JP2005117135A - データ伝送システム、端末装置、データ伝送方法、記録媒体及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】循環データを伝送するためには、循環用チャネルの他に循環データを生成するための加算用チャネルを別に１チャネル必要とする。
【解決手段】複数の端末装置間に設定された１つの循環用チャネルに、各端末装置で発生されたデータを累積的に多重して伝送する。端末装置に、循環用チャネルに多重したデータを、当該データが循環用チャネルを一巡する間保持するデータ保持部２Ａと、データ保持期間前に書き込んだ旧データをデータ保持部２Ａから読み出し、循環用チャネルから削除する旧データ削除部２Ｂと、旧データ削除後の循環用チャネルに、現データを多重するデータ多重部２Ｃとを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、データ伝送システム及び同システムを構築する端末装置に関する。また本発明は、同システムによるデータ伝送方法に関する。また本発明は、コンピュータに同伝送機能を実現させるためのプログラムに関する。また本発明は、当該プログラムを記録した記録媒体に関する。

データ伝送システムには、その用途に応じて様々なものがある。例えば、各端末装置で発生されたデータをマスタ端末において１つの循環用チャネルに多重し、これを全端末に伝送するものがある。
特開平７−２１９８６７号公報

しかし、かかるデータ伝送を実現するには、循環用チャネルの他に循環データを生成するための加算用チャネルを別に１チャネル必要とする。すなわち、循環データを伝送するために、循環用チャネルの２倍の伝送帯域を消費する。

本発明は、以上の問題を考慮してなされたものであり、前述した問題の一つを解決することを目的とする。
かかる目的を実現するため、一つの発明では、１チャンネル分の伝送帯域で循環データの生成と循環とを実現できるシステムを提案する。

（ａ）システム例１
図１に、システム例を示す。図１のシステムは、４つの端末装置１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）でなる。
４つの端末装置１はループ状に接続されている。ループ状に形成された伝送路には、データの収集と配信を目的とした循環用チャネルが設定されている。

各端末装置１で発生されたデータは、この循環用チャネルを通じて他の端末装置１に伝送される。循環用チャネル上のデータは一方向に伝送される。図１の場合、データの伝送方向は時計周りである。
なお、各端末装置間の接続は、有線接続でも無線接続でも良い。無線接続の場合、同様の接続形態が得られるように、どの端末装置がどの端末装置にデータを伝送するかを予め取り決めておく。

また、端末装置間の伝送方式には、シリアル伝送方式やパラレル伝送方式を適用できる。また、多重方法には、時分割多重、周波数多重、符号分割多重、波長分割多重の他、既知の多重方式を適用できる。
なお、伝送データには、音声データ、映像データ、数値データ、文字データ（テキストデータ）、制御データ、これらの組み合わせその他を含む。

図２に、端末装置１の構成例を示す。端末装置１の前述の機能を実現するのがデータ処理部２である。データ処理部２は、データ保持部２Ａと、旧データ削除部２Ｂと、データ多重部２Ｃとを有する。

データ保持部２Ａは、循環用チャネルに自端末が多重したデータを、当該データが循環用チャネルを一巡するのに要する期間保持するためのデバイスである。例えば、シフトレジスタ、半導体メモリ、その他の記憶媒体を用いる。データ保持期間は、１端末装置当たりの遅延量×端末装置の数（図１の場合は“４”）で与えられる。

旧データ削除部２Ｂは、書き込みから前述の期間が経過した旧データをデータ保持部２Ａから読み出し、循環用チャネルから削除するためのデバイスである。旧データ削除部２Ｂは、１循環期間前（すなわち、データが循環用チャネルを１周するのに要する時間前）の旧データが、同じ端末装置の現データと混信されるのを防止する。伝送データが循環用チャネル上に存在し得る期間は、前述した１循環期間に一致する。

データ多重部２Ｃは、旧データ削除後の循環用チャネルに、自端末の現データを多重するためのデバイスである。このデータ多重部２Ｃと旧データ削除部２Ｂとにより、新旧データの入れ替えが実現される。

なお好ましくは、１つの端末装置１が、図３に示すように伝送誤り判定部２Ｄとデータリセット部２Ｅとを有するのが望ましい。
伝送誤り判定部２Ｄは、循環用チャネルのデータ量を監視し、伝送誤りの有無を判定するためのデバイスである。データ量は、例えば一定期間のデータ値を積分して求める。この動作は、データ量の平均値を求めるのと同じである。データ量の算出には、伝送データの種類に応じて最適なものを用いる。

データの種類によっても異なるが、伝送誤りが生じる場合、伝送誤りが無い場合に比して循環用チャネル上のデータ量が大幅に増減する。例えば旧データの削除が不完全な場合、旧データの残留のために循環用チャネル上のデータ量は大幅に増加又は減少する。伝送誤り判定部は、例えばデータ量が適切な範囲内にあるか否かを、予め定めた閾値とデータ量との比較により判定する。

データリセット部２Ｅは、伝送誤り有りと判定されたとき、伝送データが循環用チャネルを一巡するのに要する期間、循環用チャネルの伝送データをリセットするためのデバイスである。１循環期間に亘りデータをリセットすることにより、伝送誤り有りと判定された時点に存在していたデータは全て削除される。

さらに好ましくは、１つの端末装置１が、前述の伝送誤り判定部２Ｄと停止通知部２Ｆとを有するものが望ましい。
停止通知部２Ｆは、伝送誤り有りと判定されたとき、他の端末装置に旧データ削除部による削除処理の停止を通知するためのデバイスである。この通知は、伝送データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間に亘り実行される。前述のデータリセットにより削除すべき旧データが存在しなくなることによる。なお、現データの多重化は停止されないので、１循環期間が経過した後は、データ伝送が正常な状態に戻る。

（ｂ）システム例２
また図４に示すように、伝送方向が互いに逆向きの２つのパス３、４を送受信する端末装置１を用いてデータ伝送システムを構成する場合、各端末装置は図５に示す送受信部を有することが望ましい。なお図４では、処理パス３を図中太線で示す。また、中継パス４を図中細線で示す。

図５に、この場合に好適な端末装置１の構成例を示す。端末装置１は、入出力インタフェース１Ａ及び１Ｂと、２つのパス選択部１Ｃ及び１Ｄと、データ処理部２とで構成される。
入出力インタフェース１Ａは、処理パス用のデータ入力部１Ａ１と、中継パス用のデータ出力部１Ａ２とを有する外部端末との接続装置である。また、入出力インタフェース１Ｂは、処理パス用のデータ出力部１Ｂ１と、中継パス用のデータ入力部１Ｂ２とを有する外部端末との接続装置である。

例えば、端末装置間を１本のケーブルで接続する場合、データ入力部１Ａ１、１Ｂ２及びデータ出力部１Ａ２、１Ｂ１は、ケーブル内の信号線に対応するインタフェースを構成する。
また例えば、端末装置間を無線で接続する場合、データ入力部１Ａ１、１Ｂ２及びデータ出力部１Ａ２、１Ｂ１は、対応するチャネルを送受信するためのインタフェースを構成する。

パス選択部１Ｃは、処理パス用のデータ入力部１Ａ１を監視して、他の端末装置から出力された処理パスの入力があるか検出する機能部である。図６に、この処理手順を示す。まず、パス選択部１Ｃは、処理パスの入力が検出されるか否か判定する（ＳＰ１１）。そして、処理パスの入力が検出されるとき、パス選択部１Ｃは、当該処理パスを選択する（ＳＰ１２）。一方、処理パスの入力が検出されないとき、パス選択部１Ｃは、中継パスを選択する（ＳＰ１３）。例えばこの機能は、選択制御部１Ｃ１と選択部１Ｃ２とで実現できる。

パス選択部１Ｄは、中継パス用のデータ入力部１Ｂ２を監視して、他の端末装置から出力された中継パスの入力があるか検出する機能部である。図７に、この処理手順を示す。このパス選択部１Ｄも、中継パスの入力が検出されるか否か判定する（ＳＰ２１）。そして、中継パスの入力が検出されるとき、パス選択部１Ｄは、当該中継パスを選択する（ＳＰ２２）。一方、パス選択部１Ｄは、中継パスの入力が検出されないときは処理パスを選択する（ＳＰ２３）。例えばこの機能は、選択制御部１Ｄ１と選択部１Ｄ２とで実現できる。

これらパス選択部１Ｃ及び１Ｄによって、データ伝送システムの両端位置においてパスが自動的に折り返えされる。図８は、かかる処理を説明する図である。図４のデータ伝送システムの場合、端末装置の接続形態は、図８に示す３種類に分類される。

図８（Ａ）は、両側に別の端末装置が接続されている形態を示す。図４の場合、この接続形態を採る端末装置は２つである。この場合、パス選択部１Ｃ及び１Ｄは、いずれも入力パスを検出できる。よって、パス選択部１Ｃは、前段の端末装置から出力された処理パスを選択する。また、パス選択部１Ｄは、前段の端末装置から出力された中継パスを選択する。

図８（Ｂ）は、入出力インタフェース１Ａ側に他の端末装置が接続されていない形態を示す。図４の場合、この接続形態を採る端末装置は１つである。この場合、処理パスの入力の有無を検出するパス選択部１Ｃは、処理パスの入力を検出できないため、他の端末装置から受信した中継パスを選択する。これにより、中継パスは端末装置内で折り返され、処理パスとしてデータ処理部２に与えられる。

図８（Ｃ）は、入出力インタフェース１Ｂ側に他の端末装置が接続されていない形態を示す。図４の場合、この接続形態を採る端末装置は１つである。この場合、中継パスの入力の有無を検出するパス選択部１Ｄは、中継パスの入力を検出できないため、データ処理部１Ｃから出力された処理パスを選択する。これにより、処理パスは端末装置内で折り返され、中継パスとして次の端末に転送される。

このようにシステムの両端に位置する端末装置では、パスが自動的に折り返される。このため、システムの敷設者は、端末装置を直列的に接続するだけで良い。なお、処理パスと中継パスとで一つの論理ループを形成するシステム構成の場合には、分岐装置で経路が複数に分岐するとしても、図８（Ｂ）の接続形態はシステム中に一つしか存在しない。この特性を利用すれば、図８（Ｂ）の接続形態を採る端末装置をクロックマスタに自動設定することができる。

データ処理部２は、処理パス用の入力部１Ａ１を介して受信したデータを処理する機能部である。このデータ処理部２は、ハードウェアによっても、ソフトウェアの機能としても実現できる。少なくともデータ処理部２は、前述したデータの削除処理と多重処理を実行する。

例えば、データ処理部２は、任意のチャネルからデータを取り出す処理と、周辺機器等で発生されたデータを任意のチャネルに書き込む処理とを実行する。また例えば、データ処理部２は、あるチャネルのデータを別のチャネルに移し替えるスイッチング処理を実行する。かかる処理機能を用いれば、単数又は複数の端末装置間におけるデータ伝送を実現できる。例えば、端末装置間での相互通信や複数端末への同時配信を実現できる。これらの処理は、図１のデータ伝送システムでも実行される。

また例えば、データ処理部２は、複数の端末装置から送られてくる音声データを選択的に混合又は合成して出力するミキシング処理を実行する。かかるミキシング処理は、入力データのミキシング処理（チャネル数分の入力から、端末数分の出力を得る処理）に使用できる。同様に、かかるミキシング処理は、出力データのミキシング処理（端末数分の入力から、チャネル数分の出力を得る処理）に使用できる。

（ｃ）システム例３
図９に、他のシステム例を示す。図９のシステムは、やはり同一構成でなる４つの端末装置１を、２つの入出力インタフェース１Ａ及び１Ｂを介して各端末装置を接続する。ただし、図９のシステムでは、これら端末装置をループ状に接続する。
このとき、処理パス用のデータ入力部１Ａ１とデータ出力部１Ｂ１同士の接続は第１のループを形成し、中継パス用のデータ入力部１Ｂ２とデータ出力部１Ａ２同士の接続は第２のループを形成する。

すなわち、このシステムは、論理的には二重ループを形成する。このシステムは、各端末装置間の接続に異常がない場合、処理パス用のループが現用系として動作し、中継パス用のループが冗長系として動作する。なお、いずれか一カ所でも接続異常が発生すると、通信が遮断された接続箇所の両側に位置する端末装置が、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）の状態になる。従って、この端末装置においてパスの折り返しが自動的に実行され、図４のシステムとして動作する。

一つの発明によれば、１チャンネル分の伝送帯域で循環データの生成と循環とを実現できる。このため、伝送帯域の有効活用を実現できる。
また一つの発明によれば、伝送誤りが発生してもこれをリセットにより除去できる。これにより、データの伝送の信頼性を高めることができる。
また一つの発明では、全ての端末装置が自動的なパスの折り返し機能を内蔵するため、各端末装置を順序付けて接続するだけで、ループ状の伝送路を有するシステムを構築できる。また同時に、端末装置の増減や伝送路の形状の変化にも柔軟に対応できるシステムを実現できる。

以下、データ伝送システムと端末装置の実施形態を説明する。なお、本明細書で特に図示又は記載しない部分には、当該技術分野において公知の技術を採用する。
以下の説明では、好適な実施の形態をハードウェアとして実現する場合について説明するが、かかるハードウェアと等価なソフトウェア処理によっても実現できる。

本発明がコンピュータプログラムとして実現される場合、プログラムは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体に記憶される。
この記憶媒体には、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスク又はハードディスク）又は磁気テープのような磁気記憶媒体、光ディスク、光テープ又はマシン読取り可能なバーコードのような光記憶媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）のような半導体記憶装置の他、コンピュータプログラムを記憶するために使用される他の物理装置又は媒体が含まれる。

また本発明がハードウェアで実現される場合、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のような集積回路、又は当該技術分野において公知の他のデバイス形態により実現できる。

（ａ）実施形態例
（ａ−１）応用例
以下、端末装置１の実施形態を端末１０して説明する。本実施形態では、端末１０として、図５に示す構成のものを採用する。従って、システム構成は図４に示すものとなる。システムを構成する端末は、前述の接続が可能な限り、同一の空間内に設置される必要はない。

（ａ−１−１）応用例１
図１０に、循環用チャネルを用いて各端末で発生されたデータを他の全ての端末とリアルタイムで送受する場合に用いる。図１０は、音声システムに適用した例である。

図１０は、マイクロホン１１を通じて入力された音声データを循環用チャネル（処理パス３と中継パス４で構成される論理チャネル）を通じて循環するシステムである。循環用チャネルの音声データは、スピーカ１２より出力される。
また図１０では、図中左端の端末１０ａから循環用チャネルの音声データをシステムの外部に出力する。出力先には、例えばスピーカ、記録装置、ネットワーク接続装置、通信装置、サーバ、コンピュータ装置等が考えられる。

なお、伝送対象が映像データの場合には、出力先として表示装置（プロジェクタを含む。）も考えられる。また数値データや制御データ等の非ＡＶデータの場合には、その用途に応じた出力装置が出力先となる。

なお、記憶媒体には、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスク又はハードディスク）又は磁気テープのような磁気記憶媒体、光ディスク、光テープ又はマシン読取り可能なバーコードのような光記憶媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）のような半導体記憶装置の他、コンピュータプログラムを記憶するために使用される他の物理装置又は媒体が含まれる。他の応用例についても同様である。

図１０では、図中左端の端末１０ａから収集されたデータを出力しているが、任意の位置の端末が外部への出力元となり得る。

（ａ−１−２）応用例２
図１１に、循環用チャネルを用いてデータをルーティングする場合の応用例を示す。このシステムは特定の端末で循環用チャネルを共用することにより、端末相互間の通信を実現するものである。この機能を用いることにより、１対１、１対ｎ、ｎ対１、ｎ対ｍ（ｎとｍは、ｎ≠ｍを満たす自然数）の通信を実現できる。図１１は、これらのうち１対１の通信例と１対２の通信例を表している。

（ａ−１−４）応用例３
図１２に、これらの機能を全て組み合わせた応用例を示す。このシステムは、各端末に、マイクロホン１１、スピーカ１２、入力装置１３を設けることで、音声通話のみならず、音声以外のデータの送受も可能とするものである。例えば、会議システムに利用できる。

入力装置には、例えば画面上での入力位置や座標を指定するポインティングデバイスを使用する。この入力装置には、２つの状態を入力するボタンであっても良い。
図１２では、さらに一部の端末にコンピュータ１４が接続されている。このコンピュータ１４を用いて、アジェンダ、会議資料その他を配布する。また図１２では、一部の端末にＬＡＮインタフェース１４が接続されている。このＬＡＮインタフェース１４を通じて、会議の際の音声がサーバ１５に伝送され記録される。

（ａ−２）端末間の配線例
図１３に、端末間の接続にケーブルを使用する場合の配線例を示す。ここでは、端末間の配線に、ペアケーブルを使用する。例えばカテゴリー５のＬＡＮケーブルを使用する。
この接続例の場合、複数の端末毎にＡＣアダプタ１６を配置し、電源もケーブルを通じて供給する。これにより、全体としてのケーブル数が低減される。

端末１０の配線には、図１３に示すように、分岐装置１７を使用することもできる。図１４に分岐装置１７の構成例を示す。この分岐装置１７は、８個の接続端子を有する例である。分岐装置１７は、１個の処理パス用の折り返し部１７Ａと、７個の中継パス用の折り返し部１７Ｂとを有する。

処理パス用の折り返し部１７Ａは、パス選択部１７Ａ１と、リピータ１７Ａ２でなる。このうちパス選択部１７Ａ１は、前述した端末１のパス選択部１Ｃと同じ構成のものを使用する。すなわち、パス選択部１７Ａ１は、処理パス Ｐの入力の有無に応じて選択するパスを切り替える。因みに、パス選択部１７Ａ１は、入力が検出された場合、処理パスＰをリピータ１７Ａ２に与え、入力が検出されなかった場合、中継パスＲをリピータ１７Ａ２に与える。

中継パス用の折り返し部１７Ｂの構成も同様である。すなわち、パス選択部１７Ｂ１と、リピータ１７Ｂ２でなる。このうちパス選択部１７Ｂ１は、前述した端末１のパス選択部１Ｄと同じ構成のものを使用する。すなわち、パス選択部１７Ｂ１は、中継パスＲの入力の有無に応じて選択するパスを切り替える。因みに、パス選択部１７Ｂ１は、入力が検出された場合、処理パスＰをリピータ１７Ｂ２に与え、入力が検出されなかった場合、中継パスＲをリピータ１７Ｂ２に与える。

従って、分岐装置１７の接続端子に空きがあっても、デイジーチェーンが形成される。
なお、各分岐路の末端に接続される端末１０の接続形態は、常に図８（Ｃ）に示した構成となる。このように、分岐装置１７を用いると、図８（Ｃ）に示す接続形態の端末がシステム内に複数設けられる。この場合でも、図８（Ｂ）に示す接続形態はシステム内に一つである。

（ｂ）伝送データ
（ｂ−１）伝送データの構造例
次に、データを伝送するのに用いる伝送データの構造を説明する。図１５に、伝送データの構造例を示す。図１５は、伝送にＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）を用いる場合の一例である。ＵＡＲＴ自体は、非同期伝送技術の一つとして周知の技術であるので詳細な説明は省略する。簡単に説明すると、データ先頭のスタートビット“０”検出後、内部カウンタによって一定時間毎に所定のデータビット数だけビット中央でデータの１／０を判定しながらデータを読み込み続けることにより通信を行う手法である。所定ビットの読み込み終了後は、新たに次フレームのスタートビットの検出を始める。

以下の説明では、フレーム周波数ｆｓを２２．０５Ｋｈｚとする。１フレームは３１個のスロットと一定長のギャップ（データ“１”）で構成されるものとする（図１５（Ａ））。３１スロットのうち２６スロットはコンテンツ用（ここでは音声用）、残る５スロットは予備スロット（ここでは制御用）とする（図１５（Ｂ））。

また、各スロットのデータ長は１７ビットとする。１スロットは、１ビット長のスタートビット“０”と、これに続く１６ビット長のデータｄｓとで構成する（図１５（Ｃ））。音声用の１スロットが、循環用チャネルとしてのミキサチャネルである（図１５（Ｄ））。また、制御用の１スロットに、リカバリーフラグ（リセットフラグ）ＲＰが格納される（図１５（Ｅ））。

ここでは、主要な緒元を以下のように定める。
・ビット長＝５クロック／０．０８０５μＳ
・スロット長＝５×１７＝８５クロック／１．３７μＳ
・３１スロット長＝８５×３１＝２６３５クロック／４２．４４μＳ
・ギャップ長＝１８１クロック／２．９μＳ
・フレーム長＝２８１６クロック／４５．３５μＳ
・クロック周波数＝６２．０９２８Ｍｈｚ／０．０１６１μＳ

（ｂ−２）音声スロットの構造
図１６に、２６個の音声スロットを示す。音声スロットは循環用チャネルとしてのミキシングチャネル、ステレオ音声を伝送するステレオチャネル、モノラル音声を伝送するモノラルチャネルの３種類からなる。この３種類へのスロットの割付は任意ではあるがシステム動作時には固定される。

ミキシングチャネルは、１チャネルに対して１つのスロットが割り当てられる。図１６では、Ｎチャネルのミキシングチャネル用にＮ個のスロットが割り当てられる。ミキシングチャネルは、モノラル音声のミキシング用である。この例は、チャネルを時分割で多重する例であり、各スロットが各チャネルに対応する。
なお、このスロット数は、循環データの生成と循環とを別チャネルで行う場合の半分である。

ステレオチャネルは、ステレオ音声を循環させるためのチャネルである。ステレオチャネルは、左音声スロットと右音声スロットを一組とする２Ｍ個のスロットでなる。
モノラルチャネルは、端末からの音声（左音声＋右音声）を循環させるためのチャネルである。モノラルチャネルは、２６−Ｎ−２Ｍ個のスロットでなる。このＮとＭの値は、システム情報として制御データ等を通じて予め全端末に通知される。

（ｃ）端末
（ｃ−１）全体構成
図１７に、端末１０の回路構成を示す。端末１０は、送受信ブロック１０Ａと、データ処理ブロック１０Ｂを主要ブロックとする。このうち、送受信ブロックは、データの送受と自動的な折り返し制御を行うブロックである。一方、データ処理ブロック１０Ｂは、スロットへの音声データの書き込みと、スロットから音声データの読み出しを行うブロックである。端末１０には、音声データの書き込み用にＡＤ変換器１０Ｃが、音声データの読み出しようにＤＡ変換器１０Ｄが設けられている。

さらに端末１０は、前端末との接続用のＡ端子１０Ｅと、次端末との接続用のＢ端子１０Ｆとを有する。Ａ端子１０Ｅが前述の入出力インタフェース１Ａに対応する。一方、Ｂ端子１０Ｆが前述の入出力インタフェース１Ｂに対応する。各端子には、データ伝送用の信号線１１Ａ、１１Ｂと電源線１１Ｃとが設けられている。因みに、信号線１１Ａが処理パス用、信号線１１Ｂが中継パス用である。
なお端末１０には、電源供給用の電源端子１０Ｇが設けられている。

さらに端末１０は、アナログ音声の入力端子１０Ｈと出力端子１０Ｉを備える。
その他、端末１０には、当端末をミキシングコントローラとして動作させるか、非ミキシングコントローラとして動作させるか設定するための端子１０Ｊを備える。

（ｃ−２）送受信ブロック
（ｃ−２−１）回路構成
図１８に、送受信ブロック１０Ａの内部構成を示す。なお、ＵＡＲＴ部分は省略して示している。
前端末との接続段は、データセレクタ１０Ａ１と、折り返し制御部１０Ａ２と、受信シフトレジスタ１０Ａ３と、ホールドレジスタ１０Ａ４と、送信シフトレジスタ１０Ａ５とでなる。データセレクタ１０Ａ１の２入力には、処理パスの入力データと中継パスの出力データが入力される。

折り返し制御部１０Ａ２は、前端末からＡ端子に入力される処理パスＰのデータの有無を監視し、「有」なら前端末からの入力データを、「無」なら前端末への送信データを選択する。この判定結果は、制御信号としてデータセレクタ１０Ａ１に与えられる。このデータセレクタ１０Ａ１と折り返し制御部１０Ａ２の存在により、送信データの折り返しが可能となる。折り返し制御部１０Ａ２は、例えばフレーム時間以上のパルス幅をもつモノマルチバイブレータでなり、その出力を制御信号とする。

Ａ端子からの受信データ（処理パス）は、直列データとして入力される。スタートビットの検出された受信データは、５クロック毎サンプリングされ、シフトレジスタでなる受信レジスタ１０Ａ３に保持される。
ホールドレジスタ１０Ａ４は、受信データを１６ビット（スロット）毎保持し、この受信データをパラレルデータとしてデータ処理ブロック１０Ｂに渡す。

なお、受信データが３１スロット受信されると、ギャップが検出される状態になる。１００クロック以上の無信号（データ“１”）が続くと、ギャップであると判定され（フレーム終了と認識され）、次のフレームのスタートビットを検出する状態になる。これらの処理は、後述するタイミング制御部１０Ａ１４により行われる。

送信シフトレジスタ１０Ａ５は、フレームバッファメモリ１０Ａ８から読み出されたパラレルデータ（中継パス）を順次直列化し、受信時と同じフレーム構造で送信する。すなわち、先頭にスタートビットを１ビット付加し、最後に１８１クロック分のギャップ（データ“１”）を付加する。なお、送信フレームの開始タイミングは、端末１０がクロックマスタ端末として動作するか、非クロックマスタ端末として動作するかによって異なる。

データ処理ブロック１０Ｂを通過したスロットデータは、フレームバッファメモリ１０Ａ６に蓄積される。フレームバッファメモリ１０Ａ６は、図１９に示すように、３フレーム分の容量を持った２ポートメモリでなる。このフレームバッファメモリ１０Ａ６の読み出しアドレスと書き込みアドレスとの間には、１〜２フレーム分の位相差が設けられる。アドレス制御部１０Ａ７が、この読み書きアドレスを発生する。この実施例では、書き込みアドレスから１フレーム分を減算した値を読み出しアドレスとする。
なお、中継パスの処理経路上に設けられるフレームバッファメモリ１０Ａ８とアドレス制御部１０Ａ９についても同様である。

後端末との接続段は、データセレクタ１０Ａ１０と、折り返し制御部１０Ａ１１と、受信シフトレジスタ１０Ａ１２と、送信シフトレジスタ１０Ａ１３とでなる。データセレクタ１０Ａ１０の２入力には、中継パスの入力データと処理パスの出力データが入力される。なお、これらデータセレクタ１０Ａ１０、折り返し制御部１０Ａ１１、受信シフトレジスタ１０Ａ１２、送信シフトレジスタ１０Ａ１３の処理内容は、前述したデータセレクタ１０Ａ１、折り返し制御部１０Ａ２、受信シフトレジスタ１０Ａ３、送信シフトレジスタ１０Ａ５と同じであるため説明を省略する。

タイミング制御部１０Ａ１４は、端末内の各部の制御タイミングを与える回路部である。タイミング制御部１０Ａ１４には、受信信号、６２ＭＨｚのクロック信号、クロックマスタ／非クロックマスタ切替信号が入力される。６２ＭＨｚのクロック信号は、各端末内に設けられた発振器から与えられる。

自端末がクロックマスタの場合、タイミング制御部１０Ａ１４は、６２ＭＨｚのクロック信号から生成したフレーム信号ｆｓにより、フレームの送信タイミングを制御する。
自端末が非クロックマスタの場合、受信フレームから１フレーム時間遅れたタイミング（自クロックでカウント）を、フレームの送信タイミングとする。
なお、タイミング制御部１０Ａ１４の内部で発生されたビットカウント値は、スロットカウンタに出力される。

図１９に、タイミング制御部１０Ａ１４と、アドレス制御部１０Ａ７（１０Ａ９）の内部構成を示す。
タイミング制御部１０Ａ１４は、ギャップ検出部１０Ａ１４１と、スタートビット検出部１０Ａ１４２と、受信ビットカウンタ１０Ａ１４３と、１フレーム遅延器１０Ａ１４４と、フレーム周期生成部１０Ａ１４５と、クロック切替器１０Ａ１４６、１０Ａ１４７と、送信ビットカウンタ１０Ａ１４８とからなる。

アドレス制御部１０Ａ７（１０Ａ９）は、書き込みページカウンタ１０Ａ７１（１０Ａ９１）と、受信スロットカウンタ１０Ａ７２（１０Ａ９２）と、１フレーム遅延器１０Ａ７３（１０Ａ９３）と、読み出しページレジスタ１０Ａ７４（１０Ａ９４）と、送信スロットカウンタ１０Ａ７５（１０Ａ９５）とからなる。

ギャップ検出部１０Ａ１４１は、受信データを３１スロット受信すると、ギャップを検出する状態になる。１００クロック以上の無信号（データ“１”）が続くと、ギャップ検出部１０Ａ１４１は、ギャップであると判定し（フレーム終了と認識し）、次のフレームのスタートビットを検出する状態になる。

スタートビット検出部１０Ａ１４２は、受信信号からスタートビットを検出する。スタートビットの検出信号は、受信ビットカウンタ１０Ａ１４３と、１フレーム遅延器１０Ａ１４４と、書き込みページカウンタ１０Ａ７１（１０Ａ９１）に与えられる。このスタートビットの検出周期で、書き込み領域の上位アドレスが更新される。

受信ビットカウンタ１０Ａ１４３は、スタートビットをトリガとして受信ビットをカウントアップする。このカウント値の更新周期で（１７ビット（スロット）カウント毎）、書き込み領域の下位アドレスが更新される。
１フレーム遅延器１０Ａ１４４は、送信開始のタイミング（送信ビットカウンタ１０Ａ１４８）の動作タイミングを与える回路部である。１フレーム遅延器１０Ａ１４４の出力は、端末が非クロックマスタとして動作する場合に、クロック切替器１０Ａ１４６により選択される。

このとき、読み出しページレジスタ１０Ａ７４（１０Ａ９４）には、書き込みページカウンタ１０Ａ７１（１０Ａ９１）から書き込み領域と同じ上位アドレスがクロック切替器１０Ａ１４７を通じて与えられるが、読み出しタイミングが１フレーム遅延することで適切な位相差が確保される。

フレーム周期生成部１０Ａ１４５は、端末がクロックマスタとして動作する場合の送信開始のタイミング（送信ビットカウンタ１０Ａ１４８の動作タイミング）を与える回路部である。
送信ビットカウンタ１０Ａ１４８は、１フレーム遅延器１０Ａ１４４又はフレーム周期生成部１０Ａ１４５の出力をトリガとして送信ビットをカウントアップする。このカウント値の更新周期で（１７ビット（スロット）カウント毎）、読み出し領域の下位アドレスが更新される。なお、読み出し領域の上位アドレスは、最終スロットの送信直後に更新される。

（ｃ−３）データ処理ブロック
データ伝送システムは、ミックスコントローラとして機能する１つの端末１０と、非ミックするコントローラとして機能する３つの端末１０とでなる。ミックスコントローラとして機能する端末は、循環用チャネルに伝送誤りが発生していないか監視するための端末である。この監視機能は、ミックスコントローラに固有である。なお、ミックスコントローラについても、循環用チャネルに自端末の音声を多重できるようにしても良い。

（ｃ−３−１）非ミキシングコントローラ端末の構成
図２０に、非ミキシングコントローラとして動作する端末のデータ処理ブロック１０Ｂの内部構成を示す。

データ処理ブロック１０Ｂは、受信データレジスタ１０Ｂ１と、遅延用シフトレジスタ１０Ｂ２と、減算器１０Ｂ３と、データセレクタ１０Ｂ４と、フラグレジスタ１０Ｂ５と、加算器１０Ｂ６と、送信データレジスタ１０Ｂ７とを有する。

受信データレジスタ１０Ｂ１は、送受信ブロック１０Ａからミキシングチャネルの音声データを入力するレジスタである。受信データレジスタ１０Ｂ１は、処理対象とするチャネル（スロット）の受信データを保持する。この受信データａには、累積加算対象とする（通信対象とする）全端末装置の音声が多重されている。受信データは、受信データレジスタ１０Ｂ１より減算器１０Ｂ３とデータセレクタ１０Ｂ４に与えられる。

遅延用シフトレジスタ１０Ｂ２は、ミキシングチャネルに多重した音声データが伝送路を巡回して戻ってくるのに要する時間、音声データを保持するデバイスである。この遅延用シフトレジスタ１０Ｂ２は、１循環期間後に、ミキシングチャネルから旧データを取り除くためのデータ保持デバイスである。ここでは、シフトレジスタで実現する。遅延用シフトレジスタ１０Ｂ２には、ＡＤ変換器１０Ｄから出力される現在の音声データｃが直接入力される。

遅延用シフトレジスタ１０Ｂ２の遅延時間は、伝送路上の全ての端末（ミキシングコントローラを含む）の数ｎと、端末１台がデータ処理に要する時間（フレーム数）ｋとの積で定義する。遅延段数（端末の接続段数）は、外部から設定する。遅延段数の設定は自由に可変できる。
遅延用シフトレジスタ１０Ｂ２の出力は、減算器１０Ｂ３に与えられる。

減算器１０Ｂ３は、受信データａに含まれる過去の自端末の音声データｂを削除するためのデバイスである。減算器１０Ｂ３の出力データａ−ｂには、受信データａから過去の自端末の音声データｂを除去したものが現れる。すなわち、自端末以外の端末の音声が多重された状態で現れる。減算データａ−ｂは、データセレクタ１０Ｂ４に出力されると共に、ＤＡ変換器１０Ｃに与えられる。

データセレクタ１０Ｂ４は、受信データａと減算器１０Ｂ３の減算データａ−ｂのいずれか一方を選択的に出力するデバイスである。例えば、マルチプレクサで実現する。データの選択は、制御データとして通知されるリカバリーフラグＲＰの値に基づいて行う。リカバリーフラグが“１”のとき（すなわち、リカバリー期間中のとき）、データセレクタ１０Ｂ４は、受信データａを選択する。一方、リカバリーフラグが“０”のとき（すなわち、通常動作中のとき）、データセレクタ１０Ｂ４は、減算データａ−ｂを選択する。

フラグレジスタ１０Ｂ５は、ミキシングコントローラから制御データを通じて通知されたリカバリーフラグの値を格納するレジスタである。
加算器１０Ｂ６は、データセレクタ１０Ｂ４で選択されたデータに、ＡＤ変換器１０Ｃの出力である現在の音声データを加算して出力するデバイスである。

リカバリーフラグが“０”のとき、加算器１０Ｂ６は、減算データａ−ｂに現在の音声データｃを加算して出力する。この加算動作により、自端末の旧データと現在の音声の入れ替えが完了する。一方、リカバリーフラグが“１”のとき、加算器１０Ｂ６は、受信データａに現在の音声データｃを加算して出力する。この加算出力により、リカバリー期間中も他の端末との音声の多重が徐々に回復する。

送信データレジスタ１０Ｂ７は、加算器１０Ｂ６の加算結果を格納するレジスタである。送信データレジスタ１０Ｂ７は、格納した加算結果を送信データとして送受信ブロック１０Ａに与え、次段の端末へ出力する。

（ｃ−３−２）ミックスコントローラの構成
図２１に、ミックスコントローラとして動作する端末のデータ処理ブロック１０Ｂの内部構成を示す。ミックスコントローラは、クロックマスタと同じ端末に定めても良い。その場合、クロックマスタの自動設定機能を用いてミックスコントローラを自動設定できる。

データ処理ブロック１０Ｂは、受信データレジスタ１０Ｂ７と、積分レジスタ１０Ｂ８と、閾値レジスタ１０Ｂ９と、比較器１０Ｂ１０と、リカバリーフラグ発生器１０Ｂ１１と、リセット値レジスタ１０Ｂ１２と、データセレクタ１０Ｂ１３と、送信データレジスタ１０Ｂ１４と、リカバリーフラグレジスタ１０Ｂ１５とを有する。

受信データレジスタ１０Ｂ７は、送受信ブロック１０Ａからミキシングチャネルの音声データを入力するレジスタである。受信データレジスタ１０Ｂ１は、処理対象とするチャネル（スロット）の受信データを保持する。この受信データａには、累積加算対象とする（通信対象とする）全端末装置の音声が多重されている。受信データは、受信データレジスタ１０Ｂ７より積分器１０Ｂ８とデータセレクタ１０Ｂ１３に与えられる。

積分レジスタ１０Ｂ８は、受信データを一定時間積分するデバイスである。積分時間は、外部から設定される。なお、音声データは、直流分（ＤＣ分）を含まない。このため、伝送誤りが無い間は、積分値Σａはあるレベル内を変動し、一方的に増加又は減少することはない。

ところが、伝送誤りが発生すると残留した不正常データが消去されずに加算され続ける。積分レジスタ１０Ｂ８は、かかる不正常データの累積を積分処理によって明らかにすることを目的とする。従って、直流分を含むデータの場合には、交流分だけを抽出して積分する等の適当な処理を行うのが望ましい。

閾値レジスタ１０Ｂ９は、閾値として使用する直流値を保持するレジスタである。直流値は、正と負の２つ用意する。これは、不正常データが正の場合は積分値が一方的に増加するのに対し、不正常データが負の場合は積分値が一方的に減少するからである。

比較器１０Ｂ１０は、積分値Σａと閾値とを比較することにより、伝送誤りの有無を判定するデバイスである。積分値Σａが閾値より大きいとき、比較器１０Ｂ１０は、伝送誤り有りと判定する。このとき、比較器１０Ｂ１０は、判定結果を“１”とする。一方、積分値Σａが閾値より小さいとき、比較器１０Ｂ１０は、伝送誤り無しと判定する。このとき、比較器１０Ｂ１０は、判定結果を“０”とする。

リカバリーフラグ発生器１０Ｂ１１は、リカバリーフラグ“１”を一定期間発生するデバイスである。リカバリーフラグ発生器１０Ｂ１１は、比較器１０Ｂ１０の判定結果“１”をトリガとして、その時点から一定期間、リカバリーフラグ“１”を出力する。

なお、比較器１０Ｂ１０の判定結果が“０”の間は、リカバリーフラグとして“０”を出力する。リカバリーフラグ“１”が出力される一定期間は、ミキシングチャネルに多重した音声データが伝送路を１周するのに要する時間である。この時間は、伝送路上の全ての端末（ミキシングコントローラを含む）の数ｎと、端末１台がデータ処理に要する時間（フレーム数）ｋとの積で定義する。

リセット値レジスタ１０Ｂ１２は、リカバリー期間中、ミキシングチャネルの音声データをリセットするための値を保持するレジスタである。この例では“０”を格納する。
データセレクタ１０Ｂ１３は、受信データａとリセット値“０”とのいずれか一方を選択的に出力するデバイスである。例えば、マルチプレクサで実現する。データの選択は、リカバリーフラグ発生器１０Ｂ１１から出力されるリカバリーフラグＲＰの値に基づいて行う。

リカバリーフラグＲＰが“０”のとき（すなわち、通常動作中のとき）、データセレクタ１０Ｂ１３は、受信データａを選択する。一方、リカバリーフラグＲＰが“１”のとき（すなわち、リカバリー期間中のとき）、データセレクタ１０Ｂ１３は、リセット値“０”を選択する。

送信データレジスタ１０Ｂ１４は、データセレクタ１０Ｂ１３で選択されたデータを格納するレジスタである。送信データレジスタ１０Ｂ１４は、選択データを送信データとして送受信ブロック１０Ａに与え、次段の端末へ出力する。この選択データは、対応するミキシングチャネル（スロット）に書き込まれる。

リカバリーフラグレジスタ１０Ｂ１５は、リカバリーフラグ発生器１０Ｂ１１で発生されたリカバリーフラグＲＰを格納するレジスタである。リカバリーフラグレジスタ１０Ｂ１５は、格納したリカバリーフラグＲＰを送受信ブロック１０Ａに与える。なお、リカバリーフラグＲＰは、制御データ（スロット）に書き込まれる。

（ｄ）システムの動作
続いて、本実施形態に係るシステムの動作状況に応じ、各端末で実行される処理動作を説明する。

（ｄ−１）初期動作時（配線変更後のリセット時や障害発生時も含む）
端末がケーブルを通じて直列接続されたシステムでは、電源投入後、自動的に折り返し制御が実行され、論理的にデイジーチェーンが形成される。
前述のように、この処理を実行するのは折り返し制御部１０Ａ２及び１０Ａ１１である。図２２に、この折り返し制御の概念構成を示す。

この折り返し制御は、図２３に示すように、フレーム時間以上のパルス幅を有するモノマルチバイブレータ１０Ａ２１及び１０Ａ１１１を用いて実現される。本実施例では、例えば、３フレーム幅のモノマルチバイブレータを使用する。

図２２（Ａ）に示すように、受信信号が３フレーム以上失われると、モノマルチバイブレータ１０Ａ２１（及び１０Ａ１１１）の出力（図２２（Ｂ））は“１”から“０”に切り替わり、対応する端末でパスを折り返すようにデータセレクタ１０Ａ１（１０Ａ１０）を制御する。
かくして、前述したデイジーチェーンが自動的に設定される。

ところで、クロックマスタと非クロックマスタの決定を自動とする場合には、Ａ端子（処理パスが入力され、中継パスが出力される端子）で折り返し状態になった時点で、これをクロックマスタ端末（ＣＭ端末）とすれば良い。それ以外は非クロックマスタ端末（非ＣＭ端末）とする。

すなわち、クロックマスタ端末の設定方法には、手動による場合と自動設定による場合の２種類がある。
手動スイッチを”自動”に設定しておけば、Ａ端子側の折り返し制御部１０Ａ２の状態により、システム内の１台のみがクロックマスタ端末に自動設定される。

これは以下の動作による。電源投入直後には全端末がクロックマスタ端末として動作する。しかし、前段に端末が接続された端末では、やがてＡ端子に信号が検出されることになり、非クロックマスタ端末へと切り替わる。結局、Ａ端子が無接続の端末だけがＡ端子への入力が無信号のままとなり、クロックマスタ端末が一意に確定する。

この機能を用いると、障害発生時の自動復旧にも使用できる。例えば、端末がケーブルによってループ状に接続された場合において、１台の端末が故障したときについて説明する。このループ接続時には、全ての端末でＡ端子が接続状態になる。従って、予め手動でクロックマスタを設定しておく必要がある。

ただし、システムの運用中に１台が故障し、そのＡ、Ｂ両端子において正常な出力が失われると、故障した端末の両端に接続された端末では、受信信号の無入力を検出して、それぞれ折り返し動作となる。これで線状のデージー接続となり正常機能が回復する。

（ｄ−２）クロックマスタ端末の動作
次に、クロックマスタ端末として動作する端末の処理動作を説明する。図２４は、動作状態の遷移を示す図である。まず電源がオンすると、書き込みページカウンタＷＰＣがデータ“０”に設定される（ＳＰ１０１）。この後、データの書き込み系とデータの読み出し系とで別々の動作が実行される。図２４では、書き込み系の動作を図中左側に、読み出し系の動作を図中右側に示す。

まず、書き込み系の動作を説明する。電源がオンすると、タイミング制御部１０Ａ１４が、受信ギャップを待ち受ける状態になる（ＳＰ１０２）。この動作は、受信ギャップが受信されるまで繰り返される。受信ギャップが検出されると、タイミング制御部１０Ａ１４がスタートビットを待ち受ける状態になる（ＳＰ１０３）。この動作も、スタートビットが検出されるまで繰り返される。

スタートビットの検出は、アドレス制御部１０Ａ７に与えられ、書き込みページカウンタが１つ更新される（ＳＰ１０４）。
続いて、３１スロット分のデータを受信する動作に移行する（ＳＰ１０５）。このとき、受信データはビット毎に受信シフトレジスタ１０Ａ３にシリアル転送され、スロット単位でホールドレジスタ１０Ａ４に書き込まれる。そして、データ処理ブロック１０Ｂで処理されたデータがフレームバッファメモリ１０Ａ６（１０Ａ８）に書き込まれる。以上、一連の動作がフレーム毎繰り返し実行される。

次に、読み出し系の動作を説明する。読み出し系では、タイミング制御部１０Ａ１４が読み出しページを書き込みページに対して１ページ前に更新する（ＳＰ１０６）。次に、
クロック分のギャップを生成する（ＳＰ１０７）。

続いて、３１スロット分のデータを送信する動作に移行する（ＳＰ１０８）。このとき、送信データはスロット毎にフレームバッファメモリ１０Ａ６（１０Ａ８）から読み出され、スロット毎に送信シフトレジスタ１０Ａ１３に転送される。そして、送信データが、送信シフトレジスタ１０Ａ１３からビット毎にシリアル転送される。以上、一連の動作がフレーム毎繰り返し実行される。

図２５に、以上の処理動作の動作タイミングを示す。図２５（Ａ）〜（Ｄ）が、前述の読み出し系の動作タイミングに対応し、図２５（Ｅ）〜（Ｋ）が、前述の書き込み系の動作タイミングに対応する。図に示すように、データの書き込み領域とデータの読み出し領域との間には１フレーム以上の位相差が確保されている。

（ｄ−３）非クロックマスタ端末の動作
次に、非クロックマスタ端末として動作する端末の処理動作を説明する。図２６は、動作状態の遷移を示す図である。まず電源がオンすると、書き込みページカウンタＷＰＣが“０”に設定される（ＳＰ１１１）。この後、受信ギャップを待ち受ける状態になる（ＳＰ１１２）。

この動作は、受信ギャップが受信されるまで繰り返される。受信ギャップが検出されると、タイミング制御部１０Ａ１４がスタートビットを待ち受ける状態になる（ＳＰ１１３）。この動作も、スタートビットが検出されるまで繰り返される。

非クロックマスタ端末では、この後、書き込み系の動作と読み出し系の動作に分岐する。図２６では、書き込み系の動作を図中左側に、読み出し系の動作を図中右側に示す。
まず、書き込み系の動作を説明する。ここでは、スタートビットの検出がアドレス制御部１０Ａ７に与えられ、書き込みページカウンタが１つ更新される（ＳＰ１１４）。

続いて、３１スロット分のデータを受信する動作に移行する（ＳＰ１１５）。このとき、受信データはビット毎に受信シフトレジスタ１０Ａ３にシリアル転送され、スロット単位でホールドレジスタ１０Ａ４に書き込まれる。そして、データ処理ブロック１０Ｂで処理されたデータがフレームバッファメモリ１０Ａ６（１０Ａ８）に書き込まれる。この後、フレームバッファメモリの読み出しページが更新される（ＳＰ１１６）。以上、一連の動作がフレーム毎繰り返し実行される。

次に、読み出し系の動作を説明する。読み出し系では、スタートビットの検出信号が１フレーム遅延される（ＳＰ１１７）。そして、この遅延検出信号のタイミングで、３１スロット分のデータを送信する動作に移行する（ＳＰ１１８）。このとき、送信データはスロット毎にフレームバッファメモリ１０Ａ６（１０Ａ８）から読み出され、スロット毎に送信シフトレジスタ１０Ａ１３に転送される。そして、送信データが、送信シフトレジスタ１０Ａ１３からビット毎にシリアル転送される。以上で１フレームの送信動作が終了する（ＳＰ１１９）。

図２７に、以上の処理動作の動作タイミングを示す。図２７（Ａ）〜（Ｇ）が、前述の書き込み系の動作タイミングに対応し、図２７（Ｈ）〜（Ｌ）が、前述の読み出し系の動作タイミングに対応する。図に示すように、データの書き込み領域とデータの読み出し領域との間には１フレーム以上の位相差が確保されている。

（ｄ−４）非ミキシングコントローラ端末の動作
ここでは、非ミキシングコントローラ端末による音声多重動作を説明する。なお以下では、ミキシングコントローラとして動作する端末も、説明の便宜上、非ミキシングコントローラとして動作する端末と同じ音声多重処理を実行するものとして説明する。

従って、以下説明する動作は、システムを構成する全４台の端末１０ａ〜１０ｄに共通する処理動作である。なお、各端末で生じる処理遅延量Ｋは１フレームとする。従って、本例の場合、システム全体での遅延量ＮＫは４フレームである。

（ｄ−４−１）音声データ書き込み動作
ここでは、端末１０ａの音声データをＤａ、端末１０ｂの音声データをＤｂ、端末１０ｃの音声データをＤｃ、端末１０ｄの音声データをＤｄとする。そして、現在フレームの音声データをＤ（０）、１フレーム前の音声データをＤ（１）というように定める。

このとき、各時刻の音声データは以下のように表せる。
・４フレーム前のデータ Ｄａ（−４）、Ｄｂ（−４）、Ｄｃ（−４）、Ｄｄ（−４）
・３フレーム前のデータ Ｄａ（−３）、Ｄｂ（−３）、Ｄｃ（−３）、Ｄｄ（−３）
・２フレーム前のデータ Ｄａ（−２）、Ｄｂ（−２）、Ｄｃ（−２）、Ｄｄ（−２）
・１フレーム前のデータ Ｄａ（−１）、Ｄｂ（−１）、Ｄｃ（−１）、Ｄｄ（−１）
・現在のデータ Ｄａ（−０）、Ｄｂ（−０）、Ｄｃ（−０）、Ｄｄ（−０）

ミキシングチャネル（ミキシングスロット）を流れているミキシング音声データは、送受信ブロック１０Ａで受信され、データ処理ブロック１０Ｂに与えられる。このとき、ミキシング音声データは、データ処理ブロック１０Ｂ内のミキシングチャネル用回路（図２０）に与えられる。ミキシングチャネル用回路に入力された音声データは、受信データレジスタ１０Ｂ１に格納される。

この受信データは、受信データレジスタ１０Ｂ１からデータａとして出力される。このデータａを前述と同様に表すと、現在時刻のデータは、ａａ（−０）、ａｂ（−０）、ａｃ（−０）、ａｄ（−０）となる。
受信データレジスタ１０Ｂ１に格納されているのは、ミキシング音声データである。従って、例えば端末１０ａの場合、その内容ａａ（−０）は、以下のように表すことができる。
・ａａ（−０）＝Ｄａ（−４）＋Ｄｄ（−３）＋Ｄｃ（−２）＋Ｄｂ（−１）

受信データには端末１０ａの過去の音声データＤａ（−４）が含まれている。よって、過去の音声データＤａ（−４）を受信データから減算することで、ミキシング音声チャネルから過去のデータを消去する。削除すべき過去のデータは、遅延用シフトレジスタ１０Ｂ２より与えられる。

減算器１０Ｂ３では、以下の減算処理が実行される。
・ａａ（−０）−Ｄａ（−４）＝Ｄｄ（−３）＋Ｄｃ（−２）＋Ｄｂ（−１）
減算器１０Ｂ３の減算結果は、データセレクタ１０Ｂ４により選択され、加算器１０Ｂ６に与えられる。加算器１０Ｂ６では、以下の加算処理が実行され、前述の減算結果ａ（ａ−ｂ）に現在時刻の音声データａａ（−０）が加算される。
・ａ（ａ−ｂ）＋Ｄａ（−０）
＝Ｄｄ（−３）＋Ｄｃ（−２）＋Ｄｂ（−１）＋Ｄａ（−０）

この加算結果が、最新のミキシング音声データとして、対応するミキシングチャネルに書き込まれ、次の端末１０ｄに出力される。なお、この出力データは、全端末を循環して４フレーム後に端末１０ａに戻ってくる。その場合は、４フレーム前のデータであるＤａ（−０）が、４フレーム後の現在データＤａ（＋４）と置き換えられる。

図２８に、この書き込み動作の概要を示す。なお、図２８では、時刻情報を、各端末の現在時刻を基準に表している。すなわち、図２８は、Ｄ（０）〜Ｄ（−４）の５つの時制で表している。図２８に示すように、各端末は、いずれも４フレーム前に自身が書き込んだ音声データＤ（−４）を削除し、現在時刻の音声データＤ（０）を書き込んでいる。

なお、図２１のミキシングコントローラの場合、音声データの書き込みは行わないので、正確には、ミキシングコントローラとして機能する端末のデータを全てゼロと読み替える必要がある。もっとも、ミキシングコントローラ用のデータ処理ブロック１０Ｂとして、音声データの読み書きが可能なものを採用する場合には、前述の説明がそのまま適用される。

例えば、図２１の回路部分は、伝送誤りの検出系回路１０Ｂ８〜１０Ｂ１１と、送信系回路１０Ｂ１２、１０Ｂ１３とからなる。そこで、この送信系回路を図２１のデータセレクタ１０Ｂ４と加算器１０Ｂ６との間に配置すれば良い。この場合、データセレクタ１０Ｂ４の出力を、データセレクタ１０Ｂ１３の入力の一方（ＲＰ＝０）に接続すれば良い。

（ｄ−４−２）音声データ読み出し動作
受信されたミキシング音声データを聞く場合（出力する場合）であって、自端末から新たに多重する音声データは除くとき、減算器１０Ｂ３の出力をＤＡ変換器１０Ｃに与えてアナログ音声信号に変換する。

（ｄ−４−３）リカバリー期間の動作
伝送誤りの検出が通知されている場合（ＲＰフラグ＝“１”のとき）、その期間中は、データセレクタ１０Ｂ４の入力が受信データレジスタ１０Ｂ１に切り替えられる。このため、過去の音声データの減算処理は停止され、現在の音声データのみを加算する処理になる。この実施例の場合、４フレーム期間中は、加算器１０Ｂ６による加算処理のみが実行される。４フレーム期間中にミキシングチャネルが４端末の音声データで満たされる。リカバリー期間の終了は、リカバリーフラグ“０”の制御データにより通知される。

図２９に、このリカバリー期間の動作を示す。図２９も、時刻情報を、各端末の現在時刻を基準に表している。すなわち、図２９は、Ｄ（０）〜Ｄ（−４）の５つの時制で表している。図２９に示すように、各端末は、いずれも現在時刻の音声データＤ（０）を受信データに書き込んでいる。

（ｄ−５）ミキシングコントローラ端末の動作
ここでは、ミキシングコントローラとして機能する端末に固有の伝送誤り検出動作を説明する。この端末では、受信データａを積分レジスタ１０Ｂ８で一定時間積分（累算）する。前述のように、音声データは直流成分（ＤＣ成分）を含まない。このため、積分値Σａはあるレベル内を変動するのみであり、一方的に増加又は減少することはない。

しかし、伝送誤りが生じると、ミキシングチャネルから消去されずに残留する成分が発生する。これは直流成分（ＤＣ成分）であり、積分値Σａがある範囲を超えて増加又は減少する。そこで、この端末では、比較器１０Ｂ１０の比較結果を監視し、積分値Σａが閾値を越えるとき、残留した不正常データが存在するもと判定する。このとき、比較器１０Ｂ１０の出力は“１”となる。

不正常データの残留が検出されると、システム全体で循環中のミキシングチャンネルを４フレーム期間に亘って全て正常に戻す必要がある。このため、リカバリーフラグ発生器１０Ｂ１１が、この検出から４フレームの間、リカバリーフラグを“１”に設定する。この間、データセレクタ１０Ｂ１３は、リセット値“０”を送信データレジスタ１０Ｂ１４に出力する。

また、リカバリーフラグ“１”は、制御データとして全端末に送出される。各端末（非ミキシングコントローラ端末）の動作は前述の通りである。リカバリー期間中、各端末は、受信データに自端末の音声データを加算する動作のみを実行する。リカバリーフラグ“１”は、４フレーム後、ミキシングコントローラ端末に戻ってくる。

リカバリーフラグ発生器１０Ｂ１１は、４フレーム期間後、リカバリーフラグを“０”に戻す。このリカバリーフラグ“０”を受信した端末から、正常なミキシング動作が回復する。
なお、伝送誤りが検出されない間（ＲＰ＝０）、ミキシングコントローラ端末は、受信データをそのまま送信データレジスタ１０Ｂ１４に書き込む。

以上、伝送誤りが生じた場合の動作を中心に説明したが、ミキシングコントローラ端末は、電源投入後のスタートアップ時にも有効に機能する。
例えば、電源投入時は、各端末の動作が一斉に開始されるとは限らない。このため、電源投入直後は、不正常データが残留する。しかし、この場合も、前述の誤り検出機能により正常な動作状態に復帰させることができる。

（ｅ）実施形態の効果
以上のように、実施形態に係る端末を使用すれば、各端末の合成音を生成するためのチャネルを用いることなく、合成音を各端末で聞くことができる。また、合成音を生成するためのチャネルが不要なため、伝送帯域を有効活用できる。例えば、ミキシングチャネルを従来の２倍にできる。また例えば、他の用途に割り当てるチャネル数を増やすことができる。

また、実施形態に係る端末を使用すれば、１つのチャネルを音声データの加算演算と加算結果の伝送に共用する場合でも、発生した伝送誤りを自動的に除去できるため、伝送誤りの影響を短時間に回復できる。

（ｆ）他の実施形態
上述の実施形態では、主に音声データに着目して説明したが、音声データを映像データに置き換えることもできる。また、音声データと映像データを統合して使用する場合にも適用できる。

また伝送されるデータは、数値データ、文字データ又は制御データに置き換えることもできる。例えば、文字データを累積的に加算すれば、最終的に一つのテキストを構成することもできる。また、制御データの総和や任意の合成値を新たな制御データとしてコンピュータやゲームシステムの操作に用いても良い。

一つの発明に係る伝送システムの概念構成を示す図である（外部ループ型）。 一つの発明に係る端末装置の概略構成を示す図である。 一つの発明に係る端末装置の概略構成を示す図である。 一つの発明に係る伝送システムの概念構成を示す図である（内部ループ型）。 一つの発明に係る端末装置の概略構成を示す図である。 一つの発明に係るパス選択方法を示す図である。 一つの発明に係るパス選択方法を示す図である。 端末装置が採り得る接続形態例を示す図である。 一つの発明に係る伝送システムの概念構成を示す図である（二重ループ型）。 応用例１を示す図である。 応用例２を示す図である。 応用例３を示す図である。 端末の配線例を示す図である。 分岐装置の内部構成例を示す図である。 伝送データの構造例を示す図である。 音声スロットの構造例を示す図である。 端末の内部構成例を示す図である。 送受信ブロックの内部構成例を示す図である。 タイミング制御部の内部構成例を示す図である。 データ処理ブロックの内部構成例を示す図である（非ミキシングコントローラ）。 データ処理ブロックの内部構成例を示す図である（ミキシングコントローラ）。 折り返し制御の概念構成を示す図である。 折り返し制御部の構成例を示す図である。 クロックマスタ端末として動作する端末の処理動作を示すフローチャートである。 クロックマスタ端末として動作する端末の動作タイミングを示す図である。 非クロックマスタ端末として動作する端末の処理動作を示すフローチャートである。 非クロックマスタ端末として動作する端末の動作タイミングを示す図である。 非ミキシングコントローラ端末のデータ伝送動作を示す図である（正常動作時）。 非ミキシングコントローラ端末のデータ伝送動作を示す図である（リカバリー期間時）。

符号の説明

１ 端末装置
２ データ処理部
２Ａ データ保持部
２Ｂ 旧データ削除部
２Ｃ データ多重部
２Ｄ 伝送誤り判定部
２Ｅ データリセット部
２Ｆ 停止通知部
３ 処理パス
４ 中継パス
１０ 端末
１０Ａ 送受信ブロック
１０Ｂ データ処理ブロック

Claims (11)

1. 複数の端末装置間に設定された１つの循環用チャネルに、各端末装置で発生されたデータを累積的に多重して伝送するデータ伝送システムにおいて、
   前記端末装置はそれぞれ、
   自端末が前記循環用チャネルに多重したデータを、当該データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間保持するデータ保持部と、
   書き込みから前記期間が経過した旧データを前記データ保持部から読み出し、前記循環用チャネルから削除する旧データ削除部と、
   旧データ削除後の循環用チャネルに、自端末の現データを多重するデータ多重部と
   を有することを特徴とするデータ伝送システム。
2. 請求項１に記載のデータ伝送システムにおいて、
   １つの前記端末装置が、
   前記循環用チャネルのデータ量を監視し、伝送誤りの有無を判定する伝送誤り判定部と、
   伝送誤り有りと判定されたとき、伝送データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間、前記循環用チャネルの伝送データをリセットするデータリセット部と
   を有することを特徴とするデータ伝送システム。
3. 請求項２に記載のデータ伝送システムにおいて、
   前記端末装置は、
   伝送誤り有りと判定されたとき、伝送データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間、他の端末装置に、前記旧データ削除部による削除処理の停止を通知する停止通知部
   を有することを特徴とするデータ伝送システム。
4. 請求項１に記載のデータ伝送システムにおいて、
   前記端末装置は、
   処理パス用のデータ入力部と中継パス用のデータ出力部とが設けられた第１の入出力インタフェースと、
   処理パス用のデータ出力部と中継パス用のデータ入力部とが設けられた第２の入出力インタフェースと、
   前記処理パス用のデータ入力部を監視して、他の端末装置から出力された処理パスの入力があるか検出し、処理パスの入力が検出されるときは当該処理パスを選択して転送し、処理パスの入力が検出されないときは中継パス用のデータ出力部に与えられる中継パスを選択して処理パス側に折り返す第１のパス選択部と、
   前記中継パス用のデータ入力部を監視して、他の端末装置から出力された中継パスの入力があるか検出し、中継パスの入力が検出されるときは当該中継パスを選択して転送し、中継パスの入力が検出されないときは処理パス用のデータ出力部に与えられる処理パスを選択して中継パス側に折り返す第２のパス選択部と
   を有することを特徴とするデータ伝送システム。
5. 自端末が循環用チャネルに多重したデータを、当該データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間保持するデータ保持部と、
   書き込みから前記期間が経過した旧データを前記データ保持部から読み出し、前記循環用チャネルから削除する旧データ削除部と、
   旧データ削除後の循環用チャネルに、自端末の現データを多重するデータ多重部と
   を有することを特徴とする端末装置。
6. 請求項５に記載の端末装置は、
   前記循環用チャネルのデータ量を監視し、伝送誤りの有無を判定する伝送誤り判定部と、
   伝送誤り有りと判定されたとき、伝送データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間、前記循環用チャネルの伝送データをリセットするデータリセット部と
   を有することを特徴とする端末装置。
7. 請求項６に記載の端末装置は、
   伝送誤り有りと判定されたとき、伝送データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間、他の端末装置に、前記旧データ削除部による削除処理の停止を通知する停止通知部
   を有することを特徴とする端末装置。
8. 請求項５に記載の端末装置は、
   処理パス用のデータ入力部と中継パス用のデータ出力部とが設けられた第１の入出力インタフェースと、
   処理パス用のデータ出力部と中継パス用のデータ入力部とが設けられた第２の入出力インタフェースと、
   前記処理パス用のデータ入力部を監視して、他の端末装置から出力された処理パスの入力があるか検出し、処理パスの入力が検出されるときは当該処理パスを選択して転送し、処理パスの入力が検出されないときは中継パス用のデータ出力部に与えられる中継パスを選択して処理パス側に折り返す第１のパス選択部と、
   前記中継パス用のデータ入力部を監視して、他の端末装置から出力された中継パスの入力があるか検出し、中継パスの入力が検出されるときは当該中継パスを選択して転送し、中継パスの入力が検出されないときは処理パス用のデータ出力部に与えられる処理パスを選択して中継パス側に折り返す第２のパス選択部と
   を有することを特徴とする端末装置。
9. 複数の端末装置間に設定された１つの循環用チャネルに、各端末装置で発生されたデータを累積的に多重して伝送するデータ伝送システムにおけるデータ伝送方法において、
   前記端末装置がそれぞれ、
   自端末が前記循環用チャネルに多重したデータを、当該データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間保持するステップと、
   書き込みから前記期間が経過した旧データを前記データ保持部から読み出し、前記循環用チャネルから削除するステップと、
   旧データ削除後の循環用チャネルに、自端末の現データを多重するステップと
   を実行することを特徴とするデータ伝送方法。
10. コンピュータに、
    循環用チャネルに多重したデータを、当該データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間、保持させる機能と、
    書き込みから前記期間が経過するまで保持しておいた旧データを、前記循環用チャネルから削除させる機能と、
    旧データ削除後の循環用チャネルに、現データを多重させる機能と
    を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
11. コンピュータに、
    循環用チャネルに多重したデータを、当該データが前記循環用チャネルを一巡するのに要する期間、保持させる機能と、
    書き込みから前記期間が経過するまで保持しておいた旧データを、前記循環用チャネルから削除させる機能と、
    旧データ削除後の循環用チャネルに、現データを多重させる機能と
    を実行させるためのプログラム。
    

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