JP3711458B1 - 無線通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】伝送データの大容量化高速化にともない消費電力が増加し、信号歪による特性劣化をひきおこし、ケーブルやコネクタの信頼性が低下、またコストアップの要因となる。また実装上の部品配置などの制約が厳しくなるなどの様々な課題を取り除く。
【解決手段】第１カテゴリー情報を伝送する無線通信手段と、第２カテゴリー情報を伝送する有線通信手段を具備し、前記第１および第２のカテゴリーの送信情報は、前記無線通信手段および有線通信手段により並列に伝送する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、表示素子や撮像素子など高速なデータ転送を必要とする素子を内蔵する情報伝送方式、電子装置および無線通信端末に関する。

近年、携帯電話やノートブックコンピュータ、デジタルカメラなどの機能の向上は目覚しく、それらの機器に内蔵される表示素子や撮像素子の高分解能化および高精細化が求められ、ますます複雑化してきている。特に携帯電話においては、カメラ機能の内蔵や表示部の大型化および高機能化とともに小型軽量化および低消費電力化が求められ、その筐体構造もクラムシェル型またはフリップ型と呼ばれる折り畳み型が主流になってきている。

図４０は、表示素子としてアクティブマトリックス型液晶表示体を用いた電子装置の典型的な構成を示すブロック図、図４１はそのタイム図である。
図４０に示すように、ＣＰＵ５７０１は、表示すべき画像データを生成し、その画像データをビデオメモリ５７０２に書き込む。ＣＰＵ５７０１は、ＪＰＥＧ形式やＭＰＥＧ形式などの圧縮画像や動画データの伸張や演算により、表示すべき画像データを生成する。液晶コントローラ５７０３は、液晶表示に必要な各種タイミング、すなわちＸドライバ５７１３のＸクロック信号５７１５、水平同期信号５７１４、垂直同期信号５７１８を生成し、またビデオメモリ５７０２から表示すべき順序にそって画像データを読み出して、液晶表示体５７０８のドライバ（Ｘドライバ５７１３およびＹドライバ５７０７）に送出する。ここで、Ｘドライバ５７１３は、液晶表示体５７０８の画素がｎ行ｍ列で構成される場合、ｍ段のシフトレジスタ５７０４、ｍワードのラッチ５７０５およびｍ個のＤＡ変換器５７０６から構成される。

液晶コントローラ５７０３は、表示フレームの先頭の画素を読み出すとき、垂直同期信号５７１８を発生し、Ｙドライバ５７０７に送出する。このとき同時に、液晶コントローラ５７０３は、液晶表示体５７０８の１行１列目の画素に表示するデータをビデオメモリ５７０２から読み出し、表示データ信号５７１６としてラッチ５７０５のデータ端子に送出する。

シフトレジスタ５７０４は、図４１に示すように、液晶コントローラ５７０３が発生する水平同期信号５７１４をＸクロック信号５７１５に同期して読み込み、第一列目の画像データをラッチするための信号Ｘ１ラッチ（図４１（ｃ））を発生する。この信号によって１行１列目の画素に表示されるデータがラッチ５７０５の１列目にラッチされる。引き続き、液晶コントローラ５７０３は、ビデオメモリ５７０２から次の画素に表示すべきデータを読み出し出力する。Ｘドライバ５７１３のシフトレジスタ５７０４は水平同期信号５７１４を一つシフトさせ、第二列目の画像データをラッチするための信号Ｘ２ラッチ（図４１（ｄ））を発生させて、１行２列目の画像データをラッチする。

以下、シフトレジスタ５７０４は水平同期信号５７１４を順次シフトさせ、１行目に表示するデータを順次ラッチしていく。１行分のデータをラッチ５７０５が保存し終わると、次の水平同期信号５７１４（図４１（ａ）および図４１（ｈ）、なお、図４０では（ａ）〜（ｆ）と同図（ｇ）〜（ｋ）で横軸のタイムスケールが変わっていることに注意されたい。そのため同一信号である水平同期信号は（ａ）に加え（ｈ）が再掲されている。）が出力され、ＤＡ変換器５７０６はラッチ５７０５に保持されたデータをＤＡ変換し、列電極５７１０のＸｉ番目（１≦ｉ≦ｍ）に出力する。同時にＹドライバ５７０７は１行目の行電極Ｙ１に選択信号を出力する。

以下同様に、Ｙドライバ５７０７は、行電極７５０９のＹｊ番目（１≦ｊ≦ｎ）に出力される選択信号を水平同期信号５７１４が出る度に順次シフトしていく。
図４０の一点鎖線５７１８内は液晶表示体５７０８のマトリックス配置された１画素部分を拡大した図である。アクティブスイッチ素子５７１１は行電極５７０９のＹｊ番目が選択されると、列電極５７１０のＸｉ番目に出力されたＤＡ変換器５７０６の出力を画素電極５７１２に伝える。なお、ＤＡ変換器５７０６を液晶コントローラ側に一つ置いて、データ５７１６をアナログ信号で伝送することもできる。この場合は、ラッチ５７０５はアナログのサンプルアンドホールド回路となる。この方法はＤＡ変換器の数を減らすことができ、従来多く用いられたが、ＤＡ変換器といっても最終的に画素電極５７１２に印加される電圧値が所定値になっていればよく、パルス幅変調などのデジタル回路が使用でき、アナログのサンプルアンドホールド回路が不要となるため、ＬＳＩの高密度化に伴い、ここで説明した方法が主流となってきている。

ただし、この方法ではデータはデジタル信号で送られるため、信号線の数が非常に多くなり、例えば、８ビット×３原色の計２４本が必要となる。
なお、画面の行の右端の表示信号が液晶コントローラ５７０３から出力された後、次の行の左端の表示信号が出力されるまでの時間、また画面の最下行の画像データが出力し終わってから、次のフレームの最初の行の画像データが出力されるまでの時間は、（水平、垂直）ブランキング期間または帰線期間と呼ばれ、ＣＲＴでは０にできないが、液晶表示体５７０８では０でもよい。図４１では、１画素分の水平帰線期間および１行分の垂直帰線期間をとった場合を例示している。

デジタルカメラなどの撮像素子を使用する電子装置においては、ちょうど液晶表示体５７０８を用いる場合と信号の伝送される向きが逆になり、同様の回路構成がとられる。
このような表示体素子や撮像素子を内蔵する電子装置において、大型表示化、高分解能化、さらに機器の小型軽量化が求められている。このため、図４０の電子装置を実装する実装基板は複数にわたることが多く、その場合、図４０の一点鎖線５７１７−５７１７'で実装基板を分けることが多い。

必然的に、ＣＰＵ５７０１と液晶表示体５７０８との間の結線が長くなる。また、図４０の構成に撮像素子を搭載した場合にも、液晶表示体５７０８を用いる場合と信号の伝送される向きが逆になり、同様の回路構成がとられるため、ＣＰＵ５７０１と撮像素子との間の結線が長くなる。

また、液晶表示体５７０８や撮像素子などの高分解能化に伴い、それらの線路の信号周波数が高くなり、ＣＰＵ５７０１との接続が困難になってきている。特に、クラムシェル型構造では、細いヒンジ部分を介して両者が接続される構造となる。このため、表示素子や撮像素子の高分解能化に伴い、図４０の一点鎖線５７１７−５７１７'で実装基板を分けた時の両基板間でやり取りされるデータ量も多くなり、高速転送技術が必要となってきている。この問題を解決するために高速データ伝送の方式として、たとえば、（ＬＶＤＳ：ＬｏｗＶｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を表示体や撮像素子の接続に使うことが提案されている（特許文献１および特許文献２）。特許文献３および特許文献４等では、この方式でも十分な解決が得られないとして、新たな方法が提案されている。

また、半導体製造技術の進歩は目覚しく、システムオンチップとして集積度はますます上り、１チップ内に入る半導体回路は全て１チップ内に搭載しようとする傾向がある。そのために、半導体チップと外部回路との接続のピン数が膨大となり、数百本を超えることも珍しくない。また、半導体回路の動作周波数も高くなり、従来のワイヤボンディングを介して外部と接続する方法では高周波特性が問題となり、正しく外部との信号やり取りが困難となってきている。このような問題に対し、非特許文献１では、チップ間の接続を無線化する研究が報告されている。
特許公報３０８６４５６（欄４４） 特許公報３３３０３５９（欄４６） 特許公報３３４９４２６ 特許公報３３４９４９０ 「日経マイクロデバイス」２００３年１２月号１６１ページ

しかしながら、最近の表示体の大型化の進展は目覚しく、これらの技術でも十分な性能を得られない。十分な対ノイズ特性（耐干渉性、与干渉性）を得るには、細心の設計と調整が要求される。また、ＬＶＤＳでは、信号レベルが小さいため、必然的にデジタルＩＣでアナログ信号を扱うことになり、消費電力が大きくなるという問題があった。
また、信号を精度よく伝送するためには、整合の取れたインピーダンス終端が必要であるが、インピーダンス終端が必要な線の数が多い上に伝送インピーダンスはせいぜい１００オーム位なので、それらの終端抵抗に消費される電力が容認できないほどに大きくなってしまうという問題もあった。

さらに、図４０の一点鎖線５７１７−５７１７'で実装基板を分けると、長い配線によって引き回された線路を通して高速で大量のデータを伝送させる必要がある。このため、線路からの放射電磁界が増えることとなり、他の電子装置あるいは自機器への電磁波妨害の要因となる。従来の信号線による信号伝送では、受電端での振幅レベルが規定されており、受電端で十分な品質を確保しても、信号の振幅レベルを下げることができない。すなわちＥＭＩ対策が困難になり、結果として機器デザインへの制約やコストアップを引き起こしている。また、送信側では、受電端の負荷に加え線路の浮遊容量も同時に駆動することになるため、信号伝達に余分なエネルギーを必要としている。すなわち、消費電力を増大させる結果となっている。

また、転送データの高速化に伴う配線数の増大は配線のための物理的スペースを要し、当然の事ながら機器のデザインに対し大きな制約を課すことになる。
特に、クラムシェル型構造などにおいて配線がヒンジ部などの可動部を通る場合は、可動部の折れ曲がり具合により特性インピーダンスが変化するため、状況によってインピーダンス不整合が生じ、折れ曲がり部での反射等により信号劣化を引き起こす。このため、伝送されるデータの速度が制限されたり、実装方法や部品の配置が制約を受けるという問題点があった。

また、表示体素子や撮像素子の高分解能化および高速化に対応するには、ヒンジ部を介してやり取りされる信号数は数十本となる上に、基板上の配線を使用できないので、フレキシブル基板をコネクタを介して接続することになる。フレキシブル基板やコネクタによる接続は、コストが高い上に接続信頼性も低いという欠点を有していた。
これらの問題は同一の電子装置内に従来の無線通信技術を導入し、配線が困難な部分のデータ転送を電磁波信号により無線転送すれば一気に解決できる。

しかしながら、従来の無線通信技術を電子装置内のデータ転送に導入するには、導線により伝送していた場合に比較し、その仕組みが非常に複雑であり、実装には困難が伴うという問題があった。
また、従来の無線通信技術による情報伝送は同一電子装置内であっても、通信に用いられる電磁波信号が漏洩するため、安全性に問題があった。すなわち盗聴などによって通信の安全性が脅かされるという問題があった。

そこで、本発明は、従来の無線通信技術を改善し同一の電子装置内におけるデータ伝送に応用することを可能にして、上述のような種々の問題や制約を持つデータの高速度伝送の方法を無線化し、従来の情報伝送方式の欠点や制約を除去し、低コストで信頼性の高い電子装置および無線通信端末を実現することを第１の目的とする。
また、本発明は、従来の同一電子装置内の情報伝送に関する種々の問題や制約を無線通信技術の応用により除去する場合の安全性上の問題点を解決し、従来の情報伝送方式の欠点や制約を除去し、低コストで信頼性の高い電子装置および無線通信端末を実現することを第２の目的とする。

本発明の情報伝送方式は、第１カテゴリー情報を伝送する無線通信手段と、第２カテゴリー情報を伝送する有線通信手段を具備し、前記第１カテゴリー情報の無線通信と前記第２カテゴリー情報の有線通信は一通信リンク内で行われることを特徴とする。
上記構成によれば、高速伝送の困難な信号群の伝送を無線により伝送し、送信データの高速化に伴う様々な問題を回避し、無線伝送に必要な同期情報等の信号を有線で送信することで、無線化に伴うシステムの複雑化の回避ができる。

これによって、システムを複雑にすることなく、高速データの送信信号は空間を伝播して伝えることができ、そのための配線は不要となりフレキシブル基板やコネクタといった配線が簡略化でき、これらに起因するコスト高や信頼性の問題が無くなる。また、インピーダンスマッチングのための終端やデータ伝送速度の高速化に伴い上昇する消費電力の問題も回避できる。また、配線の引き回しや部品配置の制約が緩和でき、電子装置のデザインや使い勝手を向上することができる。またさらに、信号伝送に使用される電磁波は同一システム内という至近距離で行われるため、この距離内での通信が確保できさえすれば良く、放射電磁波の強度を限界まで下げることが出きるので、ＥＭＩ特性が本質的に改善され対策が容易になる。なお、一通信リンクとは、通信が途切れることなく行われる期間をいい、一通信リンク内においては、送信と受信が少なくとも１回対で行われる。

本発明の電子装置は、第１カテゴリー情報を無線通信する無線通信部と、第２カテゴリー情報を有線通信する有線通信部を具備し、前記第１カテゴリー情報の無線通信と前記第２カテゴリー情報の有線通信は一通信リンク内で行われることを特徴とする。
上記構成によれば、電子装置内の情報伝送に伴う種々の問題を上記情報伝送により除去できるので、電子装置の実現が容易となる。

本発明の電子装置は、第１カテゴリー情報を無線通信する無線通信部と、前記第１カテゴリー情報の制御または処理に用いられる第２カテゴリー情報を有線通信する有線通信部とを具備することを特徴とする、
上記構成によれば、無線通信にて送られる情報の一部を有線通信にて受け持つことが可能となり、無線通信にかかる負荷を軽減しつつ、第１カテゴリー情報を無線通信にて送ることが可能となる。このため、セキュリティの劣化や回路規模の増大などの無線通信に伴う問題を緩和しつつ、配線数の増大や部品配置の制約などの有線通信に伴う問題を緩和することができ、電子装置の大画面化および多機能化に対応しつつ、電子装置の小型薄型化に対応することができる。

また、本発明にかかる電子装置は、第１カテゴリー情報を発信する情報発信部と、前記情報発信部の第１カテゴリー情報を暗号化する暗号部と、前記暗号部により暗号化された第１カテゴリー情報を電磁波信号により送信する無線送信部と、前記無線送信部により送信された電磁波信号を受信する無線受信部と、前記無線受信部で受信した信号を復号する復号部と、暗号鍵を第２カテゴリー情報として生成する鍵生成部と、前記鍵生成部により生成された暗号鍵を前記暗号部および復号部に有線通信にて配信する有線通信部とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、電子装置内において無線でやり取りされる情報は暗号で送られるため、それが第三者に漏洩しても、暗号鍵が無い限り解読できず、安全性を向上させることができる。暗号鍵は頻繁に更新することが可能で、しかも有線通信にて相手側に伝送されるため、暗号鍵が第三者に渡ることも無い。すなわち暗号を用いる場合に問題となる鍵配布時の問題（ＫＤＰ：Ｋｅｙ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｂｌｅｍ）がない。

本発明にかかる電子装置は、第１カテゴリー情報を発信する情報発信部と、乱数を第２カテゴリー情報として生成する乱数生成部と、前記乱数発生部により発生された乱数を有線通信により配信する有線通信部と、前記情報発信部の発信した第１カテゴリー情報に前記乱数を加算する加算部と、前記加算部により加算された情報を電磁波信号により送信する無線送信部と、前記無線送信部より送信された電磁波信号を受信する無線受信部と、無線通信部にて受信された情報から前記乱数を減算し復号する減算部とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、電子装置内において無線でやり取りされる情報は乱数と加算されているので、漏洩しても第三者が内容を知ることができず、安全性が確保される。乱数は頻繁に変更できしかも有線通信にて受信側に送信されるので、加算される乱数が第三者に盗まれることもない。
本発明にかかる電子装置は、第１カテゴリー情報を発信する情報発信部と、拡散符号を第２カテゴリー情報として生成する拡散符号生成部と、前記拡散符号生成部により発生された拡散符号を有線通信により配信する有線通信部と、前記情報発信部の発信した第１カテゴリー情報を前記拡散符号により拡散変調する変調部と、前記変調部により変調された情報を電磁波により送信する無線送信部と、前記電磁波信号を受信する無線受信部と、前記無線受信部にて受信された情報を前記拡散符号により逆拡散する復調部とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、電子装置内において無線でやり取りされる情報は拡散符号により拡散変調されているので、信号が漏洩しても、第三者は拡散符号が無い限り復調する事ができず内容を知ることができないので安全性が確保される。拡散符号は頻繁に変更でき、しかも有線通信にて受信側に送信されるので、拡散符号が第三者に盗まれることもない。また、拡散利得を稼ぐことにより、この無線通信路が当該電子装置に影響を与えたり、逆に電子装置が発する電磁波信号や電磁波ノイズの影響を受けることが無い。

本発明にかかる電子装置の有線通信部は、電源線に信号を重畳し通信することを特徴とする。
上記構成によれば、有線通信部は電源線に重畳された信号により通信を行うので、そのための特別な配線の必要がなく、きわめて少ない配線数で大量のデータを簡単に伝送することが可能となる。

本発明の電子装置は前記第１カテゴリー情報を電磁波信号に変換する電磁波変換部と、前記電磁波信号を受信し、前記第１カテゴリー情報に復元する電磁波復元部とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、簡単な構成で信号伝送の電磁波(電波)による無線化ができる。特に、信号が無線で伝送される送信側と受信側で、有線によって伝送される共通の制御信号を利用するため、送受信端での特性のばらつきやタイミングのばらつきを吸収でき、高精度の部品を使わなくても、品質の良い通信が確保できる。

本発明の電子装置の前記電磁波変換部と前記電磁波復元部は、同一の搬送波発振器が発生する搬送波で駆動されることを特徴とする。
上記構成によれば、信号が無線で伝送される送信側と受信側の双方が、有線によって伝送される共通の信号によって発生する搬送波で駆動されるため、受信側で同期検波の同期を取る必要がない。そのため、送受信端で高精度の部品を使用することなく、簡単な回路構成により品質の良い通信の確保が可能となる。

本発明の電子装置の前記電磁波変換部はスペクトル拡散変調を行い、前記電磁波復元部はスペクトル逆拡散を行い、前記電磁波変換部および前記電磁波復元部の同期情報は有線で伝送されることを特徴とする。
上記構成によれば、スペクトル拡散変調により複数の信号をシリアル化せずに多重化して送ることができ、リアルタイム特性がよい。また、拡散利得を稼ぐこともできるので、送信される電磁波信号がシステムへ与える干渉、あるいはシステムから受ける干渉の少ないロバストなシステムを構築できる。さらに、送受信端で同期情報が有線で伝送されるため、受信端では受信電磁波信号から同期捕捉のための同期回路が不要となり、逆拡散回路も簡素なものが使用でき、回路の簡素化が容易である。

本発明の電子装置の前記電磁波変換部はＵＷＢ信号への変調を行い、前記電磁波復元部はＵＷＢ信号からの復調を行い、前記電磁波変換部および前記電磁波復元部の同期情報は有線で伝送されることを特徴とする。
上記構成によれば、電波によって通信を行う携帯電話のような電磁波発生が基本的機能である電子装置の強電磁界環境化においても、ＵＷＢ特有の広帯域性、低スペクトル密度特性によって高速で信頼性の高いデータ伝送が可能となる。ＵＷＢ通信であれば、法律によって許容される最大放射電磁界の規定が緩和され、より受信側の設計が容易となる。さらに、ＵＷＢの変調器および復調器は、有線によって伝送される同一の同期情報を使用するので、受信側において同期抽出する回路が不要であり、回路の簡素化が図れる。

本発明の電子装置は、第１カテゴリー情報を変調し電磁波信号として送信する無線送信部と、前記電磁波信号を受信し復調する無線受信部と、第２カテゴリー情報を電源線に重畳し伝送する有線送信部と、前記電源線に重畳された信号を分離する有線受信部を具備し、前記第１カテゴリー情報および第２カテゴリー情報は前記無線送信部および有線送信部により一通信リンク内に送信され、かつ前記無線送信部と無線受信部は共通の前記電源線より電源が供給されていることを特徴とする。

上記構成によれば、高速伝送の困難な信号群の伝送を無線により伝送し、送信データの高速化に伴う様々な問題を回避し、無線伝送に必要な同期情報等の信号を電源線に重畳し有線で伝送することで、無線化に伴うシステムの複雑化の回避し、しかも有線路も電源線と共用するので、配線に伴う困難も軽減することができる。

これによって、システムを複雑にすることなく、高速データの送信信号は空間を伝播して伝えることができ、そのための配線は不要となりフレキシブル基板やコネクタといった配線が簡略化でき、これらに起因するコスト高や信頼性の問題が無くなる。また、インピーダンスマッチングのための終端やデータ伝送速度の高速化に伴い上昇する消費電力の問題も回避できる。また、配線の引き回しや部品配置の制約が緩和でき、電子装置のデザインや使い勝手を向上することができる。またさらに、信号伝送に使用される電磁波は同一システム内という至近距離で行われるため、この距離内での通信が確保できさえすれば良く、放射電磁波の強度を限界まで下げることが出きるので、ＥＭＩ特性が本質的に改善され対策が容易になる。しかも、有線路も電源線と共用するので配線に伴う困難も軽減することができる。

本発明の電子装置の前記無線送信部は、基準信号を発生する制御部と、前記基準信号に同期して前記第１カテゴリー情報を電磁波信号に変換する変調部を具備し、前記有線送信部および有線受信部により送受信される第２カテゴリー情報は前記基準信号であり、前記無線受信部は、前記有線受信部により受信された前記基準信号に同期して前記第１カテゴリー情報を復調する復調部を具備することを特徴とする。

上記構成によれば、無線送信部と無線受信部は同一の基準信号に同期して動作することができるので、受信側で同期のための回路が不要となり、第１カテゴリー情報を送受信するためのハードウエアの構成を著しく簡素化できる。
本発明の電子装置の前記無線送信部は、基準信号を発振する制御部と、前記基準信号に同期した搬送波を発振する第１搬送波発振部と、前記搬送波発振部の発する搬送波を第１カテゴリー情報で変調し電磁波信号に変換する変調部を具備し、前記有線送信部および有線受信部により送受信される第２カテゴリー情報は前記基準信号であり、前記無線受信部は、前記有線受信部により受信された前記基準信号に同期した搬送波を発振する第２搬送波発振部と、前記第２搬送波発振部の発する搬送波を使って第１カテゴリー情報を復調する復調部を具備することを特徴とする。

上記構成によれば、無線送信部と無線受信部は同一の基準信号に同期して発生する搬送波によって動作することができるので、受信側での搬送波再生のための同期捕捉やトラッキングの回路が不要となり、第１カテゴリー情報を送受信するためのハードウエアの構成を著しく簡素化できる。

本発明の電子装置の前記無線送信部は、基準信号を発振する制御部と、前記基準信号に同期した搬送波を発振する第１搬送波発振部と、前記搬送波発振部の発する搬送波を第１カテゴリー情報で前記基準信号に同期して変調し電磁波信号に変換する変調部を具備し、前記有線送信部および有線受信部により送受信される第２カテゴリー情報は前記基準信号であり、前記無線受信部は、前記有線受信部により受信された前記基準信号に同期した搬送波を発振する第２搬送波発振部と、前記第２搬送波発振部の発する搬送波を使って第１カテゴリー情報を前記有線受信部により受信された前記基準信号に同期して復調する復調部を具備することを特徴とする。

上記構成によれば、電源線に重畳された一つの基準信号にて無線送信部と無線受信部の同期を取ることができ、かつ前記基準信号に同期して発生するトラッキングの取れた搬送波によって動作することができるので、受信側での同期のための回路や搬送波再生のための回路が不要となり、第１カテゴリー情報を送受信するためのハードウエアの構成を著しく簡素化できる。

本発明の電子装置の前記無線送信部は、位相変調により第１カテゴリー情報を変調し、変復調の搬送波情報を第２カテゴリー情報として有線伝送される基準信号より生成し、前記無線送信部で送信される送信パケットは、前記第２カテゴリー情報として有線伝送される基準信号に同期が取られることを特徴とする。
上記構成によれば、第１カテゴリー情報を送受信する無線送信部および無線受信部を簡単な回路構成で実現でき、信号伝送の電磁波(電波)による無線化ができる。特に、信号が無線で伝送される送信側と受信側では、電源線に重畳され伝送される共通の制御信号を利用するため、送受信端での特性のばらつきやタイミングのばらつきを吸収でき、高精度の部品を使わなくても品質の良い通信が確保できる。

本発明の電子装置の前記無線送信部は、スペクトル拡散変調により前記第１カテゴリー情報を変調し、無線受信部は、前記第１カテゴリー情報をスペクトル逆拡散し復調し、変復調の拡散コードの同期情報または搬送波情報を第２カテゴリー情報として有線伝送される基準信号より生成し同期を取ることを特徴とする。

上記構成によれば、スペクトル拡散変調により、複数の信号をシリアル化せずに多重化して送ることができ、リアルタイム特性がよい。また、拡散利得を稼ぐこともできるので、送信される電磁波信号がシステムへ与える干渉、あるいはシステムから受ける干渉の少ないロバストなシステムを構築できる。さらに、送受信端では同期情報または搬送波情報が電源線に重畳されて伝送されるため、受信端ではその信号を利用して、同期タイミングや搬送波を再生できるので、受信側にて同期捕捉のための同期回路が不要となり、逆拡散回路も簡素なものが使用でき、回路の簡素化が容易である。また、搬送波も簡素な回路で再生でき、回路の簡素化が可能である。しかも、第２カテゴリー情報は電源線に重畳されているので、配線数も最小にできる。

本発明の電子装置の前記無線送信部は、ＵＷＢ変調により第１カテゴリー情報を変調し、復調のためのパルステンプレートの同期情報は前記第２カテゴリー情報として有線伝送される基準信号より生成し同期が取られることを特徴とする。
上記構成によれば、電波によって通信を行う携帯電話のような電磁波発生が基本的機能である電子装置の強電磁界環境化においても、高速の信頼性の高いデータ伝送が可能となる。ＵＷＢ通信であれば、法律によって許容される最大放射電磁界の規定が緩和され、より受信側の設計が容易となる。さらに、ＵＷＢの変調器および復調器は有線によって伝送される同一の同期情報を使用するので、受信側において同期抽出する回路が不要であり、回路の簡素化が図れる。しかも、第２カテゴリー情報は電源線に重畳されているので、配線数も最小にできる。

本発明の電子装置の第２カテゴリー情報は、前記第１カテゴリー情報の無線通信に関する同期情報または搬送波情報を含むことを特徴とする。
上記構成によれば、無線伝送に際し、受信側で同期捕捉のための手続きや回路を省略し、無線伝送のための回路を簡略化することができる。また、無線伝送に際し、送信側と受信側の搬送波を常にトラッキングさせることができるため、搬送波発振器の精度を著しく緩和でき、第１カテゴリー情報を送受するための送受信のためのハードウエアの精度を著しく緩和でき、コストメリットが大きい。

本発明の電子装置の第２カテゴリー情報は前記第１カテゴリー情報の受信状態を示す情報を含み、前記第１カテゴリー情報の受信側から送信側に伝送されることを特徴とする。
上記構成によれば、無線で送信された情報の受信状況によって受信側から送信側に受信状況を簡単にフィードバックし、受信品質の確保が容易に行える。また、第１カテゴリー情報を受信する最低限の送信電力に制御できるので、ＥＭＩの対策を容易にし、また情報漏洩に対する安全性の確保にも効果がある。

本発明の電子装置の前記第１カテゴリー情報は、画像データ、テキストデータ、音声データのいずれかを含むことを特徴とする。
上記構成によれば、画像や音声およびテキストといったマルチメディア情報を扱う多様な電子装置の実現を容易にすることができる。
本発明の電子装置は、前記第１カテゴリー情報を記憶する記憶部と、前記第１カテゴリー情報を表示する表示体と、前記表示体の駆動順序に合わせて前記記憶部から前記第１カテゴリー情報を読出し出力する表示制御部と、前記表示制御部が読み出した前記第１カテゴリー情報に基づき前記表示体を駆動する表示体駆動部とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、システムを複雑にすることなく、液晶に表示させる表示情報は空間を伝播して伝えることができ、そのための配線は不要となり、フレキシブル基板やコネクタといった配線が簡略化でき、これらに起因するコスト高や信頼性の問題が無くなる。また、インピーダンスマッチングのための終端やデータ伝送速度の高速化に伴い上昇する消費電力の問題も回避できる。また、配線の引き回しや部品配置の制約が緩和でき、電子装置のデザインや使い勝手を向上することができる。またさらに、信号伝送に使用される電磁波は同一システム内という至近距離で行われるため、この距離内での通信が確保できさえすれば良く、放射電磁波の強度を限界まで下げることが出きるので、ＥＭＩ特性が本質的に改善され対策が容易になる。

本発明の電子装置は撮像素子と、前記撮像素子が撮影した画像信号を前記第１カテゴリー情報として読み出し出力する撮像制御手段とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、撮像素子と撮像素子で得た画像データを使用するホスト側との間の信号のやり取りが無線化されるため、その間の配線が不要となり、撮像素子の大型化に伴い露見したさまざまな問題を回避できる。すなわち、クラムシェル構造の筐体でも容易に実装できる、フレキシブル基板やコネクタといった配線の必要がなくこれらに起因するコスト高や信頼性の問題が無くなる、高い伝送速度にも対応が可能などの効果がある。特に、カメラにおいては、光学系と電子部品を同一筐体に実装しなければならず、電子部品実装の制約が多かったが、本発明の上記構成により、この制約を緩和することができる。

本発明の電子装置は、集積回路上の電子回路と集積回路外部とで伝送される情報を第１カテゴリー情報として無線伝送することを特徴とする。
上記構成によれば、半導体集積回路のパッケージの入出力ピンの一部を無線化することができるので、その数を減らし、パッケージのサイズおよびコストを低減できる。
本発明による電子装置は、表示部と、スピーカ部と、前記表示部に表示する画像データおよび前記スピーカ部を駆動する音響データを生成するデータソース部とを備え、前記表示部またはスピーカ部とデータソース部の間で伝送される前記画像データおよび音響データを第１カテゴリー情報として無線伝送することを特徴とする。

上記構成によれば、映像データおよび音響データを扱うマルチメディア機器のスピーカやディスプレイと、チューナレコーダ部との接続を簡易なハードウエアで無線接続でき、その相互接続を容易にできる。
本発明にかかる無線通信端末は、第１筐体部と、前記第１筐体部に連結された第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載された外部無線通信用アンテナと、前記第１筐体部に搭載され、前記外部無線通信用アンテナを介して行われる外部無線通信の制御を主として司る外部無線通信制御部と、前記第２筐体部に搭載された表示部と、前記第１筐体部に搭載された第１の内部無線通信用アンテナと、前記第２筐体部に搭載された第２の内部無線通信用アンテナと、前記第１筐体部に搭載され、前記第１の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第１の内部無線通信制御部と、前記第２筐体部に搭載され、前記第２の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第２の内部無線通信制御部と、前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載され、前記内部無線通信にて送られる一部の情報を有線にてやり取りする有線通信部とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、無線通信を有線通信にて補助しながら、無線通信端末の筐体間のデータ伝送を無線で行うことが可能となる。このため、無線通信端末に搭載される表示部の高解像度化に対応して、筐体間でやり取りされるデータ量が増大した場合においても、筐体間の配線数の増大を抑制しつつ、筐体間でデータ通信を滞りなく行うことが可能となる。この結果、無線通信端末にクラムシェル構造が採用された場合においても、連結部の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となり、コストアップを抑制しつつ、無線通信端末の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、無線通信端末の携帯性を損なうことなく、無線通信端末の大画面化および多機能化を図ることができる。

以上述べたように、本発明の上記構成によれば、電子装置の同一機器内または同一システム内のような極近距離に電磁波による無線データ伝送を使うことが可能となり、従来の高速データ伝送に伴う種々の問題や実装上の問題を除去することができ低コストで高信頼性かつ低消費電力の電子装置を実現することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を使って説明する。

図１は、本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を開いたときの状態を示す斜視図、図２は、本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を閉じたときの状態を示す斜視図である。
図１および図２において、第１筐体部１の表面には、操作ボタン４が配置されるとともに、第１筐体部１の下端にはマイク５が設けられ、第１筐体部１の上端には外部無線通信用アンテナ６が取り付けられている。また、第２筐体部２の表面には、表示体８が設けられるとともに、第２筐体部２の上端にはスピーカ９が設けられている。また、第２筐体部２の裏面には、表示体１１および撮像素子１２が設けられている。なお、表示体８、１１としては、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬパネルまたはプラズマディスプレイパネルなどを用いることができる。また、撮像素子１２としては、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサなどを用いることができる。また、第１筐体部１および第２筐体部２には、第１筐体部１と第２筐体部２との間で内部無線通信を行う内部無線通信用アンテナ７、１０がそれぞれ設けられている。

そして、第１筐体部１および第２筐体部２はヒンジ３を介して連結され、第２筐体部２をヒンジ３を支点として回転させることにより、第２筐体部２を第１筐体部１上に折り畳むことができる。そして、第２筐体部２を第１筐体部１上に閉じることにより、操作ボタン４を第２筐体部２にて保護することができ、携帯電話を持ち歩く時に操作ボタン４が誤って操作されることを防止することができる。また、第２筐体部２を第１筐体部１から開くことにより、表示体８を見ながら操作ボタン４を操作したり、スピーカ９およびマイク５を使いながら通話したり、操作ボタン４を操作しながら撮像を行ったりすることができる。

ここで、クラムシェル構造を用いることにより、第２筐体部２のほぼ一面全体に表示体８を配置することができ、携帯電話の携帯性を損なうことなく、表示体８のサイズを拡大させることを可能として、視認性を向上させることができる。

また、内部無線通信用アンテナ７、１０を第１筐体部１および第２筐体部２にそれぞれ設けることにより、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第１筐体部１と第２筐体部２との間のデータ伝送を行うことができる。例えば、外部無線通信用アンテナ６を介して第１筐体部１に取り込まれた画像データや音声データを、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２に送り、表示体８に画像を表示させたり、スピーカ９から音声を出力させたりすることができる。また、撮像素子１２にて撮像された撮像データを、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２から第１筐体部１に送り、外部無線通信用アンテナ６を介して外部に送出させることができる。

これにより、第１筐体部１と第２筐体部２との間のデータ伝送を有線で行う必要がなくなり、多ピン化されたフレキシブル配線基板をヒンジ３に通す必要がなくなる。このため、ヒンジ３の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となり、コストアップを抑制しつつ、携帯電話の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、携帯電話の携帯性を損なうことなく、携帯電話の大画面化および多機能化を図ることができる。

なお、外部無線通信用アンテナ６は第１筐体部１に装着されているが、第２筐体部２に装着してもよい。この場合の方が使用時において第２筐体部２によって外部無線通信用アンテナ６が遮られることがなく、能率のよい通信が期待できる。この場合には、第１筐体部１に内蔵される携帯電話の通信制御部から同軸ケーブルなどにより外部無線通信用アンテナ６に給電される。

また、第１筐体部１と第２筐体部２との間で内部無線通信を行う場合、内部無線通信にて送られる第１カテゴリー情報の制御または処理に用いられる第２カテゴリー情報を第１筐体部１と第２筐体部２との間で有線にてやり取りするようにしてもよい。これにより、高速伝送の困難な信号群の伝送を無線により伝送し、送信データの高速化に伴う様々な問題を回避し、無線伝送に必要な同期情報等の信号を有線で送信することで、無線化に伴うシステムの複雑化の回避ができる。

図３は、本発明の無線通信制御方法が適用される回転式携帯電話の外観を示す斜視図である。
図３において、第１筐体部２１の表面には、操作ボタン２４が配置されるとともに、第１筐体部２１の下端にはマイク２５が設けられ、第１筐体部２１の上端には外部無線通信用アンテナ２６が取り付けられている。また、第２筐体部２２の表面には、表示体２８が設けられるとともに、第２筐体部２２の上端にはスピーカ２９が設けられている。また、第１筐体部２１および第２筐体部２２には、第１筐体部２１と第２筐体部２２との間で内部無線通信を行う内部無線通信用アンテナ２７、３０がそれぞれ設けられている。

そして、第１筐体部２１および第２筐体部２２はヒンジ２３を介して連結され、第２筐体部２２をヒンジ２３を支点として水平に回転させることにより、第２筐体部２２を第１筐体部２１上に重ねて配置したり、第２筐体部２２を第１筐体部２１からずらしたりすることができる。そして、第２筐体部２２を第１筐体部２１上に重ねて配置することにより、操作ボタン２４を第２筐体部２２にて保護することができ、携帯電話を持ち歩く時に操作ボタン２４が誤って操作させることを防止することができる。また、第２筐体部２２を水平に回転させて、第２筐体部２２を第１筐体部２１からずらすことにより、表示体２８を見ながら操作ボタン２４を操作したり、スピーカ２９およびマイク２５を使いながら通話したりすることができる。

ここで、内部無線通信用アンテナ２７、３０を第１筐体部２１および第２筐体部２２にそれぞれ設けることにより、内部無線通信用アンテナ２７、３０を用いた内部無線通信にて第１筐体部２１と第２筐体部２２との間のデータ伝送を行うことができる。例えば、外部無線通信用アンテナ２６を介して第１筐体部２１に取り込まれた画像データや音声データを、内部無線通信用アンテナ２７、３０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２２に送り、表示体２８に画像を表示させたり、スピーカ２９から音声を出力させたりすることができる。

これにより、多ピン化されたフレキシブル配線基板をヒンジ２３に通す必要がなくなり、ヒンジ２３の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となる。このため、コストアップを抑制しつつ、携帯電話の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、携帯電話の携帯性を損なうことなく、携帯電話の大画面化および多機能化を図ることができる。

また、第１筐体部２１と第２筐体部２２との間で内部無線通信を行う場合、内部無線通信にて送られる第１カテゴリー情報の制御または処理に用いられる第２カテゴリー情報を第１筐体部２１と第２筐体部２２との間で有線にてやり取りするようにしてもよい。これにより、高速伝送の困難な信号群の伝送を無線により伝送し、送信データの高速化に伴う様々な問題を回避し、無線伝送に必要な同期情報等の信号を有線で送信することで、無線化に伴うシステムの複雑化の回避ができる。

なお、上述した実施形態では、携帯電話を例にとって説明したが、ビデオカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ノート型パーソナルコンピュータなどに適用することもできる。

図４は本発明にかかる情報伝送方式の実施例の要部を示す概念図である。
図４において、送信部ブロック１１２および受信部ブロック１１３が設けられ、送信部ブロック１１２から受信部ブロック１１３へデータを送信するものとする。ここで、信部ブロック１１２には、送信情報を有する回路要素１０１が設けられ、受信部ブロック１１３には、送信情報を受信する回路要素１０４が設けられている。また、送信部ブロック１１２および受信部ブロック１１３には、有線路１０７を介して互いに通信を行うインターフェース回路１０３、１０５がそれぞれ設けられるとともに、無線伝播路１０８を介して互いに通信を行う送信アンテナ１１０および受信アンテナ１１１がそれぞれ設けられている。

そして、回路要素１０１の発する送信情報は、第１カテゴリー情報および第２カテゴリー情報にカテゴリー分けされ、第１カテゴリー情報は変調器１０２により変調され送信アンテナ１１０より電磁波として送信される。第２カテゴリー情報はインターフェース回路１０３を経て有線路１０７にて伝達される。
送信アンテナ１１０より発せられ空間（無線伝播路１０８）を伝播する第１カテゴリー情報を運ぶ電磁波信号は、受信アンテナ１１１により受信され復調器１０６により復調され、回路要素１０４へ出力される。また、有線路１０７にて伝送された第２カテゴリー情報は、インターフェース回路１０５を介して回路要素１０４へ伝達される。第２カテゴリー情報は、受信部ブロック１１３から送信部ブロック１１２へ送信されることもあり、その場合は、インターフェース回路１０５からインターフェース回路１０３へ送信される。

第１カテゴリー情報としては、有線伝送の困難な高速データやバスラインのような多重化の必要な並列データが選ばれる。これら第１カテゴリーに属する情報は無線により伝送される。送信アンテナ１１０から放射される電磁界は法律によって定められる上限を超えないように設定される。免許を要しない無線局として許容される放射レベルはＥＭＩの規定よりもはるかに低いレベルであるが、通信距離が至近距離であるため、リンクバジェットを適当に設定することで十分な品質の通信路を確保できる。

このように高速伝送が必要な大量情報は信号線を介して伝えられるのでなく、無線により空間を伝播するため、信号線を使う必要がなくなり、それに伴うコネクタやヒンジ構造の従来の問題を除去することができる。
また、従来の信号線による伝送では、高速化に伴い浮遊容量への充放電が多くなり、消費電力が増加し、さらに信号線路から発射される不要放射電力が増加し、周囲の機器への干渉対策が困難となるという欠点があった。信号線による伝送では、ロジックレベルが規定されているため、本質的に消費電力を減らすことができず、不要放射を減らすには、シールド強化などの対処療法しか方法がなかった。

これに対して、本実施例のこのような方法によれば、同一システム内という至近距離において十分な通信品質を確保できれば良いので、送信アンテナ１１０からの放射電力をこの値程度まで下げることができ、消費電力の増大が本質的に改善され、ＥＭＩ対策が容易となる。また、通信線路のインピーダンスマッチングのための終端に伴う消費電力の増大や、部品配置、線路の引きまわし等の制約から解放される。

本発明に用いる無線通信の方法は、通信距離が同一筐体あるいは同一システム内に限定されるため、従来の無線通信機器に使用される技術より簡素な方法をとることができる。その方法を具現化するのが有線伝送される第２カテゴリー情報である。第２カテゴリー情報としては、高速大量データ転送を要しないもの、無線送受信のための同期情報、発振器情報、データの受信状態をフィードバックするフィードバック情報などが考えられる。特に、通信パケットの同期情報が有線により送信されて来れば、受信側で同期情報を抽出する回路が不要となり、受信側の回路が著しく簡略化できる。

また、スペクトル拡散やＵＷＢ通信に必要な相関器の同期情報を送ることにより、相関器の構造を著しく簡略化することもできる。さらに、発振器情報が送信できれば、送受間での基準となるクロック信号を共通化することができ、発振器に要求される発振周波数精度が著しく緩和され、電子装置の実現が容易となる。また、携帯電話やブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）またはＵＷＢのような近距離通信インターフェースを持つ電子装置のような場合で、第１カテゴリー情報を送る電磁波が電子装置本来の通信に妨害を与えることがある場合、電子装置の使用する電波に妨害を与えないよう電子装置の動作状況を第２カテゴリー情報として第１カテゴリー情報の送受間でやり取りすることにより、第１のカテゴリー情報を伝送する電磁波の周波数や送信電力を変更し、本来の通信への妨害を除去することができる。すなわち、第２カテゴリー情報として携帯電話などでは、その送信チャネルの周波数、ブルートゥースやＵＷＢではそのホッピングパターンなどが選ばれる。

第２カテゴリー情報は、前記第１カテゴリー情報の受信側から送信側に向けて送られることもある。このようにして、第１カテゴリー情報の受信状況をフィードバックし、たとえば、再送要求や、放射される電磁波エネルギーの増減要求、伝送路のひずみを改善するためのプリエンファシスパラメータなどを受信側から送信側に送り、少ないハードウエアコストによって通信の品質を高めることが可能である。特に、放射される電磁波エネルギーの増減要求をフィードバックすると、受信側で通信品質を確保できる最低限の電磁波エネルギーに設定でき、不要放射を減らすことができる。これは受電端の信号レベルが規定されており、その規定値を確保するために大きなエネルギーで浮遊容量とともに駆動される従来の有線による高速データ伝送の不要放射電磁界エネルギーよりも低い値であり、ＥＭＩ対策が極めて容易になる。また、浮遊容量を含めて駆動する信号線が無くなり、無線で伝送するために消費電力も減らすことが可能である。

図５は本発明にかかる電子装置の一実施例を示す図である。
図５において、電子装置は本体部２０５と表示部２０９に分けられ、ヒンジ２０７を介して一体化されている。ここで、電子装置には様々な入出力デバイス例えばキーボードや表示装置が接続される。すなわち、本体部２０５には、電子装置本体の機能制御を受け持つ本体部基板２０３、入力装置としてのキーボード２０４、本体基板２０３上の電子回路の制御によって表示データを生成する液晶コントローラ２０８が設けられている。また、表示部２０９には、表示装置としての液晶表示体２０６が設けられている。また、本体部２０５および表示部２０９には、互いに無線通信を行なうための送信アンテナ２１２および受信アンテナ２１０がそれぞれ設けられている。また、本体部２０５および表示部２０９は、互いに有線通信を行なうための線路２１１にて接続されている。

そして、液晶コントローラ２０８が発生する表示データは第１カテゴリー情報として変調器２００に送られ変調され、送信アンテナ２１２より電磁波（電波）に変換され空間を伝播する。送信アンテナ２１２より送信された電磁波信号は受信アンテナ２１０により受信され、復調器２０２により表示データに復調され、液晶ドライバ２０１に送られ、液晶表示体２０６に表示される。

変調器２００および復調器２０２の同期信号は、第２カテゴリー情報として線路２１１を通って復調器２０２に伝送される。この信号はデータ速度がそれほど高くなく、また必要な信号線の本数も少ないので、ヒンジを通って配線することは容易である。配線や部品配置の自由度も増し、図５のように信号の送信部である変調器２００や送信アンテナ２１２および受信部である復調器２０２や受信アンテナ２１０をヒンジ２０７から遠いところに配置することも可能である。

伝送しようとするデータが高速化するに伴い、データを伝送線路内で伝送させることは困難となるが、空間内の電磁波による伝送はより容易になってくる。このように、有線路で信号を送り、変調器２００と復調器２０２との間の同期をとれば、復調器２０２側で同期のための同期検出が不要となり、回路が簡略化できる。近年の半導体素子製造技術の向上に伴い、このようにして高周波の無線伝送が可能な変調器２００と復調器２０２を簡略化し、電子装置に組み込むことはわずかなコストで可能であり、実用性の高いものである。

図６は本発明にかかる情報伝送方式のより詳細な構成と、それを利用した電子装置の実施例を示すブロック図である。
図６において、ＣＰＵ３０１は演算等により表示すべき表示データを生成し、ビデオメモリ３０２に記録する。液晶コントローラ３０３は表示体に表示させるデータ３１９を所定順序によりビデオメモリ３０２から読み出し、垂直同期信号３２１、水平同期信号３２０とともに出力する。表示するデータ３１９は、通常ビデオメモリ３０２より画素単位でワード毎に並列でデータとして読み出されるため、並直変換回路３０４によって並直変換されロジック回路３０７に伝送される。ロジック回路３０７は、並直変換回路３０４から出力された信号と、液晶コントローラ３０３から出力された水平同期信号３２０および垂直同期信号３２１を受けて、パケットを生成し、また同期検波のタイミング等の通信に必要な同期を取るためのプリアンブルをパケットに付与する。該パケットは搬送波発振器３０９で発生した搬送周波数により変調器３０８で変調され、終段回路３２８を経て送信アンテナ３１０より送信される。同時に搬送波発振器３０９の出力は、分周器３２６にて分周され、低い周波数に変換されて第２カテゴリー情報の一つとして有線路３４０にて受信側へ伝えられる。

受信アンテナ３１１は前記送信アンテナ３１０より送信された電磁波信号を受信する。そして、受信アンテナ３１１にて受信された信号は、プリアンプ３１２によって増幅された後、バンドパスフィルタ３１３により不要帯域の成分を除去され復調器３１４に入力される。復調器３１４では、第２カテゴリー情報の一つとして有線路３４０で送られてきた分周器３２６出力の周波数をＰＬＬ３１５により逓倍し、搬送波周波数を復元し復調器３１４に供給し電磁波信号の復調を行う。同期回路３１６では、受信信号パケット内のプリアンブルを検出し、復調に必要な同期タイミングや液晶を駆動するための同期信号を検出する。ロジック回路３１８は、復調されたパケットからパケット内の表示データ３２２にタイミングを合わせて水平同期信号３２３、垂直同期信号３２４、Ｘドライバの転送クロック３２５を発生させ、それぞれ液晶表示体のドライバすなわち図４０の表示データ信号５７１６、水平同期信号５７１４、垂直同期信号５７１８、Ｘクロック信号５７１５に相当する信号として液晶表示体のドライバへ出力し表示を行う。

搬送波発振器３０９の発振周波数は、ラジオ受信機や携帯電話のように電波を利用する電子装置の本来の目的を妨害しないような、また妨害を受けないような周波数を選択する。２ＧＨｚ以上の周波数を選べば、１００Ｍｂｐｓのデータを伝送しても占有帯域は２００ＭＨｚ程度であり、通常ほとんどの場合問題無く使用が可能である。

一般に無線通信において、送信側の変調器３０８と受信側の復調器３１４は扱う搬送波周波数が一致している必要があり、送信と受信の間の搬送波発振器の周波数には高い精度が要求され、その２者の誤差は直接通信品質の劣化となって現れる。しかし上記の本発明の構成によれば、変調器３０８と復調器３１４は同一の搬送波発振器３０９の信号を基準に使っているので誤差とならない。搬送波発振器３０９の精度は問題とならず、コストダウン効果がある。分周器３２６とＰＬＬ３１５は必須でなく、搬送波発振器３０９出力を復調器３１４に直接送っても良いが、一般的に搬送波周波数は高いため有線路を伝送するのは困難である。上記構成のように分周して周波数を下げ送信し、ＰＬＬ３１５で逓倍して搬送波発振器３０９の出力と同一の搬送波を復元するほうが実現性が高い。

評価回路３２７は、復調器３１４出力から受信状況を例えばＣＲＣによる受信誤り率などで評価し、結果を第２カテゴリー情報として有線路３４０を通じて終段回路３２８にフィードバックする。終段回路３２８では、電磁波信号の受信側で十分な通信品質が確保できる最低限の送信電力となるよう送信アンテナ３１０に供給される電力を制御する。これによって受信信号レベルを所定値に保たなければならない従来の有線伝送路から発生する不要放射電力よりもはるかに少ない放射電力で通信品質を保つことが可能となり、根本的なＥＭＩ対策となる。

また、このフィードバック情報によって放射電磁界の伝播路特性を補償するよう発生する電磁界に、プリエンファシスあるいはプリディストーションを付すことも可能である。これにより、所定の放射電磁界電力で所定の通信品質を得ることができる。また、送信電力や伝播路特性は部品配置などによって大きく変わり、機器設計の初期に試作などにより試行錯誤的にパラメータ調整する必要があったが、上記構成によれば、このようなパラメータ調整や設定は自動的に行われるので、開発工数の大幅な削減効果がある。送信側を制御し通信新品質を保つこのような本実施例の方法は、受信側にＡＧＣ（自動利得制御）回路を置いて受信機感度（利得）を制御していた従来の無線通信技術とは大きく異なる概念であり、システム構成が簡素化される上、不要放射も最小限に抑制できると言う効果がある。

上記構成を取ることで、表示体に送られる高速かつ大量の表示データの無線化が実現でき、表示体の大型化に伴いより顕在化してきた、消費電力の増大、配線位置の制約、ＥＭＩ問題、信頼性劣化など有線伝送によって生じる種々の問題を除去できる。

実施例５では表示体の水平同期信号および垂直同期信号は、パケット化されて第１カテゴリー情報として電磁波路３２９を介して伝送されているが、液晶コントローラ３０３出力を直接ロジック回路３１８に第２カテゴリー情報として有線路で伝送しても良い。
図７は本発明にかかる情報伝送方式およびそれを使った電子装置のより簡略化された要部を示すブロック図であり、上記概念に基づきロジック回路３０７および同期回路３１６を簡略化した実施例を示す。図７と同じ番号を付した各ブロックの名称および働きは図６と同じである。

図７において、液晶コントローラ３０３から出力された水平同期信号３２０や垂直同期信号３２１は第２カテゴリー情報として有線で受信側に送られる。すなわち、水平同期信号３２０は、図６の送信側のロジック回路３０７を通ることなく、受信側のロジック回路３１８に直接供給されるとともに、垂直同期信号３２１は、図６の送信側のロジック回路３０７を通ることなく、受信側の復調器３１４およびロジック回路３１８に直接供給される。

これにより、送信パケットをこれらの同期信号に同期させて送信すれば、受信側では、パケットの開始を知るためのパケット同期の検出などが不要となり、同期回路３１６やロジック回路３０７が不要またはきわめて簡単になる。

図８（ａ）は、本発明にかかる電子装置の実施例の要部のブロック図を示す図であり、実施例５および実施例６の変調器３０８および復調器３１４をより詳述する図である。
図８（ａ）において、搬送波発振器５０２は実施例５の搬送波発振器３０９に相当する矩形パルス発振器である。乗算器５０１は前記搬送波発振器５０２と入力データ５０３の乗算を行い、送信信号５０４として出力し送信アンテナへ送る。乗算器５０１は、入力データ５０３および搬送波発振器５０２出力ともデジタル信号であるため、排他的論理和回路で良い。論理０のとき値１のアナログ値、論理１のとき値‐１のアナログ値を対応させると、排他的論理和回路の入出力はちょうど乗算器として作用する。また、通信の通達距離が極めて近いため、他の機器等に与える高調波妨害などはもともと低く抑えられるため、アンテナと変調器出力の間にフィルタなどは不要である。

復調器３１４は以下のように動作する。図６の受信アンテナ３１１により受信された受信信号は増幅され不要帯域が除去された後、受信信号５０７として乗算器５０５に入力され、ＰＬＬ５０８により再生された搬送波クロック信号と乗算された後、ローパスフィルタ５０６で高周波成分が取り除かれ復調信号５０９が復調される。ローパスフィルタ５０６は、乗算器５０５の出力の高域周波数成分（受信信号５０７とＰＬＬ５０８の再生クロック波形とのわずかな移相差により生ずる細いパルス成分）を除去し、復調信号５０９として出力する。ＰＬＬ５０８は、第２カテゴリー情報として有線で伝送され分周器５００によって分周されて周波数が低減された搬送波発振器５０２出力を基準として、分周前の搬送波周波数を再生する。

図９（ａ）〜（ｃ）に上記に説明した変調器３０８のタイム図を示す。すなわち同図（ａ）は搬送波発振器５０２により生ずる搬送波クロック信号、同図（ｂ）は送信データ５０３、（ｃ）は出力される送信信号５０４である。同図のタイム図をデジタル回路と見れば、変調器３０８は排他的論理和であり、±１の値を取るアナログ値と見れば変調器３０８は乗算器である。

図９（ｄ）〜（ｆ）に実施例７による復調器のタイム図を示す。すなわち同図（ｄ）は受信信号、同図（ｅ）はＰＬＬ５０８から発生されるパルス列、（ｆ）は乗算器５０５の出力で、ローパスフィルタ５０６はこの信号から受信信号５０７とＰＬＬ５０８出力のわずかな位相差により生ずる高周波成分を取り除き、復調信号５０９を復元する。
同図から明らかなように、搬送波クロック（図９（ａ））と再生クロック（図９（ｅ））は周波数が違っていたり、位相がずれていたりすると、復調がうまく作動しない。従来の無線通信では、送信側と受信側で別々に高精度の発振器を持ち誤差を最小限に抑えていた。本実施形態のこの構成によれば、受信側の再生クロックは送信側の搬送波発振器５０２を基準にしているので、常に同じ周波数の再生クロックが確保でき、そのため発振周波数の安定度や周波数精度による誤差が生じない。安価な発振器でも、きわめて安定度の高い回路を構築できる。

本発明に使用される無線信号伝送は通達距離が至近距離であり、十分にＳＮ比の良い通信品質が確保できるため、信号をデジタル値と見て良い程度まで増幅することができる。この場合、増幅された信号レベルは論理値レベルまで大きくなるが、該論理値によって駆動される負荷は、ＣＰＵから表示体までというような大きな浮遊容量を伴う長い距離ではなく、同一半導体チップ内のような極めて短く低負荷であるため、消費電力の増大にはならない。また、受信信号５０７が論理値レベルまで増幅されないアナログレベルであっても、ＰＬＬ５０８出力は（±１の値を取る）矩形であるため、乗算は簡単なスイッチ回路で実現できる。すなわち、増幅度の絶対値が等しく極性が逆の２つの増幅器を用意し、ＰＬＬ５０８出力の論理レベル１のとき、受信信号５０７の反転増幅器出力をスイッチにより選び、ＰＬＬ５０８出力の論理レベル０のとき、受信信号５０７の正転増幅器出力を選択することによって実現できる。このような構成の回路を乗算器５０５として用いても良い。

上記構成によれば、変調器３０８は排他的論理和回路、復調器３１４も排他的論理和回路１つまたは正負の増幅度を持つ増幅器とスイッチ回路、およびローパスフィルタにより、きわめて簡単に実現できる。

図８（ｂ）は、本発明にかかる電子装置の実施例の要部のブロック図を示す図であり、実施例５および実施例６の変調器３０８および復調器３１４の他の例をより詳述する図である。
実施例７では簡素化したＢＰＳＫ変調を例にとったが、実施例８では、より一般的な位相変調を使用した場合を示すために、ＱＰＳＫに基づく例をあげる。搬送波発振器５１３は、実施例５または実施例６の搬送波発振器３０９に相当する矩形パルス発振器である。ＱＰＳＫでは、送信信号をシンボル毎に２ビットづつ（すなわちデータビット１およびビット２）割り当ててエンコードし送信する。すなわち基準のクロックに対して、移相量を例えば表１に示す様にエンコードして変調し送信する。エンコーダ５１２はデータビット１およびデータビット２のビットパターンにより表１に示すような移相となるように、移相器５１４および乗算器５１５を制御する。

図９（ｇ）〜（ｊ）は、図８（ｂ）に示す変調器の各部の動作を示すタイム図である。送信データのビット１（図９（ｈ））およびビット２（図９（ｉ））はエンコーダ５１２によりエンコードされる。そして、エンコーダ５１２は、搬送波発振器５１３により発振された搬送波（図９（ｇ））を移相器５１４によって９０°の移相を行うかどうか、さらに乗算器５１５によって搬送波の反転（１８０°の移相）を行うかどうかを制御し、最終的にＱＰＳＫ変調された送信信号５１５（図９（ｊ））を出力する。

分周器５１７は、実施例５または実施例６の分周器３２６に、またＰＬＬ５２０は実施例５または実施例６のＰＬＬ３１５に相当し、再生クロック（図９（ｌ））を発生する。前記ＰＬＬ５２０の出力する再生クロックは、第１の乗算器５１９により受信信号５１８（図９（ｋ））と乗算され、第１のローパスフィルタ５２３に伝送され高域成分が除去され、判別回路５２５に伝えられる。同時に受信信号５１８は、ＰＬＬ５２０の発生する再生クロックパルス列を９０°移相器５２２によって９０°移相したパルス列（図９（ｏ））と第２の乗算器５２１によって乗算され、第２のローパスフィルタ５２４によって高域成分が除去され、判別回路５２５に伝えられる。判別回路５２５は、前記第１、第２のローパスフィルタ５２３、５２４の出力（図９（ｎ）および（ｑ））から送信データを割り出して受信信号５１８を復調する。

上記構成によれば、送信信号５１６の占有帯域を増やすことなく、データ伝送の高速化が図れる。また、変復調器とも簡単なデジタル回路で実現できるため、半導体チップ内に組み込むことができ、コストや消費電力の増加は無視できる。受信側で必要となる再生クロックは、送信側と同一の搬送波発振器５１３を基準にして生成しているため、送受間でのクロック周波数の精度による誤差が生じない。安価な発振器でも、安定したデータ伝送が可能である。搬送波発振器５１３の周波数は、送信側で一方的に変更されても、常に受信側が追従するから、例えば無線通信機のような電子装置において、通信チャネルに応じて通信チャネルに妨害を与えないような周波数を送信側で一方的に選ぶことができる。（これは上記実施例５、６、７のいずれにおいても同じである。）すなわち、通信機等の電子装置本来の目的とする通信への干渉や妨害対策を著しく容易にすることができる。

図１０は本発明にかかる他の情報伝送方式および電子装置の実施例の要部のブロック図を示す図である。
図１０において、ＣＰＵ７０１、ビデオメモリ７０２、液晶コントローラ７０３の機能は上記実施例５および実施例６で説明したものと同じであり、液晶コントローラ７０３により発生される表示データ７２５、水平同期信号７２３および垂直同期信号７２４は、拡散コード発生器７０５によって発生される拡散コードと符号多重化回路７０４により多重化される。この実施例では、以下のように並列データは符号多重されるため、実施例５または実施例６の並直列変換回路３０４による並直列変換は不要であり、したがってその逆変換すなわち直並列変換回路３１７も不要である。

拡散コードとしては、互いに直交しているコードセットが用いられることが多い。表示データ７２５はビデオメモリ７０２からピクセル毎にまとまって読み出されるため、並列のデジタルデータとして出力される。このデータ信号の各ビットと拡散コード発生器７０５により発生される各コードと乗算し（または排他的論理和をとり）、アナログ加算し符号多重化を行う。多重化された信号は、変調器７０７によって搬送波発振器７０６で発生される搬送波で変調され、送信アンテナ７０８より第１カテゴリー情報として電磁波信号によって無線伝播路７２６を通り送信される。

送信された電磁波信号は受信アンテナ７０９で受信され、プリアンプ７１０で増幅されバンドパスフィルタ７１１により所定帯域以外の不要信号が除去されたのち、復調器７１２により復調される。ＰＬＬ７１５は、搬送波発振器７０６で発生される搬送波周波数を分周器７１３により分周して第２カテゴリー情報として送られてくる信号を基準として逓倍し、搬送周波数を復元する。復調器７１２により復調された信号は、逆拡散回路７１４にて拡散コード発生器７１６により発生される多重化のための拡散コードと相関を計算することによって、多重化されたデータが分離される。ロジック回路７１７は、検出した表示データや各種タイミングから、液晶ドライバを駆動するための表示データ信号７１８、水平同期信号７１９、垂直同期信号７２０およびＸドライバのクロック信号７２１を発生し、液晶表示体に送り表示を行う。

復調器７１２は、変調器７０７の搬送波発振器７０６で発振される同一の周波数を基準にＰＬＬ７１５により生成された搬送波を使用するので、搬送波周波数の精度による誤差を生じない。また、復調器７１２の同期検波のためのタイミングや逆拡散のためのタイミングは、第２カテゴリー情報として有線にて送信される水平同期信号７２３などを元に生成できる。これにより、受信側での同期捕捉のための回路が不要となり、回路の簡略化が図れる。特に、コード多重の場合には、逆拡散の回路として整合フィルタでなく相関器を使用することが可能となる。

良く知られているように、逆拡散において整合フィルタは回路が複雑であるが、本実施例では、応答時間が短く同期も不要である。一方、相関器を逆拡散に使用するときは、同期が取れないと逆拡散を行うことができず、通常は１チップづつスライディングして試行錯誤的に計算を行うので、時間がかかり即座に逆拡散ができない。しかし、本実施例による上記構成によれば、相関器の同期情報が第２カテゴリー情報として有線で送られてくるので、同期捕捉やスライディングを行う必要がなく、非常に簡単な回路で逆拡散が可能となる。

上記構成によれば、データの並直列変換を行うことなく、信号を多重化して送受信することができ、これは何本ものバスラインを並列に引き回すのと同等の効果がある。特に、直交コードによる多重化は制限が少なく、バスラインのように物理的なスペースも必要としない。また、送信部および受信部各々を複数個配備し、信号の送受信が必要ないくつかの異なる場所で同時に通信することも可能である。また、拡散によって拡散利得も稼ぐことが可能であり、特に携帯電話などの電波を発生する機器において、本来の目的とする電波との耐干渉および与干渉特性改善にも効果がある。また、第２カテゴリー情報として同期情報、搬送波周波数の情報が有線にて送られてくるため、送受間で搬送周波数を一致させることが容易で、搬送波発振器７０６の精度を要求しない。逆拡散のための同期捕捉も不要となり、逆拡散回路７１４が大幅に簡略化でき実現性が高い。

図１１は本発明にかかるデータ伝送および電子装置の実施例の要部のブロック図を示す図である。
図１１において、ＣＰＵ８０１、ビデオメモリ８０２、液晶コントローラ８０３の機能は、上記実施例５および実施例６で説明したものと同じである。液晶コントローラ８０３により発生される表示データ８２５、水平同期信号８２３および垂直同期信号８２４は、ロジック回路８０４により並直変換およびプリアンブル付与やパケット構築などのデータの並べ替えが行われ、シリアル信号に変換される。一次変調器８０５は、この信号にパルス発生器８０６によって発生されるパルス列を変調する。一次変調には、パルス列に対しパルス位置変調やバイフェーズパルス変調などが利用できる。一次変調を受けた信号は、拡散コード発生器８０８により発生された拡散コードで拡散変調器８０７により拡散変調される。

拡散変調されたパルス列はパルス整形回路８０９によりスペクトル密度の低い広帯域パルスとなるように非常に短時間のパルスに波形整形を受けた後、送信アンテナ８１０によって電磁波として放射される。放射される電磁界はサイン波に変調をかけたものではなく、非常に細いパルス列である。このように短パルスで広帯域のパルスを使用する通信は、インパルスラジオ（Iｍｐｕｌｓｅ Ｒａｄｉｏ）またはＵＷＢ通信方式と呼ばれるものである。

放射された電磁波は、無線伝播路８２６を通って受信アンテナ８１１に受信され、必要に応じてプリアンプ８１２により増幅された後、相関器８１４によってパルス発生器８１３の発生するパルステンプレートとの相関が計算される。前記相関器８１４出力は拡散コード発生器８１６の発生する拡散コードによって逆拡散回路８１５で逆拡散されたのち、復調器８１７で復調され、一次変調前の信号（一次変調器８０５の入力）に変換される。ロジック回路８１８は、復調器８１７により検出された表示データや、送信側から第２カテゴリー情報として有線路８２７を通って送られてくる水平同期信号８２３を元に、液晶ドライバを駆動するための表示データ信号８１９、水平同期信号８２０、垂直同期信号８２１およびＸドライバのＸクロック信号８２２を発生し、液晶表示体に送り表示を行う。受信側でこのような基準となるタイミング情報がある場合は、基準となるタイミング情報がない場合に比較し、相関器８１４やロジック回路８１８の構成がはるかに簡素化される。

ここで、ＵＷＢ通信の本質はきわめてスペクトル密度の低い短パルスを使用することにある。ＵＷＢを使用する場合、放射エネルギーの法的な上限はＥＭＩで規制される不要放射レベル程度まで許容されており、免許を要しない無線局の上限よりはるかに（２０ｄＢ程度）緩い。このため、携帯電話のような本来の目的である強い電波を内部で発生するような電子装置においても、十分な通信品質を確保できるリンクバジェットの設定が容易となる。使用するパルスはパルス幅を狭くして波高値を高く設定できるので、プリアンプ８１２を省略することが可能である。

ＵＷＢを近距離通信のインターフェースとして持つ電子装置の場合、電子装置内のデータ伝送に本実施例を適用しようとすると、互いに干渉し重大な妨害となる可能性があるが、これは時間軸上の窓を同期させる、周波数ホッピングを行いそのホッピングシーケンスを同期させるなどの方法で回避できる。その場合の同期情報は、第２カテゴリー情報として本実施例を適用すればよい。

上記構成によれば、変調操作は時間軸上のみで行われ、構成要素のほとんどがパルスを扱うデジタル回路のみで実現でき、回路素子のＩＣ化が容易である。短パルスの採用によって時間方向の拡散利得を稼ぎ、電子装置本来の機能として発射される電波との耐干渉、与干渉特性を改善するばかりでなく、通信伝送路としてのマルチチャネル化も図ることができる。

図１２は、本発明にかかる電子装置のその他の実施例の要部のブロック図を示す図であり、本発明にかかる情報伝送方式を、撮像素子を用いる電子装置に応用した例を示す。
図１２において、撮像素子９０１は、制御回路９０２から発生される水平同期信号９２０および垂直同期信号９２１により起動され、撮像した画像データ９１９を出力する。ロジック回路９０３は、これらの信号を受けて無線伝送のためのパケットを構築する。該パケットは、搬送波発振器９０６により発生された搬送波を変調器９０５により変調し、送信アンテナ９０７から電磁波として放射される。

前記送信アンテナ９０７から送信された電磁波信号は無線伝播路（空間）９２２を通って伝播し、受信アンテナ９０８で受信されプリアンプ９０９で増幅され、バンドパスフィルタ９１０により不要な帯域外信号が除去され復調器９１２に入力される。ＰＬＬ９１５は、搬送波発振器９０６から出力される搬送波を分周器９０４で分周し第２カテゴリー情報として有線路９２３を通って送られてくる分周器９０４出力を搬送波周波数に逓倍して搬送波を生成し、復調器９１２に入力する。復調器９１２はまた、第２カテゴリー情報として有線路９２３を通って伝送されてくる制御回路９０２からの信号から復調に必要な同期タイミングも利用し、受信信号の復調を行う。直並列変換回路９１４は、復調された受信パケットの中から画像データ部分を抽出し、画素毎に直並列変換を行い、画素データを生成する。

ロジック回路９１６は復調された画素データに合わせてビデオメモリ９１７に書きこむためのメモリアドレスを発生し、直接またはＣＰＵ９１８を介して画像データをビデオメモリ９１７の該アドレスに書きこむ。ＣＰＵ９１８は、ビデオメモリ９１７にアクセスし、画像データを様々なアプリケーションに使用する。
通常撮像素子９０１の起動などのコントロールはＣＰＵ９１８が行うが、この起動に関する情報を撮像素子９０１の制御回路９０２へ伝送する方法は、ビットレートが低いため第２カテゴリー情報として有線で伝送するのが良いが、無線伝送することもできる。その場合は、ＣＰＵ９１８側および撮像素子９０１側の双方で送受信手段を持ち、双方向通信を行う。特に、クラムシェル構造の携帯電話では、撮像素子９０１と表示素子は接近して置かれ、ＣＰＵ９１８側とは反対側にあることが多く、撮像された画像データはＣＰＵ９１８側に送られて処理された後、表示素子側に送り返される。このような場合は、実施例５または実施例６を背中合わせに置いたような構成を取ることで実現が可能である。

上記構成、すなわち撮像素子９０１からのデータ伝送を無線化することで、撮像素子９０１の大型化に伴いより顕在化してきた、消費電力の増大、配線位置の制約、ＥＭＩ問題、信頼性劣化など有線伝送によって生じる種々の問題を除去できる。また、受信側では、復調に必要な同期タイミングが有線にて送られてくるため、同期捕捉の必要がなく、回路が大幅に簡略できる。また、送受間で同一の発振源により発生する搬送波を基準とするため、搬送波発振器９０６に要求される周波数精度は著しく緩和され、コストダウンや実現性に大きな効果がある。

図１３は本発明にかかる情報伝送方式を用いる電子装置のその他の実施例を例示する図であり、半導体チップ間のデータ伝送に用いた例である。
図１３において、半導体チップ１０１２には、半導体チップ１０１２内の送信すべき複数のデータを持つ（生成する）回路要素１００１があり、半導体チップ１０１３には、半導体チップ１０１２内の前記データを受信する回路要素１００５がある。また、半導体チップ１０１２、１０１３には、有線路１０１４を介して互いに通信を行う制御回路１００３、１００６がそれぞれ設けられるとともに、無線伝播路１０１５を介して互いに通信を行う送信アンテナ１０１０および受信アンテナ１０１１がそれぞれ設けられている。そして、半導体チップ１０１２から半導体チップ１０１３に向かってデータ伝送が行われるものとする。

制御回路１００３は送信すべきデータを回路要素１００１が出力するよう起動し、多重回路１００２は回路要素１００１から前記送信データを受け取り多重化する。多重化は実施例５または６で述べたような並直列変換や実施例９のような符号多重化を使用する。変調器１００４は多重化回路１００２の出力を受けて変調を行い、送信アンテナ１０１０により電磁波信号として送信する。制御回路１００３は、同時に多重化や変調の同期その他のタイミング信号や搬送波も発生する。また、実施例５乃至１１に説明したような手法を使って搬送波の基準となる信号も発生し、これらの信号は有線路１０１４を通り受信側の制御回路１００６に伝えられる。

空間（無線伝播路）１０１５を伝播し受信アンテナ１０１１で受信された信号は、復調器１００８で復調されデマルチプレクス回路１００７により多重化された信号を元に戻し、信号を受信する回路要素１００５に送られる。制御回路１００６は多重化信号や変調の同期信号その他のタイミング信号や搬送波の基準信号を送信側制御回路１００３から受け取り、復調やデマルチプレクスの同期を取りまた、復調器１００８で使用する搬送波を復元する。これらの信号を受け取ることにより、デマルチプレクスや復調の回路が大幅に簡略化できまた、発振周波数の精度への要求が大幅に緩和される。

送受信アンテナ１０１０、１０１１は半導体チップ１０１２、１０１３の上に作りこんでも良いし、またボンディングパッドを介してチップ外部へ信号を取り出し、アンテナを外付けとしても良い。
上記のこのような構成をとることにより半導体チップのピン数を大幅に削減でき、またボンディングパッドを介してロジックレベルの信号を取り出すために浮遊容量とともに駆動する従来の方法に比較し大幅な電力の削減が可能となる。

図１４は本発明にかかる情報伝送方式を用いる電子装置のさらに他の実施例を例示する図であり、ホームシアタに応用した例である。
図１４において、ホームシアタでは画像表示部１３０５とチューナデコーダ部１３０１とスピーカ部１３２４で構成される。画像表示部１３０５は画像表示装置を内蔵し、画像信号を受けて表示する。また、スピーカ部１３２４は通常複数のスピーカ１３１１、１３１２、１３１３、１３１４、１３１５と各スピーカ１３１１、１３１２、１３１３、１３１４、１３１５毎に音声信号を受けて音響効果の制御や増幅を行い、スピーカ１３１１、１３１２、１３１３、１３１４、１３１５を駆動する駆動部分より構成される。それらの間の接続に以下のような方法を取る。

チューナデコーダ部１３０１の再生部１３０２は、制御回路１３２０の指令によりＴＶチューナやＤＶＤレコーダなどの画像や音声ソースから画像や音声のデータを取り出す。再生部１３０２が出力するデータは、多重化回路１３０３にて画像および音声チャネル毎に多重化される。多重化は制御回路１３２０の発する基準信号に同期して、拡散コード発生器１３２１が発する拡散符号とチャネル毎に乗算し、これらの乗算結果をアナログ加算して行われる。多重化されたデータは変調器１３０９により変調され、第１カテゴリー情報として送信アンテナ１３１７より送信される。搬送波発振器１３０４は、制御回路１３２０の発する基準信号をもとに逓倍し搬送波を発生する。制御回路１３２０の発する基準信号は、第２カテゴリー情報として有線路１３１６により画像表示部１３０５やスピーカ部１３２４に伝送される。画像データ、テキストデータまたは音声データは第１カテゴリー情報として無線伝播路１３１９を伝搬し、受信アンテナ１３１８にて受信され復調器１３０７で復調され逆拡散回路１３０８により逆拡散され多重化を解いて画像信号のみを取り出し、取り出した画像データを表示部記憶回路１３１０にストアされる。表示記憶回路１３１０にストアされた画像データは順次読み出され、画像表示部１３０５に内蔵される画像表示装置のスクリーンに表示される。

同様にスピーカ部１３２４に送られる情報も、画像表示部１３０５内部と同様な構成で複製される。説明は重複するためこれ以上は詳述しない。
ここで、復調のための搬送波は制御回路１３２３により第２カテゴリー情報として有線伝送されてくる基準信号をもとに逓倍し搬送波発振器１３０６が発振する。また、逆拡散に用いる拡散コード発生器１３２２は制御回路により第２カテゴリー情報として送られてくる基準信号に同期し拡散コードを発生する。このような構成を取ることにより搬送波は常に送受双方でトラッキングが取られるため搬送波発振器に要求される周波数精度の高いものを必要としない。また、逆拡散のコードも同期が取れるため逆拡散の回路も著しく簡素化できる。

上記のような構成を取ることにより、従来はチューナデコーダ部１３０１よりスピーカ部１３２４や画像表示部１３０５にスター型に配線が必要でかつ並直変換や高速伝送のために複雑なプロトコルを取っていたのが著しく簡素化される。また、全ての信号を無線で送する場合に比較しても、回路やプロトコルが著しく簡素化され実施上の効果は大きい。

図１５は本発明にかかる情報伝送方式のさらに他の実施例の要部を示す概念図である。
図１５において、送信部ブロック２１１２から受信部ブロック２１１３へデータを送信するものとする。ここで、送信部ブロック２１１２には、送信すべき情報を有する送信回路２１０１が設けられ、受信部ブロック２１１３には、前記送信情報を受信する受信回路２１０４が設けられている。

送信ブロック２１１２の発する送信情報は、第１カテゴリー情報および第２カテゴリー情報にカテゴリー分けされ、第１カテゴリー情報は変調器２１０２により変調され、送信アンテナ２１１０より電磁波として送信される。第２カテゴリー情報はインターフェース回路２１０３を経て電源線２１０７に重畳され電源とともに有線にて伝達される。前記送信アンテナ２１１０より発せられ空間（無線伝播路２１０８）を伝播する第１カテゴリー情報を運ぶ電磁波信号は、受信アンテナ２１１１により受信され復調器２１０６により復調され、回路２１０４へ出力される。また、電源線に重畳され有線伝送された第２カテゴリー情報は、インターフェース回路２１０５を介して回路２１０４へ伝達される。第２カテゴリー情報は、受信ブロック２１１３から送信部ブロック２１１２へ送信されることもあり、その場合はインターフェース回路２１０５からインターフェース回路２１０３へ送信される。

ここで、第２カテゴリー情報としては、高速大量データ転送を要しないもの、無線送受信のための同期情報、発振器情報、データの受信状態をフィードバックするフィードバック情報、セキュリティ強化のための暗号化情報などが考えられ、インターフェース回路２１０３またはインターフェース回路２１０５それ自身が発する情報もこの第２カテゴリー情報に含めることができる。インターフェース回路２１０３は、送信回路２１０１の発する第２カテゴリー情報も収集し、それ自身の発生する第２カテゴリー情報も合わせて、最終的に第２カテゴリー情報として送り出す。

特に、通信パケットの同期情報が無線伝播路２１０８によらず取得できれば、受信側で同期情報を抽出するための回路が不要となり受信側の回路が著しく簡略化できる。また、スペクトル拡散やＵＷＢ通信に必要な相関器の同期情報を送ることにより、相関器の構造を著しく簡略化することもできる。さらに、発振器情報が送信できれば、送受間での基準となるクロック信号が共通にすることができ、発振器に要求される発振周波数精度が著しく緩和され電子装置の実現が容易となる。また、携帯電話やＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたはＵＷＢのような近距離通信インターフェースを持つ電子装置のような場合で、第１カテゴリー情報を送る電磁波が電子装置本来の通信に妨害を与えることがある場合、電子装置の使用する電波に妨害を与えないよう電子装置の動作状況を第２カテゴリー情報として第１カテゴリー情報の送受間でやり取りすることにより、第１のカテゴリー情報を伝送する電磁波の周波数を変更し、本来の通信への妨害を除去することができる。すなわち第２カテゴリー情報として、携帯電話などではその送信チャネルの周波数、ブルートゥースやＵＷＢではそのホッピングパターンなどを選ぶこともでき、これらの信号はインターフェース回路２１０３またはインターフェース回路２１０５から発生できる。

これらの第２カテゴリー情報は、電源線２１０７に電源とともに重畳され、送信ブロック２１１２、受信ブロック２１１３の間で送受信される。電源２１１６は送信ブロック２１１２内のすべての回路に電源供給し、インターフェース回路２１０３の発する第２カテゴリー情報は重畳回路２１１５により電源線２１０７に重畳される。重畳回路２１１５の内部の詳細を一点鎖線２１１７内に説明する。端子２１２８は電源２１１６に接続され、端子２１２９は電源線２１０７に接続される。インターフェース回路２１０３より発する第２カテゴリー情報は端子２１２５からハイパスフィルタ２１２４を通じて電源線２１０７に重畳される。ローパスフィルタ２１２７により重畳された第２カテゴリー情報の信号は端子２１２８側には漏洩せず、したがって送信ブロック２１１２のすべての回路は正しく作動する。電源線２１０７に重畳された第２カテゴリー情報は分離回路２１１４により分離され、インターフェース回路２１０５に伝えられる。

一点鎖線２１１８内に分離回路２１１４の内部を詳述する。端子２１２１は電源線２１０７に接続される。端子２１２１に入った第２カテゴリー情報の信号はハイパスフィルタ２１２３により分離され、端子２１２０よりインターフェース回路２１０５に伝送される。ローパスフィルタ２１２２は第２カテゴリー情報の漏洩を阻止するため、端子２１１９からは電源２１１２より供給されるエネルギーのみが伝送され、端子２１１９を通じて受信ブロック内のすべての回路に正しく電源を供給する。第２カテゴリー情報が受信ブロック２１１３側から送信ブロック２１１２側に送られるときは、重畳回路２１１２と分離回路２１１４の回路の機能は逆になるが、図１５に示すように同一の回路構成でもよい。

このような構成をとることにより、送受信の変調器２１０２および復調器２１０６を著しく簡略化するための第２カテゴリー情報を電源線２１０７に重畳して伝送できるため、最小の配線数で電子装置内の信号のやり取りが可能となり、簡素な方法で信頼性の高い電子装置を実現することができる。

図１６は、本発明にかかる電子装置のさらにその他の実施例を示す図である。
図１６において、電子装置は本体部２２０５と表示部２２１２に分けられ、ヒンジ２２０７を介して一体化されている。ここで、電源２２１３は本体部２２０５にあり、本体部２２０５内では、基板上の配線を通じて本体部内の各電子回路に電源電圧が供給され、また重畳回路２２１４により第２カテゴリー情報が電源電圧に重畳され、電線２２１１を通じ表示部２２１２へ送られる。分離回路２２１５は重畳された電源電圧と第２カテゴリー情報を分離し、電源電圧は表示部２２１２の基板上の配線を通じて表示部２２１２の各回路へ配給される。

液晶コントローラ２２０８が発生する表示データは、第１カテゴリー情報として変調器２２００に送られ変調され送信アンテナ２２０９より電磁波（電波）に変換され空間を伝播する。送信アンテナ２２０９より送信された電磁波信号は受信アンテナ２２１０により受信され、復調器２２０２により表示データに復調され液晶ドライバ２２０１に送られ液晶表示体２２０６に表示される。

変調器２２００および復調器２２０２の同期信号は、第２カテゴリー情報として重畳回路２２１４により電源線２２１１に重畳され、電源線２２１１を通って分離回路２２１５に送られ、分離回路２２１５は電源から第２カテゴリー情報を分離して復調器２２０２に伝送する。この信号はデータ速度がそれほど高くなく、また必要な信号線の本数も少ないので、電源線２２１１に重畳しヒンジ２２０７を通って配線することは容易である。これにより、配線や部品配置の自由度も増し、図１６のように信号の送信部である変調器２２００や送信アンテナ２２０９および受信部である復調器２２０２や受信アンテナ２２１０をヒンジ２２０７から遠いところに配置することも可能である。

伝送しようとするデータが高速化するのに伴い、伝送線路内をデータ伝送させることは困難となるが、空間内の電磁波による伝送はより容易になってくる。このように有線路で同期等の制御信号を送り、変復調器の同期をとれば、復調器側で同期のための同期検出が不要となり回路が簡略化できる。しかも、有線路は電源線２２１１と共用されるため、その配線数を減らすことができる。近年の半導体素子製造技術の向上に伴い、このようにして高周波の無線伝送の変復調器を簡略化し電子装置に組み込むことはわずかなコストで可能であり、実用性の高いものである。

図１７は本発明にかかる情報伝送方式のより詳細な構成と、それを利用した電子装置のその他の実施例を示すブロック図である。
図１７において、ＣＰＵ２３０１は演算等により表示すべき表示データを生成し、ビデオメモリ２３０２に記録する。液晶コントローラ２３０３は表示体に表示させるデータ２３１９を所定順序によりビデオメモリ２３０２から読み出し、垂直同期信号２３２１、水平同期信号２３２０とともに出力する。表示するデータ２３１９は、通常ビデオメモリより画素単位でワード毎に並列でデータとして読み出されるため、並直変換回路２３０４によって並直変換され、ロジック回路２３０７に伝送される。ロジック回路２３０７は、並直変換回路２３０４から出力される信号と水平同期信号２３２０および垂直同期信号２３２１を受けてパケットを生成し、第１カテゴリー情報として変調器２３０８に送り、またその先頭をあらわす基準信号２３０６を第２カテゴリー情報としてＰＬＬ２３０９および重畳回路２３２６に出力する。第１カテゴリー情報は、ＰＬＬ２３０９で基準信号２３０６を逓倍し基準信号に同期した搬送波を発生させる。この搬送波は変調器２３０８で変調され、送信アンテナ２３１０より送信される。同時に基準信号２３０６は第２カテゴリー情報として電源線２３３０に重畳回路２３２６により重畳され、受信側にある分離回路２３２７へ伝えられる。

受信アンテナ２３１１は、前記送信アンテナ２３１０より送信された電磁波信号を受信する。そして、受信アンテナ２３１１にて受信された信号は、プリアンプ２３１２によって増幅された後、バンドパスフィルタ２３１３により不要帯域の成分が除去され復調器２３１４に入力される。また、第２カテゴリー情報として電源線２３３０に重畳され送られてきた基準信号を分離回路２３２７で分離して、この出力をもとにしてＰＬＬ２３１５により逓倍し搬送波を復元し復調器２３１４に供給し、電磁波信号の復調を行う。ロジック回路２３１６では、分離回路２３２７により分離された基準信号からパケットの先頭を検出し、パケットからパケット内の表示データ２３２２と水平同期信号２３２３、垂直同期信号２３２４、Ｘドライバの転送クロック２３２５を発生させ、液晶表示体２３１８のドライバへ出力し表示を行う。

ＰＬＬ２３０９、２３１５の発振周波数は、ラジオ受信機や携帯電話のように電波を利用する電子装置の本来の目的を妨害しないような、また妨害を受けないような周波数を選択する。２ＧＨｚ以上の周波数を選べは１００Ｍｂｐｓのデータを伝送しても占有帯域は２００ＭＨｚ程度であり、通常ほとんどの場合問題無く使用が可能である。
一般に無線通信において、送信側の変調器２３０８と受信側の復調器２３１４は扱う搬送波周波数が一致している必要があり、送信と受信の間の搬送波発振器の周波数には高い精度が要求され、その２者の誤差は直接通信品質の劣化となって現れる。しかし上記の本発明の構成によれば、変調器２３０８と復調器２３１４は同一の基準信号２３０６を使い、ＰＬＬ２３０９、２３１５により基準信号２３０６を逓倍し搬送波を生成しているので、両者の発進周波数は一致し誤差とならない。このため、搬送波発振器の精度は問題とならずコストダウン効果がある。基準信号２３０６の代わりに、直接ＰＬＬ２３０９出力を重畳回路２３２６により電源線２３３０に重畳し送出しても良い。この場合は、分離回路２３２７で分離された搬送波は、ＰＬＬ２３１５を使わず復調器２３１４に直接入力することができて、ＰＬＬ２３１５は不要である。しかし、一般的には搬送波周波数は高いため、有線路を伝送するのは困難である。上記構成のように、周波数の低い基準信号を用いて送信および受信の双方で特性の揃ったＰＬＬ２３０９、２３１５で逓倍して搬送波を作り出す方が実現性が高い。

基準信号２３０６は、第１カテゴリー情報を送るためのパケットの先頭を表す信号であり、この基準信号は第２カテゴリー情報として電源線２３３０に重畳されて送られてくるので、受信側では容易にパケットの先頭を検出することができる。そのため、パケットからデータを取り出す回路は非常に簡単になり、またパケットの先頭を表すプリアンブルの付与が必要なくなり、パケットの構造を著しく簡略化でき、また通信の実効レートを上げることができる。

上記構成を取ることで、液晶表示体２３１８へ送られる高速かつ大量の表示データの無線化が実現でき、液晶表示体２３１８の大型化に伴いより顕在化してきた、消費電力の増大、配線位置の制約、ＥＭＩ問題、信頼性劣化など有線伝送によって生じる種々の問題を除去できる。
また、第２カテゴリー情報、電源線２３３０に重畳されているので、第２カテゴリー情報のための特別な配線を要しない。電子装置の実現に当たって実装上の効果も大きい。

図１８（ａ）は本発明にかかる電子装置のさらにその他の実施例の要部のブロック図を示す図であり、実施例１６の変調器２３０８および復調器２３１４をより詳述する図である。ＰＬＬ２４０２は、実施例１６のＰＬＬ２３０９に相当し、制御回路２４０７の発する基準信号を逓倍し、前記基準信号に同期した矩形パルス搬送波を発生する発振器である。乗算器２４０１は、前記ＰＬＬ２４０２と入力データ２４０３の乗算を行い、送信信号２４０４として出力し、送信アンテナへ送る。乗算器２４０１は、入力データ２４０３およびＰＬＬ２４０２の出力ともデジタル信号であるため、排他的論理和回路で良い。論理０のとき値１のアナログ値、論理１のとき値‐１のアナログ値を対応させると、排他的論理和回路の入出力はちょうど乗算器として作用する。また、通信の通達距離が極めて近いため、他の機器等に与える高調波妨害などはもともと低く抑えられ、アンテナと変調器出力の間にフィルタなどは不要である。

復調部は以下のように動作する。図１７の受信アンテナ２３１１により受信された受信信号は増幅され不要帯域が除去された後、受信信号２４０７として乗算器２４０５に入力され、ＰＬＬ２４０８により再生された搬送波クロック信号と乗算された後、ローパスフィルタ２４０６で高周波成分が取り除かれ復調信号２４０９が復調される。ローパスフィルタ２４０６は、乗算器２４０５の出力の高域周波数成分（受信信号２４０７とＰＬＬ２４０８の再生クロック波形とのわずかな移相差により生ずる細いパルス成分）を除去し、復調信号２４０９として出力する。ＰＬＬ２４０８は、第２カテゴリー情報として電源線に重畳され伝送されてくる制御回路２４０７が発する基準信号を逓倍し、ＰＬＬ２４０２と同じ周波数で位相が同期している搬送波パルスを再生する。なお、図１８（ａ）では重畳回路と分離回路は省略してあるが、実際は制御回路２４０７とＰＬＬ２４０８の間にそれらが挿入されていることはいうまでもない。

図９（ａ）〜（ｃ）に上記に説明した変調器のタイム図を示す。すなわち同図（ａ）は送信側ＰＬＬすなわちＰＬＬ２４０２により生ずる搬送波クロック信号、同図（ｂ）は送信データ２４０３、（ｃ）は出力される送信信号２４０４である。同図のタイム図をデジタル回路と見れば、変調器は排他的論理和であり、±１の値を取るアナログ値と見れば、変調器は乗算器である。

図９（ｄ）〜（ｆ）に復調回路のタイム図を示す。すなわち同図（ｄ）は受信信号２４０７、同図（ｅ）は受信側のＰＬＬすなわちＰＬＬ２４０８から発生されるパルス列、（ｆ）は乗算器２４０５の出力で、ローパスフィルタ２４０６は、この信号から受信信号２４０７とＰＬＬ２４０８出力のわずかな位相差により生ずる高周波成分を取り除き、復調信号２４０９を復元する。

同図から明らかなように、送信側の搬送波クロック（図９（ａ））と受信側の再生搬送波クロック（図９（ｅ））は、周波数が違っていたり、位相がずれていたりすると復調がうまく作動しない。従来の無線通信では、送信側と受信側で別々に高精度の発振器を用いトラッキングを行って誤差を最小限に抑えていた。本実施例のこの構成によれば、送信側および受信側の搬送波の発生は、送信側の制御回路２４０７の発する基準信号を基準にして同じ特性のＰＬＬ２４０２、２４０８で行なっているので、常に同じ周波数が確保できる。そのため、発振周波数の安定度や周波数精度による誤差が生じない。また、安価な回路でも、きわめて安定度の高い回路を構築できる。

また、本発明に使用される無線信号伝送は通達距離が至近距離であり、十分にＳＮ比の良い通信品質が確保できるため、信号をデジタル値と見て良い程度まで増幅することができる。この場合、増幅された信号レベルは論理値レベルまで大きくなるが、該論理値によって駆動される負荷はＣＰＵから表示体までというような大きな浮遊容量を伴う長い距離ではなく、同一半導体チップ内のような極めて短い低負荷であるため、消費電力の増大にはならない。また、受信信号が論理値レベルまで増幅されないアナログレベルであっても、ＰＬＬ２４０８出力は（±１の値を取る）矩形であるため、乗算は簡単なスイッチ回路で実現できる。すなわち、増幅度の絶対値が等しく極性が逆の２つの増幅器を用意し、ＰＬＬ２４０８出力の論理レベル１のとき、受信信号４０７の反転増幅器出力をスイッチにより選び、論理レベル０のとき正転増幅器出力を選択することによって乗算を実現できる。このような構成の回路を乗算器２４０５として用いても良い。

上記構成によれば、変調器は排他的論理和回路、復調器も排他的論理和回路１つまたは正負の増幅度を持つ増幅器とスイッチ回路、およびローパスフィルタによりきわめて簡単に実現できる。

図１８（ｂ）は本発明にかかる電子装置のその他の実施例の要部のブロック図を示す図であり、実施例１６の変調器２３０８および復調器２３１４の他の例をより詳述する図である。実施例１７では簡素化したＢＰＳＫ変調を例にとったが、実施例１８では、より一般的な位相変調を使用した場合を示すためにＱＰＳＫに基づく例をあげる。
ＰＬＬ２４１３は実施例１６のＰＬＬ２３０９に相当し、制御回路２４１７の発する基準信号を逓倍し、基準信号に同期した搬送波を発生する矩形パルス発振器である。

図９（ｇ）〜（ｊ）は図１８（ｂ）に示す変調器の各部の動作を示すタイム図である。送信データのビット１（図９（ｈ））およびビット２（図９（ｉ））はエンコーダ２４１２によりエンコードされ、送信側ＰＬＬすなわちＰＬＬ２４１３により発振された搬送波（図９（ｇ））を移相器２４１４によって９０°の移相を行うかどうか、さらに乗算器２４１５によって搬送波の反転（１８０°の移相）を行うかどうかが制御され、最終的にＱＰＳＫ変調された送信信号２４１５（図９（ｊ））を出力する。

制御回路２４１７は、実施例１６のロジック回路２３０７に相当し、制御回路２４１７の発する基準信号は第２カテゴリー情報として電源電圧に重畳され、受信側にも伝送される。なお、図１８（ｂ）では、重畳回路と分離回路は省略してあるが、実際は制御回路２４０７とＰＬＬ２４０８の間にそれらが挿入されていることはいうまでもない。ＰＬＬ２４２０は、実施例１６のＰＬＬ２３１５に相当し、図１７の電源線２３３０に重畳されて送られてくる基準信号を逓倍し、再生クロックすなわち受信側の搬送波（図９（ｌ））を発生する。前記ＰＬＬ２４２０の出力する再生クロックは、第１の乗算器２４１９により受信信号２４１８（図９（ｋ））と乗算され、第１のローパスフィルタ２４２３に伝送され高域成分が除去され判別回路２４２５に伝えられる。同時に受信信号２４１８は、ＰＬＬ２４２０の発生する再生クロックパルス列を９０°移相器２４２２によって９０°移相したパルス列（図９（ｏ））と第２の乗算器２４２１によって乗算され、第２のローパスフィルタ２４２４によって高域成分が除去され判別回路２４２５に伝えられる。判別回路２４２５は、前記第１、第２のローパスフィルタ２４２３、２４２４の出力（図９（ｎ）および（ｑ））から送信データを割り出して受信信号を復調する。

上記構成によれば、送信信号の占有帯域を増やすことなく、データ伝送の高速化がはかれる。また、変復調器とも簡単なデジタル回路で実現できるため、半導体チップ内に組み込むことができ、コストや消費電力の増加は無視できる。送受信で必要となる搬送波クロックは送受信で同一の制御回路２４１７から発生される基準信号を同一の特性を持つＰＬＬ２４１３、２４２０で逓倍し、位相の揃った同一の周波数を得ているため、送受間でクロック周波数精度による誤差が生じない。安価な発振器でも、安定したデータ伝送が可能である。制御回路２４１７が基準信号の周波数を一方的に変更しても、常に送信側および受信側が追従するから、例えば無線通信機のような電子装置において、通信チャネルに応じて通信チャネルに妨害を与えないような周波数を選び、送信側で一方的に変更することができる。（これは上記実施例１６、１７のいずれにおいても同じである。）この性質をうまく使うと、通信機等の電子装置本来の目的とする通信への干渉や妨害対策を著しく容易にすることも可能である。

図１９は本発明にかかる他の情報伝送方式および電子装置の実施例の要部のブロック図を示す図である。
図１９において、ＣＰＵ２６０１、ビデオメモリ２６０２、液晶コントローラ２６０３の機能は上記実施例１６で説明したものと同じであり、液晶コントローラ２６０３により発生される表示データ２６２５、水平同期信号２６２３および垂直同期信号２６２４は拡散コード発生器２６０５によって発生される拡散コードと符号多重化回路２６０４により多重化される。この実施例では、以下のように並列データは符号多重されるため、実施例１６の並直列変換回路２３０４による並直列変換は不要であり、したがってその逆変換すなわち直並列変換回路２３１７も不要である。拡散コードとしては、互いに直交しているコードセットが用いられることが多い。拡散コードは、液晶コントローラ２６０３の発する水平同期信号２６２３にコードの先頭が同期し発生する。また、拡散コード発生器２６０５は、水平同期信号２６２３をＰＬＬ２６０６により逓倍したものを使用するので、搬送波と拡散コードは完全に同期している。

表示データ２６２５はビデオメモリ２６０２からピクセル毎にまとまって読み出されるため、並列のデジタルデータとして出力される。このデータ信号の各ビットと水平同期信号２６２３および垂直同期信号２６２４は、拡散コード発生器２６０５により発生される各コードと乗算され（または排他的論理和がとられ）アナログ加算され符号多重化される。多重化された信号は変調器２６０７によってＰＬＬ２６０６で発生される搬送波で変調され、送信アンテナ２６０８より第１カテゴリー情報として電磁波信号によって無線伝播路２６２６（空間）を通り送信される。搬送波は、ＰＬＬ２６０６により水平同期信号２６２３を逓倍して発生させるため、水平同期信号２６２３と完全に同期している。また、上述のように、水平同期信号２６２３は拡散コード発生器２６０５とも同期している。水平同期信号２６２３はまた第２カテゴリー情報として重畳回路２６１３により電源線２６２７に重畳され、受信側の分離回路２６２２に送出される。

送信された電磁波信号は、受信アンテナ２６０９で受信されプリアンプ２６１０で増幅されバンドパスフィルタ２６１１により所定帯域以外の不要信号が除去されたのち、復調器２６１２により復調される。ＰＬＬ２６１５は、第２カテゴリー情報として電源線２６２７に重畳して送られてくる水平同期信号２６２３を分離回路２６２２により分離し、これを基準として逓倍し搬送数を発生する。復調器２６１２により復調された信号は逆拡散回路２６１４に送られ、逆拡散回路２６１４にて拡散コード発生器２６１６により発生される多重化のための拡散コードと相関を計算することによって、多重化されたデータが分離される。ロジック回路２６１７は、検出した表示データや各種タイミングから、液晶ドライバを駆動するための表示データ信号２６１８、水平同期信号２６１９、垂直同期信号２６２０およびＸドライバのクロック信号２６２１の波形整形とタイミング調整を行い、液晶表示体の駆動信号として液晶表示体に送り表示を行う。

復調器２６１２と変調器２６０７の搬送波は、同一の基準信号となる水平同期信号２６２３に同期し、同じ特性のＰＬＬ２６０６およびＰＬＬ２６１５で発振されるため、両者の周波数と位相は一致し、搬送波周波数の精度による誤差を生じない。また、拡散コードも、送信側および受信側の双方において、その先頭が水平同期信号に一致しているため、逆拡散のためのタイミングを検出する必要がない。これにより、受信側での同期捕捉のための回路が不要となり、回路の簡略化が図れる。特に、コード多重の場合には、逆拡散の回路として整合フィルタでなく、相関器を使用することが可能となる。また、相関器の同期情報が第２カテゴリー情報として有線で送られてくるので、同期捕捉やスライディングを行う必要がなく、非常に簡単な回路で逆拡散が可能となる。

また、水平同期信号２６２３と垂直同期信号２６２４も表示データ２６２５とともにコード多重して送信するため、受信側では逆拡散によって即座にそれらの表示のための同期信号も検出できる。水平同期信号２６２３は第２カテゴリー情報として電源線２６２７にも重畳され送られてくるので、コード多重せずこの信号を水平同期信号２６１９として用いても良い。また、拡散利得を稼ぐためには、拡散コードの周波数帯域が十分広いものを選び、変調器２６０７の後にさらに拡散変調を行っても良い

図２０は本発明にかかる電子装置のさらに他の実施例の要部のブロック図を示す図であり、本発明にかかる情報伝送方式を、撮像素子を用いる電子装置に応用した例を示す。
図２０において、撮像素子２７０１は、制御回路２７０２から発生される水平同期信号２７２０および垂直同期信号２７２１により起動され撮像した画像データ２７１９を出力する。ロジック回路２７０３は、これらの信号を受けて無線伝送のためのパケットを構築する。該パケットは変調器２７０５により変調され、送信アンテナ２７０７から電磁波として放射される。前記変調器２７０５に用いる搬送波は、ＰＬＬ２７０６により制御回路２７０２で発する基準信号を逓倍して発振される。基準信号は、制御回路２７０２により例えばロジック回路２７０３が構築するパケットの先頭を示す信号や撮像素子を起動するための水平同期信号２７２０などが用いられる。この基準信号は、重畳回路２７０４により第２カテゴリー信号として電源線２７２３に重畳され、受信側の分離回路２７１１に送られる。

前記送信アンテナ２７０７から送信された電磁波信号は、無線伝播路（空間）２７２２を通って伝播し、受信アンテナ２７０８で受信されプリアンプ２７０９で増幅され、バンドパスフィルタ２７１０により不要な帯域外信号が除去されて復調器２７１２に入力される。ＰＬＬ２７１５は、第２カテゴリー情報として電源線２７２３から分離回路２７１１により抽出された基準信号を基準として逓倍し搬送波を生成する。復調器２７１２はまた、第２カテゴリー情報として有線路２７２３を通って伝送されてくる制御回路２７０２からの基準信号から復調に必要な同期タイミングも利用し、受信信号の復調を行う。直並列変換回路２７１４は、復調された受信パケットの中から画像データ部分を抽出し、画素毎に直並列変換を行い、画素データを生成する。これらの回路は第２カテゴリー情報として制御回路２７０２からの基準信号が利用できるため、同期のための信号検出を行う必要がなく、回路構成が著しく簡略化できる。また、搬送波周波数は送信側と常に同期しトラッキングが取られるため、その要求される精度が著しく緩和される。

ロジック回路２７１６は、復調された画素データに合わせてビデオメモリ２７１７に書きこむためのメモリアドレスを発生し、直接またはＣＰＵ２７１８を介して画像データをビデオメモリ２７１７の該アドレスに書きこむ。ＣＰＵ２７１８は、ビデオメモリ２７１７にアクセスし、画像データを様々なアプリケーションに使用する。通常撮像素子２７０１の起動などのコントロールはＣＰＵ２７１８が行うが、この起動に関する情報を撮像素子２７０１の制御回路２７０２へ伝送するために、第２カテゴリー情報として電源線２７２３に重畳し有線で伝送することもできるが、無線伝送することもできる。

その無線伝送の場合は、ＣＰＵ２７１８側および撮像素子２７０１側の双方で無線の送受信手段を持ち双方向通信を行う。特に、クラムシェル構造の携帯電話では、撮像素子２７０１と表示素子は接近して置かれ、ＣＰＵ２７１８側とは反対側にあることが多く、撮像された画像データはＣＰＵ２７１８側に送られて処理された後、表示素子側に送り返される。第２カテゴリー情報は制御回路２７０２の置かれる側に一つあればよく、その制御回路２７０２の基準信号を共通に使うことで、双方の同期を取ることができる。また、受信側では、復調に必要な同期タイミングが電源線２７２３に重畳されて送られてくるため、同期捕捉の必要がなく、配線数を減らすことができ、回路が大幅に簡略できる。

図２１は本発明にかかるデータ伝送および電子装置の実施例の要部のブロック図を示す図である。
図２１において、ＣＰＵ２８０１、ビデオメモリ２８０２、液晶コントローラ２８０３の機能は、上記実施例１６および実施例１９で説明したものと同じである。液晶コントローラ２８０３により発生される表示データ２８２５、水平同期信号２８２３および垂直同期信号２８２４は、ロジック回路２８０４により並直変換およびプリアンブル付与やパケット構築などのデータの並べ替えが行われ、シリアル信号に変換される。一次変調器２８０５は、この信号にパルス発生器２８０６によって発生されるパルス列を変調する。一次変調には、パルス列に対しパルス位置変調やバイフェーズパルス変調などが利用できる。一次変調を受けた信号は、拡散コード発生器２８０８により発生された拡散コードで拡散変調器２８０７により拡散変調される。

拡散変調されたパルス列はパルス整形回路２８０９によりスペクトル密度の低い広帯域パルスとなるように非常に短時間のパルスに波形整形を受けた後、送信アンテナ２８１０によって電磁波として放射される。放射される電磁界は、サイン波に変調をかけたものではなく、非常に細いパルス列である。
一方、水平同期信号２８２３は、パルス位置変調などのパルス変調のためのパルス発生の基準も決める。この信号は、第２カテゴリー情報の基準信号として重畳回路２８２８により電源線２８２７に重畳され、受信側の分離回路２８２９に伝送される。

放射された電磁波は、無線伝播路２８２６を通って受信アンテナ２８１１に受信され、必要に応じてプリアンプ２８１２により増幅された後、相関器２８１４によってパルス発生器２８１３の発生するパルステンプレートとの相関が計算される。前記相関器２８１４出力は、拡散コード発生器２８１６の発生する拡散コードによって逆拡散回路２８１５で逆拡散された後、復調器２８１７で復調され、一次変調前の信号（一次変調器２８０５の入力）に変換される。ロジック回路２８１８は、復調器２８１７により検出された表示データや、送信側から第２カテゴリー情報として電源線２８２７に重畳され送られてくる水平同期信号２８２３を元に、液晶ドライバを駆動するための表示データ信号２８１９、水平同期信号２８２０、垂直同期信号２８２１およびＸドライバのＸクロック信号２８２２を発生し、液晶表示体に送り表示を行う。

上記構成によれば、変調操作は時間軸上のみで行われ、構成要素のほとんどがパルスを扱うデジタル回路のみで実現でき、回路素子のＩＣ化が容易である。また、短パルスの採用によって時間方向の拡散利得を稼ぎ、電子装置本来の機能として発射される電波との耐干渉、与干渉特性を改善するばかりでなく、通信伝送路としてのマルチチャネル化も図ることができる。また、受信側では、復調に必要な同期タイミングが電源線２８２７に重畳されて送られてくるため、同期捕捉の必要がなく、配線数を減らすことができ、回路が大幅に簡略できる。

図２２は本発明にかかる電子装置のさらに他の実施例を例示する図である。本実施例は、前記実施例１４から実施例２１において、第２カテゴリー情報を電源線に重畳する他の方法を例示する。第２カテゴリー情報として搬送波のような周波数の高いものは、基本的に電源線に重畳できない。本発明の目的は、このような高い周波数の信号がうまく伝送できないので、無線で伝送するということであった。逆に、第２カテゴリー情報の周波数が低くすぎても、電源線にうまく重畳できない。重畳できても、受信側で分離がうまく行かなかったり、電源線の電圧レベルが変動することになり、機器動作に重大な影響を与えたりする。第２カテゴリー情報の周波数がこのように低くすぎる場合は、図２２のように変調をかけて伝送する。

すなわち、入力端子２９０１に入力された第２カテゴリー情報は変調器２９０３で変調し重畳回路２９０４に送出する。重畳回路２９０４は、図１５に示した重畳回路２１１５と同様に、ハイパスフィルタとローパスフィルタで容易に構成できる。変調器２９０３に入力する搬送波は、搬送波発振器２９０２で発振される。その発振周波数は、電源線２９０５に重畳できて、電子装置への影響のない適当な周波数を選ぶ。搬送波発振器２９０２は、例えば、第１カテゴリー情報を電磁波にて伝送するための搬送波を分周するなどの手段でもよい。

電源端子２９１１から供給される電源電圧には、重畳回路２９０４で第２カテゴリー情報が重畳され、電源線２９０５を通じて受電端に送られる。分離回路２９０６は、第２カテゴリー情報を分離し、復調器２９０７に出力するとともに、端子２９１２から電源電圧を受信部各部へ供給する。復調器２９０７は、第２カテゴリー情報を復調する。復調された第２カテゴリー情報は復調により通常時間遅れが伴うが、補正回路２９０９によりこれを修正する。搬送波発振器２９０８は、復調のための搬送波発生を行うが、遅延検波などを用いると、復調に必ずしも搬送波は必要でない。回路を簡単にするためには、搬送波発振器９０８が省略できる復調方式を選択すると良い。

このような回路は半導体技術の進歩によりすべて半導体チップ上に組み込むことができ、コスト的な増大がほとんど無しに実現が可能である。

図２３は本発明にかかる情報伝送方式を用いるさらにその他の電子装置の実施例を例示する図であり、半導体チップ間のデータ伝送に電源線を用いた例である。
図２３において、半導体チップ３０１２には、半導体チップ３０１２内の送信すべき複数のデータを持つ（生成する）送信回路３００１が設けられ、半導体チップ３０１２内の前記データを受信する受信回路３００５が設けられている。そして、半導体チップ３０１２から半導体チップ３０１３に向かってデータ伝送が行われるものとする。

制御回路３００３は送信すべきデータを送信回路３００１が出力するよう起動し、多重回路３００２は送信回路３００１から前記送信データを受け取り多重化する。多重化は実施例１６で述べたような並直列変換や、実施例１９のような符号多重化を使用する。変調器３００４は多重化回路３００２の出力をうけて変調を行い、送信アンテナ３０１０により電磁波信号として送信する。制御回路３００３は、同時に多重化や変調の同期その他のタイミング信号や搬送波も発生する。また、実施例１６乃至２１に説明したような手法を使って搬送波の基準となる信号も発生し、これらの信号は第２カテゴリー情報として重畳回路３０１７により電源線３０１４を通り受信側の分離回路３０１６に伝送される。

分離回路３０１６は、電源線３０１４から第２カテゴリー情報を抽出し、制御回路３００６に伝える。空間（無線伝播路）３０１５を伝播し、受信アンテナ３０１１で受信された信号は、復調器３００８で復調され、デマルチプレクス回路３００７により多重化された信号を元に戻し、信号を受信する受信回路３００５に送られる。制御回路３００６は、多重化信号や変調の同期信号その他のタイミング信号や搬送波の基準信号を重畳回路３０１７、電源線３０１４および分離回路３０１６を通じて制御回路３００３から受け取り、復調やデマルチプレクスの同期を取りまた、復調器３００８で使用する搬送波を復元する。

このような方法で信号の送信側と受信側との間で同一の基準信号を用いて同期を取ることにより、多重化、デマルチプレクスおよび変復調の回路が大幅に簡略化でき、発振周波数の精度への要求が大幅に緩和され、半導体チップ３０１２、３０１３上の回路としてすべて実現可能にする。また、実施例２２のような重畳回路および分離回路を用いると、幅広い周波数範囲で電源線３０１４によるデータの送受信が可能となる。

図２４は本発明にかかる情報伝送方式を用いる電子装置のさらに他の実施例を例示する図であり、電源線を用いたデータ伝送をホームシアタに応用した例である。ホームシアタでは、画像表示部３１０５とチューナデコーダ部３１０１とスピーカ部３１２４で構成される。画像表示部３１０５は画像表示装置を内蔵し画像信号を受けて表示する。また、スピーカ部３１２４は通常複数のスピーカ３１１１、３１１２、３１１３、３１１４、３１１５とスピーカ毎に音声信号を受けて音響効果の制御や増幅を行い、スピーカを駆動する駆動部分より構成される。

それらの間の接続に以下のような方法を取る。すなわち、チューナデコーダ部３１０１の再生部３１０２は、制御回路３１２０の指令によりＴＶチューナやＤＶＤレコーダなどの画像や音声ソースから画像や音声のデータを取り出す。再生部３１０２が出力するデータは、多重化回路３１０３にて画像および音声チャネル毎に多重化される。多重化は、制御回路３１２０の発する基準信号に同期して拡散コード発生器３１２１が発する拡散符号とチャネル毎に乗算し、これらの乗算結果をアナログ加算して行われる。多重化されたデータは変調器３１０９により変調され、第１カテゴリー情報として送信アンテナ３１１７より送信される。搬送波発振器３１０４は、制御回路３１２０の発する基準信号をもとに逓倍し搬送波を発生する。制御回路３１２０の発する基準信号は、第２カテゴリー情報として重畳回路３１２５により電源線３１１６に重畳され、画像表示部３１０５やスピーカ部３１２４に伝送される。

上記実施例１４乃至２３とは異なり、この電源線はＡＣ電源であるが、重畳回路３１２５や分離回路３１２６は、図１５に示したようなローパスフィルタとハイパスフィルタにより構成できる。端子３１２７は電源線で、チューナデコーダ部３１０１の各部に電源を供給する。画像データ、テキストデータまたは音声データは第１カテゴリー情報として無線伝播路３１１９を伝搬し、受信アンテナ３１１８にて受信され復調器３１０７で復調され、逆拡散回路３１０８により逆拡散され多重化が解かれ、画像信号のみが取り出され、取り出された画像データが表示部記憶回路３１１０にストアされる。表示記憶回路３１１０にストアされた画像データは、順次読み出され画像表示部３１０５に内蔵される画像表示装置のスクリーンに表示される。同様にスピーカ部３１２４に送られる情報も、画像表示部３１０５内部と同様な構成で複製される。

ここで、第２カテゴリー情報として電源線３１１６に重畳されて伝送されてくる基準信号は分離回路３１２６により分離され、制御回路３１２３は、それを元に画像表示部３１２８内の動作を規定する各種信号を生成する。復調のための搬送波は、制御回路３１２３の生成する制御信号を基準とし逓倍し、搬送波発振器３１０６が発振する。また、逆拡散に用いる拡散コード発生器３１２２は、制御回路３１２３の制御を受け、第２カテゴリー情報として送られてくる基準信号に同期し、拡散コードを発生する。このような構成を取ることにより、搬送波は常に送受双方でトラッキングが取られるた、搬送波発振器３１０６に要求される周波数精度の高いものを必要としない。また、逆拡散のコードも同期が取れるため、逆拡散回路３１０８も著しく簡素化できる。

また、第２カテゴリー情報を電源線３１１６に重畳することにより、画像表示部３１０５とチューナデコーダ部３１０１とスピーカ部３１２４との間を電源線３１１６のみの接続とすることで、ホームシアタの構築が可能となり、ホームシアタの構成が簡素化される。

図２５は本発明にかかる電子装置のさらにその他の実施例の要部を示す概念図である。
図２５において、送信部ブロック４１１２から受信部ブロック４１１３へデータを送信するものとする。送信情報をもつ送信回路４１０１からその情報を受信する受信回路４１０４へ情報伝送を行う。送信回路４１０１の発する送信情報は、鍵バッファ回路４１０３が保持する暗号鍵を使って暗号器４１１４で暗号化され、変調器４１０２により変調され、送信アンテナ４１１０より電磁波信号（電波）として送信される。

暗号鍵は鍵発生回路４１１６が発生し、発生された暗号鍵は鍵バッファ回路４１０３に送られ保持されるとともに、有線路４１０７を通じて送信され、受信部ブロック４１１３内の鍵バッファ回路４１０５に記憶される。前記送信アンテナ４１１０より発せられ空間（無線伝播路４１０８）を伝播する電磁波信号は、受信アンテナ４１１１により受信され復調器４１０６により復調され、復号器４１１５により復号された後、受信回路４１０４へ出力される。

鍵バッファ回路４１０３および鍵バッファ回路４１０５は、鍵発生回路４１１６が暗号鍵を送っている間はそれまで保持していた暗号鍵を保持し続け、鍵発生回路４１１６が暗号鍵を転送し終わった後に、互いに同期して暗号鍵を更新する。鍵発生回路４１１６が頻繁に鍵を更新することで、より安全性が高まる。
鍵発生回路４１１６は受信部ブロック内４１１３にあり、有線路４１０７を通じて送信部ブロック４１１２内の鍵バッファ回路４１０３に送出しても良い。

暗号器４１１４および復号器４１１５で使用する暗号は、公開鍵暗号のような複雑なアルゴリズムを用いる必要が無い。なぜならば、暗号鍵は同一機器内のような至近距離でしかも有線通信にて伝送されるため、暗号鍵配布に際して暗号鍵が盗まれたり改竄されるなどの心配が無いため、複雑な暗号鍵配布手続きを取ることなく、共通鍵暗号を直接使用することができるからである。

本実施例によれば、電子装置内部のデータを暗号化して無線にて伝送することにより、高速データ伝送の必要な配線を無くし、電子装置動作の高速化に伴い発生する種々の問題が安全性を損なうことなく一気に解決できる。

図２６は本発明にかかる電子装置のその他の実施例の要部を示す概念図である。
図２６において、送信部ブロック４２１２から受信部ブロック４２１３へデータを送信するものとする。送信情報をもつ送信回路４２０１からその情報を受信する受信回路４２０４へ情報伝送を行う。送信回路４２０１の発する送信情報は、乱数発生器４２０５によって発生される乱数が加算器４２１４により加算され、変調器４２０２により変調され、送信アンテナ４２１０より電磁波信号（電波）として送信される。乱数発生器４２０５により発生された乱数は、同時に有線路４２０７を通して受信部ブロック４２１３にある減算器４２１５にも配信される。前記送信アンテナ４２１０より発せられ空間（無線伝播路４２０８）を伝播する電磁波信号は、受信アンテナ４２１１により受信され、復調器４２０６により復調された後、減算器４２１５にて乱数発生器４２０５から配信されて来る乱数で減算され復号された後、受信回路４２０４へ出力される。

回路が単純な排他的論理和回路にて、ガロア体（ＧＦ（２））上の加算が実現できるため、加算器４２１４および減算器４２１５の構成は簡単である。送信回路４２０１がシリアルデータを出力する場合は、単純に１ビット乱数と排他的論理和を取るだけで加算が実現できる。また、ガロア体ＧＦ（２）では、加算と減算は同一の（等価な）演算であるため、復号に必要な減算器も排他的論理和回路で実現でき、構成が簡単である。送信回路４２０１の発するデータがシリアルでなくパラレルデータのときは、ビット毎に乱数と排他的論理和をとり、桁上りを無視すれば計算が簡単となる。乱数発生器４２０５による乱数発生を頻繁に行い、乱数を常に更新しつづければ、システムの安全性はさらに高まる。

乱数発生器４２０５は受信部ブロック４２１３の中にあり、有線路４２０７を通じて送信部ブロック４２１２内の加算器４２１４に送出しても良い。
上述した実施例によれば、電子装置内部のデータを乱数化して無線にて伝送することにより、高速データ伝送の必要な配線を無くし、電子装置動作の高速化に伴い発生する種々の問題を安全性を損なうことなく一気に解決できる。

図２７は本発明にかかる電子装置のさらに他の実施例の要部を示す概念図である。
図２７において、送信部ブロック４３１２から受信部ブロック４３１３へデータを送信するものとする。送信情報をもつ送信回路４３０１からその情報を受信する受信回路４３０４へ情報伝送を行う。送信回路４３０１の発する送信情報は、拡散変調器４３０２により拡散変調され、送信アンテナ４３１０より電磁波信号（電波）として送信される。拡散変調に用いる拡散符号は、拡散符号発生器４３０３により発生される。

拡散符号発生器４３０３にて発生された拡散符号は、拡散符号バッファ回路４３１４に送られ蓄えられる。同時に拡散符号発生器４３０３にて発生された拡散符号は、有線路４３０７を通じて受信部ブロック内４３１３の拡散符号バッファ回路４３１５にも送られ蓄えられる。拡散変調器４３０２は、拡散符号バッファ回路４３１４に蓄えられている拡散符号により、送信情報を拡散変調する。前記送信アンテナ４３１０より発せられ空間（無線伝播路４３０８）を伝播する電磁波信号は、受信アンテナ４３１１により受信され、復調器４３０６により逆拡散され、受信回路４３０４へ出力される。逆拡散に用いる拡散符号は、送信時に拡散変調した符号と同じものを同じタイミングで使用する。二つの拡散符号バッファ回路４３１４、４３１５は、そのために同期して作動するよう制御される。

拡散符号発生器４３０３は受信部ブロック内４３１３にあり、有線路４３０７を通じて送信部ブロック４３１２内の拡散符号バッファ回路４３１４に送出しても良い。
拡散符号は、拡散符号発生器４３０３によっていつでも自由に発生できる。変更された拡散符号は、二つの拡散符号バッファ回路４３１４、４３１５の働きにより常に送受間で同期しトラッキングが保たれているため、拡散符号は必要に応じて自由にいつでも変更できる。また、非常に長い拡散符号を使用することもできる。

第三者が漏洩電磁波信号を受信し解読を試みても、拡散符号が分からないと解読ができず、また、拡散符号は電子装置内の有線通信にて受信側に通知されているので、第三者が拡散符号を盗むことは非常に困難である。そのため、システムは非常に安全性が高い。また、長い拡散符号を用いたり、拡散符号を頻繁に変えたりすると、さらに安全性は高まる。

上述した実施例によれば、電子装置内部のデータを拡散符号化して無線にて伝送することにより、高速データ伝送の必要な配線を無くし、電子装置動作の高速化に伴い発生する種々の問題を安全性を損なうことなく一気に解決できる。

図２８は本発明にかかる電子装置のさらにその他の一実施例を示す図である。
図２８において、電子装置は本体部４４０５と表示部４４１２に分けられ、ヒンジ４４０７を介して一体化されている。そして、液晶コントローラ４４０８が発生する表示データは、乱数発生器４４１３の発生する乱数と加算され、変調器４４００に送られ変調され、送信アンテナ４４０９より電磁波（電波）に変換され、空間を伝播する。送信アンテナ４４０９より送信された電磁波信号は、受信アンテナ４４１０により受信され、復調器４４０２により復調された後、減算器４４１４により送信時に加算された乱数が減算され、表示データに復元される。表示データは液晶ドライバ４４０１に送られ、液晶表示体４４０６に表示される。

乱数発生器４４１３で発生した乱数は、有線路４４１１を通って減算器４４１４に伝送される。この信号は伝送データ速度に比較して低いレートで十分なので、また必要な信号線の本数も少ないので、ヒンジ４４０７を通って配線することは容易である。さらに、配線や部品配置の自由度も増し、同図のように信号の送信部である変調器４４００や送信アンテナ４４０９および受信部である復調器４４０２や受信アンテナ４４１０をヒンジ４４０７から遠いところに配置することも可能である。また、部品の配置の制約が減り、機器のデザインや使い勝手を向上させる上での設計上の自由度が格段に増えることになる。

伝送しようとするデータが高速化するに伴い伝送線路内を伝送させることは困難となるが、空間内の電磁波による伝送はより容易になってくる。一方、電磁波信号の漏洩による盗聴などの安全上の問題は、本実施例のように乱数を加算して無線信号とすれば、加算した乱数を知られない限り解読は不可能である。加算された乱数は電子装置内の有線路４４１１で受信側に送られるため、第三者が乱数を知ることは不可能であり、安全性は高い。

図２９は本発明にかかるデータ伝送および電子装置の実施例の要部のブロック図である。
図２９において、ＣＰＵ４５０１は電子装置全体を制御し、またＭＰＥＧやＪＰＥＧなどの圧縮画像データの伸張や撮像素子で撮像した画像データを使って、表示体に表示する画像データを生成し、ビデオメモリ４５０２に書き込む。液晶コントローラ４５０３は、液晶表示体４５１７の駆動順序に沿ってビデオメモリ４５０２より表示データ４５２５を読み出し、液晶表示体４５１７の水平同期信号４５２３、垂直同期信号４５２４とともにロジック回路４５０４へ出力する。ロジック回路４５０４は、表示データ４５２５の並直変換およびプリアンブル付与などのデータの並べ替えを行い、通信パケットを構築する。一次変調器４５０５は、この信号にパルス発生器４５０６によって発生されるパルス列を変調する。一次変調には、パルス列に対してのパルス位置変調やバイフェーズパルス変調などが利用できる。一次変調を受けた信号は、拡散符号発生器４５０８により発生された拡散符号で、拡散変調器４５０７により拡散変調される。

拡散変調されたパルス列は、パルス整形回路４５０９によりスペクトル密度の低い広帯域パルスとなるように非常に短時間のパルスに波形整形を受けた後、送信アンテナ４５１０によって電磁波として放射される。放射される電磁界は、サイン波に変調をかけたものではなく、非常に細いパルス列である。
放射された電磁波は、無線伝播路４５２６を通って受信アンテナ４５１１に受信され、必要に応じてプリアンプ４５１２により増幅された後、相関器４５１４によってパルス発生器４５１３の発生するパルステンプレートとの相関が計算される。前記相関器４５１４出力は、拡散符号発生器４５０８から有線路４５２７を通って送られてくる拡散符号によって逆拡散回路４５１５で逆拡散された後、復調器４５１７で復調され、一次変調前の信号（ロジック回路４５０４にて構成された通信パケット）に変換される。ロジック回路４５１８は、復調器４５１７により復元された通信パケットから液晶ドライバを駆動するための表示データ信号４５１９、水平同期信号４５２０、垂直同期信号４５２１およびＸドライバのＸクロック信号４５２２を発生し、液晶表示体に送り表示を行う。受信側では逆拡散に必要な拡散符号が送信側から有線路４５２７により送られてくるので、拡散符号を持つ必要がなく、また逆拡散のための同期捕捉も不要であり受信側の回路は極めて簡素化される。

ＵＷＢ通信では、漏洩する電磁波そのものが極めて微弱なスペクトル密度であり、気づかれないように第三者が傍受することが本質的に困難である。さらに、本実施例では、拡散符号が電子装置内部の閉じた空間内で有線路４５２７により受信側に伝えられるため、拡散符号を第三者が知ることができない。さらに、拡散符号はいつでも変更できるので、さらに安全性が高くなる。このため、コストをほとんど増やさずに高い安全性を保ちながら、液晶表示体４５１７へのデータ伝送の高速化に伴う従来の様々の問題を回避できる

図３０は本発明にかかる電子装置の実施例の要部のブロック図を示す図であり、本発明にかかる情報伝送方式を撮像素子を用いる電子装置に応用した例を示す。
図３０において、撮像素子４６０１は制御回路４６０２から発生される水平同期信号４６２０および垂直同期信号４６２１により起動され、撮像した画像データ４６１９を出力する。ロジック回路４６０３は、これらの信号を受けて無線伝送のためのパケットを構築する。該パケットは、暗号器４６０４により暗号化され、変調器４６０５により変調され、送信アンテナ４６０７から電磁波として放射される。

暗号に用いる鍵は、鍵発生回路４６１５により発生され、送信側の鍵バッファ回路４６０６および受信側の鍵バッファ回路４６１１に同時に送出される。鍵バッファ回路４６０６と鍵バッファ回路４６１１は、送受信双方で同期して暗号器４６０４および複号器４６１３に暗号鍵をそれぞれ出力し、復号器４６１３が正しく復号できるよう働く。受信側の鍵バッファ回路４６１１へは、鍵発生回路４６１５から有線路４６２３を通って鍵が送出される。

前記送信アンテナ４６０７から送信された電磁波信号は、無線伝播路（空間）４６２２を通って伝播し、受信アンテナ４６０８で受信されプリアンプ４６０９で増幅され、バンドパスフィルタ４６１０により不要な帯域外信号が除去されて復調器４６１２により復調される。復調された信号は、復号器４６１３により暗号が解かれ、直並列変換回路４６１４に送られる。直並列変換回路４６１４は、復調された受信パケットの中から画像データ部分を抽出し、画素毎に直並列変換を行い画素データを生成する。

ロジック回路４６１６は、復調された画素データに合わせてビデオメモリ４６１７に書きこむためのメモリアドレスを発生、直接またはＣＰＵ４６１８を介して画像データをビデオメモリ４６１７の該アドレスに書きこむ。ＣＰＵ４６１８は、ビデオメモリ４６１７にアクセスし、画像データを様々なアプリケーションに使用する。
無線通信路４６２２により伝播する信号が漏洩し、これを第三者が盗聴したとしても、信号に暗号がかかっているため、第三者が暗号鍵を手に入れない限り、伝送データの内容を知ることは非常に困難である。暗号鍵は同一機器内のような至近距離内の有線通信路により有線伝送されているため、第三者が暗号鍵を知ることは不可能であり、安全性は非常に高い。鍵発生回路４６１５と鍵バッファ回路４６０６、４６１１とは有線線路４６２３を通じて常につながっているので、暗号鍵はいつでも変更ができる。暗号鍵を頻繁に変更すれば、安全性はさらに高まる。

本実施例では、鍵発生回路４６１５がデータの送信側に置かれているが、データの受信側において、通信路４６２３を通って送信側の鍵バッファ回路４６０６に送っても、同様の効果が得られる。
上記構成、すなわち撮像素子４６０１からのデータ伝送を暗号化し、無線伝送することで、撮像素子４６０１の大型化に伴いより顕在化してきた、消費電力の増大、配線位置の制約、ＥＭＩ問題、信頼性劣化など有線伝送によって生じる種々の問題を安全性を損なうことなく除去できる。

図３１は本発明にかかる電子装置のさらに他の実施例の要部を示す概念図である。
図３１において、送信部ブロック４７１２には、送信すべき情報を有する送信回路４７０１が設けられ、受信部ブロック４７１３には、前記送信情報を受信する受信回路４７０４が設けられている。そして、送信部ブロック４７１２から受信部ブロック４７１３へデータを送信するものとする。

回路４７０１の発する送信データは、秘話回路４７０３により秘話処理が施され、変調器４７０２により変調され、送信アンテナ４７１０より電磁波として送信される。秘話回路４７０３はまた秘話コードを発生し、秘話コードを重畳回路４７１５により電源線４７０７に重畳し、電源電圧とともに有線にて受信部ブロック４７１３へ信号伝達する。秘話処理では、上記実施例で説明したような乱数の加減算や暗号化、拡散変調などを適用できる。また、秘話コードは、乱数、暗号鍵または拡散符号に相当する。

前記送信アンテナ４７１０より発せられ空間（無線伝播路４７０８）を伝播する送信データを運ぶ電磁波信号は、受信アンテナ４７１１により受信され復調器４７０６により復調され、復号器４７０５へ出力される。復号器４７０５は、電源線４７０７に重畳され有線伝送され分離回路４７１４により分離された秘話コードを使用して受信データに課せられた秘話処理をはずし、復号して受信回路４７０４へ伝達する。なお、秘話コードは、データの受信部ブロック４７１３から送信部ブロック４７１２へ送信されることもある。その場合は、秘話コードは受信部ブロック４７１３の側で発生され、４７１４が重畳回路、４７１５が分離回路となる。

秘話コードは、電源線４７０７に電源電圧とともに重畳され、送信部ブロック４７１２と受信部ブロック４７１３との間で送受信される。電源４７１６は、送信部ブロック４７１２内のすべての回路に電源電圧を供給し、秘話回路４７０３の発する秘話コードが重畳回路４７１５により電源線４７０７に重畳される。重畳回路４７１５の内部の詳細を一点鎖線４７１７内に示す。端子４７２８は電源４７１６に接続され、端子４７２９は電源線４７０７に接続される。秘話回路７４０３より発する秘話コードは、端子４７２５からハイパスフィルタ４７２４を通じて電源線４７０７に重畳される。

重畳された秘話コードの信号は、ローパスフィルタ４７２７により端子４７２８側には漏洩せず、従って送信部ブロック４７１２のすべての回路は正しく作動する。電源線４７０７に重畳された秘話コードは、分離回路４７１４により分離され、復号器４７０５に伝えられる。一転鎖線４７１８内に分離回路４７１４の内部を詳述する。端子４７２１は電源線４７０７に接続される。

端子４７２１に入った秘話コードの信号は、ハイパスフィルタ４７２３により分離され、端子４７２０より復号器４７０５に伝送される。ローパスフィルタ４７２２は、重畳されている秘話コードの情報の漏洩を阻止するので、端子４７１９からは電源４７１２より供給されるエネルギーのみが伝送され、端子４７１９を通じて受信部ブロック４７１３内のすべての回路に正しく電源電圧を供給する。秘話コードが受信部ブロック４７１３の側から送信部ブロック４７１２の側に送られるときは、重畳回路４７１５と分離回路４７１４の回路の機能は逆になるが、図２５に示すように、それぞれの回路構成は同一でもよい。

このような構成をとることにより、無線伝送する信号の安全性を保つために使用する秘話コードは電源線に重畳して伝送されるため、最小の配線数で電子装置内の信号のやり取りが可能となり、簡素な方法で信頼性および安全性の高い電子装置を実現することができる。
特に、このような構成を半導体チップ間のデータ伝送に用いると、チップ間の信号は秘話処理を課して無線で行なわれ、秘話処理のための秘話コードは電源線に重畳し伝送されるので、必要な配線は電源だけとなり、安全性を損なうことなく半導体チップの実装を極めて容易にできる。

図３２から図３９は、有線通信および無線通信のタイミングの実施例を示す図である。
図３２において、回路ブロック間でデータが無線にて送信されるとともに、それらの回路ブロック間で同期信号が有線にて同時に送信される。
また、図３３において、回路ブロック間で双方向通信が行なわれる場合、同期信号を有線にて双方向に伝送してもよいが、片方向に伝送される同期信号に同期させながら、もう一方の無線通信を行うようにしてもよい。

また、図３４において、有線と無線の両方を用いて回路ブロック間でデータの伝送を行うようにしてもよい。
また、図３５において、回路ブロック間で無線にてデータ伝送を行う場合、無線通信の制御情報を有線にて送るようにしてもよい。例えば、送信開始通知や暗号鍵を有線にて伝送し、その送信開始通知や暗号鍵を受けて無線通信を開始するようにしてもよい。また、無線通信が終了した場合、追加情報通知を有線にて行うようにしてもよい。

また、図３６において、無線通信の制御情報を有線にて送る場合、暗号鍵を有線にて伝送し、その暗号鍵の確認を有線にて行ってから、無線通信を開始するようにしてもよい。また、暗号鍵の確認でなく、制御の確認を行うようにしてもよい。
また、図３７から図３９において、暗号鍵を無線通信フレームごとに変えるようにしてもよい。ここで、各無線通信フレームごとに、暗号鍵の確認を有線にて行うようにしてもよいし、送信終了通知を有線にて行うようにしてもよい。なお、無線通信フレームとは、１回の無線通信が開始されてから、その無線通信が終了するまでの期間をいう。

本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、例えば電子装置に内蔵するハードディスクドライブなどの記憶装置とＣＰＵとの接続等、幅広い用途に適用できる。

本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を開いたときの状態を示す斜視図。 本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を閉じたときの状態を示す斜視図。 本発明の無線通信制御方法が適用される回転式携帯電話の外観を示す斜視図。 本発明の一実施例の要部を示すブロック図。 本発明の電子装置の一実施例を示す断面図。 本発明の情報伝送方式を利用した電子装置の一実施例を示すブロック図。 本発明の情報伝送方式を使った電子装置の他の実施例を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置の実施例５および実施例６の変調器および復調器をより詳述するブロック図。 本発明にかかる実施例７および実施例８を詳述するタイム図。 本発明にかかる他の電子装置の実施例の要部のブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の一実施例の要部を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の実施例の要部を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の一実施例の要部を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の一実施例の要部を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の一実施例の要部を示すブロック図。 本発明の電子装置のさらに他の一実施例を示す断面図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の一実施例を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置の実施例１６の変調器および復調器をより詳述するブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の実施例の要部を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の実施例の要部を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の実施例の要部を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置の重畳回路および分離回路の他の一実施例のブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の一実施例の要部を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の一実施例の要部を示すブロック図。 本発明の電子装置のさらに他の一実施例を示すブロック図。 本発明の電子装置のさらに他の一実施例を示すブロック図。 本発明の電子装置のさらに他の一実施例を示すブロック図。 本発明にかかる電子装置のさらに他の一実施例を示すブロック図。 本発明の電子装置のさらに他の一実施例を示すブロック図。 本発明の電子装置のさらに他の一実施例を示すブロック図。 本発明の電子装置のさらに他の一実施例を示すブロック図。 有線通信および無線通信のタイミングの一実施例を示す図。 有線通信および無線通信のタイミングの他の実施例を示す図。 有線通信および無線通信のタイミングのさらに他の実施例を示す図。 有線通信および無線通信のタイミングのさらに他の実施例を示す図。 有線通信および無線通信のタイミングのさらに他の実施例を示す図。 有線通信および無線通信のタイミングのさらに他の実施例を示す図。 有線通信および無線通信のタイミングのさらに他の実施例を示す図。 有線通信および無線通信のタイミングのさらに他の実施例を示す図。 従来の液晶表示体を持つ電子装置を説明するブロック図。 従来の液晶表示体を持つ電子装置の動作を説明するタイム図。

符号の説明

１、２１ 第１筐体部、２、２２ 第２筐体部、３、２３、２０７、２２０７、４４０７ ヒンジ、４、２４ 操作ボタン、５、２５ マイク、６、２６ 外部無線通信用アンテナ、７、１０、２７、３０ 内部無線通信用アンテナ、８、１１、２８ 表示体、９、２９ スピーカ、１２ 撮像素子、１０１、１０４、１００１、１００５ 回路要素、１０２、２００、３０８、７０７、９０５、１００４、１３０９、２１０２、２２００、２３０８、２６０７、２７０５、２９０３、３００４、３１０９、４１０２、４２０２、４４００、４６０５、４７０２ 変調器、１０６、２０２、３１４、７１２、８１７、９１２、１００８、１３０７、２１０６、２２０２、２３１４、２６１２、２７１２、２８１７、２９０７、３００８、３１０７、４１０６、４２０２、４３０６、４４０６、４５１７、４６１２、４７０６ 復調器、１１２、２１１２、４１１２、４２１２、４３１２、４７１２ 送信部ブロック、１１３、２１１３、４１１３、４２１３、４３１３、４７１３ 受信部ブロック、１０３、１０５、２１０３，２１０５ インターフェース回路、１０７、３４０、８２７、９２３、１０１４、１３１６、２７２３、４１０７、４２０７、４３０７、４４１１、４５２７、４６２３ 有線路、３２９、７２６、８２６、９２２、１０１５、１３１９、２１０８、２６２６、２７２２、２８２６、３０１５、３１１９、４１０８、４２０８、４２１１、４３０８、４５２６、４６２２、４７０８ 無線伝播路、１１０、２１２、３１０、７０８、８１０、９０７、１０１０、１３１７、２１１０、２２０９、２３１０、２６０８、２７０７、２８１０、３０１０、３１１７、４１１０、４２１０、４３１０、４４０９、４５１０、４６０７、４７１０ 送信アンテナ、１１１、２１０、３１１、７０９、８１１、９０８、１０１１、１３１８、２１１１、２２１０、２３１１、２６０９、２７０８、２８１１、３０１１、３１１８、４１１１、４２１１、４３１１、４４１０、４５１１、４６０８、４７１１ 受信アンテナ、３０１、７０１、８０１、９１８、２３０１、２６０１、２７１８、２８０１、４５０１、４６１８ ＣＰＵ、３０２、７０２、８０２、９１７、２３０２、２６０２、２７１７、２８０２、４５０２，４６１７ ビデオメモリ、２０８、３０３、７０３、８０３、２２０８、２３０３、２６０３、２８０３、４４０８、４５０３ 液晶コントローラ、８０５、２８０５、４５０５ 一次変調器、８０７、２８０７、４３０２、４５０７ 拡散変調器、２０６、２２０６、２３１８、４４０６、４５１７ 液晶表示体、９０１、２７０１、４６０１ 撮像素子、３０９、５０２、５１３、７０６、９０６、１３０４、１３０６、２９０２，２９０８，３１０４，３１０６ 搬送波発振器、３２６、５００、５１７、７１３、９０４ 分周器、３１５、５０８、５２０、７１５、９１５、２３０９、２３１５、２４０２、２４０８、２４１３、２４２０、２６０６、２６１５、２７０６、２７１５ ＰＬＬ、５０１、５０５、５１５、５１９、５２１、２４０１、２４０５、２４１５、２４１９、２４２１ 乗算器、５１４、５２２、２４１４、２４２２ ＋９０°移相器、７０５、７１６、８０８、８１６、１３２１、１３２２、２６０５、２６１６、２８０８、２８１６、３１２１、３１２２ 拡散コード発生器、７０４、２６０４ 符号多重化回路、７１４、８１５，２８１５、１３０８、２６１４、３１０８、４５１５ 逆拡散回路、８０６、８１３、２８０６、２８１３、４５０６，４５１３ パルス発生器、８０９、２８０９、４５０９ パルス整形回路、８１４、２８１４、４５１４ 相関器、２１０７、２２１１、２３３０、２６２７、２７２３、２８２７、２９０５、３０１４、３１１６、４７０７ 電源線、２１１５、２１１７、２２１４、２３２６、２６１３、２７０４、２８２８、２９０４、３０１７、３１２５、４７１５、４７１７ 重畳回路、２１１４、２１１８、２２１５、２３２７、２６２２、２７１１、２８２９、２９０６、３０１６、３１２６、４７１４、４７１８ 分離回路、２１０１，３００１、４１０１、４２０１、４３０１、４７０１ 送信回路、２１０４，３００５、４１０４、４２０４、４３０４、４７０４ 受信回路、４１０３、４１０５、４６０６、４６１１ 鍵バッファ回路、４１１４、４６０４ 暗号器、４１１５、４６１３、４７０５ 復号器、４１１６、４６１５ 鍵発生回路、４２１４ 加算器、４２１５、４４１４ 減算器、４２０５、４４１３ 乱数発生器、４３０３、４５０８ 拡散符号発生器、４３１４、４３１５ 拡散符号バッファ回路

Claims (1)

1. 第１筐体部と、
   前記第１筐体部に連結された第２筐体部と、
   前記第１筐体部と前記第２筐体部との間の位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、
   前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載された外部無線通信用アンテナと、
   前記第１筐体部に搭載され、前記外部無線通信用アンテナを介して行われる外部無線通信の制御を主として司る外部無線通信制御部と、
   前記第２筐体部に搭載された表示部と、 前記第１筐体部に搭載された第１の内部無線通信用アンテナと、
   前記第２筐体部に搭載された第２の内部無線通信用アンテナと、
   前記第１筐体部に搭載され、前記第１の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第１の内部無線通信制御部と、
   前記第２筐体部に搭載され、前記第２の内部無線通信用アンテナを介して行われる内部無線通信の制御を司る第２の内部無線通信制御部と、
   前記第１筐体部または前記第２筐体部に搭載され、前記内部無線通信にて送られる一部の情報を有線にてやり取りする有線通信部とを備えることを特徴とする無線通信端末。

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