(57)【要約】【課題】変復調回路を用いることなく、制御信号を電源電圧に重畳して伝送する。【解決手段】アクチュエータ、アクチュエータを制御する制御信号を生成するコントローラ、制御信号を送信する送信器、制御信号を受信する受信器、電力をアクチュエータに供給する電源、及びアクチュエータ、送信器、受信器、及び電源を結合する電源線を備えるシステムであって、アクチュエータは、電源から、電源線及び低域通過フィルタを介して電力を受け取り、送信器は、高域通過フィルタを介して電源線に制御信号を送信し、受信器は、高域通過フィルタを介して電源線から制御信号を受信する。【選択図】図１
2015104059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ、
前記アクチュエータを制御する制御信号を生成するコントローラ、
前記制御信号を送信する送信器、
前記制御信号を受信する受信器、
電力を前記アクチュエータに供給する電源、及び
前記アクチュエータ、前記送信器、前記受信器、及び電源を結合する電源線
を備えるシステムであって、
前記アクチュエータは、前記電源から、前記電源線及び低域通過フィルタを介して前記電力を受け取り、
前記送信器は、高域通過フィルタを介して前記電源線に前記制御信号を送信し、
前記受信器は、高域通過フィルタを介して前記電源線から前記制御信号を受信する、
電源重畳通信システム。
【請求項２】
前記電源は、前記コントローラ、前記送信器、及び前記受信器にも前記電源線を介して電力を供給する、請求項１に記載の電源重畳通信システム。
【請求項３】
前記低域通過フィルタは、インダクタ及びキャパシタを含む、請求項１に記載の電源重畳通信システム。
【請求項４】
前記高域通過フィルタは、インダクタ及びキャパシタの組み合わせ、又は抵抗器及びキャパシタの組み合わせを含む、請求項１に記載の電源重畳通信システム。
【請求項５】
前記送信器は、前記制御信号を送信していない時には出力インピーダンスを増加させる、請求項１に記載の電源重畳通信システム。
【請求項６】
前記受信器は、デュアルエッジフリップフロップを含む、請求項１に記載の電源重畳通信システム。
【請求項７】
前記デュアルエッジフリップフロップは、立ち上がり閾値及び立ち下がり閾値の差がノイズの影響を減らす程度に大きい、請求項６に記載の電源重畳通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電源電圧に信号を重畳することによって、電源線を利用して信号を伝送するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電源線に信号を重畳させるために変復調回路を用いる手法が知られている。例えば、特許文献１のネットワークインタフェースは、発振器、拡散ミキサ（変調器）、及び逆拡散ミキサ（復調器）を用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，２１８，９３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の手法においては、変復調回路が必要であり、これは回路規模の増加につながり得る。加えて、変復調回路の動作は高速であることがふつうは要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、変復調回路を用いることなく、制御信号を電源電圧に重畳して伝送することにある。
【０００６】
さまざまな実施形態によるシステムは、アクチュエータ、前記アクチュエータを制御する制御信号を生成するコントローラ、前記制御信号を送信する送信器、前記制御信号を受信する受信器、電力を前記アクチュエータに供給する電源、及び前記アクチュエータ、前記送信器、前記受信器、及び電源を結合する電源線を備え、前記アクチュエータは、前記電源から、前記電源線及び低域通過フィルタを介して前記電力を受け取り、前記送信器は、高域通過フィルタを介して前記電源線に前記制御信号を送信し、前記受信器は、高域通過フィルタを介して前記電源線から前記制御信号を受信する。
【発明の効果】
【０００７】
変復調回路を用いることなく、制御信号を電源電圧に重畳して伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電源重畳通信システムの構成を示す図である。
【図２】出力ノードから出力される制御信号の波形を表す図である。
【図３】ＨＰＦで濾過され、電源線に出力された制御信号の波形を表す図である。
【図４】ＬＰＦの回路図である。
【図５】送信器の回路図である。
【図６】送信器の回路図である。
【図７】受信器の回路図である。
【図８】受信器の回路図である。
【図９】受信器の動作波形を示す図である。
【図１０】受信器の動作波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
さまざまな実施形態が図面を参照して説明される。図面において同様の参照符号は、同様の要素を指す。図面において、矢印の向きは一般に信号の伝搬する向きを表す。
【００１０】
用語の定義
モジュールは、大まかな構成のグループ分けのための名称に過ぎない。よってモジュールは、必ずしも同一の基板上に設けられたり、同一の筐体内に収められたりする必要はない。もちろんモジュールは、その物理的サイズを小さくすることがシステムの構成上好ましい。そのためモジュール内の一部の要素が集積回路（ＩＣ）として実現されることもあり得る。
【００１１】
コントローラは、ユーザによる入力、又はその他のパラメータに基づいて、他の要素を制御する信号を出力する。例えば、オン及びオフの２つの状態をとり得る制御信号に応じてモータに与えられる電圧を変化させる回路は、コントローラと呼ぶことができる。オン及びオフの２つの状態をとり得る制御信号に応じて、モータに与えられる周波数を変化させる回路も同様にコントローラと呼ぶことができる。例えばコントローラは、ＰＷＭ（パルス幅変調）によって制御してもよい。
【００１２】
電気的な結合とは、その結合によって電気的な作用が伝達されるよう接続されることを意味する。したがって電気的に結合される２つの要素の間には他の要素が介在してもよい。本願で電気的な結合という代わりに、単に結合と言う時は、機械的結合ではなく、電気的結合を指す。
【００１３】
ノードは、電気回路の中の仮想的な点であり、必ずしも物理的な接続端子又は機械的構造を必要としない。例えば、プリント基板の導体パターンの一部や、複数の要素からの電線が電気的に接続される点もノードと呼ばれる。
【００１４】
電線とは、複数の要素を電気的に結合するために用いられる電気伝導性を有する線材を指し、ケーブル、ワイヤ、配線、コード、プリント基板の導体パターン等を含み得る。
【００１５】
「又は」という語は、排他的な論理和に加えて、積をも含む。したがって例えば「Ｐ又はＱ」は、「Ｐ」、「Ｑ」、及び「Ｐ及びＱ」を含む。
【００１６】
システムの概要
図１は、電源重畳通信システム（単にシステムと呼ぶ）１００の構成を示す図である。システム１００は、メインモジュール１０２、アクチュエータモジュール１０４、及び電源線１０６を含む。典型的にはシステム１００は、家電製品の筐体内に設けられるシステムであり、そのような家電製品の例には洗濯機がある。代替としてシステム１００は、その他さまざまな家電製品、自動車を含む車両などに設けられてもよい。
【００１７】
メインモジュール１０２は、電源１１０及び送信器１３０を含む。アクチュエータモジュール１０４は、アクチュエータ１５０及び受信器１６０を含む。電源１１０は、パスＰに沿ってアクチュエータ１５０に電力を供給する。電源１１０は、コントローラ１２０、送信器１３０、及び受信器１６０に電源線１０６を介して電力を供給してもよい。送信器１３０は、パスＳに沿って受信器１６０に制御信号を送る。アクチュエータ１５０は、受信器１６０が受け取った制御信号に基づいて駆動される。図１では、グラウンド（ＧＮＤ）線は省略されている。
【００１８】
制御信号は、電源線１０６における電源電圧に重畳されて伝送される。そのため、パスＰ及びパスＳの主要な部分は、共に電源線１０６を利用できる。これは、パスＰのための電線及びパスＳのための電線を別個に２本（ＧＮＤ線を除いて）設けることと比較すれば、電線の本数が１本に低減され得て、加えて、システム１００内で電線を配置するためのスペースが減少され得る。さらに後述するように、制御信号は変復調を介することなく電源線１０６を介してやりとりされるので、変調器及び復調器を設ける必要がない。それによって回路規模が小さくなり、コスト削減にもつながり得る。特にメインモジュール１０２及びアクチュエータモジュール１０４の距離が長い時には、パスＰ及びパスＳのために電源線１０６を利用できる距離が長くなるので、より優位性が高まる。複数のアクチュエータモジュール１０４が電源線１０６に電気的に結合されていてもよい。この場合、さらに多くの電線を節約できるのでコスト及び電線配置スペースの点で優位性が増す。
【００１９】
コントローラ１２０が生成する制御信号には限定されず他のデータを表す信号（例えば後述のセンサ信号）も電源電圧に重畳され得る。さまざまな実施形態において、電源電圧に重畳される信号は、２値（例えば０Ｖ及び５Ｖ）を取り得るデジタル信号であり、例えばビットレートが２０ｋｂｐｓである。
【００２０】
電源線
電源線１０６及びＧＮＤ線は、典型的には一対の導体で実現される。例として電源線１０６は、機器内配線用の、柔軟な絶縁電線（２芯）であり、導体は銅でできている。電源線１０６は、システム１００で用いる電力を伝送するのに十分な許容電流値を有する。例えばシステム１００が洗濯機に用いられる場合、電源線１０６は、１０Ａオーダーの許容電流値を有する。電源線１０６は、電源バスとも、単にバスとも呼ばれ得る。
【００２１】
メインモジュール
メインモジュール１０２は、電源線１０６によってアクチュエータモジュール１０４に電気的に結合される。メインモジュール１０２は、例えば、ユーザの意図に沿うようアクチュエータモジュール１０４の中のアクチュエータ１５０を制御する。もしシステム１００が洗濯機の一部として実現されるなら、ユーザは、メインモジュール１０２を介して例えば所望の洗濯モードを選択する。メインモジュール１０２は、選択された動作モードに基づいてアクチュエータ１５０（典型的にはモータ）を制御する。洗濯機の場合、メインモジュール１０２は、典型的には筐体の上部に配置される。
【００２２】
メインモジュール１０２は、システム１００が必要とする電力を電力入力ノード（例えば差込プラグ）１０８を介して電灯線等から受け取る。電源１１０は、商用電源からの交流電圧を直流の適切な電圧に変換し、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１１５を介して電源線１０６に出力する。例えば、電源１１０は、直流５Ｖを電源線１０６に出力する。電源線１０６は、ＧＮＤ線に対して直流５Ｖをシステム１００内のさまざまな要素（例えばアクチュエータ１５０）に供給する。
【００２３】
メインモジュール１０２は、コントローラ１２０、送信器１３０、及び受信器１４０を含む。コントローラ１２０は、システム１００のユーザからの入力に基づいて、動作モードを選択し、選択された動作モードに基づいてアクチュエータ１５０を駆動するための制御信号を生成する。コントローラ１２０は、生成された制御信号を出力ノード１２３から送信器１３０の入力ノード１３２に送る。
【００２４】
送信器１３０は、入力ノード１３２において受け取られた制御信号に基づいて、電源電圧とＧＮＤ電圧との間で振動する矩形波を生成し、出力ノード１３３から高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１３５に送る。送信器１３０は、その動作に必要な電力を電源線１０６からＬＰＦ１２５を介して、電源ノード１３１において受け取る。
【００２５】
ＨＰＦ１３５は、所定の遮断周波数より高い周波数成分を選択的に通過させるフィルタである。例えばＨＰＦ１３５は、キャパシタであり、遮断周波数は１０ｋＨｚである。ＨＰＦ１３５は、濾過された制御信号を電源線１０６に出力する。
【００２６】
図２は、出力ノード１３３から出力される制御信号の波形を表す図である。制御信号は、ピーク・トゥ・ピークで０Ｖ〜５Ｖである。ビットレートは２０ｋｂｐｓであり、立ち上がり時間及び立下り時間は、１００ｎｓである。
【００２７】
図３は、ＨＰＦ１３５で濾過され、電源線１０６に出力された制御信号の波形を表す図である。制御信号は、本来は矩形波であるが、ＨＰＦ１３５が有するキャパシタのために、時間と共に電圧が減衰する（すなわちドループが生じる）。ＨＰＦ１３５で濾過された制御信号が電源１１０からの出力電圧５Ｖに重畳されることによって、電源線１０６の電圧は、ピーク・トゥ・ピークの振幅が０Ｖと１０Ｖとの間で振れており、振幅の中心は電源１１０の出力電圧５Ｖにほぼ等しい。
【００２８】
コントローラ１２０は、その動作に必要な電力を電源線１０６からＬＰＦ１２５を介して、電源ノード１２１において受け取る。電源線１０６には制御信号等が重畳されているので、ＬＰＦ１２５は、電源線１０６の電圧のうち直流成分だけを選択的にコントローラ１２０に出力する。ＬＰＦ１２５は、所定の遮断周波数より低い周波数成分を選択的に通過させるフィルタである。例えばＬＰＦ１２５は、キャパシタ及びインダクタを含み、遮断周波数は１０ｋＨｚである。
【００２９】
受信器１４０は、システム１００内の他の要素からの信号を電源線１０６からＨＰＦ１４５を介して、入力ノード１４２において受け取る。受信器１４０は、受け取られた信号を波形整形し、出力ノード１４３からコントローラ１２０の入力ノード１２２に出力する。受信器１４０は、その動作に必要な電力を電源線１０６からＬＰＦ１２５を介して、電源ノード１４１において受け取る。
【００３０】
受信器１４０は、例えば後述のセンサ１９０が生成した信号を電源線１０６を介して受け取ってもよい。これによってコントローラ１２０は、ユーザからの入力だけではなく、センサ１９０の出力に基づいてアクチュエータ１５０を制御することができる。例として、センサ１９０は、洗濯槽内の水温に対応するセンサ信号を電源線１０６に出力する。
【００３１】
アクチュエータモジュール
アクチュエータモジュール１０４は、電源線１０６によってメインモジュール１０２に電気的に結合される。アクチュエータモジュール１０４は、アクチュエータ１５０を含む。システム１００が洗濯機の場合、アクチュエータ１５０は、例えばブラシレスモータである。アクチュエータ１５０は、ソレノイド、サーボモータ等、任意の適切なアクチュエータを含み得る。洗濯機の場合、アクチュエータモジュール１０４は、典型的には筐体の底部、洗濯槽の下に配置される。したがってメインモジュール１０２及びアクチュエータモジュール１０４はある程度（例えば数１０ｃｍ）離れており、パスＰ及びパスＳの主要な部分を電源線１０６で共用することは、電線の使用量及びその配置スペースを削減することにつながり、優位性をもつ。
【００３２】
アクチュエータ１５０は、その動作に必要な電力を電源線１０６からＬＰＦ１５５を介して、電源ノード１５１において受け取る。電源線１０６には制御信号等が重畳されているので、ＬＰＦ１５５は、電源線１０６の電圧のうち直流成分だけを選択的にアクチュエータ１５０に出力する。ＬＰＦ１５５は、所定の遮断周波数より低い周波数成分を選択的に通過させるフィルタである。例えばＬＰＦ１５５は、キャパシタ及びインダクタを含み、遮断周波数は１０ｋＨｚである。
【００３３】
受信器１６０は、メインモジュール１０２からの制御信号を電源線１０６からＨＰＦ１６５を介して、入力ノード１６２において受け取る。受信器１６０は、受け取られた信号を波形整形し、出力ノード１６３からドライバ１７０に出力する。受信器１６０は、その動作に必要な電力を電源線１０６からＬＰＦ１９５を介して、電源ノード１６１において受け取る。
【００３４】
ドライバ１７０は、受信器１６０から制御信号を受け取り、所望の信号処理を行ってから、アクチュエータ１５０の制御入力ノード１５２に出力する。ドライバ１７０もその動作に必要な電力を電源線１０６からＬＰＦ１９５を介して受け取ってもよい。必要がなければドライバ１７０は省略してもよい。アクチュエータ１５０がブラシレスモータの場合、ドライバ１７０は、アクチュエータ１５０の回転速度、回転方向等を変化させる信号を制御入力ノード１５２に出力し得る。
【００３５】
アクチュエータモジュール１０４は、必要に応じてセンサ１９０を含んでもよい。センサ１９０は、例えば、ブラシレスモータと共に用いられるホールセンサであり得る。センサ１９０は、システム１００の制御に用いられる、例えば電磁気学的パラメータを検出し、対応するセンサ信号を発生する。センサ１９０は、発生されたセンサ信号を送信器１８０の入力ノード１８２に送る。センサ１９０は、例えば、洗濯物の量、布質、又は洗濯槽の水温を測定し、洗濯のモードに対応させて適切な使用水量、洗剤量、又は洗濯時間等を調整できる。これにより効率的かつ効果的な洗濯が実現できる。
【００３６】
送信器１８０は、入力ノード１８２において受け取られたセンサ信号に基づいて、電源電圧とＧＮＤ電圧との間で振動する矩形波を生成し、出力ノード１８３からＨＰＦ１８５に送る。送信器１８０は、その動作に必要な電力を電源線１０６からＬＰＦ１９５を介して、電源ノード１８１において受け取る。
【００３７】
ＨＰＦ１８５は、所定の遮断周波数より高い周波数成分を選択的に通過させるフィルタである。例えばＨＰＦ１８５は、キャパシタであり、遮断周波数は１０ｋＨｚである。ＨＰＦ１８５は、濾過されたセンサ信号を電源線１０６に出力する。このセンサ信号は、メインモジュール１０２の受信器１４０によって受け取られ、コントローラ１２０による制御に用いられ得る。ＨＰＦは、インダクタ及びキャパシタの組み合わせ、又は抵抗器及びキャパシタの組み合わせを含んでもよい。
【００３８】
制御信号の電源電圧への重畳
システム１００においては、ＬＰＦ１１５、１２５、１５５、１９５は、直流成分である電源電圧を透過し、ＨＰＦ１３５、１４５、１６５、１８５は、交流成分である制御信号を透過する。すなわち、電源電圧に重畳された制御信号を電源線１０６から分離して取り出したり、電源線１０６に送り出したりすることができる。その結果、本構成を用いれば変調器、復調器を用いることなく電源線に重畳された信号成分を分離できる。
【００３９】
ＬＰＦを設けることによって電源線上の信号成分は、低インピーダンスノードである電源ノードからは分離される。そのため、電源ノードによる信号の減衰を抑えることができ、正常な通信を実現できる。ＨＰＦを設けることによって電源線上のオフセット成分である電源電圧を分離することができる。そのため、送信器及び受信器においては、適切な信号レベルで信号をやり取りできる。
【００４０】
上述の構成では、ＬＰＦの遮断周波数を信号周波数に対して十分に低くすることで電源線上の信号成分への影響を小さくできる。しかし遮断周波数を低くすると、ＬＰＦを構成する素子の大きさが大きくなり、コストの増加に直結する。そのため、信号周波数に比較的近い点までＬＰＦの遮断周波数を上げることによって、信号成分の劣化を抑えつつ、ＬＰＦの素子の大きさ及びそのコストを抑えることができる。
【００４１】
上述の構成を用いることによって制御信号の送信時に変調を行うことなく、信号のやりとりが可能となる。したがって、信号の変復調回路が不要となる。その結果、電源線に重畳した信号の通信が小規模な回路によって実現できる。加えて、別個の信号線を必要としないので、電線の本数を削減できる。
【００４２】
ＬＰＦ
図４は、ＬＰＦ４００の回路図である。ＬＰＦ４００は、ＬＰＦ１１５、１２５、１５５、１９５の例である。ＬＰＦ４００は、入力ノード４１０、出力ノード４２０、インダクタ４３０、及びキャパシタ４４０を含む。例えばＬＰＦ４００がＬＰＦ１１５として用いられる時は、入力ノード４１０が電源１１０からの電源電圧を受け取り、出力ノード４２０が電源電圧を電源線１０６に出力する。インダクタ４３０の値は例えば３０μＨであり、キャパシタ４４０の値は例えば１００μＦである。
【００４３】
送信器
図５は、送信器５００の回路図である。送信器５００は、送信器１３０及びＨＰＦ１３５の組み合わせとして、又は送信器１８０及びＨＰＦ１８５の組み合わせとして機能する。送信器５００は、電源ノード５０１、入力ノード５０２、及び出力ノード５０３を有する。例えば送信器５００が送信器１３０及びＨＰＦ１３５として機能する時は、電源ノード５０１、入力ノード５０２、及び出力ノード５０３は、それぞれ電源ノード１３１、入力ノード１３２、及びＨＰＦ１３５の出力ノードとして機能する。ｎｐｎトランジスタ５１０及びｐｎｐトランジスタ５１２は、入力ノード５０２の電圧に応じて出力ノード５０３を駆動する。キャパシタ５２０は、ＨＰＦ１３５として機能する。キャパシタ５２０の値は例えば１μＦ〜１０μＦである。
【００４４】
図６は、送信器６００の回路図である。送信器６００は、送信器５００の代わりに用いられ得る。送信器６００は、電源ノード６０１、入力ノード６０２、及び出力ノード６０３、及びイネーブル入力６０４を有する。送信器６００は、送信器５００と同様に機能するが、イネーブル入力６０４に与えられる電圧に基づいて、送信器６００の出力インピーダンスを変化させることができる。すなわち、送信器６００が出力ノード６０３から制御信号等を電源線１０６に出力している時は、出力インピーダンスは低く、送信器６００が出力ノード６０３から制御信号等を電源線１０６に出力していない時は、出力インピーダンスは高い。その結果、電源線１０６の電源電圧に重畳された制御信号等の減衰を防止又は低減できる。ｎｐｎトランジスタ６１０及びｐｎｐトランジスタ６１２は、入力ノード６０２の電圧に応じて出力ノード６０３を駆動する。キャパシタ６２０は、ＨＰＦ１３５として機能する。キャパシタ６２０の値は例えば１μＦ〜１０μＦである。
【００４５】
図７は、受信器７００の回路図である。受信器７００は、受信器１４０及びＨＰＦ１４５の組み合わせとして、又は受信器１６０及びＨＰＦ１６５の組み合わせとして機能する。受信器７００は、電源ノード７０１、入力ノード７０２、及び出力ノード７０３を有する。例えば受信器７００が受信器１４０及びＨＰＦ１４５として機能する時は、電源ノード７０１、入力ノード７０２、及び出力ノード７０３は、それぞれ電源ノード１４１、ＨＰＦ１４５の入力ノード、及び出力ノード１４３として機能する。トランジスタ７１０〜７１３は、デュアルエッジフリップフロップを構成する。すなわち、受信器７００は、立ち上がり閾値ＴＨＲ及び立ち下がり閾値ＴＨＦ（ただしＴＨＲ＜０＜ＴＨＦ）を有する。
【００４６】
電源線１０６は一般にＬＰＦに似た周波数特性を有する。すなわち電源線１０６に重畳された制御信号等の高周波成分を減衰させる。その結果、制御信号等の波形はドループが生じ得る。デュアルエッジフリップフロップを受信器７００に利用することによって、波形にドループが生じた制御信号であっても２つの異なる閾値ＴＨＲ及びＴＨＦに基づいて、波形整形が行われ、元の信号を復元できる。この構成は、電源電圧に重畳させる信号のビットレートが低くても正常に元の信号を復元できるという効果を有する。すなわち重畳された信号の周波数成分が直流成分に近くても信号の復元が可能となり得る。
【００４７】
キャパシタ７２０及び７２２は、ＨＰＦ１４５として機能する。キャパシタ７２０及び７２２の値は例えば０．１μＦ〜１μＦであり、抵抗器７２１及び７２３の値は例えば３００Ωである。
【００４８】
図８は、受信器８００の回路図である。受信器８００は、受信器１４０及びＨＰＦ１４５の組み合わせとして、又は受信器１６０及びＨＰＦ１６５の組み合わせとして機能する。受信器８００は、電源ノード８０１、入力ノード８０２、及び出力ノード８０３を有する。例えば受信器８００が受信器１４０及びＨＰＦ１４５として機能する時は、電源ノード８０１、入力ノード８０２、及び出力ノード８０３は、それぞれ電源ノード１４１、ＨＰＦ１４５の入力ノード、及び出力ノード１４３として機能する。トランジスタ８１０〜８１３は、デュアルエッジフリップフロップを構成する。すなわち、受信器８００は、立ち上がり閾値ＴＨＲ及び立ち下がり閾値ＴＨＦ（ただしＴＨＲ＜０＜ＴＨＦ）を有する。好ましくは、このデュアルエッジフリップフロップの立ち上がり閾値ＴＨＲ及び立ち下がり閾値ＴＨＦの差は、電源線に存在し得るノイズの影響を減らす程度に大きい値である。
【００４９】
デュアルエッジフリップフロップを受信器８００に利用することによって、波形にドループが生じた制御信号であっても２つの異なる閾値ＴＨＲ及びＴＨＦに基づいて、波形整形が行われ、元の信号を復元できる。受信器８００は、抵抗器群８１５を利用する点で受信器７００と異なる。抵抗器群８１５によって、受信器８００は、立ち上がり閾値ＴＨＲ及び立ち下がり閾値ＴＨＦの差を、受信器７００の場合よりも大きくすることができる。これによってノイズマージンを大きくすることができ、電源線１０６に侵入したノイズに影響を受けることが少なくなる。すなわち受信器８００は、受信器７００よりもノイズ耐性が大きい。
【００５０】
キャパシタ８２０及び８２２は、ＨＰＦ１４５として機能する。キャパシタ８２０及び８２２の値は例えば０．１μＦ〜１μＦであり、抵抗器８２１及び８２３の値は例えば３００Ωである。
【００５１】
図９は、受信器８００の動作波形を示す図である。波形９１０は、電源線１０６において電源電圧に重畳された制御信号（ＡＣ成分）に対応する。波形９２０は、受信器８００の出力ノード８０３の信号である。
【００５２】
動作波形
図１０は、受信器８００の動作波形を示す図である。波形１０１０は、電源線１０６の電圧である。波形１０１０は、電源電圧である直流５Ｖ（ＤＣ成分）だけ、制御信号（ＡＣ成分）がシフトした波形である。波形１０２０は、受信器８００の出力ノード８０３の信号である。
【００５３】
図９及び図１０に示すように、制御信号が電源線１０６に出力される時にＨＰＦによって波形にドループが生じても、受信器８００は正しい信号を取り出すことができる。したがってさまざまな実施形態によれば、変復調回路を用いることなく、制御信号を電源電圧に重畳して送受信できる。
【００５４】
当業者には理解されるように、上述のさまざまなハードウェアの要素群は、その一部が省略されてもよい。逆に、付加的な要素が用いられてもよい。ハードウェアの要素群のうちの一部の要素群をまとめて単一の要素として実現してもよい。逆に、ハードウェアの要素群のうちの一つの要素を異なる複数の要素群として実現してもよい。
【００５５】
本発明の多くの特徴及び優位性は、記載された説明から明らかであり、よって添付の特許請求の範囲によって、本発明のそのような特徴及び優位性の全てをカバーすることが意図される。当業者であればさまざまな実施形態に対して多くの変更及び改変が容易に可能であろう。本願の開示内容は例示的な実施形態を説明するが、本発明は上記の開示内容に限定されない。むしろ本発明は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲を逸脱しない内で種々の変形及び均等の構成を範囲に含む。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
変復調回路を用いることなく、制御信号を電源電圧に重畳して伝送するシステムを提供できる。
【符号の説明】
【００５７】
１００  システム
１０２  メインモジュール
１０４  アクチュエータモジュール
１０６  電源線
１０８  電力入力ノード
１１０  電源
１１５，１２５，１５５，１９５  ＬＰＦ
１２０  コントローラ
１３０，１８０  送信器
１３５，１４５，１６５，１８５  ＨＰＦ
１４０，１６０  受信器
１５０  アクチュエータ
１９０  センサ
【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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