(57)【要約】【課題】消費電力を低減する。【解決手段】実施形態によれば、送信回路は、受信ＡＣ結合素子を介して信号を受信する受信回路に対して、前記受信ＡＣ結合素子にＡＣ結合される送信ＡＣ結合素子を介して信号を送信する。前記送信回路は、駆動信号生成回路と、駆動回路と、を備える。前記駆動信号生成回路は、送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する。前記駆動回路は、前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信ＡＣ結合素子に駆動電流を流す。【選択図】図１
2016139985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信ＡＣ結合素子を介して信号を受信する受信回路に対して、前記受信ＡＣ結合素子にＡＣ結合される送信ＡＣ結合素子を介して信号を送信する送信回路であって、
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信ＡＣ結合素子に駆動電流を流す駆動回路と、
を備えることを特徴とする送信回路。
【請求項２】
前記駆動回路は、前記送信信号の前記立ち上がりエッジに基づく前記駆動電流の方向を、前記立ち下がりエッジに基づく前記駆動電流の方向と反対にする、ことを特徴とする請求項１に記載の送信回路。
【請求項３】
前記駆動期間は、前記送信信号の信号レベル保持期間の最小期間より短い、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送信回路。
【請求項４】
前記駆動信号生成回路は、
クロック信号に同期して、送信する送信データの第１論理に対応する、第１パルス幅のパルスを繰り返し含む第１基準信号を生成する第１基準信号生成器と、
前記クロック信号に同期して、前記送信データの第２論理に対応する、前記第１パルス幅より狭い第２パルス幅のパルスを繰り返し含む第２基準信号を生成する第２基準信号生成器と、
前記第１基準信号又は前記第２基準信号の立ち下がりエッジに同期して、前記駆動期間に対応したパルス幅のパルスを含む第１パルス信号を生成する第１パルス生成器と、
前記第１基準信号の立ち上がりエッジに同期して、前記駆動期間に対応したパルス幅のパルスを含む第２パルス信号を生成する第２パルス生成器と、
前記第２基準信号の立ち上がりエッジに同期して、前記駆動期間に対応したパルス幅のパルスを含む第３パルス信号を生成する第３パルス生成器と、
前記送信データに応じて、前記第２パルス信号と前記第３パルス信号との何れかを選択して出力する選択回路と、
前記第１パルス信号と前記選択回路の出力信号とを合成して前記駆動信号を生成する信号合成回路と、を有し、
前記送信信号は、前記送信データが前記第１論理である場合、前記第１基準信号と等しく、前記送信データが前記第２論理である場合、前記第２基準信号と等しい、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の送信回路。
【請求項５】
受信ＡＣ結合素子を介して信号を受信する受信回路に対して、前記受信ＡＣ結合素子にＡＣ結合される送信ＡＣ結合素子を介して信号を送信する送信回路であって、
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して前記送信ＡＣ結合素子に駆動電流を流し、その後、時間の経過に伴い前記駆動電流を減少させる駆動回路と、
を備えることを特徴とする送信回路。
【請求項６】
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間送信ＡＣ結合素子に駆動電流を流す駆動回路と、を有し、前記送信ＡＣ結合素子を介して信号を送信する送信回路から、前記送信ＡＣ結合素子にＡＣ結合される受信ＡＣ結合素子を介して信号を受信する受信回路であって、
入出力特性にヒステリシスを有し、前記受信ＡＣ結合素子で受信された第１受信信号に応じて第２受信信号を出力するヒステリシス回路を備え、
待ち受け時の前記第２受信信号の論理は、前記送信信号の初期値の論理とは異なる、ことを特徴とする受信回路。
【請求項７】
前記ヒステリシス回路は、前記駆動電流の立ち下がりエッジに同期して前記第２受信信号の論理を変化させる、ことを特徴とする請求項６に記載の受信回路。
【請求項８】
送信ＡＣ結合素子と、
前記送信ＡＣ結合素子を介して信号を送信する送信回路と、
前記送信ＡＣ結合素子にＡＣ結合される受信ＡＣ結合素子と、
前記受信ＡＣ結合素子を介して信号を受信する受信回路と、を備え、
前記送信回路は、
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信ＡＣ結合素子に駆動電流を流す駆動回路と、を有し、
前記受信回路は、入出力特性にヒステリシスを有し、前記受信ＡＣ結合素子で受信された第１受信信号に応じて第２受信信号を出力するヒステリシス回路を有し、
待ち受け時の前記第２受信信号の論理は、前記送信信号の初期値の論理とは異なる、ことを特徴とする通信システム。
【請求項９】
前記受信ＡＣ結合素子は、受信インダクタであり、
前記送信ＡＣ結合素子は、前記受信インダクタに誘導結合される送信インダクタである、ことを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記受信ＡＣ結合素子は、第１受信電極と、第２受信電極と、を有し、
前記送信ＡＣ結合素子は、
前記第１受信電極に容量結合される第１送信電極と、
前記第２受信電極に容量結合される第２送信電極と、
前記第１送信電極と前記第２送信電極との間に接続された終端抵抗と、を有し、
前記駆動電流は前記終端抵抗に流れる、ことを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、送信回路、受信回路及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
送信インダクタを介して信号を送信する送信回路と、送信インダクタに誘導結合した受信インダクタを介して信号を受信する受信回路と、を備える通信システムが知られている。受信回路は、受信した信号から、送信された元のデータパターンを復元する。
【０００３】
このような通信システムにおいて、送信回路の消費電力を低減することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４８２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、消費電力を低減できる送信回路、受信回路及び通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、送信回路は、受信ＡＣ結合素子を介して信号を受信する受信回路に対して、前記受信ＡＣ結合素子にＡＣ結合される送信ＡＣ結合素子を介して信号を送信する。前記送信回路は、駆動信号生成回路と、駆動回路と、を備える。前記駆動信号生成回路は、送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する。前記駆動回路は、前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信ＡＣ結合素子に駆動電流を流す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１の通信システムのタイミング図である。
【図３】比較例の通信システムのタイミング図である。
【図４】ＰＷＭ信号を用いた図１の通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図５】図４の通信システムのタイミング図である。
【図６】第２の実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図７】図６の通信システムの駆動回路の概略的な構成を示すブロック図である。
【図８】図６の通信システムのタイミング図である。
【図９】第３の実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。これらの実施形態は、本発明を限定するものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、通信システム１は、送信機１０と、受信機２０と、を備える。送信機１０と受信機２０とは、ＡＣ結合を用いた非接触通信を行う。ここでは、ＡＣ結合として誘導結合を用いる一例について説明する。
【００１０】
送信機１０は、送信ＡＣ結合素子Ｅ１と、一対の第１伝送線路ＴＬ１，ＴＬ１と、送信回路１１と、を有する。送信ＡＣ結合素子Ｅ１は、送信インダクタＬ１である。送信インダクタＬ１、第１伝送線路ＴＬ１，ＴＬ１および送信回路１１は、例えば、送信機１０のプリント配線基板上に設けられている。送信インダクタＬ１は、例えば、平面状のインダクタである。
【００１１】
第１伝送線路ＴＬ１，ＴＬ１は、例えばマイクロストリップライン等であり、送信回路１１と送信インダクタＬ１の両端とを接続している。
【００１２】
送信回路１１は、第１伝送線路ＴＬ１，ＴＬ１及び送信インダクタＬ１を介して、送信する送信信号Ｓｔｘに応じた差動の信号を受信機２０の受信回路２１に対して送信する。以下、差動の信号について説明するが、単相（シングルエンド）の信号であってもよい。
【００１３】
送信回路１１は、駆動信号生成回路１２と、駆動回路１３と、を備える。駆動信号生成回路１２は、送信する送信信号Ｓｔｘに同期して駆動信号Ｓｄｒを生成する。送信信号Ｓｔｘは、所定の変調方式で変調されている。送信信号Ｓｔｘは、外部から駆動信号生成回路１２に供給されてもよく、変調器として機能する駆動信号生成回路１２の内部で生成されてもよい。
【００１４】
駆動回路１３は、駆動信号Ｓｄｒに応じて、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間Ｔｄｒの間送信インダクタＬ１に駆動電流Ｉｄｒを流す。
【００１５】
受信機２０は、受信ＡＣ結合素子Ｅ２と、一対の第２伝送線路ＴＬ２，ＴＬ２と、受信回路２１と、を有する。受信ＡＣ結合素子Ｅ２は、受信インダクタＬ２である。受信インダクタＬ２、第２伝送線路ＴＬ２，ＴＬ２および受信回路２１は、例えば、受信機２０のプリント配線基板上に設けられている。受信インダクタＬ２は、例えば、平面状のインダクタである。
【００１６】
通信を行う際には、送信インダクタＬ１と受信インダクタＬ２とが近接するよう、送信機１０と受信機２０とは近接して配置される。送信インダクタＬ１と受信インダクタＬ２との距離は、例えば、数百μｍである。このように配置されることにより、受信インダクタＬ２は送信インダクタＬ１に誘導結合（ＡＣ結合）される。これにより、送信インダクタＬ１から受信インダクタＬ２に電磁誘導によって信号が伝達される。
【００１７】
第２伝送線路ＴＬ２，ＴＬ２は、例えばマイクロストリップライン等であり、受信インダクタＬ２の両端と受信回路２１とを接続している。
【００１８】
受信回路２１は、受信インダクタＬ２と第２伝送線路ＴＬ２，ＴＬ２とを介して、送信された信号に応じた差動の第１受信信号Ｓｒｘ１を受信する。
【００１９】
受信回路２１は、ヒステリシス回路（ヒステリシスバッファ）２２と、復調器２３と、を有する。ヒステリシス回路２２は、入出力特性にヒステリシスを有し、第１受信信号Ｓｒｘ１に応じて第２受信信号Ｓｒｘ２を出力する。具体的には、ヒステリシス回路２２は、第１受信信号Ｓｒｘ１が正の第１閾値電圧以上に変化した場合に“Ｈ”（ハイレベル）の第２受信信号Ｓｒｘ２を出力し、第１受信信号Ｓｒｘ１が負の第２閾値電圧以下に変化した場合に“Ｌ”（ローレベル）の第２受信信号Ｓｒｘ２を出力する。
【００２０】
復調器２３は、変調方式に対応した方式で、第２受信信号Ｓｒｘ２に基づいて受信データを復調する。
【００２１】
図２は、図１の通信システム１のタイミング図である。図２に示す例では、送信信号Ｓｔｘは、時刻ｔ１において“Ｈ”から“Ｌ”に変化し、時刻ｔ３において“Ｌ”から“Ｈ”に変化している。
【００２２】
駆動信号生成回路１２は、内部の信号として、時刻ｔ１の送信信号Ｓｔｘの立ち下がりエッジに同期して、駆動期間Ｔｄｒの間“Ｈ”になるパルス信号Ｓｐ１を生成する。パルス信号Ｓｐ１は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、“Ｈ”になる。
【００２３】
駆動信号生成回路１２は、パルス信号Ｓｐ１に応じて、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間所定の正電圧になる駆動信号Ｓｄｒを生成する。
【００２４】
これにより、送信インダクタＬ１には、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間の駆動期間Ｔｄｒの間、正の駆動電流Ｉｄｒが流れる。
【００２５】
従って、第１受信信号Ｓｒｘ１として、時刻ｔ１において正のパルスが発生し、時刻ｔ２において負のパルスが発生する。
【００２６】
よって、時刻ｔ１の前において“Ｈ”である第２受信信号Ｓｒｘ２は、時刻ｔ１では変化せず、時刻ｔ２において“Ｌ”に変化する。
【００２７】
例えば、時刻ｔ１から通信開始する場合、通信開始時における送信信号Ｓｔｘの初期値は“Ｌ”であり、時刻ｔ１までの待ち受け時の第２受信信号Ｓｒｘ２の論理は“Ｈ”に設定されている。これにより、送信信号Ｓｔｘの初期値“Ｌ”を受信することができる。つまり、待ち受け時の第２受信信号Ｓｒｘ２の論理は、送信信号Ｓｔｘの初期値の論理とは異なる。
【００２８】
これに対して、送信信号Ｓｔｘの初期値の論理が“Ｌ”であり、時刻ｔ１までの待ち受け時の第２受信信号Ｓｒｘ２の論理が“Ｌ”である場合、即ち、これらの論理が同じである場合、第２受信信号Ｓｒｘ２は、時刻ｔ１において“Ｈ”になり、時刻ｔ２において“Ｌ”になる。従って、送信信号Ｓｔｘの初期値“Ｌ”とは異なる“Ｈ”を受信してしまい、誤受信となる。
【００２９】
時刻ｔ２からｔ３の間は、駆動信号Ｓｄｒは０Ｖであり、従って駆動電流Ｉｄｒも０Ａである。そのため、第１受信信号Ｓｒｘ１も変化せず、第２受信信号Ｓｒｘ２も変化しない。
【００３０】
次に、時刻ｔ３において、駆動信号生成回路１２は、内部の信号として、時刻ｔ３の送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジに同期して、駆動期間Ｔｄｒの間“Ｈ”になるパルス信号Ｓｐ２を生成する。パルス信号Ｓｐ２は、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間、“Ｈ”になる。
【００３１】
駆動信号生成回路１２は、パルス信号Ｓｐ２に応じて、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間所定の負電圧になる駆動信号Ｓｄｒを生成する。
【００３２】
これにより、送信インダクタＬ１には、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間の駆動期間Ｔｄｒの間、負の駆動電流Ｉｄｒが流れる。つまり、駆動回路１３は、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジに基づく駆動電流Ｉｄｒの方向を、送信信号Ｓｔｘの立ち下がりエッジに基づく駆動電流Ｉｄｒの方向と反対にする。
【００３３】
従って、第１受信信号Ｓｒｘ１として、時刻ｔ３において負のパルスが発生し、時刻ｔ４において正のパルスが発生する。
【００３４】
よって、時刻ｔ２以降“Ｌ”である第２受信信号Ｓｒｘ２は、時刻ｔ３では変化せず、時刻ｔ４において“Ｈ”に変化する。つまり、ヒステリシス回路２２は、駆動電流Ｉｄｒが０に変化するタイミングに同期して第２受信信号Ｓｒｘ２の論理を変化させる。
【００３５】
このように、受信回路２１において、送信信号Ｓｔｘと等価な第２受信信号Ｓｒｘ２を得ることができる。
【００３６】
また、駆動期間Ｔｄｒは、送信信号Ｓｔｘの信号レベル保持期間Ｔｓの最小期間より短い。信号レベル保持期間Ｔｓとは、信号レベル（“Ｈ”又は“Ｌ”）が一定である期間を表す。そのため、送信信号Ｓｔｘの信号レベル保持期間Ｔｓのうち駆動期間Ｔｄｒ以外の期間（例えば、時刻ｔ２からｔ３）には、駆動電流Ｉｄｒが流れないようになっている。従って、送信回路１１の消費電力を低減できる。
【００３７】
ここで、比較例の通信システムについて説明する。比較例の通信システムでは、基本的な構成は図１と同様であるが、駆動信号生成回路１２の機能が異なる。
【００３８】
図３は、比較例の通信システムのタイミング図である。図２と図３において、送信信号Ｓｔｘは同じ信号である。
【００３９】
駆動信号Ｓｄｒは、送信信号Ｓｔｘが“Ｈ”である時刻ｔ１まで、所定の正電圧になり、送信信号Ｓｔｘが“Ｌ”である時刻ｔ１から時刻ｔ３の間、所定の負電圧になり、送信信号Ｓｔｘが“Ｈ”である時刻ｔ３以降、所定の正電圧になる。
【００４０】
これにより、送信インダクタＬ１には、時刻ｔ１まで正の駆動電流Ｉｄｒが流れ、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間、負の駆動電流Ｉｄｒが流れ、時刻ｔ３以降、正の駆動電流Ｉｄｒが流れる。
【００４１】
従って、第１受信信号Ｓｒｘ１として、時刻ｔ１において負のパルスが発生し、時刻ｔ３において正のパルスが発生する。
【００４２】
よって、第２受信信号Ｓｒｘ２は、時刻ｔ１において“Ｈ”から“Ｌ”に変化し、時刻ｔ３において“Ｈ”に変化する。
【００４３】
このように、比較例の通信システムにおいても、送信信号Ｓｔｘと等価な第２受信信号Ｓｒｘ２を得ることができる。しかし、送信インダクタＬ１には、常に正又は負の駆動電流Ｉｄｒが流れている。従って、比較例の通信システムでは、第１の実施形態と比較して消費電力が大きい。
【００４４】
ところで、第１の実施形態の通信システム１において、通信方式は特に限定されない。例えば、送信信号Ｓｔｘは、非同期のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であってもよく、非同期のトリガー信号であってもよく、同期通信方式におけるＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）信号であってもよい。このような“Ｈ”又は“Ｌ”の期間が長い送信信号Ｓｔｘを送信する場合に、消費電力の削減効果が大きくなる。つまり、駆動電流Ｉｄｒは、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して駆動期間Ｔｄｒの間流れるため、“Ｈ”等の期間が長い送信信号Ｓｔｘの場合、駆動電流Ｉｄｒが流れない期間が相対的に長い。一方、“Ｈ”等の期間が短い送信信号Ｓｔｘの場合、駆動電流Ｉｄｒが頻繁に流れ、駆動電流Ｉｄｒが流れない期間は相対的に短い。
【００４５】
なお、同期通信方式を用いる場合には、クロック・データ・リカバリ技術を利用してもよく、同期用のクロック信号を伝送するためのクロック信号伝送経路を送信機１０と受信機２０との間に追加してもよい。クロック信号伝送経路は、ＡＣ結合を用いて構成してもよく、有線で構成してもよい。
【００４６】
次に、一例として、ＰＷＭ信号を用いた通信システム１について、図４，５を参照して説明する。
【００４７】
図４は、ＰＷＭ信号を用いた図１の通信システム１の概略的な構成を示すブロック図である。図４に示すように、駆動信号生成回路１２は、クロック信号生成器４０と、第１基準信号生成器４１，４２と、第２基準信号生成器４３と、第１パルス生成器４４と、第２パルス生成器４５と、第３パルス生成器４６と、マルチプレクサ（選択回路）４７と、信号合成回路４８と、を有する。
【００４８】
図５は、図４の通信システム１のタイミング図である。図５に示すように、送信する送信データＤｔの１ビットの長さをＴ（秒）とする。
【００４９】
クロック信号生成器４０は、クロック信号Ｖｎ０を生成する。一例として、クロック信号Ｖｎ０の周期はＴ／１２とする。
【００５０】
第１基準信号生成器４１，４２は、クロック信号Ｖｎ０に同期して、送信する送信データＤｔの第１論理“１”に対応する第１基準信号Ｖｎ０１，Ｖｎ０２を生成する。第１基準信号Ｖｎ０１，Ｖｎ０２は、第１パルス幅ＰＷ１のパルスを周期Ｔで繰り返し含む。ここでは、第１パルス幅ＰＷ１は、２Ｔ／３である。つまり、第１基準信号Ｖｎ０１，Ｖｎ０２は、時刻ｔ１１からＴ／３の期間は“Ｌ”であり、その後、２Ｔ／３の期間“Ｈ”になる。第１基準信号生成器４１，４２は、１つだけ設けられてもよい。
【００５１】
第２基準信号生成器４３は、クロック信号Ｖｎ０に同期して、送信データＤｔの第２論理“０”に対応する第２基準信号Ｖｎ０３を生成する。第２基準信号Ｖｎ０３は、第２パルス幅ＰＷ２のパルスを周期Ｔで繰り返し含む。第２パルス幅ＰＷ２は、第１パルス幅ＰＷ１より狭く、ここではＴ／３である。つまり、第２基準信号Ｖｎ０３は、時刻ｔ１１から２Ｔ／３の期間は“Ｌ”であり、その後Ｔ／３の期間“Ｈ”になる。
【００５２】
第１基準信号Ｖｎ０１，Ｖｎ０２の立ち下がりエッジのタイミングは、第２基準信号Ｖｎ０３の立ち下がりエッジのタイミングと等しい。第１基準信号Ｖｎ０１，Ｖｎ０２の立ち上がりエッジのタイミングは、第２基準信号Ｖｎ０３の立ち上がりエッジのタイミングと異なる。
【００５３】
図示しない送信信号Ｓｔｘは、送信データＤｔが第１論理“１”である場合、第１基準信号Ｖｎ０１，Ｖｎ０２と等しく、送信データＤｔが第２論理“０”である場合、第２基準信号Ｖｎ０３と等しい。図５の例では、時刻ｔ１１からｔ１２までは、送信信号Ｓｔｘは第２基準信号Ｖｎ０３と等しい。時刻ｔ１２からｔ１３までは、送信信号Ｓｔｘは第１基準信号Ｖｎ０１，Ｖｎ０２と等しい。従って、送信信号Ｓｔｘは、周期Ｔで“Ｌ”と“Ｈ”を交互に繰り返し、送信データＤｔに応じて１周期Ｔ中の“Ｈ”の期間が異なるＰＷＭ信号となる。つまり、送信信号Ｓｔｘは、送信データＤｔに応じて１周期Ｔ中の“Ｈ”の期間が異なるように変調されている。
【００５４】
第１パルス生成器４４は、第１基準信号Ｖｎ０１又は第２基準信号Ｖｎ０３の立ち下がりエッジに同期して、駆動期間Ｔｄｒに対応したパルス幅Ｔｄｒのパルスを含む第１パルス信号Ｖｎ１を生成する。図示する例では、第１パルス信号Ｖｎ１は、第１基準信号Ｖｎ０１の立ち下がりエッジに同期している。
【００５５】
第２パルス生成器４５は、第１基準信号Ｖｎ０２の立ち上がりエッジに同期して、駆動期間Ｔｄｒに対応したパルス幅Ｔｄｒのパルスを含む第２パルス信号Ｖｎ２を生成する。
【００５６】
第３パルス生成器４６は、第２基準信号Ｖｎ０３の立ち上がりエッジに同期して、駆動期間Ｔｄｒに対応したパルス幅Ｔｄｒのパルスを含む第３パルス信号Ｖｎ３を生成する。
【００５７】
マルチプレクサ４７は、送信データＤｔに応じて、第２パルス信号Ｖｎ２と第３パルス信号Ｖｎ３との何れかを選択して出力する。ここでは、マルチプレクサ４７は、送信データＤｔが“１”の場合、第２パルス信号Ｖｎ２を選択し、送信データＤｔが“０”の場合、第３パルス信号Ｖｎ３を選択する。
【００５８】
信号合成回路４８は、第１パルス信号Ｖｎ１とマルチプレクサ４７の出力信号Ｖｍとを合成して駆動信号Ｓｄｒを生成する。具体的には、信号合成回路４８は、第１パルス信号Ｖｎ１に同期して正の電圧となり、マルチプレクサ４７の出力信号Ｖｍ（第２パルス信号Ｖｎ２又は第３パルス信号Ｖｎ３）に同期して負の電圧となる駆動信号Ｓｄｒを生成する。
【００５９】
従って、インダクタＬ１には、駆動信号Ｓｄｒに応じて駆動電流Ｉｄｒが流れる。図２と同様に、駆動電流Ｉｄｒは駆動期間Ｔｄｒの間流れるので、消費電力を低減できる。
【００６０】
そして、第１受信信号Ｓｒｘ１として、駆動電流Ｉｄｒの立ち上がりエッジに同期して正のパルスが発生し、駆動電流Ｉｄｒの立ち下がりエッジに同期して負のパルスが発生する。
【００６１】
このようにして、送信信号Ｓｔｘと等価な第２受信信号Ｓｒｘ２を得ることができる。つまり、時刻ｔ１１ａからｔ１２ａまでの第２受信信号Ｓｒｘ２は、時刻ｔ１１からｔ１２までの第２基準信号Ｖｎ０３と等価である。時刻ｔ１２ａからｔ１３ａまでの第２受信信号Ｓｒｘ２は、時刻ｔ１２からｔ１３までの第１基準信号Ｖｎ０１，Ｖｎ０２と等価である。前述のように、時刻ｔ１１からｔ１２までは、送信信号Ｓｔｘは第２基準信号Ｖｎ０３と等しく、時刻ｔ１２からｔ１３までは、送信信号Ｓｔｘは第１基準信号Ｖｎ０１，Ｖｎ０２と等しい。そのため、第２受信信号Ｓｒｘ２は、送信信号Ｓｔｘと等価である。
【００６２】
復調器２３は、第２受信信号Ｓｒｘ２の“Ｈ”の期間の長さに基づいて、受信データを復調する。つまり、復調器２３は、第２受信信号Ｓｒｘ２の“Ｌ”の期間の次の“Ｈ”の期間の長さが比較的長い（２Ｔ／３程度）場合、受信データとして論理“１”を復調する。また、復調器２３は、第２受信信号Ｓｒｘ２の“Ｌ”の期間の次の“Ｈ”の期間の長さが比較的短い（Ｔ／３程度）場合、受信データとして論理“０”を復調する。従って、送信データＤｔと等しい受信データを得ることができる。
【００６３】
以上で説明したように、本実施形態によれば、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して駆動期間Ｔｄｒの間送信インダクタＬ１に駆動電流Ｉｄｒが流れるようにしている。これにより、駆動期間Ｔｄｒが経過した後の送信信号Ｓｔｘが変化していない期間には、駆動電流Ｉｄｒが流れないようにできる。従って、送信回路１１の消費電力を低減できる。
【００６４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、駆動電流Ｉｄｒを徐々に減少させる。
【００６５】
図６は、第２の実施形態に係る通信システム１Ａの概略的な構成を示すブロック図である。図６では、図１と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００６６】
通信システム１Ａにおいて、送信機１０Ａの送信回路１１Ａの機能が第１の実施形態と異なっている。駆動信号生成回路１２Ａは、送信する送信信号Ｓｔｘに同期して駆動信号Ｓｄｒを生成する。駆動信号Ｓｄｒは、非反転駆動信号ＤＰと反転駆動信号ＤＮとの差動信号である。
【００６７】
駆動回路１３Ａは、駆動信号Ｓｄｒに応じて、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して送信インダクタＬ１に駆動電流Ｉｄｒを流し、その後、時間の経過に伴い駆動電流Ｉｄｒを減少させる。
【００６８】
図７は、図６の通信システム１Ａの駆動回路１３Ａの概略的な構成を示すブロック図である。図７に示すように、駆動回路１３Ａは、パルス生成器５１，５２と、インバータ５３，５４と、ＰＭＯＳトランジスタＰＭ１，ＰＭ２と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１〜ＮＭ４と、を有する。
【００６９】
パルス生成器５１は、非反転駆動信号ＤＰの立ち上がりエッジに同期したパルスを含む信号ＤＰ１を生成する。パルス生成器５２は、反転駆動信号ＤＮの立ち上がりエッジに同期したパルスを含む信号ＤＮ１を生成する。
【００７０】
インバータ５３は、信号ＤＰ１を反転させてＰＭＯＳトランジスタＰＭ１のゲートに供給する。インバータ５４は、信号ＤＮ１を反転させてＰＭＯＳトランジスタＰＭ２のゲートに供給する。
【００７１】
ＰＭＯＳトランジスタＰＭ１のソースには、電源電圧ＶＤＤが供給され、ＰＭＯＳトランジスタＰＭ１のドレインは、抵抗Ｒ１の一端、コンデンサＣ１の一端、及び、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１，ＮＭ４のゲートに接続されている。抵抗Ｒ１の他端とコンデンサＣ１の他端は接地されている。ＰＭＯＳトランジスタＰＭ１のドレインの信号を、信号ＤＰ２とする。
【００７２】
ＰＭＯＳトランジスタＰＭ２のソースには、電源電圧ＶＤＤが供給され、ＰＭＯＳトランジスタＰＭ２のドレインは、抵抗Ｒ２の一端、コンデンサＣ２の一端、及び、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ２，ＮＭ３のゲートに接続されている。抵抗Ｒ２の他端とコンデンサＣ２の他端は接地されている。ＰＭＯＳトランジスタＰＭ２のドレインの信号を、信号ＤＮ２とする。
【００７３】
ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１のドレインには駆動電圧ＶＭＤが供給され、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１のソースは、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ２のドレイン及び抵抗Ｒ３の一端に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＮＭ２のソースは、接地されている。
【００７４】
ＮＭＯＳトランジスタＮＭ３のドレインには駆動電圧ＶＭＤが供給され、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ３のソースは、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ４のドレイン及び抵抗Ｒ４の一端に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＮＭ４のソースは、接地されている。
【００７５】
抵抗Ｒ３の他端は、図示を省略した第１伝送線路ＴＬ１を介して送信インダクタＬ１の一端に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、図示を省略した第１伝送線路ＴＬ１を介して送信インダクタＬ１の他端に接続されている。
【００７６】
図８は、図６の通信システム１Ａのタイミング図である。図８では、ＰＷＭ信号を用いた一例について説明するが、第１の実施形態で述べたように、通信方式はこれに限らない。
【００７７】
送信信号Ｓｔｘは、時刻ｔ２１からｔ２３までは、送信データＤｔの第２論理“０”に対応し、時刻ｔ２３からｔ２４までは、送信データＤｔの第１論理“１”に対応する。
【００７８】
非反転駆動信号ＤＰは、送信信号Ｓｔｘと同一の論理の信号である。反転駆動信号ＤＮは、非反転駆動信号ＤＰを反転させた信号である。
【００７９】
時刻ｔ２１において、反転駆動信号ＤＮの立ち上がりエッジに同期して信号ＤＮ１のパルスが発生すると、このパルスに応じてＰＭＯＳトランジスタＰＭ２が導通する。これにより、信号ＤＮ２が“Ｌ”から“Ｈ”に立ち上がる。一方、信号ＤＰ２は、“Ｌ”を保っている。
【００８０】
そのため、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ２，ＮＭ３は導通し、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１，ＮＭ４は非導通を保つ。従って、抵抗Ｒ４側から抵抗Ｒ３側に向けて、送信インダクタＬ１に負の駆動電流Ｉｄｒが流れる。
【００８１】
その後、信号ＤＮ１のパルスが無くなることにより、ＰＭＯＳトランジスタＰＭ２は非導通になるが、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２の時定数により、信号ＤＮ２は徐々に低下する。
【００８２】
従って、駆動電流Ｉｄｒの絶対値は、時刻ｔ２１の後で最大値に達した後、時間の経過に伴い減少する。よって、前述した比較例よりも、送信回路１１Ａの消費電力を低減できる。
【００８３】
第１受信信号Ｓｒｘ１には、時刻ｔ２１において負のパルスが発生した後、駆動電流Ｉｄｒが減少することによって、ほぼ一定の正の電圧Ｖｘが発生する。この電圧Ｖｘにより、第１の実施形態と比較すると信号対雑音比は劣化する。
【００８４】
時刻ｔ２２において、非反転駆動信号ＤＰの立ち上がりエッジに同期して信号ＤＰ１のパルスが発生すると、このパルスに応じてＰＭＯＳトランジスタＰＭ１が導通する。これにより、信号ＤＰ２が“Ｌ”から“Ｈ”に立ち上がる。一方、信号ＤＮ２は、“Ｌ”に低下している。
【００８５】
そのため、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ１，ＮＭ４は導通し、ＮＭＯＳトランジスタＮＭ２，ＮＭ３は非導通になる。従って、抵抗Ｒ３側から抵抗Ｒ４側に向けて、送信インダクタＬ１に正の駆動電流Ｉｄｒが流れる。つまり、駆動回路１３Ａは、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジに基づく駆動電流Ｉｄｒの方向を、送信信号Ｓｔｘの立ち下がりエッジに基づく駆動電流Ｉｄｒの方向と反対にする。
【００８６】
その後、信号ＤＰ１のパルスが無くなることにより、ＰＭＯＳトランジスタＰＭ１はオフになるが、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の時定数により、信号ＤＰ２は徐々に低下する。
【００８７】
従って、駆動電流Ｉｄｒは、時刻ｔ２２の後で最大値に達した後、時間の経過に伴い減少する。
【００８８】
そのため、第１受信信号Ｓｒｘ１には、時刻ｔ２２において正のパルスが発生した後、ほぼ一定の負の電圧Ｖｘが発生する。
【００８９】
図示しない第２受信信号Ｓｒｘ２は、時刻ｔ２１において“Ｌ”に変化し、時刻ｔ２２において“Ｈ”に変化する。
【００９０】
時刻ｔ２３以降の動作も以上と同様である。
【００９１】
このようにして、送信信号Ｓｔｘと等価な第２受信信号Ｓｒｘ２を得ることができる。
【００９２】
以上で説明したように、本実施形態によれば、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して送信インダクタＬ１に駆動電流Ｉｄｒを流し、その後、時間の経過に伴い駆動電流Ｉｄｒを減少させるようにしている。これにより、送信信号Ｓｔｘが変化していない期間の駆動電流Ｉｄｒを低減できる。従って、送信回路１１Ａの消費電力を低減できる。
【００９３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、ＡＣ結合として容量結合を用いた点において第１の実施形態と異なる。
【００９４】
図９は、第３の実施形態に係る通信システム１Ｂの概略的な構成を示すブロック図である。図９では、図１と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００９５】
送信ＡＣ結合素子Ｅ１は、第１送信電極ＴＥ１と、第２送信電極ＴＥ２と、第１送信電極ＴＥ１と第２送信電極ＴＥ２との間に接続された終端抵抗Ｒｔと、を有する。第１送信電極ＴＥ１及び第２送信電極ＴＥ２は、例えば、平面視で円形、楕円形、矩形など任意の形状を有する薄膜状の金属パターンであり、送信機１０Ｂのプリント配線基板上に設けられている。
【００９６】
一方の第１伝送線路ＴＬ１は、送信回路１１と第１送信電極ＴＥ１とを接続している。他方の第１伝送線路ＴＬ１は、送信回路１１と第２送信電極ＴＥ２とを接続している。
【００９７】
終端抵抗Ｒｔにより、受信機２０Ｂから送信機１０Ｂへの信号の反射を抑制することができる。
【００９８】
第１の実施形態と同様に、駆動回路１３は、駆動信号Ｓｄｒに応じて、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して駆動期間Ｔｄｒの間送信ＡＣ結合素子Ｅ１に駆動電流Ｉｄｒを流す。駆動電流Ｉｄｒは、終端抵抗Ｒｔに流れる。
【００９９】
受信ＡＣ結合素子Ｅ２は、第１受信電極ＲＥ１と、第２受信電極ＲＥ２と、を有する。第１受信電極ＲＥ１及び第２受信電極ＲＥ２は、例えば、平面視で円形、楕円形、矩形など任意の形状を有する薄膜状の金属パターンであり、受信機２０Ｂのプリント配線基板上に設けられている。
【０１００】
一方の第２伝送線路ＴＬ２は、第１受信電極ＲＥ１と受信回路２１とを接続している。他方の第２伝送線路ＴＬ２は、第２受信電極ＲＥ２と受信回路２１とを接続している。
【０１０１】
通信を行う際には、第１送信電極ＴＥ１と第１受信電極ＲＥ１とが近接し、第２送信電極ＴＥ２と第２受信電極ＲＥ２とが近接するよう、送信機１０Ｂと受信機２０Ｂとは近接して配置される。第１送信電極ＴＥ１と第１受信電極ＲＥ１との距離、及び、第２送信電極ＴＥ２と第２受信電極ＲＥ２との距離は、例えば、数ｍｍである。このように配置されることにより、第１送信電極ＴＥ１は第１受信電極ＲＥ１に容量結合（ＡＣ結合）され、第２送信電極ＴＥ２は第２受信電極ＲＥ２に容量結合される。第１送信電極ＴＥ１と第１受信電極ＲＥ１との間の結合容量Ｃａｃｃ１、及び、第２送信電極ＴＥ２と第２受信電極ＲＥ２との間の結合容量Ｃａｃｃ２は、それぞれ、例えば数百ｆＦ〜数ｐＦになる。これにより、第１送信電極ＴＥ１及び第２送信電極ＴＥ２から第１受信電極ＲＥ１及び第２受信電極ＲＥ２に結合容量Ｃａｃｃ１，Ｃａｃｃ２を介して信号が伝達される。
【０１０２】
このような通信システム１Ｂにおいても、第１の実施形態と同様に通信を行うことができる。
【０１０３】
本実施形態においても、送信信号Ｓｔｘの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して駆動期間Ｔｄｒの間駆動電流Ｉｄｒが流れるようにしているので、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０４】
なお、第２の実施形態において、本実施形態と同様に、ＡＣ結合として容量結合を用いてもよい。
【０１０５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１Ａ，１Ｂ  通信システム
１０，１０Ａ，１０Ｂ  送信機
１１，１１Ａ  送信回路
１２，１２Ａ  駆動信号生成回路
１３，１３Ａ  駆動回路
２０，２０Ｂ  受信機
２１  受信回路
２２  ヒステリシス回路
２３  復調器
ＴＬ１  第１伝送線路
ＴＬ２  第２伝送線路
Ｅ１  送信ＡＣ結合素子
Ｅ２  受信ＡＣ結合素子
Ｌ１  送信インダクタ
Ｌ２  受信インダクタ
ＴＥ１  第１送信電極
ＴＥ２  第２送信電極
ＲＥ１  第１受信電極
ＲＥ２  第２受信電極
Ｒｔ  終端抵抗
４０  クロック信号生成器
４１，４２  第１基準信号生成器
４３  第２基準信号生成器
４４  第１パルス生成器
４５  第２パルス生成器
４６  第３パルス生成器
４７  マルチプレクサ（選択回路）
４８  信号合成回路
【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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