(57)【要約】【課題】所定の情報を電気機器の動作信号に重畳させた重畳信号として通信装置に送信することができる信号処理装置等を提供する。【解決手段】信号処理装置（１００）は、所定の情報を示すデータ信号を動作素子の状態に応じた動作信号に重畳させた重畳信号として外部の通信装置（情報書換装置２００、入力ユニット４）に送信する重畳信号送信部（１５５）と、前記所定の情報を記憶する情報記憶部（１４０）と、外部からの指示入力に基づき、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える情報書換部（１５３）とを備える。【選択図】図１
2020072400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作素子の状態に応じた動作信号を外部の通信装置に送信する、または、動作素子を制御する動作信号を前記通信装置から受信するとともに、所定の情報を示すデータ信号を前記動作信号に重畳させた重畳信号として前記通信装置に送信する重畳信号送信部と、
前記所定の情報を記憶する情報記憶部と、
外部からの指示入力に基づき、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える情報書換部とを備える信号処理装置。
【請求項２】
前記動作素子を備える外部の電気機器と、前記動作信号の送信または受信を行う電気機器側端子と、
前記通信装置と、前記動作信号の送信または受信を行う通信装置側端子と、をさらに備える請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
外部からの光信号を受光する受光部をさらに備え、
前記情報書換部は、前記受光部が受光した前記光信号に基づき、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記光信号の受光を監視する監視部をさらに備え、
前記監視部によって前記光信号が検知された場合、前記重畳信号送信部による前記重畳信号の送信が行われずに、前記情報書換部が前記光信号に基づき前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換え、
前記情報書換部による書き換え処理が完了した後に、前記重畳信号送信部は前記重畳信号の送信を行う請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記通信装置と接続される信号線から供給される電流値を検知する電流検知部をさらに備え、
前記情報書換部は、前記電流検知部によって検知された電流値の変動で示される書換用電流信号に基づき、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記動作信号がオン・オフ信号であるとともに、
前記情報書換部は、前記電流検知部によって、前記動作信号のオン信号における電流値よりも高い電流値が検知された場合に、該電流値の変動を書換用電流信号として認識する請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
オフ信号である前記動作信号の送信または受信を行っている間、前記情報書換部は、前記電流値によって、前記動作信号のオフ信号における電流値よりも高い電流値が検知された場合に、該電流値の変動を書換用電流信号として認識する請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記重畳信号の送信が行われる通常動作モードと、前記重畳信号の送信が行われない低消費電流モードとを切り替える動作モード切替部をさらに備え、
前記動作モード切替部は、前記低消費電流モードにおいて前記電流検知部が所定の閾値以上の電流を所定のパルス幅以上で検知した場合に、前記通常動作モードに切り替える請求項５から７のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記低消費電流モードで動作中に、前記電流検知部が検知した前記書換用電流信号が所定のデータ列である場合に、前記情報書換部は前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える書換モードに移行する請求項８に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
請求項３または４に記載の信号処理装置に対して、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える指示を行う情報書換装置であって、
書き換える情報を取得する情報取得部と、
前記情報に応じた前記光信号を、前記信号処理装置が備える前記受光部に対して投光する投光部とを備える情報書換装置。
【請求項１１】
請求項５〜９のいずれか一項に記載の信号処理装置に対して、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える指示を行う情報書換装置であって、
書き換える情報を取得する情報取得部と、
前記情報に応じて前記書換用電流信号を生成する電流制御部とを備える情報書換装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の信号処理装置に対して、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える指示を行う情報書換装置であって、
書き換える情報を取得する情報取得部と、
前記情報に応じて前記書換用電流信号を生成する電流制御部とを備え、
前記動作信号がオン・オフ信号であるとともに、
前記電流制御部は、前記動作信号のオン信号における電流値よりも高い電流値によって前記書換用電流信号を生成する情報書換装置。
【請求項１３】
前記信号処理装置がオフ信号である前記動作信号の送信または受信を行っている間、前記電流制御部は、前記動作信号のオフ信号における電流値よりも高い電流値によって前記書換用電流信号を生成する請求項１２に記載の情報書換装置。
【請求項１４】
動作素子の状態に応じた動作信号を検出する動作信号処理部と、
所定の情報を示すデータ信号を前記動作信号に重畳させた重畳信号から前記データ信号を抽出するデータ信号処理部とをさらに備える請求項１１から１３のいずれか１項に記載の情報書換装置。
【請求項１５】
請求項８に記載の信号処理装置に対して、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える指示を行う情報書換装置であって、
書き換える情報を取得する情報取得部と、
前記情報に応じて前記書換用電流信号を生成する電流制御部とを備え、
前記電流制御部は、前記信号処理装置の起動後に、前記所定の閾値以上の電流値を有する電流が所定のパルス幅で流れるように該信号処理装置に電流を供給する情報書換装置。
【請求項１６】
前記電流制御部は、前記低消費電流モードで動作中の前記信号処理装置に対して、所定のデータ列である前記書換用電流信号を供給し、その後、書き換える情報に応じた前記書換用電流信号を供給する、請求項１５に記載の情報書換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気信号を処理する信号処理装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出情報に加えて通信データの送受信を行う３線式の電気機器（センサ等）があった。このような電気機器は、電源の供給および信号の入出力のために、電源線２本と信号線１本とを少なくとも必要とした。３線式の通信方法の１つに、IO-Link（登録商標）がある。非特許文献１はIO-Linkの仕様書である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】“IO-Link Interface and System Specification”、version 1.1.2、July 2013、IO-Link Community、Order No:10.002、4 Overview of SDCI、p32-p37
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１の技術では、配線数が多くなるという問題がある。また、非特許文献１の技術では、例えば、センサの検出信号をセンサが通信データに変換して外部に送信する。それゆえ、変換処理のために、外部機器が検出信号を認識するまでの時間が長くなる、または、センサおよび外部機器の回路構成が複雑になるという問題がある。
【０００５】
また、配線数を削減するための技術の一例として、動作素子に関する信号をデータ信号に重畳させた重畳信号を通信に用いることにより、配線数を削減することが考えられる。しかしながら、重畳信号を実際に通信に用いるためには、電気機器および通信装置の両方が重畳信号を用いた通信に対応している必要があるため、一連のシステムを導入する場合、高コストとなるおそれがある。
【０００６】
本開示の一態様は前記の問題に鑑みてなされたものであり、所定の情報を電気機器の動作信号に重畳させた重畳信号として通信装置に送信することができる信号処理装置等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】
本発明は、前述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【０００８】
すなわち、本開示の一側面に係る信号処理装置は、動作素子の状態に応じた動作信号を外部の通信装置に送信する、または、動作素子を制御する動作信号を前記通信装置から受信するとともに、所定の情報を示すデータ信号を前記動作信号に重畳させた重畳信号として前記通信装置に送信する重畳信号送信部と、前記所定の情報を記憶する情報記憶部と、外部からの指示入力に基づき、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える情報書換部とを備える。
【０００９】
この構成によれば、所定の情報を動作信号に重畳させた重畳信号として通信装置に送信することができる。また、重畳信号として送信する内容に含まれる所定の情報を書き換えることが可能となる。
【００１０】
前記一側面に係る信号処理装置において、前記動作素子を備える外部の電気機器と、前記動作信号の送信または受信を行う電気機器側端子と、前記通信装置と、前記動作信号の送信または受信を行う通信装置側端子と、をさらに備えてもよい。この構成によれば、外部の電気機器が重畳信号送信に対応していない場合であっても、当該信号処理装置を使うことによって、重畳信号送信を実現することが可能となる。
【００１１】
前記一側面に係る信号処理装置において、外部からの光信号を受光する受光部をさらに備え、前記情報書換部は、前記受光部が受光した前記光信号に基づき、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換えてもよい。この構成によれば、光信号によって書き換える情報を受信することが可能となる。ここで、例えば電気信号を配線を介して受信する場合、配線を接続するための端子を信号処理装置の筐体に設ける必要があるが、このような端子は、外部環境の影響（例えば水、油、塵など）を受けやすい。これに対して、光信号を受信する場合、例えば信号処理装置の筐体に光を透過する窓を設け、筐体の内部に受光部を設ける構成が考えられる。すなわち、外部環境の影響を受けにくい構成とすることができる。
【００１２】
前記一側面に係る信号処理装置において、前記光信号の受光を監視する監視部をさらに備え、前記監視部によって前記光信号が検知された場合、前記重畳信号送信部による前記重畳信号の送信が行われずに、前記情報書換部が前記光信号に基づき前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換え、前記情報書換部による書き換え処理が完了した後に、前記重畳信号送信部は前記重畳信号の送信を行ってもよい。この構成によれば、情報書換部による書き換え処理が行われている間は、重畳信号の送信が行われない。よって、情報書換部による書き換え処理と、重畳信号の送信とのそれぞれが互いに干渉せずに適切に実行することができる。
【００１３】
前記一側面に係る信号処理装置において、前記通信装置と接続される信号線から供給される電流値を検知する電流検知部をさらに備え、前記情報書換部は、前記電流検知部によって検知された電流値の変動で示される書換用電流信号に基づき、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換えてもよい。この構成によれば、通信装置と接続される信号線を介して書き換える情報を受信することが可能となる。よって、書き換える情報を受信するための特別な構成を必要としない。
【００１４】
前記一側面に係る信号処理装置において、前記動作信号がオン・オフ信号であるとともに、前記情報書換部は、前記電流検知部によって、前記動作信号のオン信号における電流値よりも高い電流値が検知された場合に、該電流値の変動を書換用電流信号として認識してもよい。この構成によれば、動作信号と書換用電流信号とを明確に区別することができる。
【００１５】
前記一側面に係る信号処理装置において、オフ信号である前記動作信号の送信または受信を行っている間、前記情報書換部は、前記電流値によって、前記動作信号のオフ信号における電流値よりも高い電流値が検知された場合に、該電流値の変動を書換用電流信号として認識してもよい。この構成によれば、信号処理装置がオフ信号の送受信中は該信号処理装置に書換用電流信号として提供する電流の電流値を抑制することができる。
【００１６】
前記一側面に係る信号処理装置において、前記重畳信号の送信が行われる通常動作モードと、前記重畳信号の送信が行われない低消費電流モードとを切り替える動作モード切替部をさらに備え、前記動作モード切替部は、前記低消費電流モードにおいて前記電流検知部が所定の閾値以上の電流を所定のパルス幅以上で検知した場合に、前記通常動作モードに切り替えてもよい。この構成によれば、信号処理装置は低消費電流モードで動作中に所定の閾値以上の電流を所定のパルス幅以上で検知すると通常動作モードに切り替えることができる。ここで、当該信号処理装置に接続される通信装置が重畳信号の受信に対応する通信装置である場合に、該通信装置が信号処理装置に対して所定の閾値以上の電流を供給する構成とすることができる。この場合、信号処理装置は、重畳信号対応の通信装置に接続された場合と、重畳信号非対応の通信装置に接続された場合とで別の動作モードで動作することができる。したがって、接続先の通信装置の種類に応じて動作モードを切り替えて動作する、利便性に優れた信号処理装置を提供することができる。また、所定の閾値以上の電流を所定のパルス幅以上で検知すると通常動作モードに切り替えるので、書換用電流信号とを区別することが可能となる。
【００１７】
前記一側面に係る信号処理装置において、前記低消費電流モードで動作中に前記電流検知部が検知した前記書換用電流信号が所定のデータ列である場合に、前記情報書換部は前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える書換モードに移行してもよい。この構成によれば、低消費電流モードで動作中に所定の閾値以上の電流を検知した場合に、パルス幅が所定のパルス幅以上であれば通常動作モードへの切り替えを行い、所定のデータ列であれば書換モードに移行することができる。
【００１８】
本開示の一側面に係る情報書換装置は、前記一側面に係る信号処理装置に対して、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える指示を行う情報書換装置であって、書き換える情報を取得する情報取得部と、前記情報に応じた前記光信号を、前記信号処理装置が備える前記受光部に対して投光する投光部とを備える。この構成によれば、光信号によって信号処理装置の情報記憶部に記憶されている情報を書き換える情報書換装置を実現することができる。
【００１９】
本開示の一側面に係る情報書換装置は、前記一側面に係る信号処理装置に対して、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える指示を行う情報書換装置であって、書き換える情報を取得する情報取得部と、前記情報に応じて前記書換用電流信号を生成する電流制御部とを備える。この構成によれば、信号処理装置が備える信号線を介して送信される書換用電流信号によって信号処理装置の情報記憶部に記憶されている情報を書き換える情報書換装置を実現することができる。
【００２０】
本開示の一側面に係る情報書換装置は、前記一側面に係る信号処理装置に対して、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える指示を行う情報書換装置であって、書き換える情報を取得する情報取得部と、前記情報に応じて前記書換用電流信号を生成する電流制御部とを備え、前記動作信号がオン・オフ信号であるとともに、前記電流制御部は、前記動作信号のオン信号における電流値よりも高い電流値によって前記書換用電流信号を生成する。この構成によれば、前記信号処理装置において、動作信号と書換用電流信号とを明確に区別することが可能となる。
【００２１】
本開示の一側面に係る情報書換装置において、前記信号処理装置がオフ信号である前記動作信号の送信または受信を行っている間、前記電流制御部は、前記動作信号のオフ信号における電流値よりも高い電流値によって前記書換用電流信号を生成してもよい。この構成によれば、信号処理装置がオフ信号の送受信中は該信号処理装置に書換用電流信号として提供する電流の電流値を抑制することができる。
【００２２】
前記一側面に係る信号処理装置において、動作素子の状態に応じた動作信号を検出する動作信号処理部と、所定の情報を示すデータ信号を前記動作信号に重畳させた重畳信号から前記データ信号を抽出するデータ信号処理部とをさらに備えてもよい。この構成によれば、動作信号の検出および重畳信号の抽出を行う通信装置が情報書換装置としても機能することが可能となる。
【００２３】
本開示の一側面に係る情報書換装置は、前記一側面に係る信号処理装置に対して、前記情報記憶部に記憶されている情報を書き換える指示を行う情報書換装置であって、書き換える情報を取得する情報取得部と、前記情報に応じて前記書換用電流信号を生成する電流制御部とを備え、前記電流制御部は、前記信号処理装置の起動後に、前記所定の閾値以上の電流値を有する電流が所定のパルス幅で流れるように該信号処理装置に電流を供給する。この構成によれば、当該情報書換装置が、重畳信号対応の通信装置であることを信号処理装置に通知することができる。よって、信号処理装置を通常動作モードで動作させて、重畳信号を受信することが可能となる。また、信号処理装置は、所定の閾値以上の電流を所定のパルス幅以上で検知すると通常動作モードに切り替えるので、信号処理装置において、モードの切り替えのための電流供給と、書換用電流信号とを区別させることが可能となる。
【００２４】
本開示の一側面に係る情報書換装置において、前記電流制御部は、前記低消費電流モードで動作中の前記信号処理装置に対して、所定のデータ列である前記書換用電流信号を供給し、その後、書き換える情報に応じた前記書換用電流信号を供給してもよい。この構成によれば、情報書換装置は信号処理装置に対して、所定の閾値以上の電流を供給した場合に、パルス幅が所定のパルス幅以上であれば通常動作モードへの切り替えさせることができる。また、所定のデータ列であれば書換モードに切り替えさせることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本開示の一側面によれば、所定の情報を電気機器の動作信号に重畳させた重畳信号として通信装置に送信することができる信号処理装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本開示の一側面に係る信号処理装置および情報書換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】重畳信号対応の電気機器と通信装置である入力ユニットの回路構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本開示の一側面の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図４】信号波形の一例を模式的に示す図である。
【図５】信号処理装置および情報書換装置の構成を示す回路図である。
【図６】本開示の一側面の信号処理装置および情報書換装置を用いた情報の書換および検証の具体例を示す図である。
【図７】本開示の一側面に係る信号処理装置および情報書換装置が実行する処理の流れの一例を示すフローであり、（ａ）は信号処理装置１００のフローを示し、（ｂ）は情報書換装置のフローを示す。
【図８】重畳信号の送信中である信号処理装置および情報書換装置を用いた情報の書換および検証の具体例を示す図である。
【図９】本開示の一側面に係る信号処理装置が実行する処理の流れの一例を示すフローである。
【図１０】本開示の一側面に係る信号処理装置および情報書換装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本開示の一側面に係る信号処理装置および情報書換装置の構成を示す回路図である。
【図１２】書換用電流信号の概要を示す模式図である。
【図１３】信号処理装置および情報書換装置を用いた情報の書換および検証の具体例を示す図である。
【図１４】本開示の一側面に係る信号処理装置および情報書換装置が実行する処理の流れの一例を示すフローであり、（ａ）は信号処理装置１００のフローを示し、（ｂ）は情報書換装置のフローを示す。
【図１５】本開示の一側面に係る信号処理装置および入力ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１６】本開示の一側面に係る信号処理装置および入力ユニットの構成を示す回路図である。
【図１７】本開示の一側面に係る信号処理装置および入力ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１８】信号処理装置および入力ユニットを用いた情報の書き換えおよび動作モードの切り替えの具体例を示す図であり、（ａ）は情報の書き換えを示し、（ｂ）は動作モードの切り替えを示し、（ｃ）は切替指示と書換データの具体例を示す。
【図１９】本開示の一側面に係る信号処理装置が実行する処理の流れの一例を示すフローである。
【図２０】本開示の一側面に係る入力ユニットが実行する処理の流れの一例を示すフローである。
【図２１】本開示の一側面に係る入力ユニットが実行する処理の流れの一例を示すフローである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
§１  前提となる構成例
（重畳信号対応の電気機器および通信装置の構成）
本開示の一側面に係る電気機器等について説明する前に、まずは動作素子に関する信号をデータ信号に重畳させた重畳信号を用いた通信に対応する電気機器等の構成について図２を用いて説明する。図２は、重畳信号対応の電気機器と通信装置である入力ユニットの回路構成の一例を示すブロック図である。ここでは、電気機器６（リミットスイッチ）と入力ユニット４とを例に挙げて説明する。電気機器６と入力ユニット４とは、１対の信号線２１、２２によって互いに接続されている。信号線２１は、入力ユニット４の第１入力端子３１と、電気機器６の第１端子１１とに接続される。信号線２２は、入力ユニット４の第２入力端子３２と、電気機器６の第２端子１２とに接続される。信号線２１の経路には、電源２０が設けられている。電源２０は、所定の電圧（ここでは２４Ｖ）を発生させる直流電源である。
【００２８】
電気機器６は、第１端子１１、第２端子１２、動作素子１３、電位差発生回路１４、および送信回路１５を備える。送信回路１５は、降圧回路１６、データ生成回路１７、重畳回路１８、および診断回路１９を備える。動作素子１３は、第１端子１１と第２端子１２との間に接続される。電位差発生回路１４は、第１端子１１と第２端子１２との間の通電路において、動作素子１３に対して直列に接続される。第２端子１２の電位は、動作素子１３の状態に応じて変化する。すなわち、第２端子１２は、動作素子１３の状態に応じた出力信号（動作信号）を外部（信号線２２）に出力する。
【００２９】
送信回路１５は、第１端子１１と第２端子１２との間に接続される。送信回路１５は、第１端子１１と第２端子１２との間の電圧を電源として動作する。降圧回路１６は、第１端子１１と第２端子１２との間の電圧を所定の電圧に降圧して、データ生成回路１７に所定の電圧を出力する。データ生成回路１７は、降圧回路１６から印加された電圧によって動作し、入力ユニット４に送信されるべき送信データを生成する。送信データは、例えば、電気機器６に固有の識別子（ＩＤ情報）を含む。データ生成回路１７は、重畳回路１８に送信データを出力する。重畳回路１８は、受け取った送信データを、データ信号として前記出力信号に重畳させる。これにより、送信回路１５は、データ信号を出力信号に重畳させた重畳信号を、第２端子１２から信号線２２に出力する。
【００３０】
診断回路１９は、降圧回路１６から印加された電圧によって動作し、電気機器６の診断情報を表す診断データを生成する。診断回路１９は、電気機器６の素子（例えば動作素子１３）に関するチェック回路を備え、チェック回路の出力が正常か否かに応じて、電気機器６が正常か否かを示す診断データを生成する。診断回路１９は、診断データ（診断情報）をデータ生成回路１７に出力する。データ生成回路１７は、診断データを送信データに含めてもよい。
【００３１】
入力ユニット４は、第１入力端子３１、第２入力端子３２、入力回路３３、抽出回路３４、誤り検出回路３５、およびユニット制御回路３６を備える。図１ではコントローラ３への送信部分の構成の図示を省略している。第１入力端子３１の電位は一定（例えばＧＮＤ）に維持される。第２入力端子３２には、信号線２２から重畳信号が入力される。
【００３２】
入力回路３３は、重畳信号から出力信号を抽出し、出力信号をユニット制御回路３６に出力する。抽出回路３４は、重畳信号からデータ信号を抽出し、データ信号を誤り検出回路３５に出力する。誤り検出回路３５は、ＣＲＣチェック（巡回冗長検査）またはマンチェスタ符号チェック等の任意のデータチェック方法を用いて、データ信号に対して誤り検出を行う。誤り検出回路３５は、データ信号および誤り検出結果をユニット制御回路３６に出力する。なお、誤り検出回路３５は、データ信号から誤りが検出された場合、該データ信号をユニット制御回路３６に出力しなくてもよい。ユニット制御回路３６は、出力信号およびデータ信号を、コントローラ３に出力する。誤り検出回路３５およびユニット制御回路３６は、例えば、１つの集積回路または複数の集積回路によって構成され得る。
【００３３】
（通信システム１の構成）
図３は、重畳信号対応の電気機器６を備える通信システムの構成を示すブロック図である。通信システム１は、ＰＣ２（パーソナルコンピュータ、情報処理装置）、コントローラ３、入力ユニット４、出力ユニット５、および、電気機器６〜１０を備える。ＰＣ２は、コントローラ３に接続されている。ＰＣ２は、コントローラ３から電気機器６〜１０の関する情報を受信し、かつ、コントローラ３に制御命令を送信する。コントローラ３は、入力ユニット４および出力ユニット５に接続されている。コントローラ３は、制御命令に従って、電気機器６〜１０を動作させるまたは制御するための信号を入力ユニット４および出力ユニット５に送信する。コントローラ３は、入力ユニット４または出力ユニット５を介して受信した電気機器６〜１０からの信号を、ＰＣ２に送信する。
【００３４】
入力ユニット４は受信機器（通信装置）であり、複数の電気機器と互いに通信可能に接続され、各電気機器から重畳信号を受信することができる。図示の例において、入力ユニット４には、電気機器６および７がそれぞれ接続されている。すなわち、入力ユニット４は、電気機器６および７から重畳信号を受信することができる。本構成例においては、入力ユニット４は、電気機器６および７から重畳信号に含まれるデータ信号を周期的に受信する。なお、データ信号の受信は周期的である必要はない。入力ユニットと電気機器６および７との間の接続は、例えば１対の信号線によってなされている。また、入力ユニット４は、受信した重畳信号からデータ信号を抽出し、重畳信号の送信元である電気機器と自身との間の通信状態を判定し、その結果をコントローラ３へ出力することができる。入力ユニット４は、電気機器６および７、およびコントローラ３を含む複数の機器とともに、図３に示すような通信システム１を構成することができる。
【００３５】
入力ユニット４は、電気機器６および７との間の通信状態について、電気機器６および７と間の通信が通信エラーを検知したとき、当該通信エラーが、電気機器６および７における動作信号の値の遷移期間に生じたものとみなせるか否かを判定することができる。なお、遷移期間以外の期間に検知する通信エラーには、例えば、スイッチの接点が不安定な状態にあるときに瞬断を繰り返すことによる通信エラー、外乱ノイズによる通信エラー、および配線の断線などがある。
【００３６】
電気機器６、７は、入力ユニット４から供給される電力によって動作し、かつ、電気機器６、７に含まれる動作素子の状態に応じた信号を入力ユニット４に送信する。ここでは、電気機器６は、動作素子としてスイッチを含むリミットスイッチである。電気機器７は、動作素子としてセンシング素子を含むセンサである。電気機器６がリミットスイッチであるとき、および、電気機器７がセンサであるとき、動作素子１３はオン・オフ信号を出力信号（動作信号）として出力することができる。以下では、電気機器６がリミットスイッチである場合について説明するが、同様に、電気機器７がセンサである場合にも適用することが可能である。
【００３７】
出力ユニット５（受信機器）は、電気機器８〜１０に接続されている。電気機器８〜１０のそれぞれは、１対の信号線によって出力ユニット５に接続されている。出力ユニット５は、ＰＣ２およびコントローラ３からの指示に基づき、電気機器８〜１０を動作させ、かつ、電気機器８〜１０を制御する。また、出力ユニット５は、電気機器８〜１０から受信したデータ信号をコントローラ３に送信する。出力ユニット５は、電気機器８〜１０から重畳信号を受信し、受信した重畳信号からデータ信号を抽出することができる。さらに、出力ユニット５は、出力ユニット５と電気機器との間の通信状態を判定することができる。そして、出力ユニット５は、判定結果をコントローラ３へ出力することができる。
【００３８】
電気機器８〜１０は、出力ユニット５から供給される電力によって動作し、かつ、出力ユニット５から受信する制御信号によって制御される。ここでは、電気機器８は、動作素子としてコイルを含むリレー装置である。電気機器９は、動作素子としてコイルを含む電磁バルブである。電気機器１０は、動作素子としてコイルを含む電動アクチュエータである。
【００３９】
（重畳信号を用いた通信における電気機器６および入力ユニット４の動作）
重畳信号を用いた通信における電気機器および通信装置の動作について、電気機器６および入力ユニット４の動作の一例を、図４を用いて説明する。なお、図４は、電気機器７および入力ユニット４の組み合わせ、および電気機器８〜１０のいずれかと出力ユニット５の組み合わせであっても同様に説明することができる。図４は、信号波形の一例を模式的に示す図である。図４における（ａ）は、出力信号（動作信号）の周期がデータ信号の周期より長い場合を示し、（ｂ）は、出力信号の周期がデータ信号の周期より短い場合を示す。出力信号とデータ信号とが重畳されたものが重畳信号である。重畳信号の波形は、出力信号の波形と、データ信号の波形とを重畳したものになる。出力信号の振幅は、データ信号の振幅より大きい。そのため、重畳信号から、元の出力信号の値およびデータ信号の値を知ることができる。ここで、電気機器６のスイッチがＯＮの場合、出力信号はＨとなり、電気機器６のスイッチがＯＦＦの場合、出力信号はＬとなる。
【００４０】
重畳信号の値は、低い方からＬ１、Ｌ２、Ｈ１、Ｈ２に分けられる。重畳信号が、Ｌ範囲内であれば、出力信号はＬである。Ｌ範囲は、Ｌ１およびＬ２を含む。重畳信号が、Ｌ範囲より高いＨ範囲内であれば、出力信号はＨである。Ｈ範囲は、Ｈ１およびＨ２を含む。重畳信号がＬ１またはＨ１の場合、データ信号はＬである。重畳信号がＬ２またはＨ２の場合、データ信号はＨである。
【００４１】
入力ユニット４は、電気機器６からの重畳信号を受信すると、当該重畳信号から出力信号がＨであるかＬであるか（電気機器６のスイッチがＯＮであるかＯＦＦであるか）を判定する。そして、入力ユニット４は、重畳信号からデータ信号を抽出し、データ信号に応じた情報を外部へ出力することができる。
【００４２】
このようにして、入力ユニット４は、重畳信号に基づいて、電気機器６のスイッチがＯＮであるかＯＦＦであるかを判定し、さらにデータ信号に応じた処理を実行することができる。
【００４３】
また、入力ユニット４は、電気機器６の識別子および位置情報を、配線の断線を示す情報などとともに外部へ出力することができる。ＰＣ２は、コントローラ３を介して入力ユニット４から受信した情報に応じて、ユーザに対して入力ユニット４と電気機器６との間の通信状態を、例えば正常、警告、および故障の３つの分類にて通知することができる。ユーザは、ＰＣ２を用いて入力ユニット４と電気機器６との間の通信状態に関する情報を取得することで、電気機器６に対するメンテナンス要否を判断することができる。
【００４４】
§２  構成例
重畳信号を用いた通信では、出力信号にデータ信号が重畳して送信されるので、例えば重畳信号対応の入力ユニット４に重畳信号非対応の電気機器６を接続した場合、該電気機器はデータ信号を入力ユニット４に送信しない。この場合、入力ユニット４は重畳信号からデータ信号を抽出できないので、重畳信号非対応の入力ユニット４と同等の処理しか実行することができない。そこで、本開示の一側面に係る信号処理装置は、予め記憶しておいた電気機器６に関する所定の情報をデータ信号として、該電気機器６の動作信号に重畳させた重畳信号を生成して入力ユニット４に送信する。
【００４５】
（信号処理装置と情報書換装置の構成）
本開示の一側面に係る信号処理装置１００および情報書換装置２００の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において入力ユニット４は重畳信号を用いた通信に対応しているものとする。また、以下では、重畳信号を用いた通信に対応した電気機器６および入力ユニット４に関して説明しているが、同様の技術思想により、重畳信号を用いた通信に対応した電気機器８、９、１０および出力ユニット５にも適用することが可能である。
【００４６】
信号処理装置１００は、電気機器６に関する所定の情報を情報書換装置２００から受信し、記憶することができる。信号処理装置１００は、所定の情報をデータ信号として、電気機器６の動作信号に重畳させた重畳信号を生成して入力ユニット４に送信することができる。信号処理装置１００は、電気機器６と入力ユニット４との間に配置可能な構成であればよく、例えば通信ケーブル状の外形を備えてもよい。信号処理装置１００は、電気機器側端子１１０、通信装置側端子１２０、受光部１３０、情報記憶部１４０、および送信制御回路１５０を備えている。送信制御回路１５０は、監視部１５１、情報書換部１５３、および重畳信号送信部１５５を備えている。
【００４７】
電気機器側端子１１０は、信号処理装置１００が外部の電気機器６と、出力信号の送信または受信を行うための端子である。電気機器側端子１１０およびと電気機器６は、通信ケーブル等によって接続される。通信装置側端子１２０は、信号処理装置１００が入力ユニット４と、出力信号の送信または受信を行うための端子である。通信装置側端子１２０は、信号処理装置１００が情報書換装置２００に対して重畳信号を送信するための端子でもある。図示の例では１つの通信装置側端子１２０に対して入力ユニット４および情報書換装置２００の２つが接続されているが、どちらかと選択的に接続することができる。
【００４８】
受光部１３０は、外部からの光信号を受光することができる。具体的には、受光部１３０は情報書換装置２００から電気機器６に関する所定の情報を光信号として受光することができる。受光部１３０は、例えば受光すると電流を生じるフォトトランジスタであってもよく、受光部１３０が受光した光信号は、情報書換部１５３に送信される。なお、受光部１３０が効率よく光信号を受光できるように、信号処理装置１００には光を透過する窓部が設けられてもよい。
【００４９】
情報記憶部１４０は、電気機器６に関する所定の情報を記憶することができる。情報記憶部１４０には、情報書換部１５３によって所定の情報が書き込まれ、重畳信号送信部１５５によって該所定の情報が読み出される。
【００５０】
送信制御回路１５０は、図２の送信回路１５の一部構成を備えている。すなわち、送信制御回路１５０は図１では示していないデータ生成回路１７、重畳回路１８、診断回路１９等をさらに備えている。データ生成回路１７、診断回路１９、および情報書換部１５３は、例えばＭＰＵ（Micro Processing Unit）がメモリに記憶されている情報を利用し、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行することによって実現することができる。
【００５１】
監視部１５１は、受光部１３０における光信号の受光を監視することができる。監視部１５１は、予め設定された監視時間の間だけ監視を行ってもよいし、受光部１３０が光信号を受光するまで監視を継続してもよい。監視部１５１は、監視結果について重畳信号送信部１５５に送信することができる。
【００５２】
情報書換部１５３は、外部からの指示入力に基づき、情報記憶部１４０に記憶されている情報を書き換えることができる。すなわち、情報書換部１５３は受光部１３０が受光した光信号から所定の情報を取得し、情報記憶部１４０に記憶させることができる。情報書換部１５３は所定の情報について、情報の種類に応じて情報記憶部１４０に上書きしてもよいし、履歴情報として情報記憶部１４０に蓄積してもよい。
【００５３】
重畳信号送信部１５５は、電気機器６の動作素子１３から出力される動作信号に、データ生成回路１７によって生成される送信データ（データ信号）を重畳回路１８によって重畳させた重畳信号を生成して入力ユニット４に送信することができる。具体的には、重畳信号送信部１５５は、電気機器６から電気機器側端子１１０を通って受信した動作信号に、情報記憶部１４０に記憶されている所定の情報から生成されたデータ信号を重畳させて重畳信号を生成することができる。重畳信号送信部１５５は生成した重畳信号について、
通信装置側端子１２０を介して入力ユニット４に送信することができる。
【００５４】
情報書換装置２００は、信号処理装置１００および後述する入力端末３００と通信可能に接続することができる。情報書換装置２００は、入力端末３００から電気機器６に関する所定の情報を取得することができる。情報書換装置２００は、取得した所定の情報について、光信号として信号処理装置１００へ投光することができる。情報書換装置２００は、通信装置側端子１２０を通して信号処理装置１００から重畳信号を受信し、該重畳信号に含まれるデータ信号が示す所定の情報が、自装置が光信号として投光した内容と一致しているか否かを検証することができる。なお、情報書換装置２００は検証結果について、図示しない表示部に出力してもよいし、入力端末３００を含む外部の機器に出力してもよい。情報書換装置２００は、投光部２１０および書換回路２２０を備えており、書換回路２２０は、情報取得部２２１および情報検証部２２３を備えている。
【００５５】
投光部２１０は、情報取得部２２１から入力された所定の情報について、光信号として投光することができる。投光部２１０は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよく、光ケーブル等によって信号処理装置１００の受光部１３０に向けて光信号を投光してもよい。光信号は、例えば投光パターンを変化させることによって所定の情報を表してもよい。具体的には、投光部２１０は光の色の変化、点滅のパターン、および光の強弱を用いて所定の情報を通知してもよい。投光部２１０はさらに、書き換える情報に応じた光信号を投光する前後に、書き換えの開始や書換の終了を示す光信号を投光してもよい。
【００５６】
書換回路２２０は、信号処理装置１００の情報記憶部１４０に記憶されている電気機器６に関する所定の情報を書き換えるための各種機能を実行することができる。書換回路２２０は、通信装置側端子１２０を通して信号処理装置１００から重畳信号を受信し、該重畳信号について検証することができる。
【００５７】
情報取得部２２１は、入力端末３００から書き換える情報を取得することができる。情報取得部２２１は、取得した情報を投光部２１０に入力する。
【００５８】
情報検証部２２３は、信号処理装置１００から受信した重畳信号からデータ信号を抽出し、該データ信号が示す、電気機器６に関する所定の情報が投光部２１０より光信号として投光した内容と一致しているか否かを検証することができる。具体的には、情報検証部２２３は、信号処理装置１００において情報記憶部１４０に対する書き換えが行われたかどうかの検証と、書き換えられた後の所定の情報が投光した内容と一致しているかどうかの検証の２つを実行する。
【００５９】
入力端末３００は、情報書換装置２００と通信可能に接続され、該情報書換装置２００に対して信号処理装置１００の情報記憶部１４０に記憶させる、電気機器６に関する所定の情報を入力することができる。入力端末３００は、例えばスマートフォンであってもよく、入力端末３００のユーザは、タッチ操作等によって所定の情報を入力してもよい。このとき、情報書換装置２００は投光部２１０として動作する専用の光源を備えた、スマートフォンに接続可能なアダプタであってもよい。さらに、入力端末３００は情報書換装置２００と一体に構成されてもよい。入力端末３００がスマートフォンである場合、該スマートフォンはディスプレイまたは照明用のＬＥＤを投光部２１０として用いてもよい。
【００６０】
また、電気機器６に関する所定の情報は手動以外の方法で入力端末３００に入力されてもよい。例えば、電気機器６のＩＤ情報等が２次元コードとして該電気機器６の筐体の一部に設けられている場合、入力端末３００は該２次元コードをカメラ等を用いて読み取って取得してもよい。
【００６１】
（信号処理装置と情報書換装置の回路構成）
図５は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００および情報書換装置２００の構成を示す回路図である。なお、図示の例では図２を用いて説明済みである一部回路の記載を省略している。
【００６２】
信号処理装置１００において、電気機器側端子１１０および通信装置側端子１２０はそれぞれ２つの経路を備えている。通信装置側端子１２０の＋端子側には電源２０から供給された電流が入力され、該電流はダイオードＤ１を通って送信制御回路１５０に入力される。すなわち、信号処理装置１００は、電源２０から供給された電流によって送信制御回路１５０等を駆動させる。
【００６３】
図中に「ＰｈｏｔｏＴＲ」として示した受光部１３０は、情報書換装置２００において「ＬＥＤ」として示した投光部２１０から、破線で示した経路にしたがって光信号を受光し、該光信号を変換した電気信号を送信制御回路１５０に入力する。
【００６４】
送信制御回路１５０は電気機器側端子１１０および通信装置側端子１２０を用いて電流や信号の送受信を行う。具体的には、送信制御回路１５０は電気機器側端子１１０を通して図示しない電気機器６から該電気機器６の動作素子１３の状態に応じた出力信号を受け付け、情報記憶部１４０に記憶されている所定の情報を該出力信号に重畳させて重畳信号を生成する。さらに、送信制御回路１５０は生成された重畳信号を通信装置側端子１２０を通して情報書換装置２００の書換回路２２０に送信する。
【００６５】
受光部１３０および投光部２１０を前述のような回路構成とすることにより、送信制御回路１５０は情報記憶部１４０に記憶されている所定の情報について、投光部２１０から入力された内容に書き換えることができる。そして、書き換えた内容を出力信号に重畳させた重畳信号を書換回路２２０に送信することができる。これにより、情報書換装置２００では書換回路２２０が受信した重畳信号に含まれる所定の情報について、投光部２１０から投光した内容と一致するか否かを検証することができる。
【００６６】
（情報の書換および検証の具体例）
図６は、本開示の一側面の信号処理装置１００および情報書換装置２００を用いた情報の書換および検証の具体例を示す図である。なお、以下の説明において情報書換装置２００には、予め入力端末３００を用いて書き換える情報が入力済みであるものとする。
【００６７】
図示の例において、「ＤＣ」は電源２０から供給された直流電流を示し、「ＤＣ−ＯＮ」は電源２０が起動したタイミングを示す。「（ＬＥＤ−ＯＮ）」および「（ＬＥＤ−ＯＦＦ）」は投光部２１０における投光の有無を示す。「書換起動」、「書換データ」、および「書換終了」は、「書き換えの開始を示す書換開始指示に相当する投光パターン」、「書き換える内容である書換データに応じた投光パターン」、および「書き換えの終了を示す書換終了指示に相当する投光パターン」にそれぞれ対応する。また、「検証モード  受信動作」は信号処理装置１００から送信される重畳信号を受信するための動作モードであり、「検証」は受信した重畳信号に含まれるデータ信号が示す所定の情報を検証する動作モードである。
【００６８】
「ＬＥＤ監視」、「書換モード」、および「通常動作モード  送信動作」は、信号処理装置１００における動作モードをそれぞれ示す。「ＬＥＤ監視」は信号処理装置１００において監視部１５１が受光部１３０における光信号の受光を監視していることを示し、「書換モード」は信号処理装置１００において情報書換部１５３が情報記憶部１４０の内容を書き換え可能な状態であることを示す。「通常動作モード  送信動作」は信号処理装置１００が電気機器６から取得した出力信号に対して所定の情報を示すデータ信号を重畳させた重畳信号を生成して情報書換装置２００に送信する状態を示す。換言すれば、監視部１５１によって光信号が検知された場合、重畳信号送信部１５５による重畳信号の送信が行われずに、情報書換部１５３が光信号に基づき情報記憶部１４０に記憶されている情報を書き換える動作モードが「ＬＥＤ監視」および「書換モード」である。そして、情報書換部１５３による書き換え処理が完了した後に、重畳信号送信部１５５が重畳信号の送信を行う動作モードが「通常動作モード  送信動作」である。
【００６９】
まず、電源２０が起動すると信号処理装置１００の送信制御回路１５０はリセット状態を解除し、初期処理を行った後に「ＬＥＤ監視」にて監視部１５１による受光部１３０の受光の監視を開始する。
【００７０】
一方、情報書換装置２００は信号処理装置１００の状態とは非同期で「（ＬＥＤ−ＯＦＦ）」から「（ＬＥＤ−ＯＮ）」に状態を変化させる。情報書換装置２００はその後、投光部２１０を用いて「書換起動」、「書換データ」、および「書換終了」の順番で光信号を投光する。一連の投光が完了した後、情報書換装置２００は「通常動作モード  送信動作」に動作モードを遷移させ、重畳信号の受信を開始する。
【００７１】
信号処理装置１００は、「ＬＥＤ監視」で動作中の投光された光信号の受光を検知すると、「書換モード」に動作モードを遷移させる。信号処理装置１００は、「書換モード」で動作中に「書換起動」に応じた投光パターンの光信号を受光した後に受光した、「書換データ」に応じた投光パターンの光信号を書き換える情報として受け付け、情報書換部１５３による情報記憶部１４０の書き換えを行う。その後、「書換終了」に応じた投光パターンの光信号を受光すると、「書換モード」を終了し、「通常動作モード  送信動作」に動作モードを遷移させる。信号処理装置１００は「通常動作モード  送信動作」において、情報記憶部１４０に記憶されている書き換え後の所定の情報を用いてデータ信号を生成し、重畳信号送信部１５５を用いて該データ信号を含む重畳信号を情報書換装置２００に送信する。
【００７２】
情報書換装置２００は「通常動作モード  送信動作」で動作中に信号処理装置１００から重畳信号を受信すると、「検証」に動作モードを遷移させた後、該重畳信号に含まれるデータ信号が示す所定の情報について情報検証部２２３を用いた検証を行う。
【００７３】
このようにして、信号処理装置１００が記憶する電気機器６に関する所定の情報は、情報書換装置２００を用いて書き換えられる。よって、信号処理装置１００の製造後や出荷後においても、ユーザが所定の情報を書き換えることが可能となる。ゆえに、信号処理装置１００は電気機器６から受信した出力信号に、書き換え後の所定の情報を重畳させた重畳信号を入力ユニット４に送信することができる。したがって、例えば電気機器６が重畳信号送信に対応していない場合であっても、当該信号処理装置１００を使うことによって、重畳信号送信を実現することが可能となる。
【００７４】
なお、図６の説明において信号処理装置１００は書換起動指示を含む光信号に基づいて「書換モード」に動作モードを遷移していたが、「書換モード」へ遷移する契機はこれに限定されない。信号処理装置１００は、例えば装置の起動後に受光部１３０が何らかの光を受光したことを契機として「書換モード」へ遷移してもよいし、外部の機器からの入力に基づいて遷移してもよい。
【００７５】
また、図１の説明において信号処理装置１００は電気機器６と別の装置として示したが、信号処理装置１００は電気機器６と一体に構成されてもよい。例えば、信号処理装置１００の構成が電気機器６に内蔵されてもよい。
【００７６】
§３  動作例
（処理の流れ）
図７の各図は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００および情報書換装置２００が実行する処理の流れの一例を示すフローである。図７の（ａ）は信号処理装置１００のフローを示し、図７の（ｂ）は情報書換装置２００のフローを示す。なお、以下の説明において信号処理装置１００および情報書換装置２００は、図５と同様に電源２０に接続されており、情報書換装置２００には予め入力端末３００を用いて書き換える情報が入力済みであるものとする。
【００７７】
まず、図７の（ａ）を用いて信号処理装置１００のフローについて説明する。はじめに、信号処理装置１００および電源２０を起動する（Ｓ１）。Ｓ１の後、信号処理装置１００は電流の供給が開始されるとリセット状態を解除する（Ｓ２）。そしてリセット状態の解除後、信号処理装置１００は初期化処理を実行し、初期化処理の完了後、監視部１５１による受光部１３０の受光の監視を開始する（Ｓ３）。
【００７８】
Ｓ３の後、監視部１５１は受光部１３０が投光部２１０から投光された光信号を検知したか否かを判定する（Ｓ４）。後述するＳ１２の処理によって投光部２１０から光信号が投光されると、受光部１３０は該光信号を受光する。監視部１５１が投光された光信号を検知したと判定した場合（Ｓ４でＹＥＳ）、監視部１５１は書換起動指示を光信号として受光部１３０が受信したか否かをさらに判定する（Ｓ５）。一方、Ｓ４にて光信号を検知していないと判定した場合（Ｓ４でＮＯ）、監視部１５１は予め設定された監視時間が経過したか否かを判定する（Ｓ６）。
【００７９】
Ｓ５において、後述するＳ１４の処理によって投光部２１０から投光された、書換起動指示を受信したと判定した場合（Ｓ５でＹＥＳ）、処理はＳ７へ進む。Ｓ７では、後述するＳ１５の処理によって投光部２１０から投光された光信号に基づいて、情報書換部１５３が情報記憶部１４０に記憶されている電気機器６に関する所定の情報を書き換える（Ｓ７）。一方、書換起動指示を受信していないと判定した場合、処理はＳ８へ進む。
【００８０】
Ｓ６において、監視時間が経過していないと判定した場合（Ｓ６でＮＯ）、処理はＳ４へ進み、Ｓ４〜Ｓ６の処理を再度実行する。一方、監視時間が経過したと判定した場合（Ｓ６でＹＥＳ）、処理はＳ１１へ進む。Ｓ６と同様に、Ｓ８において、監視時間が経過していないと判定した場合（Ｓ８でＮＯ）、処理はＳ４へ進み、Ｓ４〜Ｓ８の処理を再度実行する。一方、監視時間が経過したと判定した場合（Ｓ８でＹＥＳ）、処理はＳ１１へ進む。
【００８１】
Ｓ９において、監視部１５１は後述するＳ１６の処理によって投光部２１０から投光された、書換終了指示を示す光信号を受信したか否かを判定する（Ｓ９）。受信しなかったと判定した場合（Ｓ９でＮＯ）、監視部１５１は予め設定された監視時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１０）。監視時間が経過していないと判定した場合（Ｓ１０でＮＯ）、処理はＳ９へ進み、Ｓ９の処理を再度実行する。一方、監視時間が経過したと判定した場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、信号処理装置１００は所定の情報に関する書き換え指示の受け付けを終了し、処理はＳ１１へ進む。
【００８２】
Ｓ１１において、信号処理装置１００は重畳信号送信部１５５を用いて重畳信号の送信を開始する（Ｓ１１）。なお、Ｓ１１で送信される重畳信号に含まれるデータ信号が示す所定の情報は、Ｓ６からＳ１１に来た場合は書き換え前の内容であり、Ｓ９またはＳ１０からＳ１１に来た場合はＳ７による書き換え後の内容となる。
【００８３】
以上の処理によって、本開示の一側面に係る信号処理装置１００は、所定の情報を動作信号に重畳させた重畳信号として通信装置に送信することができる。また、重畳信号として送信する内容に含まれる所定の情報を光信号に基づいて書き換えることが可能となる。よって、信号処理装置１００の製造後や出荷後においても、ユーザが所定の情報を書き換えることが可能となる。さらに、外部の電気機器６が重畳信号送信に対応していない場合であっても、当該信号処理装置１００を使うことによって、重畳信号送信を実現することが可能となる。
【００８４】
次に、図７の（ｂ）を用いて情報書換装置２００のフローについて説明する。はじめに、情報書換装置２００および電源２０を起動する（Ｓ１２）。なお、前述したＳ１の処理よって電源２０が起動済みであれば、Ｓ１２では電源２０の起動は必要ない。その後、情報書換装置２００は投光部２１０を用いて投光を開始する（Ｓ１３）。
【００８５】
Ｓ１３の後、情報書換装置２００は書換起動指示を光信号として、投光部２１０より投光する（Ｓ１４）。その後、情報書換装置２００は入力端末３００から入力され、情報取得部２２１が取得済みである情報を光信号として投光部２１０より投光する（Ｓ１５）。投光部２１０が所定の情報を光信号として投光し終わると、情報書換装置２００は投光部２１０を用いて書換終了指示を示す光信号を投光した後（Ｓ１６）、一連の投光を終了する（Ｓ１７）。
【００８６】
Ｓ１７の後、情報書換装置２００の書換回路２２０は、前述したＳ１１の処理によって信号処理装置１００が送信した重畳信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１８）。重畳信号を受信したと判定した場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、情報検証部２２３は、重畳信号から抽出されたデータ信号が示す所定の情報が、Ｓ１４で投光部２１０が光信号として投光した内容と一致するか否かを検証する（Ｓ１９）。情報書換装置２００は、Ｓ１９で検証した結果を図示しない表示部または外部の機器に出力する（Ｓ２０）。
【００８７】
以上の処理によって、本開示の一側面に係る情報書換装置２００は光信号によって信号処理装置１００の情報記憶部１４０に記憶されている情報を書き換えることができる。そして、情報書換装置２００は信号処理装置１００から受信した重畳信号から、情報が正しく書き換えられているか検証することができる。
【００８８】
§４  変形例１
前記構成例において信号処理装置１００は、情報記憶部１４０に記憶されている情報の書き換え後に重畳信号の送信を開始する構成であった。しかしながら信号処理装置１００は、例えば重畳信号の送信中に情報の書き換えが可能な構成であってもよい。
【００８９】
（信号処理装置と情報書換装置の構成）
本開示の一側面に係る信号処理装置１００および情報書換装置２００について、図１を用いて説明する。なお、情報書換装置２００は、前記構成例における情報書換装置２００と同一である。
【００９０】
信号処理装置１００は、基本的な構成は前記構成例と同一であるが、一部構成が異なっている。本変形例において、重畳信号送信部１５５は、監視部１５１が受光部１３０における受光を監視中にも重畳信号を送信し、受光部１３０にて光信号を検知した時点で重畳信号の送信を停止する点が異なっている。
【００９１】
（情報の書換および検証の具体例）
図８は、重畳信号の送信中である信号処理装置１００および情報書換装置２００を用いた情報の書換および検証の具体例を示す図である。なお、以下の説明において情報書換装置２００には、予め入力端末３００を用いて書き換える情報が入力済みであるものとし、図６と同名の項目についてはその説明を省略する。また、情報書換装置２００の動作は図６と同一であるため、その説明を省略する。
【００９２】
まず、電源２０が起動すると信号処理装置１００の送信制御回路１５０はリセット状態を解除し、初期処理を行った後に「ＬＥＤ監視（通常動作モード）」にて動作する。ここで、「ＬＥＤ監視（通常動作モード）」は監視部１５１による受光部１３０の受光の監視と、重畳信号送信部１５５による重畳信号の送信をともに行う動作モードである。
【００９３】
信号処理装置１００は、「ＬＥＤ監視（通常動作モード）」で動作中に光信号の受光を検知すると、重畳信号の送信を停止した後、「書換モード」に動作モードを遷移させる。信号処理装置１００は、図６を用いて前述したようにして情報書換装置２００の投光部２１０から受光した光信号に基づいて情報の書き換えを行った後、「書換モード」を終了し、「通常動作モード  送信動作」に動作モードを遷移させる。「通常動作モード  送信動作」における信号処理装置１００の動作は図６を用いて前述した内容と同一である。このようにして、信号処理装置１００は重畳信号の送信を開始した後であっても情報書換装置２００を用いて情報を書き換えることができる。
【００９４】
（処理の流れ）
図９は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００が実行する処理の流れの一例を示すフローである。なお、以下の説明において図７の（ａ）と同一の処理についてはその説明を省略する。また、情報書換装置２００のフローは図７の（ｂ）と完全に同一である。
【００９５】
信号処理装置１００は、Ｓ１およびＳ２の処理を実行した後、重畳信号送信部１５５による重畳信号の送信および監視部１５１による受光部１３０の監視を開始する（Ｓ２１）。Ｓ２１の後、信号処理装置１００は前記動作例と同様にしてＳ４〜Ｓ６の処理を実行する。ここで、重畳信号送信部１５５はＳ２１にて重畳信号の送信を開始済みであるため、Ｓ６で監視部１５１が予め設定された監視時間が経過したと判定した場合（Ｓ６でＹＥＳ）、一連の処理を終了する点が図７の（ａ）と異なっている。
【００９６】
Ｓ５において書換起動指示を受信したと判定した場合（Ｓ５でＹＥＳ）、重畳信号送信部１５５は重畳信号の送信を停止する（Ｓ２２）。処理はその後、Ｓ７へ進む。一方、書換起動指示を受信しなかったと判定した場合（Ｓ５でＮＯ）、処理はＳ８に進み、書換起動指示に対する監視時間が経過したか否かを判定する（Ｓ８）。ここで、重畳信号送信部１５５はＳ２１にて重畳信号の送信を開始済みであるため、Ｓ８で監視部１５１が予め設定された監視時間が経過したと判定した場合（Ｓ８でＹＥＳ）、一連の処理を終了する点が図７の（ａ）と異なっている。
【００９７】
Ｓ７の後、信号処理装置１００は前記動作例と同様にしてＳ９およびＳ１０の処理を実行する。そして、Ｓ９にて書換終了指示を受信したと判定した場合（Ｓ９でＹＥＳ）、またはＳ１０にて監視時間が経過したと判定した場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、重畳信号送信部１５５は重畳信号の送信を再開する（Ｓ２３）。その後、信号処理装置１００は一連の処理を終了する。
【００９８】
以上の処理によって、信号処理装置１００は重畳信号の送信を開始後であっても光信号に基づいて情報を書き換え、書き換え後の情報を用いて生成した重畳信号を送信することができる。
【００９９】
§５  変形例２
前記構成例および変形例１において、情報書換装置２００は書き換える情報を、投光部２１０を用いた投光によって信号処理装置１００に入力する構成であった。しかしながら情報書換装置２００は、例えば書き換える情報を重畳信号の送受信に用いる経路を通して信号処理装置１００に送信可能な構成であってもよい。
【０１００】
（信号処理装置と情報書換装置の構成）
図１０は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００および情報書換装置２００の構成を示すブロック図である。
【０１０１】
信号処理装置１００は、基本的な構成は前記構成例と同一であるが、一部構成が異なっている。信号処理装置１００は、受光部１３０および監視部１５１の代わりに電流検知部１６０を備えている。
【０１０２】
電流検知部１６０は、入力ユニット４または情報書換装置２００と接続され、重畳信号の送受信に用いる信号線から供給される電流信号の電流値を検知することができる。具体的には、電流検知部１６０は通信装置側端子１２０に入力された電流信号の電流値を検知し、検知結果を送信制御回路１５０に送信することができる。
【０１０３】
送信制御回路１５０は、電流検知部１６０による電流値の検知結果に基づいて、情報書換部１５３による情報の書き換えを行うことができる。具体的には、電流検知部１６０が信号処理装置１００が入力ユニット４または情報書換装置２００から受信した電流信号の電流値の変動パターンが情報の書換指示を示す場合、送信制御回路１５０は電流信号に基づく情報の書き換えを実行する。以下の説明において、電流値の変動によって書き換える情報で示す電流信号を、書換用電流信号と呼称する。情報書換部１５３は、書換用電流信号に基づいて情報記憶部１４０に記憶されている情報を書き換える点が前記構成例と異なっている。
【０１０４】
書換用電流信号の電流値は、他の電流信号と区別できる値の範囲であればよい。例えば、電気機器６から受信した出力信号がオン・オフ信号であれば、電流検知部１６０によって出力信号のオン信号における電流値よりも高い電流値が検知された場合に、情報書換部１５３は該電流値の変動を書換用電流信号として認識してもよい。
【０１０５】
情報書換装置２００は、基本的な構成は前記構成例と同一であるが、一部構成が異なっている。情報書換装置２００は、投光部２１０の代わりに電流制御部２３０を備えている。
【０１０６】
電流制御部２３０は、情報取得部２２１から入力された所定の情報に応じて書換用電流信号を生成し、生成した書換用電流信号を信号処理装置１００へ送信することができる。電流制御部２３０は、例えば電気機器６の出力信号のオン信号における電流値よりも高い電流値を用いて書換用電流信号を生成してもよい。
【０１０７】
（信号処理装置と情報書換装置の回路構成）
図１１は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００および情報書換装置２００の構成を示す回路図である。なお、以下の説明において、図５にて説明済みの項目については、その説明を省略する。
【０１０８】
信号処理装置１００は、通信装置側端子１２０の−側と送信制御回路１５０との間に、電流検知部１６０を備えている。電流検知部１６０は、例えば抵抗やオペアンプ等によって構成され、抵抗を用いて検知した電流信号の電流値を示す信号をオペアンプによって増幅および出力調整を行った後、送信制御回路１５０に対して出力することができる。
【０１０９】
送信制御回路１５０では、電流検知部１６０から電流信号の電流値が、例えば電気機器６の出力信号のオン信号における電流値よりも高い電流値であった場合は該電流信号が書換用電流信号であると判定する。情報書換部１５３は、送信制御回路１５０にて電流信号が書換用電流信号であると判定した場合、該書換用電流信号に基づいて情報記憶部１４０に記憶されている情報を書き換える。
【０１１０】
情報書換装置２００において、電流制御部２３０は図のようにトランジスタや抵抗を組み合わせることによって実現できる。図のように電流制御部２３０を構成した場合、例えば書換回路２２０の情報取得部２２１が入力端末３００から受け付けた情報に応じてトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、該電流制御部２３０は書換用電流信号を生成することができる。
【０１１１】
（書換用電流信号の概要）
図１２は、書換用電流信号の概要を示す模式図である。図示の例において、縦軸の「供給電流」は、情報書換装置２００から信号処理装置１００に供給された書換用電流信号の電流値を示している。また、「ＳＷ＝ＯＦＦ」は図４における重畳信号のＬ範囲に相当し、「ＳＷ＝ＯＮ」は図４における重畳信号のＨ範囲に相当する。「所定の閾値」は、重畳信号のＨ範囲と比較して十分大きな値である。
【０１１２】
図において「Ｄａｔａ＝０」および「Ｄａｔａ＝１」は、電流検知部１６０が電流値に基づいて変換するバイナリ値の範囲を示している。すなわち、書換用電流信号の電流値が「０」から「所定の閾値」までの間であった場合、電流検知部１６０は該電流値をバイナリ値「０」に変換して送信制御回路１５０に送信する。一方、書換用電流信号の電流値が「所定の閾値」より大きかった場合、電流検知部１６０は該電流値をバイナリ値「１」に変換して送信制御回路１５０に送信する。このようにして、書換用電流信号の電流値を変換したバイナリ値を用いて、送信制御回路１５０の情報書換部１５３は情報記憶部１４０に記憶されている情報を書き換えることができる。
【０１１３】
図１２において「所定の閾値」は、重畳信号のＨ範囲と比較して十分大きな値として図示されているが、「所定の閾値」はこれに限定されない。例えば、電流検知部１６０が重畳信号のＨ範囲およびＬ範囲、すなわち電気機器６のスイッチがＯＮであるかＯＦＦであるかを認識できるのであれば、電気機器６のスイッチの状態に応じて「所定の閾値」を異ならせてもよい。
【０１１４】
具体的には電気機器６のスイッチがＯＦＦである等の理由によって信号処理装置１００がオフ信号である出力信号の送信または受信を行っている間、信号処理装置１００は重畳信号としてＬ範囲に相当する電流を検知しない。このとき、電流制御部２３０は、出力信号のオフ信号における電流値よりも高い電流値によって書換用電流信号を生成してもよい。そして、情報書換部１５３は電流検知部１６０によって、出力信号のオフ信号における電流値よりも高い電流値が検知された場合に、該電流値の変動を書換用電流信号として認識してもよい。すなわち、例えば電気機器６のスイッチがＯＦＦであり、重畳信号がＬ範囲であることを電流検知部１６０が認識している場合、Ｌ範囲より十分大きな値であるがＨ範囲よりは小さな値を「所定の閾値」としてもよい。この場合、電気機器６のスイッチがＯＦＦの間は、書換用電流信号の電流値をスイッチがＯＮの間の電流値よりも低くすることができる。
【０１１５】
（情報の書換および検証の具体例）
図１３は、信号処理装置１００および情報書換装置２００を用いた情報の書換および検証の具体例を示す図である。なお、以下の説明において情報書換装置２００には、予め入力端末３００を用いて書き換える情報が入力済みであるものとし、図６と同名の項目についてはその説明を省略する。
【０１１６】
まず、電源２０が起動すると信号処理装置１００の送信制御回路１５０はリセット状態を解除し、初期処理を行った後に「電流検知」にて動作する。ここで、「電流検知」は電流検知部１６０による電流信号の電力値を検知する動作モードである。
【０１１７】
一方、情報書換装置２００は、電源２０の起動直後は信号処理装置１００に供給する電流信号の電流値が小さくなるよう、電流制御部２３０を用いて制御を行う。その後、情報書換装置２００は電流制御部２３０を用いて信号処理装置１００に供給する電流信号の電流値が所定の閾値以上となるように制御し、書換起動指示に相当する電流信号を信号処理装置１００に送信する。書換起動指示に相当する電流信号の送信後、情報書換装置２００は「書換データ」にて書き換える情報を電流値の増減で示す書換用電流信号として送信する。書き換える情報に応じた書換用電流信号の送信後、情報書換装置２００は「書換終了」にて書換終了指示に相当する電流信号を信号処理装置１００に送信する。
【０１１８】
信号処理装置１００は、「電流検知」で動作中に電流検知部１６０が所定の閾値以上の電流値を検知すると、「書換モード」に遷移する。そして、「書換モード」で動作中に情報書換装置２００から受信した書換用電流信号に基づいて、情報書換部１５３は情報記憶部１４０の情報を書き換える。その後、書換終了指示を受け付けると、情報書換装置２００は「書換モード」を終了し、「内部処理」にて所定の処理を行った後、「通常動作モード  送信動作」に動作モードを遷移させる。「通常動作モード  送信動作」における信号処理装置１００の動作は図６を用いて前述した内容と同一である。このようにして、信号処理装置１００は書換用電流信号に基づいて情報を書き換えることができる。
【０１１９】
（処理の流れ）
図１４の各図は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００および情報書換装置２００が実行する処理の流れの一例を示すフローである。図１４の（ａ）は信号処理装置１００のフローを示し、図１４の（ｂ）は情報書換装置２００のフローを示す。なお、以下の説明において図７の（ａ）および（ｂ）と同一の処理についてはその説明を省略する。
【０１２０】
まず、図１４の（ａ）を用いて信号処理装置１００のフローについて説明する。信号処理装置１００は、Ｓ１およびＳ２の処理を実行した後、電流検知部１６０による電流信号の電流値の検知を開始し、所定の閾値以上の電流を検知したか否かを判定する（Ｓ３１）。後述するＳ４１の処理によって信号処理装置１００に供給される電流信号の電流値が増加すると、電流検知部１６０は、所定の閾値以上の電流を検知する（Ｓ３１でＹＥＳ）。
【０１２１】
Ｓ３１にて電流検知部１６０が所定の閾値以上の電流を検知した後、後述するＳ４２の処理によって情報書換装置２００から書き換える情報が電流値の増減として送信される。送信制御回路１５０の情報書換部１５３は、電流値の増減に対する電流検知部１６０の検知結果に基づいて情報記憶部１４０の情報を書き換える（Ｓ３２）。その後、電流検知部１６０は、情報書換装置２００から書換終了指示に相当する電流信号を受信したか否かを判定する（Ｓ３３）。検知したと判定した場合、送信制御回路１５０は情報の書き換えを終了し、重畳信号送信部１５５を用いて重畳信号の送信を開始する（Ｓ１１）。
【０１２２】
以上の処理によって、信号処理装置１００は入力ユニット４と接続される信号線を介して書き換える情報を受信することが可能となる。よって、書き換える情報を受信するための特別な構成を必要としない。また、電気機器６の出力信号のオン信号における電流値よりも高い電流値を有する電流信号を書換用電流信号として選択的に用いるので、出力信号と書換用電流信号とを明確に区別することができる。
【０１２３】
次に、図１４の（ｂ）を用いて情報書換装置２００のフローについて説明する。情報書換装置２００は、Ｓ１２の処理を実行した後、電流制御部２３０を用いて信号処理装置１００に供給する電流を増加させる（Ｓ４１）。その後、電流制御部２３０は情報取得部２２１が取得済みである、書き換える情報を電流値の増減として有する書換用電流信号を生成し、送信する（Ｓ４２）。書き換える情報の送信が完了すると、電流制御部２３０は書換終了指示に書換終了指示を示す電流信号を生成し、信号処理装置１００へ送信する（Ｓ４３）。Ｓ４３の後、情報書換装置２００はＳ１８〜Ｓ２０の処理を実行し、Ｓ１１の処理で信号処理装置１００から送信された重畳信号に含まれるデータ信号が示す所定の情報について検証を行う。
【０１２４】
以上の処理によって、情報書換装置２００は信号処理装置１００が備える信号線を介して送信した書換用電流信号によって情報記憶部１４０に記憶されている情報を書き換えることができる。また、電気機器６の出力信号のオン信号における電流値よりも高い電流値を有する電流信号を書換用電流信号として選択的に用いるので、信号処理装置１００において、出力信号と書換用電流信号とを明確に区別することが可能となる。
【０１２５】
§６  変形例３
前記変形例２において、信号処理装置１００と情報書換装置２００との間の通信は、通信装置側端子１２０に接続される、重畳信号を送受信可能な通信ケーブルによって行われていた。入力ユニット４は通信ケーブルによって信号処理装置１００と接続可能であるので、前記変形例２において情報書換装置２００が備えていた各種機能について、例えば入力ユニット４が内蔵してもよい。
【０１２６】
（信号処理装置と入力ユニットの構成）
図１５は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００および入力ユニット４の構成を示すブロック図である。なお、信号処理装置１００の構成は図１０に示した構成と同一であるため、その説明を省略する。
【０１２７】
入力ユニット４は、前記構成例にて説明した構成に加えて、前記変形例２において情報書換装置２００が備えていた一連の構成をさらに備えている。すなわち、入力ユニット４は、書換回路２２０および電流制御部２３０を備えており、書換回路２２０は、情報取得部２２１および情報検証部２２３を備えている。情報取得部２２１は、コントローラ３を介して入力ユニット４に接続されたＰＣ２から電気機器６に関する所定の情報を取得する点が、前記変形例２と異なっている。
【０１２８】
また、入力ユニット４は動作信号処理部４１およびデータ信号処理部４２を備えている。動作信号処理部４１は、重畳信号から出力信号（動作信号）を検出することができる。動作信号処理部４１は図２における入力回路３３に相当し、検出した出力信号を図示しない制御回路（図２のユニット制御回路３６に相当）へ送信する。
【０１２９】
データ信号処理部４２は、重畳信号からデータ信号を抽出することができる。データ信号処理部４２は図２における抽出回路３４に相当し、抽出したデータ信号を必要に応じて誤り検出を行った後、図示しない制御回路（図２のユニット制御回路３６に相当）へ送信する。
【０１３０】
（信号処理装置と入力ユニットの回路構成）
図１６は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００および入力ユニット４の構成を示す回路図である。信号処理装置１００の回路構成は図１１と同一であり、入力ユニット４の回路構成は図１１における情報書換装置２００と同一である。入力ユニット４の書換回路２２０は、ＰＣ２から入力された所定の情報について、コントローラ３を介して受け付ける。
【０１３１】
（処理の流れ）
本開示の一側面に係る信号処理装置１００および入力ユニット４が実行する処理は、情報書換装置２００の代わりに入力ユニット４を用いる点を除き、図１４の（ａ）および（ｂ）に示した内容と同一であるため、その説明を省略する。
【０１３２】
このようにして、出力信号の検出および重畳信号の抽出を行う通信装置が情報書換装置としても機能することが可能となる。
【０１３３】
§７  変形例４
図４を用いて説明したように、重畳信号はＨ範囲およびＬ範囲といった広がりを持った電流値を備える。そのため、重畳信号非対応の入力ユニット４を信号処理装置１００に接続した場合、該入力ユニット４は重畳信号を出力信号として受け付けるのでＨ範囲およびＬ範囲を適切に判断することができず、誤検知のおそれがある。
【０１３４】
誤検知を防止する手段として、例えば信号処理装置１００において入力ユニット４から供給された電流の電流値に基づいて、該入力ユニット４が重畳信号を用いた通信に対応しているか否かを判定することが考えられる。入力ユニット４が重畳信号を用いた通信に対応しているか否かを検知できれば、信号処理装置１００は例えば重畳信号を送信する動作モードと、出力信号のみを送信する動作モードを切り替えて動作させることができる。
【０１３５】
しかしながら、前記変形例３において電流値に基づいて書換用電流信号であるか否かを判定しているので、これらを両立させるためには電流信号について、「重畳信号を用いた通信に対応しているか否かを判定する」、および「書換用電流信号であれば書き換える情報へ変換する」の２つの処理を実行する必要がある。
【０１３６】
（信号処理装置と入力ユニットの構成）
図１７は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００および入力ユニット４の構成を示すブロック図である。なお、入力ユニット４の構成は図１５に示した構成と同一である。
【０１３７】
信号処理装置１００は、前記変形例３にて説明した構成に加えて、動作モード切替部１５７をさらに備えている。信号処理装置１００は、重畳信号送信部１５５による重畳信号の送信が行われる通常動作モードと、重畳信号の送信が行われない低消費電流モードとを切り替えて動作することができる。動作モード切替部１５７は、電流検知部１６０における検知結果に基づいて、信号処理装置１００の動作モードを通常動作モードと低消費電流モードとの間で切り替えることができる。動作モード切替部１５７は、例えば電流検知部１６０が検知した電流値の大きさや変動のパターン等が通常動作モードへの切替指示であった場合、信号処理装置１００の動作モードを低消費電流モードから通常動作モードに切り替えることができる。
【０１３８】
入力ユニット４は、基本的な構成は前記変形例３と同一であるが、一部構成が異なっている。入力ユニット４において電流制御部２３０は、前記変形例３と同様にして書き換える情報を書換用電流信号として送信するとともに、信号処理装置１００の動作モードを通常動作モードと低消費電流モードとの間で切り替えさせるための切替指示に相当する電流信号を送信することができる。切替指示に相当する電流信号を送信することにより、入力ユニット４は自身が重畳信号に対応していることを信号処理装置１００に通知することができる。よって、信号処理装置１００を通常動作モードに切り替えて動作させて、重畳信号を受信することが可能となる。
【０１３９】
（書換指示と切替指示の具体例）
図１８の各図は、信号処理装置１００および入力ユニット４を用いた情報の書き換えおよび動作モードの切り替えの具体例を示す図である。図１８の（ａ）は情報の書き換えを示し、図１８の（ｂ）は動作モードの切り替えを示す。図１８の（ｃ）は切替指示と書換データの具体例を示す。
【０１４０】
図１８の（ａ）は、情報書換装置２００の代わりに入力ユニット４を用いる点を除き、基本的には図１３と同一である。なお、「検証モード  受信／コンペア」は入力ユニット４が信号処理装置１００から送信される重畳信号を受信して検証するための動作モードであり、「低消費電流モード」前述した低消費電流モードであることを示す。
【０１４１】
信号処理装置１００は初期処理を行った後に、「低消費電流モード」で動作中に書換起動指示に相当する電流信号を電流検知部１６０にて検知すると、「書換モード」に動作モードを遷移させる。なお、「書換モード」で動作中は重畳信号を送信しないので、「書換モード」は低消費電流モードの一種である。
【０１４２】
信号処理装置１００は、「書換モード」で動作中に検知した書換用電流信号に基づいて、情報書換部１５３による情報記憶部１４０の書き換えを行った後、書換終了指示に基づいて「書換モード」を終了し、「通常動作モード  送信動作」に動作モードを遷移させる。すなわち、動作モード切替部１５７は書換終了指示を検知すると、動作モードを通常動作モードに切り替えることができる。
【０１４３】
信号処理装置１００は「通常動作モード  送信動作」において、情報記憶部１４０に記憶されている書き換え後の所定の情報を用いてデータ信号を生成し、重畳信号送信部１５５を用いて該データ信号を含む重畳信号を情報書換装置２００に送信する。
【０１４４】
一方、入力ユニット４は図１３の情報書換装置２００と同様にして、書換起動指示、書換データ、および書換終了指示を電流信号としてそれぞれ送信した後、「検証モード  受信／コンペア」にて重畳信号の受信および検証を行う。検証結果に問題がなければ、入力ユニット４は「通常動作モード  受信動作」にて動作し、重畳信号を用いた通信を継続する。
【０１４５】
図１８の（ｂ）において、入力ユニット４が信号処理装置１００に電流信号として送信する、低消費電流モードから通常動作モードへの切替指示は、大電流を一定時間の間供給することに相当する。すなわち、入力ユニット４は信号処理装置１００が低消費電流モードで動作中に切替指示として、大電流を一定時間の間供給する。信号処理装置１００は「チェック」にて電流信号が切替指示に相当するか否かを判定し、切替指示に相当すると判定した結果、動作モード切替部１５７によって動作モードを通常動作モードに切り替えて重畳信号の送信を開始する。入力ユニット４では切替指示に相当する大電流を供給した後は「通常動作モード  受信動作」にて動作し、重畳信号の受信を開始する。
【０１４６】
図１８の（ｃ）は、入力ユニット４が電流信号として送信する低消費電流モードから通常動作モードへの切替指示、および信号処理装置１００が「書換モード」で動作中に書換データとして受信する書換用電流信号の具体例である。図１８の（ｂ）を用いて説明したように、切替指示は例えば電流値の継続時間で評価される。すなわち、電流信号の先頭のパルス幅が所定のパルス幅以上であることを電流検知部１６０にて検知した場合、該電流信号が切替指示であると信号処理装置１００は判定する。
【０１４７】
一方、書換データは図１２を用いて説明したように、電流値の変動をバイナリ値として組み合わせたデータ列で評価される。具体的には、低消費電流モードで動作中に信号処理装置１００は、電流検知部１６０が検知した書換用電流信号が所定のデータ列である場合に、情報書換部１５３は情報記憶部１４０に記憶されている情報を書き換える書換モードに移行してもよい。逆に言えば、情報書換装置２００は、低消費電流モードで動作中の信号処理装置１００に対して、所定のデータ列である書換用電流信号を供給し、その後、書き換える情報に応じた書換用電流信号を供給してもよい。
【０１４８】
切替指示をこのように評価すれば、信号処理装置１００において動作モードの切り替えのための電流供給と、書換用電流信号とを区別させることが可能となる。
【０１４９】
（信号処理装置の処理の流れ）
図１９は、本開示の一側面に係る信号処理装置１００が実行する処理の流れの一例を示すフローである。なお、以下の説明において図７の（ａ）と同一の処理についてはその説明を省略する。
【０１５０】
信号処理装置１００においてＳ１およびＳ２の処理を実行した後、動作モード切替部１５７は、信号処理装置１００の動作モードを低消費電流モードに設定する（Ｓ７１）。Ｓ７１の後、電流検知部１６０は入力ユニット４から所定の閾値以上の電流値を有する電流が供給されたことの検知を開始する（Ｓ７２）。Ｓ４１の処理によって入力ユニット４から供給される電流が増加すると、電流検知部１６０は入力ユニット４から所定の閾値以上の電流値を有する電流が供給されことを検知し（Ｓ７２でＹＥＳ）、処理はＳ７３へ進む。
【０１５１】
Ｓ７３において、信号処理装置１００は電流信号のパルス幅が所定のパルス幅以上であるか否かをチェックすることによって、電流検知部１６０が通常動作モードへの切替指示を検知したか否かを判定する（Ｓ７３）。切替指示を検知しなかったと判定した場合（Ｓ７３でＮＯ）、処理はＳ７４へ進む。一方、切替指示を検知したと判定した場合（Ｓ７３でＹＥＳ）、動作モード切替部１５７は信号処理装置１００の動作モードを通常動作モードに設定し（Ｓ７５）、重畳信号送信部１５５は重畳信号の送信を開始する（Ｓ７８）。その後、一連の処理を終了する。
【０１５２】
Ｓ７４において、信号処理装置１００は電流検知部１６０が書換起動指示を受信したか否かをさらに判定する（Ｓ７４）。書換起動指示を受信しなかったと判定した場合（Ｓ７４でＮＯ）、信号処理装置１００は予め設定された監視時間が経過したか否かを判定する（Ｓ７６）。監視時間が経過していないと判定した場合（Ｓ７６でＮＯ）、処理はＳ７４へ進み、Ｓ７４およびＳ７６の処理を再度実行する。一方、監視時間が経過したと判定した場合（Ｓ７６でＹＥＳ）、信号処理装置１００は所定の情報に関する書き換え指示の受け付けを終了し、処理はＳ１１へ進む。
【０１５３】
後述するＳ８１の処理によって書換起動指示が電流パルスにて入力ユニット４から送信されると、電流検知部１６０はこれを検知し、信号処理装置１００は電流検知部１６０が書換起動指示を受信したと判定する（Ｓ７４でＹＥＳ）。そして、Ｓ４２の処理によって入力ユニット４から送信された、書き換える情報が電流値の増減として示された書換用電流信号に基づいて情報書換部１５３は情報記憶部１４０の情報を書き換える（Ｓ７７）。その後、信号処理装置１００はＳ９〜Ｓ１１の処理を実行した後、一連の処理を終了する。
【０１５４】
以上の処理によって、信号処理装置１００は低消費電流モードで動作中に所定の閾値以上の電流を所定のパルス幅以上で検知すると通常動作モードに切り替えることができる。ここで、当該信号処理装置１００に接続される入力ユニット４が重畳信号の受信に対応する入力ユニットである場合に、該入力ユニット４が信号処理装置１００に対して所定の閾値以上の電流を供給する構成とすることができる。この場合、信号処理装置１００は、重畳信号対応の入力ユニット通信装置に接続された場合と、重畳信号非対応の入力ユニットに接続された場合とで別の動作モードで動作することができる。したがって、接続先の入力ユニットの種類に応じて動作モードを切り替えて動作する、利便性に優れた信号処理装置１００を提供することができる。また、所定の閾値以上の電流を所定のパルス幅以上で検知すると通常動作モードに切り替えるので、書換用電流信号とを区別することが可能となる。
【０１５５】
（書換データを送信する入力ユニットの処理の流れ）
図２０は、本開示の一側面に係る入力ユニット４が実行する処理の流れの一例を示すフローである。なお、以下の説明において図１４の（ｂ）と同一の処理についてはその説明を省略する。
【０１５６】
入力ユニット４は、Ｓ１２およびＳ４１の処理の後、電流制御部２３０の制御によって信号処理装置１００に、書換起動指示に相当する電流パルスを送信する（Ｓ８１）。その後、Ｓ４２〜Ｓ４３、およびＳ１８〜Ｓ２０の処理を実行し、一連の処理を終了する。
【０１５７】
以上の処理によって、入力ユニット４は信号処理装置１００が備える信号線を介して送信した書換用電流信号によって情報記憶部１４０に記憶されている情報を書き換えることができる。
【０１５８】
（切替指示を送信する入力ユニットの処理の流れ）
図２１は、本開示の一側面に係る入力ユニット４が実行する処理の流れの一例を示すフローである。なお、以下の説明において図１４の（ｂ）と同一の処理についてはその説明を省略する。
【０１５９】
入力ユニット４は、Ｓ１２およびＳ４１の処理の後、電流制御部２３０の制御によって信号処理装置１００に、通常動作モードへの切替指示に相当する電流パルスを送信する（Ｓ９１）。その後、入力ユニット４は電流制御部２３０を制御して信号処理装置１００に供給する電流を減少させた後（Ｓ９２）、信号処理装置１００から送信される重畳信号に対する受信動作を開始する（Ｓ９３）。
【０１６０】
以上の処理によって、入力ユニット４は自身が重畳信号対応の入力ユニットであることを信号処理装置１００に通知することができる。よって、信号処理装置１００を通常動作モードで動作させて、重畳信号を受信することが可能となる。また、信号処理装置１００は、所定の閾値以上の電流を所定のパルス幅以上で検知すると通常動作モードに切り替えるので、信号処理装置１００において、モードの切り替えのための電流供給と、書換用電流信号とを区別させることが可能となる。
【０１６１】
〔ソフトウェアによる実現例〕
信号処理装置１００、情報書換装置２００、および入力ユニット４の制御ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【０１６２】
後者の場合、信号処理装置１００、情報書換装置２００、および入力ユニット４は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１６３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１６４】
１００  信号処理装置
１３０  受光部
１４０  情報記憶部
１５０  送信制御回路
１５１  監視部
１５３  情報書換部
１５５  重畳信号送信部
１５７  動作モード切替部
１６０  電流検知部
２００  情報書換装置
２１０  投光部
２２０  書換回路
２２１  情報取得部
２２３  情報検証部
４  入力ユニット
４１  動作信号処理部
４２  データ信号処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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