JP4992489B2 - インターフェース装置及び接続検出方法 - Google Patents
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Description
近年、自動車のエレクトロニクス化が急速に進んでいる。これに伴い、多種多様な機能が追加され、高品質なデジタル映像及び音声コンテンツを自動車内で鑑賞するための高速、高帯域の情報系LANの整備が必要となってきており、このような車載マルチメディア機器をつなぐ情報系車載LANとして車載用1394(IDB1394)規格が注目されている。
請求項6に記載の発明は、2組のペアケーブルを含むバスケーブルで接続された他のノードとの間でデータの送受信を行うノードに備えられたIDB1394規格に準拠したインターフェース装置であって、前記データを前記他のノードに送信する送信回路と、電圧値の一定な一定電圧を生成する一定電圧生成回路と、前記ノードがスリープステートに遷移したときに、前記一定電圧生成回路を動作させる一定電圧制御回路と、を備え、前記一定電圧生成回路は、前記スリープステートに遷移したときに前記送信回路及び前記バスケーブルを介して前記一定電圧を前記他のノードに送信する。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図5に従って説明する。
図1は、シリアルインターフェースの車載用規格であるIDB1394に準拠したデータ転送を行うネットワークシステムを概略的に示すブロック図である。
次に、各ノードA〜Cが備えるインターフェース回路10A〜10Cについて図2に従って説明する。図2は、ノードAのインターフェース回路10Aの第1ポートP1AとノードBのインターフェース回路10Bの第1ポートP1Bとの接続を示すブロック図である。なお、ここではノードAのインターフェース回路10Aの第1ポートP1Aについて具体的に説明するが、第2ポートP2Aも同様の構成を備えている。また、インターフェース回路10B,10Cについても、インターフェース回路10Aと同様の構成を備えている。
ステートマシン41Aは、受信回路20AからパケットデータPDあるいはトーン信号TSが入力される。ステートマシン41Aは、受信回路20Aから入力されたパケットデータPDをリンク層50Aに出力する。また、ステートマシン41Aは、第1ポートP1Aとは別のポート(ここでは、第2ポートP2A)にノードが接続されている場合には、第1ポートP1Aから入力されたパケットデータPDを、第2ポートP2Aを介して該第2ポートP2Aに接続されるノードに送信する。
図4に示すように、送信回路30Aにおいて、上記ステートマシン41AからのパケットデータPD、トーン信号生成回路42Aからのトーン信号TS等のデータが入力されるデータ入力線は、ドライバ回路31の入力端子に接続されている。ドライバ回路31は、データ入力線から入力されたデータに基づいて、バスケーブル1aを構成する1組のペアケーブルTPB1,XTPB1に相補信号を出力する。1組のペアケーブルTPB1,XTPB1は、接続されるノードBの受信回路20BのペアケーブルTPA2,XTPA2に、パケットデータPDあるいはトーン信号TSに基づく相補信号を送信する。
図1に示すトポロジにおいては、バスケーブル1a,1bにより他のノードに接続されているノードAの第1ポートP1A及び第2ポートP2A、ノードBの第1ポートP1B及びノードCの第1ポートP1Cに対応するステートマシンがActiveステートST3に遷移されている(図5参照)。
(1)ステートマシンがSleepステートST5に遷移したときにバイアス電圧Vbを生成するバイアス電圧生成回路32を設けた。また、他のノードから入力されるバイアス電圧Vbに基づく検出電圧Vdを検出して、接続検出信号DSを出力するバイアス電圧検出回路22を設けた。これにより、スリープステートに遷移したノード同士がバスケーブルにより接続されたときに、バイアス電圧Vbという特定の信号がノード間で送受信され、受信回路(例えば、ノードAの受信回路20A)においてそのバイアス電圧Vbに基づく検出電圧Vdが検出されるようになる。そして、この検出電圧Vdは、バスケーブルによりノード同士が接続されてはじめて検出される電圧であるため、この検出電圧Vdの検出によって物理的な接続を認識することができる。さらに、検出電圧Vdの検出に応じて出力される接続検出信号DSに基づいて、送信回路(例えば、ノードAの送信回路30A)からトーン信号TSが出力されるようになるため、ステートマシンをSleepステートST5からDisconnectedステートST1に遷移させることができる。
以下、本発明の第2実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。この実施形態では、ステートマシンの状態遷移が上記第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。なお、この実施形態の各ノードA〜Cに設けられたインターフェース回路10A〜10Cは、第1実施形態と略同様の構成を備えている。先の図1〜図5に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
(5)通常、ループテストにおいてループ接続が検出されて論理的に切断されて低消費電力ステートに遷移した場合(Sleep1ステートST7)には、物理的な接続が存在する。従って、上記第1実施形態のSleepステートST5と同様に、Sleep1ステートST7においても各ノード間でバイアス電圧Vbが送受信されると、常に検出電圧Vdが検出されることになる。そして、この検出電圧Vdの検出に基づいてトーン信号が生成されてしまうと、DisconnectedステートST1を経由して、UntestedステートST2に遷移して論理的切断を解除することになり、再度ループ接続が形成されることになってしまう。その結果、ループ接続とSleepステートへの遷移とが繰返し行われることになる。
以下、本発明の第3実施形態について、図8を参照して説明する。この実施形態では、ステートマシンの状態遷移と検出電圧Vdの処理方法が上記第1及び第2実施形態と異なっている。以下、第1及び第2実施形態との相違点を中心に説明する。なお、先の図1〜図7に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
(6)ステートマシン41A内のメモリへのフラグ値「1」の書き込みによって、検出電圧Vdが検出されない期間を経てから検出電圧Vdが検出されたときにのみ、トーン信号TSを生成するようにした。換言すると、一度物理的な接続が切断されない限り、トーン信号TSが生成されないようにした。これにより、SleepステートST5に遷移してから常に物理的な接続のある場合、すなわちLoop_disabledステートST6からSleepステートST5に遷移した場合には、トーン信号TSが生成されない。従って、第2実施形態において説明したループ接続とスリープステートへの遷移との繰返しの発生を抑制することができる。
・図9に示されるように、バイアス電圧生成回路32を構成するようにしてもよい。すなわち、バイアス電圧生成回路32を構成するPチャネルMOSトランジスタQPのドレインを、抵抗Rbと高抵抗Rcとの接続点に接続し、抵抗Rbを、バイアス電圧Vbを生成するための抵抗Ra(図4参照)として兼用するようにしてもよい。
・上記各実施形態において、低抵抗Rdを省略してもよい。
・上記第2実施形態において、ステートマシン41Aは、Sleep1ステートST7のときに、バスケーブルの接続が切断されると、Sleep0ステートST8に遷移するようにしてもよい。
・上記第2実施形態では、ループテストにおいてループが検出されたときに、最後に接続されたポートを論理的に切断するようにしたが、例えば転送速度の遅いノードのポートを論理的に切断するようにしてもよい。
・上記各実施形態では、1つのインターフェース回路に2つのポートを設けたが、ポートを1つあるいは3つ以上設けるようにしてもよい。
(付記1)
2組のペアケーブルを含むバスケーブルで接続された他のノードとの間でデータの送受信を行うノードに備えられたIDB1394規格に準拠したインターフェース装置であって、
前記データを前記他のノードに送信する送信回路と、
電圧値の一定な一定電圧を生成する一定電圧生成回路と、
前記ノードがスリープステートに遷移したときに、前記一定電圧生成回路を動作させる一定電圧制御回路と、を備え、
前記送信回路は、前記バスケーブルを介して前記一定電圧を前記他のノードに送信することを特徴とするインターフェース装置。
(付記2)
前記一定電圧生成回路は、前記送信回路に接続される前記ペアケーブルと高電位電源との間に設けられることを特徴とする付記1に記載のインターフェース装置。
(付記3)
前記一定電圧生成回路は、前記高電位電源と前記ペアケーブルの各ケーブルとの間に接続された抵抗と、前記送信回路に接続されるペアケーブルの各ケーブルと前記抵抗との間に挿入接続されたスイッチ素子とからなることを特徴とする付記2に記載のインターフェース装置。
(付記4)
前記一定電圧生成回路の前記抵抗は、前記ペアケーブルを接地する高抵抗と直列に、且つ前記高抵抗と前記ペアケーブルとの間に接続される低抵抗であることを特徴とする付記3に記載のインターフェース装置。
(付記5)
前記スイッチ素子は、MOSトランジスタからなり、
前記ノードが前記スリープステートに遷移したときに、前記MOSトランジスタのゲートに前記一定電圧制御回路からの動作信号が印加されて、前記MOSトランジスタがオンされることを特徴とする付記3又は4に記載のインターフェース装置。
(付記6)
2組のペアケーブルを含むバスケーブルで接続された他のノードとの間でデータの送受信を行うノードに備えられたIDB1394規格に準拠したインターフェース装置であって、
前記ノードが少なくともスリープステートに遷移したときに、前記他のノードから出力される電圧値の一定な一定電圧に基づく検出電圧を検出し、トーン信号を生成させるための接続検出信号を出力する一定電圧検出回路を備えたことを特徴とするインターフェース装置。
(付記7)
前記一定電圧検出回路は、
前記他のノードから送信される前記データ及び前記一定電圧を受信する受信回路に設けられ、
前記受信回路に接続される前記ペアケーブルの各ケーブルに接続される抵抗と直列に接続された高抵抗との接続点の電位を検出する検出回路と、
前記高抵抗と並列に接続される低抵抗と、からなることを特徴とする付記6に記載のインターフェース装置。
(付記8)
前記接続点と前記低抵抗との間に、スイッチ素子が挿入接続され、
前記スイッチ素子は、前記ノードが前記スリープステートに遷移したときにオンされることを特徴とする付記7に記載のインターフェース装置。
(付記9)
前記一定電圧検出回路は、ヒステリシスコンパレータからなることを特徴とする付記6に記載のインターフェース装置。
(付記10)
前記一定電圧検出回路は、前記検出電圧を所定期間連続して検出したときに、前記接続検出信号を出力することを特徴とする付記6〜8に記載のインターフェース装置。
(付記11)
前記一定電圧検出回路からの接続検出信号が所定期間連続して検出したときに、トーン信号を生成させるように制御する制御部を備えたことを特徴とする付記6〜10に記載のインターフェース装置。
(付記12)
2組のペアケーブルを含むバスケーブルで接続された他のノードとの間でデータの送受信を行うノードに備えられたIDB1394規格に準拠したインターフェース装置であって、
前記データを前記他のノードに送信する送信回路と、
前記他のノードの送信回路から前記データを受信する受信回路と、
前記送信回路に設けられ、電圧値の一定な一定電圧を生成する一定電圧生成回路と、
自ノードがスリープステートに遷移したときに、前記一定電圧生成回路を動作させる一定電圧制御回路と、
前記受信回路に設けられ、前記自ノードが少なくともスリープステートに遷移したときに、前記他のノードの送信回路から前記一定電圧に基づく検出電圧を検出し、トーン信号を生成させるための接続検出信号を出力する一定電圧検出回路と、
を備えることを特徴とするインターフェース装置。
(付記13)
スリープステートに遷移したノード同士が物理的に接続されたときの接続検出方法であって、
前記スリープステートに遷移した第1ノードの送信回路から電圧値の一定な一定電圧を出力し、前記スリープステートに遷移した第2ノードの受信回路において、前記第1ノードの送信回路から出力される前記一定電圧に基づく検出電圧を検出し、該検出電圧の検出に応じて前記第2ノードの送信回路から前記第1ノードの受信回路に対してトーン信号を出力するようにしたことを特徴とする接続検出方法。
(付記14)
前記第2ノードの受信回路において、前記スリープステートに遷移してから、前記検出電圧が検出されない期間を経て、前記検出電圧が検出されたときに、前記第2ノードの送信回路から前記第1ノードの受信回路に対してトーン信号を出力するようにしたことを特徴とする付記13に記載の接続検出方法。
(付記15)
ループ接続が検出されたときに、ループを切断するように物理的に接続されたノードを論理的切断ステートに遷移させ、ループ・ディスエーブル値を所定値にセットし、さらに該ループ・ディスエーブル値を前記所定値にセットしたままスリープステートに遷移させ、
前記ループ・ディスエーブル値が前記所定値にセットされたスリープステートのときに、前記一定電圧を出力しないようにしたことを特徴とする付記13に記載の接続検出方法。
(付記16)
前記第2ノードの受信回路において、前記検出電圧が所定期間連続して検出されたときに、前記第2ノードの送信回路から前記第1ノードの受信回路に対してトーン信号を出力するようにしたことを特徴とする付記13〜15のいずれか1つに記載の接続検出方法。
VDD 高電位電源
TPA1,XTPA1 ペアケーブル
TPA2,XTPA2 ペアケーブル
TPB1,XTPB1 ペアケーブル
TPB2,XTPB2 ペアケーブル
QP PチャネルMOSトランジスタ(スイッチ素子)
QN,QN2 NチャネルMOSトランジスタ(スイッチ素子)
Ra 抵抗
Rc 高抵抗
Rd 低抵抗
Vb バイアス電圧(一定電圧)
Vd 検出電圧
TS トーン信号
DS 接続検出信号
1a,1b バスケーブル
10A,10B,10C インターフェース装置
20A,20B 受信回路
22 バイアス電圧検出回路(一定電圧検出回路)
30A,30B 送信回路
32 バイアス電圧生成回路(一定電圧生成回路)
43A,43B バイアス電圧制御回路(一定電圧制御回路)
Claims (10)
- 2組のペアケーブルを含むバスケーブルで接続された他のノードとの間でデータの送受信を行うノードに備えられたIDB1394規格に準拠したインターフェース装置であって、
前記データを前記他のノードに送信する送信回路と、
前記送信回路に設けられ、電圧値の一定な一定電圧を生成する一定電圧生成回路と、
前記ノードがスリープステートに遷移したときに、前記一定電圧生成回路を動作させる一定電圧制御回路と、を備え、
前記送信回路は、前記スリープステートに遷移したときに前記バスケーブルを介して前記一定電圧を前記他のノードに送信することを特徴とするインターフェース装置。 - 前記一定電圧生成回路は、
前記送信回路に接続される前記ペアケーブルと高電位電源との間に接続された抵抗と、
前記送信回路に接続される前記ペアケーブルの各ケーブルと前記抵抗との間に挿入接続されたスイッチ素子とからなることを特徴とする請求項1に記載のインターフェース装置。 - 2組のペアケーブルを含むバスケーブルで接続された他のノードとの間でデータの送受信を行うノードに備えられたIDB1394規格に準拠したインターフェース装置であって、
前記ノードがスリープステートのときに、前記スリープステートである他のノードから入力される電圧値が一定な一定電圧に基づく検出電圧を検出し、トーン信号を生成させるための接続検出信号を出力する一定電圧検出回路を備えたことを特徴とするインターフェース装置。 - 前記一定電圧検出回路は、
前記他のノードから送信される前記データ及び前記一定電圧を受信する受信回路に設けられ、
前記受信回路に接続される前記ペアケーブルの各ケーブルに接続される抵抗と直列に接続された高抵抗との接続点の電位を検出する検出回路と、
前記高抵抗と並列に接続される低抵抗と、からなることを特徴とする請求項3に記載のインターフェース装置。 - 2組のペアケーブルを含むバスケーブルで接続された他のノードとの間でデータの送受信を行うノードに備えられたIDB1394規格に準拠したインターフェース装置であって、
前記データを前記他のノードに送信する送信回路と、
前記他のノードの送信回路から前記データを受信する受信回路と、
前記送信回路に設けられ、電圧値の一定な一定電圧を生成する一定電圧生成回路と、
自ノードがスリープステートに遷移したときに、前記一定電圧生成回路を動作させる一定電圧制御回路と、
前記受信回路に設けられ、前記自ノードが少なくともスリープステートに遷移したときに、前記他のノードの送信回路から前記一定電圧に基づく検出電圧を検出し、トーン信号を生成させるための接続検出信号を出力する一定電圧検出回路と、
を備えることを特徴とするインターフェース装置。 - 2組のペアケーブルを含むバスケーブルで接続された他のノードとの間でデータの送受信を行うノードに備えられたIDB1394規格に準拠したインターフェース装置であって、
前記データを前記他のノードに送信する送信回路と、
電圧値の一定な一定電圧を生成する一定電圧生成回路と、
前記ノードがスリープステートに遷移したときに、前記一定電圧生成回路を動作させる一定電圧制御回路と、を備え、
前記一定電圧生成回路は、前記スリープステートに遷移したときに前記送信回路及び前記バスケーブルを介して前記一定電圧を前記他のノードに送信することを特徴とするインターフェース装置。 - スリープステートに遷移したノード同士が物理的に接続されたときの接続検出方法であって、
前記スリープステートに遷移した第1ノードの送信回路から電圧値の一定な一定電圧を出力し、前記スリープステートに遷移した第2ノードの受信回路において、前記第1ノードの送信回路から出力される前記一定電圧に基づく検出電圧を検出し、該検出電圧の検出に応じて前記第2ノードの送信回路から前記第1ノードの受信回路に対してトーン信号を出力するようにしたことを特徴とする接続検出方法。 - 前記第2ノードの受信回路において、前記スリープステートに遷移してから、前記検出電圧が検出されない期間を経て、前記検出電圧が検出されたときに、前記第2ノードの送信回路から前記第1ノードの受信回路に対してトーン信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項7に記載の接続検出方法。
- ループ接続が検出されたときに、ループを切断するように物理的に接続されたノードを論理的切断ステートに遷移させ、ループ・ディスエーブル値を所定値にセットし、さらに該ループ・ディスエーブル値を前記所定値にセットしたままスリープステートに遷移させ、
前記ループ・ディスエーブル値が前記所定値にセットされたスリープステートのときに、前記一定電圧を出力しないようにしたことを特徴とする請求項7に記載の接続検出方法。 - スリープステートに遷移したノード同士が物理的に接続されたときの接続検出方法であって、
前記スリープステートに遷移した第1ノードの送信回路から電圧値の一定な一定電圧を出力し、前記スリープステートに遷移した第2ノードの受信回路において、前記第1ノードの送信回路から出力される前記一定電圧に基づく検出電圧が検出されない期間を経て、前記検出電圧が検出されたときに、前記第2ノードの送信回路から前記第1ノードの受信回路に対してトーン信号を出力するようにしたことを特徴とする接続検出方法。
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