JP4728352B2 - インターフェイス回路 - Google Patents
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Description
本発明は、高速通信を行うインターフェイス回路に関し、特に反射波の対策を行ったインターフェイス回路に関するものである。
従来の技術では、例えば出力インピーダンスを調整することで送信側回路で起こるインピーダンス不整合をなくし、反射波を軽減していた。具体的には、制御信号により出力インピーダンスを可変にする出力回路と、この出力回路と接続される実負荷伝送線路と等価なダミー伝送線路と、このダミー伝送線路の他端に接続され、前記出力回路からの初期電圧振幅を検出する電圧検出回路と、その検出した電圧値によって出力インピーダンスを制御するための制御信号を生成するインピーダンス制御信号生成回路とを備える（特許文献１参照）。
特開平１１−１７５１８号公報
しかしながら、上記従来の技術では、実際の伝送線路のインピーダンスがダミー伝送線路と一致していることを前提にしているために、実際の伝送線路とダミー伝送線路とのインピーダンスがずれている場合においては、インピーダンスの整合をとることができないので、反射波が依然発生してしまうという課題があった。
特にＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のインターフェイスでは、ケーブルや接続相手をユーザーが自由に変更できるために、市場に出回っているさまざまな機器と接続する可能性がある。市場に出回っている機器の中には、規格からインピーダンスの大きくずれたものも多く、反射波の対策を出力インピーダンスの調整で行うことには限界があり、別の手法を用いた対策が必要となっている。
上記課題を解決するために、本発明では反射波をマスクすることにより反射波に対応する手法を提供する。
具体的に説明すると、本発明に係るインターフェイス回路は、伝送線路に接続された送信回路と、通信相手から前記伝送線路を介して信号を受信するための受信回路と、前記送信回路からの送信タイミング通知信号をもとに、前記送信回路が前記伝送線路へ送信した信号の反射波をマスクして、前記通信相手から前記伝送線路を介して受信した信号のみを前記受信回路へ供給するためのマスク手段とを備えたものである。
本発明のインターフェイス回路は、上記従来の技術では対応できない反射波の対策を実現できる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
《第１の実施形態》
図１は、本発明の第１の実施形態を示す図である。図１において、１０１はＵＳＢバスにパケットを送信する送信回路、１０３はＵＳＢバスからパケットを受信する受信回路、１０２は送信回路１０１より送信タイミング通知信号１０４を受け取ってＵＳＢバスの信号をマスクするタイミングを決定するマスク回路、３０２はマスク信号１０５の有効期間だけＵＳＢバスからの受信信号１０６をマスクしてマスク済み受信信号１０７を受信回路１０３へ供給する論理回路である。マスク回路１０２は、送信タイミング通知信号１０４を受け取ってから予め定められた一定時間だけマスク信号１０５をＨＩＧＨレベルにするタイマ回路３０１を備えている。
図１は、本発明の第１の実施形態を示す図である。図１において、１０１はＵＳＢバスにパケットを送信する送信回路、１０３はＵＳＢバスからパケットを受信する受信回路、１０２は送信回路１０１より送信タイミング通知信号１０４を受け取ってＵＳＢバスの信号をマスクするタイミングを決定するマスク回路、３０２はマスク信号１０５の有効期間だけＵＳＢバスからの受信信号１０６をマスクしてマスク済み受信信号１０７を受信回路１０３へ供給する論理回路である。マスク回路１０２は、送信タイミング通知信号１０４を受け取ってから予め定められた一定時間だけマスク信号１０５をＨＩＧＨレベルにするタイマ回路３０１を備えている。
図２は、反射波と送信、受信の関係を示したものである。図２において、２０１は送信波であり、２０２は送信波２０１が反射したことによりＵＳＢバスに現れる反射波、２０３は受信するべきパケットの受信波である。Ｔは、マスク信号１０５が有効（ＨＩＧＨ）になる期間、すなわちマスク時間である。
図１において、マスク信号１０５は送信後にマスク時間Ｔの間、有効になる。反射波２０２をマスクし、かつ受信波２０３をマスクしないようにマスク時間Ｔを設定すると、受信回路１０３に伝わるマスク済み受信信号１０７は反射波２０２のみをマスクした信号になり、正規の受信信号のみが受信回路１０３に入力される。
本実施形態によれば、受信回路１０３に簡単な回路を追加するだけで、反射波による誤動作を防ぐことができる。
《第２の実施形態》
図３は、本発明の第２の実施形態を示す図である。図３において、時間測定回路４０１は送信直後の受信信号の持続時間を測定する回路であり、時間測定回路４０１で測定した時間をタイマ回路３０１に設定する。送信直後から持続している受信信号は反射波と想定されるために、測定している受信信号は反射波と想定できる。タイマ回路３０１からはマスク信号１０５が出力されて、受信回路１０３には反射波がマスクされたマスク済み受信信号１０７が入力される。マスク時間Ｔの更新は、通信開始時の１回目の通信の測定で更新することが考えられる。あるいは、送信後毎回、又は特定信号の送信後に測定結果をマスク時間Ｔとして更新することでもよい。１回目の通信時のマスク時間Ｔは０にしておいても、予め初期値として固定値を設定しておいてもよい。
図３は、本発明の第２の実施形態を示す図である。図３において、時間測定回路４０１は送信直後の受信信号の持続時間を測定する回路であり、時間測定回路４０１で測定した時間をタイマ回路３０１に設定する。送信直後から持続している受信信号は反射波と想定されるために、測定している受信信号は反射波と想定できる。タイマ回路３０１からはマスク信号１０５が出力されて、受信回路１０３には反射波がマスクされたマスク済み受信信号１０７が入力される。マスク時間Ｔの更新は、通信開始時の１回目の通信の測定で更新することが考えられる。あるいは、送信後毎回、又は特定信号の送信後に測定結果をマスク時間Ｔとして更新することでもよい。１回目の通信時のマスク時間Ｔは０にしておいても、予め初期値として固定値を設定しておいてもよい。
第１の実施形態では予め決められた時間の反射波しかマスクすることができず、反射波の持続時間が予想を超えた場合に対応できない。しかし、本実施形態によれば、実際の反射波をもとにマスク時間を延長することができるために、第１の実施形態に比べると反射波の対応範囲を広くすることができる。
《第３の実施形態》
図４は、本発明の第３の実施形態を示す図である。図４において、強度測定回路５０１はＵＳＢバス上の信号波形の振幅強度を測定する回路であり、閾値設定回路５０２は送信タイミング通知信号１０４と強度測定回路５０１の結果とをもとにマスク閾値を制御する回路である。図２の反射波２０２の強度測定を送信終了直後に行い、その結果を閾値設定回路５０２に取り込んでマスク信号１０５を生成する。マスク信号１０５は、強度測定回路５０１で測定された強度が予め測定した反射波強度以下であれば有効になる。
図４は、本発明の第３の実施形態を示す図である。図４において、強度測定回路５０１はＵＳＢバス上の信号波形の振幅強度を測定する回路であり、閾値設定回路５０２は送信タイミング通知信号１０４と強度測定回路５０１の結果とをもとにマスク閾値を制御する回路である。図２の反射波２０２の強度測定を送信終了直後に行い、その結果を閾値設定回路５０２に取り込んでマスク信号１０５を生成する。マスク信号１０５は、強度測定回路５０１で測定された強度が予め測定した反射波強度以下であれば有効になる。
本実施形態によれば、第２の実施形態と同様に第１の実施形態よりも反射波に対する対応範囲が広がるが、本実施形態では反射波の強度をもとにマスクタイミングを決定しているために、反射波の強度と実際の受信信号との差が測定可能な差である場合には反射波を一律に排除できるため、第２の実施形態よりも単純な回路で構成することができる。
《第４の実施形態》
図５は、本発明の第４の実施形態を示す図である。図５において、時間設定回路６０１は受信回路１０３より出力される受信タイミング通知信号６０２により制御される回路である。受信回路１０３において正常に受信できた受信波形について受信タイミングを、受信タイミング通知信号６０２を用いて時間設定回路６０１に通知する。通知された受信タイミングは、図２において受信波２０３が到達する時刻を示すものになる。時間設定回路６０１で受信波２０３が到達するまでの時間をマスク時間Ｔとしてタイマ回路３０１に設定することで、マスク信号１０５は反射波２０２をマスクすることができる時間の間有効な信号となる。
図５は、本発明の第４の実施形態を示す図である。図５において、時間設定回路６０１は受信回路１０３より出力される受信タイミング通知信号６０２により制御される回路である。受信回路１０３において正常に受信できた受信波形について受信タイミングを、受信タイミング通知信号６０２を用いて時間設定回路６０１に通知する。通知された受信タイミングは、図２において受信波２０３が到達する時刻を示すものになる。時間設定回路６０１で受信波２０３が到達するまでの時間をマスク時間Ｔとしてタイマ回路３０１に設定することで、マスク信号１０５は反射波２０２をマスクすることができる時間の間有効な信号となる。
本実施形態によれば、マスク範囲を受信波形から決定しているために反射波の測定回路が必要ではなくなる。反射波の強度が変動して、反射波の測定が難しい条件のときに本実施形態を採用すると、反射波の測定を行わずにマスク範囲を決定することができて有用である。
《第５の実施形態》
図６は、本発明の第５の実施形態を示す図である。図６において、閾値設定回路５０２は受信回路１０３より出力される受信タイミング通知信号７０１により制御される回路である。受信回路１０３において正常に受信している受信波形について受信タイミングを、受信タイミング通知信号７０１を用いて閾値設定回路５０２に通知する。通知された受信タイミングは、図２において受信波２０３が到達する時刻に有効になる。閾値設定回路５０２は受信タイミング通知信号７０１が有効になったタイミングで受信波２０３の強度を取り込み、マスクする閾値を決定する。
図６は、本発明の第５の実施形態を示す図である。図６において、閾値設定回路５０２は受信回路１０３より出力される受信タイミング通知信号７０１により制御される回路である。受信回路１０３において正常に受信している受信波形について受信タイミングを、受信タイミング通知信号７０１を用いて閾値設定回路５０２に通知する。通知された受信タイミングは、図２において受信波２０３が到達する時刻に有効になる。閾値設定回路５０２は受信タイミング通知信号７０１が有効になったタイミングで受信波２０３の強度を取り込み、マスクする閾値を決定する。
本実施形態によれば、マスクする強度を受信波をもとに動的に変化させることができ、受信波の強度が強ければ、マスクする閾値をより高く設定することができ、反射波による誤動作を効果的に防ぐことができる。
《第６の実施形態》
図７は、本発明の第６の実施形態を示す図である。図７において、強度測定回路５０１からは、予め設定された強度以上の受信波を受け取ったときにマスクを中断させるマスク中断信号８０１が出力される。タイマ回路３０１は、送信回路１０１から送信タイミング通知信号１０４を受け取り、送信終了後に予め設定されたマスク時間Ｔだけマスク信号１０５を有効にする。第１及び第２の論理回路８０２，８０３は、マスク信号１０５がＨＩＧＨレベルであり、かつマスク中断信号８０１がＬＯＷレベルであるときに受信信号１０６にマスクをかけるが、マスク中断信号８０１がＨＩＧＨレベルになるとマスクを中断する。したがって、マスク中断信号８０１はマスク信号１０５が有効であっても強制的にマスクを中断させることができ、マスク時間Ｔの設定時間以内に受信波２０３が来た場合でも対応することができる。
図７は、本発明の第６の実施形態を示す図である。図７において、強度測定回路５０１からは、予め設定された強度以上の受信波を受け取ったときにマスクを中断させるマスク中断信号８０１が出力される。タイマ回路３０１は、送信回路１０１から送信タイミング通知信号１０４を受け取り、送信終了後に予め設定されたマスク時間Ｔだけマスク信号１０５を有効にする。第１及び第２の論理回路８０２，８０３は、マスク信号１０５がＨＩＧＨレベルであり、かつマスク中断信号８０１がＬＯＷレベルであるときに受信信号１０６にマスクをかけるが、マスク中断信号８０１がＨＩＧＨレベルになるとマスクを中断する。したがって、マスク中断信号８０１はマスク信号１０５が有効であっても強制的にマスクを中断させることができ、マスク時間Ｔの設定時間以内に受信波２０３が来た場合でも対応することができる。
本実施形態によれば、反射波による誤動作を防ぐとともに、マスク時間内に本来の信号を受信する可能性がある環境にも対応することができる回路を提供することができる。
《第７の実施形態》
図８は、本発明の第７の実施形態を示す図である。図８において、強度測定回路５０１からは、予め設定された強度以上の受信波を受け取ったときに有効になるマスク時間更新信号９０１が出力されており、タイマ回路３０１に接続される。タイマ回路３０１は送信回路１０１から送信タイミング通知信号１０４を受け取り、送信終了後に予め設定された時間Ｔだけマスク信号１０５を有効にする。ただし、タイマ回路３０１はマスク時間Ｔ以内にマスク時間更新信号９０１が有効になった場合には予め設定されているマスク時間Ｔを減少させる。つまり、マスク回路１０２は、マスク時間Ｔの設定時間以内に受信波２０３が来た場合には受信信号１０６をマスクしないように動作する。
図８は、本発明の第７の実施形態を示す図である。図８において、強度測定回路５０１からは、予め設定された強度以上の受信波を受け取ったときに有効になるマスク時間更新信号９０１が出力されており、タイマ回路３０１に接続される。タイマ回路３０１は送信回路１０１から送信タイミング通知信号１０４を受け取り、送信終了後に予め設定された時間Ｔだけマスク信号１０５を有効にする。ただし、タイマ回路３０１はマスク時間Ｔ以内にマスク時間更新信号９０１が有効になった場合には予め設定されているマスク時間Ｔを減少させる。つまり、マスク回路１０２は、マスク時間Ｔの設定時間以内に受信波２０３が来た場合には受信信号１０６をマスクしないように動作する。
本実施形態によれば、反射波による誤動作を防ぐとともに、マスク時間内に来た受信波にもマスク時間を調整して対応することができる回路を構成することができる。
本発明のインターフェイス回路は、反射波の影響を防ぎ、安定して動作する装置を実現する手段として有用である。
１０１ 送信回路
１０２ マスク回路
１０３ 受信回路
１０４ 送信タイミング通知信号
１０５ マスク信号
１０６ 受信信号
１０７ マスク済み受信信号
２０１ 送信波
２０２ 反射波
２０３ 受信波
３０１ タイマ回路
３０２ 論理回路
４０１ 時間測定回路
５０１ 強度測定回路
５０２ 閾値設定回路
６０１ 時間設定回路
６０２ 受信タイミング通知信号
７０１ 受信タイミング通知信号
８０１ マスク中断信号
８０２，８０３ 論理回路
９０１ マスク時間更新信号
Ｔ マスク時間
１０２ マスク回路
１０３ 受信回路
１０４ 送信タイミング通知信号
１０５ マスク信号
１０６ 受信信号
１０７ マスク済み受信信号
２０１ 送信波
２０２ 反射波
２０３ 受信波
３０１ タイマ回路
３０２ 論理回路
４０１ 時間測定回路
５０１ 強度測定回路
５０２ 閾値設定回路
６０１ 時間設定回路
６０２ 受信タイミング通知信号
７０１ 受信タイミング通知信号
８０１ マスク中断信号
８０２，８０３ 論理回路
９０１ マスク時間更新信号
Ｔ マスク時間
Claims (8)
- 伝送線路に接続された送信回路と、
通信相手から前記伝送線路を介して信号を受信するための受信回路と、
前記送信回路からの送信タイミング通知信号をもとに、前記送信回路が前記伝送線路へ送信した信号の反射波をマスクして、前記通信相手から前記伝送線路を介して受信した信号のみを前記受信回路へ供給するためのマスク手段とを備え、
前記マスク手段のマスク時間は、送信直後の受信信号の持続時間を計測した結果により制御されることを特徴とするインターフェイス回路。 - 請求項１記載のインターフェイス回路において、
前記マスク手段のマスク時間として、初回の受信時には予め設定した初期値を使用することを特徴とするインターフェイス回路。 - 伝送線路に接続された送信回路と、
通信相手から前記伝送線路を介して信号を受信するための受信回路と、
前記送信回路からの送信タイミング通知信号をもとに、前記送信回路が前記伝送線路へ送信した信号の反射波をマスクして、前記通信相手から前記伝送線路を介して受信した信号のみを前記受信回路へ供給するためのマスク手段とを備え、
前記マスク手段は、マスクする信号強度が反射波の強度測定の結果によって制御されることを特徴とするインターフェイス回路。 - 請求項３記載のインターフェイス回路において、
前記マスク手段は、前記反射波の強度測定を送信直後の受信信号の強度を測定することで行い、閾値を決定することを特徴とするインターフェイス回路。 - 伝送線路に接続された送信回路と、
通信相手から前記伝送線路を介して信号を受信するための受信回路と、
前記送信回路からの送信タイミング通知信号をもとに、前記送信回路が前記伝送線路へ送信した信号の反射波をマスクして、前記通信相手から前記伝送線路を介して受信した信号のみを前記受信回路へ供給するためのマスク手段とを備え、
前記マスク手段のマスク時間は、送信直後の反射波でない正規の受信信号の到達時間の測定結果によって制御されることを特徴とするインターフェイス回路。 - 伝送線路に接続された送信回路と、
通信相手から前記伝送線路を介して信号を受信するための受信回路と、
前記送信回路からの送信タイミング通知信号をもとに、前記送信回路が前記伝送線路へ送信した信号の反射波をマスクして、前記通信相手から前記伝送線路を介して受信した信号のみを前記受信回路へ供給するためのマスク手段とを備え、
前記マスク手段は、正規の受信信号の強度を測定した結果から、マスクする信号強度の閾値を制御することを特徴とするインターフェイス回路。 - 伝送線路に接続された送信回路と、
通信相手から前記伝送線路を介して信号を受信するための受信回路と、
前記送信回路からの送信タイミング通知信号をもとに、前記送信回路が前記伝送線路へ送信した信号の反射波をマスクして、前記通信相手から前記伝送線路を介して受信した信号のみを前記受信回路へ供給するためのマスク手段とを備え、
前記マスク手段は、送信直後の一定時間受信波形をマスクし、受信信号の強度が一定強度を超えると前記受信信号のマスクを停止する回路を備えたことを特徴とするインターフェイス回路。 - 伝送線路に接続された送信回路と、
通信相手から前記伝送線路を介して信号を受信するための受信回路と、
前記送信回路からの送信タイミング通知信号をもとに、前記送信回路が前記伝送線路へ送信した信号の反射波をマスクして、前記通信相手から前記伝送線路を介して受信した信号のみを前記受信回路へ供給するためのマスク手段とを備え、
前記マスク手段は、送信直後の一定時間受信波形をマスクし、マスク中に受信信号の強度が一定強度を超えるとマスク時間を少なくする制御を行う回路を備えたことを特徴とするインターフェイス回路。
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