(57)【要約】  電力線通信（ＰＬＣ）の電源およびモデムインターフェースは、ＰＬＣモデムユニットと結合される電源処理ユニットを使用して実装され得る。電源処理ユニットは、ＰＬＣ信号と、ゼロクロス信号によって変調されたＤＣ電力信号とを備える、複合ＰＬＣ信号を生成する（ＡＣ電力線信号からすべて決定される）。ＰＬＣモデムユニットの大電力のコンポーネントは、複合ＰＬＣ信号のゼロクロス信号成分に信号の歪みを引き起こして、ゼロクロス情報を抽出することを難しくし得る。信号の歪みを最小化し、誤差をほとんどまたはまったく伴わないゼロクロス信号を生成するために、誤り訂正ユニットがＰＬＣモデムユニットにおいて実装され得る。ＰＬＣモデムユニットはまた、複合ＰＬＣ信号からＰＬＣ信号とＤＣ電力信号とを抽出し、訂正されたゼロクロス信号から抽出されるゼロクロス情報を使用してＰＬＣ信号を処理する。
2016502789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ＡＣライン周期信号を受信することと、
前記入力ＡＣライン周期信号から誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号のサンプルと合計して、前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減することと、
を行うように構成される訂正信号生成ユニットと、
前記訂正信号生成ユニットからの出力をフィルタリングし増幅して、信号の歪みが低減された訂正されたＡＣライン周期信号を生成する
ように構成されるフィルタユニットと
を備える、誤り訂正ユニット。
【請求項２】
前記訂正されたＡＣライン周期信号からＡＣゼロクロス信号を抽出するように構成される、ゼロクロス検出器ユニットをさらに備える、請求項１に記載の誤り訂正ユニット。
【請求項３】
前記訂正信号生成ユニットが、前記入力ＡＣライン周期信号から前記誤り訂正信号を生成するように構成される演算増幅器を備える、請求項１に記載の誤り訂正ユニット。
【請求項４】
前記演算増幅器が、差動入力モードおよび反転増幅器出力モードで構成される、請求項３に記載の誤り訂正ユニット。
【請求項５】
前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による前記信号の歪みが、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を備える、請求項１に記載の誤り訂正ユニット。
【請求項６】
前記訂正信号生成ユニットが、
前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下を備える、初期の訂正信号を生成することと、
前記初期の訂正信号を増幅し反転させて前記誤り訂正信号を生み出すことと、
を行うようにさらに構成され、前記誤り訂正信号が、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備え、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの振幅が、前記入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅と概ね等しく、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの極性が、前記入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である、請求項５に記載の誤り訂正ユニット。
【請求項７】
前記訂正信号生成ユニットが、前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号の前記サンプルと合計して、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下の振幅を最小化するように構成される、加算ユニットを備える、請求項５に記載の誤り訂正ユニット。
【請求項８】
前記フィルタユニットが、バンドパスフィルタおよび増幅器として動作するように構成される演算増幅器を備え、前記演算増幅器が前記訂正されたＡＣライン周期信号を生成する、請求項１に記載の誤り訂正ユニット。
【請求項９】
電力線モデムであって、
前記電力線モデムにおいて受信される複合電力線通信（ＰＬＣ）信号からＰＬＣ信号を抽出することと、
前記複合ＰＬＣ信号から、ＡＣゼロクロス信号によって変調されたＤＣ電力信号を抽出することと、
を行うように構成されるバイアス付与ユニットと、
前記電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減するように前記ＡＣゼロクロス信号を処理する
ように構成される誤り訂正ユニットと、
前記誤り訂正ユニットから前記処理されたＡＣゼロクロス信号を受信することと、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号からゼロクロス情報を抽出することと、
を行うように構成されるゼロクロス検出器と
を備える、電力線モデム。
【請求項１０】
前記誤り訂正ユニットが、
前記ＡＣゼロクロス信号から誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号を前記ＡＣゼロクロス信号のサンプルと合計することと、
を行うようにさらに構成される、請求項９に記載の電力線モデム。
【請求項１１】
前記誤り訂正ユニットが、
前記誤り訂正信号と前記ＡＣゼロクロス信号の前記サンプルとの合計の結果をフィルタリングし増幅して、前記処理されたＡＣゼロクロス信号を生成するようにさらに構成される、請求項１０に記載の電力線モデム。
【請求項１２】
前記誤り訂正ユニットが、
前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を備える、初期の訂正信号を生成することと、ここにおいて、前記１つまたは複数の電圧降下は、前記電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による前記信号の歪みを表す、
前記初期の訂正信号を増幅し反転させて前記誤り訂正信号を生み出すことと、
を行うようにさらに構成され、前記誤り訂正信号が、前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備え、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの振幅が、前記ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅と概ね等しく、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの極性が、前記ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である、請求項１０に記載の電力線モデム。
【請求項１３】
前記ゼロクロス検出器が、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号をサンプリングし、前記ＰＬＣ信号のゼロクロスのタイミングを表す前記ゼロクロス情報を生成するようにさらに構成される、請求項９に記載の電力線モデム。
【請求項１４】
電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークから受信されるＡＣ電力線信号からＤＣ電力信号を生成することと、
前記受信されたＡＣ電力線信号と関連付けられるＡＣゼロクロス信号を決定することと、
前記ＡＣゼロクロス信号を前記ＤＣ電力信号上に変調して、変調されたＤＣ電力信号を生成することと、
前記ＡＣ電力線信号からＰＬＣ信号を抽出することと、
前記ＰＬＣ信号と前記変調されたＤＣ電力信号とを備える複合ＰＬＣ信号を生成することと、
を行うように構成される電源処理ユニットと、
前記電源処理ユニットから受信される前記複合ＰＬＣ信号から前記ＰＬＣ信号を抽出することと、
前記複合ＰＬＣ信号から前記変調されたＤＣ電力信号を抽出することと、
前記変調されたＤＣ電力信号から前記ＡＣゼロクロス信号を抽出することと、
前記電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減するように前記ＡＣゼロクロス信号を処理することと、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号から決定されるゼロクロス情報に少なくとも一部基づいて、前記ＰＬＣ信号を処理することと、
を行うように構成される電力線モデムと
を備える、装置。
【請求項１５】
前記電源処理ユニットが、二線式のコネクタを介して前記電力線モデムに結合される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記電源処理ユニットが、多線式のコネクタを介して前記電力線モデムに結合される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記電源処理ユニットが、
ＤＣ電力成分と重畳されたＡＣリプル成分とを備える整流された信号を生成するように構成される整流器と、
前記整流された信号をステップダウンして低電圧の整流された信号を生み出すように構成される変圧器と、
前記低電圧の整流された信号をフィルタリングして前記ＡＣリプル成分を最小化して、前記ＤＣ電力信号を生み出すように構成されるフィルタと
を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記電源処理ユニットが、
前記ＡＣ電力線信号のサンプルを生成して前記ＡＣゼロクロス信号を生み出すように構成される、電力線サンプリングユニットをさらに備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記電源処理ユニットが、
前記変調されたＤＣ電力信号のサンプルをフィードバックとして前記電源処理ユニットの加算ユニットに提供するように構成される、出力サンプリングユニットと、
前記電力線サンプリングユニットから受信される前記ＡＣゼロクロス信号を前記変調されたＤＣ電力信号の前記サンプルと組み合わせて、フィードバック信号を生み出すように構成される、前記加算ユニットと、
前記フィードバック信号に少なくとも一部基づいて前記ＤＣ電力信号の安定性を維持することと、
前記フィードバック信号を前記整流された信号と結合して、前記ＡＣゼロクロス信号を前記ＤＣ電力信号上に変調することと、
を行うように構成される電圧レギュレータと
をさらに備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記電圧レギュレータが、
前記ＤＣ電力信号の前記サンプルと閾値ＤＣ信号との間の差に少なくとも一部基づいて誤差信号を生成することと、
前記誤差信号に少なくとも一部基づいてスイッチング波形を生成することと、
前記電源処理ユニットと関連付けられるスイッチングデバイスに前記スイッチング波形を印加して、ＤＣ電力信号の振幅を制御することと、
を行うように構成されるスイッチモードコントローラを備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記スイッチモードコントローラが、パルス幅変調器と結合された比較器を備え、
前記スイッチモードコントローラが、
前記出力サンプリングユニットから前記ＤＣ電力信号の前記サンプルと前記ＡＣゼロクロス信号とを受信することと、
前記ＤＣ電力信号の前記サンプルを前記閾値ＤＣ信号と比較することと、
前記ＤＣ電力信号が前記閾値ＤＣ信号を超えると判定したことに応答して、第１の電圧レベルにおいて前記誤差信号を生成することと、
前記ＤＣ電力信号が前記閾値ＤＣ信号以下であると判定したことに応答して、第２の電圧レベルにおいて前記誤差信号を生成することと、
前記誤差信号を前記パルス幅変調器に提供することと、
を行うように構成され、
前記パルス幅変調器が、
前記誤差信号に少なくとも一部基づいて前記スイッチング波形を生成することと、
前記スイッチング波形を前記スイッチングデバイスに印加して、ＤＣ電力信号の前記振幅を制御することと、
を行うように構成される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記電源処理ユニットがバイアス付与ユニットを備え、前記バイアス付与ユニットが、
前記ＰＬＣ信号を前記変調されたＤＣ電力信号と結合して、前記複合ＰＬＣ信号を生成することと、
前記複合ＰＬＣ信号を、前記電力線モデムと関連付けられる対応するバイアス付与ユニットに提供することと、
を行うように構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項２３】
前記電力線モデムが、前記複合ＰＬＣ信号から前記変調されたＤＣ電力信号を除去して前記ＰＬＣ信号を生み出すように構成される、バイアス付与ユニットを備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項２４】
前記電力線モデムが、
前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備える、誤り訂正信号を生成することと、ここにおいて、前記１つまたは複数の電圧降下は、前記電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による前記信号の歪みを表す、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの振幅は、前記ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅に概ね等しい、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの極性は、前記ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である、
前記ＡＣゼロクロス信号のサンプルを前記誤り訂正信号と合計して、前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下を低減することと、
を行うように構成される誤り訂正ユニットをさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項２５】
前記誤り訂正ユニットが、
前記ＡＣゼロクロス信号の前記サンプルと前記誤り訂正信号との合計の結果をフィルタリングし増幅して、信号の歪みが低減された前記処理されたＡＣゼロクロス信号を生成するようにさらに構成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記電力線モデムが、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号をサンプリングし、前記ＡＣ電力線信号のゼロクロスのタイミングを表す前記ゼロクロス情報を生成するように構成される、ゼロクロス検出器をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項２７】
ネットワークデバイスにおいて、電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークを介して入力ＡＣライン周期信号を受信することと、
前記入力ＡＣライン周期信号から誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号のサンプルと合計して、前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減することと、
前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号の前記サンプルと合計した結果をフィルタリングし増幅して、信号の歪みが低減された訂正されたＡＣライン周期信号を生成することと
を備える、方法。
【請求項２８】
前記訂正されたＡＣライン周期信号から、ゼロクロス情報関連の入力ＡＣライン周期信号を抽出することをさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記入力ＡＣライン周期信号から前記誤り訂正信号を前記生成することが、
前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を備える、初期の訂正信号を生成することと、ここにおいて、前記１つまたは複数の電圧降下は、前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による前記信号の歪みを表す、
前記初期の訂正信号を増幅し反転させて前記誤り訂正信号を生み出すことと、
を備え、前記誤り訂正信号が、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備え、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの振幅が、前記入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅と概ね等しく、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの極性が、前記入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号の前記サンプルと合計して、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下の振幅を最小化することをさらに備える、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
[0001]本出願は、２０１２年１１月７日に出願された米国仮出願第６１／７２３，７６９号、および２０１３年３月１５日に出願された米国出願第１３／８４１，９９７号の優先権の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]本発明の主題の実施形態は全般に、通信システムの分野に関し、より具体的には、電力線通信の電源およびモデムインターフェースシステムにおける誤り訂正に関する。
【０００３】
[0003]送電線および配電線は通常、発電機から建物、住居、および他の基盤施設へと電力を提供するために使用される。電力は、高電圧で送電線を通じて送信され、電力線を使用してはるかに低い電圧で建物および他の構造物へ分配される。電力を提供すること以外に、電力線は、建物および他の構造物の中で電力線通信を実装するためにも使用され得る。電力線通信は、電子デバイスを一緒にネットワーク化し、電子デバイスをインターネットに接続するための手段を提供する。たとえば、ＨｏｍｅＰｌｕｇ（登録商標）デバイスが、電力線通信を通じたブロードバンドのためのＩＥＥＥ  Ｐ１９０１規格を使用した有線ブロードバンドネットワーキングのために使用され得る。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]電力線通信の電源およびモデムインターフェースシステムにおける誤り訂正のための、様々な実施形態が開示される。いくつかの実施形態では、誤り訂正ユニットは、入力ＡＣライン周期信号（input AC line cycle signal）を受信し、入力ＡＣライン周期信号から誤り訂正信号を生成し、誤り訂正信号を入力ＡＣライン周期信号のサンプルと合計して（sum）、入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減するように構成される、訂正信号生成ユニットと、訂正信号生成ユニットからの出力をフィルタリングし増幅して、信号の歪みが低減された訂正されたＡＣライン周期信号を生成するように構成される、フィルタユニットとを備える。
【０００５】
[0005]いくつかの実施形態では、誤り訂正ユニットは、訂正されたＡＣライン周期信号からＡＣゼロクロス信号（AC zero cross signal）を抽出するように構成される、ゼロクロス検出器ユニットをさらに備える。
【０００６】
[0006]いくつかの実施形態では、訂正信号生成ユニットは、入力ＡＣライン周期信号から誤り訂正信号を生成するように構成される、演算増幅器を備える。
【０００７】
[0007]いくつかの実施形態では、演算増幅器は、差動入力モード（differential input mode）および反転増幅器出力モード（inverted amplifier output mode）で構成される。
【０００８】
[0008]いくつかの実施形態では、入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みは、入力ＡＣライン周期信号に重畳される（superimposed）１つまたは複数の電圧降下（voltage drops）を備える。
【０００９】
[0009]いくつかの実施形態では、訂正信号生成ユニットは、入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を備える初期の訂正信号を生成することと、初期の訂正信号を増幅し反転させて誤り訂正信号を生み出すことと、をさらに行うように構成され、誤り訂正信号は、入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備え、誤り訂正信号の１つまたは複数の電圧パルスの振幅は、入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅と概ね等しく、誤り訂正信号の１つまたは複数の電圧パルスの極性（polarity）は、入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である。
【００１０】
[0010]いくつかの実施形態では、訂正信号生成ユニットは、誤り訂正信号を入力ＡＣライン周期信号のサンプルと合計して、入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下の振幅を最小化するように構成される、加算ユニット（summing unit）を備える。
【００１１】
[0011]いくつかの実施形態では、フィルタユニットは、バンドパスフィルタおよび増幅器として動作するように構成される演算増幅器を備え、演算増幅器は訂正されたＡＣライン周期信号を生成する。
【００１２】
[0012]いくつかの実施形態では、電力線モデムは、電力線モデムにおいて受信される複合電力線通信（powerline communication：ＰＬＣ）信号からＰＬＣ信号を抽出し、複合ＰＬＣ信号からＡＣゼロクロス信号によって変調されたＤＣ電力信号を抽出するように構成される、バイアス付与ユニットと、電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減するようにＡＣゼロクロス信号を処理するように構成される、誤り訂正ユニットと、誤り訂正ユニットから、処理されたＡＣゼロクロス信号を受信し、処理されたＡＣゼロクロス信号からゼロクロス情報を抽出するように構成される、ゼロクロス検出器とを備える。
【００１３】
[0013]いくつかの実施形態では、誤り訂正ユニットは、ＡＣゼロクロス信号から誤り訂正信号を生成し、誤り訂正信号をＡＣゼロクロス信号のサンプルと合計するようにさらに構成される。
【００１４】
[0014]いくつかの実施形態では、誤り訂正ユニットは、誤り訂正信号とＡＣゼロクロス信号のサンプルとの合計の結果をフィルタリングし増幅して、処理されたＡＣゼロクロス信号を生成するようにさらに構成される。
【００１５】
[0015]いくつかの実施形態では、誤り訂正ユニットは、ＡＣゼロクロス信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を備える初期の訂正信号を生成することと、ここにおいて、１つまたは複数の電圧降下は、電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを表す、初期の訂正信号を増幅し反転させて誤り訂正信号を生み出すことと、を行うようにさらに構成され、誤り訂正信号は、ＡＣゼロクロス信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備え、誤り訂正信号の１つまたは複数の電圧パルスの振幅は、ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅と概ね等しく、誤り訂正信号の１つまたは複数の電圧パルスの極性は、ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である。
【００１６】
[0016]いくつかの実施形態では、ゼロクロス検出器は、処理されたＡＣゼロクロス信号をサンプリングし、ＰＬＣ信号のゼロクロスのタイミングを表すゼロクロス情報を生成するようにさらに構成される。
【００１７】
[0017]いくつかの実施形態では、装置は、電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークから受信されたＡＣ電力線信号からＤＣ電力信号を生成することと、受信されたＡＣ電力線信号と関連付けられるＡＣゼロクロス信号を決定することと、ＤＣ電力信号上にＡＣゼロクロス信号を変調して変調されたＤＣ電力信号を生成することと、ＡＣ電力線信号からＰＬＣ信号を抽出することと、ＰＬＣ信号と変調されたＤＣ電力信号とを備える複合ＰＬＣ信号を生成することと、を行うように構成される、電源処理ユニットと、電源処理ユニットから受信される複合ＰＬＣ信号からＰＬＣ信号を抽出することと、複合ＰＬＣ信号から変調されたＤＣ電力信号を抽出することと、変調されたＤＣ電力信号からＡＣゼロクロス信号を抽出することと、電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減するようにＡＣゼロクロス信号を処理することと、処理されたＡＣゼロクロス信号から決定されたゼロクロス情報に少なくとも一部基づいて、ＰＬＣ信号を処理することと、を行うように構成される、電力線モデムとを備える。
【００１８】
[0018]いくつかの実施形態では、電源処理ユニットは、二線式のコネクタ（two-wire connector）を介して電力線モデムに結合される。
【００１９】
[0019]いくつかの実施形態では、電源処理ユニットは、多線式のコネクタ（multi-wire connector）を介して電力線モデムに結合される。
【００２０】
[0020]いくつかの実施形態では、電源処理ユニットは、ＤＣ電力成分と重畳されたＡＣリプル成分（superimposed AC ripple component）とを備える整流された信号を生成するように構成される整流器と、整流された信号をステップダウンして（step-down）低電圧の整流された信号を生み出すように構成される変圧器と、低電圧の整流された信号をフィルタリングしてＡＣリプル成分を最小化し、ＤＣ電力信号を生み出すように構成されるフィルタとを備える。
【００２１】
[0021]いくつかの実施形態では、電源処理ユニットは、ＡＣ電力線信号のサンプルを生成してＡＣゼロクロス信号を生み出すように構成される、電力線サンプリングユニットをさらに備える。
【００２２】
[0022]いくつかの実施形態では、電源処理ユニットは、変調されたＤＣ電力信号のサンプルをフィードバックとして電源処理ユニットの加算ユニットに与えるように構成される出力サンプリングユニットと、電力線サンプリングユニットから受信されたＡＣゼロクロス信号を変調されたＤＣ電力信号のサンプルと組み合わせてフィードバック信号を生み出すように構成される加算ユニットと、フィードバック信号に少なくとも一部基づいてＤＣ電力信号の安定性を維持し、フィードバック信号を整流された信号と結合してＤＣ電力信号上にＡＣゼロクロス信号を変調するように構成される電圧レギュレータとをさらに備える。
【００２３】
[0023]いくつかの実施形態では、電圧レギュレータは、ＤＣ電力信号のサンプルと閾値ＤＣ信号との間の差に少なくとも一部基づいて誤差信号（error signal）を生成することと、誤差信号に少なくとも一部基づいてスイッチング波形を生成することと、電源処理ユニットと関連付けられるスイッチングデバイスにスイッチング波形を印加してＤＣ電力信号の振幅を制御することと、を行うように構成される、スイッチモードコントローラを備える。
【００２４】
[0024]いくつかの実施形態では、スイッチモードコントローラは、パルス幅変調器と結合された比較器を備え、スイッチモードコントローラは、出力サンプリングユニットからＤＣ電力信号のサンプルとＡＣゼロクロス信号とを受信することと、ＤＣ電力信号のサンプルを閾値ＤＣ信号と比較することと、ＤＣ電力信号が閾値ＤＣ信号を超えると判定したことに応答して第１の電圧レベルの誤差信号を生成することと、ＤＣ電力信号が閾値ＤＣ信号以下であると判定したことに応答して第２の電圧レベルの誤差信号を生成することと、誤差信号をパルス幅変調器に与えることと、ここにおいて、パルス幅変調器は誤差信号に少なくとも一部基づいてスイッチング波形を生成するように構成される、スイッチング波形をスイッチングデバイスに印加してＤＣ電力信号の振幅を制御することと、を行うように構成される。
【００２５】
[0025]いくつかの実施形態では、電源処理ユニットはバイアス付与ユニットを備え、バイアス付与ユニットは、ＰＬＣ信号を変調されたＤＣ電力信号と結合して複合ＰＬＣ信号を生成することと、複合ＰＬＣ信号を電力線モデムと関連付けられる対応するバイアス付与ユニットに与えることと、を行うように構成される。
【００２６】
[0026]いくつかの実施形態では、電力線モデムは、複合ＰＬＣ信号から変調されたＤＣ電力信号を除去してＰＬＣ信号を生み出すように構成される、バイアス付与ユニットを備える。
【００２７】
[0027]いくつかの実施形態では、電力線モデムは、ＡＣゼロクロス信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備える誤り訂正信号を生成することと、ここにおいて、１つまたは複数の電圧降下は、電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを表す、誤り訂正信号の１つまたは複数の電圧パルスの振幅は、ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅に概ね等しい、誤り訂正信号の１つまたは複数の電圧降下の極性は、ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である、ＡＣゼロクロス信号のサンプルを誤り訂正信号と合計して、ＡＣゼロクロス信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を低減することと、を行うように構成される、誤り訂正ユニットをさらに備える。
【００２８】
[0028]いくつかの実施形態では、誤り訂正ユニットは、ＡＣゼロクロス信号のサンプルと誤り訂正信号の合計の結果をフィルタリングし増幅して、信号の歪みが低減された処理されたＡＣゼロクロス信号を生成するようにさらに構成される。
【００２９】
[0029]いくつかの実施形態では、電力線モデムは、処理されたＡＣゼロクロス信号をサンプリングして、ＡＣ電力線信号のゼロクロスのタイミングを表すゼロクロス情報を生成するように構成される、ゼロクロス検出器をさらに備える。
【００３０】
[0030]いくつかの実施形態では、方法は、ネットワークデバイスにおいて、電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークを介して入力ＡＣライン周期信号を受信することと、入力ＡＣライン周期信号から誤り訂正信号を生成することと、誤り訂正信号を入力ＡＣライン周期信号のサンプルと合計して、入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減することと、誤り訂正信号を入力ＡＣライン周期信号のサンプルと合計した結果をフィルタリングし増幅して、信号の歪みが低減された訂正されたＡＣライン周期信号を生成することとを備える。
【００３１】
[0031]いくつかの実施形態では、方法は、訂正されたＡＣライン周期信号から、ゼロクロス情報関連の入力ＡＣライン周期信号を抽出することをさらに備える。
【００３２】
[0032]いくつかの実施形態では、入力ＡＣライン周期信号から誤り訂正信号を前記生成することは、入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を備える初期の訂正信号を生成することと、ここにおいて、１つまたは複数の電圧降下は、入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを表す、初期の訂正信号を増幅し反転させて誤り訂正信号を生み出すこととを備え、誤り訂正信号は、入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備え、誤り訂正信号の１つまたは複数の電圧パルスの振幅は、入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅に概ね等しく、誤り訂正信号の１つまたは複数の電圧パルスの極性は、入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である。
【００３３】
[0033]いくつかの実施形態では、方法は、誤り訂正信号を入力ＡＣライン周期信号のサンプルと合計して、入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下の振幅を最小化することをさらに備える。
【００３４】
[0034]本実施形態はさらに理解されることが可能であり、多数の目的、特徴、および利点が、添付の図面を参照することによって当業者に対して明らかにされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】[0035]電力と、ＰＬＣ信号と、ゼロクロス情報とを送信するための二線式の接続を利用する、電力線通信の電源およびモデムインターフェース機構の一例を示す例示的な概念図。
【図２】[0036]いくつかの実施形態による、電源処理ユニットおよびＰＬＣモデムユニットのバイアス付与回路の一実施形態を示す例示的な回路図。
【図３】[0037]電源およびゼロクロス生成ユニットの一例を示すブロック図。
【図４】[0038]電源およびゼロクロス生成ユニットの一実施形態を示す例示的な回路図。
【図５】[0039]ＤＣ電力信号上にゼロクロス信号を変調し、複合ＰＬＣ信号を生成するための例示的な動作を示す流れ図。
【図６】[0040]図５の続きであり、ＤＣ電力信号上にゼロクロス信号を変調し、複合ＰＬＣ信号を生成するための例示的な動作をやはり示す図。
【図７】[0041]誤り訂正ユニットの一実施形態の例示的なブロック図。
【図８】[0042]誤り訂正ユニットの一実施形態を示す例示的な回路図。
【図９】[0043]複合ＰＬＣ信号からゼロクロス情報を抽出するための例示的な動作を示す流れ図。
【図１０】[0044]電力と、ＰＬＣ信号と、ゼロクロス情報とを送信するための二線式の接続を利用する、電力線通信の電源とモデムインターフェースとを含むシステムの一実施形態のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
[0045]以下の説明は、本発明の主題の技法を具現化する、例示的なシステムと、方法と、技法と、命令シーケンスと、コンピュータプログラム製品とを含む。しかしながら、説明される実施形態は、これらの具体的な詳細を伴わずに実践され得ることを理解されたい。たとえば、例は、電源コンセントに結合する二線式の電源を伴う電力線通信システムのための、電力線通信の電源とモデムインターフェース機構とを実装することに言及するが、他の実施形態では、電力線通信の電源およびモデムインターフェース機構は、電源コンセントに結合する三線式の電源を含み得る。他の例では、よく知られている命令の事例、プロトコル、構造、および技法は、説明を不明瞭にしないように、詳細には示されていない。
【００３７】
[0046]電力線通信（ＰＬＣ）モデムは、電力線ネットワークを介した電力線通信を可能にし得る。ＰＬＣモデムは通常、組み込まれた電源と、ゼロクロス検出器（たとえば、ＡＣライン周期の周波数に対してＰＬＣ送信を並べるための）と、ＰＬＣモデムと、他の信号処理コンポーネントとを備える独立したユニットである、ＰＬＣアダプタモジュール内に含まれる。ＰＬＣアダプタモジュールは通常、電源コンセントを介して電力線ネットワークに結合され、電力線ネットワークを介して受信されるデータを提供するためにホストインターフェース（たとえば、イーサネット（登録商標））を介してホストデバイスにも結合される。
【００３８】
[0047]電力線通信が広く受け入れられているので、他の通信技術を実装する通信デバイスは、費用対効果の高い単一点での通信方法を実装するために、電力線通信もサポートするように構成されることがある。たとえば、ＰＬＣ能力は、セットトップボックス、マルチメディアセンター、ゲームコンソール、ラップトップなどのような電子システムに組み込まれ得る。いくつかの実施形態では、ＰＬＣアダプタモジュールの機能は、電源処理ユニットおよびＰＬＣモデムユニットという２つの別個のユニットへオフロードされ得る。ＰＬＣモデムユニットは、電子システム内の他の通信デバイス（たとえば、ＷＬＡＮチップセット）と統合され得る（たとえば、電子システム内の回路基板の１つに搭載され得る）。電源処理ユニットは、電源と、ゼロクロス検出器と、安全結合ネットワークとを備えてよく、電子システムの外部で（たとえば、電源コンセントに接続する壁モジュールの中で）実装されてよい。しかしながら、そのような単一点での通信方法を実装することは、電力と電力のグラウンドリターンのための２つの導体と、双方向のＰＬＣ信号の交換のため２つの導体と、ゼロクロス情報を示すための１つの導体と、いくつかの場合には、制御信号および遮蔽信号のための追加の導体とを伴う、多線式の導通ケーブル／インターフェース機構（電源処理ユニットをＰＬＣモデムユニットと結合するための）を必要とすることがある。非標準的な多数の導体によるケーブル配線を利用する、そのような多数の導体によるケーブル集合体インターフェースは、通常は非実用的であり、大型であり、高価である。
【００３９】
[0048]いくつかの実施形態では、どこにでもあるＡＣアダプタ電源で使用されるケーブル配線と同一（または同様）であり得る、標準的な低コストの二線式（または多線式）のケーブル配線で、電源処理ユニットとＰＬＣモデムユニットとを介して電力線通信をサポートするための技法が、実装され得る。入力ＡＣ電力線信号から、電源処理ユニットは、ＰＬＣモデムユニットに供給されるＤＣ電力信号およびグラウンド信号と、ＰＬＣモデムユニットによるＰＬＣ信号の適切な処理を可能にするゼロクロス信号とを生成することができる。ゼロクロス信号は、ＤＣ電力信号上に変調され得る。電源処理ユニットは、ＰＬＣ信号（やはりＡＣ電力線信号から抽出される）をＤＣ電力信号（変調されたゼロクロス信号を備える）と組み合わせて、複合ＰＬＣ信号を生み出すことができる。複合ＰＬＣ信号は次いで、さらなる処理のためにＰＬＣモデムユニットに（たとえば、二線式のケーブルを介して）提供され得る。ＰＬＣモデムユニットにおいて、ゼロクロス信号は、変調されたＤＣ電力信号から抽出され得る。ゼロクロス信号は、以下でさらに説明されるように、ＰＬＣ信号の適切な処理のためのタイミング情報と同期情報とを生成するために使用され得る。二線式のインターフェースを使用したそのような外部電源／結合器機構は、ＰＬＣモデムユニットが、さらなるケーブル配線に頼ることなく、かつ、電力線通信の性能または回路の安全性に影響をほとんどまたはまったく与えることなく、電源処理ユニットを介して電力線ネットワークに実質的に（effectively）接続することを可能にし得る。
【００４０】
[0049]ＰＬＣモデムユニットの電力消費の変化は、望ましくない結果を引き起こし得る。たとえば、様々な時に、ＰＬＣモデム中の大電力のコンポーネント（high power components）の電源が入り、この大電力のコンポーネントがさらなる電流を引き込む（draw）ことがある。これは、複合ＰＬＣ信号のゼロクロス成分と、ピークトゥピーク振幅と周波数が同じであり得る、望まれない電圧降下をもたらし得る。結果として、複合ＰＬＣ信号における電圧降下は、複合ＰＬＣ信号のゼロクロス成分と干渉し、ゼロクロス情報を復元することを難しくすることがある。いくつかの実施形態では、以下で論じられるように、誤り訂正ユニットは、ＰＬＣモデムユニットの一部として実装され得る。誤り訂正ユニットは、ＤＣ電力信号上に変調される低周波信号（たとえば、ゼロクロス信号）から歪みを「抽出する」ことができ、きれいで安定した入力ＡＣライン周期波形をゼロクロスユニットに提供することができる。
【００４１】
[0050]図１は、電力と、ＰＬＣ信号と、ゼロクロス情報とを送信するための従来の二線式の接続を利用する、電力線通信の電源およびモデムインターフェース機構の一例を示す、例示的な概念図である。図１は、ＰＬＣモデムユニット１１０と結合された電源処理ユニット１０２を示す。電源処理ユニット１０２は、安全結合ユニット１０６と、バイアス付与ユニット１０８と、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４とを備える。ＰＬＣモデムユニット１１０は、ゼロクロス検出器１１２と、バイアス付与１１４と、ＰＬＣ送受信機ユニット１１６と、誤り訂正ユニット１１８とを備える。電源処理ユニット１０２は、（図１には示されない）電力線ソケットを介して電力線ネットワークに結合される。一実装形態では、電源処理ユニット１０２は、電力線ネットワークの電力線ソケットと結合される（永続的に結合される、または必要に応じて差し込まれる）ウォールモジュール（wall module）であり得る。この実装形態では、ＰＬＣモデムユニット１１０は、ラップトップ、テレビのセットトップボックス、マルチメディアセンター、ゲームコンソール、および他の適切な電子デバイスのような、ＰＬＣ対応電子デバイス（「ＰＬＣデバイス」）内で実装され得る。たとえば、ＰＬＣモデムユニット１１０は、電子デバイスの回路基板に搭載される集積回路内で実装され得る。別の例では、ＰＬＣモデムユニット１１０は、電子デバイスの回路基板に搭載される集積回路（たとえば、システムオンチップ（ＳｏＣ））内の他の通信デバイス（たとえばＷＬＡＮデバイス）と統合され得る。別の実装形態では、電源処理ユニット１０２は、ＰＬＣデバイスと関連付けられる電源アダプタ（たとえば、ラップトップアダプタ）の一部として実装され得る。この実装形態では、ＰＬＣモデムユニット１１０は、ＰＬＣデバイス内（たとえば、ラップトップのマザーボード上）に組み込まれ得る。いくつかの実装形態では、電源処理ユニット１０２は次いで、二線式（または多線式）のケーブルを介してＰＬＣモデムユニット１１０に結合され得る。
【００４２】
[0051]図１に示されるように、電力線ソケットのライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２が、電源処理ユニット１０２の安全結合ユニット１０６に結合される。電源処理ユニット１０２は、ライン端子接続線１２０とニュートラル端子接続線１２２とを介して、ＡＣ電力線信号を受信する。ＡＣ電力線信号は、高電圧のＡＣ電力波形（たとえば、１２０Ｖ  ＡＣ、６０Ｈｚの波形）と、重畳されたＰＬＣ信号とを備え得る。ＰＬＣ信号は通常、ソースＰＬＣデバイス（図示されず）から宛先ＰＬＣデバイス（たとえば、ＰＬＣモデムユニット１１０を備えるＰＬＣデバイス）に通信される、制御／管理／データビットを備える。安全結合ユニット１０６は、電力線ネットワークと電源処理ユニット１０２のユーザとを電気的に絶縁する。
【００４３】
[0052]安全結合ユニット１０６の出力におけるＡＣ電力線信号は、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４に提供される。図３〜図６を参照して説明されるように、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４は、ＡＣ電力線信号からＤＣ電力信号（ゼロクロス信号によって変調された）とグラウンド信号とを生成する。ＤＣ電力信号は、電源処理ユニット１０２およびＰＬＣモデムユニット１１０の様々なデジタル処理コンポーネントの動作を確実にするために必須のＤＣ電圧（たとえば、１２Ｖ  ＤＣ）を提供する。グラウンド信号は、（たとえば、信号電圧の測定および分析のための）安定したグラウンド基準を提供する。ゼロクロス信号は、ＡＣ電力線信号と関連付けられるゼロクロスを示すゼロクロス情報（すなわち、ＡＣ電力線信号がゼロ電圧の基準線と交差する、またはゼロ電圧を有する時刻（time instants））を備える。図３〜図６を参照してさらに説明されるように、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４は、ＤＣ電力信号上にゼロクロス信号を変調することができる。ゼロクロス信号によって変調されるＤＣ電力信号は、「変調されたＤＣ電力信号」と本明細書では呼ばれる。電源およびゼロクロス生成ユニット１０４は、変調されたＤＣ電力信号とグラウンド信号とをバイアス付与ユニット１０８に提供することができる。図２を参照してさらに説明されるように、バイアス付与ユニット１０８は、変調されたＤＣ電力信号とグラウンド信号とをＰＬＣ信号（ＡＣ電力線信号から抽出される）と組み合わせて複合ＰＬＣ信号を生み出すことができ、二線式のケーブル配線（バイアス付与ユニット１０８と１１４との間の）を介して複合ＰＬＣ信号をＰＬＣモデムユニット１１０に提供することができる。
【００４４】
[0053]ＰＬＣモデムユニット１１０において、バイアス付与ユニット１１４は、複合ＰＬＣ信号からＰＬＣ信号を抽出し、抽出されたＰＬＣ信号をＰＬＣ送受信機ユニット１１６に提供する。上で論じられたように、ホストデバイス（ＰＬＣモデムと関連付けられる）の電力消費の動的な変化は望ましくないことがある。たとえば、ホストデバイスのＲＦ電力増幅器は、二線式のケーブル配線（バイアス付与ユニット１０８と１１４との間の）と、二線式のケーブル配線上で電力と信号とを分離する（isolate）ために使用されるＲＦチョーク（RF chokes）とに、追加の動的な電圧降下を引き起こす、かなりの電流（たとえば、６００ｍＡ）を引き込み得る。動的な電圧降下は、所望のゼロクロス信号と概ね同じ振幅である望まれないＡＣ成分をもたらし得る。動的な電圧降下の周波数（frequency）はまた、所望のゼロクロス信号と概ね等しいことがある。したがって、動的な電圧降下は、ＰＬＣ信号を復号するために使用されるゼロクロス情報を復元するのを非常に難しくし得る。
【００４５】
[0054]図１に示されるように、ＰＬＣモデムユニット１１０は、バイアス付与ユニット１１４とゼロクロス検出器１１２との間に結合される、誤り訂正ユニット１１８を備える。バイアス付与ユニット１１４は、変調されたＤＣ電力信号（すなわち、ゼロクロス信号によって変調されるＤＣ電力信号）とグラウンド信号の組合せを誤り訂正ユニット１１８に提供することができる。誤り訂正信号１１８は、変調されたＤＣ電力信号とグラウンド信号とをＰＬＣ送受信機ユニット１１６に提供して、ＰＬＣ送受信機ユニット１１６の動作を可能にすることができる。図７〜図９において以下でさらに説明されるように、誤り訂正ユニット１１８は、ゼロクロス信号に対する動的な負荷の影響に起因する歪みを低減することができ、きれいで安定したゼロクロス信号（誤りをほとんどまたはまったく伴わない）をゼロクロス検出器１１２に提供して、ゼロクロス情報を復元することができる。ゼロクロス検出器１１２は、誤り訂正ユニット１１８からゼロクロス信号を受信することができ、ゼロクロス信号からゼロクロス情報を抽出することができる。ゼロクロス検出器１１２は次いで、ゼロクロス情報をＰＬＣ送受信機ユニット１１６に提供して、ＰＬＣ送受信機ユニット１１６によるＰＬＣ信号の後続の処理を可能にすることができる。ＰＬＣ送受信機ユニット１１６は次いで、ゼロクロス情報を使用してＰＬＣ信号を処理することができる。
【００４６】
[0055]図２は、いくつかの実施形態による、電源処理ユニットおよびＰＬＣモデムユニットのバイアス付与ユニットの一実施形態を示す、例示的な回路図である。電源処理ユニット１０２のバイアス付与ユニット１０８は、安全結合ユニット１０６を通じて、２つの接続線（たとえば、通常は、ライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２）を介して、電力線ネットワークからＰＬＣ信号を含むＡＣ電力線信号を受信する。バイアス付与ユニット１０８はまた、図１を参照して説明されたように、変調されたＤＣ電力信号とグラウンド信号（２つの接続線に沿った）を受信する。変調されたＤＣ電力信号およびグラウンド信号は、ライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２にそれぞれ結合される、インダクタ２０４および２０６によってフィルタリングされ得る。インダクタ２０４および２０６は、ＤＣ信号成分と低周波信号成分（たとえば、変調されたＤＣ電力信号およびグラウンド信号）を通過させ（またはそれらに対する低インピーダンスの経路を示し）、より高周波の信号成分（たとえば、ＰＬＣ信号）を遮断する（または、それに対する高いインピーダンスの経路を示す）。ＡＣ電力線信号は、ライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２にそれぞれ結合される、キャパシタ２０８および２１０によってフィルタリングされ得る。キャパシタ２０８および２１０は、ＤＣ信号成分と低周波信号成分（たとえば、変調されたＤＣ電力信号とグラウンド信号）を遮断し、高周波ＰＬＣ信号に対して低インピーダンスの経路を提供する。フィルタリングした後、インダクタ２０４および２０６の出力端子における変調されたＤＣ電力信号およびグラウンド信号と、キャパシタ２０８および２１０の出力におけるＰＬＣ信号とが結合されて（それぞれ、ライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２上の、ノード２２０と２２２を合計することによって示される）、複合ＰＬＣ信号を生み出す。バイアス付与ユニット１０８は次いで、二線式（または多線式）のケーブルを介して、複合ＰＬＣ信号をＰＬＣモデムユニット１１０のバイアス付与ユニット１１４に提供する。一実装形態では、接続インターフェース２０２は、電源処理ユニット１０２をＰＬＣモデムユニット１１０に結合する、２ピンのプラグおよびソケットの接続デバイスであり得る。
【００４７】
[0056]バイアス付与ユニット１１４は、ライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２を介して、電源処理ユニット１０２から複合ＰＬＣ信号を受信する。上で論じられたように、複合ＰＬＣ信号は、変調されたＤＣ電力信号（すなわち、ゼロクロス信号によって変調されるＤＣ電力信号）と、グラウンド信号と、ＰＬＣ信号とを備える。以下でさらに説明されるように、図２の例では、複合信号の低周波成分（たとえば、変調されたＤＣ電力信号およびグラウンド信号）は、インダクタ２１２および２１４を「通過する」が、より高周波のＰＬＣ信号はキャパシタ２１６および２１８を「通過する」。バイアス付与ユニット１１４は、複合ＰＬＣ信号に、ライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２にそれぞれ結合されるキャパシタ２１６および２１８を通過させて、後続の処理のためにＰＬＣ送受信機ユニット１１６に提供されるＰＬＣ信号を生み出す。キャパシタ２１６および２１８は、ＤＣ信号と低周波信号（すなわち、変調されたＤＣ電力信号およびグラウンド信号）を遮断し、高周波ＰＬＣ信号のための低インピーダンスの経路を提供する。バイアス付与ユニット１１４はまた、複合ＰＬＣ信号に、ライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２上のインダクタ２１４および２１２を通過させて、グラウンド信号と変調されたＤＣ電力信号とを生み出し、これは次いで、（図７〜図９を参照してさらに説明されるように）ゼロクロス信号中の電圧過渡現象（voltage transients）を最小化／除去するために（たとえば、誤り訂正ユニット１１８によって）訂正されて、ゼロクロス情報を抽出するために（たとえば、ゼロクロス検出器１１２によって）処理される。インダクタ２１４および２１２は、ＤＣ信号と低周波信号とを通過させ、より高周波のＰＬＣ信号を遮断する。インダクタ２０４、２０６、２１２、および２１４の値と、キャパシタ２０８、２１０、２１６、および２１８の値は、ＰＬＣ信号の周波数に少なくとも一部基づいて選択され得ることに留意されたい。
【００４８】
[0057]図３は、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４の一例を示すブロック図である。電源およびゼロクロス生成ユニット１０４は、電力線ソケットから受信されたＡＣ電力信号を低電圧の直流（ＤＣ）信号に変換し、低電圧のＤＣ信号は、適切な動作のために不変の安定したＤＣ電圧源を利用する、電子コンポーネント（たとえば、集積回路（ＩＣ））に提供される。電源およびゼロクロス生成ユニット１０４は、整流ユニット３０２と、電圧レギュレータ３１６と、ＤＣ出力生成ユニット３０８と、加算ユニット３１０と、電力線サンプリングユニット３０６とを備える。電圧レギュレータ３１６は、スイッチモードコントローラ３１２とスイッチングデバイス３０４とを備える。図１を参照して説明されたように、電力線ソケットからライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２で受信されるＡＣ電力線信号は、安全結合ユニット１０６（図１には示されない）に提供される。安全結合ユニット１０６の出力におけるＡＣ電力線信号は、整流ユニット３０２に提供される。しかしながら、他の実施形態では、ＡＣ電力線信号は整流ユニット３０２に直接（たとえば、安全結合ユニット１０６を介さずに）提供され得ることに留意されたい。整流ユニット３０２の出力はさらに、電圧レギュレータ３１６のスイッチングデバイス３０４と結合される。スイッチングデバイス３０４の出力は変圧器の一次巻線３１４Ａと結合されるが、変圧器の二次巻線３１４ＢはＤＣ出力生成ユニット３０８と結合される。ＤＣ出力生成ユニット３０８の出力におけるＤＣ信号がサンプリングされ、得られるＤＣ出力サンプル３２０は加算ユニット３１０に提供される。さらに、電力線サンプリングユニット３０６は、電力線ソケットからライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２で（安全結合ユニットを介して）受信されるＡＣ電力線信号をサンプリングする。電力線サンプリングユニット３０６の出力はゼロクロス信号３２２であり、加算ユニット３１０に提供される。加算ユニット３１０の出力は、スイッチモードコントローラ３１２に提供される。スイッチモードコントローラ３１２は、スイッチングデバイス３０４の動作を制御する。
【００４９】
[0058]ＡＣ電力線信号を受信した後で、整流ユニット３０２は、ＡＣ電力線信号を、ＡＣリプルを備えるＤＣ電圧信号（「整流された信号」）に変換する。図４の電源およびゼロクロス生成ユニット１０４の例示的な回路図で示されるように、整流ユニット３０２は、ダイオードブリッジ４０２とキャパシタ４０４とを備える。ダイオードブリッジは、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４という４つのダイオードを備える。Ｄ１のカソードはＤ２のアノードに結合され、Ｄ２のカソードはＤ３のカソードに結合され、Ｄ３のアノードはＤ４のカソードに結合され、Ｄ４のアノードはＤ１のアノードに結合される。ダイオードブリッジ４０２の一方の組の両端（one set of opposite ends）が、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４の入力端子に結合される。図４において、ライン端子接続線１２０はＤ１のカソードおよびＤ２のアノードの交点（interconnection）に結合される。ニュートラル端子接続線１２２は、Ｄ３のアノードとＤ４のカソードの交点に結合される。図４には示されないが、いくつかの実施形態では、安全結合ユニット１０６は、ライン端子接続線およびニュートラル端子接続線と整流ユニット３０２との間に結合され得ることに留意されたい。ダイオードブリッジ４０２の他方の組の両端は、キャパシタ４０４と並列にダイオードブリッジ４０２を結合するように機能する。図４において、Ｄ１のカソードとＤ２のアノードの交点はキャパシタ４０４の一端に結合される。アノードＤ１およびＤ４の交点は、キャパシタ４０４の他端に結合され、変圧器の一次巻線３１４Ａの第１の端子にも結合される。入力ＡＣ電力線波形４０１を受信したことに応答して、ダイオードブリッジ４０２はキャパシタ４０４とともに、入力ＡＣ電力線波形４０１を整流された信号（図４には示されない）に変換することができる。整流された信号は、重畳されたＡＣリプルを伴うＤＣ電圧信号を備える。整流された信号は次いで、変圧器の高電圧の一次巻線３１４Ａに結合される。変圧器は、（変圧器の二次巻線３１４Ｂの巻数に対する変圧器の一次巻線３１４Ａの巻数の比に基づいて）整流された信号の振幅を小さくして（またはステップダウンして）、低電圧の整流された信号を生成する。変圧器の二次巻線３１４Ｂにおける低電圧の整流された信号は次いで、ＤＣ出力生成ユニット３０８への入力として提供される。
【００５０】
[0059]ＤＣ出力生成ユニット３０８は、整流された信号をフィルタリングし、整流された信号からのＡＣリプルを最小化してＤＣ電力信号を生み出す、１つまたは複数のフィルタステージ（filter stages）を備え得る。一例では、図４を参照して示されるように、ＤＣ出力生成ユニット３０８は、キャパシタフィルタネットワークを伴う整流器を備え得る。図４では、ＤＣ出力生成ユニット３０８は、変圧器の二次巻線３１４Ｂの出力に結合されるダイオード４２０を備える。ダイオード４２０はまた、Ｃ−Ｌ−Ｃのπ型フィルタ（pi filter）と直列に接続される。図４に示される例では、ダイオード４２０の正極（positive terminal）は変圧器の二次巻線３１４Ｂの第１の出力端子に結合されてよく、ダイオード４２０の負極（negative terminal）はインダクタ４２４の第１の端子およびキャパシタ４２２の第１の端子に結合されてよい。インダクタ４２４の第２の端子は、キャパシタ４２６の第１の端子に結合され得る。キャパシタ４２２および４２６の第２の端子と、変圧器の二次巻線３１４Ｂの第２の出力端子とが、グラウンド４１８に結合され得る。一実装形態では、キャパシタ４２２、インダクタ４２４、およびキャパシタ４２６の値は、ＡＣ電力線波形４０１のライン周波数に少なくとも一部基づいて選択され得る。ダイオード４２０は、変圧器の二次巻線３１４Ｂの出力における低電圧信号を整流することができ、一方、フィルタは高周波リプルを低減することができる。
【００５１】
[0060]ＤＣ出力生成ユニット３０８の出力におけるＤＣ電力信号が（たとえば、図３には示されないフィードバックユニットによって）サンプリングされ、得られるＤＣ出力サンプル３２０が、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４の閉ループ系にフィードバックされる。図３および図４に示されるように、ＤＣ出力サンプル３２０は、フィードバックループを介して加算ユニット３１０に１つの入力として提供される。一実装形態では、図４を参照して示されるように、ＤＣ出力サンプル３２０は、低電圧コンポーネント（たとえば、ＤＣ出力生成ユニット３０８）から高電圧コンポーネント（たとえば、整流ユニット３０２）を絶縁する結合ユニット４３０（たとえば、オプトカプラ（opto-coupler））を介して閉ループ系にフィードバックされ得る。別の実装形態では、ＤＣ出力サンプル３２０は、インピーダンス整合ユニット（図４に示されない）を介して閉ループ系にフィードバックされ得る。別の実装形態では、ＤＣ出力サンプル３２０は、閉ループ系に直接フィードバックされ得る。フィードバックループは、電圧レギュレータ３１６が、あらゆる一時的なライン電圧の変動（すなわち、入力ＡＣ電力線波形４０１中の）および負荷電流の変動の影響に迅速に反応し対抗する（counter）ことを可能にし得る。以下でさらに説明されるように、電圧レギュレータ３１６内で、スイッチモードコントローラ３１２は、負荷およびラインの変動に対して比較的安定した出力ＤＣ電圧を調整し維持するように、スイッチングデバイス３１６のデューティサイクルを適切に制御することができる。
【００５２】
[0061]加えて、電力線サンプリングユニット３０６は、ＡＣ電力線信号４０１をサンプリングして、閉ループ系にやはり注入されるＡＣライン周期サンプルを生み出す。ＡＣライン周期サンプルは、ＡＣ電力線信号４０１と関連付けられるゼロクロス情報を表し、本明細書ではゼロクロス信号３２２と呼ばれる。ゼロクロス情報は、ＡＣ電力線波形４０１と関連付けられるゼロクロスを示す。電力線サンプリングユニット３０６は、様々な技法を使用してゼロクロス信号を生成することができる。図４に示されるような一実装形態では、ゼロクロス信号３２２は、ＡＣ電力線信号４０１（たとえば、正弦波）の振幅が低減されたバージョンであり得る。この実装形態では、ゼロクロスは、ＡＣライン周波数（たとえば、営業の地域に応じて５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）と厳密に同じ周波数で発生する。別の実装形態では、ゼロクロス信号は、整流ユニット３０２の出力におけるＡＣリプルから生成され得る。この実装形態では、ゼロクロスは、全波整流器が整流ユニット３０２の一部として利用される場合、ＡＣライン周波数の２倍で発生する。しかしながら、ゼロクロスは、半波整流器が整流ユニット３０２の一部として利用される場合、ＡＣライン周波数で発生し得る。電力線サンプリングユニット３０６は、任意の適切なサンプリングデバイス（たとえば、１ビットのＡＤＣ）であり得ることに留意されたい。電力線サンプリングユニット３０６は、ゼロクロス信号３２２を第２の入力として加算ユニット３１０に提供する。したがって、ゼロクロス信号３２２（すなわち、ＡＣ電力線信号サンプル）およびＤＣ出力サンプル３２０は、入力として加算ユニット３１０に提供される。加算ユニット３１０は、ＤＣ出力サンプル３２０をゼロクロス信号３２２と組み合わせて、電圧レギュレータ３１６のスイッチモードコントローラ３１２に提供されるフィードバック信号を生み出すことができる。図４には示されないが、いくつかの実装形態では、加算ユニット３１０はまた、スイッチモードコントローラ３１２にフィードバック信号を提供する前にフィードバック信号を増幅／減衰するための、１つまたは複数のゲインステージを備え得る。さらに、いくつかの実装形態では、加算ユニット３１０は、望まれるように誤差信号を「合わせる（tailor）」（たとえば、誤差信号の信号ピークの位置を変化させる）ために、他の処理コンポーネント（たとえば、位相シフトユニット）を備え得る。
【００５３】
[0062]スイッチモードコントローラ３１２は、フィードバック信号を閾値信号と比較することができ、これに従って、ＤＣ電力信号の安定性を維持するためにＤＣ電力信号レベルが上げられるべきか下げられるべきかを示す、誤差信号を生成する。一例では、図４を参照して示されるように、スイッチモードコントローラ３１２は、パルス幅変調器（ＰＷＭ）４３６と結合される比較器４３４を備える。加算ユニット３１０によって生成されるフィードバック信号は、比較器４３４に１つの入力として提供される。比較器４３４への他の入力は、ＤＣ電力信号（ＤＣ出力生成ユニット３０８の出力における）が維持されるべき振幅を示す、電圧閾値４３２である。比較器４３４は、フィードバック信号（すなわち、ＤＣ出力サンプル３２０）を電圧閾値４３２に対して比較することによって、ＤＣ電力信号レベルを監視することができ、これに従って、誤差信号を生成することができる。誤差信号は、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４（すなわち、出力ＤＣサンプル３２０）の出力におけるＤＣ電力信号レベルと、所望のＤＣ電力出力（すなわち、電圧閾値４３２）との間の差に比例し得る。一実装形態では、誤差信号は、出力ＤＣサンプル３２０と電圧閾値４３２との間の差として計算され得る。別の実装形態では、誤差信号は、出力ＤＣサンプル３２０と電圧閾値４３２との間の差のスケーリングされた表現であり得る。一例では、フィードバック信号の振幅が電圧閾値４３２より大きい場合、正の誤差信号が生成されてよく、フィードバック信号の振幅が電圧閾値４３２より小さい場合、負の誤差信号が生成されてよい。
【００５４】
[0063]ＰＷＭ４３６は、誤差信号を入力として受信することができ、誤差信号に基づくデューティサイクルを伴うスイッチング波形を生成することができる。一実装形態では、スイッチング波形は、スイッチングデバイス３０４がスイッチオン／オフされる周波数を制御するために、スイッチングデバイス３０４に印加される方形波（rectangular waveform）であり得る。ＤＣ電力信号レベルは、スイッチングデバイス３０４がいつ、かつどれだけの長さスイッチオンまたはスイッチオフするかを制御することによって、概ね電圧閾値４３２に維持され得る。一例では、図４を参照して示されるように、スイッチングデバイス３０４は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を備え得る。図４に示される例では、ＰＷＭ４３６の出力はＦＥＴのゲート端子に結合され、ＦＥＴのドレイン端子はダイオードブリッジ４０２の一端（たとえば、Ｄ１およびＤ４のアノードの交点）に結合されてよく、ＦＥＴのソース端子は変圧器の一次巻線３１４Ａの第２の端子に結合されてよい。一実装形態では、ＰＷＭ４３６は、パワーＦＥＴのインピーダンスを制御するためにパワーＦＥＴに印加されるゲート電圧（および／または、ゲート電圧がパワーＦＥＴに印加される持続時間（duration））を（スイッチング波形を使用して）制御することができる。これが次いで、パワーＦＥＴに、変圧器の一次巻線３１４Ａに結合される整流された信号の量を変化させ得る。たとえば、ＤＣ電力信号レベルが閾値電圧４３２より大きいと判定したことに応答して、ＰＷＭ４３６は、スイッチングデバイス３０４をスイッチオフさせ得る。したがって、より小さな割合の整流された信号が変圧器の一次巻線３１４Ａに結合され得るので、ＤＣ電力信号レベルが下がる。ＤＣ電力信号レベルが閾値電圧４３２より小さいと判定したことに応答して、ＰＷＭ４３６は、スイッチングデバイス３０４をスイッチオンさせ得る。したがって、より大きな割合の整流された信号が変圧器の一次巻線３１４Ａに結合され得るので、ＤＣ電力信号レベルが上がる。いくつかの実装形態では、スイッチモードコントローラ３１２および／またはスイッチングデバイス３０４はまた、スイッチングノイズと他の一時的なノイズの影響をフィルタリングするための、フィルタステージを備え得る。さらに、上で説明されたように、スイッチモードコントローラ３１２に提供されるフィードバック信号はまた、ゼロクロス信号３２２を備える。（加算ユニット３１０を介して）フィードバック経路へとゼロクロス信号３２２を注入することの正味の影響（net effect）は、変圧器の一次巻線３１４Ａ上のゼロクロス信号３２２の変調である。この変調は、変圧器の二次巻線３１４Ｂに結合されるので、ＤＣ出力生成ユニット３０８の出力におけるＤＣ電力信号は、（たとえば、図４の波形４２８によって示されるように）ゼロクロス信号３２２によって変調される。
【００５５】
[0064]図５および図６は、ＤＣ電力信号上にゼロクロス信号を変調し、複合ＰＬＣ信号を生成するための例示的な動作を示す流れ図（「フロー」）５００を示す。フロー５００は、図５のブロック５０２で始まる。
【００５６】
[0065]ブロック５０２において、ＡＣ電力線信号が電力線ネットワークから受信される。たとえば、図１を参照すると、電源処理ユニット１０２は、ライン端子接続線１２０とニュートラル端子接続線１２２とを介して、電力線ネットワークからＡＣ電力線信号を受信することができる。安全結合ユニット１０６は、ライン端子接続線１２０およびニュートラル端子接続線１２２から、ＡＣ電力線信号を受信することができる。以下でさらに説明されるように、安全結合ユニット１０６の出力におけるＡＣ電力線信号は、後続の処理のために、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４およびバイアス付与ユニット１０８に提供され得る。ＡＣ電力線信号はソースＰＬＣデバイスから受信されてよく、電源処理ユニット１２２は宛先ＰＬＣデバイスの一部として実装されてよい。ＡＣ電力線信号は、ＡＣ電源信号（たとえば、１２０Ｖ／６０ＨｚのＡＣ電源信号）に重畳されるＰＬＣ信号（たとえば、データ／制御／管理ビットを含む）を備え得る。フローはブロック５０４に続く。
【００５７】
[0066]ブロック５０４において、ＡＣ電力線信号は、ＤＣ電圧信号を備える整流された信号に変換される。たとえば、図３〜図４を参照して上で説明されたように、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４の整流ユニット３０２は、ＡＣ電力線信号を受信し整流された信号を生成することができる。一例として、整流ユニット３０２は、１２０ＶのＡＣ電力線波形４０１を受信し、１７０ＶのＤＣ信号に重畳される３０ＶのＡＣリプルを備える整流された波形を生成することができる。別の例として、整流ユニット３０２は、２４０ＶのＡＣ電力線波形４０１を受信し、３４０ＶのＤＣ信号に重畳される３０ＶのＡＣリプルを備える整流された波形を生成することができる。加えて、ＡＣリプルの周波数は、ＡＣ電力線波形４０１のライン周波数の周波数の２倍である。たとえば、ライン周波数が６０Ｈｚである場合、ＡＣリプルの周波数は１２０Ｈｚになる。フローはブロック５０６に続く。
【００５８】
[0067]ブロック５０６において、ＡＣ電力線信号がサンプリングされ処理されて、ゼロクロス信号を生み出す。たとえば、図３〜図４を参照して上で説明されたように、電力線サンプリングユニット３０６は、ＡＣ電力線信号４０１をサンプリングし、（必要であれば）所定のスケーリング係数によって、サンプリングされたＡＣ電力線信号をスケーリングして、ゼロクロス信号を生み出すことができる。以下で説明されるように、ゼロクロス信号は、ＰＬＣモデムユニット１１０におけるＰＬＣ信号の適切な処理を可能にするために、出力ＤＣ電圧上に変調され得る。フローはブロック５０８に続く。
【００５９】
[0068]ブロック５０８において、整流された信号は、ＤＣ電力信号を生成するために、ステップダウンされフィルタリングされる。たとえば、図３〜図４を参照して上で説明されたように、整流ユニット３０２は、変圧器の一次巻線３１４Ａに整流された信号（ブロック３０４で生成された）を提供することができる。変圧器は、高電圧の整流された信号（たとえば、１７０ＶのＤＣ信号成分）をステップダウンして、低電圧の整流された信号（たとえば、３．３ＶのＤＣ信号成分）を生み出すことができる。ＤＣ出力生成ユニット３０８は次いで、低電圧の整流された信号をフィルタリングし、低電圧の整流された信号からのＡＣ成分を最小化して、ＤＣ電力信号を生成することができる。上で説明されたように、ＤＣ電力信号は、適切な動作のために安定した低いＤＣ電圧を利用する、後続の処理ユニットに提供され得る。フローはブロック５１０に続く。
【００６０】
[0069]ブロック５１０において、電圧の安定性を維持するためのＤＣ出力サンプルを生成するために、ＤＣ電力信号がサンプリングされる。たとえば、図３〜図４を参照して上で説明されたように、ＤＣ出力生成ユニット３０８の出力におけるＤＣ電力信号が、ＤＣ出力サンプル３２０を生成するためにサンプリングされ得る。ＤＣ出力サンプル３２０は、ラインおよび負荷の変動とは無関係に比較的安定したＤＣ電力信号レベルを維持するために、フィードバックとして（加算ユニット３１０を介して）提供され得る。フローはブロック５１２に続く。
【００６１】
[0070]ブロック５１２において、ＤＣ出力サンプルは、ＤＣ電力信号上にゼロクロス信号を変調するために、ゼロクロス信号と合計される。たとえば、図３〜図４を参照して上で説明されたように、加算ユニット３１０は、ＤＣ出力サンプル３２０（ブロック５１０で決定された）をゼロクロス信号３２２（ブロック５０６で決定された）と組み合わせる（または合計する）ことができる。ゼロクロス信号をフィードバック経路へと結合することの正味の影響は、ＤＣ電力信号上のゼロクロス信号の変調である。変調されたゼロクロス信号（すなわち、フィードバック信号）を伴うＤＣ出力サンプルが次いで、安定したＤＣ電力信号レベルを維持するために、かつ、ゼロクロス信号が電源およびゼロクロス生成ユニット１０４の出力におけるＤＣ電力信号と結合されることを確実にするために、電圧レギュレータ３１６に提供され得る。以下で説明されるように、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４の出力におけるＤＣ電力信号上のゼロクロス信号の変調は、ＰＬＣモデムユニット１１０によるＰＬＣ信号の後続の処理のためにも（ＰＬＣ信号とともに）提供され得る。フローは図６のブロック５１４に続く。
【００６２】
[0071]ブロック５１４において、ＤＣ出力サンプルを備えるフィードバック信号は、電圧レギュレータに提供される。図３〜図４を参照して上で説明されたように、ＤＣ出力サンプル３２２は、ＤＣ電力信号の安定性を維持するために、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４の閉ループ系にフィードバックされる。加算ユニット３１０は、ＤＣ出力サンプル３２０とゼロクロス信号３２２とを組み合わせて、フィードバック信号を生成する。加算ユニット３１０は、電圧レギュレータ３１６のスイッチモードコントローラ３１２にフィードバック信号を提供する。フローはブロック５１６に続く。
【００６３】
[0072]ブロック５１６において、フィードバック信号を電圧閾値と比較したことに基づいて、ＤＣ電力信号レベルを変化させるかどうかが判定される。たとえば、図３〜図４を参照して上で説明されたように、スイッチモードコントローラ３１２は、ＤＣ出力サンプル３２０（たとえば、ブロック５１２で受信されるフィードバック信号のＤＣレベル）を電圧閾値４３２と比較することができる。スイッチモードコントローラ３１２は、ＤＣ出力サンプル３２０と電圧閾値４３２との間の差に比例した誤差信号を生成することができる。以下で説明されるように、誤差信号に基づいて、スイッチモードコントローラ３１２およびスイッチングデバイス３０４は、比較的安定した（constant）ＤＣ電力信号レベルを維持することができる。ＤＣ電力信号レベルを変化させると判定される場合、フローはブロック５１８に続く。それ以外の場合、フローはブロック５２０に続く。
【００６４】
[0073]ブロック５１８において、ＤＣ電力信号レベルは、ＤＣ電力信号の安定性を維持するように変化させられる。たとえば、図３〜図４を参照して上で説明されたように、スイッチモードコントローラ３１２（たとえば、スイッチモードコントローラ３１２のＰＷＭ４３６）は、スイッチングデバイス３０４の動作モードを制御するために、（誤差信号に基づいて）スイッチング波形を生成することができる。スイッチモードコントローラ３１２は、スイッチング波形をスイッチングデバイス３０４に印加して、スイッチングデバイスを、スイッチング波形のデューティサイクルに依存する（かつ、その結果、誤差信号に依存する）所定の時間間隔の間スイッチオンまたはスイッチオフさせ得る。したがって、変圧器の一次巻線３１４Ａにおける電圧入力は、ラインおよび負荷の変動とは無関係に比較的安定したＤＣ電力信号レベル（変圧器の二次巻線３１４Ｂの出力における）を維持するように、変化させられ得る。フローはブロック５２０に続く。
【００６５】
[0074]ブロック５２０において、ゼロクロス信号によって変調されたＤＣ電力信号およびＰＬＣ信号が結合されて、複合ＰＬＣ信号を生み出す。たとえば、図１〜図２を参照して説明されたように、電源処理ユニット１０２のバイアス付与ユニット１０８は、ＰＬＣ信号を変調されたＤＣ電力信号（ゼロクロス信号を備える）と結合して、複合ＰＬＣ信号を生み出すことができる。いくつかの実装形態では、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４はまた、グラウンド信号を生成することができる。この実装形態では、バイアス付与ユニット１０８は、ＰＬＣ信号と、変調されたＤＣ電力信号（ゼロクロス信号を備える）と、グラウンド信号とを結合して、複合ＰＬＣ信号を生み出すことができる。図２を参照して上で説明されたように、バイアス付与ユニット１０８は、ＡＣ電力線信号をフィルタリングして、低周波信号成分を除去し、ＰＬＣ信号を抽出することができる。バイアス付与ユニット１０８はまた、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４から受信された、変調されたＤＣ電力信号とグラウンド信号とをフィルタリングして、望まれないより高周波の成分を除去することができる。バイアス付与ユニット１０８は次いで、ＰＬＣ信号を変調されたＤＣ電力信号およびグラウンド信号と組み合わせて、複合ＰＬＣ信号を生成することができる。フローはブロック５２２に続く。
【００６６】
[0075]ブロック５２２において、複合ＰＬＣ信号が後続の処理のために提供される。たとえば、図１〜図２を参照して上で説明されたように、電源処理ユニット１０２のバイアス付与ユニット１０８は、複合ＰＬＣ信号をＰＬＣモデムユニット１１０のバイアス付与ユニット１１４に提供することができる。いくつかの実装形態では、バイアス付与ユニット１０８およびバイアス付与ユニット１１４は、接続インターフェース２０２を介して結合され得る。別の実装形態では、バイアス付与ユニット１０８および１１４は、二線式（または多線式）のプラグおよびソケットの接続を介して、直接結合され得る。ＰＬＣモデムユニット１１０の動作はさらに、図７〜図９を参照して説明される。ブロック５２２から、フローは終了する。
【００６７】
[0076]図６は、フロー５００がブロック５１８からブロック５２０に移ることを示すが、ブロック５１４〜５１８の動作およびブロック５２０〜５２２の動作は通常は並行して実行されることに留意されたい。言い換えると、ＤＣ電力信号は、不変のＤＣ電力信号レベルを維持するために、継続的にサンプリングされ監視される。ゼロクロス信号（すなわち、ＡＣ電力線信号のサンプル）も、ＤＣ出力生成ユニット３０８の出力がＤＣ電力信号上のゼロクロス信号の変調となるように、ＤＣ電力信号と継続的に結合される。加えて、図４〜図６は、加算ユニット３１０がフィードバック信号（ＤＣ出力サンプル３２０を備える）を比較器４３４の信号入力に結合することを説明するが、実施形態はそのようには限定されないことにも留意されたい。他の実施形態では、フィードバック信号は、比較器４３４の電圧閾値入力４３２と結合され（または合計され）得る。
【００６８】
[0077]複合ＰＬＣ信号が図３〜図６で説明された動作に従って生成された後で、複合信号がＰＬＣモデムユニット１１０に提供される。図２を参照して上で説明されたように、ＰＬＣモデムユニット１１０のバイアス付与ユニット１１４は、複合ＰＬＣ信号からＰＬＣ信号を抽出することができ、後続の処理のために、抽出されたＰＬＣ信号をＰＬＣ送受信機ユニット１１６に提供することができる。バイアス付与ユニット１１４は、ゼロクロス信号を含む変調されたＤＣ電力信号を誤り訂正ユニット１１８に提供することができる。誤り訂正ユニット１１８は、ＤＣ電力信号とグラウンド信号とを抽出し、ＰＬＣ送受信機ユニット１１６に提供することができる。図７〜図８を参照してさらに論じられるように、誤り訂正ユニット１１８は、ゼロクロス信号中のあらゆる誤差または電圧過渡現象を除去／最小化することができ、次いで、訂正されたゼロクロス信号をゼロクロス検出器１１２に提供することができる。
【００６９】
[0078]図７は、誤り訂正ユニット１１８の一実施形態の例示的なブロック図である。誤り訂正ユニット１１８は、訂正信号生成ユニット７０２と、加算ユニット７０４と、フィルタユニット７０６と、増幅ユニット７０８とを備える。上で論じられたように、ＰＬＣモデムユニット１１０の１つまたは複数のコンポーネントは、（バイアス付与ユニット１０８と１１４との間の）二線式のケーブル配線に追加の動的な電圧降下を引き起こす、かなりの電流を引き込み得る。動的な電圧降下は、所望のゼロクロス信号と大きさおよび周波数が概ね等しいことがある。
【００７０】
[0079]訂正信号生成ユニット７０２は、バイアス付与ユニット１１４から、１つまたは複数の電圧降下を含むゼロクロス信号７２２を受信することができる。訂正信号生成ユニット７０２は、受信されたＡＣゼロクロス信号７２２中に存在する電圧降下と一致する電圧パルスを備える、訂正信号７２４を生成することができる。訂正信号７２４の電圧パルスは、ＡＣゼロクロス信号７２２中の電圧降下と比較して、大きさは概ね等しいが極性（向き）は反対である。加算ユニット７０４は、ゼロクロス信号７２２および訂正信号７２４のサンプルを合計して、ゼロクロス信号７２２中の電圧降下（すなわち、歪み）を最小化する。フィルタユニット７０６は次いで、得られたゼロクロス信号をフィルタリングし、一方、増幅ユニット７０８は、フィルタリングされたゼロクロス信号を増幅して、訂正されたゼロクロス信号７２０を生み出す。いくつかの実施形態では、フィルタユニット７０６は、５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間のＡＣライン周期周波数が増幅ユニット７０８に向けて通過し、他の周波数が遮断されるように、５５Ｈｚに合わされたバンドパスフィルタであり得る。他の実施形態では、フィルタユニット７０６は、他の適切なフィルタリング機構を備え得る。図７に示されるようないくつかの実施形態では、フィルタリングユニット７０６および増幅ユニット７０８は別々に実装され得ることにさらに留意されたい。他の実施形態では、しかしながら、フィルタリングユニット７０６および増幅ユニット７０８は、（たとえば、図８に示されるように）同じ回路の一部として実装され得る。訂正されたゼロクロス信号７２０は、ゼロクロス検出器１１４に提供される。図９でさらに論じられるように、ゼロクロス検出器１１４は、訂正されたゼロクロス信号７２０を使用して、（ＰＬＣ信号を後で処理するために）ゼロクロス情報を生成することができる。
【００７１】
[0080]図８は、誤り訂正ユニット１１８の一実施形態を示す例示的な回路図８００である。図８の回路図８００は、訂正信号生成ユニット７０２、加算ユニット７０４、フィルタユニット７０６、および増幅ユニット７０８の１つの可能な実装形態を示す。入力信号８０２（図８では「Ｖｉｎ」と呼ばれる）は、誤り訂正ユニット１１８の入力端子８０４および８０６において提供され得る。この例では、入力信号８０２は、バイアス付与ユニット１１４から受信され、ＤＣ電力信号、グラウンド信号、およびゼロクロス信号（これはＤＣ電力信号上に変調される）の複合体である。上で論じられたように、この入力電圧Ｖｉｎ８０２は、ＰＬＣモデムユニット１１０中の大電力のコンポーネントの電源がオン／オフされると、降下／沈下し（sag/droop）得る。言い換えると、これらの大電力のコンポーネントを結合するＤＣ電力コードには有限の抵抗があるので、これらのコンポーネントがスイッチオンされると、コンポーネントによって引き込まれる電流は増え、その結果として、入力電圧信号Ｖｉｎに電圧降下がある。
【００７２】
[0081]入力信号Ｖｉｎ８０２は、端子８０６を介して誤り訂正ユニット１１８に提供され得る。ＤＣ電力信号およびグラウンド信号は、端子８０４を介してＰＬＣ送受信機ユニット１１６（およびＰＬＣモデムユニット１１０の他のコンポーネント）に提供され得る。図８はまた、電圧降下８１４と８１６とを含む、入力信号８０２のグラフを示す。図８に示される例では、入力信号８０２は１２ＶのノミナルのＤＣ電圧レベル（nominal DC voltage level）を有する。ゼロクロス信号は、１２ＶのＤＣ信号に重畳される。この例では、ゼロクロス信号は１００ｍＶのピーク電圧を有する。示されるように、電圧降下８１４および８１６の大きさは、ゼロクロス信号のピークトゥピークの振幅に概ね等しいことがある。
【００７３】
[0082]図８では、訂正信号生成ユニット７０２は、主要な処理経路（たとえば、ＤＣ電圧経路）中の低インピーダンスの直列抵抗を使用して、動的な電流（たとえば、ＰＬＣモデムユニットの１つまたは複数のコンポーネントをスイッチオン／オフすることによる電流の引込みの変動）を測定することができる。図８の回路に示されるように、一例では、演算増幅器（またはオペアンプ）Ｕ１Ａ８０８が、回路８００の入力において受信されるゼロクロス信号（ＡＣライン周期波形とも呼ばれる）に少なくとも一部基づいて、電流感知抵抗Ｒ８（８１０）の両端間の（across）電圧降下を差動的に測定するために使用される。具体的には、回路８００が電流を引き込むと、電流感知抵抗８１０の両端間に電圧降下が発生する。電流の引込みの量が増えると、電流感知抵抗８１０の両端間に発生する電圧降下は増える。オペアンプ８０８は、電流感知抵抗８１０の両端間に、差動入力動作モードで構成される。したがって、オペアンプ８０８は、回路８００によって引き込まれている電流の量に比例する電圧降下（電流感知抵抗８１０の両端間の）を感知する。オペアンプ８０８はまた、差動的に測定された電圧降下を増幅するように構成される。さらに、オペアンプ８０８は反転増幅器構成で構成されるので、オペアンプ８０８の出力（増幅後の）は、入力信号８０２の電圧降下と振幅は同じであるが極性が反対の電圧パルスを伴う、誤り訂正信号７２４である。オペアンプ８０８の増幅率は、訂正信号７２４中のパルスが、入力信号８０２の電圧降下と振幅は概ね等しいが極性は反対となるように選択され得ることに、留意されたい。オペアンプ８０８の出力における対応するグラフに示されるように、訂正信号７２４は２つの電圧パルス８１８と８２０とを備える。電圧パルス８１８および８２０は、電圧降下８１４および８１６と時間的に同じ位置にある。訂正信号７２４の電圧パルス８１８および８２０は、ゼロクロス信号の電圧降下８１４および８１６と比較して、振幅は同じであるが極性は反対である。
【００７４】
[0083]加算ユニットは、オペアンプ８０８の出力における訂正信号７２４を入力信号８０２のサンプルと合計する。入力信号８０２のサンプルは、（加算ユニット７０４の抵抗Ｒ９およびＲ１３の両端間における）動的な負荷によって引き起こされるＩＲ降下を含むことに留意されたい。加算ユニット７０４の出力において、加算ユニット７０４の出力におけるグラフ８２２によって示されるように、動的な負荷によるＩＲ降下の大半（すなわち、電圧降下８１４および８１６）は打ち消される。得られるゼロクロス信号サンプル８２２（歪みをほとんどまたはまったく伴わない）が、オペアンプＵ１Ｂ８１２（これは、フィルタリングユニット７０６および増幅ユニット７０８の一部である）に提供される。図８の一例では、オペアンプ８１２は、５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間のＡＣライン周期周波数がフィルタリングされ増幅されるように、５５Ｈｚに合わされたツインＴ型バンドパスフィルタとして構成される。別の例では、フィルタリングユニット７０６および増幅ユニット７０８は、信号生成ユニット７０２および加算ユニット７０４による初期の訂正の後でゼロクロス信号８２２中の小さなゆらぎ（perturbations）を除去するために、他の適切なフィルタリングおよび増幅の機構を備え得る。したがって、オペアンプ８０８の打消しユニットとオペアンプ８１２のバンドパスフィルタリングユニットとの組合せは、入力信号８０２の中の動的な負荷による干渉および電圧過渡現象の、大半またはすべてを除去するのを助けることができる。オペアンプ８１２（すなわち、フィルタリングユニット７０６および増幅ユニット７０８）の出力７２０は、非常に大きな振幅の、純粋なＡＣライン周期正弦波（very large pure amplitude AC line cycle sinusoid）（「訂正されたゼロクロス信号」）であり得る。訂正されたゼロクロス信号７２０は、ゼロクロス検出器１１２（たとえば、ゼロクロス検出器１１２の検出比較器）に入力として提供されてよく、これは、ＰＬＣ信号を処理するためのゼロクロス情報を抽出するために使用されてよい。
【００７５】
[0084]図８は、ノミナルで１２ＶのＤＣ電圧を備える入力信号８０２を示すが、実施形態はそのようには限定されないことに留意されたい。入力信号８０２のノミナルのＤＣ電圧レベルは、回路８００に電力供給する電源に依存し得る。たとえば、１５Ｖの電源が回路８００に電力供給するために使用される場合、入力信号８０２は、ノミナルで１５ＶのＤＣ電圧レベルを有する。同様に、図８は、重畳されたゼロクロス信号のピーク電圧を１００ｍＶとして示すが、ゼロクロス信号のピーク電圧は任意の適切な電圧レベルにあり得ることに留意されたい。図８は、入力信号８０２の負のピークおよび正のピークにおいてそれぞれ電圧降下８１４と８１６とを示すが、実施形態はそのようには限定されないことにも留意されたい。入力信号８０２の電圧降下の数、位置、および幅は変化し得る。たとえば、電圧降下は、入力信号８０２の正の周期の間、入力信号８０２の負の周期の間、入力信号８０２のゼロクロス点などにおいて、発生し得る。さらに、電圧降下は、狭いことがあり、入力信号８０２の１周期にわたることがあり、入力信号８０２のいくつかの周期にわたることなどがある。
【００７６】
[0085]いくつかの実装形態では、回路８００は、ＲＦ電力増幅器、ハードドライブなどを含む任意の動的な負荷からのゆらぎの大半を、それらのコンポーネントまたはそれらの動作スケジュールについての事前の知識を伴わずに、自動的に無効にする（nullify）ように、システムにおいて実装され得る。いくつかの実施形態では、回路８００は、組込み型の設計へと組み込まれてよく、または、極小サイズの別個の回路基板を使用して接続されてよい。いくつかの実施形態では、回路８００で示される様々なコンポーネントは、オンチップまたはオフチップで実装され得る。たとえば、オペアンプ８０８および８１２は、ＰＬＣモデムユニットの一部として実装され得るが、他のコンポーネント（たとえば、抵抗、キャパシタなど）は、（たとえば、電源処理ユニットの一部として、別個の回路基板上に、など）ＰＬＣモデムユニットの外部にあり得る。別の例として、抵抗およびオペアンプは、ＰＬＣモデムユニットの一部として実装され得るが、キャパシタは、ＰＬＣモデムユニットの外部にあり得る。本明細書で説明された例に加えて、様々な他の実装形態が可能であることに留意されたい。いくつかの実装形態では、回路８００は、組込みデバイスにおけるＷＬＡＮ能力を伴う外部電源において電力線通信をサポートする、組込み型の解決法の一部であり得る。しかしながら、図１〜図８を参照して上で説明されたＰＬＣシステムに誤り訂正回路８００を実装するために様々な例が説明されたが、実施形態はそのようには限定されないことに留意されたい。他の実施形態では、誤り訂正回路８００は、ＡＣライン周期波形に対する動的な負荷の影響に起因する信号の歪みを低減し、比較的きれいで安定した入力ＡＣライン周期波形を、次の信号処理段階におけるシステムの１つまたは複数の信号処理ブロックに提供するための、様々な他のタイプのシステム（たとえば、様々な他のタイプのＰＬＣシステム）において実装され得る。さらに、回路８００は、訂正信号生成ユニット７０２、加算ユニット７０４、フィルタユニット７０６、および増幅ユニット７０８の例示的な実装形態であることに留意されたい。他の実施形態では、訂正信号生成ユニット７０２、加算ユニット７０４、フィルタユニット７０６、および増幅ユニット７０８の１つまたは複数は異なるように実装され得る。たとえば、いくつかの実施形態では、誤り訂正ユニット１１８は、ゼロクロス検出器１１２の一部として実装され得る。
【００７７】
[0086]図９は、複合ＰＬＣ信号からゼロクロス情報を抽出するための例示的な動作を示す流れ図９００である。フローは、ブロック９０２で始まる。
【００７８】
[0087]ブロック９０２において、ＰＬＣ信号と変調されたＤＣ電力信号とを備える複合ＰＬＣ信号が受信される。図１を参照して上で説明されたように、ＰＬＣモデムユニット１１０は、ゼロクロス信号（たとえば、ＤＣ電力信号上に変調されたゼロクロス信号）とグラウンド信号とを備える変調されたＤＣ電力信号を受信することができる。ＰＬＣ信号は、（図５〜図６を参照して上で説明された）電源処理ユニット１０２において、電力線ネットワークを介して受信されるデータ／制御／管理ビットを備え得る。一実装形態では、ＰＬＣモデムユニット１１０のバイアス付与ユニット１１４は、電源処理ユニット１０２のバイアス付与ユニット１０８から複合ＰＬＣ信号を受信することができる。フローはブロック９０４に続く。
【００７９】
[0088]ブロック９０４において、変調されたＤＣ電力信号は、複合ＰＬＣ信号から抽出される。たとえば、図１〜図２を参照すると、バイアス付与ユニット１１４は、複合ＰＬＣ信号をローパスフィルタおよびハイパスフィルタにそれぞれ通すことによって、複合ＰＬＣ信号を分割して、ＰＬＣ信号から変調されたＤＣ電力信号とグラウンド信号とを分離することができる。バイアス付与ユニット１１４は、ＰＬＣ信号の後続の処理のために、ＰＬＣ信号をＰＬＣ送受信機ユニット１１６に提供することができる。バイアス付与ユニット１１４は、変調されたＤＣ電力信号を誤り訂正ユニット１１８に提供することができる。フローはブロック９０６に続く。
【００８０】
[0089]ブロック９０６において、変調されたＤＣ電力信号は、ゼロクロス信号と、ＤＣ電力信号と、グラウンド信号とを抽出するためにフィルタリングされる。たとえば、バイアス付与ユニット１１４は、抽出された変調されたＤＣ電力信号とグラウンド信号とを誤り訂正ユニット１１８に提供することができる。誤り訂正ユニット１１８は、ＤＣ電力信号とグラウンド信号とを抽出し、ＤＣ電力信号とグラウンド信号とを少なくともＰＬＣ送受信機ユニット１１６に提供することができる。いくつかの実施形態では、図８において上で論じられたように、誤り訂正ユニット１１８は、ＤＣ電力信号とグラウンド信号とを抽出するための機能を実装することができる。以下でさらに論じられるように、誤り訂正ユニット１１８は、ゼロクロス信号から電圧過渡現象を除去して、きれいで安定したゼロクロス信号をゼロクロス検出器１１２に提供することができる。フローはブロック９０８に続く。
【００８１】
[0090]ブロック９０８において、ゼロクロス信号中の電圧降下過渡現象と大きさは同じであるが極性は反対である電圧パルスを備える、訂正信号が生成される。図７および図８を参照して論じられたように、訂正信号生成ユニット７０２は、ゼロクロス信号中の電圧降下８１４および８１６と比較して、大きさは同じであるが極性は反対である電圧パルス８１８と８２０とを備える、訂正信号７２４を生成することができる。フローはブロック９１０に続く。
【００８２】
[0091]ブロック９１０において、訂正信号はゼロクロス信号と合計され、訂正されたゼロクロス信号を生み出す。図７および図８を参照して上で論じられたように、加算ユニット７０４は、ゼロクロス信号を誤り信号７２４と合計することができる。得られた信号は（たとえば、フィルタユニット７０６によって）フィルタリングされ、（たとえば、増幅ユニット７０８によって）増幅されて、訂正されたゼロクロス信号７２０を生み出すことができる。誤り訂正ユニット１１８は、ゼロクロス情報を抽出するために、訂正されたゼロクロス信号７２０をゼロクロス検出器１１２に提供することができる。フローはブロック９１２に続く。
【００８３】
[0092]ブロック９１２において、訂正されたゼロクロス信号が、ゼロクロス情報を生み出すためにサンプリングされる。たとえば、ゼロクロス検出器１１２は、訂正されたゼロクロス信号７２０をサンプリングして、ゼロクロス情報を生み出すことができる。一例では、ゼロクロス検出器１１２は、訂正されたゼロクロス信号７２０からゼロクロス情報を抽出するための、ゼロクロス復調器を備え得る。一例では、ゼロクロス復調器は、比較器とサンプリングユニットとを備え得る。ゼロクロス復調器は、訂正されたゼロクロス信号７２０をスライスすることができ、ある論理レベルのゼロクロスサンプル、または、ゼロクロス情報と本明細書で呼ばれるゼロクロス信号のサンプリングされた表現を生成することができる。ゼロクロス復調器は、ゼロ電圧の状態と厳密に一致する狭いパルスを備えるゼロクロス情報（たとえば、ＡＣ電力線信号が正の電圧レベルと負の電圧レベルとの間でいつ切り替わったかを示す）を生成することができる。ゼロクロス情報波形の周波数は、通常はＡＣライン周波数（たとえば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）に等しい。フローはブロック９１４に続く。
【００８４】
[0093]ブロック９１４において、ゼロクロス情報およびＰＬＣ信号が、ＰＬＣ信号の後続の処理のために提供される。たとえば、ゼロクロス検出器１１２は、ゼロクロス情報をＰＬＣ送受信機ユニット１１６に提供することができる。加えて、ＰＬＣ送受信機ユニット１１６はまた、ＰＬＣ信号（たとえば、バイアス付与ユニット１１４からの）と、ＤＣ電力信号と、グラウンド信号とを受信することができる。ＰＬＣ送受信機ユニット１１６は次いで、ＰＬＣ信号を処理することができ、ゼロクロス情報に基づいてＰＬＣ信号から情報ビットを抽出することができる。ＰＬＣ送受信機ユニット１１６は、ゼロクロス情報を使用して、タイミングおよび同期の情報を決定し、ＰＬＣ信号の適切な復調と、復号と、検出とを可能にするために、ＰＬＣ信号をサンプリングするのに適した時刻を決定することができる。ブロック９１４から、フローは終了する。
【００８５】
[0094]図１〜図９は、実施形態の理解を助けることが意図される例であり、実施形態を限定するため、または特許請求の範囲を限定するために使用されるべきではないことを理解されたい。実施形態は、追加の回路コンポーネント、異なる回路コンポーネントを備えてよく、かつ／または追加の動作を実行し、より少数の動作を実行し、異なる順序で動作を実行し、並行に動作を実行し、いくつかの動作を異なるように実行してよい。たとえば、本明細書で説明される例は、コンセントに結合する二線式の電力線通信の電源とモデムインターフェース機構とを説明するが、他の例では、電力線通信の電源およびモデムインターフェース機構は、コンセントに結合する三線式の電源を含み得る。三線式の結合は、グラウンドコネクタによってもたらされる追加のチャネルに対するサポートを提供することができ、それは、制御シグナリングを提供し、スイッチの多様性または多入力多出力（ＭＩＭＯ）構成を利用するために使用され得る。この実施形態では、電源処理ユニット１０２のバイアス付与ユニット１０８は、三線式のケーブルを介して、複合ＰＬＣ信号をＰＬＣモデムユニット１１０のバイアス付与ユニット１１４に提供することができる。接続インターフェース２０２は、電源処理ユニット１０２をＰＬＣモデムユニット１１０に結合する、３ピンのプラグおよびソケットの接続デバイスであり得る。他の実施形態では、電力線通信の電源およびモデムインターフェース機構は、コンセントに結合する多線式の電源を含んでよく、接続インターフェース２０２は、電源処理ユニット１０２をＰＬＣモデムユニット１１０に結合する多ピンのプラグおよびソケットの接続デバイスであり得る。
【００８６】
[0095]図３〜図６は、ゼロクロス信号３２２をＤＣ出力サンプル３２０に合計することによってゼロクロス信号３２２がＤＣ電力信号３２０に結合されていることを説明するが、実施形態はそのようには限定されないことに留意されたい。他の実施形態では、ゼロクロス信号３２２は、ゼロクロス信号３２２を電圧基準４３２と合計することによって、ＤＣ電力信号３２０に結合され得る。さらに、ＤＣ電力信号３２０に結合されるゼロクロス信号３２２の変調レベルまたは割合も、（たとえば、ＡＣ電力線サンプルの振幅を上げることまたは下げることによって）変化させられ得る。最後に、図１〜図６は、電源およびゼロクロス生成ユニットおよび１０４が、ＰＬＣモデムユニット１１０に提供される変調されたＤＣ電力信号を生成することを説明するが、実施形態はそのようには限定されない。他の実施形態では、電源およびゼロクロス生成ユニット１０４は、ＤＣ電力信号、ゼロクロス信号、およびグラウンド信号という３つの別個の信号を、バイアス付与ユニット１０８に提供することができる。バイアス付与ユニット１０８は次いで、ＰＬＣ信号と、ＤＣ電力信号と、ゼロクロス信号と、グラウンド信号とを備える複合信号を、ＰＬＣモデムユニット１１０に提供することができる。
【００８７】
[0096]いくつかの実施形態では、誤り訂正ユニット１１８の機能の一部またはすべては、ゼロクロス検出器１１２の一部として実装され得る。たとえば、いくつかの実施形態では、ゼロクロス検出器１１２は、変調されたＤＣ電力信号からゼロクロス信号を抽出し、ゼロクロス信号（電圧降下を備える）を誤り訂正ユニット１１８に提供する、フィルタユニットを備え得る。誤り訂正ユニット１１８は、ゼロクロス信号（誤差をほとんどまたはまったく伴わない）をゼロクロス検出器１１２に提供することができる。いくつかの実施形態では、誤り訂正ユニット１１８は、訂正信号生成ユニット７０２と加算ユニット７０４とを備え得る。加算ユニットの出力（たとえば、図８のグラフ８２２に示される信号）は、ゼロクロス検出器１１２に提供され得る。ゼロクロス検出器１１２は、加算ユニット７０４の出力におけるあらゆるゆらぎを除去／最小化するために、フィルタリングユニットと増幅ユニットとを備え得る。しかしながら、他の実施形態では、加算ユニット７０４の出力はフィルタリングおよび／または増幅されなくてもよいことに留意されたい。代わりに、加算ユニット７０４の出力は、ゼロクロス情報を抽出するために直接（たとえば、ゼロクロス検出器１１２によって）処理され得る。
【００８８】
[0097]当業者によって諒解されるように、本発明の主題の態様は、システム、方法、またはコンピュータプログラム製品として具現化され得る。したがって、本発明の主題の態様は、完全なハードウェアの実施形態、ソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、または、本明細書ではすべて一般に「回路」、「モジュール」または「システム」と呼ばれ得るソフトウェア態様とハードウェア態様とを組み合わせた実施形態という、形態をとり得る。さらに、本発明の主題の態様は、そこにコンピュータ可読プログラムコードを具現化した１つまたは複数のコンピュータ可読媒体内で具現化されるコンピュータプログラム製品の形態をとり得る。
【００８９】
[0098]１つまたは複数のコンピュータ可読媒体の任意の組合せが利用され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体またはコンピュータ可読記憶媒体であり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、限定はされないが、たとえば、電子的な、磁気的な、光学的な、電磁気的な、赤外線の、または半導体の、システム、装置、もしくはデバイス、または上記の任意の適切な組合せであり得る。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例（非網羅的なリスト）は、１つもしくは複数の配線を有する電気接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶デバイス、磁気記憶デバイス、または上記の任意の適切な組合せを含む。この文書の文脈では、コンピュータ可読記憶媒体は、命令を実行するシステム、装置、またはデバイスにより、あるいはそれらとともに使用するためのプログラムを包含または記憶できる、任意の有形媒体であり得る。
【００９０】
[0099]コンピュータ可読信号媒体は、たとえば、ベースバンド（baseband）内で、または搬送波の一部として、その中にコンピュータ可読プログラムコードが具現化されている、伝搬されるデータ信号を含み得る。そのような伝搬信号は、限定はされないが、電磁気、光、またはそれらの任意の適切な組合せを含む、様々な形態のうちのいずれかをとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、命令を実行するシステム、装置、またはデバイスにより、あるいはそれらとともに使用するためのプログラムを、通信、伝搬、またはトランスポートすることができる、任意のコンピュータ可読媒体であり得る。
【００９１】
[00100]コンピュータ可読媒体上で具現化されるプログラムコードは、限定はされないが、ワイヤレス、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなど、または上記の任意の適切な組合せを含む、任意の適切な媒体を使用して送信され得る。
【００９２】
[00101]本発明の主題の態様のための動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、オブジェクト指向プログラミング言語、たとえばＪａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋など、および従来の手続き型プログラミング言語、たとえば「Ｃ」プログラミング言語または類似のプログラミング言語を含めて、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれ得る。プログラムコードは、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、完全にユーザのコンピュータ上で実行されても、または部分的にユーザのコンピュータ上で実行されても、または部分的にユーザのコンピュータ上で、かつ部分的にリモートコンピュータ上で実行されても、または完全にリモートコンピュータもしくはサーバ上で実行されてもよい。後者のシナリオでは、リモートコンピュータが、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されてよく、または、接続が（たとえば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを通じて）外部コンピュータに対して行われてよい。
【００９３】
[00102]本発明の主題の態様は、本発明の主題の実施形態に従って、方法、装置（システム）およびコンピュータプログラム製品のフローチャート図および／またはブロック図を参照して説明される。フローチャート図および／またはブロック図の各ブロック、およびフローチャート図および／またはブロック図におけるブロックの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実装され得ることが理解されよう。これらのコンピュータプログラム命令は、機械を製造するために、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供されてよく、その結果、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令は、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロック中で指定された機能／動作を実装するための手段を作成する。
【００９４】
[00103]これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、または他のデバイスに、特定の方法で機能するように命令できるコンピュータ可読媒体に記憶されてよく、その結果、コンピュータ可読媒体に記憶された命令は、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロック中で指定された機能／動作を実装する命令を含む製造品を製造する。
【００９５】
[00104]コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、または他のデバイスにロードされて、一連の動作ステップが、コンピュータ、他のプログラマブル装置または他のデバイス上で実行されるようにして、コンピュータにより実装されるプロセスを作成することができ、その結果、コンピュータまたは他のプログラマブル装置上で実行される命令は、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロック中で指定された機能／動作を実装するためのプロセスを提供する。
【００９６】
[00105]図１０は、電力と、ＰＬＣ信号と、ゼロクロス情報とを送信するための二線式の接続を利用する、電力線通信の電源とモデムインターフェース機構とを含むシステム１０００の一実施形態のブロック図である。システム１０００は、ＰＬＣモデムユニット１００８を含む電子デバイス１０２０を備え、ＰＬＣモデムユニット１００８は電源処理ユニット１０１２に結合される。ＰＬＣモデムユニット１００８は、誤り訂正ユニット１０１４を備える。いくつかの実装形態では、図１０に示されるように、ＰＬＣモデムユニット１００８は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ネットブック、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、ゲームコンソール、携帯電話、スマート家電機器、または、電力線通信のために構成される他の電子デバイス１０２０の１つの中に含まれ得る。電源処理ユニット１０１２は、電源アダプタ（たとえば、ラップトップの電力ブロック／アダプタ）に、または、電子デバイス１０２０と外部的に結合されるウォールモジュールに含まれ得る。いくつかの実装形態では、ＰＬＣモデムユニット１００８および電源処理ユニット１０１２は両方、電力線通信のために構成される電子デバイスに含まれ得る。他の実装形態では、ＰＬＣモデムユニット１００８および電源処理ユニット１０１２は、共通の回路基板（または、一緒に外部的に結合される別々の回路基板）上の別個の集積回路上で具現化され得る。電源処理ユニット１０１２は、入力ＡＣ電力線信号（ＰＬＣ信号とＡＣ電源信号とを備える）から、ゼロクロス信号と、ＤＣ電力信号と、グラウンド信号とを生成するための機能を実装する。図１〜図６を参照して上で説明されたように、電源処理ユニット１０１２はまた、生成されたゼロクロス信号と、ＤＣ電力信号と、グラウンド信号とをＰＬＣ信号と組み合わせて、複合ＰＬＣ信号を生成することができる。電源処理ユニット１０１２は、複合ＰＬＣ信号をＰＬＣモデムユニット１００８に提供することができる。図７〜図９を参照して上で説明されたように、ＰＬＣモデムユニット１００８の誤り訂正ユニット１０１４は、複合ＰＬＣ信号からゼロクロス情報を抽出し、ゼロクロス信号中の電圧過渡現象を除去し、比較的誤差の少ない（error free）訂正されたゼロクロス信号を生成するための機能を実装する。図１〜図２および図９を参照して上で説明されたように、ＰＬＣモデムユニット１００８は、訂正されたゼロクロス信号からゼロクロス情報を決定し、ＰＬＣ信号の後続の処理のためにゼロクロス情報を使用するための機能を実装する。
【００９７】
[00106]電子デバイス１０００はまた、プロセッサユニット１００２（場合によっては、複数のプロセッサ、複数のコア、複数のノードを含む、かつ／またはマルチスレッドを実装する、など）を含む。電子デバイス１０００はメモリユニット１００６を含む。メモリユニット１００６は、システムメモリ（たとえば、キャッシュ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ゼロキャパシタＲＡＭ、ツイントランジスタＲＡＭ、ｅＤＲＡＭ、ＥＤＯ  ＲＡＭ、ＤＤＲ  ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＮＲＡＭ、ＲＲＡＭ（登録商標）、ＳＯＮＯＳ、ＰＲＡＭなどのうちの１つまたは複数）、または、コンピュータ可読記憶媒体のすでに上で説明された可能な実現形態のうちの任意の１つまたは複数であり得る。電子デバイス１０００はまた、バス１０１０（たとえば、ＰＣＩ、ＩＳＡ、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＨｙｐｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔ（登録商標）、ＩｎｆｉｎｉＢａｎｄ（登録商標）、ＮｕＢｕｓ、ＡＨＢ、ＡＸＩなど）と、ワイヤレスネットワークインターフェース（たとえば、ＷＬＡＮインターフェース、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェース、ＷｉＭＡＸ（登録商標）インターフェース、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）インターフェース、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢインターフェースなど）および有線ネットワークインターフェース（たとえば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インターフェースなど）のうちの少なくとも１つを含むネットワークインターフェース１００４とを含む。これらの機能のいずれか１つは、部分的に（または全体的に）、ハードウェア内で、かつ／またはプロセッサユニット１００２上で実装され得る。たとえば、機能は、特定用途向け集積回路によって、プロセッサユニット１００２の中に実装された論理、周辺デバイスまたはカード上のコプロセッサの中などで実装され得る。さらに、実現形態は、図１０に示されていない、より少数のまたは追加のコンポーネント（たとえば、ビデオカード、オーディオカード、追加のネットワークインターフェース、周辺デバイスなど）を含み得る。プロセッサユニット１００２、メモリユニット１００６、およびネットワークインターフェース１００６は、バス１０１０に結合される。メモリユニット１００６は、バス１０１０に結合されるものとして示されているが、プロセッサユニット１００２に結合され得る。たとえば、バス１０１０に結合されるプロセッサユニット１００２に加えて、ＰＬＣモデムユニット１００８および／または電源処理ユニット１０１２は、少なくとも１つの追加のプロセッサユニットを備え得る。
【００９８】
[00107]実施形態は様々な実装および利用を参照して説明されているが、これらの実施形態は例示的であり、本発明の主題の範囲はそれらに限定されないことが理解されるであろう。一般に、本明細書で説明される電力線通信の電源およびモデムインターフェースのための誤り訂正機構は、任意のハードウェアシステムまたは複数のハードウェアシステムと調和する設備によって実装され得る。多くの変形、修正、追加、および改善が可能である。
【００９９】
[00108]単一の事例として本明細書で説明されたコンポーネント、動作、または構造について、複数の事例が提供され得る。最後に、様々なコンポーネントと、動作と、データストアとの間の境界はいくぶん恣意的であり、特定の動作が、特定の例示的な構成の文脈で示されている。機能の他の割当てが想定され、それらは本発明の主題の範囲内に入り得る。一般に、例示的な構成の別個のコンポーネントとして提示される構造および機能は、組み合わされた構造またはコンポーネントとして実装され得る。同様に、単一のコンポーネントとして提示される構造および機能は、別個のコンポーネントとして実装され得る。これらの、および他の変形、修正、追加、ならびに改善が、本発明の主題の範囲内に入り得る。
【図１】
2016502789.tif 000003
【図２】
2016502789.tif 000004
【図３】
2016502789.tif 000005
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年7月14日(2015.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ＡＣライン周期信号と、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される電圧降下とを受信することと、
前記入力ＡＣライン周期信号に少なくとも一部基づいて、前記電圧降下を備える初期の訂正信号を生成することと、
前記初期の訂正信号に少なくとも一部基づいて、前記電圧降下に対応する電圧パルスを備える誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号と前記入力ＡＣライン周期信号のサンプルとに少なくとも一部基づいて、訂正されたＡＣライン周期信号を生成することと、
を行うように構成される誤り訂正ユニット
を備える、電力線通信（ＰＬＣ）デバイス。
【請求項２】
前記訂正されたＡＣライン周期信号からＡＣゼロクロス信号を抽出するように構成される、ゼロクロス検出器をさらに備える、請求項１に記載のＰＬＣデバイス。
【請求項３】
前記誤り訂正ユニットが、前記誤り訂正信号を生成するように構成される演算増幅器を備える、請求項１に記載のＰＬＣデバイス。
【請求項４】
前記演算増幅器が、差動入力モードおよび反転増幅器出力モードで構成される、請求項３に記載のＰＬＣデバイス。
【請求項５】
前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記電圧降下が、前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを表す、請求項１に記載のＰＬＣデバイス。
【請求項６】
前記誤り訂正信号の前記電圧パルスの振幅が、前記入力ＡＣライン周期信号の前記対応する電圧降下の振幅と概ね等しく、
前記誤り訂正信号の前記電圧パルスの極性が、前記入力ＡＣライン周期信号の前記対応する電圧降下の極性と反対である、請求項１に記載のＰＬＣデバイス。
【請求項７】
前記誤り訂正ユニットが、前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号の前記サンプルと組み合わせて、前記電圧降下の振幅を最小化するように構成される、加算ユニットを備える、請求項１に記載のＰＬＣデバイス。
【請求項８】
バンドパスフィルタおよび増幅器として動作するように構成される演算増幅器をさらに備え、前記演算増幅器が前記訂正されたＡＣライン周期信号を生成する、請求項１に記載のＰＬＣデバイス。
【請求項９】
電力線モデムであって、
電源処理ユニットから前記電力線モデムにおいて受信される複合電力線通信（ＰＬＣ）信号からＰＬＣ信号を抽出することと、
前記複合ＰＬＣ信号から、ＡＣゼロクロス信号によって変調されたＤＣ電力信号を抽出することと、
を行うように構成されるバイアス付与ユニットと、
前記電力線モデムと関連付けられる信号の歪みを低減するように前記ＡＣゼロクロス信号を処理する
ように構成される誤り訂正ユニットと、
前記誤り訂正ユニットから前記処理されたＡＣゼロクロス信号を受信することと、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号からゼロクロス情報を抽出することと、
を行うように構成されるゼロクロス検出器と
を備える、電力線モデム。
【請求項１０】
前記誤り訂正ユニットが、
前記ＡＣゼロクロス信号から誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号と前記ＡＣゼロクロス信号のサンプルとに少なくとも一部基づいて、前記処理されたＡＣゼロクロス信号を生成することと、
を行うようにさらに構成される、請求項９に記載の電力線モデム。
【請求項１１】
前記誤り訂正ユニットが、
前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される電圧降下を備える、初期の訂正信号を生成することと、ここにおいて、前記電圧降下は、前記電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による前記信号の歪みを表す、
前記初期の訂正信号に少なくとも一部基づいて、前記誤り訂正信号を生成することと、
を行うようにさらに構成される、請求項９に記載の電力線モデム。
【請求項１２】
前記誤り訂正信号が、前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される前記電圧降下に対応する電圧パルスを備え、
前記誤り訂正信号の前記電圧パルスの振幅が、前記ＡＣゼロクロス信号の前記対応する電圧降下の振幅と概ね等しく、
前記誤り訂正信号の前記電圧パルスの極性が、前記ＡＣゼロクロス信号の前記対応する電圧降下の極性と反対である、請求項１１に記載の電力線モデム。
【請求項１３】
前記ゼロクロス検出器が、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号をサンプリングしたことに少なくとも一部基づいて、前記ＰＬＣ信号のゼロクロスのタイミングを表す前記ゼロクロス情報を生成するようにさらに構成される、請求項９に記載の電力線モデム。
【請求項１４】
電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークから受信されるＡＣ電力線信号からＤＣ電力信号を生成することと、
前記ＡＣ電力線信号と関連付けられるＡＣゼロクロス信号を決定することと、
前記ＡＣゼロクロス信号を前記ＤＣ電力信号上に変調することによって、変調されたＤＣ電力信号を決定することと、
前記ＡＣ電力線信号からＰＬＣ信号を抽出することと、
前記ＰＬＣ信号と前記変調されたＤＣ電力信号とを備える複合ＰＬＣ信号を生成することと、
を行うように構成される電源処理ユニットと、
前記電源処理ユニットから受信される前記複合ＰＬＣ信号から前記ＰＬＣ信号と前記変調されたＤＣ電力信号とを抽出することと、
前記変調されたＤＣ電力信号から前記ＡＣゼロクロス信号を抽出することと、
電力線モデムと関連付けられる信号の歪みを低減するように前記ＡＣゼロクロス信号を処理することと、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号から決定されるゼロクロス情報に少なくとも一部基づいて、前記ＰＬＣ信号を処理することと、
を行うように構成される電力線モデムと
を備える、装置。
【請求項１５】
前記電源処理ユニットが、二線式のコネクタを介して前記電力線モデムに結合される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記電源処理ユニットが、多線式のコネクタを介して前記電力線モデムに結合される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記電源処理ユニットが、
ＤＣ電力成分と重畳されたＡＣリプル成分とを備える整流された信号を生成するように構成される整流器と、
前記整流された信号をステップダウンすることによって、低電圧の整流された信号を生成するように構成される変圧器と、
前記低電圧の整流された信号をフィルタリングすることによって、前記ＤＣ電力信号を生成し前記ＡＣリプル成分を最小化するように構成されるフィルタと
を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記電源処理ユニットが、
前記ＡＣ電力線信号のサンプルに少なくとも一部基づいて、前記ＡＣゼロクロス信号を生成するように構成される、電力線サンプリングユニットをさらに備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記電源処理ユニットが、
前記変調されたＤＣ電力信号のサンプルをフィードバックとして前記電源処理ユニットの加算ユニットに提供するように構成される、出力サンプリングユニットと、
前記電力線サンプリングユニットから受信される前記ＡＣゼロクロス信号と前記変調されたＤＣ電力信号の前記サンプルとに少なくとも一部基づいて、フィードバック信号を生成するように構成される、前記加算ユニットと、
前記フィードバック信号に少なくとも一部基づいて前記ＤＣ電力信号の安定性を維持することと、
前記フィードバック信号を前記整流された信号と結合して、前記ＡＣゼロクロス信号を前記ＤＣ電力信号上に変調することと、
を行うように構成される電圧レギュレータと
をさらに備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記電圧レギュレータが、
前記ＤＣ電力信号の前記サンプルと閾値ＤＣ信号との差に少なくとも一部基づいて誤差信号を生成することと、
前記誤差信号に少なくとも一部基づいてスイッチング波形を生成することと、
前記電源処理ユニットと関連付けられるスイッチングデバイスに前記スイッチング波形を印加して、ＤＣ電力信号の振幅を制御することと、
を行うように構成されるスイッチモードコントローラを備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記スイッチモードコントローラが、
パルス幅変調器と結合された比較器を備え、
前記スイッチモードコントローラが、
前記出力サンプリングユニットから前記ＤＣ電力信号の前記サンプルと前記ＡＣゼロクロス信号とを受信することと、
前記ＤＣ電力信号の前記サンプルを前記閾値ＤＣ信号に対して比較することと、
前記ＤＣ電力信号が前記閾値ＤＣ信号を超えると判定したことに応答して、第１の電圧レベルにおいて前記誤差信号を生成することと、
前記ＤＣ電力信号が前記閾値ＤＣ信号以下であると判定したことに応答して、第２の電圧レベルにおいて前記誤差信号を生成することと、
前記誤差信号を前記パルス幅変調器に提供することと、
を行うように構成され、
前記パルス幅変調器が、
前記誤差信号に少なくとも一部基づいて前記スイッチング波形を生成することと、
前記スイッチング波形を前記スイッチングデバイスに印加して、ＤＣ電力信号の前記振幅を制御することと、
を行うように構成される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記電源処理ユニットが、
前記ＰＬＣ信号を前記変調されたＤＣ電力信号と結合することによって、前記複合ＰＬＣ信号を生成することと、
前記複合ＰＬＣ信号を、前記電力線モデムと関連付けられる対応するバイアス付与ユニットに提供することと、
を行うように構成される、バイアス付与ユニット
を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項２３】
前記電力線モデムが、前記複合ＰＬＣ信号から前記変調されたＤＣ電力信号を除去することによって前記ＰＬＣ信号を生成するように構成される、バイアス付与ユニットを備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項２４】
前記電力線モデムが、
前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される電圧降下に対応する電圧パルスを備える、誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号と前記ＡＣゼロクロス信号のサンプルの組合せをフィルタリングし増幅することに少なくとも一部基づいて、信号の歪みが低減された前記処理されたＡＣゼロクロス信号を生成することと、
を行うように構成される誤り訂正ユニットをさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項２５】
前記誤り訂正信号の前記電圧パルスの振幅が、前記ＡＣゼロクロス信号の前記対応する電圧降下の振幅と概ね等しく、
前記誤り訂正信号の前記電圧パルスの極性が、前記ＡＣゼロクロス信号の前記対応する電圧降下の極性と反対である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記電力線モデムが、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号をサンプリングすることによって、前記ＡＣ電力線信号のゼロクロスのタイミングを表す前記ゼロクロス情報を決定するように構成される、ゼロクロス検出器をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項２７】
入力ＡＣライン周期信号と、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される電圧降下とを、電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークを介してＰＬＣデバイスにおいて受信することと、
前記入力ＡＣライン周期信号に少なくとも一部基づいて、前記電圧降下を備える初期の訂正信号を生成することと、
前記初期の訂正信号に少なくとも一部基づいて、前記電圧降下に対応する電圧パルスを備える誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号と前記入力ＡＣライン周期信号のサンプルとに少なくとも一部基づいて、訂正されたＡＣライン周期信号を生成することと
を備える、方法。
【請求項２８】
前記訂正されたＡＣライン周期信号から、前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられるゼロクロス情報を抽出することをさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記誤り訂正信号の前記電圧パルスの振幅が、前記入力ＡＣライン周期信号の前記対応する電圧降下の振幅と概ね等しく、
前記誤り訂正信号の前記電圧パルスの極性が、前記入力ＡＣライン周期信号の前記対応する電圧降下の極性と反対である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号の前記サンプルと合計して、前記電圧降下の振幅を最小化することをさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
［00108]単一の事例として本明細書で説明されたコンポーネント、動作、または構造について、複数の事例が提供され得る。最後に、様々なコンポーネントと、動作と、データストアとの間の境界はいくぶん恣意的であり、特定の動作が、特定の例示的な構成の文脈で示されている。機能の他の割当てが想定され、それらは本発明の主題の範囲内に入り得る。一般に、例示的な構成の別個のコンポーネントとして提示される構造および機能は、組み合わされた構造またはコンポーネントとして実装され得る。同様に、単一のコンポーネントとして提示される構造および機能は、別個のコンポーネントとして実装され得る。これらの、および他の変形、修正、追加、ならびに改善が、本発明の主題の範囲内に入り得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］入力ＡＣライン周期信号を受信することと、
前記入力ＡＣライン周期信号から誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号のサンプルと合計して、前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減することと、
を行うように構成される訂正信号生成ユニットと、
前記訂正信号生成ユニットからの出力をフィルタリングし増幅して、信号の歪みが低減された訂正されたＡＣライン周期信号を生成する
ように構成されるフィルタユニットと
を備える、誤り訂正ユニット。
［Ｃ２］前記訂正されたＡＣライン周期信号からＡＣゼロクロス信号を抽出するように構成される、ゼロクロス検出器ユニットをさらに備える、［Ｃ１］に記載の誤り訂正ユニット。
［Ｃ３］前記訂正信号生成ユニットが、前記入力ＡＣライン周期信号から前記誤り訂正信号を生成するように構成される演算増幅器を備える、［Ｃ１］に記載の誤り訂正ユニット。
［Ｃ４］前記演算増幅器が、差動入力モードおよび反転増幅器出力モードで構成される、［Ｃ３］に記載の誤り訂正ユニット。
［Ｃ５］前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による前記信号の歪みが、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を備える、［Ｃ１］に記載の誤り訂正ユニット。
［Ｃ６］前記訂正信号生成ユニットが、
前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下を備える、初期の訂正信号を生成することと、
前記初期の訂正信号を増幅し反転させて前記誤り訂正信号を生み出すことと、
を行うようにさらに構成され、前記誤り訂正信号が、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備え、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの振幅が、前記入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅と概ね等しく、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの極性が、前記入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である、［Ｃ５］に記載の誤り訂正ユニット。
［Ｃ７］前記訂正信号生成ユニットが、前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号の前記サンプルと合計して、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下の振幅を最小化するように構成される、加算ユニットを備える、［Ｃ５］に記載の誤り訂正ユニット。
［Ｃ８］前記フィルタユニットが、バンドパスフィルタおよび増幅器として動作するように構成される演算増幅器を備え、前記演算増幅器が前記訂正されたＡＣライン周期信号を生成する、［Ｃ１］に記載の誤り訂正ユニット。
［Ｃ９］電力線モデムであって、
前記電力線モデムにおいて受信される複合電力線通信（ＰＬＣ）信号からＰＬＣ信号を抽出することと、
前記複合ＰＬＣ信号から、ＡＣゼロクロス信号によって変調されたＤＣ電力信号を抽出することと、
を行うように構成されるバイアス付与ユニットと、
前記電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減するように前記ＡＣゼロクロス信号を処理する
ように構成される誤り訂正ユニットと、
前記誤り訂正ユニットから前記処理されたＡＣゼロクロス信号を受信することと、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号からゼロクロス情報を抽出することと、
を行うように構成されるゼロクロス検出器と
を備える、電力線モデム。
［Ｃ１０］前記誤り訂正ユニットが、
前記ＡＣゼロクロス信号から誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号を前記ＡＣゼロクロス信号のサンプルと合計することと、
を行うようにさらに構成される、［Ｃ９］に記載の電力線モデム。
［Ｃ１１］前記誤り訂正ユニットが、
前記誤り訂正信号と前記ＡＣゼロクロス信号の前記サンプルとの合計の結果をフィルタリングし増幅して、前記処理されたＡＣゼロクロス信号を生成するようにさらに構成される、［Ｃ１０］に記載の電力線モデム。
［Ｃ１２］前記誤り訂正ユニットが、
前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を備える、初期の訂正信号を生成することと、ここにおいて、前記１つまたは複数の電圧降下は、前記電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による前記信号の歪みを表す、
前記初期の訂正信号を増幅し反転させて前記誤り訂正信号を生み出すことと、
を行うようにさらに構成され、前記誤り訂正信号が、前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備え、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの振幅が、前記ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅と概ね等しく、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの極性が、前記ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である、［Ｃ１０］に記載の電力線モデム。
［Ｃ１３］前記ゼロクロス検出器が、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号をサンプリングし、前記ＰＬＣ信号のゼロクロスのタイミングを表す前記ゼロクロス情報を生成するようにさらに構成される、［Ｃ９］に記載の電力線モデム。
［Ｃ１４］電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークから受信されるＡＣ電力線信号からＤＣ電力信号を生成することと、
前記受信されたＡＣ電力線信号と関連付けられるＡＣゼロクロス信号を決定することと、
前記ＡＣゼロクロス信号を前記ＤＣ電力信号上に変調して、変調されたＤＣ電力信号を生成することと、
前記ＡＣ電力線信号からＰＬＣ信号を抽出することと、
前記ＰＬＣ信号と前記変調されたＤＣ電力信号とを備える複合ＰＬＣ信号を生成することと、
を行うように構成される電源処理ユニットと、
前記電源処理ユニットから受信される前記複合ＰＬＣ信号から前記ＰＬＣ信号を抽出することと、
前記複合ＰＬＣ信号から前記変調されたＤＣ電力信号を抽出することと、
前記変調されたＤＣ電力信号から前記ＡＣゼロクロス信号を抽出することと、
前記電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減するように前記ＡＣゼロクロス信号を処理することと、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号から決定されるゼロクロス情報に少なくとも一部基づいて、前記ＰＬＣ信号を処理することと、
を行うように構成される電力線モデムと
を備える、装置。
［Ｃ１５］前記電源処理ユニットが、二線式のコネクタを介して前記電力線モデムに結合される、［Ｃ１４］に記載の装置。
［Ｃ１６］前記電源処理ユニットが、多線式のコネクタを介して前記電力線モデムに結合される、［Ｃ１４］に記載の装置。
［Ｃ１７］前記電源処理ユニットが、
ＤＣ電力成分と重畳されたＡＣリプル成分とを備える整流された信号を生成するように構成される整流器と、
前記整流された信号をステップダウンして低電圧の整流された信号を生み出すように構成される変圧器と、
前記低電圧の整流された信号をフィルタリングして前記ＡＣリプル成分を最小化して、前記ＤＣ電力信号を生み出すように構成されるフィルタと
を備える、［Ｃ１４］に記載の装置。
［Ｃ１８］前記電源処理ユニットが、
前記ＡＣ電力線信号のサンプルを生成して前記ＡＣゼロクロス信号を生み出すように構成される、電力線サンプリングユニットをさらに備える、［Ｃ１７］に記載の装置。
［Ｃ１９］前記電源処理ユニットが、
前記変調されたＤＣ電力信号のサンプルをフィードバックとして前記電源処理ユニットの加算ユニットに提供するように構成される、出力サンプリングユニットと、
前記電力線サンプリングユニットから受信される前記ＡＣゼロクロス信号を前記変調されたＤＣ電力信号の前記サンプルと組み合わせて、フィードバック信号を生み出すように構成される、前記加算ユニットと、
前記フィードバック信号に少なくとも一部基づいて前記ＤＣ電力信号の安定性を維持することと、
前記フィードバック信号を前記整流された信号と結合して、前記ＡＣゼロクロス信号を前記ＤＣ電力信号上に変調することと、
を行うように構成される電圧レギュレータと
をさらに備える、［Ｃ１８］に記載の装置。
［Ｃ２０］前記電圧レギュレータが、
前記ＤＣ電力信号の前記サンプルと閾値ＤＣ信号との間の差に少なくとも一部基づいて誤差信号を生成することと、
前記誤差信号に少なくとも一部基づいてスイッチング波形を生成することと、
前記電源処理ユニットと関連付けられるスイッチングデバイスに前記スイッチング波形を印加して、ＤＣ電力信号の振幅を制御することと、
を行うように構成されるスイッチモードコントローラを備える、［Ｃ１９］に記載の装置。
［Ｃ２１］前記スイッチモードコントローラが、パルス幅変調器と結合された比較器を備え、
前記スイッチモードコントローラが、
前記出力サンプリングユニットから前記ＤＣ電力信号の前記サンプルと前記ＡＣゼロクロス信号とを受信することと、
前記ＤＣ電力信号の前記サンプルを前記閾値ＤＣ信号と比較することと、
前記ＤＣ電力信号が前記閾値ＤＣ信号を超えると判定したことに応答して、第１の電圧レベルにおいて前記誤差信号を生成することと、
前記ＤＣ電力信号が前記閾値ＤＣ信号以下であると判定したことに応答して、第２の電圧レベルにおいて前記誤差信号を生成することと、
前記誤差信号を前記パルス幅変調器に提供することと、
を行うように構成され、
前記パルス幅変調器が、
前記誤差信号に少なくとも一部基づいて前記スイッチング波形を生成することと、
前記スイッチング波形を前記スイッチングデバイスに印加して、ＤＣ電力信号の前記振幅を制御することと、
を行うように構成される、［Ｃ２０］に記載の装置。
［Ｃ２２］前記電源処理ユニットがバイアス付与ユニットを備え、前記バイアス付与ユニットが、
前記ＰＬＣ信号を前記変調されたＤＣ電力信号と結合して、前記複合ＰＬＣ信号を生成することと、
前記複合ＰＬＣ信号を、前記電力線モデムと関連付けられる対応するバイアス付与ユニットに提供することと、
を行うように構成される、［Ｃ１４］に記載の装置。
［Ｃ２３］前記電力線モデムが、前記複合ＰＬＣ信号から前記変調されたＤＣ電力信号を除去して前記ＰＬＣ信号を生み出すように構成される、バイアス付与ユニットを備える、［Ｃ１４］に記載の装置。
［Ｃ２４］前記電力線モデムが、
前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備える、誤り訂正信号を生成することと、ここにおいて、前記１つまたは複数の電圧降下は、前記電力線モデムと関連付けられる動的な負荷の影響による前記信号の歪みを表す、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの振幅は、前記ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅に概ね等しい、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの極性は、前記ＡＣゼロクロス信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である、
前記ＡＣゼロクロス信号のサンプルを前記誤り訂正信号と合計して、前記ＡＣゼロクロス信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下を低減することと、
を行うように構成される誤り訂正ユニットをさらに備える、［Ｃ１４］に記載の装置。
［Ｃ２５］前記誤り訂正ユニットが、
前記ＡＣゼロクロス信号の前記サンプルと前記誤り訂正信号との合計の結果をフィルタリングし増幅して、信号の歪みが低減された前記処理されたＡＣゼロクロス信号を生成するようにさらに構成される、［Ｃ２４］に記載の装置。
［Ｃ２６］前記電力線モデムが、
前記処理されたＡＣゼロクロス信号をサンプリングし、前記ＡＣ電力線信号のゼロクロスのタイミングを表す前記ゼロクロス情報を生成するように構成される、ゼロクロス検出器をさらに備える、［Ｃ１４］に記載の装置。
［Ｃ２７］ネットワークデバイスにおいて、電力線通信（ＰＬＣ）ネットワークを介して入力ＡＣライン周期信号を受信することと、
前記入力ＡＣライン周期信号から誤り訂正信号を生成することと、
前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号のサンプルと合計して、前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による信号の歪みを低減することと、
前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号の前記サンプルと合計した結果をフィルタリングし増幅して、信号の歪みが低減された訂正されたＡＣライン周期信号を生成することと
を備える、方法。
［Ｃ２８］前記訂正されたＡＣライン周期信号から、ゼロクロス情報関連の入力ＡＣライン周期信号を抽出することをさらに備える、［Ｃ２７］に記載の方法。
［Ｃ２９］前記入力ＡＣライン周期信号から前記誤り訂正信号を前記生成することが、
前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される１つまたは複数の電圧降下を備える、初期の訂正信号を生成することと、ここにおいて、前記１つまたは複数の電圧降下は、前記入力ＡＣライン周期信号と関連付けられる動的な負荷の影響による前記信号の歪みを表す、
前記初期の訂正信号を増幅し反転させて前記誤り訂正信号を生み出すことと、
を備え、前記誤り訂正信号が、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下に対応する１つまたは複数の電圧パルスを備え、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの振幅が、前記入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の振幅と概ね等しく、前記誤り訂正信号の前記１つまたは複数の電圧パルスの極性が、前記入力ＡＣライン周期信号の対応する１つまたは複数の電圧降下の極性と反対である、［Ｃ２７］に記載の方法。
［Ｃ３０］前記誤り訂正信号を前記入力ＡＣライン周期信号の前記サンプルと合計して、前記入力ＡＣライン周期信号に重畳される前記１つまたは複数の電圧降下の振幅を最小化することをさらに備える、［Ｃ２９］に記載の方法。
【国際調査報告】
2016502789.tif 000013
2016502789.tif 000014
2016502789.tif 000015