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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024113269
(43)【公開日】2024-08-22
(54)【発明の名称】産業機器用制御システム及び受信回路
(51)【国際特許分類】
H04L 25/02 20060101AFI20240815BHJP
H04L 25/03 20060101ALI20240815BHJP
【ＦＩ】
H04L25/02 R
H04L25/02 V
H04L25/03 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023018126
(22)【出願日】2023-02-09
(71)【出願人】
【識別番号】501428545
【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ
(74)【代理人】
【識別番号】100125737
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 昭博
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 浩也
(72)【発明者】
【氏名】宇都宮 正和
(72)【発明者】
【氏名】長松 健司
【テーマコード（参考）】
5K029
【Ｆターム（参考）】
5K029AA02
5K029DD24
5K029HH09
5K029LL05
(57)【要約】
【課題】産業機器のノイズ耐性を向上させること。
【解決手段】ロボット１５は、サーボモータ３１及びロータリエンコーダ３２が搭載されたロボット本体２１と、ロボット本体２１を制御するロボットコントローラ５２とを備えている。ロータリエンコーダ３２は信号線５７ａ，５７ｂを介してロボットコントローラ５２の差動入力回路７０に接続されており、差動入力回路７０にはロータリエンコーダ３２から位相が互いに逆となるように生成された差動入力信号が入力される。差動入力回路７０は、各差動入力信号を伝送する一対の信号ライン及びそれら信号ラインを通じて入力された両差動入力信号の電圧差に応じて差動出力信号を生成する差動アンプが設けられた入力回路部と、差動入力信号の電圧レベルに応じて差動入力信号の電圧を引き上げる又は引き下げることにより当該差動入力信号の波形をシフトさせるレベルシフト回路部とを有している。
【選択図】 図３
【解決手段】ロボット１５は、サーボモータ３１及びロータリエンコーダ３２が搭載されたロボット本体２１と、ロボット本体２１を制御するロボットコントローラ５２とを備えている。ロータリエンコーダ３２は信号線５７ａ，５７ｂを介してロボットコントローラ５２の差動入力回路７０に接続されており、差動入力回路７０にはロータリエンコーダ３２から位相が互いに逆となるように生成された差動入力信号が入力される。差動入力回路７０は、各差動入力信号を伝送する一対の信号ライン及びそれら信号ラインを通じて入力された両差動入力信号の電圧差に応じて差動出力信号を生成する差動アンプが設けられた入力回路部と、差動入力信号の電圧レベルに応じて差動入力信号の電圧を引き上げる又は引き下げることにより当該差動入力信号の波形をシフトさせるレベルシフト回路部とを有している。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
産業機器を対象として制御を行う産業機器用制御システムであって、
入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路を備え、
前記受信回路は、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ラインと、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプと、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部と
を備えている産業機器用制御システム。
入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路を備え、
前記受信回路は、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ラインと、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプと、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部と
を備えている産業機器用制御システム。
【請求項2】
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号を前記差動アンプに伝送する過程で減衰させるアッテネータを備え、
前記シフト用回路部は、前記信号ラインに接続された定電流源を有してなり、前記検出した電圧値が前記閾値を超えている場合に、前記信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている前記アッテネータに定電流を流すようにして前記定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせる請求項１に記載の産業機器用制御システム。
前記シフト用回路部は、前記信号ラインに接続された定電流源を有してなり、前記検出した電圧値が前記閾値を超えている場合に、前記信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている前記アッテネータに定電流を流すようにして前記定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせる請求項１に記載の産業機器用制御システム。
【請求項3】
前記閾値として、第１閾値と当該第１閾値よりも大きい第２閾値とを含み、
前記シフト用回路部は、前記信号ラインに接続された第１定電流源及び第２定電流源を有してなり、前記検出した電圧値が前記第１閾値を超えている場合に、前記信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている抵抗に定電流を流すようにして前記第１定電流源及び前記第２定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせ、前記検出した電圧値が前記第２閾値を超えている場合に、前記抵抗に前記第１定電流源及び前記第２定電流源から定電流を流すようにして前記第１定電流源及び前記第２定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせる請求項１又は請求項２に記載の産業機器用制御システム。
前記シフト用回路部は、前記信号ラインに接続された第１定電流源及び第２定電流源を有してなり、前記検出した電圧値が前記第１閾値を超えている場合に、前記信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている抵抗に定電流を流すようにして前記第１定電流源及び前記第２定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせ、前記検出した電圧値が前記第２閾値を超えている場合に、前記抵抗に前記第１定電流源及び前記第２定電流源から定電流を流すようにして前記第１定電流源及び前記第２定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせる請求項１又は請求項２に記載の産業機器用制御システム。
【請求項4】
産業機器を対象として制御を行う産業機器用制御システムに適用され、入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路であって、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ラインと、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプと、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部と
を備えている受信回路。
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ラインと、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプと、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部と
を備えている受信回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、産業機器用制御システム及び産業機器用制御システムに適用される受信回路に関する。
【背景技術】
【0002】
工場等で用いられる産業用ロボット等の産業機器には、ソレノイドやサーボモータ等の電動式アクチュエータが搭載されているものがある。この種の産業機器においては、電動式アクチュエータへ駆動電力を供給するための電源線をノイズ源としたノイズ（高電圧サージノイズ）が信号線に印加される可能性がある。特に強電線である電源線と弱電線である信号線とが近接配置される場合にはそのような懸念が一層強くなる。また、工場においては産業機器が多数設置されることが多く、他の産業機器の電源線等がノイズ源になる可能性もある。信号線に印加されたノイズによって信号の送受信が適切に行われなくなることは、産業機器の動作安定性等を損なう要因になる。そこで、産業機器用の制御システムにおいては、ノイズの影響を抑えるべく、ノイズ除去用のフィルタ回路を搭載するといった対策が講じられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－６３４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したフィルタ回路の１つとして差動入力受信回路がある。差動入力受信回路においては、例えば２つの信号線を用いて逆位相となる信号（差動入力信号）を差動アンプに入力し、それらの信号の電圧差に基づいて出力信号を生成するように構成されているものがある。２つの信号線は互いに並走するようにしてまとめられており、上述したノイズが両信号に印加される。このようなノイズ（同相ノイズ）については、電圧差に基づいて出力信号を生成する際に除去されることとなる。
【0005】
差動アンプについては信号（電圧）の入力レンジが定められており、当該入力レンジを超える信号が入力されることは誤作動や故障の要因になる。上述したように、産業用機器に搭載される差動入力受信回路においては、入力レンジを超えるようなノイズが印加され得る点に配慮して、以下のような対策が講じられている。すなわち、差動アンプの前段にアッテネータ（抵抗アレイ）を配設し、差動アンプに入力される信号を当該アッテネータにより減衰させるといった対策が講じられている。
【0006】
ここで、アッテネータの減衰比を大きくすれば、大きなノイズに対するノイズ耐性を強化できる。但し、アッテネータによる減衰はノイズが印加された部分だけでなく本来の信号（ノイズが印加されていない部分）にも及ぶことになる。つまり、減衰比が大きくなることで、上述した２つの信号の電圧差が小さくなり、本来の信号に対するノイズマージンが低下する。このように、産業機器用の制御システムにおいては、差動アンプにて出力信号（差動出力信号）を適正に生成可能としつつ大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させる上でノイズ除去に係る構成に未だ改善の余地がある。
【0007】
本発明は、上記例示した課題等に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、産業機器のノイズ耐性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下、上記課題を解決するための手段について記載する。
【0009】
第１の手段．産業機器（ロボット１５）を対象として制御を行う産業機器用制御システム（制御システム５０）であって、
入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路（入出力部６２）を備え、
前記受信回路は、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ライン（信号ライン７１，７２）と、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプ（差動アンプ７５）と、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）と
を備えている。
入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路（入出力部６２）を備え、
前記受信回路は、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ライン（信号ライン７１，７２）と、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプ（差動アンプ７５）と、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）と
を備えている。
【0010】
本手段に示す受信回路（差動入力受信回路）においては、差動入力信号の電圧差に応じて差動出力信号が生成され、両差動入力信号に同様のノイズ（コモンモードノイズ、同相ノイズ）が印加されたとしても当該ノイズは差動出力信号の生成時に差動アンプにて除去される。差動アンプについては差動入力信号（電圧）の入力レンジが定められており、当該入力レンジを超える信号が入力されることは誤作動や故障の要因になる。産業機器用の制御システムについては高電圧のノイズが発生する環境下にて使用され得るため、産業機器の動作安定性の向上等を図る上で入力レンジを超える信号の入力を抑えることが重要となる。例えば、差動アンプの前段にアッテネータ（抵抗アレイ）を配設し、差動アンプに入力される信号を当該アッテネータにより減衰させるといった対策を講じることも可能ではある。このような構成によれば、アッテネータの減衰比を大きくすれば、大きなノイズに対するノイズ耐性を強化できる。但し、アッテネータによる減衰はノイズが印加された部分だけでなくノイズが印加されていない部分（本来の信号）にも及ぶことになる。このため、減衰比が大きくなれば２つの差動入力信号の電圧差は小さくなり、本来の信号に対するノイズマージンが低下し得る。
【0011】
この点、本手段に示す構成によれば、信号ラインに入力された差動入力信号の電圧値を検出し、検出した電圧値が閾値を超えている場合に、差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより差動アンプへの入力前に差動入力信号の波形をシフトさせることができる。つまり、閾値を超えるような大きなノイズが印加された場合には、波形のシフトによって差動入力信号の電圧値を差動アンプの入力レンジに収めることが可能となり、大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させることができる。そして、閾値を超えない信号（例えば本来の信号）についてはシフトの対象外とすることで、２つの差動入力信号の電圧差が小さくなって本来の信号に対するノイズマージンが低下するといった不都合が生じることもない。故に、産業機器用制御システムにおけるノイズ耐性を好適に向上させることができる。
【0012】
第２の手段．産業機器（ロボット１５）を対象として制御を行う産業機器用制御システム（制御システム５０）に適用され、入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路であって、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ライン（信号ライン７１，７２）と、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプ（差動アンプ７５）と、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）と
を備えている。
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ライン（信号ライン７１，７２）と、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプ（差動アンプ７５）と、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）と
を備えている。
【0013】
本手段に示す受信回路によれば、閾値を超えるような大きなノイズが印加された場合には、波形のシフトによって差動入力信号の電圧値を差動アンプの入力レンジに収めることが可能となり、大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させることができる。そして、閾値を超えない信号（例えば本来の信号）についてはシフトの対象外とすることで、２つの差動入力信号の電圧差が小さくなって本来の信号に対するノイズマージンが低下するといった不都合が生じることもない。故に、産業機器用制御システムにおけるノイズ耐性を好適に向上させることができる。
【0014】
なお、上記第１の手段及び第２の手段における「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し」との記載は、信号ラインにおいてシフト用回路部によるシフトが発生してない箇所における差動入力信号の電圧値を示し、例えば受信回路に設けられた差動入力信号用の入力端子の電圧値がこれに相当する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第１の実施形態におけるロボットシステムを示す概略図。
【図2】ロボットの正面斜視図。
【図3】ロボットシステムの電気的構成を示すブロック図。
【図4】ロボットコントローラとロータリエンコーダとの関係を示す概略図。
【図5】（ａ）比較例を示す概略図、（ｂ）ノイズ除去の原理及びその課題を示す概略図。
【図6】差動入力回路のブロック図。
【図7】レベルシフトの考え方を示す概略図。
【図8】（ａ）電圧の閾値と定電流源のＯＮ／ＯＦＦとの関係を示す概略図、（ｂ）コンパレータ及び定電流の組み合せとカバーできる電圧範囲との関係を示す概略図。
【図9】差動入力回路の機能を示す概略図。
【図10】（ａ）同相ノイズの波形を例示した概略図、（ｂ）レベルシフトが適用された波形を示す概略図、（ｃ）レベルシフト及び減衰が適用された波形を示す概略図。
【図11】（ａ）入力信号の本来の波形を示す概略図、（ｂ）差動アンプに入力される波形を示す概略図、（ｃ）差動アンプから出力される波形（出力信号）を示す概略図。
【図12】入出力部のパッケージ構成を示す概略図。
【図13】第２の実施形態における車両を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
＜第１の実施形態＞
以下、工場などで用いられるロボットシステムに具現化した第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
以下、工場などで用いられるロボットシステムに具現化した第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0017】
図１に示すように、工場の一画には、前工程にて成型されたワークＷを搬送するコンベア１１が設けられている。コンベア１１によって受渡位置へ配置されたワークＷは当該コンベア１１に併設された垂直多関節型の産業用ロボット（ロボット１５という）によってケースに収容される。ワークＷはケースに収容された状態でコンベア１２又はコンベア１３により後工程（例えば加工工程や組付工程）に搬送されることとなる。
【0018】
図２に示すように、ロボット１５の本体部（ロボット本体２１）は、台座等に固定されるベース部２２と、当該ベース部２２により支持されているショルダ部２３と、ショルダ部２３により支持されている下アーム部２４と、下アーム部２４により支持されている第１上アーム部２５と、第１上アーム部２５により支持されている第２上アーム部２６と、第２上アーム部２６により支持されている手首部２７と、手首部２７により支持されているフランジ部２８とを有している。
【0019】
ベース部２２及びショルダ部２３には、それらベース部２２及びショルダ部２３を連結する第１関節部が形成されており、ショルダ部２３は第１関節部の連結軸（第１軸ＡＸ１）を中心として水平方向に回動可能となっている。ショルダ部２３及び下アーム部２４には、それらショルダ部２３及び下アーム部２４を連結する第２関節部が形成されており、下アーム部２４は第２関節部の連結軸（第２軸ＡＸ２）を中心として上下方向に回動可能となっている。下アーム部２４及び第１上アーム部２５には、それら下アーム部２４及び第１上アーム部２５を連結する第３関節部が形成されており、第１上アーム部２５は第３関節部の連結軸（第３軸ＡＸ３）を中心として上下方向に回動可能となっている。第１上アーム部２５及び第２上アーム部２６には、それら第１上アーム部２５及び第２上アーム部２６を連結する第４関節部が形成されており、第２上アーム部２６は第４関節部の連結軸（第４軸ＡＸ４）を中心として捻り方向に回動可能となっている。第２上アーム部２６及び手首部２７には、それら第２上アーム部２６及び手首部２７を連結する第５関節部が形成されており、手首部２７は第５関節部の連結軸（第５軸ＡＸ５）を中心として上下方向に回動可能となっている。手首部２７及びフランジ部２８には、それら手首部２７及びフランジ部２８を連結する第６関節部が形成されており、フランジ部２８は第６関節部の連結軸（第６軸ＡＸ６）を中心として捻り方向に回動可能となっている。各関節部には、関節部を回動させる電動式アクチュエータとしてのサーボモータ３１と、サーボモータ３１に発生する動力を伝達する伝達機構と、各サーボモータ３１に付属のロータリエンコーダ３２とが配設されており、サーボモータ３１及びロータリエンコーダ３２はロボットコントローラ５２に接続されている（図３参照）。
【0020】
ショルダ部２３、下アーム部２４、第１上アーム部２５、第２上アーム部２６、手首部２７、フランジ部２８は、一連となるように配列されることでロボット本体２１におけるアームを構成しており、当該アームの先端部であるフランジ部２８にはハンドタイプのエンドエフェクタ２９が取り付けられている。このエンドエフェクタ２９によってワークＷが把持される。
【0021】
ここで、図３を参照して、ロボットシステム１０の電気的構成について補足説明する。ロボット本体２１に付属の上記ロボットコントローラ５２には、サーボモータ３１等の駆動制御を行う駆動制御部６１と、サーボモータ３１、ロータリエンコーダ３２及び上位コントローラ５１（例えばティーチングペンダントやＰＣ）について信号の入出力を担う入出力部６２とが設けられている。駆動制御部６１は、上位コントローラ５１から箱詰め作業用の動作指示を受けて動作目標位置を特定する。そして、当該動作目標位置と、ロータリエンコーダ３２から取得したポジションデータ、すなわちサーボモータ３１の回転角度（回転位置）を示すエンコーダ値とに基づいてサーボモータ３１の駆動制御を行う。
【0022】
入出力部６２には、ロボットコントローラ５２の外部から入力された信号（以下、入力信号ともいう）、例えば上位コントローラ５１からの動作指示やロータリエンコーダ３２からのポジションデータ等からノイズを除去するノイズ除去部が設けられている。このノイズ除去部にてノイズが除去された信号（後述する出力信号）が駆動制御部６１に入力される。駆動制御部６１には、当該出力信号からデータ（後述する論理値）を検出するデータ検出部（例えばフリップフロップ）が設けられており、このデータ検出部における検出結果に基づいて上述した駆動制御が実行される。
【0023】
ここで、ロボットシステム１０については、上述した入力信号を含む各種信号にノイズが印加される可能性がある。入力信号に印加されるノイズは、ロボット１５自身の動きに起因するものと、ロボット１５の周辺機器の動きに起因するものとに大別される。ここで、入力信号にノイズが印加されるメカニズムについて補足説明する。
【0024】
先ず、ロボット１５の動きに起因するものについて説明する。上述したようにロボット１５にはサーボモータ３１が多数搭載されており、それらサーボモータ３１は駆動制御部６１によって駆動制御（ＰＷＭ制御）される。具体的には、各サーボモータ３１は動力線である配線５６を介してロボットコントローラ５２に接続されており、それら配線５６を通じて駆動制御部６１からサーボモータ３１にＰＷＭパルスが出力される。このＰＷＭパルスのエッジ（立ち上がり／立ち下がり部分）においては、配線５６の周辺の磁界が変化する。本実施形態では、各サーボモータ３１に併設されたロータリエンコーダ３２についても通信線である配線５７を介してロボットコントローラ５２に各々接続されており、上位コントローラ５１についても通信線である配線５５を介してロボットコントローラ５２に接続されている。このため、これら配線５５，５７と配線５６とが近接又は接触した状態で上述した磁界の変化が生じると、電磁誘導によって配線５５，５７（詳しくは送受信中の信号）にノイズが印加され得る。
【0025】
また、図１に示したように、ロボット１５が配置された箱詰め工程では、当該ロボット１５とコンベア１１～１３との協働によってワークＷが搬送される。コンベア１１～１３には駆動部としてモータ１１ａ～１３ａが設けられており、それらモータ１１ａ～１３ａには動力線１１ｂ～１３ｂを介して電力が供給されている（図１参照）。モータ１１ａ～１３ａは、箱詰め作業の進行状況等に応じてＯＮ／ＯＦＦが制御され、ＯＮ／ＯＦＦのタイミングでは動力線１１ｂ～１３ｂの周辺の磁界が変化することとなる。磁界の変化の影響が及ぶ範囲に上記配線５５，５７が位置すると、電磁誘導によって配線５５，５７（詳しくは送受信中の信号）にノイズが印加され得る。
【0026】
配線５５，５７に印加されたノイズについては、信号の適切な送受信を妨げる要因になる可能性がある。例えば図４（ａ）に示すように、ロボットコントローラ５２の入出力部６２とロータリエンコーダ３２の入出力部４１とを繋ぐ配線５７は、ロボットコントローラ５２からロータリエンコーダ３２に送信要求コマンドが送信され且つ当該送信要求コマンドの受信を契機として回転角度（回転位置）を示すポジションデータがロータリエンコーダ３２からロボットコントローラ５２に送信される通信ラインを構成している（所謂Ｕａｒｔ通信）。送信要求コマンドにノイズが印加された場合には、当該ノイズの影響により、ロータリエンコーダ３２が送信要求コマンドを正常に受信できない可能性が生じる。また、ポジションデータにノイズが印加された場合には、当該ノイズの影響により、ロボットコントローラ５２がポジションデータを正常に受信できない可能性が生じる。
【0027】
このような不都合を解消すべく、ロボットシステム（制御システム）には送受信される信号からノイズを除去するためのノイズ除去部（デジタルフィルタ）として差動入力回路が実装されることがある。以下、図５（ａ）を参照して、従来の差動入力回路について説明する。なお、差動信号を用いる通信の規格としてＲＳ４８５，ＲＳ４２２等が知られている。後述する本実施形態の差動入力回路及び図５（a）に示す対比例については何れも、ＲＳ４８５の規格に準じたものとなっている。
【0028】
差動入力回路においては、１の信号線（後述する信号線５７ａに相当）を通じて当該差動入力回路に入力された＋入力（Ｄ＋）の信号を差動アンプに送る信号ラインと、他の信号線（後述する信号線５７ｂに相当）を通じて当該差動入力回路に入力された－入力（Ｄ－）の信号を差動アンプに送る信号ラインとが併設されている。Ｄ＋信号及びＤ－信号は互いに逆位相（ＨＩＧＨレベル／ＬＯＷレベルが逆となる）となるように形成される信号であり、差動アンプはそれら２つの入力信号の電圧差（電位差）に基づいて出力信号（ＨＩＧＨレベル信号／ＬＯＷレベル信号）を生成する。
【0029】
２つの通信線は互いに並走するようにして束ねられており、仮に上述したノイズがＤ＋信号及びＤ－信号の一方に印加される場合には、同様のノイズが他方の信号にも印加される。つまり、ケーブル内外の誘導起電力等に起因したノイズは、同タイミング且つ同程度となるようにしてＤ＋信号及びＤ－信号の両方に印加されることとなる。以下、このようなノイズを「同相ノイズ」ともいう。
【0030】
ここで、差動アンプには入力レンジ（所謂ダイナミックレンジ）が定められており、Ｄ＋信号やＤ－信号が当該入力レンジを外れた電圧のまま差動アンプに入力されることは差動アンプの誤作動や故障等の要因となる。このような事情に配慮して、各信号ラインにはＤ＋信号及びＤ－信号を各々減衰させるアッテネータ（減衰器）が配設されており、それらアッテネータによってＤ＋信号及びＤ－信号を減衰させることで入力レンジを外れた信号が差動アンプに入力されること（過入力）を抑制している（図５（ｂ）参照）。言い換えれば、アッテネータによる減衰を利用することにより、差動アンプを適正に動作させる上で許容できる入（以下、同相入力電圧範囲という）が上記入力レンジよりも広くなっている。
【0031】
上述したように、工場等では様々な要因によってノイズが発生する可能性があるため、上記アッテネータの減衰比を大きくして高電圧となるノイズに対するノイズ耐性を強化すること（すなわちノイズの許容範囲を広くすること）には技術的意義がある。しかしながら、単に減衰比を大きくした場合には、その影響はノイズが印加された部分だけでなく本来の信号部分にも及ぶことになる。つまり、減衰比を無暗に大きくすることは、差動入力回路におけるノイズマージンを低下させる要因になり得る。
【0032】
例えば、図５（ｂ）に示すように、Ｄ＋信号とＤ－信号との電位差ＤＧは、減衰比が大きくなることで小さくなる。その結果、差動アンプにおける出力信号の生成が適正に行われなくなる可能性がある。このような懸念は、減衰比が大きくなるほど顕著となるため、上記アッテネータの減衰比を大きくして高電圧のノイズに対するノイズ耐性を強化することには限界がある。
【0033】
本実施形態に示す差動入力回路については、このような事情に配慮した工夫がなされていることを特徴の１つとしている。以下、図６を参照して、図５（ａ）に示した従来の差動入力回路との相違点を中心に本実施形態における差動入力回路７０について説明する。なお、図５（ａ）に示した差動入力回路と共通となる構成について適宜説明を省略する。また、図６についてはロボットコントローラ５２においてロータリエンコーダ３２からの信号が入力される差動入力回路７０について例示しているが、入出力部６２のノイズ除去部に設けられた他の差動入力回路（例えば上位コントローラ５１からの信号が入力される差動入力回路）についても図６に示す差動入力回路７０と同様の構成である。また、ロータリエンコーダ３２の入出力部４１にはロボットコントローラ５２からの信号が入力される差動入力回路が設けられており、上位コントローラ５１にはロボットコントローラ５２からの信号が入力される差動入力回路が設けられているが、これらの差動入力回路についても図６に示す差動入力回路７０と同様の構成である。
【0034】
先ず、差動入力回路７０と配線５７との関係について補足説明する。配線５７は、２つの信号線５７ａ，５７ｂが互いに並走するようにして束ねられてなる。信号線５７ａは差動入力回路７０の入力端子７０ａに接続されており、ロータリエンコーダ３２からのＤ＋信号は入力端子７０ａ→差動入力回路７０に形成された信号ライン７１を通じて差動アンプ７５に入力される。信号線５７ｂは差動入力回路７０の入力端子７０ｂに接続されており、ロータリエンコーダ３２からのＤ－信号は入力端子７０ｂ→差動入力回路７０に形成された信号ライン７２を通じて差動アンプ７５に入力される。Ｄ＋信号及びＤ－信号はロータリエンコーダ３２の入出力部４１にて互いに逆位相となるように形成され、差動アンプ７５はＤ＋信号及びＤ－信号の電位差に基づいて出力信号（ＨＩＧＨレベル信号／ＬＯＷレベル信号）を生成する。つまり、信号線５７ａ，５７ｂによって１の通信ラインが構成されていると言える。なお、上記配線５５についても２つの信号線を組み合わせて１の通信ラインが構成されている。
【0035】
次に、Ｄ＋信号用の信号ライン７１に配設されたアッテネータ７３及びＤ－信号用の信号ライン７２に配設されたアッテネータ７４について補足説明する。アッテネータ７３は、差動入力回路７０の入力端子７０ａ（Ｄ＋信号用の入力端子）に入力されたＤ＋信号が直接入力される信号ライン７１上の抵抗Ｒ１と、信号ライン７１（詳しくは抵抗Ｒ１と差動アンプ７５との間となる部分）と差動入力回路７０の動作電源（Ｖｃｃ＝５Ｖ）とを繋ぐライン上の抵抗Ｒ３と、信号ライン７１（詳しくは抵抗Ｒ１と差動アンプ７５との間となる部分）とグランドと繋ぐライン上の抵抗Ｒ５とが組み合わされてなる抵抗アレイである。アッテネータ７４についても、差動入力回路７０の入力端子７０ｂ（Ｄ－信号用の入力端子）に入力されたＤ－信号が直接入力される信号ライン７２上の抵抗Ｒ２と、信号ライン７２（詳しくは抵抗Ｒ２と差動アンプ７５との間となる部分）と差動入力回路７０の動作電源（Ｖｃｃ＝５Ｖ）とを繋ぐライン上の抵抗Ｒ４と、信号ライン７１（詳しくは抵抗Ｒ１と差動アンプ７５との間となる部分）とグランドと繋ぐライン上の抵抗Ｒ６との組み合せからなる抵抗アレイである。アッテネータ７３，７４は、抵抗Ｒ２＝抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ４＝抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ６＝抵抗Ｒ５となるように構成されており、両アッテネータ７３，７４は減衰比が同一（何れも１／５）となっている。
【0036】
差動入力回路７０は、信号ライン７１，７２及びアッテネータ７３，７４からなる入力回路部８１と、入力信号の電圧レベル、詳しくは入力端子７０ａにおけるＤ＋信号用の電圧レベルを検出可能な電圧レベル検出回路部８２と、電圧レベル検出回路部８２により検出された電圧レベルに応じて入力信号の電圧レベルをシフトさせる（信号を折りたたむ）レベルシフト回路部８３とを有してなる。なお、「電圧レベル」とは、入力信号の電圧（入力端子７０ａにおけるＤ＋信号用の電圧）が後述する範囲の何れに該当しているかを意味している。
【0037】
電圧レベル検出回路部８２は、差動アンプ７５と同様に動作電源（Ｖｃｃ）で駆動する構成となっており、電圧レベル検出回路部８２には５Ｖの電源システムにて入力信号（Ｄ＋信号）の電圧レベルを検出可能とすべく当該入力信号を減衰させるアッテネータ８４が併設されている。アッテネータ８４は、信号ライン７１から分岐する分岐ラインを通じて入力信号が直接入力される抵抗Ｒ７と、当該分岐ラインと差動入力回路７０の動作電源（Ｖｃｃ＝５Ｖ）とを繋ぐライン上の抵抗Ｒ８と、分岐ラインとグランドと繋ぐライン上の抵抗Ｒ９とが組み合わされてなる抵抗アレイである。
【0038】
上述した分岐ラインは、信号ライン７１においてアッテネータ７４の前段から、すなわちＤ＋信号用の入力端子７０ａとアッテネータ７４と間となる部分から分岐しており、当該分岐ラインを通じてアッテネータ７４による減衰が行われていないＤ＋信号がアッテネータ８４に入力される。そして、アッテネータ８４にて減衰されたＤ＋信号が電圧レベル検出回路部８２に入力されることとなる。本実施形態では、最大±３７Ｖの同相ノイズを想定しており、５Ｖの電源システムである点を考慮して減衰比を１／２０に設定している。
【0039】
例えば入力信号における７．５Ｖの変化は、アッテネータ８４によって０．３７５Ｖ（７．５Ｖ／２０）の変化＋２．５Ｖ（アッテネータ８４におけるバイアス電圧）に置き換わる。言い換えれば電圧レベル検出回路部８２にて検出された電圧が０．３７５Ｖ＋２．５Ｖであれば、入力信号の電圧は７．５Ｖである。なお、電圧レベル検出回路部８２に併設されたアッテネータ８４の減衰比（１／２０）は、信号ライン７１上のアッテネータ７３の減衰比（１／５）よりも大きい。
【0040】
電圧レベル検出回路部８２は、並列接続された複数のコンパレータ９１～９４（コンパレータ群）を有してなり、アッテネータ８４にて減衰された信号（電圧）がそれらコンパレータ９１～９４に各々入力される。各コンパレータ９１～９４には閾値となる電圧が個別に設定されており、アッテネータ８４により減衰された信号の電圧とそれら閾値との比較結果に応じてレベルシフト回路部８３への出力が切り替わる構成となっている。
【0041】
レベルシフト回路部８３は、信号ライン７１，７２に接続された独立型の定電流源ＳＡ～ＳＤを有してなり、コンパレータ９１～９４はこれら定電流源ＳＡ～ＳＢをＯＮ状態／ＯＦＦ状態に切り替えることによりアッテネータ７４を流れる電流（定電流）を制御する。以下、電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３について詳しく説明する。なお、定電流源ＳＡ～ＳＤは、ノーマリーＯＦＦ（ノーマリーオープン）となるように構成されている。
【0042】
定電流源ＳＡは、動作電源（Ｖｃｃ：５Ｖ）と信号ライン７１とを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＡ１と、動作電源（Ｖｃｃ：５Ｖ）と信号ライン７２とを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＡ２と、信号ライン７１とグランドとを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＡ３と、信号ライン７２とグランドとを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＡ４との組み合せとなっている。これら定電流源ＳＡ１～ＳＡ４については、ＯＮ状態となることで何れも１．８７５ｍＡの定電流を流す構成となっている。
【0043】
上記コンパレータ群を構成している第１コンパレータ９１は、定電流源ＳＡ１～ＳＡ４を制御対象としている。第１コンパレータ９１おいては、上限側の第１閾値Ｕ１としてバイアス電圧（２．５Ｖ）＋０．３７５Ｖ（入力端子７０ａにおける入力信号の電圧：＋７．５Ｖに相当）が設定されており、下限側の第１閾値Ｌ１としてバイアス電圧（２．５Ｖ）－０．３７５Ｖ（入力端子７０ａにおける入力信号の電圧：－７．５Ｖに相当）が設定されている。なお、上記各数値については、元のアッテネータ７４の減衰比を１／５、差動アンプ７５の入力幅を２．５Ｖを基準に±１．５Ｖとした場合に、同相入力は±１．５Ｖ×５＝±７．５Ｖとなり、これをアッテネータ８４にて減衰すると±７．５Ｖ／２０＝±０．３７５Ｖとなることを根拠としている。
【0044】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧がそれら下限側の第１閾値Ｌ１（２．５Ｖ－０．３７５Ｖ）～上限側の第１閾値Ｕ１（２．５Ｖ＋０．３７５Ｖ）の範囲（第１範囲）内である場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第１閾値Ｌ１´（－７．５Ｖ）～第１閾値Ｕ１´（７．５Ｖ）の範囲内である場合には、定電流源ＳＡ１～ＳＡ４を何れもＯＦＦ状態のままとする。つまり、第１コンパレータ９１及び定電流源ＳＡによるレベルシフトは実行されない。
【0045】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が上限側の第１閾値Ｕ１（２．５Ｖ＋０．３７５Ｖ）を上回っている場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第１閾値Ｕ１´（７．５Ｖ）を上回っている場合には、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２をＯＮ状態に制御する（定電流源ＳＡ３，ＳＡ４はＯＦＦ状態に維持）。定電流源ＳＡ１，ＳＡ２がＯＮ状態となることで、信号ライン７１，７２に設けられた既存の減衰抵抗（アッテネータ７３，７４）を流れる電流が変化し、当該減衰抵抗にてＤ＋信号及びＤ－信号（減衰前）の電圧が一定程度（本実施形態では７．５Ｖ）引き下げられることとなる。これにより、差動アンプ７５への入力電圧についても一定程度（本実施形態では１．５Ｖ）降下することとなる。なお、この引き下げについては、アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が上限側の第１閾値Ｕ１以下となった際に解除される（定電流源ＳＡ１～ＳＡ４が全てＯＦＦ状態となる）。
【0046】
ここで、図７を参照して、レベルシフトの考え方について補足説明する。図７の左側に示すように、動作電源（Ｖｃｃ）＝５Ｖ、抵抗Ｒ１，Ｒ２＝４ｋΩ、抵抗Ｒ３，Ｒ４＝２ｋΩ、抵抗Ｒ５，Ｒ６＝２ｋΩ、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２（ＯＮ状態）の定電流＝１．８７５ｍＡである場合には、テブナンの定理によって図７の中央に示す構成、すなわち動作電源（Ｖｃｃ）＝２．５Ｖ、抵抗Ｒ１，Ｒ２＝４ｋΩ、抵抗Ｒ３，Ｒ４／／抵抗Ｒ５，Ｒ６の各合成＝１ｋΩ、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２（ＯＮ状態）の定電流＝１．８７５ｍＡに置き換えることができる。また、この構成については、テブナンの定理によって（抵抗Ｒ１，Ｒ２／／抵抗Ｒ３，Ｒ４）×１．８７５ｍＡ＝１．５Ｖとなり、図７の右側に示す構成、すなわち動作電源（Ｖｃｃ）＝２．５Ｖ、抵抗Ｒ１，Ｒ２＝４ｋΩ、抵抗Ｒ３，Ｒ４／／抵抗Ｒ５，Ｒ６の各合成＝１ｋΩ、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２→１．５Ｖ電源（電圧源）に置き換えることができる。この「２．５Ｖ」がアッテネータ７３，７４におけるバイアス電圧に相当する。以上の構成によれば、アッテネータ７３，７４に定電流を流すことで差動アンプ７５への入力電圧を１．５Ｖ引き下げる構成が実現できる。つまり、レベルシフトは、入力信号の電圧が閾値を超える場合に、レベルシフト回路部８３を制御して定電流源ＳＡ～ＳＤをＯＮ状態／ＯＦＦ状態に切り替えることにより信号ライン７１，７２を流れる電流を変化さて、差動アンプ７５の入力レンジ内に当該入力信号を収めることを狙ったものである。なお、入力端子７０ａ，７０ｂ（図示略）側の電圧を電圧Ｖｘ、差動アンプ７５側の電圧Ｖｙ、レベルシフトにて変動させる電圧（図７においては引き下げる電圧）を電圧Ｖｚ（引き下げの場合：－、引き上げの場合：＋）とした場合、電圧Ｖｙ＝２．５Ｖ＋（電圧Ｖｘ－２．５Ｖ）×１ｋΩ／（１ｋΩ＋４ｋΩ）＋Ｖｚの関係となる。
【0047】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が下限側の第１閾値Ｌ１（２．５Ｖ－０．３７５Ｖ）を下回っている場合、すなわち入力端子７０ａ（図示略）における入力信号の電圧が第１閾値Ｌ１´（－７．５Ｖ）を下回っている場合には、定電流源ＳＡ３，ＳＡ４をＯＮ状態に制御する（定電流源ＳＡ１，ＳＡ２はＯＦＦ状態に維持）。定電流源ＳＡ３，ＳＡ４がＯＮ状態となることで、信号ライン７１，７２に設けられた既存の減衰抵抗（アッテネータ７３，７４）を流れる電流が変化し、当該減衰抵抗にてＤ＋信号及びＤ－信号（減衰前）の各電圧が一定程度（具体的には７．５Ｖ）引き上げられることとなる。これにより、差動アンプ７５への入力電圧についても一定程度（具体的には１．５Ｖ）上昇することとなる。なお、このレベルシフトについては、アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が下限側の第１閾値Ｌ１以上となった際に解除される（定電流源ＳＡ１～ＳＡ４が全てＯＦＦ状態となる）。
【0048】
定電流源ＳＢは、動作電源（Ｖｃｃ：５Ｖ）と信号ライン７１とを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＢ３と、動作電源（Ｖｃｃ：５Ｖ）と信号ライン７２とを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＢ４と、信号ライン７１とグランドとを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＢ１と、信号ライン７２とグランドとを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＢ２との組み合せとなっている。これら定電流源ＳＢ１～ＳＢ４については、ＯＮ状態となることで何れも１．８７５ｍＡの定電流を流す構成となっている。
【0049】
上記コンパレータ群を構成している第２コンパレータ９２は、定電流源ＳＢ１～ＳＢ４を制御対象としている。第２コンパレータ９２おいては、上限側の第２閾値Ｕ２としてバイアス電圧（２．５Ｖ）＋０．７５Ｖ（入力端子７０ａにおける入力信号の電圧：＋１５Ｖに相当）が設定されており、下限側の第２閾値Ｌ２としてバイアス電圧（２．５Ｖ）－０．７５Ｖ（入力端子７０ａにおける入力信号の電圧：－１５Ｖに相当）が設定されている。つまり、第２閾値Ｕ２，Ｌ２は上記第１閾値Ｕ１，Ｌ１の２倍となっている。
【0050】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧がそれら下限側の第２閾値Ｌ２（２．５Ｖ－０．７５Ｖ）～上限側の第２閾値Ｕ２（２．５Ｖ＋０．７５Ｖ）の範囲（第２範囲）内である場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第２閾値Ｌ２´（－１５Ｖ）～第２閾値Ｕ２´（１５Ｖ）の範囲内である場合には、定電流源ＳＢ１～ＳＢ４を何れもＯＦＦ状態のままとする。つまり、第２コンパレータ９２及び定電流源ＳＢによるレベルシフトは実行されない。
【0051】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が上限側の第２閾値Ｕ２（２．５Ｖ＋０．７５Ｖ）を上回っている場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が上限側の第２閾値Ｕ２´（１５Ｖ）を上回っている場合には、定電流源ＳＢ１，ＳＢ２をＯＮ状態に制御する（定電流源ＳＢ３，ＳＢ４はＯＦＦ状態に維持）。定電流源ＳＢ１，ＳＢ２がＯＮ状態となることで、信号ライン７１，７２に設けられた既存の減衰抵抗（アッテネータ７３，７４）を流れる電流が変化し、当該減衰抵抗にてＤ＋信号及びＤ－信号（減衰前）の電圧が一定程度（本実施形態では７．５Ｖ）引き下げられることとなる。これにより、差動アンプ７５への入力電圧についても一定程度（本実施形態では１．５Ｖ）降下することとなる。なお、このレベルシフトについては、アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が上限側の第２閾値Ｕ２以下となった際に解除される（定電流源ＳＢ１～ＳＢ４が全てＯＦＦ状態となる）。
【0052】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が下限側の第２閾値Ｌ２（２．５Ｖ－０．７５Ｖ）を下回っている場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第２閾値Ｌ２´（－１５Ｖ）を下回っている場合には、定電流源ＳＢ３，ＳＢ４をＯＮ状態に制御する（定電流源ＳＢ１，ＳＢ２はＯＦＦ状態に維持）。定電流源ＳＢ３，ＳＢ４がＯＮ状態となることで、信号ライン７１，７２に設けられた既存の減衰抵抗（アッテネータ７３，７４）を流れる電流が変化し、当該減衰抵抗にてＤ＋信号及びＤ－信号（減衰前）の電圧が一定程度（具体的には７．５Ｖ）引き上げられることとなる。これにより、差動アンプ７５への入力電圧についても一定程度（具体的には１．５Ｖ）上昇することとなる。なお、このレベルシフトについては、アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が下限側の第２閾値Ｌ２以上となった際に解除される（定電流源ＳＢ１～ＳＢ４が全てＯＦＦ状態となる）。
【0053】
定電流源ＳＣは、動作電源（Ｖｃｃ：５Ｖ）と信号ライン７１とを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＣ３と、動作電源（Ｖｃｃ：５Ｖ）と信号ライン７２とを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＣ４と、信号ライン７１とグランドとを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＣ１と、信号ライン７２とグランドとを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＣ２との組み合せとなっている。これら定電流源ＳＣ１～ＳＣ４については、ＯＮ状態となることで何れも１．８７５ｍＡの定電流を流す構成となっている。
【0054】
上記コンパレータ群を構成している第３コンパレータ９３は、定電流源ＳＣ１～ＳＣ４を制御対象としている。第３コンパレータ９３おいては、上限側の第３閾値Ｕ３としてバイアス電圧（２．５Ｖ）＋１．１２５Ｖ（入力端子７０ａにおける入力信号の電圧：＋２２．５Ｖに相当）が設定されており、下限側の第３閾値Ｌ３としてバイアス電圧（２．５Ｖ）－１．１２５Ｖ（入力端子７０ａにおける入力信号の電圧：－２２．５Ｖに相当）が設定されている。つまり、第３閾値Ｕ３，Ｌ３は上記第１閾値Ｕ１，Ｌ１の３倍となっている。
【0055】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧がそれら下限側の第３閾値Ｌ３（２．５Ｖ－１．１２５Ｖ）～上限側の第３閾値Ｕ３（２．５Ｖ＋１．１２５Ｖ）の範囲（第３範囲）内である場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第３閾値Ｌ３´（－２２．５Ｖ）～第３閾値Ｕ３´（２２．５Ｖ）の範囲内である場合には、定電流源ＳＣ１～ＳＣ４を何れもＯＦＦ状態のままとする。つまり、第３コンパレータ９３及び定電流源ＳＣによるレベルシフトは実行されない。
【0056】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が上限側の第３閾値Ｕ３（２．５Ｖ＋１．１２５Ｖ）を上回っている場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第３閾値Ｕ３´（２２．５Ｖ）を上回っている場合には、定電流源ＳＣ１，ＳＣ３をＯＮ状態に制御する（定電流源ＳＣ２，ＳＣ４はＯＦＦ状態に維持）。定電流源ＳＣ１，ＳＣ３がＯＮ状態となることで、信号ライン７１，７２に設けられた既存の減衰抵抗（アッテネータ７３，７４）を流れる電流が変化し、当該減衰抵抗にてＤ＋信号及びＤ－信号（減衰前）の電圧が一定程度（本実施形態では７．５Ｖ）引き下げられることとなる。これにより、差動アンプ７５への入力電圧についても一定程度（本実施形態では１．５Ｖ）降下することとなる。なお、このレベルシフトについては、アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が上限側の第３閾値Ｕ３以下となった際に解除される（定電流源ＳＣ１～ＳＣ４が全てＯＦＦ状態となる）。
【0057】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が下限側の第３閾値Ｌ３（２．５Ｖ－１．１２５Ｖ）を下回っている場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第３閾値Ｌ３´（－２２．５Ｖ）を下回っている場合には、定電流源ＳＣ３，ＳＣ４をＯＮ状態に制御する（定電流源ＳＣ１，ＳＣ２はＯＦＦ状態に維持）。定電流源ＳＣ３，ＳＣ４がＯＮ状態となることで、信号ライン７１，７２に設けられた既存の減衰抵抗（アッテネータ７３，７４）を流れる電流が変化し、当該減衰抵抗にてＤ＋信号及びＤ－信号（減衰前）の電圧が一定程度（具体的には７．５Ｖ）引き上げられることとなる。これにより、差動アンプ７５への入力電圧についても一定程度（具体的には１．５Ｖ）上昇することとなる。なお、このレベルシフトについては、アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が下限側の第３閾値Ｌ３以上となった際に解除される（定電流源ＳＣ１～ＳＣ４が全てＯＦＦ状態となる）。
【0058】
定電流源ＳＤは、動作電源（Ｖｃｃ：５Ｖ）と信号ライン７１とを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＤ３と、動作電源（Ｖｃｃ：５Ｖ）と信号ライン７２とを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＤ４と、信号ライン７１とグランドとを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＤ１と、信号ライン７２とグランドとを繋ぐライン上に配設された定電流源ＳＤ２との組み合せとなっている。これら定電流源ＳＤ１～ＳＤ４については、ＯＮ状態となることで何れも１．８７５ｍＡの定電流を流す構成となっている。
【0059】
上記コンパレータ群を構成している第４コンパレータ９４は、定電流源ＳＤ１～ＳＤ４を制御対象としている。第４コンパレータ９４おいては、上限側の第４閾値Ｕ４としてバイアス電圧（２．５Ｖ）＋１．５Ｖ（入力端子７０ａにおける入力信号の電圧：＋３０Ｖに相当）が設定されており、下限側の第４閾値Ｌ４としてバイアス電圧（２．５Ｖ）－１．５Ｖ（入力端子７０ａにおける入力信号の電圧：－３０Ｖに相当）が設定されている。つまり、第４閾値Ｕ４，Ｌ４は上記第１閾値Ｕ１，Ｌ１の４倍となっている。
【0060】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧がそれら下限側の第４閾値Ｌ４（２．５Ｖ－１．５Ｖ）～上限側の第４閾値Ｕ４（２．５Ｖ＋１．５Ｖ）の範囲（第４範囲）内である場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第４閾値Ｌ４´（－３０Ｖ）～第４閾値Ｕ４´（３０Ｖ）の範囲内である場合には、定電流源ＳＤ１～ＳＤ４を何れもＯＦＦ状態のままとする。つまり、第４コンパレータ９４及び定電流源ＳＤによるレベルシフトは実行されない。
【0061】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が上限側の第４閾値Ｕ４を上回っている場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第４閾値Ｕ４´を上回っている場合には、定電流源ＳＤ１，ＳＤ２をＯＮ状態に制御する（定電流源ＳＤ３，ＳＤ４はＯＦＦ状態に維持）。定電流源ＳＤ１，ＳＤ２がＯＮ状態となることで、信号ライン７１，７２に設けられた既存の減衰抵抗（アッテネータ７３，７４）を流れる電流が変化し、当該減衰抵抗にてＤ＋信号及びＤ－信号（減衰前）の電圧が一定程度（本実施形態では７．５Ｖ）引き下げられることとなる。これにより、差動アンプ７５への入力電圧についても一定程度（本実施形態では１．５Ｖ）降下することとなる。なお、このレベルシフトについては、アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が上限側の第４閾値Ｕ４以下となった際に解除される（定電流源ＳＤ１～ＳＤ４が全てＯＦＦ状態となる）。
【0062】
アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が下限側の第４閾値Ｌ４を下回っている場合、すなわち入力端子７０ａにおける入力信号の電圧が第４閾値Ｌ４´を下回っている場合には、定電流源ＳＤ３，ＳＤ４をＯＮ状態に制御する（定電流源ＳＤ１，ＳＤ２はＯＦＦ状態に維持）。定電流源ＳＤ３，ＳＤ４がＯＮ状態となることで、信号ライン７１，７２に設けられた既存の減衰抵抗（アッテネータ７３，７４）を流れる電流が変化し、当該減衰抵抗にてＤ＋信号及びＤ－信号（減衰前）の電圧が一定程度（具体的には７．５Ｖ）引き上げられることとなる。これにより、差動アンプ７５への入力電圧についても一定程度（具体的には１．５Ｖ）上昇することとなる。なお、このレベルシフトについては、アッテネータ８４による減衰後の信号の電圧が下限側の第４閾値Ｌ４以上となった際に解除される（定電流源ＳＤ１～ＳＤ４が全てＯＦＦ状態となる）。
【0063】
本実施形態ではコンパレータと定電流源との組み合せを複数併用することにより、電圧レベル検出回路部８２によって検出された電圧に応じてレベルシフトを複数段階で実行可能としている。以下、図８（ａ）を参照して、検出される電圧と各定電流源のＯＮ状態／ＯＦＦ状態との関係について補足説明する。以下、説明の便宜上、電圧レベル検出回路部８２により検出されたＤ＋信号の電圧（入力端子７０ａにおけるＤ＋信号の電圧）を「電圧Ｄ」ともいう。
【0064】
０Ｖ≦電圧Ｄが≦７．５Ｖ（第１閾値Ｕ１´）の場合には、定電流源ＳＡ１～ＳＡ４，ＳＢ１～ＳＢ４，ＳＣ１～ＳＣ４，ＳＤ１～ＳＤ４は全てＯＦＦ状態となり、上述したレベルシフトは発生しない。
【0065】
７．５Ｖ（第１閾値Ｕ１´）＜電圧Ｄ≦１５Ｖ（第２閾値Ｕ２´）の場合には、第１段階（ＬＶ１）のレベルシフトが発生する。すなわち、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２がＯＮ状態、定電流源ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＢ１～ＳＢ４，ＳＣ１～ＳＣ４，ＳＤ１～ＳＤ４がＯＦＦ状態となり、Ｄ＋信号及びＤ－信号の各電圧が７．５Ｖ引き下げられる（差動アンプ７５への入力電圧が１．５Ｖ引き下げられる）。
【0066】
１５Ｖ（第２閾値Ｕ２´）＜電圧Ｄ≦２２．５Ｖ（第３閾値Ｕ３´）の場合には、第２段階（ＬＶ２）のレベルシフトが発生する。すなわち、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＢ１，ＳＢ２がＯＮ状態、定電流源ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＢ３，ＳＢ４，ＳＣ１～ＳＣ４，ＳＤ１～ＳＤ４がＯＦＦ状態となり、Ｄ＋信号及びＤ－信号の各電圧が１５Ｖ引き下げられる（差動アンプ７５への入力電圧が３Ｖ引き下げられる）。
【0067】
２２．５Ｖ（第３閾値Ｕ３´）＜電圧Ｄ≦３０Ｖ（第４閾値Ｕ４´）の場合には、第３段階（ＬＶ３）のレベルシフトが発生する。すなわち、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＣ１，ＳＣ２がＯＮ状態、定電流源ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＢ３，ＳＢ４，ＳＣ３，ＳＣ４，ＳＤ１～ＳＤ４がＯＦＦ状態となり、Ｄ＋信号及びＤ－信号の各電圧が２２．５Ｖ引き下げられる（差動アンプ７５への入力電圧が４．５Ｖ引き下げられる）。
【0068】
３０Ｖ（第４閾値Ｕ４´）＜電圧Ｄの場合には、第４段階（ＬＶ４）のレベルシフトが発生する。すなわち、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＤ１，ＳＤ２がＯＮ状態、定電流源ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＢ３，ＳＢ４，ＳＣ３，ＳＣ４，ＳＤ３，ＳＤ４がＯＦＦ状態となり、Ｄ＋信号及びＤ－信号の各電圧が３０Ｖ引き下げられる（差動アンプ７５への入力電圧が６Ｖ引き下げられる）。
【0069】
－７．５Ｖ（第１閾値Ｌ１´）≦電圧Ｄが≦０Ｖの場合には、定電流源ＳＡ１～ＳＡ４，ＳＢ１～ＳＢ４，ＳＣ１～ＳＣ４，ＳＤ１～ＳＤ４は全てＯＦＦ状態となり、上述したレベルシフトは発生しない。
【0070】
－１５Ｖ（第２閾値Ｌ２´）≦電圧Ｄ＜－７．５Ｖ（第１閾値Ｌ１´）の場合には、第１段階（ＬＶ１）のレベルシフトが発生する。すなわち、定電流源ＳＡ３，ＳＡ４がＯＮ状態、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＢ１～ＳＢ４，ＳＣ１～ＳＣ４，ＳＤ１～ＳＤ４がＯＦＦ状態となり、Ｄ＋信号及びＤ－信号の各電圧が７．５Ｖ引き上げられる（差動アンプ７５への入力電圧が１．５Ｖ引き上げられる）。
【0071】
－２２．５Ｖ（第３閾値Ｌ３´）≦電圧Ｄ＜－１５Ｖ（第２閾値Ｌ２´）の場合には、第２段階（ＬＶ２）のレベルシフトが発生する。すなわち、定電流源ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＢ３，ＳＢ４がＯＮ状態、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＣ１～ＳＣ４，ＳＤ１～ＳＤ４がＯＦＦ状態となり、Ｄ＋信号及びＤ－信号の各電圧が１５Ｖ引き上げられる（差動アンプ７５への入力電圧が３Ｖ引き上げられる）。
【0072】
－３０Ｖ（第４閾値Ｌ４´）≦電圧Ｄ＜－２２．５Ｖ（第３閾値Ｌ３´）の場合には、第３段階（ＬＶ３）のレベルシフトが発生する。すなわち、定電流源ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＢ３，ＳＢ４，ＳＣ３，ＳＣ４がＯＮ状態、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＤ１～ＳＤ４がＯＦＦ状態となり、Ｄ＋信号及びＤ－信号の各電圧が２２．５Ｖ引き上げられる（差動アンプ７５への入力電圧が４．５Ｖ引き上げられる）。
【0073】
電圧Ｄ＜－３０Ｖ（第４閾値Ｌ４´）の場合には、第４段階（ＬＶ４）のレベルシフトが発生する。すなわち、定電流源ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＢ３，ＳＢ４，ＳＣ３，ＳＣ４，ＳＤ３，ＳＤ４がＯＮ状態、定電流源ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＤ１，ＳＤ２がＯＦＦ状態となり、Ｄ＋信号及びＤ－信号の各電圧が３０Ｖ引き上げられる（差動アンプ７５への入力電圧が６Ｖ引き上げられる）。
【0074】
つまり、コンパレータと定電流源との組み合せ＝「１組」により実行されるＬＶ１のレベルシフトによりカバーできる電圧範囲は±７．５Ｖ×２＝±１５Ｖとなり、コンパレータと定電流源との組み合せ＝「２組」により実行されるＬＶ２のレベルシフトによりカバーできる電圧範囲は±７．５Ｖ×３＝±２２．５Ｖとなり、コンパレータと定電流源との組み合せ＝「３組」により実行されるＬＶ３のレベルシフトによりカバーできる電圧範囲は±７．５Ｖ×４＝±３０Ｖとなり、コンパレータと定電流源との組み合せ＝「４組」により実行されるＬＶ４のレベルシフトによりカバーできる電圧範囲は±７．５Ｖ×５＝±３７．５Ｖとなる（図８（ｂ）参照）。
【0075】
以上詳述した差動入力回路７０によれば、入力端子７０ａから当該差動入力回路７０（信号ライン７１）に入力されたＤ＋信号から電圧レベルを検出する。すなわち、実際の電圧が電圧レベル検出回路部８２にて設定されている何れの範囲に入っているかを検出する。そして、検出した電圧レベルがレベルシフトの適用範囲内であれば、Ｄ＋信号及びＤ－信号が減衰及びレベルシフトの対象となり、検出した電圧レベルがレベルシフトの適用範囲外であれば、Ｄ＋信号及びＤ－信号が減衰の対象（レベルシフトの対象外）となる（図９（ａ）参照）。このようにして、大きな同相ノイズ（高電圧のノイズ）が入力された場合にレベルシフトを実施する構成とすれば、ノイズ耐性を強化できる。一方、上記適用範囲外の小さなノイズレベルでは、入力回路部８１しか動作しないため、すなわちアッテネータ７３，７４による減衰のみとなるため（図９（ｂ）参照）、ノイズマージンとノイズ耐性は担保され、実用上好ましい構成を実現できる。
【0076】
次に、図１０のタイミングチャートを参照して、レベルシフトの流れについて説明する。
【0077】
図１０には、本来の入力信号（例えば入力端子７０ａに入力されるＤ＋信号）が０Ｖとなっている状況下にて、当該入力信号に同相ノイズ（±３７Ｖ）が印加された場合を示している。この入力信号については、ＬＶ４のレベルシフトの対象になるため、±３７Ｖの入力が７．５Ｖ×Ｎ回となるようにして折り畳まれることとなる。なお、本実施形態に示す差動入力回路７０においては、±３７Ｖの同相ノイズが印加された場合にはレベルシフト回路部８３によるレベルシフトとアッテネータ７３，７４による減衰との両方が作用することになるが、説明の便宜上、図１０（ａ）にはレベルシフト及び減衰が作用していない場合の同相ノイズの波形を仮想的に示しており、図１０（ｂ）には図１０（ａ）に示す波形にレベルシフトのみが作用した場合を仮想的に示している。図１０（ａ）に示す波形にレベルシフト及び減衰の両方が作用した場合については図１０（ｃ）に例示している通りとなる。
【0078】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、ｔ１のタイミングでは、検出した電圧Ｄが７．５Ｖ（第１閾値Ｕ１´）を上回っている。このためＬＶ１のレベルシフトによって入力信号の電圧が７．５Ｖ引き下げられることとなる。電圧の引き下げは瞬時に実行され、その際の電圧の減少スピードは増加スピードを上回る。これにより、波形が－側へ折り返すこととなり、入力信号に＋側に凸となる波形、すなわち１回目の折り畳みが生じている。
【0079】
ＬＶ１のレベルシフト中（電圧引き下げ中）も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の上昇が続き、ｔ２のタイミングにて検出した電圧Ｄが１５Ｖ（第２閾値Ｕ２´）を上回っている。このためＬＶ１→ＬＶ２のレベルシフトに移行して入力信号が合算で１５Ｖ引き下げられることとなる。電圧の引き下げは瞬時に実行され、その際の電圧の減少スピードは増加スピードを上回る。これにより、波形が－側へ折り返すこととなり、入力信号に＋側に凸となる波形、すなわち２回目の折り畳みが生じている。
【0080】
ＬＶ２のレベルシフト中（電圧引き下げ中）も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の上昇が続き、ｔ３のタイミングにて検出した電圧Ｄが２２．５Ｖ（第３閾値Ｕ３´）を上回っている。このためＬＶ２→ＬＶ３のレベルシフトに移行して入力信号が合算で２２．５Ｖ引き下げられることとなる。電圧の引き下げは瞬時に実行され、その際の電圧の減少スピードは増加スピードを上回る。これにより、波形が－側へ折り返すこととなり、入力信号に＋側に凸となる波形、すなわち３回目の折り畳みが生じている。
【0081】
ＬＶ３のレベルシフト中（電圧引き下げ中）も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の上昇が続き、ｔ４のタイミングにて検出した電圧Ｄが３０Ｖ（第４閾値Ｕ４´）を上回っている。このためＬＶ３→ＬＶ４のレベルシフトに移行して入力信号が合算で３０Ｖ引き下げられることとなる。電圧の引き下げは瞬時に実行され、その際の電圧の減少スピードは増加スピードを上回る。これにより、波形が－側へ折り返すこととなり、入力信号に＋側に凸となる波形、すなわち４回目の折り畳みが生じている。
【0082】
その後は、入力信号の電圧は上昇から降下に転じているが、ＬＶ４のレベルシフトのままとなり、合算で３０Ｖ引き下げが継続される。
【0083】
ｔ５のタイミングにて検出した電圧Ｄは３０Ｖ（第４閾値Ｕ４´）を下回っている。このため、ＬＶ４→ＬＶ３のレベルシフトに移行して電圧の引き下げが３０Ｖ→２２．５Ｖに緩和されている。電圧の引き下げ緩和は瞬時に実行され、その際の電圧の増加スピードは減少スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に＋側に凸となる波形、すなわち５回目の折り畳みが生じている。
【0084】
ＬＶ３のレベルシフト中も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の降下が続き、ｔ６のタイミングにて検出した電圧Ｄは２２．５Ｖ（第３閾値Ｕ３´）を下回っている。このため、ＬＶ３→ＬＶ２のレベルシフトに移行して電圧の引き下げが２２．５Ｖ→１５Ｖに緩和されている。電圧の引き下げ緩和は瞬時に実行され、その際の電圧の増加スピードは減少スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に＋側に凸となる波形、すなわち６回目の折り畳みが生じている。
【0085】
ＬＶ２のレベルシフト中も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の降下が続き、ｔ７のタイミングにて検出した電圧Ｄは１５Ｖ（第２閾値Ｕ２´）を下回っている。このため、ＬＶ２→ＬＶ１のレベルシフトに移行して電圧の引き下げが１５Ｖ→７．５Ｖに緩和されている。電圧の引き下げ緩和は瞬時に実行され、その際の電圧の増加スピードは減少スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に＋側に凸となる波形、すなわち７回目の折り畳みが生じている。
【0086】
ＬＶ１のレベルシフト中も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の降下が続き、ｔ８のタイミングにて検出した電圧Ｄは７．５Ｖ（第１閾値Ｕ１´）を下回っている。このため、レベルシフトが解除される。当該解除は瞬時に実行され、その際の電圧の増加スピードは減少スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に＋側に凸となる波形、すなわち８回目の折り畳みが生じている。
【0087】
以降も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の降下が続き、ｔ９のタイミングにて検出した電圧Ｄは－７．５Ｖ（第１閾値Ｌ１´）を下回っている。このためＬＶ１のレベルシフトによって入力信号の電圧が７．５Ｖ引き上げられることとなる。電圧の引き上げは瞬時に実行され、その際の電圧の増加スピードは減少スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に－側に凸となる波形、すなわち９回目の折り畳みが生じている。
【0088】
ＬＶ１のレベルシフト中（電圧引き上げ中）も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の降下が続き、ｔ１０のタイミングにて検出した電圧Ｄが－１５Ｖ（第２閾値Ｌ２´）を下回っている。このためＬＶ１→ＬＶ２のレベルシフトに移行して入力信号が合算で１５Ｖ引き上げられることとなる。電圧の引き上げは瞬時に実行され、その際の電圧の増加スピードは減少スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に－側に凸となる波形、すなわち１０回目の折り畳みが生じている。
【0089】
ＬＶ２のレベルシフト中（電圧引き上げ中）も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の降下が続き、ｔ１１のタイミングにて検出した電圧Ｄが－２２．５Ｖ（第３閾値Ｌ３´）を下回っている。このためＬＶ２→ＬＶ３のレベルシフトに移行して入力信号が合算で２２．５Ｖ引き上げられることとなる。電圧の引き上げは瞬時に実行され、その際の電圧の増加スピードは減少スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に－側に凸となる波形、すなわち１１回目の折り畳みが生じている。
【0090】
ＬＶ３のレベルシフト中（電圧引き上げ中）も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の降下が続き、ｔ１２のタイミングにて検出した電圧Ｄが－３０Ｖ（第４閾値Ｌ４´）を下回っている。このためＬＶ３→ＬＶ４のレベルシフトに移行して入力信号が合算で３０Ｖ引き上げられることとなる。電圧の引き上げは瞬時に実行され、その際の電圧の増加スピードは減少スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に－側に凸となる波形、すなわち１２回目の折り畳みが生じている。
【0091】
その後は、入力信号の電圧は降下から上昇に転じているが、ＬＶ４のレベルシフトのままとなり、合算で３０Ｖ引き上げが継続される。
【0092】
ｔ１３のタイミングにて検出した電圧Ｄは－３０Ｖ（第４閾値Ｌ４´）を上回っている。このため、ＬＶ４→ＬＶ３のレベルシフトに移行して電圧の引き上げが３０Ｖ→２２．５Ｖに緩和されている。電圧の引き上げ緩和は瞬時に実行され、その際の電圧の減少スピードは増加スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に－側に凸となる波形、すなわち１３回目の折り畳みが生じている。
【0093】
ＬＶ３のレベルシフト中も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の上昇が続き、ｔ１４のタイミングにて検出した電圧Ｄは－２２．５Ｖ（第３閾値Ｌ３´）を上回っている。このため、ＬＶ３→ＬＶ２のレベルシフトに移行して電圧の引き上げが２２．５Ｖ→１５Ｖに緩和されている。電圧の引き上げ緩和は瞬時に実行され、その際の電圧の減少スピードは増加スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に－側に凸となる波形、すなわち１４回目の折り畳みが生じている。
【0094】
ＬＶ２のレベルシフト中も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の上昇が続き、ｔ１５のタイミングにて検出した電圧Ｄは－１５Ｖ（第２閾値Ｌ２´）を上回っている。このため、ＬＶ２→ＬＶ１のレベルシフトに移行して電圧の引き上げが１５Ｖ→７．５Ｖに緩和されている。電圧の引き上げ緩和は瞬時に実行され、その際の電圧の減少スピードは増加スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に－側に凸となる波形、すなわち１５回目の折り畳みが生じている。
【0095】
ＬＶ１のレベルシフト中も入力端子７０ａにおける入力信号の電圧の上昇が続き、ｔ１６のタイミングにて検出した電圧Ｄは－７．５Ｖ（第１閾値Ｌ１´）を上回っている。このため、レベルシフトが解除される。当該解除は瞬時に実行され、その際の電圧の減少スピードは増加スピードを上回る。これにより、波形が＋側へ折り返すこととなり、入力信号に－側に凸となる波形、すなわち１６回目の折り畳みが生じている。
【0096】
以上のように、±３７Ｖの同相ノイズの波形を複数回（１６回）折り畳むことで±７．５Ｖ＋２．５Ｖの範囲に収めている。
【0097】
そして、このようなレベルシフト（折り畳み）にアッテネータ７３，７４による減衰（１／５）を併用することにより、±１．５Ｖ＋２．５Ｖの波形（図１０（ｃ）参照）が形成されている。つまり、この波形については１Ｖ～４Ｖで推移し、差動アンプ７５の入力レンジ（０Ｖ～５Ｖ）に収まっている。つまり、±３７Ｖの同相ノイズが加わったとしても、差動アンプ７５を適切に動作させることが可能となっている。
【0098】
次に、図１１（ａ）に示す本来のＤ＋信号及びＤ－信号（０Ｖ／４Ｖの二値信号）に図１０（ａ）に示した±３７Ｖの同相ノイズが印加された場合の挙動について説明する。図１１（ｂ）には図１１（ａ）に示す本来の信号に図１０（ａ）に示した同相ノイズが印加されたものについてレベルシフト及び１／５の減衰が作用した場合を例示している。
【0099】
図１１（ｂ）に示すように、０Ｖ／４Ｖの二値信号であるＤ＋信号及びＤ－信号の両方に、±３７Ｖの同相ノイズと上記２．５Ｖのバイアス電圧とが印加されたものが差動アンプ７５に入力されることとなる場合であっても、差動入力回路７０によるレベルシフト及び減衰によって、当該信号が差動アンプ７５の入力範囲（０Ｖ～５Ｖ）に収まっている。これらＤ＋信号及びＤ－信号が入力範囲に収まることで、差動アンプ７５の適正な動作が担保されている。
【0100】
具体的には、差動アンプ７５は、Ｄ＋信号とＤ－信号との電位差に基づいて出力信号を生成しているが、出力信号生成時にも同相ノイズが印加されている部分についても入力範囲を外れていないため当該同相ノイズに起因した誤作動は発生しない（図１１（ｃ）参照）。そして、差動アンプ７５に入力されるＤ＋信号及びＤ－信号についてはレベルシフト及び減衰の影響によって振幅（ＨＩＧＨレベル部分とＬＯＷレベル部分との電位差）が小さくなってはいるものの、差動アンプ７５を経て当該振幅が増大することにより、後段のロジック判定等で信号が誤検出されることを好適に抑制される。
【0101】
ここで、±２５V程度の電圧がＩＣに印加される場合には、中耐圧の半導体プロセスが採用されることが多い。サーボモータ等の駆動用の動力線（例えば動力線１１ｂ～１３ｂ、配線５６）と信号線（例えば配線５５，５７）とが並走し得る場合には±２５Ｖよりも大きい電圧を想定する必要があり、この場合の中耐圧の半導体プロセス（プロセスノード）ではなく高耐圧の半導体プロセス（プロセスノード）が必要になる。つまり、上述した差動入力回路７０についてはノイズ耐性を強化できる反面、製造コストが嵩みやすくなる。本実施形態ではこのような事情に配慮した工夫がなされていることを特徴の１つとしている。以下、図６及び図１２を参照して当該工夫について説明する。
【0102】
図６に示したように、差動入力回路７０の入力端子７０ａ，７０ｂに入力されるＤ＋信号及びＤ－信号は、同相ノイズが印加されることで±２５Ｖを超える高電圧となる可能性がある。つまり、アッテネータ７３，７４の初段の抵抗Ｒ１，Ｒ２やアッテネータ８４の初段の抵抗Ｒ７については高電圧が直接入力される可能性がある。そこで、図１２に示すように、これらの抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７を特性が同じディスクリート抵抗とした上で、入力回路部８１、電圧レベル検出回路部８２、レベルシフト回路部８３における主たる構成を集積したＩＣ（半導体チップ６７）とともにマルチチップパッケージ化している。具体的には、半導体チップ６７が実装されたリードフレーム６６には当該半導体チップ６７と分けて抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７が実装されており、それら半導体チップ６７及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７を覆うようにしてモールドパッケージ６５が設けられている。より詳しくは、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７は、リードフレーム６６の一端寄りとなる位置にまとめて配置（集約配置）されている。なお、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７よりも入力される電圧が低い抵抗Ｒ３～Ｒ６，Ｒ８～Ｒ９については高耐圧の半導体プロセスが不要であり、これら抵抗Ｒ３～Ｒ６，Ｒ８～Ｒ９を半導体チップ６７に内蔵されている。
【0103】
抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７については高耐圧の半導体プロセスが適用されるが、これらをまとめて配置することで高耐圧の半導体プロセスを採用すべき箇所を限定できる。これにより、ノイズ耐性の強化による製造コストの増加を抑制できる。
【0104】
以上詳述した第１の実施形態によれば、以下の優れた効果が期待できる。
【0105】
本実施形態に示した差動入力回路７０（「受信回路」、「差動入力受信回路」に相当）においては、入力信号（「差動入力信号」に相当）の電圧差に応じて出力信号（「差動出力信号」に相当）が生成され、両入力信号に同様のノイズ（コモンモードノイズ、同相ノイズ）が印加されたとしても当該ノイズは出力信号の生成時に差動アンプ７５にて除去される。差動アンプ７５については入力信号（電圧）の入力レンジが定められており、当該入力レンジを超える信号が入力されることは誤作動や故障の要因になる。ロボットシステム１０（制御システム５０）については高電圧のノイズが発生する環境下にて使用され得るため、ロボットシステム１０の動作安定性の向上等を図る上で入力レンジを超える信号の入力を抑えることが重要となる。例えば、差動アンプの前段に配設されたアッテネータ７３，７４の減衰比を大きくすれば、大きなノイズに対するノイズ耐性を強化できる。但し、アッテネータ７３，７４による減衰はノイズが印加された部分だけでなくノイズが印加されていない部分（本来の信号）にも及ぶことになる。このため、減衰比が大きくなれば２つの入力信号の電圧差は小さくなり、本来の信号に対するノイズマージンが低下し得る。
【0106】
この点、本実施形態に示した構成によれば、信号ラインに入力された差動入力信号の電圧値を検出し、検出した電圧値が閾値を超えている場合に、差動入力信号の電圧値を一定程度小さくするようにして制御することにより差動アンプ７５への入力前に入力信号の波形をシフトさせることができる。つまり、閾値を超えるような大きなノイズが印加された場合には、波形のシフトによって入力信号の電圧値を差動アンプの入力レンジに収めることが可能となり、大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させることができる。そして、閾値を超えない信号（例えば本来の信号）についてはシフトの対象外とすることで、２つの入力信号の電圧差が小さくなって本来の信号に対するノイズマージンが低下するといった不都合が生じることもない。故に、ロボットシステム１０（制御システム５０）におけるノイズ耐性を好適に向上させることができる。
【0107】
上述したように電圧値が閾値を超えた場合に入力信号の電圧値を一定程度小さくすることで波形をシフトさせる構成においては、シフト量を大きくすることで閾値を大きく超えるノイズについても差動アンプの入力レンジに収めることが可能となる反面、閾値を僅かに越えるノイズについてはシフトが過剰となり得る。つまり、シフト量を大きく設定してノイズの許容範囲を拡張するには限界がある。そこで、本実施形態に示したように、アッテネータ７３，７４による減衰機能と、レベルシフト回路部８３等によるシフト機能とを併用することにより、ノイズの許容範囲を好適に拡張できる。
【0108】
そして、アッテネータ７３，７４に定電流を流すようにして定電流源ＳＡ～ＳＤを制御することで波形をシフトさせる構成によれば、一部構成を両機能で共用とすることができ、差動入力回路７０に係る構成が複雑になることを抑制できる。
【0109】
シフト中に電圧値が閾値以下となった場合に当該シフトを解除する構成とすれば、上記本来の信号への影響を小さくすることができる。これは、本来の信号に対するノイズマージンが低下するといった不都合を生じにくくする上で好ましい。
【0110】
例えば、１の閾値を大きく超えるノイズ及び当該閾値を小さく超えるノイズの何れについても一義的に波形をシフトさせる構成を想定した場合には、シフト量を大きくすれば大きなノイズに対応できるものの、小さなノイズの場合に信号の改変（例えばＨＩ／ＬＯＷの反転）を回避する上で設定可能なシフト量に制約が生じる。この点、本実施形態に示したように、第１閾値を超えた場合には１段階目（ＬＶ１）のシフト→第２閾値を超えた場合には第２段階目（ＬＶ２）のシフト→第３閾値を超えた場合には３段階目（ＬＶ３）のシフト→第４閾値を超えた場合には第４段階目（ＬＶ４）のシフトとなるように段階的にシフトを行う構成とすれば、各段階におけるシフトの程度を小さくすることができる。つまり、比較的大きなノイズ及び比較的に小さなノイズの両方について適切なシフトが可能となる。
【0111】
なお、本実施形態に示したように１段階目（ＬＶ１）のシフト～４段階目（ＬＶ４）のシフトとでシフト量（変動幅）を揃える構成とすることは、閾値を大きく超えるノイズや閾値を小さく超えるノイズの何れについてもノイズ耐性を強化しつつ、シフト機能が適切な差動出力信号の生成を妨げる要因になることを抑制する上で好ましい。
【0112】
第１の信号ライン７１に入力された第１信号の電圧値を検出し、検出した電圧値が閾値を超えている場合に、第１信号及び第２信号の両方をシフトさせる構成とすれば、シフト機能によって信号間の電圧差の関係が崩れることを抑制し、差動アンプ７５にて出力信号を適切に生成することができる。特に、上述の如く段階的に信号をシフトさせる場合には、シフトの段階を各信号にて揃えることには技術的意義がある。
【0113】
本実施形態に示したように信号ライン用のアッテネータ７３，７４の初段の抵抗Ｒ１，Ｒ２及び電圧検出用のアッテネータ８４の初段の抵抗Ｒ７、すなわちノイズによって大きな電圧が加わる抵抗については、大きな電圧が加わらない他の構成と比べて半導体プロセス（プロセスノード）に要求される耐圧レベルについても高くなる。そして、耐圧レベルの高い半導体プロセスについてはコストが嵩むため、本実施形態に示した差動入力回路７０の利用促進を図る上で妨げになると想定される。この点、上述した初段の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７を差動入力回路７０における半導体チップ６７とは別に設け、当該半導体チップ６７とともにマルチチップパッケージ化することにより、それら初段の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７を半導体チップ６７に内蔵する構成と比較して、耐圧レベルの高い半導体プロセスが必要になる部分の配置自由度を好適に向上させることができる。これは、当該半導体プロセスの配置箇所をまとめたり短くしたりする上で好ましい。つまり、本実施形態に示したパッケージ構成は、コストの増加による上記不都合の発生を抑制する上で好ましい。
【0114】
本実施形態に示した構成によれば、通信の規格であるＲＳ４８５が適用された制御システム（受信回路）について、ノイズの影響によるシステムの誤差動等を好適に抑制できる。例えば、信号線が高電圧誘導モータ等の高電圧なノイズ源（動力線）と並走する場合であっても、ノイズの影響を抑えることが可能であり、配線の取り回し等の自由度を向上させる上で有利となる。
【0115】
＜第２の実施形態＞
自動車等の車両（車両用制御システム）においては、高い信頼性を求められる通信にシリアル通信プロトコルであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられることがある。車両には車両内部及び外部の様々な要因によってノイズが発生し、それらのノイズ（同相ノイズ）の影響が上記通信プロトコルに及ぶことで車両用の制御が適正に行われなくなると懸念される。特に、車両は様々な環境下にて使用されると想定されるため上記懸念は大きい。
自動車等の車両（車両用制御システム）においては、高い信頼性を求められる通信にシリアル通信プロトコルであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられることがある。車両には車両内部及び外部の様々な要因によってノイズが発生し、それらのノイズ（同相ノイズ）の影響が上記通信プロトコルに及ぶことで車両用の制御が適正に行われなくなると懸念される。特に、車両は様々な環境下にて使用されると想定されるため上記懸念は大きい。
【0116】
本実施形態に示す車両１００の車両用制御システム１５０においては（図１３参照）、デバイス（車両用の各種機器）間の通信に上記ＣＡＮが用いられているとともに、通信に係る構成に上記第１の実施形態と同様の工夫がなされている。以下、図１３を参照して、本実施形態における車両用制御システム１５０について説明する。
【0117】
車両用制御システム１５０は、例えば先行する車両等の障害物を検知するレーダ装置１３３とレーダ装置１３３からの検知情報に基づいて車両の駆動制御やブレーキ制御等を行う車両制御装置１５３とを有してなり、これらレーダ装置１３３と車両制御装置１５３との通信に上記ＣＡＮが用いられている。車両制御装置１５３には、上記各種制御を行う制御部１６１と、他のデバイスとの信号の送受信を行う入出力部１６２とが設けられている。入出力部１６２においてレーダ装置１３３等の各種デバイスから信号を受信する受信回路１７０には、上記第１の実施形態に示した差動入力回路７０（「差動入力受信回路」に相当）と同様の構成が適用されている。具体的には、図示は省略しているが、第１の実施形態に示した、入力回路部８１、電圧レベル検出回路部８２、レベルシフト回路部８３、アッテネータ８４等に相当する各種構成が設けられている。これら各種構成については、第１の実施形態に示した入力回路部８１等と同様であるため説明を省略する。
【0118】
この受信回路１７０によれば、入力信号に印加される同相ノイズの影響を抑制することができるだけでなく、様々な要因によって高電圧の同相ノイズが印加された場合であっても、入力回路部に配設されたアッテネータによる入力信号の減衰に加えて当該ノイズの大きさに応じた入力信号のレベルシフトが実施される。これにより、差動アンプの入力レンジを外れた信号が当該差動アンプに入力されることを抑制し、車両におけるノイズ耐性を好適に強化できる。例えば、信号線が高電圧誘導モータ等の高電圧なノイズ源（動力線）と並走する場合であっても、ノイズの影響を抑えることが可能であり、配線の取り回し等の自由度を向上させる上で有利となる。
【0119】
なお、上記図１３には「差動入力受信回路」の適用例として、レーダ装置１３３から車両制御装置１５３に入力される入力信号用の受信回路１７０を示したが、これに限定されるものではない。例えば、車両制御装置１５３にてレーダ装置１３３以外のデバイスから入力される信号用の受信回路に当該「差動入力受信回路」を適用してもよいし、レーダ装置１３３に設けられた受信回路に当該「差動入力受信回路」を適用してもよい。また、エンジン制御、モータ制御、バッテリ制御、サスペンション制御、トランスミッション制御、ＡＢＳ制御、エアバック制御、ワイパー制御、エアコン制御、センタードアロック制御等の各種制御に係る他のデバイス（詳しくは、上記ＣＡＮが適用されているデバイス）の受信回路に当該「差動入力受信回路」を適用してもよい。
【0120】
＜その他の実施形態＞
なお、上述した各実施形態の記載内容に限定されず例えば次のように実施してもよい。ちなみに、以下の各構成を個別に上記各実施形態に対して適用してもよく、一部又は全部を組み合わせて上記各実施形態に対して適用してもよい。
なお、上述した各実施形態の記載内容に限定されず例えば次のように実施してもよい。ちなみに、以下の各構成を個別に上記各実施形態に対して適用してもよく、一部又は全部を組み合わせて上記各実施形態に対して適用してもよい。
【0121】
・上記各実施形態では、逆位相となるように形成されたＤ＋信号及びＤ－信号が差動アンプ７５に入力され、差動アンプ７５ではそれらＤ＋信号とＤ－信号との電位差に基づいて出力信号を生成する構成とした。これを以下のように変更することも可能である。すなわち、上記Ｄ＋信号及びＤ－信号の一方と、一定電圧となる基準信号とが差動アンプ７５に入力され、差動アンプ７５では当該一方の信号と基準信号との電位差に基づいて出力信号を生成する構成とすることも可能である。このような構成であっても、出力信号の生成の際に同相ノイズを除去することができる。
【0122】
・入力信号の減衰及びレベルシフトの両方を実施する場合の順序については、それら減衰及びレベルシフトが同時に実施される構成、減衰後にレベルシフトが実施される構成、レベルシフト後に減衰が実施される構成の何れとしてもよい。
【0123】
・上記各実施形態に示したアッテネータ７３，７４による減衰機能を省略することも可能である。但し、このような構成においては、レベルシフト単独で大きな電圧に対応する必要が生じる。例えば、電圧レベル検出回路部８２のコンパレータとレベルシフト回路部８３の定電流源との組み合せを増やして、カバーできる電圧範囲を広げるとよい。
【0124】
・上記各実施形態では、定電流源ＳＡ～ＳＤをＯＮ状態／ＯＦＦ状態に切り替えて既存減衰抵抗（アッテネータ７３，７４）を流れる電流を変化させることによりレベルシフトを実現したが、アッテネータ７３，７４とは別にレベルシフト用の抵抗（定電流が流れる抵抗）を設けてもよい。特に、上記他の変形例に示したようにアッテネータ７３，７４（減衰機能）を省略する場合には、信号ライン７１，７２にレベルシフト用の抵抗を配設するとよい。
【0125】
・上記各実施形態では、電圧レベル検出回路部８２のコンパレータとレベルシフト回路部８３の定電流源との組み合せを用いたレベルシフトでは、各組み合せが担う電圧の変動幅（引き上げの幅、引き上げの幅）を揃える構成としたが、必ずしもこれに限定されるものではない。各々の組合せが担う電圧の変動幅が相違するように差別化することも可能である。例えば、ＬＶ１用の組み合せが担う電圧の変動幅＜ＬＶ２用の組み合せが担う電圧の変動幅＜ＬＶ３用の組み合せが担う電圧の変動幅＜ＬＶ４用の組み合せが担う電圧の変動幅、となるように変動幅に差を設けてもよい。また、ＬＶ１用の組み合せが担う電圧の変動幅＝ＬＶ２用の組み合せが担う電圧の変動幅＜ＬＶ３用の組み合せが担う電圧の変動幅＝ＬＶ４用の組み合せが担う電圧の変動幅、となるように変動幅に差を設けてもよい。これらの構成を実現するには、例えば定電流源ＳＡ～ＳＤの電流値に差を設けるとよい。
【0126】
・上記各実施形態では、電圧レベル検出回路部８２のコンパレータとレベルシフト回路部８３の定電流源との組み合せを４組としたが、組み合せの数については任意である。例えば、１組としてもよいし、２組としてもよいし、３組としてもよい。更には５組以上とすることも可能である。
【0127】
・上記各実施形態では、差動入力回路７０に入力される入力信号がアッテネータ７３，７４にて減衰される点を考慮し、差動アンプ７５に入力される波形よりも差動アンプ７５から出力される波形の方が二値信号におけるＨＩＧＨレベルとＬＯＷレベルとの電圧差が大きくなるように増幅させる構成（入力電圧差を増幅させる構成）としたが、差動アンプ７５に入力される波形の電圧差と差動アンプ７５から出力される波形の電圧差とが同じになる構成や、差動アンプ７５に入力される波形の電圧差よりも差動アンプ７５から出力される波形の電圧差の方が小さくなる構成を必ずしも否定するものではない。
【0128】
・上記各実施形態では、信号ライン７１にて入力端子７０ａとアッテネータ７３との間となる部分に分岐ラインを接続した場合について例示したが、レベルシフトが作用しない部分の電圧レベルを検出することができるのであれば、接続位置については任意に変更してもよい。例えば、分岐ラインの接続先を入力端子７０ａとすることも可能である。
【0129】
・上記各実施形態では、コンパレータ９１～９２を用いて、入力信号の電圧が第１範囲～第４範囲の何れに含まれているかの検出（電圧レベルの検出）と、その検出結果に応じた定電流源ＳＡ～ＳＤの制御とを行う構成とした。入力信号の電圧を検出し、検出した電圧に応じてレベルシフトを行うことができるのであれば足り、電圧の検出と定電流源ＳＡ～ＳＤの制御とに係る構成については任意である。例えば、電圧計を用いて入力信号の電圧を検出し、その検出結果をマイコンに入力し、当該マイコンでは予め設定されている第１範囲～第４範囲と検出結果とを比較し、その比較結果に基づいて定電流源ＳＡ～ＳＤをＯＮ状態／ＯＦＦ状態に切り替える構成としてもよい。
【0130】
・上記各実施形態に示した電圧レベル検出回路部８２は、Ｄ＋信号の電圧レベルを検出する構成としたが、これに代えてＤ－信号の電圧レベルを検出する構成とすることも可能である。また、Ｄ＋信号の電圧レベルを検出する検出回路部と、Ｄ－信号の電圧レベルを検出する検出回路部とを各々設け、Ｄ＋信号の電圧レベルに応じて信号ライン７１用の定電流源ＳＡ１，ＳＡ３，ＳＢ１，ＳＢ３，ＳＣ１，ＳＣ３，ＳＤ１，ＳＤ３を制御し、Ｄ－信号の電圧レベルに応じて信号ライン７２用の定電流源ＳＡ２，ＳＡ４，ＳＢ２，ＳＢ４，ＳＣ２，ＳＣ４，ＳＤ２，ＳＤ４を制御する構成とすることも可能である。
【0131】
・上記各実施形態に示したレベルシフト用の各閾値にヒステリシスを設定してもよい。例えば、電圧が上昇する場合に適用される上昇時の第１閾値Ｕ１と電圧が降下する場合に適用される降下時の第１閾値Ｕ１とを各々設け且つ上昇時の第１閾値Ｕ１よりも降下時の第１閾値Ｕ１の方が低くなるように差を設定したり、電圧が降下する場合に適用される降下時の第１閾値Ｌ１と電圧が上昇する場合に適用される上昇時の第１閾値Ｌ１とを各々設け且つ上昇時の第１閾値Ｌ１よりも降下時の第１閾値Ｌ１の方が低くなるように差を設定したりするとよい。
【0132】
・上記各実施形態では、ＬＶ１～ＬＶ４の各々について電圧を引き下げる場合のレベルシフトと電圧を引き上げる場合のレベルシフトとで電圧の変動量（引き下げ量、引き上げ量）を揃える構成としたが、これに限定されるものではない。電圧を引き下げる場合のレベルシフトと電圧を引き上げる場合のレベルシフトとで電圧の変動量を相違させる構成とすることも可能である。例えば、電圧を引き下げる場合のレベルシフトよりも電圧を引き上げる場合のレベルシフトの方が電圧の変動量が大きくなるようにしてもよいし、電圧を引き下げる場合のレベルシフトよりも電圧を引き上げる場合のレベルシフトの方が電圧の変動量が小さくなるようにしてもよい。
【0133】
・上記各実施形態では、アッテネータ７３，７４の減衰比を何れも１／５としたが、これに限定されるものではない。アッテネータ７３，７４の減衰比を何れも１／２、１／４、１／１０等とすることも可能である。また、アッテネータ７３，７４の減衰比は一致させることが好ましいものの、アッテネータ７３の減衰比とアッテネータ７４の減衰比とを相違させることも可能である。
【0134】
・上記各実施形態では、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３をリードフレーム６６における一端寄りとなる部分にまとめて配置したが、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３をリードフレーム６６における中央部分にまとめて配置することも可能である。但し、このような構成では、高耐圧の半導体プロセスが長くなる。これは、製品の品質管理や製造コスト等で不利である。故に、製品の品質管理等に鑑みれば抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３をリードフレーム６６における端部又は端部寄りとなる部分にまとめて配置することには技術的意義がある。なお、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を一箇所にまとめて配置する構成に代えて、それら抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が散在するように離して配置することも可能である。
【0135】
・上記各実施形態では、リードフレーム６６に、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７と半導体チップ６７とを分けて配設したが、必ずしもこれに限定されるものではない。抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７の一部（例えば抵抗Ｒ１，Ｒ２）を半導体チップ６７と分けて配設する一方、残り（例えば抵抗Ｒ７）については半導体チップ６７に内蔵する構成とすることも可能である。なお、レベルシフト非対応の差動入力回路においても、本変形例に示すアッテネータ７３，７４の抵抗Ｒ１，Ｒ２に相当する構成を半導体チップ６７に相当する構成と分けてパッケージを形成するとよい。
【0136】
なお、上記各実施形態に示したレベルシフトに係る構成（電圧レベル検出回路部８２やレベルシフト回路部８３）を具備しない差動入力回路についても、上述したパッケージに係る思想（すなわち抵抗Ｒ１，Ｒ２を半導体チップ６７とは別に設けてそれら各種構成をマルチチップパッケージとする構成）を適用することも可能である。
【0137】
・上記各実施形態では、デバイス間の通信（ロボットコントローラ５２とロータリエンコーダ３２との通信）として、Ｕａｒｔ通信を例示したが、通信プロトコルについてはこれに限定されるものではない。例えば、ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ（登録商標）等の他の通信プロトコルとすることも可能である。
【0138】
・上記各実施形態では、差動信号を用いる通信の規格であるＲＳ４８５が適用された制御システム（差動入力回路７０等）にレベルシフト回路部８３等のレベルシフトに係る構成を設けた場合について例示したが、これに限定されるものではない。差動信号を用いる通信の規格であるＲＳ４２２が適用された制御システム（差動入力回路７０等）にレベルシフト回路部８３等のレベルシフトに係る構成を設けることも可能である。
【0139】
・上記各実施形態では、電圧レベル検出回路部８２によって、入力信号の電圧レベルを検出する構成としたが、これに限定されるものではない。少なくとも、入力信号の電圧を検出して、その検出した電圧値とレベルシフト用の閾値とを比較することができるのであれば、具体的構成については任意である。
【0140】
・実際のユースケースでは入力端子７０ａ，７０ｂ（Ｄ＋，Ｄ－）に、ノイズ対策としてコモンモードノイズフィルタを追加実装することが多い。但し、この種のコモンモードノイズフィルタは周波数依存し、一般的には１００ＭＨｚ以上のコモンモードノイズが除去の対象となる。本実施形態に示した構成では、半導体デバイスを通過可能な全周波数帯域のノイズに有効である。上述したコモンモードノイズフィルタは高周波に優位なので、当該コモンモードノイズフィルタと本実施形態に示した構成とを併用することで様々なノイズを除去可能となる。
【0141】
・上記第１の実施形態では、工場の箱詰め工程に適用されたロボットシステム１０にノイズ除去に係る構成（差動入力回路７０）を適用した場合について例示したが、当該ノイズ除去に係る構成を例えば製品の組立工程、検査工程、梱包工程に適用されたロボットシステムに適用することも可能である。また、工場以外で使用される産業用ロボット以外のロボット（例えば飲食店や病院で使用されるロボット）に上記ノイズ除去に係る構成を適用してもよい。更には、当該ノイズ除去に係る構成を、無人搬送ロボット等の搬送車やＮＣ工作機械等の工作機械に適用してもよい。
【0142】
＜上記各実施形態から抽出される発明群について＞
以下、上記各実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、上記各実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。
以下、上記各実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、上記各実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。
【0143】
＜特徴Ａ群＞
以下の特徴Ａ群は、「工場等で用いられる産業用ロボット等の産業機器には、ソレノイドやサーボモータ等の電動式アクチュエータが搭載されているものがある。この種の産業機器においては、電動式アクチュエータへ駆動電力を供給するための電源線をノイズ源としたノイズ（高電圧サージノイズ）が信号線に印加される可能性がある。特に強電線である電源線と弱電線である信号線とが近接配置される場合にはそのような懸念が一層強くなる。また、工場においては産業機器が多数設置されることが多く、他の産業機器の電源線等がノイズ源になる可能性もある。信号線に印加されたノイズによって信号の送受信が適切に行われなくなることは、産業機器の動作安定性等を損なう要因になる。そこで、産業機器用の制御システムにおいては、ノイズの影響を抑えるべく、ノイズ除去用のフィルタ回路を搭載するといった対策が講じられている（例えば、特許文献１参照）。」という背景技術について、「上述したフィルタ回路の１つとして差動入力受信回路がある。差動入力受信回路においては、例えば２つの信号線を用いて逆位相となる信号（差動入力信号）を差動アンプに入力し、それらの信号の電圧差に基づいて出力信号を生成するように構成されているものがある。２つの信号線は互いに並走するようにしてまとめられており、上述したノイズが両信号に印加される。このようなノイズ（同相ノイズ）については、電圧差に基づいて出力信号を生成する際に除去されることとなる。差動アンプについては信号（電圧）の入力レンジが定められており、当該入力レンジを超える信号が入力されることは誤作動や故障の要因になる。上述したように、産業用機器に搭載される差動入力受信回路においては、入力レンジを超えるようなノイズが印加され得る点に配慮して、以下のような対策が講じられている。すなわち、差動アンプの前段にアッテネータ（抵抗アレイ）を配設し、差動アンプに入力される信号を当該アッテネータにより減衰させるといった対策が講じられている。ここで、アッテネータの減衰比を大きくすれば、大きなノイズに対するノイズ耐性を強化できる。但し、アッテネータによる減衰はノイズが印加された部分だけでなく本来の信号（ノイズが印加されていない部分）にも及ぶことになる。つまり、減衰比が大きくなることで、上述した２つの信号の電圧差が小さくなり、本来の信号に対するノイズマージンが低下する。このように、産業機器用の制御システムにおいては、差動アンプにて出力信号（差動出力信号）を適正に生成可能としつつ大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させる上でノイズ除去に係る構成に未だ改善の余地がある。」という課題等に鑑みてなされたものである。
以下の特徴Ａ群は、「工場等で用いられる産業用ロボット等の産業機器には、ソレノイドやサーボモータ等の電動式アクチュエータが搭載されているものがある。この種の産業機器においては、電動式アクチュエータへ駆動電力を供給するための電源線をノイズ源としたノイズ（高電圧サージノイズ）が信号線に印加される可能性がある。特に強電線である電源線と弱電線である信号線とが近接配置される場合にはそのような懸念が一層強くなる。また、工場においては産業機器が多数設置されることが多く、他の産業機器の電源線等がノイズ源になる可能性もある。信号線に印加されたノイズによって信号の送受信が適切に行われなくなることは、産業機器の動作安定性等を損なう要因になる。そこで、産業機器用の制御システムにおいては、ノイズの影響を抑えるべく、ノイズ除去用のフィルタ回路を搭載するといった対策が講じられている（例えば、特許文献１参照）。」という背景技術について、「上述したフィルタ回路の１つとして差動入力受信回路がある。差動入力受信回路においては、例えば２つの信号線を用いて逆位相となる信号（差動入力信号）を差動アンプに入力し、それらの信号の電圧差に基づいて出力信号を生成するように構成されているものがある。２つの信号線は互いに並走するようにしてまとめられており、上述したノイズが両信号に印加される。このようなノイズ（同相ノイズ）については、電圧差に基づいて出力信号を生成する際に除去されることとなる。差動アンプについては信号（電圧）の入力レンジが定められており、当該入力レンジを超える信号が入力されることは誤作動や故障の要因になる。上述したように、産業用機器に搭載される差動入力受信回路においては、入力レンジを超えるようなノイズが印加され得る点に配慮して、以下のような対策が講じられている。すなわち、差動アンプの前段にアッテネータ（抵抗アレイ）を配設し、差動アンプに入力される信号を当該アッテネータにより減衰させるといった対策が講じられている。ここで、アッテネータの減衰比を大きくすれば、大きなノイズに対するノイズ耐性を強化できる。但し、アッテネータによる減衰はノイズが印加された部分だけでなく本来の信号（ノイズが印加されていない部分）にも及ぶことになる。つまり、減衰比が大きくなることで、上述した２つの信号の電圧差が小さくなり、本来の信号に対するノイズマージンが低下する。このように、産業機器用の制御システムにおいては、差動アンプにて出力信号（差動出力信号）を適正に生成可能としつつ大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させる上でノイズ除去に係る構成に未だ改善の余地がある。」という課題等に鑑みてなされたものである。
【0144】
特徴Ａ１．産業機器（ロボット１５）を対象として制御を行う産業機器用制御システム（制御システム５０）であって、
入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路（入出力部６２）を備え、
前記受信回路は、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ライン（信号ライン７１，７２）と、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプ（差動アンプ７５）と、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）と
を備えている産業機器用制御システム。
入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路（入出力部６２）を備え、
前記受信回路は、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ライン（信号ライン７１，７２）と、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプ（差動アンプ７５）と、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）と
を備えている産業機器用制御システム。
【0145】
本特徴に示す受信回路（差動入力受信回路）においては、差動入力信号の電圧差に応じて差動出力信号が生成され、両差動入力信号に同様のノイズ（コモンモードノイズ、同相ノイズ）が印加されたとしても当該ノイズは差動出力信号の生成時に差動アンプにて除去される。差動アンプについては差動入力信号（電圧）の入力レンジが定められており、当該入力レンジを超える信号が入力されることは誤作動や故障の要因になる。産業機器用の制御システムについては高電圧のノイズが発生する環境下にて使用され得るため、産業機器の動作安定性の向上等を図る上で入力レンジを超える信号の入力を抑えることが重要となる。例えば、差動アンプの前段にアッテネータ（抵抗アレイ）を配設し、差動アンプに入力される信号を当該アッテネータにより減衰させるといった対策を講じることも可能ではある。このような構成によれば、アッテネータの減衰比を大きくすれば、大きなノイズに対するノイズ耐性を強化できる。但し、アッテネータによる減衰はノイズが印加された部分だけでなくノイズが印加されていない部分（本来の信号）にも及ぶことになる。このため、減衰比が大きくなれば２つの差動入力信号の電圧差は小さくなり、本来の信号に対するノイズマージンが低下し得る。
【0146】
この点、本特徴に示す構成によれば、信号ラインに入力された差動入力信号の電圧値を検出し、検出した電圧値が閾値を超えている場合に、差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより差動アンプへの入力前に差動入力信号の波形をシフトさせることができる。つまり、閾値を超えるような大きなノイズが印加された場合には、波形のシフトによって差動入力信号の電圧値を差動アンプの入力レンジに収めることが可能となり、大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させることができる。そして、閾値を超えない信号（例えば本来の信号）についてはシフトの対象外とすることで、２つの差動入力信号の電圧差が小さくなって本来の信号に対するノイズマージンが低下するといった不都合が生じることもない。故に、産業機器用制御システムにおけるノイズ耐性を好適に向上させることができる。
【0147】
差動信号を用いる通信の規格としてＲＳ４８５，ＲＳ４２２等が知られている。それらＲＳ４８５，ＲＳ４２２等が適用された産業機器用制御システム（受信回路）が本特徴に示すシフト用回路部等を具備する構成とすることにより、ノイズの影響によるシステムの誤差動等の更なる抑制に寄与できる。例えば、信号線が高電圧誘導モータ等の高電圧なノイズ源（動力線）と並走する場合であっても、ノイズの影響を抑えることが可能である。
【0148】
なお、「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し」との記載は、信号ラインにおいてシフト用回路部によるシフトが発生してない箇所における差動入力信号の電圧値を示し、例えば受信回路に設けられた差動入力信号用の入力端子の電圧値がこれに相当する。
【0149】
また、「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）」との記載を「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を規定値（例えば７．５Ｖ）だけ小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）」に変更してもよい。
【0150】
特徴Ａ２．前記シフト用回路部は、前記信号ラインに接続された定電流源（例えば定電流源ＳＡ１，ＳＡ２）を有してなり、前記検出した電圧値が前記閾値を超えている場合に、前記信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている抵抗部（アッテネータ７３，７４）に定電流を流すようにして前記定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせる特徴Ａ１に記載の産業機器用制御システム。
【0151】
本特徴に示すように、検出した電圧値が閾値を超えている場合に、信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている抵抗部に定電流を流すようにして定電流源を制御する構成とすれば、特徴Ａ１に示した波形のシフトを具現化できる。
【0152】
特徴Ａ３．前記信号ラインに入力された前記差動入力信号を前記差動アンプに伝送する過程で減衰させるアッテネータ（アッテネータ７３，７４）を備え、
前記シフト用回路部は、前記信号ラインに接続された定電流源（例えば定電流源ＳＡ１，ＳＡ２）を有してなり、前記検出した電圧値が前記閾値を超えている場合に、前記信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている前記アッテネータに定電流を流すようにして前記定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせる特徴Ａ１に記載の産業機器用制御システム。
前記シフト用回路部は、前記信号ラインに接続された定電流源（例えば定電流源ＳＡ１，ＳＡ２）を有してなり、前記検出した電圧値が前記閾値を超えている場合に、前記信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている前記アッテネータに定電流を流すようにして前記定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせる特徴Ａ１に記載の産業機器用制御システム。
【0153】
特徴Ａ１に示したように、電圧値が閾値を超えた場合に差動入力信号の電圧値を小さくすることで波形をシフトさせる構成においては、小さくする度合い（引き下げ量や引き上げ量）を大きくすることで閾値を大きく超えるノイズについても差動アンプの入力レンジに収めることが可能となる反面、閾値を僅かに越えるノイズについてはシフトが過剰となり得る。つまり、上記度合いを大きくしてノイズの許容範囲を拡張するには限界がある。そこで、本特徴に示すように、アッテネータによる減衰機能と、シフト用回路部によるシフト機能とを併用することにより、ノイズの許容範囲を好適に拡張できる。
【0154】
そして、アッテネータに定電流を流すようにして定電流源を制御することで波形をシフトさせる構成にすれば、一部構成を両機能で共用とすることができ、受信回路に係る構成が複雑になることを抑制できる。
【0155】
特徴Ａ４．前記シフト用回路部は、前記波形のシフト中に前記検出した電圧値が前記閾値以下となった場合に当該シフトを解除する特徴Ａ１乃至特徴Ａ３のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
【0156】
シフト中に電圧値が閾値以下となった場合に当該シフトを解除する構成とすれば、上記本来の信号への影響を小さくすることができる。これは、本来の信号に対するノイズマージンが低下するといった不都合を生じにくくする上で好ましい。
【0157】
特徴Ａ５．前記シフト用回路部は、前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を予め設定された値（例えば７．５Ｖ）分小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせる構成となっており、
前記閾値として、第１閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）と当該第１閾値よりも大きい第２閾値（例えば第２閾値Ｕ２´）とを含み、
前記予め設定された値として、第１規定値（例えば７．５Ｖ）と当該第１規定値よりも大きい第２規定値（例えば１５Ｖ）とを含み、
前記シフト用回路部は、前記検出した電圧値が前記第１閾値を超えており且つ前記第２閾値を超えていない場合に、前記差動入力信号の電圧値を前記第１規定値だけ小さくなるようにして制御することにより前記差動入力信号の波形をシフトさせる一方、前記検出した電圧値が前記第２閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を前記第２規定値だけ小さくなるようにして制御することにより前記差動入力信号の波形をシフトさせる特徴Ａ１乃至特徴Ａ４のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
前記閾値として、第１閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）と当該第１閾値よりも大きい第２閾値（例えば第２閾値Ｕ２´）とを含み、
前記予め設定された値として、第１規定値（例えば７．５Ｖ）と当該第１規定値よりも大きい第２規定値（例えば１５Ｖ）とを含み、
前記シフト用回路部は、前記検出した電圧値が前記第１閾値を超えており且つ前記第２閾値を超えていない場合に、前記差動入力信号の電圧値を前記第１規定値だけ小さくなるようにして制御することにより前記差動入力信号の波形をシフトさせる一方、前記検出した電圧値が前記第２閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を前記第２規定値だけ小さくなるようにして制御することにより前記差動入力信号の波形をシフトさせる特徴Ａ１乃至特徴Ａ４のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
【0158】
例えば、１の閾値を大きく超えるノイズ及び当該閾値を小さく超えるノイズの何れについても一義的に波形をシフト（規定値分のシフト）させる構成を想定した場合には、規定値を大きくすれば大きなノイズに対応できるものの、小さなノイズの場合に信号の改変（例えばＨＩ／ＬＯＷの反転）を回避する上で設定可能な規定値に制約が生じる。この点、本特徴に示すように、第１閾値を超えた場合には１段階目のシフト（第１規定値分のシフト）→第２閾値を超えた場合には第２段階目のシフト（第２規定値分のシフト）となるように段階的にシフトを行う構成とすれば、各段階におけるシフトの程度を小さくすることができる。つまり、比較的大きなノイズ及び比較的に小さなノイズの両方について適切なシフトが可能となる。
【0159】
特徴Ａ６．前記閾値として、第１閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）と当該第１閾値よりも大きい第２閾値（例えば第２閾値Ｕ２´）とを含み、
前記シフト用回路部は、前記信号ラインに接続された第１定電流源（例えば定電流源ＳＡ１，ＳＡ２）及び第２定電流源（例えば定電流源ＳＢ１，ＳＢ２）を有してなり、前記検出した電圧値が前記第１閾値を超えている場合に、前記信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている抵抗に定電流を流すようにして前記第１定電流源及び前記第２定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせ、前記検出した電圧値が前記第２閾値を超えている場合に、前記抵抗に前記第１定電流源及び前記第２定電流源から定電流を流すようにして前記第１定電流源及び前記第２定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせる特徴Ａ１乃至特徴Ａ４のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
前記シフト用回路部は、前記信号ラインに接続された第１定電流源（例えば定電流源ＳＡ１，ＳＡ２）及び第２定電流源（例えば定電流源ＳＢ１，ＳＢ２）を有してなり、前記検出した電圧値が前記第１閾値を超えている場合に、前記信号ラインにおいて当該電圧値の検出箇所よりも下流側に設けられている抵抗に定電流を流すようにして前記第１定電流源及び前記第２定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせ、前記検出した電圧値が前記第２閾値を超えている場合に、前記抵抗に前記第１定電流源及び前記第２定電流源から定電流を流すようにして前記第１定電流源及び前記第２定電流源を制御することにより、前記差動入力信号の波形をシフトさせる特徴Ａ１乃至特徴Ａ４のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
【0160】
本特徴に示す構成によれば、検出した電圧値に応じて複数の定電流源を制御することにより、波形を段階的にシフトさせる機能を好適に具現化できる。
【0161】
特徴Ａ７．前記第１定電流源及び前記第２定電流源は、前記信号ラインに定電流を流すＯＮ状態と前記信号ラインに定電流を流さないＯＦＦ状態とに各々切替可能となっており、
前記シフト用回路部には、前記検出した電圧値に応じて前記第１定電流源を前記ＯＮ状態及び前記ＯＦＦ状態に切り替える第１コンパレータ（例えば第１コンパレータ９１）と、前記検出した電圧値に応じて前記第２定電流源を前記ＯＮ状態及び前記ＯＦＦ状態に切り替える第２コンパレータ（例えば第２コンパレータ９２）とが設けられており、
前記検出した電圧値が前記第１閾値を超えており且つ前記第２閾値を超えていない場合には、前記第１コンパレータにより前記第１定電流源が前記ＯＮ状態に制御されるとともに前記第２コンパレータにより前記第２定電流源が前記ＯＦＦ状態に制御され、前記検出した電圧値が前記第２閾値を超えている場合には、前記第１コンパレータにより前記第１定電流源が前記ＯＮ状態に制御されるとともに前記第２コンパレータにより前記第２定電流源が前記ＯＦＦ状態に制御される特徴Ａ６に記載の産業機器用制御システム。
前記シフト用回路部には、前記検出した電圧値に応じて前記第１定電流源を前記ＯＮ状態及び前記ＯＦＦ状態に切り替える第１コンパレータ（例えば第１コンパレータ９１）と、前記検出した電圧値に応じて前記第２定電流源を前記ＯＮ状態及び前記ＯＦＦ状態に切り替える第２コンパレータ（例えば第２コンパレータ９２）とが設けられており、
前記検出した電圧値が前記第１閾値を超えており且つ前記第２閾値を超えていない場合には、前記第１コンパレータにより前記第１定電流源が前記ＯＮ状態に制御されるとともに前記第２コンパレータにより前記第２定電流源が前記ＯＦＦ状態に制御され、前記検出した電圧値が前記第２閾値を超えている場合には、前記第１コンパレータにより前記第１定電流源が前記ＯＮ状態に制御されるとともに前記第２コンパレータにより前記第２定電流源が前記ＯＦＦ状態に制御される特徴Ａ６に記載の産業機器用制御システム。
【0162】
本特徴に示すように、検出した電圧値が第１閾値を超えており且つ第２閾値を超えていない場合には、第１コンパレータにより第１定電流源→ＯＮ状態、第２コンパレータにより第２定電流源→ＯＦＦ状態に制御し、検出した電圧値が第２閾値を超えている場合には、第１コンパレータにより第１定電流源→ＯＮ状態、第２コンパレータにより第２定電流源→ＯＦＦ状態に制御することで波形を段階的にシフトさせる構成を好適に実現できる。
【0163】
なお、例えば第１定電流源による定電流と第２定電流源による定電流とを揃える構成とするとよい。
【0164】
特徴Ａ８．前記シフト用回路部は、前記第１定電流源を前記ＯＮ状態とすることによる電圧値の変動幅と、前記第２定電流源を前記ＯＮ状態とすることによる電圧値の変動幅とが同一となるように構成されている特徴Ａ７に記載の産業機器用制御システム。
【0165】
本特徴に示すように１段階目のシフトと２段階目のシフトとでシフト量（変動幅）を揃える構成とすることは、閾値を大きく超えるノイズや閾値を小さく超えるノイズの何れについてもノイズ耐性を強化しつつ、シフト機能が適切な差動出力信号の生成を妨げる要因になることを抑制する上で好ましい。
【0166】
特徴Ａ９．前記一対の信号ラインとして、前記差動入力信号である第１信号を伝送する第１信号ライン（例えば信号ライン７１）と、前記差動入力信号である第２信号を伝送する第２信号ライン（例えば信号ライン７２）とが設けられており、
前記シフト用回路部は、前記第１信号ラインに入力された前記第１信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が前記閾値を超えている場合に、前記第１信号及び前記第２信号の各電圧値を予め設定された値分小さくなるようにして制御することにより前記差動アンプに入力される前にそれら第１信号及び第２信号の各波形をシフトさせる特徴Ａ１乃至特徴Ａ８のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
前記シフト用回路部は、前記第１信号ラインに入力された前記第１信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が前記閾値を超えている場合に、前記第１信号及び前記第２信号の各電圧値を予め設定された値分小さくなるようにして制御することにより前記差動アンプに入力される前にそれら第１信号及び第２信号の各波形をシフトさせる特徴Ａ１乃至特徴Ａ８のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
【0167】
本特徴に示すように、第１信号ラインに入力された第１信号の電圧値を検出し、検出した電圧値が閾値を超えている場合に、第１信号及び第２信号の両方をシフトさせる構成とすれば、シフト機能によって信号間の電圧差の関係が崩れることを抑制し、差動アンプにて差動出力信号を適切に生成することができる。特に、特徴Ａ５等に示したように、段階的に信号をシフトさせる場合には、シフトの段階を各信号にて揃えることには技術的意義がある。
【0168】
特徴Ａ１０．前記シフト用回路部は、前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を予め設定された値（例えば７．５Ｖ）分小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせる構成となっており、
前記閾値として、上限を規定する上限値（例えば第１閾値Ｕ１´）と、下限を規定する下限値（例えば第１閾値Ｌ１´）とが設けられており、
前記シフト用回路は、前記検出した電圧値が前記上限値を上回っている場合に、前記差動入力信号の電圧値を前記予め設定された値分引き下げるようにして制御することにより前記差動入力信号の波形をシフトさせる一方、前記検出した電圧値が前記下限値を下回っている場合に、前記差動入力信号の電圧値を前記予め設定された値分引き上げるようにして制御することにより前記差動入力信号の波形をシフトさせる特徴Ａ１乃至特徴Ａ９のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
前記閾値として、上限を規定する上限値（例えば第１閾値Ｕ１´）と、下限を規定する下限値（例えば第１閾値Ｌ１´）とが設けられており、
前記シフト用回路は、前記検出した電圧値が前記上限値を上回っている場合に、前記差動入力信号の電圧値を前記予め設定された値分引き下げるようにして制御することにより前記差動入力信号の波形をシフトさせる一方、前記検出した電圧値が前記下限値を下回っている場合に、前記差動入力信号の電圧値を前記予め設定された値分引き上げるようにして制御することにより前記差動入力信号の波形をシフトさせる特徴Ａ１乃至特徴Ａ９のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
【0169】
誘導起電力に起因したノイズについては＋側及び－側の双方に影響する可能性がある。そこで、本特徴に示すように、上限値を上回っている場合には差動入力信号の電圧値を予め設定された値分引き下げるように制御して波形をシフトさせ、下限値を下回っている場合には差動入力信号の電圧値を予め設定された値分引き上げるように制御して波形をシフトさせる構成とすれば、入力レンジから外れた差動入力信号が差動アンプに入力されることを好適に回避できる。
【0170】
なお、「前記検出した電圧値が前記上限値を上回っている場合」と、「前記検出した電圧値が前記下限値を下回っている場合」とで「予め設定された値（規定値）」を同じ値としてもよいし、異なる値としてもよい。
【0171】
特徴Ａ１１（マルチパッケージ）．前記信号ラインに設けられ、当該信号ラインに入力された前記差動入力信号を減衰させる信号ライン用アッテネータ（アッテネータ７３，７４）と、
前記信号ラインに接続された電圧値検出ラインに設けられ、前記差動入力信号の電圧値を検出する前に当該差動入力信号を減衰させる電圧検出用アッテネータ（アッテネータ８４）と
を備え、
前記信号ライン用アッテネータ及び前記電圧検出用アッテネータは何れも、複数の抵抗の組み合せである抵抗アレイであり、
前記信号ライン用アッテネータを構成している各抵抗のうち初段の抵抗と、前記信号ライン用アッテネータを構成している各抵抗のうち初段の抵抗とは、前記受信回路の半導体チップとは別に設けられており、当該半導体チップとともにマルチチップパッケージとなっている特徴Ａ１乃至特徴Ａ１０のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
前記信号ラインに接続された電圧値検出ラインに設けられ、前記差動入力信号の電圧値を検出する前に当該差動入力信号を減衰させる電圧検出用アッテネータ（アッテネータ８４）と
を備え、
前記信号ライン用アッテネータ及び前記電圧検出用アッテネータは何れも、複数の抵抗の組み合せである抵抗アレイであり、
前記信号ライン用アッテネータを構成している各抵抗のうち初段の抵抗と、前記信号ライン用アッテネータを構成している各抵抗のうち初段の抵抗とは、前記受信回路の半導体チップとは別に設けられており、当該半導体チップとともにマルチチップパッケージとなっている特徴Ａ１乃至特徴Ａ１０のいずれか１つに記載の産業機器用制御システム。
【0172】
本特徴に示すように信号ライン用アッテネータ及び電圧検出用アッテネータの初段の抵抗、すなわちノイズによって大きな電圧が加わる抵抗については、大きな電圧が加わらない他の構成と比べて半導体プロセス（プロセスノード）に要求される耐圧レベルについても高くなる。そして、耐圧レベルの高い半導体プロセスについてはコストが嵩むため、特徴Ａ１等に示した技術的思想の利用促進を図る上で妨げになると想定される。この点、本特徴に示すように、上述した初段の抵抗を受信回路における半導体チップとは別に設け、当該半導体チップとともにマルチチップパッケージ化することにより、それら初段の抵抗を半導体チップに内蔵する構成と比較して、耐圧レベルの高い半導体プロセスが必要になる部分の配置自由度を好適に向上させることができる。これは、当該半導体プロセスの配置箇所をまとめたり短くしたりする上で好ましい。つまり、本特徴に示す構成は、コストの増加による上記不都合の発生を抑制する上で好ましい。
【0173】
特徴Ａ１２．産業機器（ロボット１５）を対象として制御を行う産業機器用制御システム（制御システム５０）に適用され、入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路であって、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ライン（信号ライン７１，７２）と、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプ（差動アンプ７５）と、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）と
を備えている受信回路。
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ライン（信号ライン７１，７２）と、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプ（差動アンプ７５）と、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）と
を備えている受信回路。
【0174】
本特徴に示す受信回路によれば、閾値を超えるような大きなノイズが印加された場合には、波形のシフトによって差動入力信号の電圧値を差動アンプの入力レンジに収めることが可能となり、大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させることができる。そして、閾値を超えない信号（例えば本来の信号）についてはシフトの対象外とすることで、２つの差動入力信号の電圧差が小さくなって本来の信号に対するノイズマージンが低下するといった不都合が生じることもない。故に、産業機器用制御システムにおけるノイズ耐性を好適に向上させることができる。
【0175】
差動信号を用いる通信の規格としてＲＳ４８５，ＲＳ４２２等が知られている。それらＲＳ４８５，ＲＳ４２２等が適用された産業機器用制御システム（受信回路）が本特徴に示すシフト用回路部等を具備する構成とすることにより、ノイズの影響によるシステムの誤差動等の更なる抑制に寄与できる。例えば、信号線が高電圧誘導モータ等の高電圧なノイズ源（動力線）と並走する場合であっても、ノイズの影響を抑えることが可能である。
【0176】
なお、「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し」との記載は、信号ラインにおいてシフト用回路部によるシフトが発生してない箇所における差動入力信号の電圧値を示し、例えば受信回路に設けられた差動入力信号用の入力端子の電圧値がこれに相当する。
【0177】
また、「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）」との記載を「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値（例えば第１閾値Ｕ１´）を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を規定値（例えば７．５Ｖ）だけ小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部（例えば電圧レベル検出回路部８２及びレベルシフト回路部８３）」とすることも可能である。
【0178】
＜特徴Ｂ群＞
以下の特徴Ｂ群は、「車両用の制御システム（車両用制御システム）においては、車両自身や外部環境等の様々な要因によってノイズが発生し得る。このようなノイズが信号線に印加され、当該ノイズによって信号の送受信が適切に行われなくなることは、車両の適正な動作の妨げになると懸念される。特に、車両は様々な状態や環境下にて使用されると想定されるため上記懸念は大きい。車両用制御システムにおいては、ノイズの影響を抑えるべく、ノイズ除去用のフィルタ回路を搭載するといった対策が講じられている（例えば、特許文献１参照）。」という背景技術について、「上述したフィルタ回路の１つとして差動入力受信回路がある。差動入力受信回路においては、例えば２つの信号線を用いて逆位相となる信号（差動入力信号）を差動アンプに入力し、それらの信号の電圧差に基づいて出力信号を生成するように構成されているものがある。２つの信号線は互いに並走するようにしてまとめられており、上述したノイズが両信号に印加される。このようなノイズ（同相ノイズ）については、電圧差に基づいて出力信号を生成する際に除去されることとなる。差動アンプについては信号（電圧）の入力レンジが定められており、当該入力レンジを超える信号が入力されることは誤作動や故障の要因になる。上述したように、車両制御システムに適用される差動入力受信回路においては、入力レンジを超えるようなノイズが印加され得る点に配慮して、以下のような対策が講じられている。すなわち、差動アンプの前段にアッテネータ（抵抗アレイ）を配設し、差動アンプに入力される信号を当該アッテネータにより減衰させるといった対策が講じられている。ここで、アッテネータの減衰比を大きくすれば、大きなノイズに対するノイズ耐性を強化できる。但し、アッテネータによる減衰はノイズが印加された部分だけでなく本来の信号（ノイズが印加されていない部分）にも及ぶことになる。つまり、減衰比が大きくなることで、上述した２つの信号の電圧差が小さくなり、本来の信号に対するノイズマージンが低下する。このように、車両用制御システムにおいては、差動アンプにて出力信号（差動出力信号）を適正に生成可能としつつ大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させる上でノイズ除去に係る構成に未だ改善の余地がある。」という課題等に鑑みてなされたものである。
以下の特徴Ｂ群は、「車両用の制御システム（車両用制御システム）においては、車両自身や外部環境等の様々な要因によってノイズが発生し得る。このようなノイズが信号線に印加され、当該ノイズによって信号の送受信が適切に行われなくなることは、車両の適正な動作の妨げになると懸念される。特に、車両は様々な状態や環境下にて使用されると想定されるため上記懸念は大きい。車両用制御システムにおいては、ノイズの影響を抑えるべく、ノイズ除去用のフィルタ回路を搭載するといった対策が講じられている（例えば、特許文献１参照）。」という背景技術について、「上述したフィルタ回路の１つとして差動入力受信回路がある。差動入力受信回路においては、例えば２つの信号線を用いて逆位相となる信号（差動入力信号）を差動アンプに入力し、それらの信号の電圧差に基づいて出力信号を生成するように構成されているものがある。２つの信号線は互いに並走するようにしてまとめられており、上述したノイズが両信号に印加される。このようなノイズ（同相ノイズ）については、電圧差に基づいて出力信号を生成する際に除去されることとなる。差動アンプについては信号（電圧）の入力レンジが定められており、当該入力レンジを超える信号が入力されることは誤作動や故障の要因になる。上述したように、車両制御システムに適用される差動入力受信回路においては、入力レンジを超えるようなノイズが印加され得る点に配慮して、以下のような対策が講じられている。すなわち、差動アンプの前段にアッテネータ（抵抗アレイ）を配設し、差動アンプに入力される信号を当該アッテネータにより減衰させるといった対策が講じられている。ここで、アッテネータの減衰比を大きくすれば、大きなノイズに対するノイズ耐性を強化できる。但し、アッテネータによる減衰はノイズが印加された部分だけでなく本来の信号（ノイズが印加されていない部分）にも及ぶことになる。つまり、減衰比が大きくなることで、上述した２つの信号の電圧差が小さくなり、本来の信号に対するノイズマージンが低下する。このように、車両用制御システムにおいては、差動アンプにて出力信号（差動出力信号）を適正に生成可能としつつ大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させる上でノイズ除去に係る構成に未だ改善の余地がある。」という課題等に鑑みてなされたものである。
【0179】
特徴Ｂ１．車両（車両１００）を対象として制御を行う車両用制御システム（車両用制御システム１５０）であって、
入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路（受信回路１７０）を備え、
前記受信回路は、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ラインと、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプと、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部と
を備えている車両用制御システム。
入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路（受信回路１７０）を備え、
前記受信回路は、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ラインと、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプと、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部と
を備えている車両用制御システム。
【0180】
本特徴に示す受信回路（差動入力受信回路）においては、差動入力信号の電圧差に応じて差動出力信号が生成され、両差動入力信号に同様のノイズ（コモンモードノイズ、同相ノイズ）が印加されたとしても当該ノイズは差動出力信号の生成時に差動アンプにて除去される。差動アンプについては差動入力信号（電圧）の入力レンジが定められており、当該入力レンジを超える信号が入力されることは誤作動や故障の要因になる。車両用制御システムについては高電圧のノイズが発生する環境下にて使用され得るため、車両の動作安定性の向上等を図る上で入力レンジを超える信号の入力を抑えることが重要となる。例えば、差動アンプの前段にアッテネータ（抵抗アレイ）を配設し、差動アンプに入力される信号を当該アッテネータにより減衰させるといった対策を講じることも可能ではある。このような構成によれば、アッテネータの減衰比を大きくすれば、大きなノイズに対するノイズ耐性を強化できる。但し、アッテネータによる減衰はノイズが印加された部分だけでなくノイズが印加されていない部分（本来の信号）にも及ぶことになる。このため、減衰比が大きくなれば２つの差動入力信号の電圧差は小さくなり、本来の信号に対するノイズマージンが低下し得る。
【0181】
この点、本特徴に示す構成によれば、信号ラインに入力された差動入力信号の電圧値を検出し、検出した電圧値が閾値を超えている場合に、差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより差動アンプへの入力前に差動入力信号の波形をシフトさせることができる。つまり、閾値を超えるような大きなノイズが印加された場合には、波形のシフトによって差動入力信号の電圧値を差動アンプの入力レンジに収めることが可能となり、大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させることができる。そして、閾値を超えない信号（例えば本来の信号）についてはシフトの対象外とすることで、２つの差動入力信号の電圧差が小さくなって本来の信号に対するノイズマージンが低下するといった不都合が生じることもない。故に、車両用制御システムにおけるノイズ耐性を好適に向上させることができる。
【0182】
差動信号を用いる通信の規格としてＣＡＮが知られている。上記ＣＡＮが適用された車両用制御システム（受信回路）が本特徴に示すシフト用回路部等を具備する構成とすることにより、ノイズの影響によるシステムの誤差動等の更なる抑制に寄与できる。例えば、信号線が高電圧誘導モータ等の高電圧なノイズ源（動力線）と並走する場合であっても、ノイズの影響を抑えることが可能である。
【0183】
なお、「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し」との記載は、信号ラインにおいてシフト用回路部によるシフトが発生してない箇所における差動入力信号の電圧値を示し、例えば受信回路に設けられた差動入力信号用の入力端子の電圧値がこれに相当する。
【0184】
また、「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部」との記載を「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を規定値だけ小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部」に変更してもよい。
【0185】
特徴Ｂ２．車両（車両１００）を対象として制御を行う車両用制御システム（車両用制御システム１５０）に適用され、入力された入力信号をフィルタ処理し当該フィルタ処理を経ることでノイズを除去した信号を出力信号として出力する受信回路（受信回路１７０）であって、
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ラインと、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプと、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部と
を備えている受信回路。
前記入力信号である差動入力信号を伝送する一対の信号ラインと、
前記信号ラインを通じて伝送された２つの前記差動入力信号の電圧差に応じて前記出力信号である差動出力信号を生成する差動アンプと、
前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部と
を備えている受信回路。
【0186】
本特徴に示す受信回路によれば、閾値を超えるような大きなノイズが印加された場合には、波形のシフトによって差動入力信号の電圧値を差動アンプの入力レンジに収めることが可能となり、大きなノイズに対するノイズ耐性を向上させることができる。そして、閾値を超えない信号（例えば本来の信号）についてはシフトの対象外とすることで、２つの差動入力信号の電圧差が小さくなって本来の信号に対するノイズマージンが低下するといった不都合が生じることもない。故に、車両用制御システムにおけるノイズ耐性を好適に向上させることができる。
【0187】
差動信号を用いる通信の規格としてＣＡＮが知られている。当該ＣＡＮが適用された車両用制御システム（受信回路）が本特徴に示すシフト用回路部等を具備する構成とすることにより、ノイズの影響によるシステムの誤差動等の更なる抑制に寄与できる。例えば、信号線が高電圧誘導モータ等の高電圧なノイズ源（動力線）と並走する場合であっても、ノイズの影響を抑えることが可能である。
【0188】
なお、「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し」との記載は、信号ラインにおいてシフト用回路部によるシフトが発生してない箇所における差動入力信号の電圧値を示し、例えば受信回路に設けられた差動入力信号用の入力端子の電圧値がこれに相当する。
【0189】
また、「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部」との記載を「前記信号ラインに入力された前記差動入力信号の電圧値を検出し、当該検出した電圧値が閾値を超えている場合に、前記差動入力信号の電圧値を規定値だけ小さくするようにして制御することにより前記差動アンプへの入力前に前記差動入力信号の波形をシフトさせるシフト用回路部」とすることも可能である。
【0190】
因みに、上記特徴Ａ２～特徴Ａ１２に示した各技術的思想を特徴Ｂ１～Ｂ２に適用してもよい。
【符号の説明】
【0191】
１０…ロボットシステム、１１～１３…周辺機器としてのコンベア、１５…産業機器としてのロボット、２１…ロボット本体、３１…サーボモータ、３２…ロータリエンコーダ、４１…入出力部、５０…制御システム、５１…上位コントローラ、５２…ロボットコントローラ、５６…配線、５７…配線、５７ａ，５７ｂ…信号線、６２…入出力部、６５…モールドパッケージ、６６…リードフレーム、６７…半導体チップ、７０…差動入力回路、７１，７２…信号ライン、７３，７４…アッテネータ、７５…差動アンプ、８１…入力回路部、８２…電圧レベル検出回路部、８３…レベルシフト回路部、８４…アッテネータ、９１～９４…コンパレータ、１００…車両、１５０…車両用制御システム、１６２…入出力部、１７０…受信回路、Ｒ１～Ｒ９…抵抗、ＳＡ～ＳＤ…定電流源。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
