JP2003046354A - アナログ信号減衰復元システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、長さの異なるケーブルに変更した
とき、ケーブル長に応じた信号減衰を自動的に復元でき
るアナログ信号減衰復元システムを提供する。 【解決手段】 送信側装置１では、ケーブル３を介して
画像表示用のアナログＲＧＢ信号を送信する送信回路11
と、該信号の伝送開始前においてのみケーブル３を介し
て定電圧信号を伝送する定電圧出力回路12を備え、受信
側装置２では、ケーブル３を介して伝送されるアナログ
ＲＧＢ信号を受信し、該信号に対するゲインを調整でき
る受信回路21、ケーブル３を介して伝送される定電圧信
号を受信し、該信号の受信電圧を検知する電圧検知回路
23、該検知された電圧に基づいて前記ケーブルの長さに
係るデータを取得して受信手段のゲインを調整するＭＰ
Ｕ22を備えている。ケーブルが交換されても、その長さ
に応じて受信ゲインを調整するので、ケーブルによる信
号減衰を自動的に復元できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ信号減衰
復元システムに関し、特に、パソコン本体と遠隔な場所
にあるＣＲＴ等の表示装置へ表示用のアナログＲＧＢ信
号をケーブル伝送する場合、ケーブルの長さによって信
号が減衰し、表示装置の画面が暗くなることを防止する
アナログ信号減衰復元システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ネットワークシステムが普及し、
サーバシステムや、工場等のように、高温或いは多振動
等の理由で、パソコン本体とキーボード、マウス、ＣＲ
Ｔ等の表示装置とを、パソコン本体とは離れた場所で使
用する遠隔ユニットの需要が増加してきた。

【０００３】この様に、パソコン本体と離れた場所で操
作できるように、通常、これらの間の信号伝送手段とし
て、長距離対応の面で簡単であり、使用形態的にも都合
が良いことから、長いケーブルが使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、伝送手段と
してケーブルを使用すると、ケーブルの長さによって、
伝送される信号の減衰量が変化する。デジタル信号を伝
送する場合には、この減衰量は、信号上の問題とはなら
ないが、伝送される信号がアナログであり、その振幅に
意味がある信号を伝送する場合には、信号の減衰が問題
となる。そのため、例えば、表示装置をパソコンからさ
らに遠い場所に移動させたとき、さらに長いケーブルで
再接続したような場合には、伝送されるアナログＲＧＢ
信号に対する減衰度が変化し、信号伝送先である表示装
置の画面が暗くなってしまう。

【０００５】そこで、長さが異なるケーブルを再接続し
たとき、表示装置の画面の明るさが変動しないように、
この長いケーブルによる信号減衰を復元するものとし
て、図５に示されるような信号ゲイン調整用の増幅器を
設置していた。

【０００６】図５に示される増幅器は、オペアンプＯ
Ｐ、抵抗Ｒ１及び可変抵抗Ｒ２とで構成され、表示装置
の受信側装置の信号ラインに挿入されている。長さが異
なるケーブルに接続しなおしたときには、信号の減衰量
に応じて変動した表示画面の明るさを、表示画面を見な
がら手動により可変抵抗Ｒ２で調整する。例えば、ケー
ブルがさらに長いものに交換された場合には、表示画面
が暗くなるので、可変抵抗Ｒ２を信号ゲインアップの方
向に調整し、信号減衰分を増幅させる。

【０００７】この様に、パソコンと表示装置との間に接
続されたケーブルの長さを変える度に、手動によって調
整が必要となる。そして、その調整が容易であれば、使
用者の意図しないときに変わってしまうこともあり、ま
た、簡単に変更できないようにされていると、その変更
の際には、操作上の手間が掛かっていまい不便であると
いう問題がある。

【０００８】ところで、パソコンと表示装置との接続を
長いケーブルに変更したとき、表示装置の画面における
画像の輝度を落とさずに表示する対策として、1)ケーブ
ル中での信号減衰をなくす、2)ケーブルによる信号減衰
量を検出してそれに相当する値のみ増幅する等が挙げら
れる。

【０００９】1)において、ケーブルでの信号減衰では、
ケーブル長が３０ｍ以上である長距離になってくると、
交流成分インピーダンスだけでなく、直流成分に対応す
る抵抗の値も無視できなくなる。しかし、安価な方法で
は、この抵抗分による減衰をなくすことは困難である。

【００１０】また、2)において、信号減衰を復元する方
法として、可変抵抗が使用されるが、ケーブル長を変更
した場合や、最初にケーブルを据え付けた場合、ケーブ
ル長と可変抵抗のアンマッチが発生することがある。こ
のアンマッチにより、出力電圧が高くなって、最悪の場
合には、表示装置の回路を破壊することも有りえる。

【００１１】この様な場合には、ケーブル長に関する情
報を、信号が表示装置に出力される前に取得して、予め
復元回路にセットし、正常な電圧で出力されるようにす
る必要がある。このケーブル長に関する情報は、接続さ
れているケーブルの空きピンを利用して送信される。し
かし、接続されているケーブルに空きピンがなく、ケー
ブル自体では、ケーブル長に関する情報を持たせられな
い場合には、対応できない。

【００１２】そこで、本発明は、長さの異なるケーブル
に変更したとき、ケーブルに空きピンがなくとも、簡単
な構成により、ケーブル長に応じた信号減衰を自動的に
復元できるアナログ信号減衰復元システムを提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明では、ケーブル長に応じた信号減衰を自動的
に復元できるアナログ信号減衰復元システムにおいて、
ケーブルを介して伝送されるアナログ信号を受信し、該
信号に対するゲインを調整できる受信手段と、前記ケー
ブルの長さに係るデータに基づいて、前記受信手段のゲ
インを調整する制御手段と、前記伝送信号の伝送開始前
においてのみ、前記ケーブルを介して伝送される定電圧
信号を受信し、該信号の受信電圧を検知する電圧検知手
段とを備え、前記制御手段が、前記電圧検知手段で検知
された前記電圧に基づいて前記ケーブルの長さに係るデ
ータを取得し、前記受信手段のゲインを調整することと
した。

【００１４】そして、さらに、前記ケーブルを介して前
記伝送信号を伝送する送信手段を含め、前記送信手段に
は、前記伝送信号の伝送開始前においてのみ、前記ケー
ブルを介して定電圧信号を伝送する定電圧出力手段を備
えた。

【００１５】また、前記定電圧信号は、電源の立ち上げ
から所定の時間の間のみ伝送されることとした。

【００１６】さらに、外部入力手段を備えており、前記
制御手段は、前記外部入力手段からの入力指示によっ
て、前記受信手段のゲインを微調整することができ、前
記微調整されたゲイン値を記憶・保持し、電源立ち上げ
時に前記ゲイン値に基づいて自動調整するようにした。

【００１７】また、前記制御手段が、外部入力手段から
入力される前記ケーブルの長さに係るデータに基づいて
前記受信手段のゲインを調整することができるように
し、前記外部入力手段は、キーボードであり、前記キー
ボードの特殊キーによりゲイン調整モードを選択でき、
前記キーボードには、ゲイン調整モードが選択されてい
ることを表示できるようにした。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明によるアナログ信
号減衰復元システムの実施形態について、図を参照しな
がら説明する。

【００１９】本実施形態では、パソコンと表示装置を接
続するケーブルに空きピンがない場合でも適用できるよ
うにしたものであり、長さの異なるケーブルに接続し直
したとき、電源投入直後において、本来の伝送信号の送
信前に、当該ケーブルの長さを検知するための定電圧信
号をケーブルの信号伝送ラインに供給するようにした。
受信側において、定電圧信号の減衰を検出することによ
り、当該ケーブルの長さを判断できる。この検出値に基
づいて自動的に信号ゲインを調整することができるの
で、ケーブルによる電圧の減衰を復元できる。

【００２０】図１に、本実施形態によるアナログ信号減
衰復元システムのブロック構成を示した。

【００２１】図示されたアナログ信号減衰復元システム
では、パソコンと、ＣＲＴ等による表示装置とがケーブ
ルによって接続された場合を示しており、パソコンから
表示装置にアナログＲＧＢ信号が伝送され、該信号に基
づいて画像が表示装置の画面に表示される。

【００２２】パソコンに相当する送信側装置１と、表示
装置に相当する受信側装置２とは、ケーブル３によって
接続されている。送信側装置１には、送信回路１１、定
電圧出力回路１２が備えられ、これらは、切換スイッチ
１３によりケーブル３に切換接続される。また、受信側
装置２には、受信回路２１、マイクロプロセッサ・ユニ
ット（ＭＰＵ）２２、電圧検知回路２３が備えられ、受
信回路２１と電圧検知回路２３は、切換スイッチ２４に
よってケーブル３に切換接続される。

【００２３】ここで、送信回路１１と受信回路２１は、
装置本来の伝送信号を送受信するためのものであり、受
信回路２１内には、受信される伝送信号に対するゲイン
を調整する増幅器が内蔵されている。

【００２４】伝送信号に対するゲイン調整用の増幅器
を、図２に示した。増幅器は、オペアンプＯＰ、抵抗Ｒ
１、可変抵抗Ｒ２で構成され、可変抵抗Ｒ２の抵抗値
は、ＭＰＵ２２によって制御される。

【００２５】次いで、図１に示されたアナログ信号減衰
復元システムにおいて、ケーブル３による信号減衰を自
動的に復元する動作について説明する。

【００２６】先ず、送信側装置１と受信側装置２とは、
共に電源ＯＦＦの状態で、ケーブル３について、長さの
異なるケーブル、例えば、以前よりさらに長いケーブル
に交換され接続されたとする。ケーブルの接続が完了し
てから各装置の電源を投入する。

【００２７】通常であれば、電源が投入されると、各装
置は、その後立ち上げられ、信号伝送が可能な状態にな
るが、図１のアナログ信号減衰復元システムでは、電源
投入直後の所定時間の間において、送信側装置１の切換
スイッチ１３は、ケーブル３を定電圧出力回路１２に切
り換え、また、受信側装置２の切換スイッチ２４は、ケ
ーブル３を電圧検知回路２３に切り換える。そのため、
電源投入直後の所定時間の間、伝送信号は送信されな
い。なお、これらの切換スイッチは、電源ＯＮに基づい
たタイマで動作されてもよく、或いは、ＭＰＵ等によっ
てタイミング制御されてもよい。

【００２８】そこで、電源投入直後の所定時間の間、ケ
ーブル３は、定電圧出力回路１２と電圧検知回路２３と
を導通しているので、定電圧出力回路１２は、所定の大
きさの定電圧信号を出力する。この定電圧信号は、ケー
ブル３の伝送ラインを経由して電圧検知回路２３に入力
される。

【００２９】電圧検知回路２３には、Ａ／Ｄコンバータ
等による電圧検出手段が備えられており、出力された定
電圧信号がケーブル３内で減衰した入力された電圧を検
知する。ＭＰＵ２２は、電圧検知回路２３で検知された
電圧値に基づいて、既知の定電圧値と比較し、ケーブル
３のケーブル長による減衰量を求める。そして、この減
衰量に応じて、ＭＰＵ２２は、図２に示されるゲイン調
整用の増幅器における可変抵抗Ｒ２の抵抗値をデジタル
的に制御し、増幅器のゲインを最適値に設定する。ケー
ブル３の交換によりケーブル長が大きくなった場合に
は、信号減衰が大きくなるので、ＭＰＵ２２は、増幅器
のゲインを高めるように可変抵抗Ｒ２を調整する。

【００３０】次いで、電源投入直後から所定時間が経過
すると、切換スイッチ１３は、定電圧出力回路１２から
送信回路１１へ、また、切換スイッチ２４は、電圧検知
回路２３から受信回路へそれぞれ切り換え、送信回路１
１と受信回路２１とがケーブル３を介して接続される。
このときから、送信側装置１から受信側装置２への信号
伝送が開始されることになる。ここで、信号伝送の前に
おいて、受信回路２１の信号受信ゲインが調整済みであ
るので、長さが異なるケーブルへの交換接続の前後で、
受信側装置２に備えられた表示装置の画面の輝度は、変
化することがなくなり、ケーブルの交換の都度、一々手
動で輝度調整する必要がなくなる。

【００３１】図２では、受信回路２１に内蔵される増幅
器の例として、ＭＰＵ２２で制御される可変抵抗Ｒ２
が、オペアンプＯＰの出力と反転入力との間に挿入され
た場合を示したが、この反転入力と接地との間に挿入さ
れた抵抗Ｒ１を可変抵抗にすることもできる。この抵抗
Ｒ１を可変抵抗とした増幅器の例を、図３に示した。

【００３２】図３に示した増幅器は、基本的には図２の
増幅器と同様の構成であるが、抵抗Ｒ１について、ＭＰ
Ｕ２２によって制御される高速電界効果トランジスタを
用いてデジタル的に可変とした。必要段階に応じた信号
受信ゲインが得られるように、複数の抵抗Ｒ１１乃至Ｒ
１３が、高速電界効果トランジスタＴ１乃至Ｔ３の駆動
によって選択される。

【００３３】なお、図３では、複数の抵抗Ｒ１１乃至Ｒ
１３を切り換えて選択するスイッチ素子として、高速電
界効果トランジスタを用いたが、スイッチ素子には、バ
イポーラトランジスタを使用することもできる。

【００３４】これまで説明したアナログ信号減衰復元シ
ステムでは、表示装置をパソコンからさらに離れた場所
に移動させたため、その移動に伴って、接続するケーブ
ルの長さを変えた場合において、当該ケーブルの長さの
調査を実施し、その長さに見合った最適輝度になるよう
に信号受信ゲインを調整するようにした。しかし、接続
ケーブルの交換時だけでなく、送信側装置と受信側装置
に対する通常の電源投入時の都度、投入直後の所定時間
の間、定電圧信号を送出してもよい。そこで、受信電圧
に基づいて、接続されているケーブルの長さを調べ、信
号受信ゲインを調整してもよい。さらに、現在接続され
ているケーブルの長さを表示できるようにしてもよい。

【００３５】また、信号受信ゲインが、接続されたケー
ブルの長さに応じて自動調整された後においても、受信
側装置における表示装置の画面に関する輝度調整を行い
たい場合がある。この様な調整に対処するため、通常、
表示装置と共に受信側装置に付属しているキーボードか
ら入力できるようにすることができる。

【００３６】その具体的回路例を、図４に示した。図４
の回路例では、信号受信ゲインを調整する手段として、
図３に示したＭＰＵ２２で制御される増幅器を用いた。
ＭＰＵ２２には、キーボード４、メモリ２５が接続さ
れ、キーボード４におけるキー操作によってＭＰＵ２２
への指示を入力することができる。メモリ２５には、各
種データが記憶されるが、接続されたケーブルの長さに
応じて調整されたゲイン設定値や、検出電圧に対するケ
ーブル長の参照値等の各種データが記憶されている。

【００３７】ここで、接続されたケーブルの長さに応じ
て自動調整された後に、表示装置の画面の輝度調整を行
う場合には、通常のキー操作では押されることがないキ
ーを押すことによって調整モードを選択できるように予
め設定しておく。

【００３８】例えば、「Ｃｔｒｌ」、「Ａｌｔ」、「Ｓ
ｈｉｆｔ」の各キーによる同時押下を行う。この操作に
より調整モードに入り、ＭＰＵ２２がカーソルキー等の
キーコードを読み取り、例えば、「↑」キーの操作で、
増幅器の受信ゲインを上げ、又、「↓」キーの操作で、
増幅器の受信ゲインを下げるように、トランジスタＴ１
乃至Ｔ３を駆動する。この様にすると、自動調整に加え
て、増幅器の受信ゲインを微調整することができる。そ
して、この微調整された適正値をメモリ２５に記憶・保
持しておくことにより、次の電源立ち上げ時に、自動的
に適正な明るさに設定することができる。また、キー操
作による調整モード中であることを、キーボードのモー
ドインジケータ、例えば、ＬＥＤ等の点滅によって表示
することもできる。

【００３９】なお、通常のキー操作では押されることが
ないキーとして、「Ｃｔｒｌ」＋「Ａｌｔ」＋「Ｓｈｉ
ｆｔ」キーを使用したが、これに限らず、他の特殊キー
を選択してもよい。

【００４０】また、伝送された定電圧に基づく受信ゲイ
ンの自動調整とは別に、図４に示された増幅器を用い
て、キーボード４からの入力指示によって、接続される
ケーブル長に対応した受信ゲインに調整することができ
る。この調整によって、ケーブル長に対応した輝度調整
を行える。

【００４１】上述のキーボードによる受信ゲインの微調
整と同様に、キーボード４において、通常のキー操作で
は押されることがない特殊キーを押すことによって調整
モードを選択できるように予め設定しておく。

【００４２】この特殊キーが押下されたとき、調整モー
ドに移行し、数字キー等により、例えば、「１」、
「０」と順に入力すると、１０ｍの長さのケーブルが接
続されるという指示がＭＰＵ２２に送られる。そこで、
ＭＰＵ２２は、１０ｍのケーブル長に対応する受信ゲイ
ンの参照値をメモリ２５から読み出し、この参照値に基
づいてトランジスタＴ１乃至Ｔ３を駆動する。

【００４３】この様にして、キーボードからの操作によ
って、指示したケーブル長に対応した受信ゲインが設定
され、しかも、特殊キーを押下した調整モード時にの
み、ゲイン調整するので、使用者の意図しない受信ゲイ
ンの変更もなくなる。

【００４４】

【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、送受信装
置間に接続されるケーブルの長さを変えて使用する場合
において、電圧検知回路に切り換えるという簡単な回路
構成によって、ケーブル長を検知し、伝送される信号の
減衰量を知ることができる。

【００４５】また、長さの異なるケーブルに接続換えさ
れても、ケーブル長を検知して受信ゲインを自動調整す
るようにしたので、ケーブル長とゲイン調整とのアンマ
ッチを無くすことができ、表示装置の回路破壊等を未然
に防ぐことができる。

【００４６】さらに、受信ゲインを自動調整することが
できる増幅器を用いたので、キーボードのキー操作によ
って、受信ゲインの調整を簡単に行うことができるよう
になり、そして、キーボードの特殊キーによる操作とす
ることによって、使用者の意図しない受信ゲインの変更
がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による信号減衰自動復元システムのブロ
ック構成を示す図である。

【図２】信号減衰自動復元システムに用いるデジタルポ
テンシャルメータ回路を示す図である。

【図３】デジタルポテンシャルメータ回路の他の例を示
す図である。

【図４】キーボードにより微調整を行うことができる減
衰復元システムのブロック回路構成を示す図である。

【図５】従来におけるケーブルの長さに応じた信号減衰
を復元する可変抵抗によるゲイン調整アンプ回路を示す
図である。

【符号の説明】

１…送信側装置 １１…送信回路 １２…低電圧出力回路 １３、２４…切換スイッチ ２…受信側装置 ２１…受信回路 ２２…ＭＰＵ ２３…電圧検知回路 ２５…メモリ ３…ケーブル ４…キーボード ＯＰ…オペアンプ Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１〜Ｒ１３…抵抗 Ｔ１〜Ｔ３…トランジスタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーブルを介して伝送されるアナログ信
   号を受信し、該信号に対するゲインを調整できる受信手
   段と、 前記ケーブルの長さに係るデータに基づいて、前記受信
   手段のゲインを調整する制御手段と、 前記伝送信号の伝送開始前においてのみ、前記ケーブル
   を介して伝送される定電圧信号を受信し、該信号の受信
   電圧を検知する電圧検知手段とを有し、 前記制御手段が、前記電圧検知手段で検知された前記電
   圧に基づいて前記ケーブルの長さに係るデータを取得
   し、前記受信手段のゲインを調整するアナログ信号減衰
   復元システム。
2. 【請求項２】 前記ケーブルを介して前記伝送信号を伝
   送する送信手段を含み、 前記送信手段には、前記伝送信号の伝送開始前において
   のみ、前記ケーブルを介して定電圧信号を伝送する定電
   圧出力手段を備えていることを特徴とする請求項１に記
   載のアナログ信号減衰復元システム。
3. 【請求項３】 前記定電圧信号は、電源の立ち上げから
   所定の時間の間のみ伝送されることを特徴とする請求項
   １又は２に記載のアナログ信号減衰復元システム。
4. 【請求項４】 外部入力手段を有し、 前記制御手段は、前記外部入力手段からの入力指示によ
   り微調整された前記受信手段のゲイン値を記憶・保持
   し、電源立ち上げ時に前記ゲイン値に基づいて自動調整
   することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に
   記載のアナログ信号減衰復元システム。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、外部入力手段から入力
   される前記ケーブルの長さに係るデータに基づいて、前
   記受信手段のゲインを調整することを特徴とする請求項
   １に記載のアナログ信号減衰復元システム。
6. 【請求項６】 前記外部入力手段は、キーボードであ
   り、 前記キーボードの特殊キーによりゲイン調整モードを選
   択でき、該ゲイン調整モードが選択されていることを表
   示することを特徴とする請求項５に記載のアナログ信号
   減衰復元システム。