(57)【要約】  信号処理装置（３０）を提供する。信号処理装置（３０）は、第一のアナログ信号を受信し、この第一のアナログ信号をデジタル信号へ変換するように構成されている。デジタル信号は、電気バリアを越えて送信され、スケーリングされたパルス幅変調信号へ変換される。次いで、スケーリングされたパルス幅変調信号は、スケーリングされた第二のアナログ信号へ変換される。このスケーリングされた第二のアナログ信号は信号処理装置（３０）により出力される。
2011529667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のアナログ信号を受信し、
前記第一のアナログ信号をデジタル信号に変換し、
前記デジタル信号を電気バリアを越えて送信し、
前記デジタル信号に基づいて、スケーリングされたパルス幅変調信号を生成し、
前記スケーリングされたパルス幅変調信号を第二のアナログ信号へ変換するように構成されてなる、信号処理装置（３０）。
【請求項２】
前記電気バリアがオプトカプラー（１１５）である、請求項１に記載の信号処理装置（３０）。
【請求項３】
前記信号処理装置（３０）の入力部に結合されているバス装置（１０）によって用いられる第一のアナログ信号符号化と、前記信号処理装置（３０）の出力部に結合されているバスループ（４）によって用いられる第二のアナログ信号符号化との間の差異に基づいて、前記パルス幅変調信号をスケーリングするようにさらに構成されてなる、請求項１に記載の信号処理装置（３０）。
【請求項４】
前記デジタル信号がシリアルビットストリームである、請求項１に記載の信号処理装置（３０）。
【請求項５】
信号処理装置（３０）によってバスループ（４）から電気的に絶縁されたバス装置（１０）を有するバスループシステム（１００）であって、
前記バス装置によって受信される第一のアナログ信号をデジタル信号へ変換するように構成されているアナログ−デジタル変換器（２４０）と、
前記デジタル信号を信号スケーラ（２５０）へ送信するように構成されている信号送信器（１１５）とを備えており、
前記信号スケーラ（２５０）が、前記デジタル信号を、スケーリングされたパルス幅変調信号へ変換し、該スケーリングされたパルス幅変調信号をスケーリングされた第二のアナログ信号へ変換するように構成されてなる、バスループシステム（１００）。 
【請求項６】
前記信号送信器（１１５）は、前記バス装置（１０）を前記バスループ（４）から電気的に絶縁するように構成されているオプトカプラーである、請求項５に記載のバスループシステム（１００）。
【請求項７】
第一のアナログ信号符号化が第二のアナログ信号符号化とは異なるものである、請求項５に記載のバスループシステム（１００）。
【請求項８】
第一のアナログ信号を受信し、
前記第一のアナログ信号をデジタル信号に変換し、
前記デジタル信号に基づいて、パルス幅変調信号を生成し、
前記パルス幅変調信号を電気バリアを越えて送信し、
前記パルス幅変調信号を、スケーリングされた第二のアナログ信号へ変換するように構成されてなる、信号処理装置（３０）。
【請求項９】
前記信号処理装置（３０）の入力部に結合されているバス装置（１０）によって用いられる第一のアナログ信号符号化と、前記信号処理装置（３０）の出力部へ結合されているバスループ（４）によって用いられる第二のアナログ信号符号化との間の差異に基づいて、前記デジタル信号をスケーリングするようにさらに構成されてなる、請求項８に記載の信号処理装置（３０）。
【請求項１０】
アナログ信号生成器からの信号をアナログ信号受信器へ送信する方法であって、
第一のアナログ信号を生成するステップと、
前記第一のアナログ信号をデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号を電気バリアを越えて送信するステップと、
前記デジタル信号に基づいて、スケーリングされたパルス幅変調信号を生成するステップと、
前記スケーリングされたパルス幅変調信号をスケーリングされた第二のアナログ信号へ変換するステップと
を有している、方法。
【請求項１１】
オプトカプラーを用いて前記デジタル信号を送信することをさらに含んでいる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記スケーリングされた第二のアナログ信号が、アナログ信号生成器によって用いられる第一のアナログ信号符号化と、前記アナログ信号受信器によって用いられる第二のアナログ信号符号化との間の差異に基づいている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
アナログ信号生成器からの信号をアナログ信号受信器へ送信するための方法であって、
第一のアナログ信号を受信するステップと、
前記第一のアナログ信号をデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号に基づいて、パルス幅変調信号を生成するステップと、
前記パルス幅変調信号を電気バリアを越えて送信するステップと、
前記パルス幅変調信号を、スケーリングされた第二のアナログ信号へ変換するステップと
を有している、方法。
【請求項１４】
オプトカプラーを用いて前記デジタル信号を送信することをさらに含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記スケーリングされた第二のアナログ信号が、前記アナログ信号生成器によって用いられる第一のアナログ信号符号化と、前記アナログ信号受信器によって用いられる第二のアナログ信号符号化との間の差異に基づいている、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置に関するものであり、とくにスケーリングされたアナログ信号を提供する信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気回路によっては、相互に電気的に絶縁される電気装置間のデータ伝送を必要とするものがある。一つの具体例としては、電気装置がバスループへ結合されている場合が挙げられる。バスループは、電力に加えて電気装置間の通信を提供するので、電気装置とバスループとの間の信号符号化スキームが実質的に同一でないと問題が生じる場合がある。２線式バスループの如きバスループを用いる電気装置では、電圧または電流の取り出しを制御することにより、アナログ信号を用いて、バスループを介した電力の受け取りおよび通信のやりとりを行う。次いで、この第一のアナログ信号は、デジタル信号へ変換され、処理され、第二のアナログ信号へ変換され、他の装置またはホストシステムへ送信される。この通信方法は、第一の信号と第二の信号とが同一のスケールに基づくものである限り適切なものである。典型的には、２線式バスループでは、装置の電流は約４−２０ｍＡの間の範囲で変化する。ここで、４ｍＡは最小値に対応し、２０ｍＡは最大値に対応している。しかしながら、電気装置のうちの一方が異なる電流範囲で動作している場合、たとえばアナログ信号が約１２−２０ｍＡの間に制限されている場合、問題が生じることがある。この電流の範囲を用いると、１２ｍＡが最小値に対応し、２０ｍＡが最大値に対応する。１２−２０ｍＡスケールで動作する電気装置から受信されたアナログ信号が４−２０ｍＡスケールで動作する電気装置へ送信される場合、誤差が生じる恐れがある。
【０００３】
この誤差は、装置が相互に電気的に絶縁されているとさらに悪化する場合がある。このようなデータ伝送を可能とする構成はさまざまあるが、１つの一般的な構成には光結合回路を用いたものがある。典型的には、光結合回路の一つの装置は第一のアナログデータ信号を生成する。この信号はアナログ−デジタル変換器を用いてデジタル信号へと変換される。このデジタル信号はたとえばシリアルビットストリーム値を有している。このシリアルビットストリーム値はオプトカプラーを用いて送信される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の光結合回路に関する１つの問題点は、信号伝達が異なる装置に適合させるために第一の信号をスケーリングする能力が制限されていることである。換言すれば、送信信号は、第二のアナログ信号符号化ではなくて第一のアナログ信号符号化に対応しているのが普通である。このことは、制限されている状況の下では許容できるかもしれないが、異なる信号処理に適合させるべく第一の信号をスケーリングすることが望まれるような場合もある。たとえば、装置のうちの１つが、当該装置自体とは異なるスケールで動作するバスループへと光結合されているような場合、第二の信号に対応するように第一の信号をスケーリングすることが必要となることもある。このスケーリングは、信号が他の電気装置に対応する出力アナログ信号符号化に適合するように変化するようなどのような線形または非線形の信号スケーリングであってもよい。したがって、従来技術では、電気装置が利用できる第一の信号が制限されるので、この電気装置の能力が制限される。
【０００５】
本発明は、この問題および他の問題を克服し、第一の信号伝達が第二の信号伝達と実質的に一致しないような場合に、ビットストリームのランタイムスケーリングを行なうことにより正確な第二の信号を提供することで、当該技術分野において進歩を達成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、信号処理装置は、第一のアナログ信号を受信し、第一のアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号を電気バリアを越えて送信し、デジタル信号に基づいて、スケーリングされたパルス幅変調信号を生成し、スケーリングされたパルス幅変調信号を第二のアナログ信号へ変換するように構成されている。
【０００７】
好ましくは、電気バリアはオプトカプラーである。
【０００８】
好ましくは、信号処理装置は、当該信号処理装置の入力部に結合されているバス装置によって用いられる第一のアナログ信号符号化と、信号処理装置の出力部に結合されているバスループによって用いられる第二のアナログ信号符号化との間の差異に基づいて、パルス幅変調信号をスケーリングするようにさらに構成されている。
【０００９】
好ましくは、デジタル信号はシリアルビットストリームである。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、信号処理装置によってバスループから電気的に絶縁されているバス装置を有するバスループシステムは、バス装置によって受信される第一のアナログ信号をデジタル信号へ変換するように構成されているアナログ−デジタル変換器と、デジタル信号を信号スケーラへ送信するように構成されている信号送信器とを備えており、信号スケーラは、デジタル信号を、スケーリングされたパルス幅変調信号へ変換し、当該スケーリングされたパルス幅変調信号をスケーリングされた第二のアナログ信号へ変換するように構成されている。
【００１１】
好ましくは、信号送信器は、バス装置をバスループから電気的に絶縁するように構成されているオプトカプラーである。
【００１２】
好ましくは、第一のアナログ信号符号化は第二のアナログ信号符号化とは異なるものである。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、信号処理装置は、第一のアナログ信号を受信し、第一のアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号に基づいて、パルス幅変調信号を生成し、パルス幅変調信号を電気バリアを越えて送信し、パルス幅変調信号を、スケーリングされた第二のアナログ信号へ変換するように構成されている。
【００１４】
好ましくは、信号処理装置は、当該信号処理装置の入力部に結合されているバス装置によって用いらる第一のアナログ信号符号化と、信号処理装置の出力部に結合されているバスループによって用いられる第二のアナログ信号符号化との間の差異に基づいて、デジタル信号をスケーリングするようにさらに構成されている。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、アナログ信号生成器からの信号をアナログ信号受信器へ送信するための方法は、第一のアナログ信号を生成するステップと、第一のアナログ信号をデジタル信号へ変換するステップと、デジタル信号を電気バリアを越えて送信するステップと、デジタル信号に基づいて、スケーリングされたパルス幅変調信号を生成するステップと、スケーリングされたパルス幅変調信号をスケーリングされた第二のアナログ信号へ変換するステップとを有している。 
【００１６】
好ましくは、かかる方法は、オプトカプラーを用いてデジタル信号を送信することをさらに含んでいる。
【００１７】
好ましくは、スケーリングされた第二のアナログ信号は、アナログ信号生成器によって用いられる第一のアナログ信号符号化と、アナログ信号受信器によって用いられる第二のアナログ信号符号化との間の差異に基づいたものである。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、アナログ信号生成器からの信号をアナログ信号受信器へ送信するための方法は、第一のアナログ信号を受信するステップと、第一のアナログ信号をデジタル信号に変換するステップと、デジタル信号に基づいて、パルス幅変調信号を生成するステップと、パルス幅変調信号を電気バリアを越えて送信するステップと、パルス幅変調信号を、スケーリングされた第二のアナログ信号へ変換するステップとを有している。
【００１９】
好ましくは、かかる方法は、オプトカプラーを用いてデジタル信号を送信することをさらに含んでいる。
【００２０】
好ましくは、スケーリングされた第二のアナログ信号は、アナログ信号生成器によって用いられる第一のアナログ信号符号化と、アナログ信号受信器によって用いられる第二のアナログ信号符号化との間の差異に基づいたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るバスループシステムを示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る信号処理装置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る信号スケーラにより実行されるアルゴリズムを示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る信号処理装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図４および以下の記載には、本発明の最良のモードを作成および利用する方法を当業者に教示するための具体的な実施形態が示されている。本発明の原理を教示するために、既存の構成の一部が単純化または省略されている。当業者にとって明らかなように、これらの実施形態の変形例も本発明の技術範囲内に含まれる。また、当業者にとって明らかなように、以下の記載の構成要素をさまざまな方法で組み合わせて本発明の複数の変形例を形成することができる。したがって、本発明は、以下の記載の特定の実施形態に限定されるのではなく、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものである。
【００２３】
図１には、本発明の実施形態に係るバスループシステム１００が示されている。バスループシステム１００は、ホストシステム１と、バスループ４と、バス装置１０と、バス装置１０をバスループ４に結合する信号処理装置３０とを備えている。ホストシステム１は、バスループ４のループ電圧ＶＬおよびループ電流ＩＬを生成するものである。ホストシステム１は、バスループ４を通じて受信する信号を処理するために用いられる中央制御ユニット、すなわちＣＰＵを有していてもよいし、または他のなんらかの処理システムを有していてもよい。本発明の１つの実施形態によれば、バスループ４は２線式バスループ４である。しかしながらいうまでもなく、バスループ４が２線式バスループでなくともよい。
【００２４】
バス装置１０は、流量計の如きいかなるセンサーまたはメータを有していてもよい。バス装置１０が流量計を有する実施形態では、この流量計は、コリオリ流量計またはデンシトメータの如き振動式流量計であってもよい。図１に示されているように、バス装置１０は、センサー１３と、バス装置の電子機器２０とを有している。バス装置の電子機器２０は、どのようなＣＰＵ、処理システムまたはマイクロ処理システムを有していてもよい。本発明のある実施形態によれば、センサー１３は、第一のアナログ信号を生成して、この第一のアナログ信号をバス装置の電子機器２０へ入力するように構成されている。バス装置の電子機器２０は、バスループ４内を流れる可変ループ電流ＩＬの形態をとる第二のアナログ信号を生成することができる。バス装置１０は、２線式バス４に用いられる場合、前もって決められている量または制限されている量の電力を取り出すように構成されていてもよい。バスループシステム１００には測定値通信プロトコルおよび電力制限が組み込まれているので、信号処理装置３０によってバス装置１０を２線式バスループ４から絶縁するようにしてもよい。実施形態によっては、信号処理装置３０は本質的に安全な（Ｉ．Ｓ．）バリア（点線）を有している場合もある。
【００２５】
この絶縁により、バス装置１０が２線式バスループ４およびホストシステム１から取り出すことができる電力が制限される。この絶縁により、バス装置１０に突発的な故障が生じた場合に、２線式バスループ４およびホストシステム１への損害が防止される。これに加えて、この絶縁により、爆発の危険性を取り除き、バス装置１０の環境内の爆発性物質または易燃性物質への点火を防ぐために、Ｉ．Ｓ．バリアを通じた電力伝達が制限される。 
【００２６】
図２には、信号処理装置３０の絶縁機構の詳細が示されている。信号処理装置は、バス装置１０から第一のアナログ信号を受信するものとして示されている。しかしながらいうまでもなく、アナログ信号がバス装置１０からのものでなくともよく、むしろ、信号処理装置３０は、アナログ信号処理が必要となる他の環境において用いられてもよい。リード線２２０を通じてバス装置１０から受信されるアナログ信号は、信号をデジタル化するアナログ−デジタル変換器２４０に受信される。本発明の一実施形態によれば、アナログ−デジタル変換器２４０は、アナログ信号をシリアルビットストリームに変換するデルタシグマ変換器である。しかしながらいうまでもなく、他のアナログ−デジタル変換器が用いられてもよく、どのようなアナログ−デジタル変換器が用いられるかにより本発明の技術的範囲が限定されるべきではない。
【００２７】
本発明のある実施形態によれば、信号処理装置３０は、２線式バスループ４とアナログ−デジタル変換器２４０との間に接続されるオプトカプラー１１５を有している。オプトカプラー１１５は、オプトアイソレータ、光学カプラーまたはフォトカプラーとも呼ばれている。オプトカプラー１１５は、ホストシステム１からバス装置１０を電気的に絶縁している。したがって、バス装置１０と２線式バスループ４とがショートすることがない。さらに、バス装置１０の突発的な故障によりホストシステム１から過大電流が流れ出すこともない。オプトカプラー１１５は送信器発光源１２２と、受信器発光源１２３とを有している。送信器発光源１２２および受信器発光源１２３は、レーザ送信器発光源およびレーザ受信器発光源、ＬＥＤ送信器発光源およびＬＥＤ受信器発光源、ＬＥＤレーザ送信器発光源およびＬＥＤレーザ受信器発光源などを含むいかなる光反応電子構成要素であってもよい。
【００２８】
通常、送信器発光源１２２および受信器発光源１２３は相互に隣接した状態で形成され、送信器発光源１２２によって生成された光が受信器発光源１２３によって直接受け取られるようになっている。他の実施形態では、送信器発光源１２２および受信器発光源１２３は、たとえば光ファイバケーブルの如きなんらかの光学デバイスによって分離されている。実施形態によっては、２つの構成要素は、図２に示されているような単一パッケージとして形成されている場合もある。しかしながらいうまでもなく、他の実施形態では、送信器発光源１２２および受信器発光源１２３は別個の構成要素であってもよい。 
【００２９】
送信器発光源１２２は、電流を発光に変換することを含む光符号化信号を生成するようになっている。受信器発光源１２３は、光符号化信号を受信し、受信した光を変換して送信器発光源１２２の元の電気信号と実質的に同一の電気信号に戻すようになっている。したがって、オプトカプラー１１５は、デジタル信号の転送に非常に適している。
【００３０】
図２に示されている実施形態では、バス装置１０は第一のアナログ信号を生成し、この信号は、アナログ−デジタル変換器２４０へ送信される。アナログ−デジタル変換器２４０はデジタル信号を出力する。このデジタル信号は送信器発光源１２２によって受信され、受信器発光源１２３へと送信される。次いで、受信器発光源１２３は、受信した信号を信号スケーラ２５０へ送信することができる。
【００３１】
信号スケーラ２５０は、たとえばシリアルビットストリームの形態をとりうるデジタル信号を処理し、このデジタル信号を、スケーリングされたパルス幅変調（ＰＷＭ）信号へ変換することができる。次いで、このＰＷＭ信号は、第二のアナログ信号へ変換され、バスループ４へ出力される。本発明のある実施形態によれば、信号スケーラ２５０は、受信器発光源１２３からのビットストリームをスケーリングするように構成されている。スケーリングは、いかなる線形または非線形のスケーリングであってもよい。スケーリングは、デジタル信号をパルス幅変調信号へ変換する前または変換する間に行なわれてもよい。他の実施形態では、スケーリングは、デジタル信号をパルス幅変調信号へと変換した後に行なってもよい。このことは、信号処理装置がバスループ４によって用いられる符号化と異なる方法で符号化される第二のアナログ信号を受信するような場合に有用となる。たとえば、信号処理装置３０が、１２ｍＡがゼロ流量を表しかつ２０ｍＡが最大流量を表す１２−２０ｍＡに基づいて信号を送信する流量計の如きバス装置１０へ結合されているが、バスループ４が、４ｍＡがゼロ流量を表しかつ２０ｍＡが最大流量を表わす４−２０ｍＡスケールで動作する２線式バスであるような場合である。ビットストリームをスケーリングしない場合、第二のアナログ信号は、１２−２０ｍＡの範囲のアナログ信号を表わすことになる。実際、流量がゼロであるとき、第二のアナログ信号はシステム内の流量を表わすことになる。したがって、ビットストリームをスケーリングしないと、システム全体にわたって誤差が伝搬してしまう恐れがある。いうまでもなく、上記の具体的な値は、例示のみを意図したものであって、本発明の技術範囲を限定することを意図したものではない。どのような値であるかは個々の実施形態に応じて異なる。
【００３２】
本発明のある実施形態に係る信号スケーラ２５０は、パルス幅変調信号を生成すると同時に、入って来るビットストリームをスケーリングするようになっている。本発明に係る信号スケーラは、バス装置１０およびバスループ４によって用いられる信号の符号化における差異に基づいてパルス幅変調信号をスケーリングすることができる。したがって、信号スケーラ２５０によって行なわれるスケーリングは、ホストシステム１によって用いられる信号スケールに対応するために、パルス幅変調信号のスケーリングをすることを含みうる。本発明のある実施形態によれば、信号スケーラ２５０は、さまざまなバス装置１０に対応するためにパルス幅変調信号をスケーリングすることができる。
【００３３】
本発明のある実施形態によれば、信号スケーラ２５０は、ビットストリームにおける論理「０」または論理「１」を表す式に基づいてスケーリングされたＰＷＭ信号を生成する。例示の式は、式１および式２として以下に示されている。いうまでもなく、式１および式２は例示のみを意図したものであり、本発明の技術範囲から逸脱することなく、他の式を用いてパルス幅変調信号を生成することができる。
【００３４】
【数１】
2011529667.tif 000003
【００３５】
【数２】
2011529667.tif 000004
【００３６】
ここで、
【数３】
2011529667.tif 000005
【００３７】
【数４】
2011529667.tif 000006
【００３８】
これらの式で、定数は以下の通りである。
Ｒ１＝第一のインピーダンス
Ｒ２＝第二のインピーダンス
Ｖｒｅｆ−１＝第一の基準電圧
Ｖｒｅｆ−２＝第二の基準電圧
Ｄｉｇｏｆｆ−１＝第一のデジタルオフセット
Ｄｉｇｐｅｒ＝期間
ＤｉｇＦＢ−１＝フィードバック値
Ｉ１＝第一の電流
Ｉ２＝第二の電流
【００３９】
いうまでもなく、式１および式２は、これらの式に用いられている定数を変更することにより調節することができる。これらの定数は、第一のアナログ信号と第二のアナログ信号との間の差異に適合すべくパルス幅変調信号をスケーリングするために変更することができる。詳細にいえば、これらの定数は、第一の電流および第二の電流の信号符号化間の変更に適合するように変えられてもよい。上記の式はシステムの物理的な挙動に基づいたものである。ホストシステム１が約４−２０ｍＡの間で動作する２線式バス４へ結合されているような実施形態では、約４ｍＡの第二の電流Ｉ２は０％に相当し、約２０ｍＡの第二の電流値が１００％に相当する。第一の電流値Ｉ１の範囲は第二の電流値の範囲、すなわち４ｍＡ−２０ｍＡと同一であってもよいし、異なるスケール、たとえば１２ｍＡ−２０ｍＡであってもよい。したがって、第一のスケールおよび第二のスケールが異なるような実施形態では、定数を調節して差異を補償することで、バスループ４によって用いられるアナログ信号通信に対応するスケーリングされたパルス幅変調信号が生成される。
【００４０】
第一の信号伝達と第二の信号伝達と間の差異を適合するために定数を調節することに加えて、これらの定数は、異なるバス装置に適合するために調節されるようになっていてもよい。したがって、バス装置１０およびホストシステム１が同一の信号伝達を用いている場合であっても、信号スケーラ２５０は、センサー１３間の差異に対して信号を調節すべく当該信号をスケーリングすることができる。このように、式１および式２の中に入れる定数を変更するだけで、同一の信号処理装置３０を複数の環境内の複数のセンサーに用いることができるようになる。これらの定数は、参照テーブルの形態であってもよいし、信号処理装置３０の内部格納システムもしくは外部格納システムに格納されるようになっていてもよいし、または、ユーザ／オペレータにより手動で入力されるようになっていてもよい。
【００４１】
いったん信号スケーラ２５０がビットストリームに基づいてスケーリングされたパルス幅変調信号を生成すると、このスケーリングされたパルス幅変調信号は、ホストシステム１によって用いられるアナログ信号伝達に対応する第二のアナログ信号に変換される。特筆すべきことに、ホストシステム１は、信号に対していかなる付加的なスケーリングをも行なう必要はない。もっと正確にいえば、信号に必要なスケーリングは信号スケーラ２５０によって既に達成されているということである。
【００４２】
図３には、本発明のある実施形態に係る信号スケーラ２５０により実行されるアルゴリズム３００が示されている。このアルゴリズムは、ビットストリームがオプトカプラー１１５から受信されるステップ３０１から開始される。ビットストリーム値が１に等しい場合、アルゴリズムはステップ３０２へ進み、式１から得られる「Ａ」値を信号スケーラ２５０のアキュムレータ（図示さず）へ加えることによりパルス幅の値が算出される。一方、ビットストリーム値が０に等しい場合、アルゴリズムはステップ３０３へ進み、式２から得られる「Ｂ」値をアキュムレータへ加えることによりパルス幅の値が算出される。このように、アキュムレータは、ビットストリーム内の「Ａ」値および「Ｂ」値の数値に基づいてパルス幅変調信号を生成する。次いで、ステップ４０４で、スケーリングされたＰＷＭ信号を出力することができる。いったん信号が送信されると、アルゴリズムはステップ３０１へ戻る。信号スケーラ２５０は、「Ａ」値および「Ｂ」値に基づいて、第一のアナログ信号符号化ではなく第二のアナログ信号符号化に対応するスケーリングされたパルス幅変調信号を生成することができる。このように、信号スケーラ２５０がパルス幅変調信号を第二のアナログ信号に変換する場合、正確な値は第二のアナログ信号内に表われている。したがって、バス装置１０が１２−２０ｍＡスケールで動作している場合であっても、生成されるパルス幅変調信号は、ホストシステム１およびバスループ４によって用いられている４−２０ｍＡスケールに対応している。スケーリングは、バス装置１０とホストシステム１との間の信号伝達の差異による誤差が生じるのを十分に防止する。
【００４３】
図４には、本発明の他の実施形態に係る信号処理装置３０が示されている。図４に示されている信号処理装置３０は、第一のアナログ信号を受信し、アナログ信号をデジタル表現に変換し、デジタル信号に基づいてＰＷＭ信号を生成し、オプトカプラーを通じてＰＷＭ信号を送信し、ＰＷＭデコーダ４４２を用いてＰＷＭ信号をスケーリングし、このスケーリングされた信号を変換して第二のアナログ信号に戻すように構成されている。ここで、第一のアナログ信号と第二のアナログ信号とは同一の値であってもよいしそれでなくてもよい。図２に示されている構成要素に加えて、図４の信号処理装置３０は、パルス幅生成器２４１と、パルス幅デコーダ２４２とをさらに有している。本発明のある実施形態によれば、パルス幅生成器２４１は、アナログ−デジタル変換器２４０から受信されるシリアルビットストリームに基づいてＰＷＭ信号を生成する。次いで、ＰＷＭ信号をオプトカプラー１１５を通じて送信することができる。本発明のある実施形態によれば、パルス幅デコーダ２４２は、受信器発光源１２３から受信されたＰＷＭ信号をバスループ４によって使用可能な信号へスケーリングする。次いで、スケーリングされたＰＷＭ信号は、第二のアナログ信号へ変換され、バスループ４へ出力される。このことは、信号をスケーリングすると同時にＰＷＭ信号を生成する図２に示されている信号処理装置とは対照的である。したがって、図４の信号処理装置３０は、パルス幅デコーダ２４２にＰＷＭ信号をスケーリングすることを要求するさらなるステップを必要とする。しかしながらいうまでもなく、図４の信号処理装置３０は、信号をバスループ４へ出力する前に、当該信号をスケーリングすることができる。したがって、バス装置１０およびホストシステム１は、依然として、異なる信号伝達または異なるスケールを用いて動作しうる。
【００４４】
本発明の他の実施形態によれば、パルス幅生成器２４１は、オプトカプラー１１５にＰＷＭ信号を送信する前に、上述したような当該ＰＷＭ信号をスケーリングするようになっている。したがって、パルス幅デコーダ２４２は、スケーリングされたＰＷＭ信号をバスループ４へ出力する前に、当該スケーリングされたＰＷＭ信号を第二のアナログ信号に変換するだけでよい。
【００４５】
以上の説明は信号処理装置３０がバス装置１０からの分離した構成要素であるとして記載しているが、いうまでもなく、実施形態によっては、信号処理装置３０がバス装置１０に一体化された構成要素である場合もある。したがって、本発明のある実施形態によれば、バス装置の電子機器２０は、スケーリングされたＰＷＭ信号を生成し、信号を出力する前に、このスケーリングされたＰＷＭ信号を第二のアナログ信号に変換することができる。さらに、以上の説明では、バス装置１０と組み合わされた信号処理装置３０について説明されているが、いうまでもなく、信号処理装置３０内で行われるスケーリングは、いかなるアナログ入力信号に対しても同様に適用可能である。さらに、信号処理装置３０がバスループ４へ接続される必要はない。これらの構成要素に関する本発明の説明は、本発明についての理解を助けるためのものであり、本発明の技術範囲を限定するものではまったくない。
【００４６】
以上で説明した本発明は、異なる符号化スキームの下で動作しうる２つ以上のループシステム間で信号を送信することができる信号処理システム１００を提供する。この信号処理システム１００は、デジタル入力信号を第一のアナログ信号ではなく第二のアナログ信号の符号化スキームに対応する信号へスケーリングするように構成されている。このようにして、さらなる処理を要することなく、伝達されたデジタル信号を変換してアナログ信号へ戻すことができる。 
【００４７】
上述した実施形態の詳細な記載は、本発明の技術範囲内に含まれるものとして本発明者が考えているすべての実施形態を完全に網羅するものではない。さらに正確にいえば、当業者にとって明らかなように、上述の実施形態のうちの一部の構成要素をさまざまに組み合わせてまたは除去してさらなる実施形態を作成してもよいし、また、このようなさらなる実施形態も本発明の技術範囲内および教示範囲内に含まれる。また、当業者にとって明らかなように、本発明の技術および教示の範囲に含まれるさらなる実施形態を作成するために、上述の実施形態を全体的にまたは部分的に組み合わせてもよい。
【００４８】
以上のように、本発明の特定の実施形態または実施例が例示の目的で記載されているが、当業者にとって明らかなように、本発明の技術範囲内において、さまざまな変更が可能である。本明細書に記載の教示を上述のかつそれに対応する図に記載の実施形態のみでなく他のバスループ電子機器にも適用することができる。したがって、本発明の技術範囲は添付の請求項によって決まるものである。
【図１】
2011529667.tif 000007
【図２】
2011529667.tif 000008
【図３】
2011529667.tif 000009
【図４】
2011529667.tif 000010
【国際調査報告】
2011529667.tif 000011
2011529667.tif 000012
2011529667.tif 000013