JP2009130680A - 通信システム、電子機器、および通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通信ケーブル130は、トランスミッタにより所定の電圧に駆動される第1の信号線131と、レシーバにより所定の電圧に駆動される第2の信号線132,133と、を含み、電子機器101,102は、コネクタ部に接続可能な第1の信号線131の電圧または第2の信号線132または133の電圧を検出し、接続相手側電子機器がレシーバであるかトランスミッタであるかを判別する検出制御部113,123を有する
【選択図】図1
Description
そして、HDMIの規格上では、トランスミッタ(Transmitter)機器をソース(Source)機器、レシーバ(Receiver)機器をシンク(Sink)機器と表記する。
また、パーソナルコンピュータ(以下、PC)や家庭用ビデオカメラにもテレビジョン受像機に出力するためのHDMIポートが装備される事例が拡大しつつある。
また、出力用、入力用のポート同士を接続した場合にコネクタの形状は同じであるので物理的な接続は可能であるが、ユーザは誤接続を認識することができない。
このことより、特許文献1や特許文献2に記載の装置を含め、現在のHDMI端子には、以下のような問題点がある。
ユーザがレシーバ機器同士、トランスミッタ機器同士を誤接続した場合、正しく動作しないのみであるのに、ユーザに対して誤接続を通知できない。
しかしながら、外形を変更して誤接続を防ぐ方法ではユーザは接続時にケーブルの向きを意識する必要があり、別の面で利便性の低下を招く。
また外形を変更する方法で誤接続を防ぐ方法は1つのコネクタをトランスミッタ、レシーバとして併用する機能と同時に実現することは困難である。
なお、UDIの仕様書「Unified Display Interface (UDI) Specification」はUDI SIG(http://www.udiwg.org/home)にて配布されている。
また、通信システム100は、1本の通信ケーブルで映像と音声のデータ伝送と接続機器情報の交換および認証、機器制御データの通信、並びにLAN通信を行うシステムとして構成可能である。
トランスミッタ110は、ソース機器としての機能を有する電子機器101の通信インタフェース部に配置され、レシーバ120はシンク機器として機能する電子機器102の通信インタフェース部に配置される。
そして、図1に示すようにコネクタのピン番号18,28のピンに接続される信号線+5V Powerはトランスミッタ110側から駆動され、ピン番号19,29のピンに接続される信号線Hot Plug Detectとピン番号1〜12、1〜21のピンに接続される信号線TMDS Data Lineはレシーバ120側から電圧が供給される。
また、EDID(Extended Display Identification Data)とはVESA(Video Electronics Standards Association)が策定した、ディスプレイに関する情報を示すものである。HDMIにおいてはディスプレイはレシーバ側となるので、接続時にトランスミッタ側がレシーバ側のデータを読み出して使用する。
また、トランスミッタ110およびレシーバ120は、自身がレシーバの場合で、接続相手がトランスミッタでない場合に画面表示や表示パネル、表示ランプ、音声出力などを通じてユーザに対して接続相手がトランスミッタでないことを通知し、ユーザに接続の確認を促す機能(報知機能)を有する。
すなわち、本実施形態のトランスミッタ110およびレシーバ120は、接続相手機器がトランスミッタであるかレシーバであるかを判別する機能と、誤接続された場合にユーザに注意を喚起する報知機能を有し、また、レシーバ同士、トランスミッタ同士が接続された場合に機器の破壊を回避するため、接続を留保する機能(留保機能)を有する。
トランスミッタ110は、この場合、正しく通信を開始するため+5V Power信号線131に間けつ的にかける電圧の間隔をランダム的に変化させることにより、自デバイスがトランスミッタとして判別される可能性を高め通信を開始することができる機能(+5V Power信号線電圧制御機能)を有する。
レシーバ120は、この場合、正しく通信を開始するためHot Plug Detect信号線132とTMDS Data Line信号線133のどれか一部または全部に間けつ的にかける電圧の間隔をランダム的に変化させることにより、自デバイスがレシーバとして判別される可能性を高め通信を開始することができる機能(Hot Plug Detect信号線132または、およびTMDS Data Line信号線電圧制御機能)を有する。
同様に、本実施形態のレシーバ120は、上述の各の機能を発現する検出制御部123および報知部124を有している。
また、レシーバ120の検出制御部123は、差動のTMDS Data Line信号線133を抵抗素子R122,R123を介して電圧AVcc(3.3V)にプルアップする機能を有する。
接続相手としてトランスミッタが接続されている場合、+5V Power信号線131には+5Vの電圧が印加されている。
したがって、+5V Power信号線131において、一定以上の電圧が検出されれば接続相手がトランスミッタであると判断できる。
したがって、Hot Plug Detect信号線132またはTMDS Data Line信号線133のいずれか1本において一定以上の電圧が検出されれば接続相手がレシーバであると判断できる。
検出制御部113は、検知時にはスイッチ1131を開放し、検出バッファ1132でハイ(Hi:+5V)状態が検出されると接続相手はトランスミッタであると判断する。
検出制御部113は、検出バッファ1133,1134,1135のいずれかでハイ(Hi:2.4〜5V、3.3V)状態が検出されると接続相手はレシーバであると判断する。
検出制御部123は、検知時には3つすべてのスイッチ1231〜1233を開放し、検出バッファ1134でハイ(Hi:+5V)状態が検出されると接続相手はトランスミッタであると判断する。
検出制御部123は、検出バッファ1235,1236,1237のいずれかでハイ(Hi:2.4〜5V、3.3V)状態が検出されると接続相手はレシーバであると判断する。
自身がトランスミッタの場合、検出制御部113は、接続相手がレシーバでない場合に、報知部114を形成する表示パネルや表示ランプ、音声出力などを通じてユーザに対して接続相手がレシーバでないことを通知(報知)し、ユーザに接続の確認を促す。
自身がレシーバの場合、検出制御部123は、接続相手がトランスミッタでない場合に報知部124を形成する表示パネルや表示ランプ、音声出力などを通じてユーザに対して接続相手がTransmitterでないことを通知し、ユーザに接続の確認を促す。
自身がトランスミッタの場合、たとえばコネクタ部111に図6に示すような構成を採用して、Hot Plug Detect信号線132、TMDS Data Line信号線133との接続部に設けたスイッチSW11〜SW1nを、機器検出機能により相手側機器をレシーバとして検出されるまですべての信号線または故障の可能性の高い一部の信号線を開放状態にしておき、接続相手機器がレシーバとして検出されてはじめて、スイッチSW11〜SW1nを閉状態としてHDMIコネクタ部111で各信号線を接続することにより、機器の故障を回避する。
検出制御部113は、監視している信号線のいずれも電圧がかかっていない場合、相手先も機器判別機能を有する機器である場合を考慮し、間けつ的に+5V Power信号線131に+5Vの電圧を間けつ的に印加して接続相手機器の認識動作を行う。
接続相手が機器判別機能を有し、レシーバの機能を持つ機器であれば、相手側がレシーバとして接続が確立される。
検出制御部113は、相手先の電源がいつ投入されるか、ケーブルがいつ接続されるかはわからないため、間けつ的な電圧印加処理は繰り返し行う必要がある。
この場合、電圧を印加する期間T1は相手先に自身がトランスミッタとして認識され、相手先がレシーバとして動作を開始するのに必要な時間よりも大きく取る必要がある。
電圧印加の期間T1をトランスミッタ、レシーバのそれぞれの機器で設計的に保証可能な範囲に決定し規格化することにより、様々な機器間での接続を可能とすることができる。
電圧を印加する間隔(電圧を印加しない期間)T2は任意であり、毎回同じ間隔とするか異なる間隔とするかも任意である。
規格上、HDMI機器はレシーバ同士、トランスミッタ同士が接続されても破壊されないことが求められるので、このように電圧をかけても破壊されることはない。
検出制御部123は、監視している信号線のいずれも電圧がかかっていない場合、相手先も機器判別機能を有する機器である場合を考慮し、間けつ的にHot Plug Detect信号線132かTMDS Data Line信号線133の一部またはすべてに必要な電圧を間けつ的に印加して接続相手機器の認識動作を行う。
接続相手が機器判別機能を有し、トランスミッタの機能を持つ機器であれば、相手側がトランスミッタとして接続が確立される。
検出制御部123は、相手先の電源がいつ投入されるか、ケーブルがいつ接続されるかはわからないため、間けつ的な電圧印加処理は繰り返し行う必要がある。
この場合、電圧を印加する期間T3は相手先に自身がレシーバとして認識され、相手先がトランスミッタとして動作を開始するのに必要な時間よりも大きく取る必要がある。
電圧印加の期間T3をトランスミッタ、レシーバのそれぞれの機器で設計的に保証可能な範囲に決定し規格化することにより、様々な機器間での接続を可能とすることができる。
電圧を印加する間隔(電圧を印加しない期間)T4は任意であり、毎回同じ間隔とするか異なる間隔とするかも任意である。
規格上、HDMI機器はレシーバ同士、トランスミッタ同士が接続されても破壊されないことが求められるので、このように電圧をかけても破壊されることはない。
本実施形態においては、HDMIコネクタ部111,121において以下のような機能を実現している。
トランスミッタとして接続状態にある機器であれば、+5V Power信号線131の電圧を落とすことにより接続断の状態を作る。
レシーバとして接続状態にある機器であれば、Hot Plug Detect信号線132とTMDS Data Line信号線の電圧を落とすことにより接続断の状態を作る。
このように、トランスミッタ110または、およびレシーバ120において、HDMIコネクタ部111,121の+5V Power信号線131、Hot Plug Detect信号線132、TMDS Data Line信号線133の一部またはすべての電圧を落とすことによりケーブルを抜いたのと同じ効果を発生し、その後あらためて再接続することにより、相手側機器との接続を再確立することが可能となる。
以下では、他の実施形態として、トランスミッタとレシーバの双方の機能を持つ電子機器を通信ケーブルで説明する場合について説明する。
以下では、トランスミッタとレシーバの双方の機能を持つ電子機器の特徴的な機能について説明する。
接続相手がトランスミッタとして検出された場合には、自身がレシーバとしてふるまうことにより接続を行う。
このように、電子機器150は、検出した情報を元に自デバイスがレシーバ、トランスミッタのどちらとして動作するかを自動的に切り替える機能を有する。
これにより、HDMIコネクタの機能を切り替え、機器全体としてもレシーバとしての機能を利用し、たとえば家庭用ビデオカメラにおいて表示装置、録画録音装置として振る舞うか、トランスミッタとしての機能を利用し、たとえば家庭用ビデオカメラにおいて再生装置として振る舞うかを切り替えることが可能となる。
上記のような機能を実現すると、図10に示すような回路構成を採用することが可能となる。
検出制御部154は、レシーバとして動作する際にはスイッチ1542〜1544を短絡、スイッチ1541を開放する。
検出制御部154は、スイッチ1542〜1544はトランスミッタとして機能するときのデータ伝送に使用し、レシーバとして機能するときには開放状態のままとする。
監視している信号線のいずれも電圧がかかっていない場合、相手先も機器判別機能を有する機器である場合を考慮し、間けつ的にHot Plug Detect信号線132かTMDS Data Line信号線133の一部またはすべてに必要な電圧を間けつ的に印加する。
接続相手が機器判別機能を有し、トランスミッタの機能を持つ機器であれば、相手側がトランスミッタとして接続が確立される。
接続相手が機器判別機能を有し、レシーバの機能を持つ機器であれば、相手側がレシーバとして接続が確立される。
検出制御部154は、相手先の電源がいつ投入されるか、ケーブルがいつ接続されるかはわからないため、間けつ的な電圧印加処理は繰り返し行う必要がある。
電圧を印加する期間T11,T12はそれぞれ相手先に自身がレシーバまたはトランスミッタとして認識され、相手先がトランスミッタまたはレシーバとして動作を開始するのに必要な時間よりも大きく取る必要がある。
電圧印加の期間T1,T2をトランスミッタ、レシーバのそれぞれの機器で設計的に保証可能な範囲に決定し規格化することにより、様々な機器間での接続を可能とすることができる。
電圧を印加する間隔(電圧を印加しない期間)T13,T14は任意であり、毎回同じ間隔とするか異なる間隔とするかも任意である。
規格上、HDMI機器はレシーバ同士、トランスミッタ同士が接続されても破壊されないことが求められるので、このように電圧をかけても破壊されることはない。
電子機器150は、なんらかのユーザ・インタフェースにより、ユーザが該当機器がレシーバとして動作するか、トランスミッタとして動作するのか、接続相手により自動切換えを行う機能を備えている。
ユーザがレシーバとして動作するように指定した場合には、コネクタ部も標準のレシーバのコネクタと同様の動作を行う。
ユーザがトランスミッタとして動作するように指定した場合には、コネクタ部も標準のトランスミッタのコネクタ部と同様の動作を行う。
ユーザが接続相手により自動切換えを指定した場合には、上述したように、検出した情報を元に自デバイスがレシーバ、トランスミッタのどちらとして動作するかを自動的に切り替える。
接続確立中に設定が変更され、接続状態と異なる場合にはユーザに警告を表示し、電源の切入を自動的に行っても良い。
接続確立中に設定が変更され、接続状態と異なる場合には、いったん接続を解消し、再度接続の確立を試みてもよい。
検出制御部154は、接続が確立中に、機器判別機能による信号線の監視により、通信ケーブル130が抜かれたり、接続相手が電源オフとなったことを検知する。
検出制御部154は、通信ケーブルが抜かれたり、接続相手が電源オフと検知された場合には、レシーバ、トランスミッタの処理を中断し、機器判別機能における接続相手検出待ち状態に戻る。
検出制御部154は、再度接続された場合には、直前に接続されていた状態に無関係に接続相手の検出を行い、接続を確立する。
トランスミッタとレシーバの双方の機能を持ち、Hot Plug Detect信号線132または、およびTMDS Data Line信号線電圧制御機能を有する電子機器同士が通信ケーブルで接続され、接続が確立する。
トランスミッタがレシーバからEDIDを取得し、EDIDより、トランスミッタ,レシーバの両対応の電子機器のコネクタ同士が接続されているか判別する。
トランスミッタ,レシーバの両対応の電子機器のコネクタ同士が接続されている場合には、どちら側がトランスミッタかユーザが期待する通りになっているかどうかが不明である。
そのため、トランスミッタ側はユーザにトランスミッタ,レシーバの両対応の電子機器のコネクタ同士が通信ケーブル130で接続されたことを報知部155に表示し、ユーザに選択を促す。
ユーザがレシーバ機能を選択した場合には、現在の接続状態と異なるため、間けつ電圧をランダム的に変化させる方法で接続を切り、その設定に沿って再度接続される。
現在、テレビジョン受像機、DVDなど家庭用CE機器の一部にHDMI端子が採用されている。HDMI端子は、図12に示すように、テレビジョン受像機であるレシーバ201とDVDであるトランスミッタ202を対向して接続する。
今後、端子の数が増えていくにしがたい、図13に示すように、DVDであるトランスミッタ202とトランスミッタであるDVD203とを接続したような場合の誤接続による問題が懸念される。
しかしながら、誤接続した場合にユーザは機器が正常に動作しないということでしか知ることができない。正常に動作しない原因は設定の不備、機器の故障など多岐にわたるが、ケーブルの誤接続を検出してユーザに通知することによりユーザは誤接続により機器が正常に動作しないということを認識することができ、ユーザの利便性の向上、メーカのサポートコストの低下などが見込まれる。
同様に誤接続による破壊などが想定されるが、相手先を検出してから接続処理を開始することにより破壊の危険性を減じることができる。
家庭用ビデオカメラやパーソナルピュータなどの記録機器と再生機器が一体となっている機器において、図14(A),(B)に示すように、レシーバ機能、トランスミッタ機能の双方の機能を実現したい場合が存在する。
その場合、現在はHDMIコネクタを2つ付けるか、切り換えスイッチにより機能を切り替えることができるHDMIコネクタを付けることが想定される。
本実施形態により接続を検知してから接続するようにすると、同様の機能を持った機器同士を接続した場合に信号が出ないため、接続を検知できない。
そのため間けつ的に電圧をかけることにより、同様の機能を持ったコネクタ同士を接続した場合にも接続を開始できるようにする。
これにより接続を検知してから接続する機能を持った機器の普及後に互いに機器を接続した場合にも接続を開始できる。
これにより、ユーザは接続前に設定をおこなう必要などが無くなり利便性が向上する、またどちらがトランスミッタとなるかをユーザが指定することによりユーザが意図した動作をおこなうことが少なくなり操作が直感的になることが期待される。
Claims (16)
- 通信ケーブルを接続可能なコネクタ部を含み、前記通信ケーブルは、一本で、映像と音声のデータ伝送、接続機器情報の交換、および機器制御データの通信が可能である電子機器間の通信システムであって、
上記電子機器は、
トランスミッタの機能およびレシーバの機能のうち少なくとも一方の機能を持つことが可能で、
上記通信ケーブルは、
トランスミッタにより所定の電圧に駆動される第1の信号線と、
レシーバにより所定の電圧に駆動される第2の信号線と、を含み、
上記電子機器は、
上記コネクタ部に接続可能な上記第1の信号線の電圧または上記第2の信号線の電圧を検出し、接続相手側電子機器がレシーバであるかトランスミッタであるかを判別する検出制御部を有する
通信システム。 - 通信ケーブルを接続可能なコネクタ部を含み、前記通信ケーブルは、一本で、映像と音声のデータ伝送、接続機器情報の交換、および機器制御データの通信が可能であり、且つ、トランスミッタの機能およびレシーバの機能のうち少なくとも一方の機能を持つことが可能な電子機器であって、
上記通信ケーブルは、
トランスミッタにより所定の電圧に駆動される第1の信号線と、
レシーバにより所定の電圧に駆動される第2の信号線と、を含み、
上記電子機器は、
上記コネクタ部に接続可能な上記第1の信号線の電圧または上記第2の信号線の電圧を検出し、接続相手側電子機器がレシーバであるかトランスミッタであるかを判別する検出制御部を有する
電子機器。 - 報知機能を有する報知部を有し、
上記検出制御部は、
自身の機器がトランスミッタで接続相手がレシーバでないと判別した場合、または自身の機器がレシーバで接続相手がトランスミッタでないと判別した場合には、上記報知部により誤接続である旨を報知する
請求項2記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
上記判別処理で、レシーバ同士またはトランスミッタ同士が接続されたと判別した場合に接続を留保する機能を有する
請求項2記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
検出し判別した情報に元に、自機器がレシーバ、トランスミッタのいずれとして動作するかを自動的に切り替える機能を有する
請求項2記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
自機器がトランスミッタとして機能する場合、正しく通信を開始するため上記第1の信号線に間けつ的に電圧を印加することにより、自機器がトランスミッタとして判別されることにより通信を開始することができる機能を有する
請求項2記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
上記第1の信号線に間けつ的に印加する電圧の間隔をランダムに変化させることにより、自機器がトランスミッタとして判別される可能性を高め通信を開始することができる機能を有する
請求項6記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
自機器がレシーバとして機能する場合、正しく通信を開始するため上記第2の信号線に間けつ的に電圧を印加することにより、自機器がレシーバとして判別されることにより通信を開始することができる機能を有する
請求項2記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
上記第2の信号線に間けつ的に印加する電圧の間隔をランダムに変化させることにより、自機器がレシーバとして判別される可能性を高め通信を開始することができる機能を有する
請求項8記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
自機器がレシーバまたはトランスミッタとして機能する場合、正しく通信を開始するため上記第2の信号線または上記第1の信号線に間けつ的に電圧を選択的に印加することにより、自機器がレシーバまたはトランスミッタとして判別されることにより通信を開始することができる機能を有する
請求項5記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
上記第2の信号線または上記第1の信号線に間けつ的に印加する電圧の間隔をランダムに変化させることにより、自機器がレシーバまたはトランスミッタとして判別される可能性を高め通信を開始することができる機能を有する
請求項10記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
上記第1の信号線および上記第2の信号線の少なくとも一方の電圧を落とすことによりケーブルを抜いた状態と同じ状態を発生し、その後あらためて再接続することにより、接続相手側機器との接続を再確立するような機能を有する
請求項2記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
設定によりレシーバ、トランスミッタのどちらで動作するかをあらかじめ決めておくことにより、上記自動切り換えを一時的に動作しないようにする動作モードを有する
請求項5記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
一度自動切り換えした場合にも上記通信ケーブルの抜挿、または電源オフを検出し、再度検出前の状態に戻る機能を有する
請求項5記載の電子機器。 - 上記検出制御部は、
自機器がレシーバとして機能する場合、正しく通信を開始するため上記第2の信号線に間けつ的に電圧を印加することにより、自機器がレシーバとして判別されることにより通信を開始することができる機能を有し、接続後にEDID(Extended Display Identification Data)を使用して機器情報を交換し、検出し判別した情報に元に、自機器がレシーバ、トランスミッタのいずれとして動作するかを自動的に切り替える機能を有する機器同士であることがわかった場合に、いずれかがトランスミッタであるかをあらためて選択させる機能を有する
請求項5記載の電子機器。 - 通信ケーブルを接続可能なコネクタ部を含み、前記通信ケーブルは、一本で、映像と音声のデータ伝送、接続機器情報の交換、および機器制御データの通信が可能である電子機器間の通信方法であって、
上記電子機器は、
トランスミッタの機能およびレシーバの機能のうち少なくとも一方の機能を持つことが可能で、
上記通信ケーブルは、
トランスミッタにより所定の電圧に駆動される第1の信号線と、
レシーバにより所定の電圧に駆動される第2の信号線と、を含み、
上記コネクタ部に接続可能な上記第1の信号線の電圧または上記第2の信号線の電圧を検出し、接続相手側電子機器がレシーバであるかトランスミッタであるかを判別し、通信可能であるかを判断する
通信方法。
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