TW201318362A - 電力線通信方法及使用其之電子系統與電子裝置 - Google Patents

Abstract

本申請案揭示一種電力線通信方法及使用其之電子系統與外接裝置。使用電力線通信之外接裝置，其經由一傳輸線電性連接一電子裝置，包括偵測電壓模組、處理模組以及負載調整模組。偵測電壓模組用以偵測該電子裝置所供應之一訊號電壓之一電壓變化量。處理模組係依據該電壓變化量擷取一訊息，且該處理模組處理該訊息以產生一待傳送訊息。負載調整模組具有一負載，該負載調整模組依據該待傳送訊息調整該負載之一負載值。

Description

電力線通信方法及使用其之電子系統與電子裝置

本申請案是有關於一種電子系統與電子裝置，且特別是有關於一種電力線通信方法及使用其之電子系統與電子裝置。

目前常用的有線通信，例如是通用非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)、串列周邊介面(Serial Peripheral Interface，SPI)、內部整合電路(Inter-Intergrated Circuit，IIC)等，除了必需有兩條電力線(VCC與GND)外，還需要額外的通信線。舉例來說，RS232需要有TxD與RxD兩條線，SPI要有DIN、DOUT與CLOCK三條線，IIC則需要DATA與CLOCK兩條線。

隨著通信與網際網路技術的快速發展與進步，電力線通信傳輸資料已漸成熟。電力線技術例如是將載有資訊的高頻信號加載到電力線上，通過專用的電力線調變/解調變技術而將高頻信號從電力線上分離出來，再傳送到終端設備電力線調變/解調變，而使得可將訊號由電力線上擷取出來。但是該技術卻過於昂貴。

所以，存在一種需求，如何可以使得電力線傳輸仍保有其經由電力線傳輸之特性，卻可簡化成本，實為目前研究發展之一重要方向。

本申請案係有關於一種電力線通信方法及使用其之電子系統與外接裝置，其可藉由兩條電力線傳輸訊號，並可將此技術應用至外接裝置與系統上。

根據本發明之一方面，提出一種使用電力線通信之外接裝置，其經由一傳輸線電性連接一電子裝置，包括偵測電壓模組、處理模組以及負載調整模組。偵測電壓模組用以偵測該電子裝置所供應之一訊號電壓之一電壓變化量。處理模組係依據該電壓變化量擷取一訊息，且該處理模組處理該訊息以產生一待傳送訊息。負載調整模組具有一負載，該負載調整模組依據該待傳送訊息調整該負載之一負載值。

根據本發明之另一方面，提出一種使用電力線通信之電子系統，包括電子裝置與外接裝置。電子裝置係用以供應一訊號電壓。外接裝置係經由一傳輸線電性連接該電子裝置。外接裝置包括偵測電壓模組、處理模組以及負載調整模組。偵測電壓模組係用以偵測該電子裝置所供應之該訊號電壓之一電壓變化量。處理模組係依據該電壓變化量擷取一訊息，且該處理模組處理該訊息以產生一待傳送訊息。負載調整模組係具有一負載，該負載調整模組依據該待傳送訊息調整該負載之一負載值。

根據本發明之再一方面，提出一種電力線通信方法，包括：偵測一電子裝置所供應至一外接裝置之一訊號電壓之一電壓變化量，其中該電子裝置經由一傳輸線電性連接至該外接裝置；依據該電壓變化量擷取一訊息，並依據該訊息產生一待傳送訊息；以及依據該待傳送訊息調整一負載調整模組之負載。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

雖然本發明將參閱含有本發明較佳實施例之所附圖式予以充份描述，但在此描述之前應瞭解熟悉本行之人士可修改在本文中所描述之發明，同時獲致本發明之功效。因此，須瞭解以下之描述對熟悉本行技藝之人士而言為一廣泛之揭示，且其內容不在於限制本發明。

請參照第一圖，其根據本發明一實施例繪示電子系統100之系統架構圖，此電子系統100例如是使用電力線通信之電子系統。於本發明的實施例中，電子系統100例如是包括外接裝置110、電子裝置120與傳輸線130。於一實施例中，外接裝置110例如是包括偵測電壓模組111、處理模組112與負載調整模組113，其中此外接裝置110例如是使用電力線通信之外接裝置。電子裝置120例如是包括偵測電流模組121、處理器122以及電壓調整模組123。傳輸線130例如是用以使得外接裝置110可經由此傳輸線130電性連接至此電子裝置120。

偵測電壓模組111，例如是包括一電阻，可偵測此電阻之跨壓而得知耦接至偵測電壓模組111之電壓的電壓值；於一實施例中，也可藉由ADC之IC來偵測電壓。於一實施例中，當電子裝置120經由傳輸線130耦接至外接裝置110，且電子裝置120供應一訊號電壓時，偵測電壓模組111可偵測電子裝置120所供應之訊號電壓的電壓變化量。

處理模組112，例如是微處理器，於一實施例中可更包括儲存模組，可將傳送至處理模組112之資料依據儲存於儲存模組之對應表或計算公式進行處理而擷取訊息。於一實施例中，處理模組112可依據偵測電壓模組111所傳送之電壓變化量擷取一訊息，且處理此訊息而產生一待傳送訊號。舉例來說，訊號電壓例如是可處於一高電位或一低電位之狀態，當訊號電壓處於高電位時，所傳送之訊號例如是”1”；當訊號電壓處於低電壓時，所傳送之訊號例如是”0”。如此一來，藉由得知訊號電壓之電壓變化量，而可獲得一二位元資料串列，藉此可依據資料編碼方式取得一資料訊息。

雖於此以處理模組112產生待傳送訊號為例來做說明，然此待傳送訊息不一定是由處理模組112所產生，也可為其它模組所產生。舉例來說，外接裝置110例如是滑鼠，則待傳送訊號例如是可由滑鼠之左、右鍵所產生。凡是外接裝置110產生待傳送訊息，無論其是否為由處理模組112所產生，例如是由按擊右鍵動作產生之資訊，皆屬於本發明之範圍。

負載調整模組113，舉例來說，可具有一負載，例如是包括一大電阻與一小電阻。此負載調整模組113可依據此待傳送訊息調整負載之負載值。於一實施例中，可藉由交替耦接此大電阻與此小電阻使得傳輸線130上之電流值具有高電流值與低電流值，進而以具有高與低電流值之該電流值傳送該待傳送訊息。

舉例來說，當負載調整模組113依據待傳送訊息之內容調整負載，例如是耦接至大電阻，則負載調整模組113之負載值例如是將變小，使得當訊號電壓維持一定值時，傳輸線130上之電流值將變小。相對的，當負載調整模組113之負載耦接至小電阻，則負載調整模組113之負載值例如是變大，使得當訊號電壓維持一定值時，傳輸線130上之電流值將變大。如此一來，藉由交替耦接大電阻與小電阻，則傳輸線130上之電流值將有高電流值與低電流值之差別，而高電流值與低電流值可各別對應至一訊息，例如是”1”與”0”。

換句話說，傳輸線130上之電流值係依據負載調整模組113調整負載值而改變。也就是說，藉由負載調整模組113所調整之負載值而改變傳輸線130上之電流值，外接裝置120可藉此獲得待傳送訊息。

電子裝置120可包括偵測電流模組121，處理器122，以及電壓調整模組123。其中，電壓調整模組123例如是用以輸出訊號電壓。偵測電流模組121例如是用以偵測該傳輸線130上具有高與低電流值之該電流值，以擷取該待傳送訊息。

當電壓調整模組123經由傳輸線130傳送訊號電壓至偵測電壓模組111，偵測電壓模組111可偵測出訊號電壓之變化量，並將此變化量傳送至處理模組112。處理模組112依據對照表或是公式，依據此變化量擷取一訊息。而當外接裝置110產生一待傳送訊息時，藉由調整傳輸線130上之電流大小，例如是經由負載調整模組113所控制，則電子裝置120的偵測電流模組可由傳輸線130上之電流大小變化，擷取此待傳送訊息。

其中，電子裝置120的處理器122可依據所擷取之待傳送訊息，產生一新的訊息，電壓調整模組123依據此新的訊息產生一新的訊號電壓，此新的訊號電壓同樣具有高與低電壓值以表示此訊息。而外接裝置110中的處理模組112即可依據具有高與低電壓值之訊號電壓之電壓變化量擷取此新的訊息。

如此一來，外接裝置110與電子裝置120即可藉由控制傳輸線130上電壓與電流之變化，來互相傳遞訊息。

此外，於一實施例中，訊號電壓可為直流電。然於另一實施例中，訊號電壓也可為交流電。於此並不限制訊號電壓之形式。只要是有電壓變化之電壓供應，皆可屬於本發明之範圍。

而傳遞訊息之方式，也就是訊息與待傳送訊息之編碼方式，例如是曼徹斯特(Manchester)編碼、脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation)編碼或米勒(Miller)編碼。

請參照第二圖，其根據本發明一實施例繪示一電力線通信方法200之流程圖。請同時參照第一圖。於步驟S210中，偵測一電子裝置120所供應至一外接裝置110之一訊號電壓之一電壓變化量，其中電子裝置120經由一傳輸線130電性連接至外接裝置110。

於步驟S220中，依據電壓變化量擷取一訊息，並依據此訊息產生一待傳送訊息。舉例來說，訊號電壓可具有高與低電壓準位，其可各別對應至”1”與”0”。如此一來，藉由得知訊號電壓中相對高電壓準位與相對低電壓準位之變化時間，可擷取此訊息。而待傳送訊息可為依據此訊息產生，也可為以其它方式產生所欲傳送至外接裝置120的訊息，無論是不是依據此訊息產生待傳送訊息，皆屬於本發明之範圍。

於步驟S230中，依據待傳送訊息調整一負載調整模組113之負載。如前所述，可藉由耦接大電阻或小電阻之方式調整負載，然本發明不限於此，無論是以何種方式調整負載，皆屬於本發明之範圍。如此一來，電子裝置120可藉由調整傳輸線130上之電壓來傳遞訊息至外接裝置110，而外接裝置110可以調整負載之方式調整傳輸線130上之電流來傳遞訊息至電子裝置120，藉由彼此傳遞訊息，外接裝置110與電子裝置120即可達到溝通之目的。

再者，電子裝置120與外接裝置110之間的溝通方式，不僅為半雙工方式傳送資料，也可為全雙工的方式來進行資料之傳送。

舉例來說，電壓調整模組123可控制傳輸線130上之電壓為1.9 V與3.6 V，負載調整模組113可控制負載為1Ω與2Ω；當電壓調整模組123調整電壓以傳送訊息時，同時間負載調整模組113也可同時調整負載以傳送訊息。也就是說，電流為1.9 A或3.6 A時，外接裝置110所欲傳送之訊息例如是”0”；當電流為0.95 A或1.8 A時，外接裝置110所欲傳送之訊息例如是”1”。如此一來，電子裝置120與外接裝置110即可以全雙工的方式來進行資料之傳送。

總結來說，由於本發明所揭露之電力線通信方法及使用其之電子系統與外接裝置可經由兩條電力線即可以傳送訊息，並不需傳統電力線所需之資料線，如此一來，可將目前USB四芯銅線，節省成本改為普通的兩芯鋁線(或鐵線)。此外，此技術可應用至無線電鍵盤滑鼠的工廠自動化測試，透過本發明，可直接由滑鼠的兩條電力線來擷取其內部資料，甚至可使得待測物進入測試模式，例如讀取晶片ID、版本序號等，也可控制待測物進入測試模式，如此可不需要通信介面，而讓待測物多出測試PIN，此舉可減輕生產的測試成本，增加生產的測試良率。

綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．電子系統

110．．．外接裝置

111．．．偵測電壓模組

112．．．處理模組

113．．．負載調整模組

120．．．電子裝置

121．．．偵測電流模組

122．．．處理器

123．．．電壓調整模組

130．．．傳輸線

S210~S230．．．流程步驟

第一圖為根據本發明一實施例繪示電子系統之系統架構圖。

第二圖為根據本發明一實施例繪示一電力線通信方法之流程圖。

100．．．電子系統

110．．．外接裝置

111．．．偵測電壓模組

112．．．處理模組

113．．．負載調整模組

120．．．電子裝置

121．．．偵測電流模組

122．．．處理器

123．．．電壓調整模組

130．．．傳輸線

Claims (19)

1. 一種使用電力線通信之外接裝置，經由一傳輸線電性連接一電子裝置，包括：一偵測電壓模組，用以偵測該電子裝置所供應之一訊號電壓之一電壓變化量；一處理模組，依據該電壓變化量擷取一訊息，且該處理模組處理該訊息以產生一待傳送訊息；以及一負載調整模組，具有一負載，該負載調整模組依據該待傳送訊息調整該負載之一負載值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之外接裝置，其中該傳輸線上之一電流值係依據該負載調整模組調整該負載值而改變。
3. 如申請專利範圍第2項所述之外接裝置，其中該負載包括一大電阻與一小電阻，藉由交替耦接該大電阻與該小電阻使得該電流值具有高電流值與低電流值，進而以具有高與低電流值之該電流值傳送該待傳送訊息。
4. 如申請專利範圍第2項所述之外接裝置，其中藉由該負載調整模組所調整之該負載值而改變該傳輸線上之該電流值，該電子裝置藉此獲得該待傳送訊息。
5. 如申請專利範圍第1項所述之外接裝置，其中該訊號電壓為直流電。
6. 如申請專利範圍第1項所述之外接裝置，其中該訊息與該待傳送訊息之編碼方式，例如是曼徹斯特(Manchester)編碼、脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation)編碼或米勒(Miller)編碼。
7. 一種使用電力線通信之電子系統，包括：一電子裝置，用以供應一訊號電壓；以及一外接裝置，經由一傳輸線電性連接該電子裝置，該外接裝置包括：一偵測電壓模組，用以偵測該外接裝置所供應之該訊號電壓之一電壓變化量；一處理模組，依據該電壓變化量擷取一訊息，且該處理模組處理該訊息以產生一待傳送訊息；以及一負載調整模組，具有一負載，該負載調整模組依據該待傳送訊息調整該負載之一負載值。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子系統，其中該傳輸線上之一電流值係依據該負載調整模組調整該負載值而改變。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子系統，其中該負載包括一大電阻與一小電阻，藉由交替耦接該大電阻與該小電阻使得該電流值具有高電流值與低電流值，進而以具有高與低電流值之該電流值傳送該待傳送訊息。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電子系統，其中該電子裝置包括：一處理器；以及一電壓調整模組，用以輸出該訊號電壓。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電子系統，其中該電子裝置更包括一偵測電流模組，用以偵測該傳輸線上具有高與低電流值之該電流值，以擷取該待傳送訊息。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中該處理器依據所擷取之該待傳送訊息產生該訊息，該電壓調整模組依據該訊息產生該訊號電壓，該訊號電壓具有高與低電壓值，該處理模組依據具有高與低電壓值之該訊號電壓之該電壓變化量擷取該訊息。
13. 如申請專利範圍第7項所述之電子系統，其中該訊號電壓為直流電。
14. 如申請專利範圍第7項所述之電子系統，其中該訊息與該待傳送訊息之編碼方式，例如是曼徹斯特(Manchester)編碼、脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation)編碼或米勒(Miller)編碼。
15. 一種電力線通信方法，包括：偵測一電子裝置所供應至一外接裝置之一訊號電壓之一電壓變化量，其中該電子裝置經由一傳輸線電性連接至該外接裝置；依據該電壓變化量擷取一訊息，並依據該訊息產生一待傳送訊息；以及依據該待傳送訊息調整一負載調整模組之負載。
16. 如申請專利範圍第15項所述之電力線通信方法，其中該傳輸線上之一電流值係依據該負載調整模組調整該負載值而改變。
17. 如申請專利範圍第16項所述之電力線通信方法，其中該外接裝置包括一大電阻與一小電阻，藉由交替耦接該大電阻與該小電阻使得該電流值具有高電流值與低電流值，進而以具有高與低電流值之該電流傳送該待傳送訊息。
18. 如申請專利範圍第15項所述之電力線通信方法，其中該訊號電壓為直流電。
19. 如申請專利範圍第15項所述之電力線通信方法，其中該訊息與該待傳送訊息之編碼方式，例如是曼徹斯特(Manchester)編碼、脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation)編碼或米勒(Miller)編碼。