JP3545662B2 - データ通信装置及びデータ通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルデータの通信を行う機器間の接続をトーン信号の送受信により認識するデータ通信装置及びデータ通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタルデータの通信を行う機器は、例えばコンピュータと周辺機器との接続や、デジタル放送を受信するＣＳアンテナとデジタルＶＴＲとの接続のように、機器間の接続を自動的に認識して通信を行うプラグアンドプレイ機能が搭載されている。
【０００３】
機器間の接続を自動的に認識する従来の方法として、ＩＥＥＥ１３９４規格による電圧の変化を検知する方法が知られている。しかし、この方法は、機器間の接続距離が最大約４．５ｍまでで短いという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、Ｐ１３９４ｂ Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ａ Ｈｉｇｈ ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ）（以下、「Ｐ１３９４ｂ」という） に規定される長距離化のための通信方式が提案されている。これは、送信用と受信用の２芯の光ケーブルを使用した場合は最大約１００ｍの接続距離が得られるようになっている。そして、この通信方式に対応する機器間の接続は、所定のトーン信号を送受信して接続を認識できるようになっている。
【０００５】
この接続認識方法は、光ケーブルにより機器が接続されると、互いに所定のトーン信号が送信される。トーン信号は、図８に示すように所定のトーン周波数ｆ［Ｈｚ］、トーン繰返し周期Ｔ［ｓｅｃ］、トーン持続時間Ｗ［ｓｅｃ］を有し、受信したトーン信号が所定のトーン信号であると応答信号を送信して接続が認識され、通信が行われるようになっている。例えば、Ｐ１３９４ｂにより提案されているトーン信号はｆ＝４８ＭＨｚ〜６４ＭＨｚ、Ｔ＝４２．６７ｍｓｅｃ、Ｗ＝６６６．６７μｓｅｃになっている。
【０００６】
一方、１芯の光ケーブルを用いた他の通信方式も提案され、送信信号と受信信号との分離精度の制約から接続距離が２芯の場合よりも短くなるが、光ケーブル及び接続用のコネクタを小型にできる利点がある。そして、この通信方式に対応する機器間の接続は、上記と同様のトーン信号を用いた接続認識方法により認識することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の光ケーブルを用いる前者の通信方式によると、２芯であるため光ケーブル及び接続用のコネクタが大型になり、後者の通信方式によると、接続距離が短くなるという問題がある。このため、１芯の光ケーブルを用いた接続距離の長い更に他の通信方式により機器間の通信が行われることが予想される。この通信方式においても互いに通信可能となる機器間の接続は、上記と同様のトーン信号を用いた接続認識方法により認識させることができる。
【０００８】
この時に、同じ１芯の光ケーブルを用いるにもかかわらず、異なる通信方式のために使用者は機器を接続しても接続を認識できず通信が行うことができない場合が生じる。そして、夫々の通信方式に応じた通信回路を２つ有する構成の機器を使用しても、接続を認識して通信を行うために切替スイッチ等を切り替える操作が必要であり、操作が煩雑で使用勝手が悪くなる問題がある。
【０００９】
本発明は、機器の接続を認識し、使用勝手を向上させることのできるデータ通信装置及びデータ通信方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のデータ通信装置は、光ケーブルによりデジタルデータの通信を行う機器間の接続を所定のトーン信号の送受信により認識するデータ通信装置において、第１通信方式の機器の接続確認を行うための第１トーン信号を識別するとともに、第２通信方式の機器の接続確認を行うための第２トーン信号を識別する識別部を備え、第１、第２トーン信号はトーン繰返し周期及びトーン持続時間が異なることを特徴としている。
【００１１】
この構成によるとデータ通信を行う機器が接続されると互いに所定のトーン信号を送信する。データ通信装置は受信したトーン信号が第１トーン信号かまたは第２トーン信号かをトーン繰り返し周期及びトーン持続時間の違いにより識別部で識別する。そして、通信可能な通信方式を示すトーン信号であれば接続が認識される。
【００１２】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、前記光ケーブルは１芯から成ることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、前記識別部は受信されたデジタルオーディオ信号を識別できるようにしたことを特徴としている。この構成によると、データ通信を行う機器が接続されると互いに所定のトーン信号あるいはデジタルオーディオ信号を送信する。データ通信装置は受信した信号が第１トーン信号、第２トーン信号またはデジタルオーディオ信号かを識別部で識別する。そして、通信可能な通信方式を示すトーン信号またはデジタルオーディオ信号であれば接続が認識される。
【００１４】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、前記識別部の識別結果に応じた応答信号を送信することを特徴としている。この構成によると、例えば、第１、第２通信方式により通信可能な場合に、受信した信号が第１トーン信号であれば、第１トーン信号が送信され、受信した信号が第２トーン信号であれば、第２トーン信号が送信される。そして、第１通信方式によってのみ通信可能な機器であれば、受信した信号が第２トーン信号の時には応答信号を送信できず接続が認識されない。
【００１５】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、前記識別部の識別結果に応じて、第１通信方式、第２通信方式またはデジタルオーディオ信号による機器の接続が認識されたことを報知する報知手段を有することを特徴としている。この構成によると、例えば、第１トーン信号を受信し、第１通信方式により通信が行われるとその旨が報知される。また、第１通信方式によってのみ通信可能な場合に、受信した信号が第２トーン信号であれば、第２通信方式の機器が接続されていることを報知する。
【００１８】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、Ｐ１３９４ｂで規定されるトーン信号の送信手順により機器間の接続確認を行うことを特徴としている。
【００１９】
また本発明のデータ通信方法は、光ケーブルによりデジタルデータの通信を行う機器間の接続を所定のトーン信号の送受信により認識するデータ通信方法において、第１通信方式の機器の接続確認を行うための第１トーン信号を識別するとともに、第２通信方式の機器の接続確認を行うための第２トーン信号を識別する識別部を備え、第１、第２トーン信号はトーン繰返し周期及びトーン持続時間が異なるとともに、前記識別部の識別結果に応じた応答信号を送信することを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。データ通信装置３０は、他の機器と光ケーブル１により接続されるフロントエンド２が設けられている。フロントエンド２には光ケーブル１のプラグ１ａが装着されるレセプタクル２ａが形成されている。プラグ１ａ及びレセプタクル２ａは、例えば現行のオーディオ装置等に用いられる所謂φ３．５ｍｍミニジャック等を用いることができる。尚、光ケーブル１は１芯である。
【００２１】
フロントエンド２と一体に光電変換回路から成る受信回路３及び送信回路４が設けられている。受信回路３はフォトダイオード５と、アンプ６と、コンパレータ（不図示）とを有し、レセプタクル２ａに入力される光信号を電気信号に変換増幅する。送信回路４は発光ダイオードやレーザーダイオード等から成る発光素子８と、駆動用のドライバ９とを有し、切替スイッチ１３を通じて入力される送信用の電気信号を光信号に変換してレセプタクル２ａに光出力する。
【００２２】
受信回路３には、第１通信回路１０、第２通信回路１１、識別回路７及びデジタルオーディオ回路１６が接続されている。第１通信回路１０は、第１通信方式の信号によって送受信を行うための回路であり、第２通信回路１１は、第２通信方式の信号によって送受信を行うための回路である。第１、第２通信回路１０、１１は切替スイッチ１３を介して送信回路４と接続されている。
【００２３】
デジタルオーディオ回路１６は、入力されたデジタルオーディオ信号を処理して出力する。識別回路７は、前述の図８に示す接続確認用のトーン信号が入力され、接続された機器が通信可能かどうかを識別する。そして、識別結果に応じて第１、第２通信回路１０、１１、デジタルオーディオ回路１６及び切替スイッチ１３を制御する。また、識別回路７には、識別結果を表示して使用者に報知する表示部１２が接続されている。
【００２４】
識別回路７の詳細を図２に示す。識別回路７は、トーン信号をパルス信号に変換する変換回路１７、デジタルオーディオ信号を識別するデジタルオーディオ識別回路２０及び制御部１９を備えている。識別回路７に入力される入力信号ＲＸＤは、変換回路１７及びデジタルオーディオ識別回路２０に送られる。
【００２５】
入力信号ＲＸＤが図３（ａ）に示すようなトーン信号（詳細は図８参照）の場合には、変換回路１７に入力されるとダイオード２４により整流され、コンデンサ２３から成る平滑化回路により平滑化される。コンデンサ２３は入力されるトーン信号がなくなると抵抗２２を通して放電される。その後、比較器２１により所定の電圧Ｖｔｈと比較して、図３（ｂ）に示すようにトーン信号が存在する期間のみＨレベルとなるパルス信号ＳＤを出力する。このパルス信号ＳＤによって、後述するように制御部１９においてトーン信号を識別する。
【００２６】
入力信号ＲＸＤがデジタルオーディオ信号の場合は、トーン信号のトーン周波数ｆが数１０ＭＨｚであるのに対してデジタルオーディオ信号の周波数は数ＭＨｚであるため、デジタルオーディオ識別回路２０によって周波数またはデータの持続時間を検知することによりデジタルオーディオ信号が入力されたことを識別することができる。そして、判別信号ＤＡＯＮが生成される。デジタルオーディオ信号であった場合は判別信号ＤＡＯＮ＝１となり、デジタルオーディオ信号でない場合は判別信号ＤＡＯＮ＝０となる。
【００２７】
ところで、デジタルオーディオ信号はバイフェーズ変調されていて、ＨレベルとＬレベルとを遷移する。一方、受信回路３（図１参照）がＡＣアンプを使用する場合は、無信号時に識別回路７にノイズが入力される場合がある。そして、デジタルオーディオ識別回路２０に数ＭＨＺのノイズが入力されると、誤認して判別信号ＤＡＯＮ＝１となる場合がある。
【００２８】
しかし、デジタルオーディオ信号が変換回路１７に入力されてパルス信号ＳＤに変換されると、パルス信号ＳＤは常にＨレベルとなるが、ノイズは変換回路１７に入力されてもコンデンサ２３を充分に充電できないため変換回路１７の出力はＬレベルになる。これにより、ノイズを区別することができる。本実施形態では、後述するように、制御部１９において判別信号ＤＡＯＮとパルス信号ＳＤとによってデジタルオーディオ信号を識別するようになっている。
【００２９】
第１通信方式の機器の接続を確認するための第１トーン信号や、第２通信方式の機器の接続を確認するための第２トーン信号はＰ１３９４ｂに規定されるトーン信号の送信手順で送受信されるようになっている。即ち、所定のトーン信号を互いに送信し、受信したトーン信号が示す通信方式により通信可能であると、互いに応答信号を送信して接続が認識される。その後、その通信方式によりデジタルデータの通信が行われる。
【００３０】
第１、第２トーン信号から得られるパルス信号ＳＤの波形は図４（ａ）、（ｂ）のように表される。これらのパルス信号ＳＤ及び判別信号ＤＡＯＮは制御部１９に送られて接続の認識が行われ、前述したように第１、第２通信回路１０、１１、オーディオ回路１６及び切替スイッチ１３を制御する（図２のＡ〜Ｄ）。接続認識の手順を図５のフローチャート及び図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００３１】
まず、ステップ＃１０１ではパルス信号ＳＤがＨレベルかどうかが判断される。パルス信号ＳＤがＬレベルの場合は入力信号ＲＸＤはデジタルオーディオ信号ではないため、デジタルオーディオ識別回路２０の出力を判断せず、後述するステップ＃１０４に移行する。パルス信号ＳＤがＨレベルであると、ステップ＃１０２でデジタルオーディオ識別回路２０から出力される判別信号ＤＡＯＮが１かどうかが判断される。
【００３２】
判別信号ＤＡＯＮが０のときは入力信号ＲＸＤがデジタルオーディオ信号ではないため、ステップ＃１０４に移行する。判別信号ＤＡＯＮが１の場合は、入力信号ＲＸＤがデジタルオーディオ信号であると判断でき、接続された機器はデジタルオーディオ信号を送る機器であることが識別される。
【００３３】
そして、ステップ＃１０３でデジタルオーディオ回路１６（図１参照）にデジタルオーディオ信号処理を行わせる。同時に表示部１２を制御してデジタルオーディオモードであることを表示させる。尚、デジタルオーディオ回路１６と送信部４とを切替スイッチ１３を介して連結し、デジタルオーディオ信号を送信できるようにしてもよい。
【００３４】
ステップ＃１０４では、パルス信号ＳＤの立上がり（図４のＴ０の点）が検出されるまで待機し、検出されるとステップ＃１０５で制御部１９に内蔵されるタイマがリスタートされる。この時のタイマのカウンタ値ＴａはＴａ＝Ｔ０（＝０）となる。そして、ステップ＃１０６でパルス信号ＳＤの立下がりが検出されるまで待機する。
【００３５】
パルス信号ＳＤの立下がりが検出されるとステップ＃１０７でタイマのカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ１〜Ｔ２（図４参照）の間にあるかどうかが判断される。入力信号ＲＸＤをパルス波形ＳＤに変換する際に、入力信号ＲＸＤによって立下がりの遅延期間が異なるため、パルス幅を判別するためにＴ１〜Ｔ２までの所定の期間を設けている。カウンタ値ＴａがＴ１〜Ｔ２の間にあると、入力信号ＲＸＤは第１トーン信号と一致するトーン持続時間Ｗを有すると判断される。そして、ステップ＃１０８でパルス信号ＳＤの次の立上がりが検出されるまで待機する。
【００３６】
パルス信号ＳＤの次の立上がりが検出されるとステップ＃１０９でタイマのカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ５〜Ｔ６の間にあるかどうかが判断される。カウンタ値ＴａがＴ５〜Ｔ６の間にあると、第１トーン信号と一致するトーン繰返し周期Ｔを有すると判断される。その結果、入力信号ＲＸＤは第１トーン信号であることを識別する。
【００３７】
そして、ステップ＃１１０で切替スイッチ１３を端子１３ａ側に切り替えるとともに、第１通信回路１０を制御して応答信号を送信する。これにより機器間の接続が認識され、表示部１２を制御して第１通信方式の機器の接続を認識したことを表示する。
【００３８】
ステップ＃１０７においてカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ１〜Ｔ２の間にない場合は、ステップ＃１０９に移行してカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ３〜Ｔ４の間にあるかどうかが判断される。カウンタ値ＴａがＴ３〜Ｔ４の間にない場合は、入力信号ＲＸＤは第１、第２トーン信号のいずれでもないため接続確認は行えず、ステップ＃１０１に戻って接続確認用の信号を受信するまで繰返される。カウンタ値ＴａがＴ３〜Ｔ４の間にあると、入力信号ＲＸＤは第２トーン信号と一致するトーン持続時間Ｗと有すると判断される。
【００３９】
そして、ステップ＃１１２でパルス信号ＳＤの次の立上がりが検出されるまで待機する。立上がりが検出されると、ステップ＃１１３でタイマのカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ７〜Ｔ８の間にあるかどうかが判断される。カウンタ値ＴａがＴ７〜Ｔ８の間にない場合は、接続確認は行えずステップ＃１０１に戻って繰返される。
【００４０】
カウンタ値ＴａがＴ７〜Ｔ８の間にあると、第２トーン信号と一致するトーン繰返し周期Ｔを有すると判断される。その結果、入力信号ＲＸＤは第２トーン信号であることを識別する。そして、ステップ＃１１４で切替スイッチ１３を端子１３ｂに切り替え、第２通信回路１１を制御して応答信号を送信する。これにより機器間の接続が認識され、表示部１２を制御して第２通信方式の機器の接続を認識したことを表示する。
【００４１】
ここで、第１トーン信号を例えば、トーン周波数ｆ＝４８ＭＨｚ〜６４ＭＨｚ、トーン繰返し周期Ｔ＝４２．６７ｍｓｅｃ、トーン持続時間Ｗ＝６６６．６７μｓｅｃにする（仮にＰ１３９４ｂと同じにしている）。また、第２トーン信号を例えば、トーン周波数ｆ＝４８ＭＨｚ〜６４ＭＨｚ、トーン繰返し周期Ｔ＝２００ｍｓｅｃ、トーン持続時間Ｗ＝３ｍｓｅｃにする。
【００４２】
第１、第２トーン信号は、原理的にはトーン周波数ｆ、トーン繰返し周期Ｔ、トーン持続時間Ｗの少なくともいづれか１つを異ならせることにより夫々を識別することが可能である。例えば、トーン持続時間Ｗのみにより識別する場合には、前述の図５のフローチャートにおいて、ステップ＃１０８〜ステップ＃１０９及びステップ＃１１２〜ステップ＃１１３を省略した手順により実現できる。
【００４３】
但し、本実施形態のようにトーン繰返し周期Ｔとトーン持続時間Ｗとの２つのパラメータを異ならせ、その２つのパラメータの検出によってトーン信号を識別すると、ノイズによる誤認を低減し、耐ノイズ性を向上させて誤動作を防止できるのでより望ましい。
【００４４】
また、トーン周波数ｆを用いて識別する場合は、パルス信号ＳＤに変換する前のトーン信号から成る入力信号ＲＸＤを用いる必要がある。図２に破線Ｅで示すように、周波数を検知する周波数検出回路２６を設けることにより第１トーン信号と第２トーン信号とを識別可能である。この時、高周波のトーン信号を識別するため、周波数検出回路２６の構成が複雑になるので、トーン繰返し周期Ｔやトーン持続時間Ｗを用いて識別する方が望ましい。
【００４５】
本実施形態によると、入力されるデジタル信号が第１、第２トーン信号またはデジタルオーディオ信号であれば、自動的に接続された機器の接続を認識することができる。そして接続を認識した後は、第１、第２通信方式による通信またはデジタルオーディオ信号の受信が行われる。これにより、使用者は接続する機器に応じて特別の操作を行う必要がなく使用勝手が向上する。また、表示部１２（図１参照）は、接続を認識できなかった場合にもその旨をＬＥＤの点灯や消灯等により表示してもよい。
【００４６】
尚、接続される両方の機器が本実施形態のデータ通信装置３０を備えた場合において、一方が第１トーン信号を送信し、他方が第２トーン信号を送信すると、受信した後互いに相手側に応じた応答信号に変更して送信することになり、接続を認識できない場合が考えられる。これに対しては、接続当初は例えば第１トーン信号を互いに送信するように予め決めておくことで、このような不具合を回避することができる。
【００４７】
次に、図６は第２実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。本実施形態は、前述の図１〜図５の第１実施形態に対して、デジタルオーディオ回路１６が省かれて第１、第２通信方式の機器との通信のみを行うことができるようになっている。従って、識別回路７は図２においてデジタルオーディオ識別回路２０を省いた構成になっている。
【００４８】
このような構成によると、第１実施形態と同様に識別部７は第１、第２トーン信号を識別し、第１、第２通信回路１０、１１、切替スイッチ１３及び表示部１２を制御する。これにより、第１、第２通信方式の機器との接続の認識が行われ、いずれの機器が接続されても通信が可能となる。尚、前述の図５のフローチャートにおいて、ステップ＃１０１〜ステップ＃１０３を省略した手順でトーン信号の識別が行われる。
【００４９】
次に、図７は第３実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。本実施形態は、前述の図１〜図５の第１実施形態に対して、デジタルオーディオ回路１６、第２通信回路１１及び切替スイッチ１３が省かれて第１通信方式の機器との通信のみを行うことができるようになっている。従って、識別回路７は図２においてデジタルオーディオ識別回路２０を省いた構成になっている。そして、第１、第２トーン信号を識別するために接続認識は第２実施形態と同様のフローチャートにより行われる。
【００５０】
このような構成によると、第１、第２実施形態と同様に識別部７は第１、第２トーン信号を識別し、第１通信回路１０及び表示部１２を制御する。これにより、第１通信方式の機器との接続の認識が行われて通信が可能となる。
【００５１】
そして、第２通信方式の機器が接続されると、接続された機器が第２通信方式の機器であることが識別されて表示部１２に表示される。また、機器の接続の認識ができない場合には、表示部１２は接続機器が特定できないことを表示する。これにより、通信方式が異なるために接続の認識ができないのか、その他の故障等により接続を認識できないのかを使用者が容易に判断することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によると、入力されるデジタル信号が第１、第２通信方式の機器の接続確認を行うための第１、第２トーン信号またはデジタルオーディオ信号であれば識別部により識別し、接続された機器が通信可能な機器であれば応答信号を送信する。これにより自動的に接続された機器の接続が認識できる。そして、接続の認識後は、第１、第２通信方式による通信またはデジタルオーディオ信号の送受信が行われる。これにより、例えば１芯の光ケーブルにより通信を行う２種類の通信方式があっても使用者は接続する機器に応じて特別の操作を行う必要がなく使用勝手が向上する。
【００５３】
また本発明によると、第１、第２トーン信号のトーン周波数、トーン繰返し周期及びトーン持続時間の少なくとも１つを異ならせることによって、第１、第２トーンを信号簡単に識別することができる。更に、トーン繰返し周期及びトーン持続時間を異ならせることによって、パルス信号に変換して識別することで回路を簡単に構成できるとともに、ノイズによる誤認を低減し、耐ノイズ性を向上させて誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態のデータ通信装置の識別回路を示す構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態のデータ通信装置の識別回路に入力されるトーン信号と変換されるパルス信号を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態のデータ通信装置の識別回路に入力される第１、第２トーン信号から生成されるパルス信号を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態のデータ通信装置の識別回路による接続検出の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。
【図８】トーン信号の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１ 光ケーブル
１ａ コネクタ
２ フロントエンド２
２ａ レセプタクル２ａ
３ 受信回路
４ 送信回路
７ 識別回路
１０ 第１通信回路
１１ 第２通信回路
１２ 表示部
１３ 切替スイッチ
１６ デジタルオーディオ回路
１７ 変換回路
１９ 制御部
２０ デジタルオーディオ識別回路
３０ データ通信装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルデータの通信を行う機器間の接続をトーン信号の送受信により認識するデータ通信装置及びデータ通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタルデータの通信を行う機器は、例えばコンピュータと周辺機器との接続や、デジタル放送を受信するＣＳアンテナとデジタルＶＴＲとの接続のように、機器間の接続を自動的に認識して通信を行うプラグアンドプレイ機能が搭載されている。
【０００３】
機器間の接続を自動的に認識する従来の方法として、ＩＥＥＥ１３９４規格による電圧の変化を検知する方法が知られている。しかし、この方法は、機器間の接続距離が最大約４．５ｍまでで短いという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、Ｐ１３９４ｂ Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ａ Ｈｉｇｈ ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ）（以下、「Ｐ１３９４ｂ」という） に規定される長距離化のための通信方式が提案されている。これは、送信用と受信用の２芯の光ケーブルを使用した場合は最大約１００ｍの接続距離が得られるようになっている。そして、この通信方式に対応する機器間の接続は、所定のトーン信号を送受信して接続を認識できるようになっている。
【０００５】
この接続認識方法は、光ケーブルにより機器が接続されると、互いに所定のトーン信号が送信される。トーン信号は、図８に示すように所定のトーン周波数ｆ［Ｈｚ］、トーン繰返し周期Ｔ［ｓｅｃ］、トーン持続時間Ｗ［ｓｅｃ］を有し、受信したトーン信号が所定のトーン信号であると応答信号を送信して接続が認識され、通信が行われるようになっている。例えば、Ｐ１３９４ｂにより提案されているトーン信号はｆ＝４８ＭＨｚ〜６４ＭＨｚ、Ｔ＝４２．６７ｍｓｅｃ、Ｗ＝６６６．６７μｓｅｃになっている。
【０００６】
一方、１芯の光ケーブルを用いた他の通信方式も提案され、送信信号と受信信号との分離精度の制約から接続距離が２芯の場合よりも短くなるが、光ケーブル及び接続用のコネクタを小型にできる利点がある。そして、この通信方式に対応する機器間の接続は、上記と同様のトーン信号を用いた接続認識方法により認識することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の光ケーブルを用いる前者の通信方式によると、２芯であるため光ケーブル及び接続用のコネクタが大型になり、後者の通信方式によると、接続距離が短くなるという問題がある。このため、１芯の光ケーブルを用いた接続距離の長い更に他の通信方式により機器間の通信が行われることが予想される。この通信方式においても互いに通信可能となる機器間の接続は、上記と同様のトーン信号を用いた接続認識方法により認識させることができる。
【０００８】
この時に、同じ１芯の光ケーブルを用いるにもかかわらず、異なる通信方式のために使用者は機器を接続しても接続を認識できず通信が行うことができない場合が生じる。そして、夫々の通信方式に応じた通信回路を２つ有する構成の機器を使用しても、接続を認識して通信を行うために切替スイッチ等を切り替える操作が必要であり、操作が煩雑で使用勝手が悪くなる問題がある。
【０００９】
本発明は、機器の接続を認識し、使用勝手を向上させることのできるデータ通信装置及びデータ通信方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のデータ通信装置は、光ケーブルによりデジタルデータの通信を行う機器間の接続を所定のトーン信号の送受信により認識するデータ通信装置において、第１通信方式の機器の接続確認を行うための第１トーン信号を識別するとともに、第２通信方式の機器の接続確認を行うための第２トーン信号を識別する識別部を備え、第１、第２トーン信号はトーン繰返し周期及びトーン持続時間が異なることを特徴としている。
【００１１】
この構成によるとデータ通信を行う機器が接続されると互いに所定のトーン信号を送信する。データ通信装置は受信したトーン信号が第１トーン信号かまたは第２トーン信号かをトーン繰り返し周期及びトーン持続時間の違いにより識別部で識別する。そして、通信可能な通信方式を示すトーン信号であれば接続が認識される。
【００１２】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、前記光ケーブルは１芯から成ることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、前記識別部は受信されたデジタルオーディオ信号を識別できるようにしたことを特徴としている。この構成によると、データ通信を行う機器が接続されると互いに所定のトーン信号あるいはデジタルオーディオ信号を送信する。データ通信装置は受信した信号が第１トーン信号、第２トーン信号またはデジタルオーディオ信号かを識別部で識別する。そして、通信可能な通信方式を示すトーン信号またはデジタルオーディオ信号であれば接続が認識される。
【００１４】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、前記識別部の識別結果に応じた応答信号を送信することを特徴としている。この構成によると、例えば、第１、第２通信方式により通信可能な場合に、受信した信号が第１トーン信号であれば、第１トーン信号が送信され、受信した信号が第２トーン信号であれば、第２トーン信号が送信される。そして、第１通信方式によってのみ通信可能な機器であれば、受信した信号が第２トーン信号の時には応答信号を送信できず接続が認識されない。
【００１５】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、前記識別部の識別結果に応じて、第１通信方式、第２通信方式またはデジタルオーディオ信号による機器の接続が認識されたことを報知する報知手段を有することを特徴としている。この構成によると、例えば、第１トーン信号を受信し、第１通信方式により通信が行われるとその旨が報知される。また、第１通信方式によってのみ通信可能な場合に、受信した信号が第２トーン信号であれば、第２通信方式の機器が接続されていることを報知する。
【００１８】
また本発明は、上記構成のデータ通信装置において、Ｐ１３９４ｂで規定されるトーン信号の送信手順により機器間の接続確認を行うことを特徴としている。
【００１９】
また本発明のデータ通信方法は、光ケーブルによりデジタルデータの通信を行う機器間の接続を所定のトーン信号の送受信により認識するデータ通信方法において、第１通信方式の機器の接続確認を行うための第１トーン信号を識別するとともに、第２通信方式の機器の接続確認を行うための第２トーン信号を識別する識別部を備え、第１、第２トーン信号はトーン繰返し周期及びトーン持続時間が異なるとともに、前記識別部の識別結果に応じた応答信号を送信することを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。データ通信装置３０は、他の機器と光ケーブル１により接続されるフロントエンド２が設けられている。フロントエンド２には光ケーブル１のプラグ１ａが装着されるレセプタクル２ａが形成されている。プラグ１ａ及びレセプタクル２ａは、例えば現行のオーディオ装置等に用いられる所謂φ３．５ｍｍミニジャック等を用いることができる。尚、光ケーブル１は１芯である。
【００２１】
フロントエンド２と一体に光電変換回路から成る受信回路３及び送信回路４が設けられている。受信回路３はフォトダイオード５と、アンプ６と、コンパレータ（不図示）とを有し、レセプタクル２ａに入力される光信号を電気信号に変換増幅する。送信回路４は発光ダイオードやレーザーダイオード等から成る発光素子８と、駆動用のドライバ９とを有し、切替スイッチ１３を通じて入力される送信用の電気信号を光信号に変換してレセプタクル２ａに光出力する。
【００２２】
受信回路３には、第１通信回路１０、第２通信回路１１、識別回路７及びデジタルオーディオ回路１６が接続されている。第１通信回路１０は、第１通信方式の信号によって送受信を行うための回路であり、第２通信回路１１は、第２通信方式の信号によって送受信を行うための回路である。第１、第２通信回路１０、１１は切替スイッチ１３を介して送信回路４と接続されている。
【００２３】
デジタルオーディオ回路１６は、入力されたデジタルオーディオ信号を処理して出力する。識別回路７は、前述の図８に示す接続確認用のトーン信号が入力され、接続された機器が通信可能かどうかを識別する。そして、識別結果に応じて第１、第２通信回路１０、１１、デジタルオーディオ回路１６及び切替スイッチ１３を制御する。また、識別回路７には、識別結果を表示して使用者に報知する表示部１２が接続されている。
【００２４】
識別回路７の詳細を図２に示す。識別回路７は、トーン信号をパルス信号に変換する変換回路１７、デジタルオーディオ信号を識別するデジタルオーディオ識別回路２０及び制御部１９を備えている。識別回路７に入力される入力信号ＲＸＤは、変換回路１７及びデジタルオーディオ識別回路２０に送られる。
【００２５】
入力信号ＲＸＤが図３（ａ）に示すようなトーン信号（詳細は図８参照）の場合には、変換回路１７に入力されるとダイオード２４により整流され、コンデンサ２３から成る平滑化回路により平滑化される。コンデンサ２３は入力されるトーン信号がなくなると抵抗２２を通して放電される。その後、比較器２１により所定の電圧Ｖｔｈと比較して、図３（ｂ）に示すようにトーン信号が存在する期間のみＨレベルとなるパルス信号ＳＤを出力する。このパルス信号ＳＤによって、後述するように制御部１９においてトーン信号を識別する。
【００２６】
入力信号ＲＸＤがデジタルオーディオ信号の場合は、トーン信号のトーン周波数ｆが数１０ＭＨｚであるのに対してデジタルオーディオ信号の周波数は数ＭＨｚであるため、デジタルオーディオ識別回路２０によって周波数またはデータの持続時間を検知することによりデジタルオーディオ信号が入力されたことを識別することができる。そして、判別信号ＤＡＯＮが生成される。デジタルオーディオ信号であった場合は判別信号ＤＡＯＮ＝１となり、デジタルオーディオ信号でない場合は判別信号ＤＡＯＮ＝０となる。
【００２７】
ところで、デジタルオーディオ信号はバイフェーズ変調されていて、ＨレベルとＬレベルとを遷移する。一方、受信回路３（図１参照）がＡＣアンプを使用する場合は、無信号時に識別回路７にノイズが入力される場合がある。そして、デジタルオーディオ識別回路２０に数ＭＨＺのノイズが入力されると、誤認して判別信号ＤＡＯＮ＝１となる場合がある。
【００２８】
しかし、デジタルオーディオ信号が変換回路１７に入力されてパルス信号ＳＤに変換されると、パルス信号ＳＤは常にＨレベルとなるが、ノイズは変換回路１７に入力されてもコンデンサ２３を充分に充電できないため変換回路１７の出力はＬレベルになる。これにより、ノイズを区別することができる。本実施形態では、後述するように、制御部１９において判別信号ＤＡＯＮとパルス信号ＳＤとによってデジタルオーディオ信号を識別するようになっている。
【００２９】
第１通信方式の機器の接続を確認するための第１トーン信号や、第２通信方式の機器の接続を確認するための第２トーン信号はＰ１３９４ｂに規定されるトーン信号の送信手順で送受信されるようになっている。即ち、所定のトーン信号を互いに送信し、受信したトーン信号が示す通信方式により通信可能であると、互いに応答信号を送信して接続が認識される。その後、その通信方式によりデジタルデータの通信が行われる。
【００３０】
第１、第２トーン信号から得られるパルス信号ＳＤの波形は図４（ａ）、（ｂ）のように表される。これらのパルス信号ＳＤ及び判別信号ＤＡＯＮは制御部１９に送られて接続の認識が行われ、前述したように第１、第２通信回路１０、１１、オーディオ回路１６及び切替スイッチ１３を制御する（図２のＡ〜Ｄ）。接続認識の手順を図５のフローチャート及び図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００３１】
まず、ステップ＃１０１ではパルス信号ＳＤがＨレベルかどうかが判断される。パルス信号ＳＤがＬレベルの場合は入力信号ＲＸＤはデジタルオーディオ信号ではないため、デジタルオーディオ識別回路２０の出力を判断せず、後述するステップ＃１０４に移行する。パルス信号ＳＤがＨレベルであると、ステップ＃１０２でデジタルオーディオ識別回路２０から出力される判別信号ＤＡＯＮが１かどうかが判断される。
【００３２】
判別信号ＤＡＯＮが０のときは入力信号ＲＸＤがデジタルオーディオ信号ではないため、ステップ＃１０４に移行する。判別信号ＤＡＯＮが１の場合は、入力信号ＲＸＤがデジタルオーディオ信号であると判断でき、接続された機器はデジタルオーディオ信号を送る機器であることが識別される。
【００３３】
そして、ステップ＃１０３でデジタルオーディオ回路１６（図１参照）にデジタルオーディオ信号処理を行わせる。同時に表示部１２を制御してデジタルオーディオモードであることを表示させる。尚、デジタルオーディオ回路１６と送信部４とを切替スイッチ１３を介して連結し、デジタルオーディオ信号を送信できるようにしてもよい。
【００３４】
ステップ＃１０４では、パルス信号ＳＤの立上がり（図４のＴ０の点）が検出されるまで待機し、検出されるとステップ＃１０５で制御部１９に内蔵されるタイマがリスタートされる。この時のタイマのカウンタ値ＴａはＴａ＝Ｔ０（＝０）となる。そして、ステップ＃１０６でパルス信号ＳＤの立下がりが検出されるまで待機する。
【００３５】
パルス信号ＳＤの立下がりが検出されるとステップ＃１０７でタイマのカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ１〜Ｔ２（図４参照）の間にあるかどうかが判断される。入力信号ＲＸＤをパルス波形ＳＤに変換する際に、入力信号ＲＸＤによって立下がりの遅延期間が異なるため、パルス幅を判別するためにＴ１〜Ｔ２までの所定の期間を設けている。カウンタ値ＴａがＴ１〜Ｔ２の間にあると、入力信号ＲＸＤは第１トーン信号と一致するトーン持続時間Ｗを有すると判断される。そして、ステップ＃１０８でパルス信号ＳＤの次の立上がりが検出されるまで待機する。
【００３６】
パルス信号ＳＤの次の立上がりが検出されるとステップ＃１０９でタイマのカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ５〜Ｔ６の間にあるかどうかが判断される。カウンタ値ＴａがＴ５〜Ｔ６の間にあると、第１トーン信号と一致するトーン繰返し周期Ｔを有すると判断される。その結果、入力信号ＲＸＤは第１トーン信号であることを識別する。
【００３７】
そして、ステップ＃１１０で切替スイッチ１３を端子１３ａ側に切り替えるとともに、第１通信回路１０を制御して応答信号を送信する。これにより機器間の接続が認識され、表示部１２を制御して第１通信方式の機器の接続を認識したことを表示する。
【００３８】
ステップ＃１０７においてカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ１〜Ｔ２の間にない場合は、ステップ＃１０９に移行してカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ３〜Ｔ４の間にあるかどうかが判断される。カウンタ値ＴａがＴ３〜Ｔ４の間にない場合は、入力信号ＲＸＤは第１、第２トーン信号のいずれでもないため接続確認は行えず、ステップ＃１０１に戻って接続確認用の信号を受信するまで繰返される。カウンタ値ＴａがＴ３〜Ｔ４の間にあると、入力信号ＲＸＤは第２トーン信号と一致するトーン持続時間Ｗと有すると判断される。
【００３９】
そして、ステップ＃１１２でパルス信号ＳＤの次の立上がりが検出されるまで待機する。立上がりが検出されると、ステップ＃１１３でタイマのカウンタ値Ｔａが所定値Ｔ７〜Ｔ８の間にあるかどうかが判断される。カウンタ値ＴａがＴ７〜Ｔ８の間にない場合は、接続確認は行えずステップ＃１０１に戻って繰返される。
【００４０】
カウンタ値ＴａがＴ７〜Ｔ８の間にあると、第２トーン信号と一致するトーン繰返し周期Ｔを有すると判断される。その結果、入力信号ＲＸＤは第２トーン信号であることを識別する。そして、ステップ＃１１４で切替スイッチ１３を端子１３ｂに切り替え、第２通信回路１１を制御して応答信号を送信する。これにより機器間の接続が認識され、表示部１２を制御して第２通信方式の機器の接続を認識したことを表示する。
【００４１】
ここで、第１トーン信号を例えば、トーン周波数ｆ＝４８ＭＨｚ〜６４ＭＨｚ、トーン繰返し周期Ｔ＝４２．６７ｍｓｅｃ、トーン持続時間Ｗ＝６６６．６７μｓｅｃにする（仮にＰ１３９４ｂと同じにしている）。また、第２トーン信号を例えば、トーン周波数ｆ＝４８ＭＨｚ〜６４ＭＨｚ、トーン繰返し周期Ｔ＝２００ｍｓｅｃ、トーン持続時間Ｗ＝３ｍｓｅｃにする。
【００４２】
第１、第２トーン信号は、原理的にはトーン周波数ｆ、トーン繰返し周期Ｔ、トーン持続時間Ｗの少なくともいづれか１つを異ならせることにより夫々を識別することが可能である。例えば、トーン持続時間Ｗのみにより識別する場合には、前述の図５のフローチャートにおいて、ステップ＃１０８〜ステップ＃１０９及びステップ＃１１２〜ステップ＃１１３を省略した手順により実現できる。
【００４３】
但し、本実施形態のようにトーン繰返し周期Ｔとトーン持続時間Ｗとの２つのパラメータを異ならせ、その２つのパラメータの検出によってトーン信号を識別すると、ノイズによる誤認を低減し、耐ノイズ性を向上させて誤動作を防止できるのでより望ましい。
【００４４】
また、トーン周波数ｆを用いて識別する場合は、パルス信号ＳＤに変換する前のトーン信号から成る入力信号ＲＸＤを用いる必要がある。図２に破線Ｅで示すように、周波数を検知する周波数検出回路２６を設けることにより第１トーン信号と第２トーン信号とを識別可能である。この時、高周波のトーン信号を識別するため、周波数検出回路２６の構成が複雑になるので、トーン繰返し周期Ｔやトーン持続時間Ｗを用いて識別する方が望ましい。
【００４５】
本実施形態によると、入力されるデジタル信号が第１、第２トーン信号またはデジタルオーディオ信号であれば、自動的に接続された機器の接続を認識することができる。そして接続を認識した後は、第１、第２通信方式による通信またはデジタルオーディオ信号の受信が行われる。これにより、使用者は接続する機器に応じて特別の操作を行う必要がなく使用勝手が向上する。また、表示部１２（図１参照）は、接続を認識できなかった場合にもその旨をＬＥＤの点灯や消灯等により表示してもよい。
【００４６】
尚、接続される両方の機器が本実施形態のデータ通信装置３０を備えた場合において、一方が第１トーン信号を送信し、他方が第２トーン信号を送信すると、受信した後互いに相手側に応じた応答信号に変更して送信することになり、接続を認識できない場合が考えられる。これに対しては、接続当初は例えば第１トーン信号を互いに送信するように予め決めておくことで、このような不具合を回避することができる。
【００４７】
次に、図６は第２実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。本実施形態は、前述の図１〜図５の第１実施形態に対して、デジタルオーディオ回路１６が省かれて第１、第２通信方式の機器との通信のみを行うことができるようになっている。従って、識別回路７は図２においてデジタルオーディオ識別回路２０を省いた構成になっている。
【００４８】
このような構成によると、第１実施形態と同様に識別部７は第１、第２トーン信号を識別し、第１、第２通信回路１０、１１、切替スイッチ１３及び表示部１２を制御する。これにより、第１、第２通信方式の機器との接続の認識が行われ、いずれの機器が接続されても通信が可能となる。尚、前述の図５のフローチャートにおいて、ステップ＃１０１〜ステップ＃１０３を省略した手順でトーン信号の識別が行われる。
【００４９】
次に、図７は第３実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。本実施形態は、前述の図１〜図５の第１実施形態に対して、デジタルオーディオ回路１６、第２通信回路１１及び切替スイッチ１３が省かれて第１通信方式の機器との通信のみを行うことができるようになっている。従って、識別回路７は図２においてデジタルオーディオ識別回路２０を省いた構成になっている。そして、第１、第２トーン信号を識別するために接続認識は第２実施形態と同様のフローチャートにより行われる。
【００５０】
このような構成によると、第１、第２実施形態と同様に識別部７は第１、第２トーン信号を識別し、第１通信回路１０及び表示部１２を制御する。これにより、第１通信方式の機器との接続の認識が行われて通信が可能となる。
【００５１】
そして、第２通信方式の機器が接続されると、接続された機器が第２通信方式の機器であることが識別されて表示部１２に表示される。また、機器の接続の認識ができない場合には、表示部１２は接続機器が特定できないことを表示する。これにより、通信方式が異なるために接続の認識ができないのか、その他の故障等により接続を認識できないのかを使用者が容易に判断することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によると、入力されるデジタル信号が第１、第２通信方式の機器の接続確認を行うための第１、第２トーン信号またはデジタルオーディオ信号であれば識別部により識別し、接続された機器が通信可能な機器であれば応答信号を送信する。これにより自動的に接続された機器の接続が認識できる。そして、接続の認識後は、第１、第２通信方式による通信またはデジタルオーディオ信号の送受信が行われる。これにより、例えば１芯の光ケーブルにより通信を行う２種類の通信方式があっても使用者は接続する機器に応じて特別の操作を行う必要がなく使用勝手が向上する。
【００５３】
また本発明によると、第１、第２トーン信号のトーン周波数、トーン繰返し周期及びトーン持続時間の少なくとも１つを異ならせることによって、第１、第２トーンを信号簡単に識別することができる。更に、トーン繰返し周期及びトーン持続時間を異ならせることによって、パルス信号に変換して識別することで回路を簡単に構成できるとともに、ノイズによる誤認を低減し、耐ノイズ性を向上させて誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態のデータ通信装置の識別回路を示す構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態のデータ通信装置の識別回路に入力されるトーン信号と変換されるパルス信号を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態のデータ通信装置の識別回路に入力される第１、第２トーン信号から生成されるパルス信号を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態のデータ通信装置の識別回路による接続検出の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態のデータ通信装置を示す構成図である。
【図８】トーン信号の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１ 光ケーブル
１ａ コネクタ
２ フロントエンド２
２ａ レセプタクル２ａ
３ 受信回路
４ 送信回路
７ 識別回路
１０ 第１通信回路
１１ 第２通信回路
１２ 表示部
１３ 切替スイッチ
１６ デジタルオーディオ回路
１７ 変換回路
１９ 制御部
２０ デジタルオーディオ識別回路
３０ データ通信装置
Claims (9)
- 光ケーブルによりデジタルデータの通信を行う機器間の接続を所定のトーン信号の送受信により認識するデータ通信装置において、第１通信方式の機器の接続確認を行うための第１トーン信号を識別するとともに、第２通信方式の機器の接続確認を行うための第２トーン信号を識別する識別部を備え、第１、第２トーン信号はトーン繰返し周期及びトーン持続時間が異なることを特徴とするデータ通信装置。
- 前記光ケーブルは１芯から成ることを特徴とする請求項１に記載のデータ通信装置。
- 前記識別部は受信されたデジタルオーディオ信号を識別できるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ通信装置。
- 前記識別部の識別結果に応じた応答信号を送信することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のデータ通信装置。
- 前記識別部の識別結果に応じて、第１通信方式、第２通信方式またはデジタルオーディオ信号による機器の接続が認識されたことを報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のデータ通信装置。
- Ｐ１３９４ｂで規定されるトーン信号の送信手順により機器間の接続確認を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のデータ通信装置。
- 他の機器との接続時に、常に第１トーン信号を最初に送信することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のデータ通信装置。
- 第１通信方式または第２通信方式は、Ｐ１３９４ｂで規定される方式であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のデータ通信装置。
- 光ケーブルによりデジタルデータの通信を行う機器間の接続を所定のトーン信号の送受信により認識するデータ通信方法において、第１通信方式の機器の接続確認を行うための第１トーン信号を識別するとともに、第２通信方式の機器の接続確認を行うための第２トーン信号を識別する識別部を備え、第１、第２トーン信号はトーン繰返し周期及びトーン持続時間が異なるとともに、前記識別部の識別結果に応じた応答信号を送信することを特徴とするデータ通信方法。
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