)載提供控制請求。各直流負(fù)載(3)包括：負(fù)載側(cè)通信單元(31)，用于經(jīng)由布線線路(2)來發(fā)送和接收通信信號；以及控制單元(32)，用于根據(jù)來自裝置(4)的控制請求來對工作狀態(tài)進(jìn)行控制。各直流負(fù)載(3)配置有調(diào)整單元(7)，其中該調(diào)整單元(7)用于使得控制單元(32)根據(jù)來自裝置(4)的控制請求對工作狀態(tài)進(jìn)行控制的控制時刻在多個直流負(fù)載(3)之間錯開。
【專利說明】負(fù)載控制系統(tǒng)、直流負(fù)載和終端裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及被配置成終端裝置經(jīng)由直流供給線路來控制多個直流負(fù)載的負(fù)載控制系統(tǒng)、以及直流負(fù)載和終端裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，提出了 DC(直流)配電系統(tǒng)，其中該DC配電系統(tǒng)被配置為經(jīng)由配置在諸如住宅等的配電板中的AC(交流)/DC轉(zhuǎn)換器將諸如商用電源等的交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源，并且將直流電力從該配電板配電至配置于各房間的直流插座。關(guān)于該DC配電系統(tǒng)，考慮將作為直流電力的饋電線路的直流供給線路兼用作通信線路的技術(shù)(例如，參見日本特開2009-158116(以下稱為“文獻(xiàn)I”))。該技術(shù)與在供給交流電力的電力線中使通信信號疊加在交流電壓上的電力線輸送技術(shù)類似。
[0003]文獻(xiàn)I所述的系統(tǒng)將連接有多個直流負(fù)載(照明器具)的直流供給線路視為通信線路，并且利用高頻率的載波將用于傳輸數(shù)據(jù)的通信信號疊加在直流電壓上，由此使得能夠在終端裝置(管理裝置)和直流負(fù)載之間進(jìn)行通信。利用負(fù)載控制系統(tǒng)(照明控制系統(tǒng))，一臺終端裝置能夠利用通信信號對連接至直流供給線路的多個直流負(fù)載的工作狀態(tài)(點(diǎn)亮狀態(tài))進(jìn)行控制。
[0004]然而，在該負(fù)載控制系統(tǒng)中，在產(chǎn)生針對多個直流負(fù)載的控制請求(控制指示)的情況下，由于多個直流負(fù)載的工作狀態(tài)同時改變，因此直流供給線路上的直流電壓可能由于瞬態(tài)響應(yīng)而發(fā)生相對較大的波動。結(jié)果，由于直流電壓的波動，在相同直流供給線路上傳輸?shù)耐ㄐ判盘柕腟/N比下降并且可能無法確保使通信信號的誤碼率保持為指定值以下所需的特定S/N比。
[0005]更具體地，如圖6A所示，盡管由于各直流負(fù)載的工作狀態(tài)的變化所引起的電壓波動的振幅小，但如果在多個直流負(fù)載中工作狀態(tài)同時改變，則這些電壓波動相累加，并且如圖6B所示，直流供給線路上的電壓波動的振幅大。因此，盡管在如圖6A所示電壓波動的振幅小的情況下沒有對通信信號的S/N比產(chǎn)生大的影響，但由于如圖6B所示的振幅大的電壓波動而導(dǎo)致通信信號的S/N比大幅下降，并且無法確保特定S/N比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是考慮到上述情形而作出的，并且本發(fā)明的目的是提供如下一種負(fù)載控制系統(tǒng)、直流負(fù)載和終端裝置，其中該負(fù)載控制系統(tǒng)被配置為即使在產(chǎn)生針對多個直流負(fù)載的控制請求的情況下，對于在直流供給線路上傳輸?shù)耐ㄐ判盘栆泊_保了特定的S/N比。
[0007]本發(fā)明的一種負(fù)載控制系統(tǒng)(1)，包括:多個直流負(fù)載(3)，其各自被配置為經(jīng)由兼用作直流電源線和傳輸線的布線線路⑵從直流電源(5)接收電力供給以進(jìn)行工作；以及終端裝置(4)，其包括:終端側(cè)通信單元(41)，其被配置為經(jīng)由所述布線線路(2)向所述多個直流負(fù)載(3)傳輸通信信號；以及處理單元(42)，其被配置為利用所述通信信號向所述多個直流負(fù)載(3)提供控制請求。所述多個直流負(fù)載(3)中的各直流負(fù)載(3)包括:負(fù)載側(cè)通信單元(31)，其被配置為接收來自所述終端裝置(4)的通信信號；以及控制單元(32)，其被配置為響應(yīng)于從利用所述負(fù)載側(cè)通信單元(31)接收到的通信信號所獲得的控制請求來對該直流負(fù)載(3)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。所述負(fù)載控制系統(tǒng)(I)被配置為在所述多個直流負(fù)載(3)中的作為全部或一部分的兩個以上直流負(fù)載(3)內(nèi)的各所述控制單元(32)響應(yīng)于一個控制請求來對自身的直流負(fù)載(3)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制的情況下，使得所述兩個以上直流負(fù)載(3)內(nèi)的所述控制單元(32)使用于對所述兩個以上直流負(fù)載(3)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制的各時刻分散。
[0008]本發(fā)明的一種負(fù)載控制系統(tǒng)(1)，包括:多個直流負(fù)載(3)，其各自被配置為經(jīng)由兼用作直流電源線和傳輸線的布線線路⑵從直流電源(5)接收電力供給以進(jìn)行工作；以及終端裝置(4)，其包括:終端側(cè)通信單元(41)，其被配置為經(jīng)由所述布線線路(2)向所述多個直流負(fù)載(3)傳輸通信信號；以及處理單元(42)，其被配置為利用所述通信信號向所述多個直流負(fù)載(3)提供控制請求。所述多個直流負(fù)載(3)中的各直流負(fù)載(3)包括:負(fù)載側(cè)通信單元(31)，其被配置為接收來自所述終端裝置(4)的通信信號；以及控制單元(32)，其被配置為響應(yīng)于從利用所述負(fù)載側(cè)通信單元(31)接收到的通信信號所獲得的控制請求來對該直流負(fù)載(3)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。所述負(fù)載控制系統(tǒng)(I)被配置為在所述終端裝置(4)中產(chǎn)生針對所述多個直流負(fù)載(3)的所述控制請求的情況下，對由于所述多個直流負(fù)載(3)的工作狀態(tài)的變化而導(dǎo)致所述布線線路(2)上的直流電壓中產(chǎn)生的電壓波動進(jìn)行抑制，從而針對所述布線線路(2)上所傳輸?shù)乃鐾ㄐ判盘?、確保使誤碼率保持為指定值以下所需的S/N比。
[0009]在實(shí)施例中，所述負(fù)載控制系統(tǒng)使得所述控制單元(32)響應(yīng)于所述控制請求對工作狀態(tài)進(jìn)行控制的各時間點(diǎn)錯開，以使得各時間點(diǎn)在所述多個直流負(fù)載(3)之間不重復(fù)。
[0010]在實(shí)施例中，所述多個直流負(fù)載(3)中的各直流負(fù)載(3)還包括調(diào)整單元(7)，所述調(diào)整單元(7)被配置為在從所述負(fù)載側(cè)通信單元(31)接收到包含所述控制請求的通信信號起、經(jīng)過了在所述多個直流負(fù)載(3)之間不同的固有等待時間之后，使得所述控制單元(32)對所述工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0011]在實(shí)施例中，所述多個直流負(fù)載(3)中的各直流負(fù)載(3)還包括調(diào)整單元(7)，所述調(diào)整單元(7)被配置為在從所述負(fù)載側(cè)通信單元(31)接收到包含所述控制請求的通信信號起、經(jīng)過了隨機(jī)設(shè)置的等待時間之后，使得所述控制單元(32)對所述工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0012]在實(shí)施例中，所述終端裝置(4)還包括調(diào)整單元(7)，所述調(diào)整單元(7)被配置為使得所述終端側(cè)通信單元(41)在所述多個直流負(fù)載(3)之間按不同的時間點(diǎn)發(fā)送包含所述控制請求的通信信號。
[0013]本發(fā)明的直流負(fù)載(3)被配置為用于所述負(fù)載控制系統(tǒng)中。
[0014]本發(fā)明的終端裝置(4)被配置為用于所述負(fù)載控制系統(tǒng)中。
[0015]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):即使在產(chǎn)生針對多個直流負(fù)載的控制請求的情況下，對于在直流供給線路(布線線路)上傳輸?shù)耐ㄐ判盘栆部梢源_保特定的S/N比。
【專利附圖】

【附圖說明】[0016]現(xiàn)在將進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。通過以下的詳細(xì)說明以及附圖將更好地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0017]圖1示出根據(jù)實(shí)施例1的負(fù)載控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其中圖1A是整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并且圖1B是其主要部件的框圖。
[0018]圖2A和2B各自是示出根據(jù)實(shí)施例1的負(fù)載控制系統(tǒng)的操作的說明圖。
[0019]圖3A和3B各自是示出根據(jù)實(shí)施例1的負(fù)載控制系統(tǒng)的操作的說明圖。
[0020]圖4是示出S/N比和誤碼率之間的關(guān)系的曲線圖。
[0021]圖5A和5B各自是示出根據(jù)實(shí)施例1的負(fù)載控制系統(tǒng)的其它操作的說明圖。
[0022]圖6A和6B各自是示出傳統(tǒng)例的操作的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]根據(jù)以下各實(shí)施例的負(fù)載控制系統(tǒng)被配置為用于諸如住宅等內(nèi)的對直流電力進(jìn)行配電的DC配電系統(tǒng)中。在該DC配電系統(tǒng)中，包括電氣機(jī)器和設(shè)備的多個直流負(fù)載被配置為經(jīng)由直流電源線從直流電源接收直流電力的供給以進(jìn)行工作。
[0024]實(shí)施例1
[0025]如圖1A和IB所示，本實(shí)施例的負(fù)載控制系統(tǒng)I包括與兼用作直流電源線和傳輸線的布線線路2相連接的多個(在圖1A的示例中為四個)直流負(fù)載3 (301、302、303和304)以及終端裝置4。連接至布線線路2的直流負(fù)載3的數(shù)量和終端裝置4的數(shù)量可以適當(dāng)改變并且不限于圖1A的示例所示的數(shù)量。
[0026]布線線路2連接至作為直流電源的DC/DC轉(zhuǎn)換器5的輸出。布線線路2例如是2線式線路。DC/DC轉(zhuǎn)換器5容納在配電板6內(nèi)并且連接至AC/DC轉(zhuǎn)換器(未示出)的輸出。該AC/DC轉(zhuǎn)換器容納在配電板6內(nèi)并且被配置為將交流電源(商用電源)轉(zhuǎn)換成直流電源。可以向DC/DC轉(zhuǎn)換器5輸入作為光伏發(fā)電裝置、燃料電池和蓄電池等的輸出的直流電力。
[0027]布線線路2與多個直流負(fù)載3以及終端裝置4相連接，其中這些直流負(fù)載3和終端裝置4被配置為接收從DC/DC轉(zhuǎn)換器5輸出的直流電力以進(jìn)行工作。本實(shí)施例以具有LED (發(fā)光二極管)作為光源并且配置在住宅內(nèi)的適當(dāng)位置處的筒燈作為直流負(fù)載3的示例，并且以用于對直流負(fù)載3的ON(接通)和OFF(斷開)進(jìn)行控制的裝置作為終端裝置4來進(jìn)行說明。
[0028]由于布線線路2兼用作直流電源線和傳輸線，因此連接至布線線路2的各直流負(fù)載3和終端裝置4可以通過將通信信號疊加在布線線路2的直流電壓上來彼此相互進(jìn)行通信。該通信信號是用于利用高頻率的載波來傳輸數(shù)據(jù)的信號。
[0029]如圖1B所示，終端裝置4包括終端側(cè)通信單元41、處理單元42和存儲單元43。終端側(cè)通信單元41被配置為經(jīng)由布線線路2來接收和發(fā)送通信信號。處理單元42被配置為利用通信信號來向多個直流負(fù)載3 (的全部或一部分)提供控制請求。存儲單元43被配置為存儲固有地址。直流負(fù)載3包括負(fù)載側(cè)通信單元31、控制單元32、存儲單元33和計(jì)時器34。負(fù)載側(cè)通信單元31被配置為經(jīng)由布線線路2來接收和發(fā)送通信信號。控制單元32被配置為響應(yīng)于從利用負(fù)載側(cè)通信單元31接收到的通信信號所獲得的控制請求來對直流負(fù)載3的工作狀態(tài)(例如，點(diǎn)亮或熄滅等)進(jìn)行控制。存儲單元33被配置為存儲固有地址。據(jù)此，終端裝置4和多個直流負(fù)載3可以通過在終端側(cè)通信單元41和各負(fù)載側(cè)通信單元31之間發(fā)送和接收通信信號來彼此雙向進(jìn)行通信。該通信信號包含對方的地址作為目的地。
[0030]更具體地，終端裝置4連接至包括多個操作開關(guān)的壁式開關(guān)(未示出)，并且將對應(yīng)表存儲在存儲單元43中。該對應(yīng)表使得如下兩種信息相對應(yīng):對操作開關(guān)進(jìn)行操作時從該操作開關(guān)接收到的操作輸入；以及多個直流負(fù)載3中的與該操作開關(guān)相對應(yīng)的一個或多個直流負(fù)載3的一個或多個地址。終端裝置4被配置為:在從操作開關(guān)接收到操作輸入的情況下，從對應(yīng)表獲取與該操作輸入相對應(yīng)的一個或多個地址并且向具有該一個或多個地址的一個或多個直流負(fù)載3提供控制請求。因此，可以響應(yīng)于操作開關(guān)的操作來對一個或多個直流負(fù)載3的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。直流負(fù)載3被配置為:在經(jīng)由控制單元32的工作狀態(tài)的控制完成的情況下，經(jīng)由通信信號向作為該控制請求的發(fā)送源的終端裝置4返回控制應(yīng)答。
[0031]例如，在從壁式開關(guān)接收到與直流負(fù)載301相對應(yīng)的操作輸入的情況下，終端裝置4向該直流負(fù)載301提供控制請求并且改變該直流負(fù)載301的工作狀態(tài)。對該直流負(fù)載301進(jìn)行控制，以使得在接收到控制請求的時間點(diǎn)處如果該直流負(fù)載301熄滅則點(diǎn)亮該直流負(fù)載301，并且還對該直流負(fù)載301進(jìn)行控制，以使得在接收到控制請求的時間點(diǎn)處如果該直流負(fù)載301點(diǎn)亮則熄滅該直流負(fù)載301。直流負(fù)載301被配置為將該控制之后的工作狀態(tài)作為控制應(yīng)答返回至終端裝置4。
[0032]在終端裝置4的存儲單元43內(nèi)的對應(yīng)表中，可以使兩個以上直流負(fù)載3與一個操作輸入相關(guān)聯(lián)。在接收到這種操作輸入的情況下，終端裝置4同時產(chǎn)生針對這兩個以上直流負(fù)載3的控制請求。
[0033]也就是說，例如在接收到與四臺直流負(fù)載301、302、303和304相對應(yīng)的操作輸入的情況下，終端裝置4通過多播來同時向這四臺直流負(fù)載301、302、303和304提供控制請求。然而，如果多個直流負(fù)載301、302、303和304的工作狀態(tài)同時改變，則布線線路2上的直流電壓由于瞬態(tài)響應(yīng)而發(fā)生相對較大的波動。
[0034]此時，相同布線線路2上所傳輸?shù)耐ㄐ判盘柕腟/N比下降，并且可能無法確保使與通信信號有關(guān)的誤碼率保持為指定值以下所需的特定S/N比。在本實(shí)施例中，如圖1A所示，相同布線線路2是電連接至終端裝置4的一個或多個電線。相同布線線路2上所傳輸?shù)耐ㄐ判盘柊?從向直流負(fù)載301、302、303和304提供了控制請求的終端裝置4發(fā)送至其它直流負(fù)載的通信信號；以及從其它終端裝置4發(fā)送來的通信信號。
[0035]因此，負(fù)載控制系統(tǒng)I被配置為:在多個直流負(fù)載3中的作為全部或一部分的兩個以上直流負(fù)載3內(nèi)的各控制單元32響應(yīng)于控制請求來對其自身的直流負(fù)載3的工作狀態(tài)進(jìn)行控制的情況下，使得這兩個以上直流負(fù)載3中的控制單元3在用于對直流負(fù)載3的工作狀態(tài)進(jìn)行控制的各個時刻方面存在分散性。期望各時刻在指定時間內(nèi)分散或者在根據(jù)單位時間(布線線路上的直流電壓的波動減小為小于閾值的指定時間，其中該波動是由于一臺直流負(fù)載3的工作狀態(tài)的變化所引起的)和直流負(fù)載3的臺數(shù)所獲得的時間段內(nèi)分散。在本實(shí)施例中，負(fù)載控制系統(tǒng)I被配置為:在終端裝置4中產(chǎn)生針對兩個以上直流負(fù)載3的控制請求的情況下，抑制由于這兩個以上直流負(fù)載3的工作狀態(tài)的變化所引起的布線線路2上的直流電壓的電壓波動，從而針對布線線路2上所傳輸?shù)耐ㄐ判盘枺_保使誤碼率保持為指定值以下所需的特定S/N比。因此，負(fù)載控制系統(tǒng)I被配置為使得控制單元32響應(yīng)于控制請求來控制其工作狀態(tài)的各時間點(diǎn)在多個直流負(fù)載3之間能夠不重復(fù)地錯開。在本實(shí)施例中，如圖1B所示，多個直流負(fù)載3各自設(shè)置有調(diào)整單元7。調(diào)整單元7被配置為在終端裝置4中產(chǎn)生針對兩個以上直流負(fù)載3的控制請求的情況下，抑制直流電壓中產(chǎn)生的電壓波動。
[0036]在圖1B中，調(diào)整單元7被配置為使控制單元32響應(yīng)于控制請求對工作狀態(tài)進(jìn)行控制的時間點(diǎn)(控制時刻)以與其它直流負(fù)載3相協(xié)調(diào)的方式錯開，使得在兩個以上直流負(fù)載3之間不會重復(fù)，由此抑制直流電壓中產(chǎn)生的電壓波動。換句話說，即使在終端裝置4中產(chǎn)生針對兩個以上直流負(fù)載3的一個控制請求的情況下，多個調(diào)整單元7也使得響應(yīng)于控制請求來對工作狀態(tài)進(jìn)行控制的時間點(diǎn)以在兩個以上直流負(fù)載3之間不重復(fù)的方式錯開。這使得負(fù)載控制系統(tǒng)I能夠避免兩個以上直流負(fù)載3的工作狀態(tài)同時發(fā)生改變并且抑制通信信號的S/N比的下降。
[0037]在本實(shí)施例中，調(diào)整單元7分別安裝在多個直流負(fù)載3中。此外，直流負(fù)載3的存儲單元33預(yù)先存儲多個直流負(fù)載3之間不同的固有等待時間。預(yù)先將等待時間的長度設(shè)置為在屬于一個負(fù)載控制系統(tǒng)I的所有多個直流負(fù)載3之間不同。在圖1B中，調(diào)整單元7被配置為:從負(fù)載側(cè)通信單元31接收到包含控制請求的通信信號的時間點(diǎn)起經(jīng)由計(jì)時器34開始對設(shè)置在其自身的直流負(fù)載3中的固有等待時間進(jìn)行計(jì)時；并且在經(jīng)過了該等待時間的時間點(diǎn)處向控制單元32提供用以執(zhí)行響應(yīng)于該控制請求的工作狀態(tài)的控制的指示。結(jié)果，在兩個以上直流負(fù)載3中，即使終端裝置4將包含控制請求的通信信號通過多播同時發(fā)送至兩個以上直流負(fù)載3，實(shí)際進(jìn)行工作狀態(tài)的控制的控制時刻也在這兩個以上直流負(fù)載3之間分散。
[0038]現(xiàn)在參考圖2A和2B的示例來說明本實(shí)施例中的負(fù)載控制系統(tǒng)I的操作。圖2A示出由于因直流負(fù)載301、302、303和304的各工作狀態(tài)的變化所引起的瞬態(tài)響應(yīng)而發(fā)生波動的電壓。圖2B示出作為各電壓波動的累加的最終結(jié)果的布線線路2中產(chǎn)生的電壓波動。
[0039]在負(fù)載控制系統(tǒng)I中，如圖2A所示，在終端裝置4同時發(fā)送包含控制請求的通信信號的情況下，在從通信信號的接收點(diǎn)起經(jīng)過了固有等待時間tl、t2、t3和t4之后，直流負(fù)載301、302、303和304分別改變其工作狀態(tài)。在圖2A的示例中，將等待時間tl、t2、t3和t4的長度設(shè)置得在約幾十毫秒的范圍內(nèi)依次變長(tl〈t2〈t3〈t4)。
[0040]在直流負(fù)載301中，在從通信信號的接收點(diǎn)起經(jīng)過了等待時間tl之后其工作狀態(tài)改變，由此在布線線路2上的直流電壓Vl中產(chǎn)生由于瞬態(tài)響應(yīng)所引起的電壓波動。在直流負(fù)載302中，在從通信信號的接收點(diǎn)起經(jīng)過了等待時間t2之后其工作狀態(tài)改變，由此在布線線路2上的直流電壓V2中產(chǎn)生由于瞬態(tài)響應(yīng)所引起的電壓波動。在直流負(fù)載303中，在從通信信號的接收點(diǎn)起經(jīng)過了等待時間t3之后其工作狀態(tài)改變，由此在布線線路2上的直流電壓V3中產(chǎn)生由于瞬態(tài)響應(yīng)所引起的電壓波動。在直流負(fù)載304中，在從通信信號的接收點(diǎn)起經(jīng)過了等待時間t4之后其工作狀態(tài)改變，由此在布線線路2上的直流電壓V4中產(chǎn)生由于瞬態(tài)響應(yīng)所引起的電壓波動。在圖2A的示例中，假定由于直流負(fù)載3的工作狀態(tài)的變化而產(chǎn)生的電壓波動具有相同的振幅(峰到峰)“Al”。
[0041]因此，由于因瞬態(tài)響應(yīng)而產(chǎn)生電壓波動的時刻在直流負(fù)載301、302、303和304之間相互不同，因此如圖2B所示，最終在布線線路2上的直流電壓VO中產(chǎn)生的電壓波動在時間軸方向上分散。結(jié)果，與直流負(fù)載301、302、303和304的工作狀態(tài)同時改變并且作為各瞬態(tài)響應(yīng)的累加結(jié)果而導(dǎo)致電壓波動的振幅大的情況不同，將布線線路2上的直流電壓VO中產(chǎn)生的電壓波動的振幅抑制為“Al”。
[0042]根據(jù)上述實(shí)施例的負(fù)載控制系統(tǒng)1，即使在終端裝置4中產(chǎn)生針對兩個以上直流負(fù)載3的控制請求，調(diào)整單元7也使控制時刻針對各直流負(fù)載3錯開，由此避免直流負(fù)載3的工作狀態(tài)同時發(fā)生改變。結(jié)果，與多個直流負(fù)載3的工作狀態(tài)同時改變的情況相比，可以將布線線路2上的直流電壓的電壓波動的振幅抑制得較小，由此抑制由于直流電壓的電壓波動所引起的通信信號的S/N比的下降并且確保特定的S/N比。這里所述的特定的S/N比是使得與通信信號有關(guān)的誤碼率保持為指定值以下所需的S/N比，從而在終端裝置4和相應(yīng)的多個直流負(fù)載3之間建立通信。
[0043]由于負(fù)載的工作狀態(tài)改變時的瞬態(tài)響應(yīng)所引起的電壓波動不僅可以在直流電壓上產(chǎn)生而且還可以在交流電壓上產(chǎn)生。然而，在DC配電系統(tǒng)中，由于與從諸如商用電源等對交流電力進(jìn)行配電的AC配電系統(tǒng)相比、該系統(tǒng)的電源容量小，因此可能容易發(fā)生由于瞬態(tài)響應(yīng)所引起的電壓波動。因此，本實(shí)施例的負(fù)載控制系統(tǒng)I不僅應(yīng)用于AC配電系統(tǒng)而且還應(yīng)用于DC配電系統(tǒng)，由此在抑制由于電壓波動所引起的通信信號的S/N比的下降方面具有顯著效果。
[0044]此外，在本實(shí)施例的負(fù)載控制系統(tǒng)中，調(diào)整單元7分別安裝在多個直流負(fù)載3各自中。在從通信信號的接收點(diǎn)起經(jīng)過了多個直流負(fù)載3之間不同的固有等待時間的時間點(diǎn)處，調(diào)整單元使得控制單元32能夠進(jìn)行響應(yīng)于控制請求的工作狀態(tài)的控制。因此，每當(dāng)接收到通信信號時需要各直流負(fù)載3以相同方式在經(jīng)過了固有等待時間之后對控制單元32進(jìn)行控制，并且由于在調(diào)整單元7中不需要復(fù)雜的運(yùn)算處理因此可以簡化結(jié)構(gòu)。
[0045]在一個變形實(shí)施例中，調(diào)整單元7被配置為判斷經(jīng)由負(fù)載側(cè)通信單元31所接收到的通信信號是通過多播還是單播發(fā)送的。此外，調(diào)整單元7被配置為在通過多播來發(fā)送通信信號的情況下使等待時間的計(jì)時有效，以及在通過單播來發(fā)送通信信號的情況下使等待時間的計(jì)時無效(例如，將等待時間設(shè)置為O)。在這種情況下，僅在產(chǎn)生來自終端裝置4的針對兩個以上直流負(fù)載3的控制請求的情況下，調(diào)整單元7才在經(jīng)過了等待時間之后使控制時刻錯開。此外，在僅向一臺直流負(fù)載3給予控制請求的情況下，接收到該控制請求的直流負(fù)載3使調(diào)整單元7的功能無效，并且在無需對等待時間計(jì)時的情況下立即執(zhí)行響應(yīng)于控制請求的工作狀態(tài)的控制。據(jù)此，在僅向一臺直流負(fù)載3給出控制請求的情況下，針對該控制請求的直流負(fù)載3的應(yīng)答速度沒有下降。此外，可以利用通信信號中所包含的地址來判斷是否向一臺直流負(fù)載3給出控制請求。
[0046]以下參考圖3和4來詳細(xì)說明利用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)來確保特定的S/N比這一點(diǎn)。
[0047]將通信信號疊加在布線線路2上的直流電壓上。在圖3A中，與通信信號100的振幅AlOO相比，直流電壓101的電壓波動的振幅AlOl小。在這種情況下，即使這兩者疊加，直流電壓也不會對S/N比產(chǎn)生大的影響。另一方面，在圖3B中，與通信信號100的振幅AlOO相比，直流電壓102的電壓波動的振幅A102大。在這種情況下，如果這兩者疊加，則通信信號100中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)的S/N比因作為噪聲的直流電壓102的電壓波動而大幅下降。簡言之，通信信號100中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)因作為噪聲的直流電壓102的電壓波動而被損壞。
[0048]圖4針對多階的不同的多個種類的調(diào)制方式示出S/N比(SNR)和誤碼率(BER)之間的關(guān)系(省略了錯誤糾正的情況下的理論值)。圖4示出BPSK (相移鍵控)、QPSK、8PSK、16QAM(正交幅度調(diào)制)和64QAM這5種調(diào)制方式的關(guān)系，其中越高階的調(diào)制方式，數(shù)據(jù)量越大，但越易受噪聲影響。如圖4所示，在實(shí)現(xiàn)了相同程度的誤碼率的情況下，越高階的調(diào)制方式具有越高的S/N比。如從圖4可以看出，即使僅S/N比略微下降，誤碼率也大幅變大，由此容易發(fā)生通信錯誤。
[0049]例如，關(guān)于直流負(fù)載3由照明器具構(gòu)成的負(fù)載控制系統(tǒng)1，傳輸數(shù)據(jù)量少，因此BPSK就足夠了。然而，由于該系統(tǒng)I要求直流負(fù)載3的高應(yīng)答速度，因此作為系統(tǒng)整體所要求的誤碼率的條件變得嚴(yán)格。在該系統(tǒng)要求滿足BER S 10-7的條件的誤碼率、即指定值為10-7以下的誤碼率的情況下，在BPSK中需要如圖4所示的滿足SNR ^ IldB的條件的S/Nt匕。因此，在不存在噪聲電平約為接收端中的通信信號的信號電平的1/3.5以下的條件的情況下，無法實(shí)現(xiàn)使誤碼率保持為指定值(10-7)以下所用的特定S/N比。此外，在相同條件下，在應(yīng)用錯誤糾正的情況下，即使誤碼率改善了例如約6dB，在噪聲電平超過所述信號電平的兩倍(簡言之，約為信號電平的1/1.75)時，仍無法實(shí)現(xiàn)使誤碼率保持為指定值以下所用的特定S/N比。
[0050]因此，如圖3B所示，在直流電壓102的電壓波動的振幅A102大于通信信號100的振幅AlOO的情況下，即使該電壓波動的發(fā)生頻率低，也難以實(shí)現(xiàn)根據(jù)如上所述的誤碼率的指定值所要求的特定S/N比。作為對比，如圖3A所示，在直流電壓101的電壓波動的振幅AlOl小于通信信號100的振幅AlOO的情況下，即使該電壓波動的發(fā)生頻率高，也可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)誤碼率的指定值所要求的特定S/N比。簡言之，在本實(shí)施例的負(fù)載控制系統(tǒng)I中，可以確保特定S/N比。這是因?yàn)?將由于直流電壓的瞬態(tài)響應(yīng)所引起的電壓波動的振幅抑制得較小并且抑制了通信信號的S/N比的下降。
[0051]此外，對于另一示例，在被配置為利用溫度傳感器的測量結(jié)果來控制作為直流負(fù)載3的空調(diào)的負(fù)載控制系統(tǒng)I中，該系統(tǒng)不要求如上述照明器具的情況所要求的直流負(fù)載3的高應(yīng)答速度。在這種情況下，由于即使因通信錯誤而無法對直流負(fù)載3進(jìn)行控制、終端裝置4仍可以再次發(fā)送控制請求，因此作為系統(tǒng)整體所要求的誤碼率的條件變得不嚴(yán)格。簡言之，在要求滿足BER ^ 10-2的條件的誤碼率、即指定值為10-2以下的誤碼率的情況下，即使不存在錯誤糾正，在如圖4所示的BPSK中也僅需要約5dB的S/N比。
[0052]此外，在這種情況下， 與上述照明器具的情況相同，如圖3B所示，在直流電壓102的電壓波動的振幅A102大于通信信號100的振幅AlOO的情況下，難以實(shí)現(xiàn)使誤碼率保持為指定值(10-2)以下所用的特定S/N比。作為對比，如圖3A所示，在直流電壓101的電壓波動的振幅AlOl小于通信信號100的振幅AlOO的情況下，可以容易地實(shí)現(xiàn)根據(jù)誤碼率的指定值所要求的特定S/N比。
[0053]在本實(shí)施例中，調(diào)整單元7實(shí)質(zhì)利用在多個直流負(fù)載3之間預(yù)先設(shè)置的固有等待時間來以協(xié)調(diào)方式使控制時刻在這多個直流負(fù)載3之間錯開，但本發(fā)明不限于該示例。例如，安裝在多個直流負(fù)載3各自中的調(diào)整單元7可被配置為:在從負(fù)載側(cè)通信單元31接收到包含控制請求的通信信號起經(jīng)過了隨機(jī)設(shè)置的等待時間之后，使得控制單元32能夠?qū)ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)行控制。在該示例中，直流負(fù)載3沒有設(shè)置固有等待時間，而是每當(dāng)負(fù)載側(cè)通信單元31接收到包含控制請求的通信信號時在調(diào)整單元7中確定隨機(jī)等待時間。在負(fù)載側(cè)通信單元31接收到包含控制請求的通信信號時，調(diào)整單元7開始對隨機(jī)確定的等待時間進(jìn)行計(jì)時。在經(jīng)過了該等待時間的時間點(diǎn)處，調(diào)整單元7向控制單元32提供用以執(zhí)行響應(yīng)于控制請求的工作狀態(tài)的控制的指示。[0054]在該結(jié)構(gòu)的負(fù)載控制系統(tǒng)I中，如圖5所示，在終端裝置4同時發(fā)送包含控制請求的通信信號的情況下，在從該通信信號的接收點(diǎn)起經(jīng)過了隨機(jī)的等待時間tl、t2、t3和t4之后，直流負(fù)載301、302、303和304分別改變它們的工作狀態(tài)。與圖2相同，圖5A示出由于因直流負(fù)載301、302、303和304的各工作狀態(tài)的變化所引起的瞬態(tài)響應(yīng)而發(fā)生的電壓波動，并且圖5B示出作為各電壓波動的累加結(jié)果而最終在布線線路2上產(chǎn)生的電壓波動。
[0055]簡言之，由于在兩個以上直流負(fù)載3之間隨機(jī)確定等待時間tl、t2、t3和t4(tl ^ t2 ^ t3 ^ t4),因此如圖5A所示，由瞬態(tài)響應(yīng)而產(chǎn)生電壓波動的時刻在直流負(fù)載301、302、303和304各自中互不相同的概率高。因此，如圖5B所示，最終在布線線路2上的直流電壓VO中產(chǎn)生的電壓波動在時間軸方向上分散。結(jié)果，可以將布線線路2上的直流電壓VO中產(chǎn)生的電壓波動的振幅抑制為“Al”。
[0056]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使屬于同一負(fù)載控制系統(tǒng)I的直流負(fù)載3的臺數(shù)增加，由于直流負(fù)載3的各等待時間是隨機(jī)確定的，因此在不同的直流負(fù)載3之間也可以降低控制時刻發(fā)生重復(fù)的概率。因此，即使終端裝置4通過多播向多個直流負(fù)載3同時發(fā)送包含控制請求的通信信號，也可以降低這多個直流負(fù)載3的工作狀態(tài)同時發(fā)生改變的概率。此外，由于在負(fù)載控制系統(tǒng)I的安裝等的情況下承包商無需針對各直流負(fù)載3設(shè)置固有等待時間，因此可以節(jié)省承包商的勞動。
[0057]實(shí)施例2
[0058]本實(shí)施例的負(fù)載控制系統(tǒng)I與實(shí)施例1的負(fù)載控制系統(tǒng)I的不同之處在于調(diào)整單元不是安裝在各直流負(fù)載3中而是安裝在終端裝置4中。在下文，向相同種類的元件指派與實(shí)施例1相同的附圖標(biāo)記，并且適當(dāng)省略對這些元件的說明。
[0059]在本實(shí)施例中，調(diào)整單元被配置為使得終端側(cè)通信單元41能夠在兩個以上直流負(fù)載3之間按不同的時間點(diǎn)(發(fā)送時刻)發(fā)送包含控制請求的通信信號。因此，這兩個以上直流負(fù)載3的控制單元32可以使得用于對響應(yīng)于一個控制請求的工作狀態(tài)進(jìn)行控制的各時間點(diǎn)(控制時刻)在這兩個以上直流負(fù)載3之間錯開。簡言之，在接收到與這兩個以上直流負(fù)載3有關(guān)的操作輸入的情況下，終端裝置4通過經(jīng)由調(diào)整單元調(diào)整發(fā)送時刻，不是同時而是按在多個直流負(fù)載3之間不同的時間點(diǎn)向這多個直流負(fù)載3提供控制請求。例如，每當(dāng)從操作輸入的接收點(diǎn)起經(jīng)過了隨機(jī)確定的等待時間時，調(diào)整單元向兩個以上直流負(fù)載3各自順次發(fā)送通信信號，以使得發(fā)送時刻在這兩個以上直流負(fù)載3之間不同。
[0060]在上述實(shí)施例的負(fù)載控制系統(tǒng)I中，由于終端裝置4具有調(diào)整單元，因此針對各直流負(fù)載3不需要調(diào)整單元的功能并且可以毫無改變地應(yīng)用現(xiàn)有的直流負(fù)載3。此外，即使屬于同一負(fù)載控制系統(tǒng)I的直流負(fù)載3的臺數(shù)增加，在不同的直流負(fù)載3之間也可以降低控制時刻發(fā)生重復(fù)的概率。這是因?yàn)榻K端裝置4隨機(jī)確定發(fā)送時刻的等待時間。
[0061]在不限于上述結(jié)構(gòu)的情況下，終端裝置4可以將針對各直流負(fù)載3預(yù)先確定的等待時間存儲在存儲單元43中，并且可被配置為按所確定的順序發(fā)送通信信號。
[0062]其它結(jié)構(gòu)和功能與實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)和功能相同。
[0063]調(diào)整單元不限于針對作為控制請求的對象的所有直流負(fù)載3而使控制時刻錯開的結(jié)構(gòu)。調(diào)整單元還可被配置為僅針對作為控制請求的對象的兩個以上直流負(fù)載3中的一部分直流負(fù)載而使控制時刻錯開。此外，在這種情況下，與所有直流負(fù)載3的工作狀態(tài)同時改變的情況相比，由于可以將直流電壓的電壓波動抑制得較小，因此可以抑制通信信號的S/N比的下降。
[0064]此外，調(diào)整單元可以利用除使控制時刻錯開的方法以外的方法來抑制由于直流負(fù)載3的工作狀態(tài)的變化而在布線線路2上的直流電壓中產(chǎn)生的電壓波動，從而確保特定的S/N比。盡管省略了詳細(xì)說明，但是，例如，調(diào)整單元可以甚至以該調(diào)整單元執(zhí)行用以減少作為控制請求的對象的兩個以上直流負(fù)載3中的至少一個直流負(fù)載3的浪涌電流的控制的方式來抑制直流電壓中產(chǎn)生的電壓波動。
[0065]盡管已經(jīng)參考特定優(yōu)選實(shí)施例說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在沒有背離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍、即權(quán)利要求書的情況下進(jìn)行多種修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)載控制系統(tǒng),包括: 多個直流負(fù)載，其各自被配置為經(jīng)由兼用作直流電源線和傳輸線的布線線路從直流電源接收電力供給以進(jìn)行工作；以及 終端裝置，其包括:終端側(cè)通信單元，其被配置為經(jīng)由所述布線線路向所述多個直流負(fù)載傳輸通信信號；以及處理單元，其被配置為利用所述通信信號向所述多個直流負(fù)載提供控制請求， 其中，所述多個直流負(fù)載中的各直流負(fù)載包括:負(fù)載側(cè)通信單元，其被配置為接收來自所述終端裝置的通信信號；以及控制單元，其被配置為響應(yīng)于從利用所述負(fù)載側(cè)通信單元接收到的通信信號所獲得的控制請求來對該直流負(fù)載的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，以及 所述負(fù)載控制系統(tǒng)被配置為在所述多個直流負(fù)載中的作為全部或一部分的兩個以上直流負(fù)載內(nèi)的各所述控制單元響應(yīng)于一個控制請求來對自身的直流負(fù)載的工作狀態(tài)進(jìn)行控制的情況下，使得所述兩個以上直流負(fù)載內(nèi)的所述控制單元使用于對所述兩個以上直流負(fù)載的工作狀態(tài)進(jìn)行控制的各時刻分散。
2.—種負(fù)載控制系統(tǒng),包括: 多個直流負(fù)載，其各自被配置為經(jīng)由兼用作直流電源線和傳輸線的布線線路從直流電源接收電力供給以進(jìn)行工作；以及 終端裝置，其包括:終端側(cè)通信單元，其被配置為經(jīng)由所述布線線路向所述多個直流負(fù)載傳輸通信信號；以及處理單元，其被配置為利用所述通信信號向所述多個直流負(fù)載提供控制請求， 其中，所述多個直流負(fù)載中的各直流負(fù)載包括:負(fù)載側(cè)通信單元，其被配置為接收來自所述終端裝置的通信信號；以及控制單元，其被配置為響應(yīng)于從利用所述負(fù)載側(cè)通信單元接收到的通信信號所獲得的控制請求來對該直流負(fù)載的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，以及 所述負(fù)載控制系統(tǒng)被配置為在所述終端裝置中產(chǎn)生針對所述多個直流負(fù)載的所述控制請求的情況下，對由于所述多個直流負(fù)載的工作狀態(tài)的變化而導(dǎo)致所述布線線路上的直流電壓中產(chǎn)生的電壓波動進(jìn)行抑制，從而針對所述布線線路上所傳輸?shù)乃鐾ㄐ判盘枴⒋_保使誤碼率保持為指定值以下所需的S/N比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的負(fù)載控制系統(tǒng)，其中，所述負(fù)載控制系統(tǒng)使得所述控制單元響應(yīng)于所述控制請求對工作狀態(tài)進(jìn)行控制的各時間點(diǎn)錯開，以使得各時間點(diǎn)在所述多個直流負(fù)載之間不重復(fù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的負(fù)載控制系統(tǒng)，其中，所述多個直流負(fù)載中的各直流負(fù)載還包括調(diào)整單元，所述調(diào)整單元被配置為在從所述負(fù)載側(cè)通信單元接收到包含所述控制請求的通信信號起、經(jīng)過了在所述多個直流負(fù)載之間不同的固有等待時間之后，使得所述控制單元對所述工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的負(fù)載控制系統(tǒng)，其中，所述多個直流負(fù)載中的各直流負(fù)載還包括調(diào)整單元，所述調(diào)整單元被配置為在從所述負(fù)載側(cè)通信單元接收到包含所述控制請求的通信信號起、經(jīng)過了隨機(jī)設(shè)置的等待時間之后，使得所述控制單元對所述工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的負(fù)載控制系統(tǒng)，其中，所述終端裝置還包括調(diào)整單元，所述調(diào)整單元被配置為使得所述終端側(cè)通信單元在所述多個直流負(fù)載之間按不同的時間點(diǎn)發(fā)送包含所述控制請求的通信信號。
7.一種直流負(fù)載，其被配置為用于根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的負(fù)載控制系統(tǒng)中。
8.—種終端裝置，其被配置為用于根據(jù)權(quán)利要求6所述的負(fù)載控制系統(tǒng)中。
【文檔編號】H04B3/54GK103493506SQ201280018658
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月20日
【發(fā)明者】前田充, 國吉賢治, 田邊充 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社