JP4852529B2 - セットトップボックス装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に衛星通信に関連し、より詳細には衛星セットトップボックスの２２ｋＨｚトーン動作の検証に関連する。

オープンスダンダードであるＤｉＳＥｑＣ（デジタル衛星機器制御）仕様は、２２ｋＨｚトーンのオン及びオフの高速切り替えを利用する。このように、特別に設計された受信機は、受信機と接続され得る低雑音ダウンコンバータ（ＬＮＢ）のような多数の装置と通信し及びそれらを制御することができる。ＤｉＳＥｑＣメッセージは、受信機（マスター）の入力からＬＮＢ及び／又は他の装置へ同軸ケーブルにより供給されるＬＮＢ電源で変調された２２ｋＨｚトーンの短いバーストのシーケンスとして送信される。メッセージは、それぞれ９ビット（８ビットのデータ＋１ビットの奇数パリティビット）の複数のデジタルバイトを有する。各ビットは固有の時間を占め、２２ｋＨｚバーストで満たされるその時間の比率は、そのビットが１であるか又は０であるかを決定する。これは単純なパルス幅変調方式である。

ＤｉＳＥｑＣシステムは、主として複数の衛星及び／又は複数の帯域のシステムの問題を簡単に対処するために設計されている。ＤｉＳＥｑＣシステムは、入力を切り替える命令、装置内で周波数を変更する命令及び多くの他の命令を有すると共に、システム内でカスタムコマンドを利用可能にする。

ＤｉＳＥｑＣプロトコルの最初のバイトは、フレームバイトである。このバイトの最初の５ビットは、「１１１００」のパターンに従い、受信装置（スレーブ）はこれにより信号と同期する。いくつかのビット定義は、ＤｉＳＥｑＣの改訂により変更され得る。またカスタムデータの定義が利用可能になり得る。６番目のビットは、メッセージがマスターからの命令である場合に「０」に、メッセージがスレーブからの応答である場合に「１」に設定される。７番目のビットは、応答が要求される場合「１」に、そうでない場合に「０」に設定される。最後のフレームビットは、このメッセージが応答が受信されていないメッセージの再送か否かを示す。２番目のバイトは、メッセージがどの装置群へ向けられているかを示す。前半（４ビット）は、装置の種類（ＬＮＢ、スイッチ、ポジショナー、等）を示し、後半は詳細な型を示す。このアドレスバイトの前半及び後半のそれぞれで、「０」はメッセージが全装置へ向けられていることを意味する。次に命令バイトがある。これは実際に受信装置が行うべき事を示す。この次に、命令に関連する数字（別個の偏光器から要求された角度のような）を伝える複数のデータバイトが続く。

完全なＤｉＳＥｑＣプロトコルに対応するために必ずしも必要ではない単純なスイッチの制御のため、トーンバーストとして知られるプロトコルの拡張が利用される。１２．５ｍｓの連続する２２ｋＨｚトーンのバーストは、スイッチの位置「Ａ」を選択するために利用される。ＤｉＳＥｑＣの９個の「１」ビットのシーケンスは、位置「Ｂ」を選択するために利用される。

セットトップボックスの一部のハードウェアが自己診断手順を実行すれば、ユーザーのセットトップボックスの設置を故障点検すると同時に、問題を絞り込むために役立つだろう。１つ又は２つのトランジスター及び少しの別個の部品のみを有する簡単な検出回路は、この診断を実行するために実装され得る。この追加回路は、追加コストを要しそれ自体が故障する可能性があり、またセットトップボックスのＬＮＢ電源が実際に正しく動作していてもセットトップボックスに問題があると誤って表示する可能性がある。

従って、セットトップボックスのＬＮＢ電源の２２ｋＨｚ成分が正しく機能しているか否かを、規格の範囲内でそのための如何なる追加ハードウェアを必要とすることなく決定する必要がある。

セットトップボックス装置は、メッセージを送信する送信回路、及び制御メッセージを受信し制御メッセージと送信されたメッセージを比較する受信回路を有する。送信されたメッセージは、デジタル衛星環境の制御メッセージである。

別の実施例では、セットトップボックス装置は、メッセージを送信する送信回路、送信されたメッセージに対する応答をエミュレートするために制御される入力端子、及びエミュレートされた応答を受信されたメッセージと比較する回路を有する。

衛星セットトップボックスで２２ｋＨｚトーン動作を検証する方法は、送信機でデジタル衛星環境制御メッセージを送出する段階、送信機の制御を制御された入力端子に変更する段階、制御メッセージに対するエミュレートされた応答を送出するために入力端子にパルスを供給する段階、及び動作を検証するためにエミュレートされた応答を受信された応答と比較する段階、を有する。

本発明は、図を参照した以下の説明を考慮することにより、より完全に理解されるだろう。

衛星セットトップボックスの一部として、ＬＮＢ電源は、２２ｋＨｚトーン又はＬＮＢ又は多重スイッチのようなセットトップボックスと接続され得る他の周辺機器との通信のためのパルス幅変調された２２ｋＨｚトーンの生成を有して良い。本発明は、セットトップボックスに、セットトップボックスのＬＮＢ電源のこの２２ｋＨｚ成分が正しく機能しているかどうかを、ＬＮＢ及び／又は周辺機器との通信に利用されるセットトップボックス内に既に存在するハードウェアを用い決定させる。

本発明は、セットトップボックスのＬＮＢ電源の２２ｋＨｚ成分が正しく機能しているか否かを、規格の範囲内でそのための如何なる追加ハードウェアを必要とすることなく決定する手順である。

図１は、衛星セットトップボックス（ＳＴＢ）の一般的なフロントエンド装置のブロック図１００である。衛星信号は、ＬＮＢ及び／又は多重スイッチ及び／又は他の付属品を有する屋外装置（ＯＤＵ）（図示されない）からＳＴＢの衛星入力１０１へ同軸ケーブルを介してもたらされる。無線周波数（ＲＦ）信号は、衛星チューナー１０２へ渡される。２２ｋＨｚトーン及び／又はＤｉＳＥｑＣメッセージは、ＤｉＳＥｑＣ受信機１０５へ渡される。トーンは、ＬＮＢ電源又はＯＤＵのどちらで発生したかに関わらず、ＤｉＳＥｑＣ受信機１０５において現れる。ＬＮＢ電源１０３は、無線周波数ＲＦ信号をＳＴＢへ伝送する同軸ケーブルと同一の同軸ケーブルを介し、直流及び制御信号をＯＤＵへ渡す。制御信号は、ＤｉＳＥｑＣメッセージ又はいくつかの同様のパルス幅変調メッセージ体系又は連続トーンを有し得る。

衛星信号がＳＴＢで得られない理由に関する問題を診断する必要が生じた場合、多くの物が故障している可能性がある。この問題は、通信断又はケーブル故障からＳＴＢ内の回路に関する問題まであらゆる原因から生じ得る。２２ｋＨｚ成分を検査しＬＮＢ電源のこの成分が正しく動作しているかを検証することは、問題を絞り込み、そして不良箇所を「解決し」防止することに役立つ。これは、少ないトランジスターと少ない別個の部品を有する、この目的のために特別に設計された小さな回路により達成され得る。しかしながら、ＳＴＢが既にＯＤＵ制御用のＤｉＳＥｑＣ ２．ｘ（双方向）を実施する回路を有している場合、この既存の回路は、ＬＮＢ電源の２２ｋＨｚトーン成分が正しく動作しているかを検証するために利用され得る。２２ｋＨｚは、ＤｉＳＥｑＣ送信機１０４の送信回路を、元来のＤｉＳＥｑＣメッセージを送信するだけでなく、ＬＮＢ又は多重スイッチのようなＤｉＳＥｑＣバスの装置から生じる応答をエミュレートするために利用することにより検証され得る。ＬＮＢ電源及びＤｉＳＥｑＣ回路の設計によって、回路の受信部がまさに送信されているものを「受信する」ことが可能である。受信されたデータは、次に送信されたデータ及び検証された２２ｋＨｚ動作と比較され得る。ＤｉＳＥｑＣ回路及びＬＮＢ電源が、受信部にまさに送信されているものを「受信」させないように設計されている場合（つまり送信されているものを無視する）、２２ｋＨｚはバスの応答をエミュレートすることにより検証され得る。これは、ＳＴＢのソフトウェア制御下で、汎用入力／出力（ＧＰＩＯ）端子を用いＬＮＢ電源を通じて応答を「ビットバンギング」し、ＤｉＳＥｑＣメッセージを生成することにより行われ得る。受信されたデータは、次に２２ｋＨｚトーンを検証するために期待されるエミュレートされた応答と比較され得る。

他にもいくつかの動作がある。ＳＴＢからの２２ｋＨｚトーンは、ＯＤＵを正しく制御するために十分な振幅を有さなければならない。これは、通常ＤｉＳＥｑＣバスに期待されることと異なるかも知れない。ＤｉＳＥｑＣ受信機の設計が振幅閾値を調整させるものなら、振幅を検証することも可能であり得る。２２ｋＨｚをエミュレートされた応答で検査する場合にいくつかの問題が生じ得る。ＤｉＳＥｑＣバスには、元来の送信信号に対し実際に応答する装置が存在し得る。応答の形式とタイミングが正しく且つ期待されるものであれば、これもまた２２ｋＨｚの送信が正しく動作していることを立証するだろう。しかしながら、応答が期待されたものでない場合、２２ｋＨｚトーンが正しく動作していることを真に立証するためにエミュレートされた応答が必要とされる。エミュレートされた応答は、しかしながら、ＯＤＵからの応答とバスで「競合」し得る。そして２つのメッセージは譲歩し得る。この競合は、元来の送信されたＤｉＳＥｑＣメッセージの注意深い選択により除去され得る。例えば、元来の送信されたＤｉＳＥｑＣ命令は、「スリープ」命令であり得る。「スリープ」命令はバスの全ての装置をスリープモードにし、そしてそれら装置は「アウェイク」命令を受信するまで更なる命令に応答しない。ＤｉＳＥｑＣバスの装置が正常動作を再開するよう、「アウェイク」命令は、検査の完了後に送信される必要がある。バス競合を回避する方法の別の例は、応答が期待されないＤｉＳＥｑＣ命令を送信することである。「リセット」命令は、このような命令の例である。バス競合を回避するもう１つの例は、元来の送信される命令を「未知の」命令にすることである。例えば、正しいＤｉＳＥｑＣメッセージの最初のニブルは、常に２進数ビット「１」、「１」、「１」、「０」を有する。従って未知の命令は、このパターンと一致しないビットパターンを有する最初のニブルを有する。

図２は、エミュレートされた応答を受信することによる、２２ｋＨｚトーンを検証する方法の例のフロー図２００である。図中の太字は、ＤｉＳＥｑＣバスで送信される１６進数の命令を示す。元来のＤｉＳＥｑＣメッセージは送信機で送信され２０１、続いてバスが空く十分な時間を待つ２０２。この最初のメッセージは、単にバスを知られている状態にするために送信され、任意である。この時点で、このような制御が存在する場合、ＤｉＳＥｑＣ受信回路の電圧閾値は調整され得る２０３。この段階も任意である。ＤｉＳＥｑＣメッセージは、次に送信機で送信される２０４。ＤｉＳＥｑＣ送信機の制御は、汎用入力／出力（ＧＰＩＯ）端子へ移る２０５。エミュレートされた応答を送信する前に、バスの少なくとも１５ミリ秒の沈黙が必要である２０６。

ＧＰＩＯ端子は、ＨｉｇｈとＬｏｗのパルスを供給され、エミュレートされた「応答」を送信するＬＮＢ電源の設計に従い２２ｋＨｚトーン又は２２ｋＨｚトーンのエンベロープを生成する２０７。返送されるバイトは、特定のバイト列と適切な奇数パリティビット、つまり０ｘＡ５＋「１」になるよう任意に選択される。受信機がメッセージを完全に受信するために十分な時間を待つ２０８。受信されたバイトは、期待されたバイト列０ｘＡ５＋「１」と比較される２０９。受信されたメッセージが期待されたバイト列と同一である場合、２２ｋＨｚトーンは正しく動作している２１０。受信されたメッセージが期待されたバイト列と同一でない又は如何なるメッセージも受信されない、且つ比較２０９が最初の試行の場合、別の命令が送信される２１３。比較検査が最初の試行でない場合、２２ｋＨｚトーンは正しく動作していない２１２。再試行の数は任意であり、バス衝突の確率及び／又はユーザー設定に基づき選択される。

本願明細書は本発明の原理を組み込んだ種々の実施例を詳細に示し説明したが、当業者は、本発明の原理に包含される多くの他の変更された実施例を直ちに考案するだろう。

本発明を実施する衛星セットトップボックスのフロントエンド装置の例のブロック図である。 本発明による２２ｋＨｚトーン動作を検証する方法の例のブロック図である。

Claims (6)

1. セットトップボックス装置であって、
   前記セットトップボックス内の電源からパワーを供給する同軸ケーブルを介してデジタル衛星環境の制御メッセージを送信し、送信された前記制御メッセージに対する応答をエミュレートすることにより生成された応答を送信する送信回路、及び
   該同軸ケーブルからのデジタル衛星環境の制御メッセージに対する応答メッセージを受信し、前記受信された応答メッセージを前記送信回路から得た前記エミュレートされた応答と比較し、前記受信された応答メッセージと前記生成された応答と同一である場合に、前記送信された制御メッセージは正しく動作していると決定する受信回路、
   を有するセットトップボックス装置。
2. 前記デジタル衛星環境の制御メッセージは、２２ｋＨｚのデジタル衛星環境の制御メッセージである、請求項１記載のセットトップボックス装置。
3. 前記電源は２２ｋＨｚトーンを有し動作する低雑音ＬＮＢダウンコンバータ電源である、請求項１記載のセットトップボックス装置。
4. 前記デジタル衛星環境の制御メッセージ及び生成された応答は、それぞれ前記ＬＮＢ電源の２２ｋＨｚトーン動作の検証動作のためのデジタル衛星環境の制御メッセージである、請求項３記載のセットトップボックス装置。
5. セットトップボックス装置であって、
   前記セットトップボックス内の電源からパワーを供給する同軸ケーブルを介してデジタル衛星環境の制御メッセージを送信する送信回路、
   前記送信された制御メッセージに対する応答をエミュレートするため制御される入力端子、
   前記同軸ケーブルから前記デジタル衛星環境の制御メッセージに対する応答メッセージを受信する回路、及び
   前記入力端子からの前記エミュレートされた応答を前記受信されたメッセージと比較し、前記送信された応答メッセージが前記エミュレートされた応答と同一である場合に、前記送信された制御メッセージは正しく動作していると決定する回路、
   を有するセットトップボックス装置。
6. 前記デジタル衛星環境の制御メッセージ及び生成された応答は、それぞれ２２ｋＨｚのデジタル衛星環境の制御メッセージである、請求項５記載のセットトップボックス装置。

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