JP2005020763A - Passenger entertainment system for commercial aircraft or other vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の分野は、大型商業航空機その他の乗客乗物用の搭載エンターティメントシステムである。 The field of the invention is onboard entertainment systems for large commercial aircraft and other passenger vehicles.
本特許は、1993年 5月20日に提出されたSN(米国特許出願):08/066,302の一部継続である。 This patent is a continuation-in-part of SN (US Patent Application) 08 / 066,302 filed May 20, 1993.
最近、大型商業航空機に使用するキャビンエンターティンメント及び通信システムの設計と実施にかなりの注目がなされている。このようなシステムの例は次の特許で開示されている:「乗客エンターティメント/乗客サービス及びセルフテストシステム」の表題の米国特許第3,795,771 ;「ワイヤレスオーディオ乗客エンターティメントシステム(WAPES)」の表題の米国特許第4,428,078 ;「航空機内で乗客関連及び乗員関連機能を実行する方法と装置」の表題の米国特許第4,774,514 ;「乗員コールライト及び乗客読書ライト用の中央コントロールシステムを含む航空機サービスシステム」の表題の米国特許第4,835,604 ;「周波数多重化ビデオ、オーディオ及びテレビゲームソフトウエア信号を乗客座席ターミナルに供給する乗客サービス及びエンターティメントシステム」の表題の米国特許第4,866,515 及び;「デイジー・チェーン・マルチプレクサ」の表題の米国特許第5,123,015。 Recently, considerable attention has been given to the design and implementation of cabin entertainment and communication systems for use in large commercial aircraft. Examples of such systems are disclosed in the following patents: US Pat. No. 3,795,771 entitled “Passenger Entertainment / Passenger Service and Self-Test System”; “Wireless Audio Passenger Entertainment System (WAPES)” US Pat. No. 4,428,078 entitled “Method and apparatus for performing passenger-related and occupant-related functions in an aircraft” US Pat. No. 4,774,514; “Aircraft service system including central control system for occupant call lights and passenger reading lights” U.S. Pat. No. 4,835,604; entitled "Passenger Service and Entertainment System for Supplying Frequency-Multiplexed Video, Audio and Video Game Software Signals to Passenger Seat Terminals"; U.S. Pat. No. 4,866,515; US Pat. No. 5,123,015 entitled “Multiplexer”.
図1に示すように、前述の特許で開示されている従来(すなわち先行技術)の乗客エンターティメントシステム1 は一般に次の手段を有する:複数のオーディオ信号ソース2(例えば、コンパクトディスクプレイヤ及びオーディオテーププレイヤ);オーディオ信号ソースが発生したアナログ信号をデジタルフォーマットに変換する複数のアナログ・デジタル(A/D)コンバーター3;変換デジタル信号を時間領域多重化(合成)するマルチプレクサ4;多重化信号を複数の遠隔位置に送る信号分配回路網5;合成信号を多重解除し合成信号から1つ以上のチャンネルを選択する少なくとも1個のデマルチプレクサ6;選択されたチャンネルをアナログフォーマットに変換する複数のデジタル・アナログ(D/A)コンバータ7;アナログ信号を音波に変換する複数のオーディオトランスジューサー8;
である。
It is.
当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、従来のコンパクトディスクプレイヤはデジタル信号出力を供給できるが、これらのデジタル信号出力は従来の乗客エンターティメントシステムで簡単には使用できない。その主な理由の一つは、コンパクトディスクプレイヤが一般に固有の内部オシレータ(発振器)を含むので、複数の従来のコンパクトディスクプレイヤを利用する場合、各々のデジタル出力の同期が合わなくなるからである。このため、複数のデジタル出力の合成が相当困難になる。従来のコンパクトディスクプレイヤのデジタル出力が利用されない他の主な理由は、従来のコンパクトディスクプレイヤが16ビットサンプルサイズと44 kHzサンプリングレートのデジタル信号出力を供給することである。このため、望ましい消費電力レベルを超えずに、有意なビットエラーレートを発生せずにオーディオ信号分配回路網を通じて複数のチャンネル(例えば、50以上のチャンネル)を分配することは困難になる。例えば、16ビットサンプルサイズと44 kHzサンプリングレートの従来のコンパクトディスクプレイヤ出力を72チャンネルシステムで利用しなければならない場合、毎秒50メガビットを超えるトランスファレートが必要になる。しかし、毎秒50メガビットのトランスファレートを達成できる従来のシステムは、航空機の環境での望ましい値を相当上回る電力を必要とする。さらに、このようなシステムは複雑な回路を必要とし、多量の熱を発生し、航空機の環境で望ましい程度を超えるスペースを占有する。 As will be readily appreciated by those skilled in the art, conventional compact disc players can provide digital signal outputs, but these digital signal outputs are easily used in conventional passenger entertainment systems. Can not. One of the main reasons is that, since a compact disc player generally includes its own internal oscillator (oscillator), when using a plurality of conventional compact disc players, the respective digital outputs are out of synchronization. For this reason, it becomes considerably difficult to combine a plurality of digital outputs. Another main reason why the digital output of a conventional compact disc player is not utilized is that the conventional compact disc player provides a digital signal output with a 16-bit sample size and a 44 kHz sampling rate. This makes it difficult to distribute multiple channels (eg, 50 or more channels) through an audio signal distribution network without exceeding a desired power consumption level and without generating a significant bit error rate. For example, if a conventional compact disc player output with a 16-bit sample size and a 44 kHz sampling rate must be used in a 72-channel system, a transfer rate exceeding 50 megabits per second is required. However, conventional systems that can achieve 50 megabits per second transfer require significantly more power than is desirable in an aircraft environment. In addition, such systems require complex circuitry, generate large amounts of heat, and occupy more space than is desirable in an aircraft environment.
また当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、データトランスファレートが増加するので、ケーブル減衰量と歪みも増加する。ケーブル減衰と歪みのこのような増加は伝送を相当困難にし、特にビットエラーレートを増加する。 Also, as will be readily appreciated by those skilled in the art, cable attenuation and distortion increase as data transfer rates increase. Such an increase in cable attenuation and distortion makes transmission considerably more difficult and in particular increases the bit error rate.
データトランスファレートを減少し、その結果、データ伝送における複雑さを大きく排除する手段として、従来の乗客エンターティメントシステムは従来のコンパクトディスクプレイヤ2によって供給されるアナログ出力信号S1を利用し、アナログ・デジタル(A/D)コンバーター3を使用してアナログ出力信号S1をデジタルフォーマットに変換する。この方式では、複数のチャンネルを分配するのに必要なトランスファレートを最小限にできるように、変換された信号のサンプルサイズとサンプリングレートを選択できる。この方法では、望ましいトランスファレートを得られるが、しかし、オーディオ忠実度や音質が相当犠牲にされる。
As a means of reducing the data transfer rate and, as a result, greatly eliminating the complexity in data transmission, the conventional passenger entertainment system utilizes the analog output signal S1 supplied by the conventional
より詳細に言えば、変換信号のサンプルサイズとサンプリングレートが減少するので、オリジナルのアナログオーディオ信号のデジタル表示の分解能が低下し、量子化エラーのため、相当な信号劣化が発生する。この信号劣化は、実際上、サンプルサイズとサンプリングレートを減少できる範囲を制限することになる。また当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、航空機環境では、信号がアナログフォーマットで分配される時、相当の背景ノイズがシステムに入り込む。さらに、航空機環境で最も一般的なタイプのノイズは航空機の配電システムが発生するもので、約400 Hzの周波数のものである。以下では、このタイプのノイズは「400 Hz背景ノイズ」と称される。この400 Hz背景ノイズのため、航空機では、十分なシールドを利用しない限り、得られるデジタル信号に相当の背景ノイズを含まずにアナログオーディオソース信号をデジタルフォーマットに変換するのが困難である。 More specifically, since the sample size and sampling rate of the converted signal are reduced, the resolution of the digital display of the original analog audio signal is reduced and considerable signal degradation occurs due to quantization errors. This signal degradation effectively limits the range in which the sample size and sampling rate can be reduced. Also, as will be readily appreciated by those skilled in the art, in the aircraft environment, considerable background noise enters the system when the signal is distributed in an analog format. In addition, the most common type of noise in the aircraft environment is that generated by aircraft power distribution systems, with a frequency of approximately 400 Hz. In the following, this type of noise is referred to as “400 Hz background noise”. Because of this 400 Hz background noise, it is difficult for an aircraft to convert an analog audio source signal to a digital format without including significant background noise in the resulting digital signal unless sufficient shielding is utilized.
しかし、上記の通り、満足できるデータトランスファレートと満足できる電力消費レベルを達成するために、従来のコンパクトディスクプレイヤのアナログ出力信号を利用し、アナログ出力信号を十分に低いサンプルサイズとサンプリングレートのデジタルフォーマットに変換することが必要なことは、従来の乗客エンターティメントシステムのメーカーの間で一般に受け入れられているように思える。この理由で、相当量の量子化ノイズ、400 Hzの背景ノイズ、信号混線等の存在は、全ての従来の乗客エンターティメントシステムとオーディオ分配システムで常に内在するものである。 However, as described above, in order to achieve a satisfactory data transfer rate and a satisfactory power consumption level, the analog output signal of a conventional compact disc player is used, and the analog output signal is converted into a digital signal with a sufficiently low sample size and sampling rate. The need to convert to a format seems to be generally accepted by manufacturers of traditional passenger entertainment systems. For this reason, the presence of significant amounts of quantization noise, 400 Hz background noise, signal crosstalk, etc. is always inherent in all conventional passenger entertainment systems and audio distribution systems.
本発明は、商業航空機及び他の乗物用の改善されたオーディオ信号分配システムと方法を採用した乗客エンターティメントシステムの改善を目的としている。 The present invention is directed to an improved passenger entertainment system that employs an improved audio signal distribution system and method for commercial aircraft and other vehicles.
本発明のシステムと方法を採用することによって、高チャンネル容量と低電力消費量が得られ、量子化ノイズ、背景ノイズ、混線等に実質的に影響されない状態が維持される。 By adopting the system and method of the present invention, high channel capacity and low power consumption are obtained, and a state that is substantially unaffected by quantization noise, background noise, crosstalk, etc. is maintained.
ここで好適には、本発明に従った乗客エンターティメントシステムは、複数の「真」にデジタルな信号ソース(例えば、圧縮されたデジタルオーディオ信号出力を供給できる複数の専用コンパクトディスクプレイヤ)、マルチプレクサ、信号分配回路網、少なくとも1個のデマルチプレクサ、1個の圧縮解除回路、少なくとも1個のデジタル・アナログコンバータ及び少なくとも1個のオーディオトランスジューサーを有する。 Preferably, the passenger entertainment system according to the present invention comprises a plurality of “true” digital signal sources (eg a plurality of dedicated compact disc players capable of supplying compressed digital audio signal output), a multiplexer. , Signal distribution circuitry, at least one demultiplexer, one decompression circuit, at least one digital-to-analog converter and at least one audio transducer.
デジタルオーディオ信号ソースはマルチプレクサからクロックと使用可能信号を受け取り、その応答として、複数の圧縮デジタルオーディオ信号をマルチプレクサに供給する。マルチプレクサはデジタルオーディオソース信号を多重化し、複合デジタルオーディオ信号を発生し、複合デジタルオーディオ信号を分配回路網に送る。分配回路網は、デマルチプレクサが配置されている少なくとも1つの遠隔位置にデジタル複合信号を送る。 The digital audio signal source receives a clock and an enable signal from the multiplexer and in response provides a plurality of compressed digital audio signals to the multiplexer. The multiplexer multiplexes the digital audio source signals, generates a composite digital audio signal, and sends the composite digital audio signal to the distribution network. The distribution network sends the digital composite signal to at least one remote location where the demultiplexer is located.
デマルチプレクサは複合信号から1つ以上の希望チャンネル(又は信号)を選択し、選択チャンネルを圧縮解除回路に供給する。各々の圧縮解除回路は送られてきたチャンネルを圧縮解除し、その結果伸張したデジタルオーディオ信号の各々をデジタル・アナログコンバータに供給する。各デジタル・オーディオコンバータは送られてきた伸張デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換し、それから、この信号は、例えば、乗客ヘッドセットに配置されているオーディオトランスジューサに供給される。最後に、各オーディオトランスジューサーは送られたアナログオーディオ信号に応答して音波を発生する。 The demultiplexer selects one or more desired channels (or signals) from the composite signal and provides the selected channels to the decompression circuit. Each decompression circuit decompresses the transmitted channel and as a result supplies each decompressed digital audio signal to a digital-to-analog converter. Each digital audio converter converts the incoming decompressed digital audio signal into an analog audio signal, which is then fed to an audio transducer located, for example, in a passenger headset. Finally, each audio transducer generates sound waves in response to the sent analog audio signal.
ここで好適には、本発明の乗客エンターティメントシステムは、上記のデジタルオーディオ信号分配システムに加えて、複数のアナログビデオ信号ソース、複数のアナログオーディオ信号ソース、乗客アドレスシステム、複数のオーバーヘッドビデオプロジェクター、複数の座席内ビデオディスプレイ、単一の同軸ケーブルを介して複数の遠隔座席位置に全てのオーディオ及びビデオ信号を伝送できるモジューラ信号分配回路網を有する。このような実施例は、以下で「詳細な説明」の表題のセクションで詳細に説明する。 Preferably, the passenger entertainment system of the present invention includes a plurality of analog video signal sources, a plurality of analog audio signal sources, a passenger address system, and a plurality of overhead video projectors in addition to the digital audio signal distribution system described above. A modular signal distribution network capable of transmitting all audio and video signals to a plurality of remote seat locations via a single coaxial cable, a plurality of in-seat video displays; Such embodiments are described in detail below in the section entitled “Detailed Description”.
上記の説明から明らかなように、商業航空機その他の乗物に使用する改善されたデジタルオーディオ信号分配システムと方法を使用して、乗客エンターティメントシステムを改善することが本発明の目的である。 As is apparent from the above description, it is an object of the present invention to improve a passenger entertainment system using an improved digital audio signal distribution system and method for use in commercial aircraft and other vehicles.
商業航空機と他の乗物に使用するため、改善された統合ビデオ・オーディオ信号分配システムを使用して乗客エンターティメントシステムを改善することが本発明の他の目的である。 It is another object of the present invention to improve a passenger entertainment system using an improved integrated video and audio signal distribution system for use in commercial aircraft and other vehicles.
単一の同軸ケーブルを介して、統合ビデオ・圧縮デジタルオーディオ信号を分配できる乗客エンターティメントシステムを提示するのが本発明のさらに他の目的である。 It is yet another object of the present invention to provide a passenger entertainment system that can distribute integrated video and compressed digital audio signals over a single coaxial cable.
商業航空機と他の乗物で利用するようなデジタル信号分配回路網を介してデジタル信号圧縮係数を効率的に伝送する方法を提示することが本発明のさらに他の目的である。 It is yet another object of the present invention to provide a method for efficiently transmitting digital signal compression coefficients through a digital signal distribution network such as used in commercial aircraft and other vehicles.
当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、本発明に従った乗客エンターティメントシステムは、データが遠隔座席位置に達するまで、伝送されたデジタルオーディオデータを圧縮デジタルフォーマットに維持しているので、量子化ノイズ、背景ノイズ、混線等に全く影響されない。対照的に、全てのオーディオデータをアナログフォーマットで供給し、それからデジタルフォーマットに変換する必要のある従来の乗客エンターティメントシステムでは、400 Hzの背景ノイズをピックアップする固有の傾向があり、相当の信号劣化を発生する。詳細に言えば、商業航空機のノイズの多い環境でアナログフォーマットで存在するどの信号も、400 Hz背景ノイズが原因の歪みや劣化を受ける。オーディオソース信号がデジタルフォーマットに変換される前に上記のように信号が歪むおそれがあるアナログフォーマットに置いておけば、アナログ・デジタル変換後得られるどの信号もオリジナルのオーディオ信号ではなく、歪んだオーディオ信号を表すことになる。この理由で、従来の乗客エンターティメントシステムのユーザは入力及び出力の信号ラインで相当のシールドか、相当な汚染除去(ノイズ低減)回路を装備しなければならない。そのような装備をしなければ、伝送されたオーディオ信号に相当のノイズがある状態を受入れなければならない。 As will be readily appreciated by those skilled in the art, the passenger entertainment system according to the present invention converts transmitted digital audio data into a compressed digital format until the data reaches a remote seat position. Since it is maintained, it is not affected at all by quantization noise, background noise, crosstalk and the like. In contrast, traditional passenger entertainment systems that need to provide all audio data in an analog format and then convert it to a digital format has an inherent tendency to pick up 400 Hz background noise, and a significant signal Deterioration occurs. Specifically, any signal that exists in analog format in the noisy environment of a commercial aircraft is subject to distortion and degradation due to 400 Hz background noise. If the audio source signal is placed in an analog format that can be distorted before it is converted to a digital format, any signal obtained after analog-to-digital conversion is not the original audio signal, but the distorted audio. Signal. For this reason, users of conventional passenger entertainment systems must be equipped with significant shielding or significant decontamination (noise reduction) circuitry at the input and output signal lines. Without such equipment, the transmitted audio signal must accept a considerable amount of noise.
最後に、当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、マルチプレクサを介して圧縮デジタルオーディオ信号を信号分配回路網に供給できるデジタル信号ソースを利用し、後にこのような信号を圧縮解除する、という方法によって、本発明の乗客エンターティメントシステムは先行システムのA/D 変換方法の特性を利用して達成できるものより、はるかに優れた信号再生状態を達成できる。詳細に言うと、(前述の特許で開示された内容を含む)先行技術のシステムが、従来のコンパクトディスクプレイヤによって供給されたアナログオーディオ信号をデジタル信号、例えば8ビットサイズと20〜30 kHzサンプリングレートのデジタル信号に変換する時は信号分解能が犠牲にされるので、信号忠実度又は質が相当犠牲にされる。これとは対照的に、16ビットサンプルサイズと37.8 kHzサンプルサイズのデジタル信号が本発明に従って圧縮され、4ビットサンプルサイズと同一のサンプリングレートのデジタル信号を発生する時ならば、信号劣化があるとしても非常に小さい程度である。言い換えれは、デジタル信号圧縮率は、音質の目立った劣化を発生せずに信号分配回路を介して送られるデータ量を4対1の比率で減少するのに近い。 Finally, as will be readily appreciated by those skilled in the art, a digital signal source capable of supplying a compressed digital audio signal to a signal distribution network via a multiplexer is used to later convert such a signal. By the method of decompression, the passenger entertainment system of the present invention can achieve a signal reproduction state far superior to that which can be achieved by utilizing the characteristics of the A / D conversion method of the preceding system. Specifically, prior art systems (including the content disclosed in the aforementioned patents) convert an analog audio signal supplied by a conventional compact disc player into a digital signal, eg, 8 bit size and 20-30 kHz sampling rate. Since the signal resolution is sacrificed when converting to a digital signal, signal fidelity or quality is considerably sacrificed. In contrast, if a digital signal with a 16-bit sample size and a 37.8 kHz sample size is compressed according to the present invention to produce a digital signal with the same sampling rate as the 4-bit sample size, there will be signal degradation. Is also very small. In other words, the digital signal compression rate is close to reducing the amount of data sent through the signal distribution circuit at a ratio of 4 to 1 without causing noticeable degradation of sound quality.
本発明の種々の実施例と画期的な側面を強調するため、以下の説明で複数の副項目を設けた。さらに、特定の構造が幾つかの図面で現れる場合、この構造は各図面で同一の参照番号を使用して示した。 In order to highlight various embodiments and breakthrough aspects of the present invention, a number of sub-items are provided in the following description. Further, where a particular structure appears in several drawings, the structure has been indicated using the same reference numerals in each drawing.
デジタルオーディオ信号分配システム
図面を参照して、図2は本発明の一つの実施例に従うデジタルオーディオ信号分配システム10の基本コンポーネントを図示するブロックダイヤグラムである。
Digital Audio Signal Distribution System Referring to the drawings, FIG. 2 is a block diagram illustrating the basic components of a digital audio
図示されているように、デジタルオーディオ信号分配システム10は複数の「真」にデジタルな信号ソース12、マルチプレクサ14、信号分配回路網16、複数のデマルチプレクサ18、複数の圧縮解除回路20、複数のデジタル・アナログコンバータ22及び複数のオーディオトランスジューサ24を有する。
As shown, the digital audio
各デジタルオーディオ信号ソース12は、例えば、コンパクトディスクプレイヤ、日本大阪の松下電器産業株式会社が製造・販売しているモデルNo.RD-AX7091 を有することができる。さらに、ここで好適には、各デジタルオーディオ信号ソース12はマルチプレクサ14から複数のクロックと使用可能信号を受け取り、このような信号に応答して、4ビットサンプルサイズと37.8 kHzサンプリングレートの圧縮デジタルオーディオ信号出力を発生できる。より詳細に言えば、コンパクトディスク(又は他のデジタルメディア)に記憶する前に、デジタルオーディオデータは、適応型デルタパルスコード変調(ADPCM)により、16ビットフォーマットから4ビット・コンパクトディスク・インタラクティブ(CD-I)・レベルBフォーマットへと圧縮される。ADPM圧縮とCD-IレベルBフォーマットは関連分野で知られているので、ここでは詳細に説明しない。
Each digital
ここで好適には、6個のデジタル信号ソース12の各々が圧縮デジタルオーディオデータの8チャンネル(4ステレオ又は8モノ)をマルチプレクサ14に供給する。デジタルオーディオ信号ソース12から圧縮デジタルオーディオチャンネル(複数)を受け取って、マルチプレクサ14が受け取った圧縮デジタルオーディオ信号を時間領域で多重化(合成)し、単一の複合オーディオ信号を形成する。ここで好適には、複合オーディオ信号のトランスファレートは19.3536 MHz である。マルチプレクサ14は信号分配回路網16へ複合オーディオ信号を送り、信号分配回路網16は複合オーディオ信号を乗客座席のような複数の遠隔位置に送る。遠隔位置には1個以上のデマルチプレクサ18が配置されている。各デマルチプレクサ18は(図3に示されている)デジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 の制御下で、複合信号から1個以上の希望チャンネルを選択し、選択された各チャンネルを圧縮解除回路20に供給する。各圧縮解除回路20はそこに送られたチャンネル(信号)を圧縮解除し、その結果伸張したデジタル信号をデジタル・アナログ(D/A)コンバーター22に供給する。デジタル・アナログコンバーター22の各々はそこに送られた信号をアナログオーディオ信号に変換し、この信号はオーディオトランスジューサー24に送られる。最後に、各オーディオトランスジューサーはそこに送られたアナログオーディオ信号を音波に変換する。
Preferably, each of the six
上記の通り、本発明に従う乗客エンターティメントシステム10が選択された各チャンネルで1回だけのデジタル・アナログ変換を実行するので、背景ノイズ、混線等に全く影響されない。また、本発明に従うシステム10が実行する1回だけのデジタル・アナログ信号変換は、選択された圧縮解除デジタルオーディオ信号をオーディオトランスジューサーが使用できる形に変換するのに必要である。さらに、圧縮デジタルオーディオ信号をマルチプレクサ14を介して信号分配回路網16に供給し、後にこれらの信号を圧縮解除できる「真に」デジタルなオーディオ信号ソース12を利用して、本発明の乗客エンターティメントシステム10は先行技術システムのA/D 変換方法の特性を使用して達成できるよりはるかに優れた分解能を得ることができる。より詳細に言えば、先行技術のシステムが従来のコンパクトディスクプレイヤによって供給されるアナログオーディオ信号をデジタル信号、例えば、8ビットサンプルサイズと20〜30 KHzサンプリングレートのデジタル信号に変換する時、信号分解能(再生忠実度又は音質)が相当犠牲にされる。これとは対照的に、16ビットサンプルサイズと37.8kHz サンプリングレートのデジタルオーディオ信号が圧縮され、例えば、4ビットと同一のサンプリングレートのデジタル信号を発生する時に信号劣化が発生するが、非常に小さな程度である。要するに、デジタル信号圧縮率は、音質の目立った劣化を発生することなく信号分配回路を介して送られるデータ量を4対1に近い比率で減少する。
As described above, since the
乗客エンターティメントシステムの概観
図3を参照して、本発明の好適実施例に従う乗客エンターティメントシステム100 の好適実施例は、複数の真のデジタルオーディオ信号ソース102 、複数のビデオ信号ソース104 、1個以上のアナログオーディオ信号ソース106 、キャビン管理ターミナル108 及びキャビン相互通信データシステム(CIDS)110 を含むオーディオ、ビデオ及びコントロール信号ソースのミックスを含んでもよい。このようなオーディオ、ビデオ及びコントロール信号ソース102 〜110 は、合成オーディオ・ビデオ信号分配システムを介して、相互に、また複数の遠隔位置のオーディオヘッドセット114 、座席内ビデオモニタ116 及び頭上ビデオモニタ118 に接続されている。合成オーディオ・ビデオ信号分配システムは次のコンポーネントを有する:ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 ;乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122;ビデオ変調ユニット(VMU)124 ;複数のエリア分配ボックス(ADBs)126 ;複数の床遮断ボックス(FDBs)128 ;複数の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 ;複数のタッピングユニット(TUs)132;複数の乗客コントロールユニット(DPCUs)、複数の座席内ビデオカセットプレイヤ(IVCPs)136;複数のビデオカセットプレイヤコントローラ(VCPCs)138である。上記の信号ソース102 〜110 と信号分配システムコンポーネント120 〜138 の多くについて、以下においてより詳細に説明する。しかし、本発明に従って改善された乗客エンターティメントシステム100 の構造と機能を完全に理解するには、次の一般的説明が役立つと考えられる。
Overview of Passenger Entertainment System Referring to FIG. 3, a preferred embodiment of a
「デジタルオーディオ信号分配システム」の表題のセクションで上述したように、ここで好適には、複数のデジタルオーディオ信号ソースの各々が日本大阪の松下電器産業株式会社製造・販売の1台のコンパクトディスクプレイヤモデルNo.RD-AX7091を具える。また、デジタルオーディオ信号ソース102 の各々が、8チャンネル(4ステレオ又は8モノ)を有する4ビットサンプルサイズと37.8kHz サンプリングレートの圧縮デジタルオーディオ信号出力を供給できることが望ましい。さらに、本発明の好適実施例に従えば、コンパクトディスク相互作用(CD-I)レベルBフォーマットで8チャンネルを有するデジタル出力信号を発生でき、また供給されたコントロール信号(つまり、クロック及び使用可能信号)によりシステムが利用するフレームフォーマットに同期化できる全てのコンパクトディスクプレイヤ(CDP)、デジタルオーディオテーププレイヤ(DAT)や他のデジタルオーディオ信号ソース102 を使用できる。
As described above in the section entitled “Digital Audio Signal Distribution System”, preferably, each of the plurality of digital audio signal sources is a single compact disc player manufactured and sold by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Osaka, Japan. Model No. Has RD-AX7091. Also, each of the digital
デジタルオーディオ信号ソース102 が発生する圧縮デジタルオーディオ信号の各々はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 の(図示されていない)別々の入力部に送られる。ビテオシステムコントロールユニット120 の構造と機能は、下記の「VSCUの構造と機能」の表題のセクションで詳細に説明されている。しかし、この点で、ビデオシステムコントロールユニット120 内に配置されている(図示されていない)マルチプレクサがこれに送られた圧縮デジタルオーディオ信号を時間領域で多重化し、複合パルスコード変調(PCM)データ信号を発生することが理解されなければならない。それから、複合PCM データ信号はビデオ変調ユニット(VMU)124から受け取った複合RFビデオ信号と合成するために、(図5に示す)フィルタ/コンバイナ312 に送られ、その結果の複合PCM/RFビデオ信号は乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 に送られる。
Each of the compressed digital audio signals generated by the digital
ここで好適には、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 は、追加の24エンターティメントチャンネルと6乗客アドレスチャンネルを複合PCM/RFビデオ信号に追加する第2の多重化動作を実行する。より詳細に言えば、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 は複合PCM データ/RFビデオ信号を別々のPCM データとRFビデオ成分に分離する。追加のデータチャンネルは分離された信号のPCM データ部分に追加され、それから、複合信号のPCM データとRFビデオ部分は再合成され、さらに伝送される。 Preferably, the passenger entertainment system controller (PESC) 122 performs a second multiplexing operation that adds an additional 24 entertainment channels and 6 passenger address channels to the composite PCM / RF video signal. More specifically, the passenger entertainment system controller (PESC) 122 separates the composite PCM data / RF video signal into separate PCM data and RF video components. Additional data channels are added to the PCM data portion of the separated signal, and then the PCM data and RF video portion of the composite signal are recombined and further transmitted.
次に、複合PCM/RFビデオ信号は乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 から複数のエリア分配ボックス(ADBs)126 に送られる。エリア分配ボックス(ADBs)126 はデージーチェーン形状に配置されており、ここで好適には、デージーチェーンに沿って最大8個のエリア分配ボックスが装備されている。しかし、当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、例えば、エリア分配ボックス(ADBs)126 を接続するため使用する(図示されていない)同軸ケーブルのタイプに応じて、追加のエリア分配ボックス126 を装備できる。各エリア分配ボックス126 は、複合PCM/RFビデオ信号の小さい部分にタップオフをする(支線を設ける)。それから、タップされた複合PCM/RFビデオ信号が増幅され、且つ複数の床遮断ボックス(FDBs)128 に配分できるようタップされた複合PCM/RFビデオ信号が分割される。各床遮断ボックス(FDB)128に別々の信号が供給されることがわかるであろう。
The composite PCM / RF video signal is then sent from a passenger entertainment system controller (PESC) 122 to a plurality of area distribution boxes (ADBs) 126. Area distribution boxes (ADBs) 126 are arranged in a daisy chain configuration, and are preferably equipped with up to eight area distribution boxes along the daisy chain. However, it will be readily understood by those skilled in the art, for example, depending on the type of coaxial cable (not shown) used to connect Area Distribution Boxes (ADBs) 126. Can be equipped with an
各床遮断ボックス(FDB)128は、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130の2個のデージーチェーンが利用する信号スプリッターとして動作する。このここで好適には、各床遮断ボックス128 は、最大15の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 を特定のデージーチェーンに配置して最大30の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 をサポートしている。しかし、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 の数と特定の構成をシステム毎に変更してもよいことがここでも気付くであろう。
Each floor blocking box (FDB) 128 operates as a signal splitter utilized by the two daisy chains of seat electronics boxes (SEBs) 130. Preferably, each
各座席エレクトロニクス(SEB)130は、所定の乗客座席位置に設けられた機能(オーディオ又はビデオ)に応じて、指向性タップ702 、帯域分割フィルタ704 、デマルチプレクサ706 、圧縮解除回路708 、複数のビデオ処理回路714 と716 (全てが図9に示されている)を含むことができる。指向性タップ702 は、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130内で使用する複合PCM/RFビデオ信号の小さい部分にタップオフし、この複合PCM/RFビデオ信号を所定のデージーチェーンにある次の座席エレクトニクスボックス(SEB)130 に僅かな損失量で伝えるように機能する。帯域分割フィルタ704 はタップされた複合PCM/RFビデオ信号をその別々のPCM データとRFビデオ成分に分離する。RFビデオ成分はビデオ処理回路の各々のチューナー714 に送られ、PCM データ信号は線形アナログアンプ730 と振幅コンパレータ732 を介してデマルチプレクサ(IVAS ゲートアレイ)706 に送られる。
Each seat electronics (SEB) 130 has a
デマルチプレクサ706 は、複数のデジタル乗客コントールユニット(DPCUs)134のコントロールの下で、複合PCM データ信号から1つ以上の希望チャンネルを選び、圧縮解除回路708(図9に示されているADPCM ゲートアレイ)に選択された各チャンネルを送る。さらに、各圧縮解除回路708 はここに送られたチャンネルを圧縮解除し、その結果伸張されたデジタルオーディオ信号を一対のデジタル・アナログ(D/A)コンバータ710 に供給する。デジタル・アナログコンバータ710 は伸張デジタルオーディオ信号をアナログ信号に変換する。その結果のアナログオーディオ信号はアンプ712 によって増幅され、例えば、乗客ヘッドホーン114 に配置された(図示されていない)トランスジューサに送られる。
The
分割信号のRFビデオ部分は、信号スプリッタ734 を介して複数のビデオ処理回路に送られる。これらの各回路はチューナ714 とチューナコントロール回路716 を有する(全ては図9に図示されている)。信号スプリッタ734 は個々のチューナ714 を相互に分離するように機能し、チューナコントロール回路716 はマイクロプロセッシングユニット(MPU)718と複数のデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 の1個を介してコントロールされる。各チューナ714 はマイクロプロセッシングユニット718 からコントロール信号を受け取る関連ビデオコントロール回路716 によってコントロールされ、各チューナ714 は複合RFビデオ信号から希望ビデオチャンネルを選択できる。特定のビデオチャンネルが選ばれた後、ビデオ処理回路はこのチャンネルを表示のため座席ディスプレイユニット(SDU)に送る。
The RF video portion of the split signal is sent to a plurality of video processing circuits via a
座席内ビデオカッセットプレイヤ(IVCPs)136はビデオカッセトプレイヤコントローラ(VCPC)によってコントロールされ、座席ディスプレイユニット(SDUs)116 で表示のためビデオ信号の追加ソースになる。ここで好適には、座席内ビデオカセットプレイヤ(IVCPs)136 は、例えば、日本大阪の松下電器産業株式会社製造・販売の部品No.RD-AV1203を有することができる。座席内ビデオカセットプレイヤ(IVCPs)136はビデオカッセットプレイヤコントローラ(VCPCs)138によって従来の方式でコントロールされ、動作可能時、座席エレクトニクスボックス(SEB)を介して渡されるアナログオーディオ及びビデオ信号を、座席ディスプレイユニット(SDU)116と(図示されていない)乗客ヘッドセットに供給する。 In-seat video cassette players (IVCPs) 136 are controlled by a video cassette player controller (VCPC) and serve as an additional source of video signals for display by seat display units (SDUs) 116. Preferably, the in-seat video cassette players (IVCPs) 136 are, for example, part numbers manufactured and sold by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. in Osaka, Japan. Can have RD-AV1203. In-seat video cassette players (IVCPs) 136 are controlled in a conventional manner by video cassette player controllers (VCPCs) 138 and, when operable, analog audio and video signals passed through the seat electronics box (SEB), Supply to a seat display unit (SDU) 116 and a passenger headset (not shown).
VMU の構造と機能
図4を参照して、ここで好適には、ビデオ変調ユニット(VMU)124は別々のバランス入力ポート202 で、ビデオ信号ソース104 が発生した複数のアナログビデオ信号を受け取る。ビデオ変調ユニット(VMU)124に送られたアナログビデオ信号の各々はビデオ変調ユニット124 内に配置された振幅変調器204 に供給され、振幅変調器204 は選択搬送周波数で供給されたビデオ信号の各々を変調する。振幅変調は先行技術で十分知られているので、ここで詳細に説明しない。しかし、ここで好適には、供給された各ビデオ信号が235 MHz 〜300 MHz の選択搬送周波数で変調されている。さらに、各変調器204 はマイクロプロセッシングユニット(MPU)205に電子的に連結され、このユニットによってコントロールされる。マイクロプロセッシングユニット(MPU)205は変調ユニット204 の動作パラメータを変化する手段となり、そのため、希望搬送周波数をプログラムで選択できる手段となる。より詳細に言えば、マイクロプロセッシングユニット(MPU)205はRS-232インターフェース207 を介してビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 内に配置された(図5に示されている)中央処理ユニット(CPU)316と通信し、マイクロプロセッサー205 はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 から受け取った信号に応答して搬送周波数をセットする。ここで好適には、各搬送周波数(135 MHz 〜300 MHz の)省略時の値にセットする、これがなければ他の値を指示する。この好適実施例の省略時の周波数は表1に示す。
VMU Structure and Function Referring to FIG. 4, the video modulation unit (VMU) 124 preferably receives a plurality of analog video signals generated by the
しかし、上記の周波数がここで好適には搬送周波数を含むだけにすぎないのであり、本発明の範囲を上記の特定の周波数に制限するつもりはないことに注意すべきである。さらに、上述の通り、本発明の乗客エンターティメントシステム100 が利用する搬送周波数をプログラムできるのが望ましく、例えば、特定の周波数で干渉が発生するならば、客室管理ターミナル108 のメモリに記憶されているデータベースに新しい搬送周波数を入力することによって、この周波数を変更できる。また、特定のビデオ入力信号を利用できない場合(つまり、特定のビデオソース104 が動作できなくなる場合)、特定の変調器204 の搬送周波数204 も変更できる。例えば、特定のビデオ記録がチャンネル1で放送され、チャンネル1に送るビデオソース104 が動作しなくなる場合、ビデオ記録は他のビデオソース104 によって再生でき、このソースに連結された変調器は上述の通り、ここに送られた信号を151.25 MHz(チャンネル1の搬送周波数)まで変調できる。
However, it should be noted that the above frequencies here preferably only include the carrier frequency and are not intended to limit the scope of the invention to the specific frequencies described above. Further, as described above, it is desirable to be able to program the carrier frequency utilized by the
変調後、各ビデオ信号は複数の一次コンバイナ回路208 のうちの1個の別の入力部206 に送られる。各一次コンバイナ回路208 は3つのビデオ入力信号を合成し、合成ビデオ信号を成形し、得られた合成信号の各々は二次コンバイナ回路210 の1個の入力部に送られる。二次コンバイナ回路210 が発生した信号は、ここでは複合RFビデオ信号と称される。
After modulation, each video signal is sent to a
乗客エンターティメントシステム100 全体に分配する前に、複合RFビデオ信号
は低域フィルタ212 を通され、アンプ214 によって増幅され、4方向スプリッタ216 によって分割される。このように、ここで好適には、複合RFビデオ信号はビデオ変調ユニット(VMU)124 の4個の別々の出力ターミナル218 に供給されている。
Prior to distribution throughout the
図3を参照して、ビデオ変調ユニット(VMU)124 は複数のタッピングユニット(TUs)132に連結されており、またタッピングユニット(TUs)は複数のビデオプロジェクタ又はビデオモニタ118 に連結されている。各タッピングユニット(TU)132 は、例えば、日本大阪の松下電器産業株式会社製造・販売のTUモデルNo.RD-AA5101 を有することができる。さらに、各タッピングユニット132 は複合RFビデオ信号から希望のチャンネルを選択する(図4(a)に示す)ビデオチューナを有することができるので、各タッピングユニット132 は(全て同一のチャンネルを表示する)3個までの別々のビデオモニタ又はプロジェクタ118 をドライブできる。タッピングユニット132 はビデオ変調ユニット124 から複合RFビデオ信号を受け取るが、タッピングユニット132 はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 内に配置されている(図5に示す)中央処理ユニット(CPU)316 によってコントロールされる。より詳細に言えば、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 内に配置されている中央処理ユニット(CPU)316はタッピングユニット132 によるチャンネルの選択、またビデオモニタ又はプロジェクタ118 の機能をコントロールする。
Referring to FIG. 3, a video modulation unit (VMU) 124 is connected to a plurality of tapping units (TUs) 132, and the tapping units (TUs) are connected to a plurality of video projectors or video monitors 118. Each tapping unit (TU) 132 is, for example, a TU model No. manufactured and sold by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. in Osaka, Japan. Can have RD-AA5101. Further, each tapping
タッピングユニットの構造と機能
また、ここで図4(a)を参照して、各タッピングユニット132 は指向性タップ220 、チューナ222 、チューナコントロールユニット(224)及び3個のビデオ信号アンプ226 を有している。指向性タッフ222 は、ビデオ変調ユニット124 が発生した複合RFビデオ信号の小部分をタップオフし、所定のデージーチェーンに沿って次のタッピングユニット132 に複合RFビデオ信号の残りの部分を僅かな信号損失で送るように機能する。チューナコントロール回路224 はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 内に配置された中央処理ユニット316 に連結されており、そこから受け取った信号に応答して、チューナ222 をコントロールする。
Structure and Function of Tapping Unit Referring also to FIG. 4 (a), each tapping
チューナ222 はチューナコントロール回路224 から受け取った信号に応答して、ビデオモニタ118 を見るため希望チャンネルを選択し、アンプ226 に選択チャンネルを送る。
In response to the signal received from
VSCUの構造と機能
ここで図5を参照して、ここで好適には、本発明のビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は、本発明に従う乗客エンターティメントシステム100 のオーディオ及びビデオ部分の中央コントロール機能を与えている。さらに、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 はキャビン管理ターミナル(CMT)108からデータベース及びプログラム選択情報を受け取り、この情報に基づき、ビデオ信号ソース104 、デジタルオーディオ信号ソース102 、ビデオ変調ユニット(VMU)124、複数のタッピングユニット(TUs)132にコントロール信号を与える。
Structure and Function of VSCU Referring now to FIG. 5, preferably the video system control unit (VSCU) 120 of the present invention is a central control of the audio and video portions of the
本発明の好適な形態に従う乗客エンターティメントシステム100 用の中央コントロール機能を与えることに加えて、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 はビデオ信号ソース104 が発生する全てのビデオソースオーディオ信号とデジタルオーディオ信号ソース102 が供給する全ての圧縮デジタルオーディオ信号を受け取り取、多重化する。ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 が実行する多重化動作が完了して発生する信号は、ここで複合PCM データ信号と称される。
In addition to providing a central control function for the
ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 、複数のエリア分配ボックス(ADBs)126 、複数の床遮断ボックス(FDBs)128 及び複数の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 を介して、複数の遠隔位置に複合PCM データ信号を分配する。 The video system control unit (VSCU) 120 includes a passenger entertainment system controller (PESC) 122, a plurality of area distribution boxes (ADBs) 126, a plurality of floor block boxes (FDBs) 128, and a plurality of seat electronics boxes (SEBs) 130. Distributes composite PCM data signals to multiple remote locations.
ここで好適には、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は、複数のコンパクトディスクプレイヤ(CDPs)102 から48までの圧縮デジタルオーディオチャンネル(プレイヤ1個当たり8チャンネル)、ビデオカッセットプレイヤ104 のミックスから48までのアナログオーディオチャンネル(プレイヤー1個当たり4チャンネル)及びアナログオーディオ再生装置106(プレイヤ1個当たり12チャンネル)、合計最大72チャンネルを受け取ることができる。より詳細に言えば、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は、各々24チャンネルを有する入力チャンネルの3ブロックに対応するように構成されているので、入力チャンネルの特定のブロックは1つだけのタイプのチャンネル(つまり、圧縮デジタルオーディオチャンネル又はアナログオーディオチャンネル)を有することができる。
Preferably, the video system control unit (VSCU) 120 comprises a mix of a plurality of compact disc players (CDPs) 102 to 48 compressed digital audio channels (8 channels per player) and a
従って、ここで好適には、ビデオシステムコントロールユニットは、24のアナログオーディオチャンネルと48の圧縮デジタルオーディオチャンネル又は、48のアナログオーディオチャンネルと24の圧縮デジタルオーディオチャンネル、合計最大72チャンネルに対応するように構成できる。 Thus, preferably, the video system control unit is adapted to support 24 analog audio channels and 48 compressed digital audio channels, or 48 analog audio channels and 24 compressed digital audio channels, for a total of up to 72 channels. Can be configured.
オーディオ再生装置106 とビデオソース104 から受け取ったアナログオーディオチャンネルはアナログ・デジタルコンバータ302 を使用して16ビットサンプルサイズのデジタルフォーマットに変換され、それから、その結果のデジタル信号は適応デルタパルスコード変調によって4ビットサンプルサイズのフォーマットに圧縮される。ここで好適には、アナログ・デジタル変換プロセスは48までのMASH(多段ノイズ成形)アナログ・デジタルコンバータ302 (アナログオーディオボード301 1個当たり24)の1個によって実行される。各MASHアナログ・デジタルコンバータ302 は単一のアナログ入力信号を受け取り、この信号をデジタルフォーマットに変換し、その結果のデジタル信号を変換された他のデジタル信号(つまり、他のMASHアナログ・デジタルコンバータ302 からの信号)と多重化し、2チャンネルを有する単一のデジタル出力信号を形成できる。MHSH変換は先行技術で十分知られているので、ここでは詳細に説明しない。さらに、ここで好適には、MASHコンバータは日本大阪の松下電器産業株式会社販売のNASH DACチップ部品No.MH646Aを有することができる。MASHアナログ・デジタル信号変換プロセスが完了した後、各々2つのチャンネルを有するその結果のデジタル信号は複数のADPCM ゲートアレイ306の別々の入力ターミナル304 に送られる。ここで好適には、3個のADPCM ゲートアレイ306 を利用し、その各々は8個の別々のMASHアナログ・デジタルコンバータ306 に連結されている。各々2チャンネルを有する4つのデジタル信号は各ADPCM ゲートアレイ306 が受け取り、適応型デルタパルスコード変調によって圧縮され、それから多重化され、8チャンネルを有する単一の圧縮デジタル出力信号が形成される。それから、その結果の3つの圧縮デジタル出力信号はADPCM ゲートアレイ306 から統合デデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 の別々の入力部308 に送られる。
The analog audio channels received from the
さらに、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 は、デジタルオーディオ信号ソース102 が発生した圧縮デジタルオーディオ信号をADPCM ゲートアレイ310 が発生した圧縮デジタル出力信号と合成し、複合PCM データ信号を成形する。IVASゲートアレイ306 の機能は、以下で詳細に説明される。しかし、この点で、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 がデジタルオーディオ信号ソース102 から受け取った圧縮デジタルオーディオ信号とADPCM ゲートアレイ310 から受け取り、変換され、圧縮された信号を時間領域で多重化し、複合パルスコード変調(PCM)ゲート信号が形成されることは十分に理解できる。それから、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 は複合PCM データ信号をフィルタ/ コンバイナ312 に送り、フィルタ/ コンバイナ312 はこの信号をビデオ変調ユニット(VMU)124が供給する複合RFビデオ信号と合成する。フィルタ/ コンバイナ312 の(図示されていない)フィルタは複合PCM データ信号の振幅を減少し、その結果の波形を、周波数と他の特性が類似したアナログ波形を発生するように、変調無線周波数(RF)信号に成形する。このようにして、複合PCM データ信号は、受動信号処理コンポーネント(つまり、指向性タップ、スプリッタ等)、またエリア分配ボックス(ADBs)126 と床遮断ボックス(FDBs)128 内に配置されている線形アナログアンプを通れる形に変換される。フィルタ/ コンバイナ312 の(図示されていない)コンバイナは濾過された複合PCM データ信号を複合RFビデオ信号と合成し、複合PCM/RFビデオ信号を形成する。それから、その結果の複合PCM/RFビデオ信号は以後の処理と最終的に遠隔座席位置への分配のため乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 に送られる。
In addition, an integrated video audio system (IVAS)
さらに図5に示されているように、ここで好適には、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 は次のものを含む9個のサブシステムボードを有することができる:2個のアナログ信号変換ボード301 ;1個の中央処理ユニット(CPU)ボード303 ;1個のARINC インターフェースボード305 ;1個のローカルエリアネットワーク(LAN)ボード307 ;1個のデジタルオーディオボード309 ;1個のチューナボード311 ;(図示されていない)1個の電源ボード;1個のマザーボード313 。
As further shown in FIG. 5, the video system control unit (VSCU) 120 can preferably have nine subsystem boards including: two analog signal conversion boards 301; one central processing unit (CPU)
便宜なように、ここでは、所定のサブシステムボードにどんな回路コンポーネントがあるか示すため、破線を利用している。 For convenience, dashed lines are used here to show what circuit components are on a given subsystem board.
各オーディオ信号変換ボード301 は24個のオーディオ信号入力ポート302 、24個のMASHアナログ・デジタルコンバータ314 、3個のADPCM ゲートアレイ306 を有する。オーディオ信号入力ポート314 は複数のビデオソース104 及びオーディオ再生装置106 からアナログオーディオ信号を受け取り、次に、MASHアロナグ・デジタルコンバータ302 にこれらの信号を送る。MASHアナログ・デジタルコンバータ302 の各々は単一の入りアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号に変換し、この結果のデジタルオーディオ信号の対が多重化され、2チャンネルと16ビットサンプルサイズ及び37.8 kHzサンプリングレートを有する単一のデジタルオーディオ信号が形成される。それから、2チャンネルを有する変換されたオーディオ信号の各々は3個のADPCM ゲートアレイ306 の1個の入力ターミナル304 に送られる。ADPCM ゲートアレイ306 では、この信号は圧縮され、変換された他の3つのオーディオ信号と合成され、8チャンネルを有する圧縮デジタル出力信号が形成される。3個のADPCM ゲートアレイ306 の各々は別々の圧縮デジタル出力信号を発生し、それから、3つの圧縮デジタル出力信号の各々はデジタルオーディオボード309 に送られ、そこには統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 が配置されている。
Each audio signal conversion board 301 has 24 audio
デジタルオーディオボード309 に配置されている統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 はデジタルオーディオ信号ソース102 とADPCM ゲートアレイ306 から圧縮デジタルオーディオ信号を受け取り、これらの信号を多重化し、上記の複合PCM データ信号を形成する。それから、複合PCM データ信号はマザーボードのフィルタ/ コンバイナ312 に供給される。
Integrated video audio system (IVAS)
以下でもっと詳細に説明するように、デジタルオーディオボード309 の統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 もチャンネルセレクタ又はデマルチプレクサとして機能する。より詳細に言えば、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 は、キャビン管理ターミナル108 で聴くプレビューオーディオチャンネルを選択するため、利用できる。このモードでは、中央処理ユニット(CPU)316が発生するコントロール信号に応答して統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 は、複合PCM データ信号から希望のオーディオチャンネル(モノで1又はステレオで2)を選択する。圧縮デジタルオーディオデータを有する選択されたオーディオチャンネルはADOCM ゲートアレイ318 に送られ、16ビットフォーマットに圧縮解除され、それから、一対のMASHデジタル・アナログコンバータ320 (日本大阪の松下電器産業株式会社販売のMASH DACチップモデルNo.MN6475A が望ましい)に送られて、分離(多重化解除)され、アナログフォーマットに変換される。それから、その結果のアナログプレビューチャンネルはゲインコントロール回路322 に送られ、最終的にキャビン管理ターミナル108 に送られ、例えば、(図示されていない)ステレオヘッドセットに配置されたオーディオトランスジューサによって聞き取られる。
As described in more detail below, the integrated video audio system (IVAS)
チューナボードはチューナコントロール回路324 とチューナ回路326 を有する。チューナ回路326 はビデオ変調ユニット(VMU)124が発生する複合RFビデオ信号を受け取り、中央処理ユニット316 が発生するコントロール信号に応答して、複合RFビデオ信号からプレビュービデオチャンネルを選択できる。より詳細に言えば、チューナコントロール324 は中央処理ユニット(CPU)316からコントロール信号を受け取り、これに応答して、チューナ326 動作パラメータを調整し、希望のRFビデオチャンネルを選択する。表1を見ればわかるように、ここで好適には、プレビューするチャンネルの搬送周波数は139.25 MHz又は295.25 MHzにセットされているのて、チューナ326 もプレビュー搬送周波数として利用する139.25 MHz又は295.25 MHzを選択するようにセットされている。最後に、選択されたRFビデオチャンネルはチューナ236 によって復調され、目視のためキャビン管理ターミナル108 に送られる。この方式では、チャンネルは、乗客エンターティメントシステム100 全体に分配する前に、プレビューできる。他方、ビデオチャンネルだけをモニタしたいならば、このビデオチャンネルの搬送チャンネルは上記の方法でチューナ326 によって選択でき、モニタするチャンネルが目視のためキャビン管理ターミナル108 に送られる。CPU ボードは中央処理ユニット316(アリゾナ州フェニックスのモトローラ・インク(Motorola,Inc.)製造のタイプ68000シリーズマイクロプロセッサーが望ましい)、クリスタル周波数19.66MHz のクリスタルコントロールオシレータ328 、周波数デバイダ回路330 、複数のメモリコンポーネント332 及びマイクロプロセッサ監視回路334 を有する。 中央処理ユニット316 は、初期化、サブシステムコントロール、サブシステム通信管理を含む複数の機能を実行する。チップ初期化は、チップの動作モードをコントロールする周辺チップにプログラムコマンドを書き込んで実行される。初期化機能を実行する部分として、中央処理ユニット316 はキャビン管理ターミナル(CMT)108からシステム構成データベースを受け取らなければならない。
The tuner board has a
中央処理ユニット(CPU)316と他の周辺デバイス(又はサブシステム)間の通信は次のように実行される。中央処理ユニット(CPU)316は、ビデオシステム機能をコントロールするのに使用する構成情報と実行コマンドを得るため、ローカルエリアネットワーク(LAN)319を介してキャビン管理ターミナル(CMT)と通信する。中央処理ユニット(CPU)316は、そこに配置されている変調器204 の周波数をコントロールし、診断機能を動作させるため、RS-232インターフェース338 を介してビデオ変調ユニット(VMU)124 のマイクロプロセッサー205 と通信する。中央処理ユニット(CPU)316は、ARINC-429 インターフェース336 の1個を介してキャビン相互通信データシステム(CIDS)110 と通信する。中央処理ユニット(CPU)316は、選択されたビデオ信号ソース104 に対応するところのRS-232インターフェース338 を介して、選択されたビデオ信号ソース104 をコントロールする。より詳細に言えば、キャビン管理ターミナル(CMT)108からビデオ信号ソース104 の特定の機能をコントロールするコマンドを受け取って、中央処理ユニット(CPU)316が、このビデオ信号ソース104 に対応するRS-232インターフェース338 を介して該当のビデオ信号ソース104 と通信して、このコマンドを実行する。中央処理ユニット(CPU)316とデジタルオーディオ信号ソース102 間の通信は同様な方式で実行される。最後に、中央処理ユニット(CPU)316とビデオディスプレイユニット(VDUs)118 及びタッピングユニット(TUs)132 間の通信は、RS-485インターフェース340 を介して実行される。
Communication between the central processing unit (CPU) 316 and other peripheral devices (or subsystems) is performed as follows. A central processing unit (CPU) 316 communicates with a cabin management terminal (CMT) via a local area network (LAN) 319 to obtain configuration information and execution commands used to control video system functions. The central processing unit (CPU) 316 controls the frequency of the
中央処理ユニット316 に連結されているメモリコンポーネント332 はデータ記憶用の1対のRAM メモリ(各128 K X 8)、プログラム記憶用の1対のEPROMs(各512K X 8)、試験装置組み込み(BITE)情報、構成データ及びダウンロード可能なデータベースの記憶用の1対のEEPROMs(各々64K X 8)を有する。
A
マイクロプロセッサ監視回路334 は中央処理ユニット316 の(図示されていない)リセットラインを有し、監視回路334 の主要な機能は連続的なシステム性能を保証することである。より詳細に言えば、中央処理ユニット316 が無限ループに捉えられるならば、監視回路334 はこの状態を探知し、中央処理ユニット316 をリセットする。さらに、監視ユニット334 は潜在的な電源中断と電源異常を探知できる。このように、電源中断や異常を探知すれば、監視回路334 は中央処理ユニット316 に信号を送るので、中央処理ユニット316 は順序を立てて遮断プロセスを開始する、つまり臨界(クリティカル)データをバックアップすることができる。
The
ARINCインターフェースボード305 は4個のARINC-429ポート336 、19個のRS-232 ポート338 及び3個のRS-232ポート338 を有する。RS-232ポート338 は中央処理ユニット316 とデジタルオーディオ信号ソース102 、ビデオソース104 及びビデオ変調ユニット(VMU)124間の通信を行う。RS-485ポート340 は中央処理ユニット316 とタッピングユニット(TUs)132間の通信を行い、ARINC-429 ポート336 は中央処理ユニット316 とキャビン相互通信データシステム(CIDS)110 間の通信を行う。
The
PESCの構造と機能
ここで図6を参照して、ここで好適には、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122は2個のアナログ信号変換ボード401 と403 、マザーボード405 、CPU ボード407 、ローカルエリアネットワーク(LAN)ボード409 、(図示されていない)電源ボード、ARINC インターフェースボード411 を有する。ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)120の場合のように、どの回路コンポーネントがどのボードに配置されているか示すために、破線を使用している。
Structure and function of PESC Referring now to FIG. 6, preferably a passenger entertainment system controller (PESC) 122 includes two analog
最初のアナログ信号変換ボード401 は、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120に配置されているオーディオ信号変換ボード301 と同一のコンポーネントを有している。より詳細に言えば、最初のアナログ信号変換ボード301 は24個のオーディオ信号入力ポート402 、24個のアナログ・デジタルMASHコンバータ404 、3個のASPCM ゲートアレイ406 を有する。オーディオ信号入力ポート402 は複数のオーディオ再生装置106 からアナログオーディオ信号を受取り、次に、この信号をMASHアナログ・デジタルコンバータ404 に送る。MASHアナログ・デジタルコンバータ404 は各入力アナログオーディオ信号をデジタルフォーマットに変換し、その結果のデジタル信号の対は多重化され、2チャンネルと16ビットサンプルサイズ及び37.8 kHzサンプリングレートを有する単一のデジタルオーディオ信号が形成される。変換されたオーディオ信号の各々はその後3個のADPCM ゲートアレイ406 の入力ターミナル408 に送られる。ここで、この信号は圧縮され、変換された他の3つの信号と合成され、8チャンネルの圧縮デジタル出力信号が形成される。3個のADPCM ゲートアレイ406 の各々は別々の圧縮デジタル出力信号を発生し、それから、3つの圧縮デジタル出力信号の各々は第2のアナログ信号変換ボード403 に送られる。このボード403 に、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ410 が配置されている。
The first analog
第2のアナログ信号変換ボード403 は、最初のアナログ信号変換ボード401 と統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ410 に配置された幾つかのコンポーネントを有する。さらに、第2のアナログ信号変換ボードは10個のオーディオ信号入力ポート412(a)〜(f)と414 、6個のMASHアナログ・デジタルコンバート416 、1個のADPCM ゲートアレイ416 、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ410 を有する。
The second analog
ここで好適には、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 の第2のアナログ信号変換ボード403 のオーディオ信号入力ポート412 及び414 に、4個の音声操作スイッチ(VOX)、乗客アドレス(PA)オーディオチャンネル、及び6つの他のPAオーディオチャンネルを設けている。しかし、いつでも、MASHアナログ・デジタルコンバータ416 に、6つのPAオーディオチャンネルだけが送られる。より詳細に言えば、音声操作スイッチング(VOX)回路420 はVOX PA入力ターミナル414 でオーディオ信号の有無を探知し、VOX PA入力部414 と最初の4つのPAオーディオチャンネル412(a〜d)の間で選択をする4チャンネル(2対1)マルチプレクサ421に、コントロール信号を供給する。マルチプレクサ421の各チャンネルは別々のVOX 回路420 によってコントロールされるので、VOX 回路420 がその入力部でオーディオ信号を探知した時信号がマルチプレクサ421 に送られ、PAオーディオ入力412 をVOX PAオーディオ入力414 に代えるようにマルチプレクサ421 に促す。
Preferably, the audio
アナログ・デジタルMASHコンバータ416 とADPCM ゲートアレイ418 は上記の通りに機能するので、これらの機能はここでは詳細に説明しない。
Since the analog to
乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 のIVASゲートアレイ410 の主要な機能は、複合PCM/RFビデオ信号に追加のオーディオ、コントロール及び乗客アドレス信号を追加することである。より詳細に言えば、IVASゲートアレイ410 は複合PCM/RFビデオ信号のPCM データ部分、ADPCM ゲートアレイ406 及び418 から受け取った圧縮信号及びマイクロプロセッサ430 から受け取ったCPMS/PSSデータメッセージを時間領域で多重化するので、複合PCM データ信号にADPCM ゲートアレイ406 及び418 から送られた圧縮信号とCPMS/PPSデータ信号が追加される。それから、その結果の「完全」複合PCM データ信号はRFビデオ信号と合成するためフィルタ/ コンバイナ422 に送られ、「完全」複合PCM/RFビデオ信号はRFコンバイナ422 から複数のエリア分配ボックス(ADBs)124 に送られる。乗客エンターティメントシステムコントローラ122 のフィルタ/ コンバイナ422 はビデオシステムコントロールユニット120 内に配置されているフィルタ/ コンバイナ312 と同様に機能することがわかる。
The primary function of the
乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 のマザーボード405 に配置されているセパレータ424 はビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 によって送られた複合PCM/RFビデオ信号を分離し、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ410 にこの信号のPCM データ部分を供給する。セパレータ424 は周波数に基づいて分離機能を実行するので、約50 MHz未満の全ての周波数要素はPCM オーディオボード403 に送られ、また約100 MHz を超える全ての周波数要素はRFビデオボード405 に送られる。分離された信号のRFビデオ部分は、PCM データ信号と再合成するため、セパレータ424 によってフィルタ/ コンバイナ422 に供給される。
A
乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 のCPU ボード407 は、ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)120 に配置されたCPU ボード303 が有するのと同一の回路を有している。より詳細に言えば、CPU ボード407 はマイクロプロセッサ430 、監視回路432 、オシレータ434 、周波数デバイダ436 、複数のメモリ438 を有する。このようなコンポーネントは、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 のCPU ボード303 のコンポーネントと同様な方式で機能する。しかし、これらのコンポーネントは、上記の乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 の機能に対応するように構成されている。
The
ADB の構造と機能
ここで図7を参照して、ここで好適には、各エリア分配ボックス(ADB)126 は、複数の床遮断ボックス(PDBs)128 へ電力、オーディオ、ビデオ、サービスデータを分配するゾーンコントローラとしての役割を果たす。エリア分配ボックス(ADBs)124 は、各デージーチェーンに最大8個のエリア分配ボックス(ADBs)124 が配置されているデージーチェーン構成に配置されている。しかし、当該技術に熟達した者にとっては容易に理解されるであろうが、エリア分配ボックス(ADBs)126 の数は上に述べたように変更してもよいことが分かる。エリア分配ボックス(ADBs)126 間の相互接続は、単一の同軸ケーブルと2個までのツイストペアDATAバス(DATA1とDATA2バス)を用いて行われる。
ADB Structure and Function Referring now to FIG. 7, preferably each area distribution box (ADB) 126 distributes power, audio, video, and service data to multiple floor block boxes (PDBs) 128. To act as a zone controller. The area distribution boxes (ADBs) 124 are arranged in a daisy chain configuration in which a maximum of eight area distribution boxes (ADBs) 124 are arranged in each daisy chain. However, as will be readily appreciated by those skilled in the art, it will be appreciated that the number of area distribution boxes (ADBs) 126 may be varied as described above. Interconnection between area distribution boxes (ADBs) 126 is made using a single coaxial cable and up to two twisted pair DATA buses (DATA1 and DATA2 buses).
各エリア分配ボックス(ADB)126の主要な機能は、複合PCM/Rfビデオ信号の小さい部分にタップオフを行い、所定のデージーチェーンに配置された次のエリア分配ボックス(ADB)126に複合PCM/RFビデオ信号の残りの部分を僅かな信号損失で送ることである。それから、エリア分配ボックス(ADB)は、乗客エンターティメントシステム100 内にさらに分配するため、複合PCM/RFビデオ信号のタップされた部分を増幅し、分離する。より詳細に言えば、エリア分配ボックス(ADBs)126 の各々に送られた複合PCM/RFビデオ信号は最初の指向性タップ502 に加えられ、そしてこのタップ502 は受信エリア分配ボックス(ADB)126が使用するため、信号の僅かな部分をタップオフし、(他のADB があるならば)デージーチェーンに配置された次のエリア分配ボックス(ADB)126に信号の残りの部分を送る。それから、指向性タップ502 のタップ出力は、タップされたPCM/RFビデオ信号を各々PCM データとRFビデオ部分に分離する帯域分離フィルタ504 に送られる。それから、タップされたPCM/RFビデオ信号の各々の部分はその信号が増幅されるアンプ506 又は508 に送られ、その結果増幅された信号の各々は再合成のためコンバイナ510 に送られる。次に、再合成されたPCM/RFビデオ信号は、PCM/RFビデオ信号を分割する2方向スプリッタ513 、514 又516 のシリーズに送られ、4つのPCM/RFビデオ出力信号が形成される。最後に、PCM/RFビデオ出力信号は、別々の床遮断ボックス(FDBs)128 に送られる。
The main function of each area distribution box (ADB) 126 is to tap off a small part of the composite PCM / Rf video signal, and then to the next area distribution box (ADB) 126 arranged in a predetermined daisy chain. Sending the rest of the video signal with little signal loss. The area distribution box (ADB) then amplifies and separates the tapped portion of the composite PCM / RF video signal for further distribution within the
またエリア分配ボックス(ADBs)126 は複数のコントロール機能を持ち、アドレス割当プロトコールを実行する。より詳細に言えば、コントールデータ、構成情報、データベース情報及び他のメッセージは、DATA 1バスを介して、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 からエリア分配ボックス(ADBs)126 にダウンロードされる。RS-485ポート520 はDATA1バスとエリア分配ボックス(ADB)126間のインターフェースになり、RS-485ポート520 はDATA1バスから受け取ったデータを通信コントローラ522 に供給する。メッセージを受け取って、通信コントローラ522 は最初、受け取ったメッセージの受信を確認し、それからメッセージダウンラインを記憶する(メッセージデータを保存し、処置する)か送るか、決定する。この決定は、特定のエリア分配ボックス(ADB)126... への離散アドレス入力524 により決定されるエリア分配ボックス(ADB)126のアドレスとメッセージに含まれているアドレス情報を比較して行われる。
Area distribution boxes (ADBs) 126 have a plurality of control functions and execute an address assignment protocol. More specifically, control data, configuration information, database information and other messages are downloaded from the passenger entertainment system controller (PESC) 122 to the area distribution boxes (ADBs) 126 via the
メッセージフォーマットの例は図7(a)に示され、スタートフラッグ750 、宛先座席エレクトロニクスボックス(SEB)ナンバー752 、PCU/SDU コード754 、宛先エリア分配ボックス(ADB)ナンバー756 、宛先床遮断ボックス(FDB)ナンバー758 、宛先コラムアドレス59、ソース座席エレクトロニクスボックスアドレス760 とPCU/SDU コード761 、複数のデータ/ コントロールバイト762 、チェックサムコード764 、2つのサイクリックレダンダンシーチェックバイト766 と768 、メッセージ終了フラッグ770 を有する。さらに、ここで好適には、通信プロトコールは、エリア分配ボックス(ADB)126により中央コントロールされるコマンド応答プロトコールを有する。より詳細に言えば、各エリア分配ボックス(ADB)126は、通常の通信を開始する前に、これに連結された座席エレクトロニクスボックス(SEBs)の全てのアドレスを初期化し、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)を起動しなければならない。
Examples of message formats are shown in Figure 7 (a), with
ここで、エリア分配ボックス(ADBs)126 と座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 が使用する通信プロトコールを説明する。座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 のポーリングは、エリア分配ボックス(ADBs)126 が順々に、アドレスにより実行する。ここで好適には、2タイプのポール、つまり、能動ポール(APOLL)と非能動ポール(IPOLL)を利用している。これらのポールタイプは座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 の「アクティビティ(能動)状態」に対応している。座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は、エリア分配ボックス(ADB)126がボックス130 を通常のリンク通信に参加させる時能動的であるが、能動座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は、これにアドレスされているAPOLL メッセージを受信した後に送信できるだけである。能動座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は次のものを含む幾つかのタイプのメッセージで応答できる:肯定応答(ACK)、バイト結果(BRES)、能動状態(ASTA)、PSS データである。座席エレクトロニクスボックス(SEB)130 は非能動モードでパワーアップし、エリア分配ボックス(ADB)126からのコマンドを受け取った時のみ能動的になることができる。座席エレクトロニクスボックス(SEB)130 は、通常リンク通信に参加することを許されない場合、非能動状態になる。
Here, a communication protocol used by the area distribution box (ADBs) 126 and the seat electronics box (SEBs) 130 will be described. The polling of the seat electronics boxes (SEBs) 130 is performed sequentially by the area distribution boxes (ADBs) 126 according to addresses. Preferably, two types of poles are used here: an active pole (APOLL) and an inactive pole (IPOLL). These pole types correspond to the “activity state” of the seat electronics box (SEBs) 130. The seat electronics box (SEB) 130 is active when the area distribution box (ADB) 126 joins the
さらに、非能動座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は、エリア分配ボックス(ADB)126からそこにアドレスされるIPOLL メッセージに応答して送信できるだけである。このようなメッセージを受信した後、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は非能動状態(ISTA)又はバイト結果(BRES)で応答できるだけである。 Further, the inactive seat electronics box (SEB) 130 can only transmit in response to IPOLL messages addressed thereto from the area distribution box (ADB) 126. After receiving such a message, the seat electronics box (SEB) 130 can only respond with an inactive state (ISTA) or a byte result (BRES).
ここで再度、図7(b)を参照して、各コラムで座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 アドレスを割り当てるため、次のプロセスが使用されている。アドレッシングプロセスは、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 又はエリア分配ボックス(ADB)126が座席エレクトロニクスボックス(SEB)130にプログラミングモード(PMODE)コマンドを送って開始できる。座席エレクトロニクスボックス(SEB)130が受け取る時、PMODE コマンドは、通常閉じている通信リレー736 を開く。
Referring again to FIG. 7 (b), the following process is used to assign seat electronics box (SEBs) 130 addresses in each column. The addressing process can be initiated by the passenger entertainment system controller (PESC) 122 or the area distribution box (ADB) 126 sending a programming mode (PMODE) command to the seat electronics box (SEB) 130. When the seat electronics box (SEB) 130 receives, the PMODE command opens the normally closed
この方式では、所定のエリア分配ボックス(ADB)126と座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 の単一の対の間で通信できる。その上、PMODE コマンドがDATA1バスを介して分配されるならば直ぐに、床遮断ボックス(FDB)128に直接隣接した座席エレクトロニクスボックス(SEBs)のみが関連エリア分配ボックス(ADBs)126 と通信できる。 In this manner, communication is possible between a single pair of predetermined area distribution boxes (ADB) 126 and seat electronics boxes (SEBs) 130. Moreover, as soon as the PMODE command is distributed via the DATA1 bus, only the seat electronics boxes (SEBs) immediately adjacent to the floor block box (FDB) 128 can communicate with the associated area distribution boxes (ADBs) 126.
さらに、図7(b)に示されているように、所定のエリア分配ボックス(ADB)126を1対の座席エレクトロニクスボックス(SEB)デージーチェーン738 と740 に接続するDATA1バスのラインは床遮断ボックス(FDB)128内で相互に逆転している。さらに、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 は、逆データを正しく解釈できないように構成されている。このように、エリア分配ボックス(ADB)126が1対の座席エレクトロニクスボックス(SEB)コラム(又はデージーチェーン)738 の1対の1つと通信する場合、このボックス126 は非逆転メッセージを送信できる。しかし、このデータ分配ボックス(ADB)126が他のコラム740 と通信する場合、このボックス126 はDATA1バスを介して逆転メッセージを送信しなければならない。この方式では、所定のエリア分配ボックス(ADB)126 は、アドレスを割り当てる時に単一の座席エレクトロニクスボックス(SEB)と通信できる。一旦所定の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130がアドレスされていさえすれば、エリア分配ボックス(ADB)126はこの座席エレクトロニクスボックス(SEB)130を起動し、そのリレーを閉じるので、エリア分配ボックス(ADB)126とアドレスする次の座席エレクトロニクスボックス(ADB)130間で通信が起こる。このプロセスは、全ての機能している座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 がアドレッシングされ起動されるまで継続される。さらに、この方式で座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 をアドレッシングすることによって、不動作の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 を確認して修理のため、不動作の座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 にフラグを付けることができる。全ての座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 か正しくアドレッシングされつまり欠陥のある座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 が確認されない場合、リンク状態は「正常」としてエリア分配ボックス(ADB)126から乗客エレクトロニクスシステムコントローラ(PESC)122 に報告される。もし座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 をアドレッシングしている時エラーが探知された場合は、エリア分配ボックス(ADB)126は、(図示されていない)トランスミッタを動作不能にし、非能動状態をエンターし、リレー736 を閉じるコマンドをこの座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に送って欠陥座席エレクトロニクスボックス(SEB)130のプログラミングを終了する。
Further, as shown in FIG. 7 (b), the DATA1 bus line connecting the predetermined area distribution box (ADB) 126 to a pair of seat electronics boxes (SEB)
一旦「正常」モードが確認されれば、エリア分配ボックス(ADBs)126 と座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 間の通信プロトコールは次のように進行する。座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 はエリア分配ボックス(ADB)126によって順にポーリングされ、ポーリングされない限り、情報を送信することは許されない。ポーリングされる時、座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 は種々の応答を送信できるが、少なくとも状態メッセージは常に送られる。 Once the “normal” mode is confirmed, the communication protocol between the area distribution boxes (ADBs) 126 and the seat electronics boxes (SEBs) 130 proceeds as follows. Seat electronics boxes (SEBs) 130 are polled in turn by an area distribution box (ADB) 126 and are not allowed to transmit information unless polled. When polled, the seat electronics boxes (SEBs) 130 can send various responses, but at least a status message is always sent.
より詳細に言えば、メッセージが座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に送信される時、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は少なくとも肯定(ACK)又は否定(NAK)メッセージで常に応答する。 More specifically, when a message is sent to the seat electronics box (SEB) 130, the seat electronics box (SEB) 130 always responds with at least an affirmative (ACK) or negative (NAK) message.
FDB の構造と機能
ここで図8を参照して、ここで好適には、各床遮断ボックス(PDB)128は1個のPCM/RFビデオ信号スプリッタと2個のデジタルデータ信号スプリッタ604 及び606 を有する。PCM/RFビデオ信号スプリッタ602 はエリア分配ボックス(ADB)126から複合PCM/RFビデオ信号を受け取り、この信号を分割し、その結果の分割PCM/RFビデオ信号の各々を別々の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に送る。デジタルデータ信号スプリッタ604 と606 はDATA1とDATA2信号を分割し、同様な方式で機能する。しかし、分割後、その結果の分割DATA1信号の1つの極性は逆転される。
FDB Structure and Function Referring now to FIG. 8, preferably each floor blocking box (PDB) 128 includes one PCM / RF video signal splitter and two digital data signal
SEBの構造と機能
ここで図9を参照して、各座席エレクトロニクスボックス(SEB)130は信号入力ボード701 、オーディオ信号処理ボード703 、ビデオ信号処理ボード705 、マイクロコントローラユニット(MCU)ボード707 を有する。入力ボード701 は各座席エレクトロニクスボックス(SEB)130を床遮断ボックス(FDB)128又は他の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130(つまり、デージーチェーンで次のSEB)に接続する受動回路を含む。座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 の各々に送られる複合PCM/RFビデオ信号は受信座席エレクトロニクスボックス(SEB)130によって使用する信号の僅かな部分をタップオフする指向性タップ702 に加えられ、(他のSEB があれば)デージーチェーンに配置された次の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に信号の残りの部分を送る。指向性タップ702 のタップ出力は、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130内に後で分配する前に、帯域分割フィルタ704 によって濾過される。より詳細に言えば、帯域分割フィルタ704 は高域フィルタと(図示されていない)低域フィルタを有する。
SEB Structure and Function Referring now to FIG. 9, each seat electronics box (SEB) 130 includes a
複合信号のRFビデオ部分は高域フィルタを通して送られ、複合信号のPCM 部分は低域フィルタを通して送られる。濾過後、複合信号のPCM 部分はオーディオボード703 に送られ、複合信号のRFビデオ部分はビデオボード705 に送られる。オーディオボード703 に到着すれば、複合信号のPCM 部分はアナログアンプ730 に送られ、振幅コンパレータ732 に送られ、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ706 の1個の入力部に加えられる。IVASゲートアレイ706 は複号器として機能し、複合PCM データ信号から希望のPCM データチャンネルを選択できる。IVASゲートアレイ706 によって1つ以上のチャンネルが選択された後、このチャンネルは圧縮解除のため、ADCMゲートアレイ708 に送られる。圧縮解除後、選択されたチャンネルは1対のMASHデジタル・アナログ(D/A)コンバータ710 に送られる。ここで、チャンネルは分離され、アナログオーディオ信号に変換され、ヘッドホーンアンプ712 に送られる。
The RF video portion of the composite signal is sent through a high pass filter, and the PCM portion of the composite signal is sent through a low pass filter. After filtering, the PCM portion of the composite signal is sent to the
本発明の特に画期的な側面として、所定の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130のIVASゲートアレイ706 が複合PCM データ信号から存在しないチャンネルを選択したように命令でき、そうすることによって、ADPCM ゲートアレイ708 に「ゼロチャンネル」出力を供給できる。ゼロチャンネル出力は一定値を含む出力チャンネルであるので、アナログフォーマットに変換される時、振幅を変化しない。従って、ゼロチャンネルがアナロクフォーマットに変換され、オーディオトランスジューサに送られる時、オーディオは発生しない。
As a particularly breakthrough aspect of the present invention, the
さらに、ゼロチャンネル出力が上記のように、ADPCM ゲートアレイ708 、MASHデジタル・アナログコンバータ710 、ヘッドホーンアンプ712 によって処理される時、振幅が変化しないアナログオーディオ信号が発生し、(図示されていない)
Further, when the zero channel output is processed by the
ノイズキャンセリングヘッドセットにこの信号を送ることができる。ノイズキャンセリングヘッドセットは、それを着用した乗客が実質的に全ての飛行ノイズ、キャビンノイズ等を完全に排除するよう利用できる。圧縮デジタルオーディオチャンネルの1つは他の実施例で、ゼロチャンネルとして使用できる。しかし、ここで好適には、乗客が聴取できる最大数のオーディオチャンネルを提供できる方が好まれており、別個にゼロチャンネルを設けることは、この目的に利用できるチャンネル数を減少することになる。 This signal can be sent to the noise canceling headset. A noise-cancelling headset can be used by a passenger wearing it to completely eliminate substantially all flight noise, cabin noise, and the like. One of the compressed digital audio channels can be used as a zero channel in other embodiments. However, it is preferred here to be able to provide the maximum number of audio channels that a passenger can listen to, and having a separate zero channel reduces the number of channels available for this purpose.
他の画期的側面では、乗客が目視のためビデオチャンネルを選び、ビデオチャンネルがオーディオチャンネルを伴わない時、この乗客のヘッドセットに以前に選択されたオーディオチャンネルを常時送るように、本発明の乗客エレクトロニクスシステム100 を構成できる。より詳細に言えば、デジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 を使用して乗客が直接又は暗黙のうちに新しいオーディオチャンネルを選択する時のみ、オーディオチャンネルにスイッチが入るように、座席エレクトロニクスボックス(SEB)130のIVASゲートアレイ706 を構成又はプログラムできる。
In another groundbreaking aspect, the present invention allows the passenger to select a video channel for viewing and always send the previously selected audio channel to the passenger's headset when the video channel is not accompanied by an audio channel. A
複合信号のRFビデオ部分は、ボード分割フィルタ704 からビデオボード705 に送られる。より詳細に言えば、複合信号のRFビデオ部分は信号スプリッタ734 に送られ、それから、3個までのビデオ信号チューナ714 の1個に送られる。チューナ714 の各々はチューナコントール回路716 によってコントロールされる。信号スプリッタ734 はビデオチューナ714 を相互に分離することを確認できる。上記の通り、チューナコントロール回路716 は、マイクロプロセッシングユニット(MPU)718と複数のデジタル乗客コントロールユニット(DPCUs)134のうちの1個を介してコントロールされる。ビデオチューナコントロール回路716 の各々は順に単一のビデオチューナ714 に連結され、チューナ714 は複合RFビデオ信号から希望のビデオチャンネルを選択できる。特定のビデオチャンネルが選択された後、ビデオ処理回路はこのチャンネルを表示のため座席ディスプレイユニット(SDU)に送る。
マイクロコントローラユニット(MCD)ボード707 はマイクロコントローラ718 、DATA1バスとの通信用のRS-485ポート720 、アドレス割当リレー721 、デジタル乗客コントロールユニット(DPCUs)134との通信用のDPCUインターフェース722 を有する。マイクロコントローラ718 はRS-485ポート720 を介してDATA1バスで通信データを送受信し、DPCUインターフェース722 を介してデジタル乗客コントロールユニット(DPCUs)134と順次に通信し、内部バス724 を介して座席エレクトロニクスボックス(SEB)130の内部動作(つまり、IVASゲートアレイ706 とビデオ処理回路714 によるチャンネル選択)をコントロールする。ここで好適には、マイクロコントローラ718 はスタティックRAM の512 バイトを有する8ビットコントローラと(図示されていない)内部アナログ・デジタルコンバータを含む。
本発明の特に画期的な側面として、1個の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130 のマイクロコントローラ718 は、DATA1バスを介して他の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130のマイクロコントローラ718 と通信するように構成できる。これによって、最初の座席位置に配置されたデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 は、その座席位置が利用する最初の座席エレクトロニクスボックス(SEB)によるビデオチャンネル選択データを最初の座席位置の1列前方の座席位置が利用する第2の座席エレクトロニクスボックス(SEB)130に供給できる。このようにして、第2の座席エレクトロニクスボックス(SEB)310 から選択ビデオ信号を受け取り、前方座席の背部に取付けられている座席ディスプレイユニット(SDU)は、2個の座席間に追加の通信リンクを装備せずに、後方座席に配置されたデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 を使用してコントロールできる。
The RF video portion of the composite signal is sent from the board split
A microcontroller unit (MCD)
As a particularly breakthrough aspect of the present invention, the
IVASゲートアレイの構造と機能
統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 、410 及び706 の構造と機能が図10〜12を参照して説明される。しかし、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 、410 及び706 の構造が乗客エンターティメントシステム100 全体で変化せず、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 、410 及び706 の機能だけが変化することを理解しなければならない。さらに、統合ビデオオーディオシステム(IVAS)ゲートアレイ310 、410 及び706 は、乗客エンターティメントシステム100 内に配置される位置に応じて別々の方法で機能する単一のチップを有する。このように、ここで好適には、ビデオシステムコントロールユニット(VSCU)120 、乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)又は座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 のどれにも、同一のIVASゲートアレイチップを利用できる。しかし、チップの機能は、配置される位置に応じて変化する。
IVAS Gate Array Structure and Function The structure and function of the Integrated Video Audio System (IVAS)
図10を最初参照すればわかるように、各IVASゲートアレイ310 、410 又は706 は複数のプリスケーラ802 、テスト音声ゼネレータ804 、マンチェスタ複号器806 、オーディオフォーマッタ808 、オーディオバッファ810 、タイミング・コントロールロジック812 、通信コントローラ814 、PSS/CPMSバッファ816 、マンチェスタ複号器818 を含む9個の機能ブロックを有する。
As can be seen by referring first to FIG. 10, each
プリスケーラ802 は(図示されていない)位相ロックループ回路の一部を有し、(図示されていない)入力部に送られる複数の信号の周波数をプログラマブルな係数で分割する。位相ロックループ回路は位相探知器、フィルタ回路、電圧コントロールオシレータ(VCO)(どれも図示されていない)を有し、各デハイスはIVASゲートアレイの外部に配置され、プリスケーラ802 はIVASゲートアレイの内部に配置されている。各位相ロックループはPCM データ信号にロックされたクロック位相を発生する。クロック周波数はビットレート(つまり、データトラスンファレート)から導出されるクロックのプログラマブルな乗数又は約数であり、ADPCM ゲートアレイ306 、318 、406 、418 及び708 、またMASHアナログ・デジタルジタル及びデジタル・アナログコンバータ302 、320 、404 、416 及び710 に供給される。この方式では、37.8 KHzのフレームトランスファレートに基づき、乗客エレクトロニクスシステム100 全体で同期が維持される。
The
マンチェスタ復号器806 はベースバンド受信インターフェース820 からクロックとマンチェスタコードでのシリアルオーディオデータを受け取る。マンチェスタ復号器806 は受け取ったシリアルオーディオデータをNRZ(非ゼロ復帰)で復号し、システム同期に使用する固有のデータパターンを探知する。同期信号を探知すれば、パルスがマンチェスタ復号器806 によって発生し、タイミング・コントロールロジックブロック812 に送られる。さらに、NRZ シリアルオーディオデータはマンチェスタ復号器806 からオーディオバッファ810 、マンチェスタ符号器818 、CPMSバッファ816 に送られる。
The
シフトレジスタ、カウンタ、(図示されていない)コントロールロジックを有するテスト音声ゼネレータ804 は、乗客エンターティメントシステム100 内の信号分配をテストするため使用される。より詳細に言えば、テスト音声ゼネレータ804 はプログラマブルな周波数の方形波を発生し、この方形波を乗客エンターティメントシステムコントロール(PESC)122 内に配置されている(図示されていない)MASHアナログ・デジタルコンバータの1つの入力部に供給できる。MASHアナログ・デジタルコンバータは方形波をデジタルフォーマットに変換し、上記の通り、この変換デジタル信号をADPCM ゲートアレイ410 に送る。ADPCM ゲートアレイ410 は変換デジタル信号を圧縮し、その結果の圧縮信号をIVASゲートアレイ410 の1つの入力部に供給し、そこで信号が圧縮PCM データ信号に多重化され、乗客エンターティメントシステム100 全体に分配される。座席エレクトロニクスボックス(SEBs)130 に配置されている(図示されていない)テスト音声探知回路はPCM データ信号内のテスト音声の有無を探知し、テスト音声の有無を乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 に指示する。
A test audio generator 804 having a shift register, counter, and control logic (not shown) is used to test signal distribution within the
オーディオフォーマッタ808 は9個の32ビットオーディオサンプルシフトレジスタ(8つのオーディオ入力チャンネル当たり1個のシフトレジスタ)と1個の64ビットRFサンプルシフトレジスタを有する(このどれも示されていない)。オーディオフォーマッタ808 の主要機能は圧縮デジタルオーディオ信号ソース102 とADPCM ゲートアレイ306 、406 及び418 から受け取ったビットストリームデータを複合PCM データ信号に挿入することてある。より詳細に言えば、オーディオフォーマッタ808 は、タイミング・コントロールロジックブロック812 のコントロール下で、オーディオ、レンジ及びフィルタデータを図11に示すフレームフォーマット内の複合PCM データ信号に挿入する。オーディオフォーマッタ808 の各入力ポートとオーディオ及びコントロールデータが挿入されるタイムスロット間に固定した関係が与えられる。
図11に示すように、複合PCM データ信号の各フレーム902 は次のものを有する:8つの同期ビット904 ,64のキャビン乗客管理システム(CPMS)データビット906 ;32のレンジ・フィルタ係数(R/F)ビット908 ;乗客アドレス(PA)オーディオ910 の24ビットを有する6チャンネル;乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)オーディオ912 の96ビットを有する24チャンネル;ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)デジタルオーディオ914 の96ビットを有する24チャンネル;ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)デジタルオーディオ916 の96ビットを有する24チャンネル;ビデオシステムコントローラユニット(VSCU)オプションデジタル又はアナログオーディオ918 の96ビットを有する24チャンネル。前述の文章で使用されている「アナログ」の用語は、固有の信号が最初、アナログオーディオソースにより発生することを示している。従って、ここで好適には、フレーム902 1個当たり最大512 ビットが供給される。しかし、フレームフォーマットは、信号分配回路網を介して送られるナンバーデータタイプとデータタイプ毎のビット数によって、相当変化することに注意しなければならない。さらに、また、IVASゲートアレイのフレームフォーマットはプログラムで変化できるので、所定の乗客エンターティメントシステム又は航空機環境の必要に応じて変更できるのが望ましい。
As shown in FIG. 11, each
ここで、図12(a)と(b)、また表2を参照して、当該分野で熟達した者が容易に理解するように、デジタルデータが適応デルタパルスコード変調を使用してCD-I、レベルBフォーマットに圧縮される時、データは16ビットフォーマットから4ビットフォーマットに圧縮されるだけではない。追加のレンジ・フィルタ係数908 がデータに追加される。このように、これらの係数は複合PCM データ信号の重要な成分になり、フレームフォーマッテングに関連して困難な問題を発生する。
Here, with reference to FIGS. 12 (a) and 12 (b) and Table 2, the digital data can be read using CD-I using adaptive delta pulse code modulation, as will be readily understood by those skilled in the art. When compressed to Level B format, the data is not only compressed from 16-bit format to 4-bit format. An additional
より詳細に言えば、ADPCM 圧縮は、28個のフレームオーディオサンプルにおいて各チャンネルに対して1つの4ビットレンジ係数と1つの4ビットフィルタ係数を発生する。このように、ADPCM 圧縮デジタルオーディオの102 チャンネル(6つのPAチャンネル、24のPESCオーディオチャンネル、72のVSCUオーディオチャンネル)が乗客エンターティメントシステム100 全体に分配されるならば、28フレーム毎にこれらの102 チャンネルの各々に対して4ビットレンジ係数と4ビットフィルタ係数を供給しなければならない。最悪のシナリオでは、レンジ・フィルタ(R/F)係数の伝送は、レンジ・フィルタ係数専用に816ビットのデータブロックを必要とし、圧縮デジタルオーディオの各フレームを伴うだろう。これと対照的に、本発明に従うフレームフォーマットが利用される時、レンジ・フィルタ(R/F)係数に対応するため、フレーム1個当たり32ビットだけが供給される。レンジ・フィルタ(R/F)係数に対応するのに必要なフレーム1個当たりビット数のこの実際の減少は、表2に示す複数のフレームにわたってレンジ・フィルタ係数をずらして配置して実行される。
More specifically, ADPCM compression generates one 4-bit range coefficient and one 4-bit filter coefficient for each channel in 28 frame audio samples. Thus, if 102 channels of ADPCM compressed digital audio (six PA channels, 24 PESC audio channels, 72 VSCU audio channels) are distributed throughout the
より詳細に言えば、図11、12(a)及び(b)に示すように、圧縮デジタルオーディオデータの4チャンネルだけに対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 は1個の所定のフレームで供給され、4チャンネルの別々のグループに対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 は従続したフレームで供給される。この方式では、全ての102 圧縮デジタルオーディオチャンネルに対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 が合計26個のフレーム(例えば、表2に示すフレームNo.2〜26)の過程にわたって供給される。さらに、ここで好適には、28個のフレームの過程全体でPAとオーディオデータを互い違いに配置されている(つまり、フレーム1個当たりチャンネル1当たり1個のサンプル)。より詳細に言えば、PA又はオーディオデータの各サンプルは8チャンネル(又はタイムスロット)を有する。このように、8チャンネルの各グループの28個のサンプル(つまり、フレーム1個当たり1個のサンプル)はPA及びオーディオデータの各ブロック内に供給される。所定の8チャンネルグループの最初のサンプル(サンプル1)がこのグループの最初のチャンネルに対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 を含むフレーム内にあるように、サンプルが配置されている。例えば、オーディオチャンネルNo.1に対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 がフレームNo.3に位置しているので、オーディオチャンネルNos.1〜8の最初のサンプル(サンプルNo.1)もフレームNo.3に位置している。同様に、オーディオチャンネルNo.9に対応するレンジ・フィルタ(R/F)係数908 がフレームNo.5に位置しているので、オーディオチャンネルNos.9 〜16の最初のサンプル(サンプルNo.1)もフレームNo.5に位置している。また、ここで好適には、同軸伝送ケーブルで偶数のオーディオサンプルを奇数のフレームに、奇数のオーディオサンプルを偶数フレームに配置していることが確認される。ここで、また図13(a)と(b)を参照して、この理由は、所定のフレーム中にオーディオフォーマッタ808 によって受け取られるデジタルオーディオデータが(図示されていない)同軸ダウンリンクに同時に送られないからである。その代わりに、1個のフレーム中にオーディオフォーマッタ808 によって受け取られるデジタルオーディオデータは次のフレーム中に同軸ダウンリンクに送られる。さらに、1個のフレーム中にオーディオフォーマッタ808 によって受け取られるレンジ・フィルタデータ908 は分割され、次の2個のフレームの過程で同軸ダウンリンクに送られる。デジタルオーディオデータがオーディオバッファによって受け取られる時、所定のフレームからのデジタルオーディオデータはこのフレーム中にその時点のデータレジスタに記憶され、次のフレーム中に出力レジスタに送られる。これと対照的に、ここに割り当てられたレジスタが一杯になれば直ぐに(2個のフレーム毎に)、レンジ・フィルタデータは読み出され、送り出される。このような理由で、オーディオフォーマッタ808 とオーディオバッファ810 のオーディオサンプリングレートをフレームトランスファレートに等しくし(つまり、約37.8 kHzに等しくし)、また乗客エンターティメントシステム100 内の同期がこのフレームトランスファレートに基づいて維持されるのが、望ましい。
More specifically, as shown in FIGS. 11, 12 (a) and (b), the range filter (R / F)
本発明に従ってフォーマットが相当変更できるので、本発明を図11,12(a)、12(b)、13(a)、13(b)に示す特定のフレームフォーマットに制限するつもりがないことを、理解されるべきである。例えば、複合PCMデータ信号はブロック当たりのF個のフレーム、フレーム当たりのC個のデジタルオーディオチャンネル及びブロック当たりチャンネル当たりP個の圧縮パラメータを有する複数の圧縮ブロックを含み、またこれらのパラメータのどれも(特に、フレーム当たり供給されるデジタルオーディオチャンネルの数C)変化しうることが、分るであろう。 Since the format can vary considerably in accordance with the present invention, it is not intended to limit the present invention to the specific frame format shown in FIGS. 11, 12 (a), 12 (b), 13 (a), 13 (b), Should be understood. For example, a composite PCM data signal includes a plurality of compressed blocks having F frames per block, C digital audio channels per frame, and P compression parameters per channel per block, and any of these parameters. It will be appreciated that (especially the number C of digital audio channels provided per frame) can vary.
しかし、ここで好適には、圧縮パラメータに関してフレーム当たりN個のタイムスロットを割り当て(Nは(C×P)/F 以上の整数である)、また圧縮係数の選択グループ(上記の圧縮係数のNを含む各グループ)を各圧縮ブロック内の選択フレームに割り当てるように、場合に応じてマルチプレクサ14又はIVASゲートアレイ310 や410 のどちらかを構成されるであろう。
However, it is preferred here to allocate N time slots per frame with respect to compression parameters (N is an integer greater than or equal to (C × P) / F) and a selection group of compression coefficients (N of the above compression coefficients). Depending on the case, either
同期信号904 と905 に関しては、(図11に示すような)単一オーディオ同期パターン904 が28フレーム個毎に1つで複合PCM データ信号内に供給され、このパターンの逆であるフレーム同期パターン905 が図12(a)と(b)に示すように、他の全てのフレーム間に供給される。
For sync signals 904 and 905, a single audio sync pattern 904 (as shown in FIG. 11) is provided in the composite PCM data signal, one in every 28 frames, and the
再度、図10を参照して、オーディオバッファ810 は4対の4ビットシフトレジスタ、12個の8ビットシフトレジスタ、4個の16ビットシフトレジスタを有する(どれも図示されていない)。4個までの乗客座席の各々毎に左右のチャンネルオーディオサンプルを得るため、4ビットシフトレジスタの対が使用されている。各対のサンプルが得られる時、シフトレジスタの各対の内容は単一の8ビットシフトレジスタに送られる。それから、これらのチャンネルは、2つの多重化され、圧縮されたデジタルオーディオチャンネルを有する単一8ビット信号として8ビットシフトレジスタから送り出される。それから、その結果の信号はADPCM ゲートアレイ706 の1つの入力部に送られる。4個までの乗客座席の各々毎に左右のチャンネルに対する圧縮係数を得るため、残りの8個の8ビットシフトレジスタが使用される。圧縮(レンジ・フィルタ)係数が得られる時、これらの係数が16ビットシフトレジスタに送られ、それから、対応する圧縮デジタルオーディオサンプルと同一の多重化出力ラインで送り出される。
Referring again to FIG. 10,
データ選択プロセスのコントロールはタイミング・コントロールロジック812 によってコントロールされ、このロジック812 はシフトレジスタが選択オーディオチャンネルで送ることができるようにするコントロール信号を発生する。より詳細に言えば、タイミング・コントロールロジック812 が、例えばデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 から受け取った信号に応答して、シフトレジスタが選択チャンネルナンバータイムスロットに位置するデータを受け取ることができるようにする。チャンネルナンバー情報を供給するため、受け取る時同期信号のタイミング・コントロールロジック812 によってリセットされるカウンターが利用される。このように、デジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 によって選択されたチャンネルナンバーがタイミング・コントロールロジック812 に達する時、対応するタイムスロットに位置するデータがシフトレジスタに送られる。このように、動作中、1対の最初のシフトレジスタが複合PCM データストリームからオーディオデータサンプルを得て、このサンプルをこの対の第2のレジスタに送る。それから、最初のシフトレジスタがPCM データストリームの次のフレームから他のサンプルを得るので、第2のシフトレジスタは取得したサンプルをADPCM インターフェースに送る。上記の「ゼロチャンネル」モードでは、存在しないチャンネルのチャンネルナンバーがデジタル乗客コントロールユニット(DPCU)134 によってタイミング・コントロールロジック812 に供給されることが、分かる。タイミング・コントロールロジック812 が選択されたチャンネルに対応するデータを受け取らないので、新しいデータは最初のシフトレジスタにエンターされず、最初のシフトレジスタにデータが既にエンターされていれば、このようなデータは第2のシフトレジスタに繰り返し送られ、最終的にPDPCM ゲートアレイ708 に送られる。
Control of the data selection process is controlled by timing
タイミング・コントロールロジック812 は、IVASゲートアレイ310 、410 及び708 内での全ての同期動作をコントロールする。例えば、IVASゲートアレイ310 、410 又は708 がデマルチプレクサとして機能する時、コントロールロジック812 が選択オーディオチャンネルをオーディオバッファ810 に向け、クロックを分割して、シリアルインターフェースに適切なタイミング基準を確保する。またタイミング・コントロールロジック812 はアドレスを解読するので、マイクロコントローラ430 又は718 又は中央処理ユニット316 との通信のため(図示されていない)適切なレジスタを使用できる。
Timing
IVCP 通信コントローラ814 は(SEB 130の)IVAS ゲートアレイ706 と座席内ビデオカセットプレイヤ(IVCPs)138間の通信プロトコールを管理する。PSS/CPMSバッファ816 は16ビットシフトレジスタ、モド(剰余)8ビットカウンタ、32バイトFIFO、状況レジスタ、コントールレジスタ、16ビットアドレスレジスタ、コントロールロジックを有する(どれも図示されていない)。このハードウェアは、IVASゲートアレイが座席エレクトロニクスボックス(SEB)か又は乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 のどちらに配置されているかに応じて、2種類のモードのどれかで動作するようにコントロールされる。
座席エレクトロニクスボックス(SEB)130内に配置されている時、PSS/CPMSバッファ816 は、受信機能を実行するように構成されている。(図11に示す)メッセージ開始バイト920 は、メッセージの開始と終了を確定するため、使用される。
When placed in a seat electronics box (SEB) 130, the PSS / CPMS buffer 816 is configured to perform a receive function. The message start byte 920 (shown in FIG. 11) is used to determine the start and end of the message.
最初のビット921 を除くメッセージ開始バイト920 における各バイトはCPMSフィールド906 における1データバイト924 に対応する。メッセージ開始ビット922 が高い時、このチャンネルがアイドルになるか、新しいメッセージがメッセージ開始ビット922 に対応するメッセージバイト924 で始まる。メッセージ開始バイト922 が低い時、メッセージデータが存在する。メッセージが終了した後、メッセージ開始ビットは次のデータバイトに関して高い状態に戻る。これはメッセージが終了しており、新しいメッセージが潜在的に開始しようとしていることを示している。またコントロールロジックは各メッセージにおけるアドレスフィールドをローカルユニットのアドレスと比較する。アドレスが同一である時、中断信号をマイクロコントローラ718 に供給できる。
Each byte in the message start
乗客エンターティメントシステムコントローラ(PESC)122 内に配置されている時、PSS/CPMSバッファ816 は座席エレクトロニクスボックス(SEB)130で実行される機能の逆を実行する。より詳細に言えば、PSS/CPMSバッファ816 は、一時に1バイト毎にマイクロコントローラインターフェースからメッセージを受け取る。 When located in the passenger entertainment system controller (PESC) 122, the PSS / CPMS buffer 816 performs the reverse of the functions performed in the seat electronics box (SEB) 130. More specifically, the PSS / CPMS buffer 816 receives messages from the microcontroller interface one byte at a time.
バイトはFIFOで列をなして待機している。PSS/CPMSバッファがデータをシリアルビットストリーム(PCMデータ信号)に置く時、タイミング・コントロールロジック812 はエンベロープ信号を発生する。エンペロープが動作中、待機バイトはシフトレジスタにストローブされて、送り出される。さらに、上記の通り、メッセージ開始メッセージバイトはメッセージバイト前に挿入される。またコントロールロジックは、メッセージの最初のバイトがメッセージ開始バイトの後の最初のバイトであるか、確認する。
Bytes are queued in FIFO. When the PSS / CPMS buffer places data in the serial bitstream (PCM data signal), the
マンチェスタ符号器818 はフォーマット付ビットストリームをコード化し、適切な時間にプログラマブルな同期パターンを発生する。マンチェスタ符号器818 は16ビットレジスタ、16ビットシフトレジスタ、マルチプレクサ、複数のゲート、フリップフロップを有している(どれも図示されていない)。大部分のダウンリンクフレームの間、同期パターンは、常にシフトレジスタにロードされる。同期を伝送しなければならない時、シフトレジスタはビットレートの2倍で同期を送り出す。同期の極性をコントロールするため、XOR ゲートが使用される。マルチプレクサは、外部コントロール信号(タイミング・コントロールロジック812 が供給する同期使用可能信号)に基づき、同期又はデータの間を選択する。フリップフロップは、データをコード化した後エッジを再クロックする(再度タイムを取る)ため、使用される。
本発明は種々の変更と複数の代わりの実施形状が可能であり、特定の提示内容と図解が例として、図面と明細で詳細に説明されただけである。しかし、これは本発明を開示された固有のシステムと方法に制限することを目的とするのではなく、反対に、本発明は、添付の請求の範囲により定義されている本発明の精神の範囲内で見込まれる全ての変更、同等な内容、代案を含む。 The present invention is capable of various modifications and alternative embodiments, and the specific presentation and illustration are only described in detail in the drawings and specification by way of example. However, this is not intended to limit the invention to the particular systems and methods disclosed, but on the contrary, the invention is within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. All possible changes, equivalent content and alternatives are included.
本発明は、大型商業航空機その他の乗客乗物用の搭載エンターティメントシステムとして有用である。 The present invention is useful as an on-board entertainment system for large commercial aircraft and other passenger vehicles.
1 乗客エンターティメントシステム
2 オーディオ信号ソース
3 アナログ・デジタルコンバータ
4 マルチプレクサ
5 信号分配回路網
6 デマルチプレクサ
7 デジタル・アナログコンバータ
8 オーディオトランスジューサー
10 デジタルオーディオ信号分配システム
12 デジタル信号ソース
14 マルチプレクサ
16 信号分配回路網
18 デマルチプレクサ
20 圧縮解除回路
22 デジタル・アナログコンバータ
24 オーディオトランスジューサー
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記乗客エンターティメントシステムは、
各々が圧縮デジタルオーディオ信号を出力する複数のデジタルオーディオ信号ソース;
各々がアナログオーディオ信号を発生できる複数のアナログオーディオ信号ソース;
各々がアナログビデオ信号とビデオソースのアナログオーディオ信号を発生できる複数のビデオ信号ソース;
前記アナログオーディオ信号と前記ビデオソースのアナログオーディオ信号が入力され、入力された前記ビデオソースのアナログオーディオ信号をデジタルフォーマットに変換できる複数のアナログ・デジタルコンバータ;
前記アナログ・デジタルコンバータからデジタルフォーマットに変換された前記アナログオーディオ信号が入力され、デジタルフォーマットに変換された前記アナログオーディオ信号を前記デジタルオーディオ信号ソースによって発生した前記圧縮デジタルオーディオ信号とコンパチブルなフォーマットに圧縮できる複数のデジタル信号圧縮回路;
前記デジタルオーディオ信号ソースと前記デジタル信号圧縮回路によって発生する前記圧縮デジタルオーディオ信号が入力され、入力された前記圧縮デジタルオーディオ信号を多重化して、複合デジタルオーディオデータ信号を形成できるマルチプレクサ;
前記ビデオ信号ソースによって発生した前記アナログビデオ信号が入力され、複数の別々の搬送周波数で前記アナログビデオ信号を変調できる複数のビデオ信号変調器;
前記ビデオ信号変調器から前記変調アナログビデオ信号が入力され、入力された前記変調アナログビデオ信号を合成し、複合RFビデオ信号を形成できる複数のRF信号コンバイナ;
前記複合デジタルデータ信号と前記複合RFビデオ信号が入力され、前記複合デジタルオーディオデータ信号と前記複合RFビデオ信号を合成して、複合RFビデオ/デジタルオーディオデータ信号を形成できるベースバンド/RF 信号コンバイナ;
前記複合RFビデオ/デジタルオーディオデータ信号が入力され、前記複合RFビデオ/デジタルオーディオデータ信号をその別々の複合RFビデオデータ成分とデジタルオーディオデータ成分に分離できるところの少なくとも1個のRF信号セパレータ;
前記ベースバンド/RF信号セパレータから前記RFビデオ/デジタルオーディオデータ信号の前記デジタルオーディオデータ成分が入力され、前記デジタルオーディオデータ成分から所望のデジタルオーディオチャンネルを選択できるデマルチプレクサ;
前記デマルチプレクサから選択デジタルオーディオチャンネルが入力され、圧縮デジタルオーディオフォーマットからの前記選択デジタルオーディオチャンネルを伸張したデジタルオーディオフォーマットに圧縮解除できるデジタル信号圧縮解除回路;
前記デジタル信号圧縮解除回路から伸張した前記選択デジタルオーディオチャンネルが入力され、伸張した前記選択デジタルオーディオチャンネルをアナログフォーマットに変換し、前記変換され及び伸張された選択デジタルオーディオチャンネルをオーディオトランスジューサに送ることができるデジタル・アナログコンバータ;及び
前記RF信号セパレータから前記複合RFビデオ/デジタルオーディオデータ信号の前記RFビデオ成分が入力され、前記RFビデオ成分から所望のビデオチャンネルを選択し、表示のため、選択ビデオチャンネルをビデオモニタに供給できるRFチューナ;
を具備している。 A passenger entertainment system for commercial aircraft or other vehicles,
The passenger entertainment system is
A plurality of digital audio signal sources each outputting a compressed digital audio signal;
A plurality of analog audio signal sources each capable of generating an analog audio signal;
A plurality of video signal sources each capable of generating an analog video signal and an analog audio signal of the video source;
A plurality of analog-to-digital converters capable of inputting the analog audio signal and the analog audio signal of the video source and converting the input analog audio signal of the video source into a digital format;
The analog audio signal converted into the digital format is input from the analog / digital converter, and the analog audio signal converted into the digital format is compressed into a format compatible with the compressed digital audio signal generated by the digital audio signal source. Multiple digital signal compression circuits that can be
A multiplexer capable of forming a composite digital audio data signal by inputting the compressed digital audio signal generated by the digital audio signal source and the digital signal compression circuit and multiplexing the input compressed digital audio signal;
A plurality of video signal modulators to which the analog video signal generated by the video signal source is input and which can modulate the analog video signal at a plurality of different carrier frequencies;
A plurality of RF signal combiners that receive the modulated analog video signal from the video signal modulator and synthesize the input modulated analog video signal to form a composite RF video signal;
A baseband / RF signal combiner that receives the composite digital data signal and the composite RF video signal and combines the composite digital audio data signal and the composite RF video signal to form a composite RF video / digital audio data signal;
At least one RF signal separator capable of receiving the composite RF video / digital audio data signal and separating the composite RF video / digital audio data signal into its separate composite RF video data component and digital audio data component;
A demultiplexer which receives the digital audio data component of the RF video / digital audio data signal from the baseband / RF signal separator and can select a desired digital audio channel from the digital audio data component;
A digital signal decompression circuit which receives a selected digital audio channel from the demultiplexer and can decompress the selected digital audio channel from a compressed digital audio format into a decompressed digital audio format;
The selected digital audio channel expanded from the digital signal decompression circuit is input, the expanded selected digital audio channel is converted into an analog format, and the converted and expanded selected digital audio channel is sent to an audio transducer. A digital-to-analog converter capable of: inputting the RF video component of the composite RF video / digital audio data signal from the RF signal separator, selecting a desired video channel from the RF video component, and selecting a video channel for display RF tuner that can supply a video monitor;
It has.
前記マルチプレクサが各圧縮ブロック内の選択フレーム(複数)に前記圧縮係数のNを有する選択グループを割り当てる、 請求項1の乗客エンターティメントシステム。 The composite digital audio data signal comprises F frames per block, C digital audio channels per frame, and a plurality of compression blocks having P compression parameters per block and P per channel; The multiplexer is configured to allocate N time slots, where N is an integer greater than or equal to (C × P) / F;
The passenger entertainment system of claim 1, wherein the multiplexer assigns a selection group having N of the compression factor to a selection frame (s) in each compression block.
前記デジタル信号をデジタル・アナログコンバータに供給すること;
前記デジタル信号をアナログフォーマットに変換すること;
の各ステップを具備する方法。 A method of generating an analog audio signal without amplitude change used by a noise cancellation headset of a passenger entertainment system, comprising: generating a digital signal having a repetitive sample pattern;
Supplying the digital signal to a digital-to-analog converter;
Converting the digital signal into an analog format;
A method comprising the steps of:
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