JP5453557B2 - 単線式信号再生伝送装置および方法ならびに直列接続された単線式信号再生伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は信号処理装置に関し、より具体的には、単線式信号再生伝送装置および方法ならびに直列接続された単線式信号再生伝送装置に関するものである。

近年、建物の外観照明、装置用照明、環境照明、および他の照明器具への発光ダイオードの利用が、勢いを増している。例えば、多様な照明効果と関連付けられる赤色、青色、緑色の発光ダイオードにより形成されるピクセルクラスタ（ＲＧＢクラスタ）は、場合によって長距離照明ストリングにするために、様々な灯体で用いられて、直列に接続されている。

そのような照明器具の多くは、建築の外観に基づいて設計される。建物の所望の照明範囲がより広い場合、または照明設計がより複雑である場合には、ピクセルクラスタのより長いストリングを形成するために、より多くの数の発光ダイオード（ＬＥＤ）ドライバＩＣを直列接続する必要がある。

ところで、そのような長いストリングにおけるすべてのステージのＬＥＤドライバＩＣおよび直列接続されたピクセルクラスタを制御するための制御信号は、単一のグローバル信号ではない。例えば、あるステージのＬＥＤドライバＩＣのための制御信号は、前段ステージのＬＥＤドライバＩＣのための制御信号から得られるものである場合がある。このため、あるステージに入力される制御信号は、その伝送の結果として、そのデューティサイクルにおいてシフトが生じることがあり、これは、先行ステージで生じたシフトの累積効果により、後続ステージにおける歪みにつながる可能性がある。この問題を解決するため、従来の方法では、制御信号が次段ステージに入力される前に、直接、制御信号を補正している。しかしながら、その制御信号の補正は、特定のタイプの歪みのみを対象としている場合があり、上記のようなシフトのすべてに対する“万能の”解決策ではない。

また、ステージが直列接続されている場合においては、先行ステージにおけるノイズが後続のステージに伝播し、直列接続されたすべての後続ステージに影響することがある。つまり、あるステージで伝送ピクチャに入り込むノイズが、伝播することによって、さらに後続のステージでの復号誤りにつながることがあり、従来の制御回路は改善の余地を残している。

上記の課題に鑑み、本発明は、単線式信号再生伝送装置および方法ならびに直列接続された単線式信号再生伝送装置を開示している。提案する装置は、信号を同期的に伝送し、信号減衰の累積およびノイズの伝播を最小限とすることが可能である。

本発明は、シリアルパケットを受信して伝送する単線式信号再生伝送装置を開示している。シリアルパケットは、複数の信号セグメントを含み、その信号セグメントの各々は、データフィールドとスタッフ時間記号とを含んでいる。データフィールドは、複数の論理０／１信号記号を含み、その論理０／１信号記号の累積数は、データフィールドの各々において同じである。データフィールドの各々の後に、スタッフ時間記号が続いている。単線式信号再生伝送装置は、シリアルパケットを処理して、信号セグメントを順次出力する。単線式信号再生伝送装置が、前に入力された信号セグメントからのデータフィールドを出力した後に、現在入力される信号セグメントの処理中であり得る該単線式信号再生伝送装置が、受信しているシリアルパケットにおいて次に入力される信号セグメントの処理を開始するまでの間、単線式信号再生伝送装置は、続けてスタッフ時間記号を出力する。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置が、現在入力される信号セグメントの処理を開始するときに、該単線式信号再生伝送装置は、前に入力された信号セグメントからのデータフィールドの出力を開始する。このとき、現在入力される信号セグメントは、受信しているシリアルパケットにおいて前に入力された信号セグメントの後に続くものである。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置により受信する信号セグメントの各々の継続時間と、該単線式信号再生伝送装置により出力される信号セグメントの各々の継続時間は、同じである。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置により出力されるデータフィールドの各々の継続時間は一定である。また、論理０信号記号の各々および論理１信号記号の各々のデューティサイクルも一定である。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置により出力されるスタッフ時間記号の各々の継続時間は調整可能である。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置は、所定時間内にシリアルパケットを受信することがなかった場合に、リセットされる。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置が、現在入力される信号セグメントを処理するときに、該単線式信号再生伝送装置は、現在入力される該信号セグメントのデータフィールドの中の論理０／１信号記号をカウントし、これによりカウント数を生成する。単線式信号再生伝送装置は、カウント数が予め設定された数と一致しているかどうか判断する。カウント数が予め設定された数と一致しない場合は、該単線式信号再生伝送装置がリセットされるまでの間、単線式信号再生伝送装置は信号セグメントの出力を停止する。そして、単線式信号再生伝送装置は、リセットされた後に、次に入力されるシリアルパケットを受信して処理することができる。

一実施形態では、論理０信号記号、論理１信号記号、スタッフ時間記号は、ＲＺ符号である。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置は、信号デコーダと、信号レジスタと、信号エンコーダと、を備える。信号デコーダは、シリアルパケットを受信して、該シリアルパケットの信号セグメントの各々を復号することで、スタッフ時間記号を受信したときには、対応するビットセグメントを生成する。信号レジスタは、上記ビットセグメントを順次保存するため、信号デコーダに接続されている。信号デコーダが現在の信号セグメントを復号するときに、信号レジスタは、前に入力された信号セグメントのデータフィールドに関連付けられたビットセグメントを出力する。信号エンコーダは、上記ビットセグメントを受信するため、信号レジスタに接続されており、ビットセグメントの各々を出力用のデータフィールドに変換する。その後、信号エンコーダは、信号デコーダが次に入力される信号セグメントの復号を開始するまでの間、スタッフ時間記号を出力する。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置は、さらに、第１のコントローラと、選択器と、を備える。第１のコントローラは、シリアルパケットおよびスタッフ時間通知信号を受信するため、信号デコーダに接続されており、シリアルパケットでのスタッフ時間記号の位置を検証するとともに、２つのスタッフ時間記号の間の論理０／１信号記号のカウント数をカウントすることで、第１の制御信号を出力する。スタッフ時間通知信号の各々は、スタッフ時間記号の各々に対応している。選択器は、第１の制御信号、アイドル信号、および信号エンコーダから出力される信号セグメントを受信するため、信号エンコーダと第１のコントローラに接続されている。そして、選択器は、信号エンコーダから出力される信号セグメント、またはアイドル信号を、出力として選択する。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置は、さらに、第２のコントローラと、信号プロセッサと、を備える。第２のコントローラは、スタッフ時間通知信号を受信するため、信号デコーダに接続されており、スタッフ時間通知信号をカウントすることで、第２の制御信号を出力する。複数のスタッフ時間通知信号の各々は、受信するシリアルパケットの中のスタッフ時間記号の１つに対応している。信号プロセッサは、信号レジスタの中のビットセグメントおよび第２の制御信号を受信するため、信号レジスタと第２のコントローラに接続されている。プロセッサは、第２の制御信号に従って、信号レジスタの中のビットセグメントを複製するべきかどうか判断する。

一実施形態では、単線式信号再生伝送装置は、さらに検出器を備える。検出器は、信号デコーダに接続されており、信号デコーダがシリアルパケットを連続して受信しているかどうかを検出することで、当該単線式信号再生伝送装置をリセットするためのリセット信号を生成する。

本発明は、さらに、直列接続された単線式信号再生伝送装置を開示している。それらの単線式信号再生伝送装置は直列に接続されており、第１の単線式信号再生伝送装置により受信する信号セグメントのデータフィールドの継続時間は、第１の継続時間であり、すべての単線式信号再生伝送装置により出力される信号セグメントのデータフィールドの継続時間は、第２の継続時間である。第２の継続時間は一定であり、第１の継続時間は第２の継続時間よりも長く、また、単線式信号再生伝送装置により出力される信号セグメントの各々の継続時間は、第１の単線式信号再生伝送装置により受信する信号セグメントの継続時間に等しい。

一実施形態では、信号セグメントの各々は、単線式信号再生伝送装置に１つずつ対応しており、また、シリアルパケットの信号セグメントの各々は、逆の順序で単線式信号再生伝送装置に出力される。

本発明は、単線式信号再生伝送装置により用いられる方法を開示している。該方法は、複数の信号セグメントを含むシリアルパケットを受信することを含んでいる。信号セグメントの各々は、データフィールドとスタッフ時間記号とを含み、データフィールドの各々は、複数の論理０／１信号記号を含み、論理０／１信号記号の累積数は、データフィールドの各々において同じであって、データフィールドの各々の後にはスタッフ時間記号が続いている。該方法は、シリアルパケットを処理して、信号セグメントを順次出力することを含み、各単線式信号再生伝送装置は、現在の信号セグメントのデータフィールドを出力した後に、次に入力される信号セグメントの処理を開始するまでの間、スタッフ時間記号を出力する。

本発明は、さらに、単線式信号再生伝送装置およびそれを用いる方法、ならびに直列接続された単線式信号再生伝送装置を開示している。本発明に係る単線式信号再生伝送装置は、該単線式信号再生伝送装置により出力される信号セグメントの継続時間が、直列接続された単線式信号再生伝送装置のうち第１のもので受信する信号セグメントの継続時間と同じになるように設定されていることによって、信号を同期的に伝送することが可能である。また、本発明に係る単線式信号再生伝送装置は、ほぼ一定の動作周期および継続時間で論理０／１信号記号を出力し、これにより、信号減衰の累積効果を最小限に抑えている。さらに、シリアルパケットの一連の信号セグメントが適切に配列されていることにより、すべてのステージの装置が同時に信号セグメントを受信する。また、単線式信号再生伝送装置は、２つのスタッフ時間記号の間の論理０／１信号記号の数を照合することで、ノイズの伝播を最小限に抑えることができる。

本発明の一実施形態による単線式信号再生伝送装置の模式図である。 本発明の一実施形態による、シリアルパケット、信号セグメント、データフィールド、論理０／１信号記号、およびスタッフ時間記号の関係図である。 本発明の一実施形態による単線式信号再生伝送装置の詳細な模式図である。 本発明の一実施形態による、信号デコーダユニット、信号レジスタユニット、および信号エンコーダユニットの信号伝送図である。 本発明の一実施形態による、２つのスタッフ時間記号の間の論理０／１信号記号の模式図である。 本発明の一実施形態による、２つのスタッフ時間記号の間の論理０／１信号記号の他の模式図である。 本発明の一実施形態により、直列接続された単線式信号再生伝送装置の模式図である。 本発明の一実施形態による、シリアルパケットＳＤＩ、信号セグメントＳＤＯ１、ＳＤＯ２、ＳＤＯ３の関係図である。 本発明の一実施形態により単線式信号再生伝送装置を用いる方法のフローチャートである。

図１は、単線式信号再生伝送装置１００の模式図を示している。単線式信号再生伝送装置１００は、シリアルパケットを受信するように用いられるものであり、その場合、シリアルパケット（ＳＤＩ）のそれぞれは、複数の信号セグメントを含んでいる（つまり、シリアルパケットは、複数の信号セグメントで形成されている）。信号セグメントのそれぞれは、データフィールドと、スタッフ時間記号（ＳＴ）とを含んでいる。さらに、データフィールドのそれぞれは複数の論理０／１信号記号を含んでおり、論理０／１信号記号の累積数はデータフィールドの各々で同じである。スタッフ時間記号ＳＴの各々は、図２に示すように、信号セグメントにおいてデータフィールドの各々の後に続くように適応したものである。

本実施形態によれば、単線式信号再生伝送装置１００は、シリアルパケットを受信し、そのシリアルパケットを処理して、信号セグメント（ＳＤＯ）を順次出力するように用いられる。単線式信号再生伝送装置１００が現在入力される信号セグメント（例えば、第２の信号セグメント）を受信するときに、該単線式信号再生伝送装置１００は、前に入力された信号セグメント（例えば、第１の信号セグメント）からのデータフィールドを出力する。そして、単線式信号再生伝送装置１００が、現在入力される信号セグメントのデータフィールドの出力を終えた後に、単線式信号再生伝送装置１００は、次に入力される信号セグメント（例えば、第３の信号セグメント）の処理が開始するまでの間、続けてスタッフ時間記号（ＳＴ）を出力する。スタッフ時間記号（ＳＴ）は、単線式信号再生伝送装置１００により出力される信号セグメント（ＳＤＯ）のそれぞれの継続時間が、該単線式信号再生伝送装置１００が受信する信号セグメント（ＳＤＩ）のそれぞれの継続時間と確実にほぼ同じとなるように適応したものである。

また、単線式信号再生伝送装置１００は、信号デコーダ１１０と、信号レジスタ１２０と、信号エンコーダ１３０と、を備えている。信号デコーダ１１０は、シリアルパケットＳＤＩを受信して復号するために用いられるものである。

信号デコーダ１１０は、シリアルパケットＳＤＩの中のそれぞれの信号セグメントを復号して、対応するビットセグメントを生成する。信号レジスタ１２０は、信号デコーダ１１０により出力されるビットセグメントを順次保存するために、信号デコーダ１１０に接続されており、信号デコーダ１１０が１つの信号セグメント（例えば、第１の信号セグメント）を復号すると、信号デコーダ１１０は、その（第１の信号セグメントのデータフィールドからの）ビットセグメントを信号レジスタ１２０に出力し、そこで、第１の信号セグメントは一時的に保存される。同様に、信号デコーダ１１０が別の信号セグメント（例えば、第２の信号セグメント）を復号すると、信号デコーダ１１０は、第２の信号セグメントに対応する（第２の信号セグメントのデータフィールドからの）ビットセグメントを信号レジスタ１２０に出力し、そこで、第２の信号セグメントは一時的に保存される。信号デコーダ１１０がスタッフ時間記号ＳＴを受信して、対応するスタッフ時間通知信号を生成する間、信号レジスタ１２０は信号セグメントをビット形式で保存する。

信号デコーダ１１０が現在の信号セグメントを復号するときに、信号レジスタ１２０は、前の信号セグメントのデータフィールドに対応するビットセグメントを出力することができる。つまり、信号デコーダ１１０が第２の信号セグメントを復号するときに、信号レジスタ１２０は、この信号レジスタ１２０に保存されている第１のビットセグメントを出力し、それは、第１の信号セグメントのデータフィールドに対応するものであり得る。信号デコーダ１１０が、別の信号セグメント（例えば、第３の信号セグメント）を復号するときに、信号レジスタ１２０は、この信号レジスタ１２０に保存されている第２のビットセグメントを出力し、それは、第２の信号セグメントのデータフィールドに対応するものであり得る。

信号エンコーダ１３０は、信号レジスタ１２０に接続されている。信号レジスタ１２０がビットセグメントを信号エンコーダ１３０に出力すると、信号エンコーダ１３０は、受信したビットセグメントを、出力用の対応する信号セグメントＳＤＯに変換する。さらに、信号エンコーダ１３０は、信号デコーダ１１０が次に受信する信号セグメントＳＤＩの復号を開始するまでの間、信号セグメントのデータフィールドにスタッフ時間記号ＳＴを付加するように構成されている。

具体的には、信号デコーダ１１０が第２の信号セグメントを復号するときに、これによって、信号レジスタ１２０から信号エンコーダ１３０への第１のビットセグメントの伝送をトリガすることができ、信号エンコーダ１３０は、その第１のビットセグメントを、対応する信号セグメントＳＤＯのデータフィールドに変換する。つまり、信号エンコーダ１３０は、ビットセグメントを次々と受信して、それを同じ順序で、出力用の対応する信号セグメントＳＤＯのデータフィールドに変換する。そして、信号エンコーダ１３０は、信号セグメントＳＤＯの各データフィールドを出力した後に、続けてスタッフ時間記号ＳＴを出力する。具体的には、信号エンコーダ１３０は、ビットセグメントを、１ビット単位で、信号セグメントＳＤＯのデータフィールドに変換する。

本実施形態では、単線式信号再生伝送装置１００の信号デコーダ１１０が、現在の信号セグメント（例えば、第２の信号セグメント）を受信して復号しているときに、信号レジスタ１２０は、前の信号セグメントのデータフィールド（すなわち第１の信号セグメントのデータフィールド）に対応するビットセグメントを保存して、それを信号エンコーダ１３０に伝送する。従って、信号デコーダ１１０が現在の信号セグメント（例えば、第２の信号セグメント）を復号しているときに、信号エンコーダ１３０は、信号レジスタ１２０に保存されているビットセグメントに対応するデータフィールドを出力することができる。

また、信号エンコーダ１３０により出力される論理０信号記号Ｌ０のデューティサイクルおよび継続時間は一定であり、信号エンコーダ１３０により出力される論理１信号記号Ｌ１のデューティサイクルおよび継続時間も一定である。信号伝送プロセスでは、一般に、伝送される信号の減衰が生じやすいので、本実施形態の上記の特徴により、論理０信号記号と論理１信号記号のデューティサイクルおよび継続時間を維持することで、信号デコーダ１１０における信号減衰の発生を制限するとともに、信号エンコーダ１３０の出力における信号減衰の影響を最小限に抑えて、伝送される信号が伝送の過程で減衰することを防ぐことができる。

また、信号エンコーダ１３０により出力されるスタッフ時間記号ＳＴの継続時間は調整可能である。結果として、データフィールドにスタッフ時間記号ＳＴを付加した信号伝送に伴う信号減衰があるとしても、信号デコーダ１１０が受信する信号セグメントの各々の継続時間と、信号エンコーダ１３０により出力される信号セグメントＳＤＯの各々の継続時間を同じとすることができる。

図３は、本発明の一実施形態による単線式信号再生伝送装置３００の詳細な模式図を示している。図４を参照すると、図４は、デコーダユニット、復号レジスタユニット、信号レジスタ、信号エンコーダの間の信号変換の図を示している。単線式信号再生伝送装置３００は、信号デコーダ３１０と、信号レジスタ３２０と、信号エンコーダ３３０と、第１のコントローラ３４０と、選択器３５０と、第２のコントローラ３６０と、信号プロセッサ３７０と、検出器３８０と、を備えている。

信号デコーダ３１０は、さらに、デコーダユニット３１１と、復号レジスタユニット３１２と、を有している。復号レジスタユニット３１２は、デコーダユニット３１１の復号結果をビット単位で保存するために、デコーダユニット３１１に接続されており、デコーダユニット３１１がいずれかの信号セグメントのデータフィールドの復号を終えたときに、復号レジスタユニット３１２の中のビット全体でビットセグメントを表している。デコーダユニット３１１が、新しい信号セグメントＳＤＩの復号を終えると、復号レジスタユニット３１２は、ビットセグメントを出力することができる。信号レジスタ３２０は、ビットセグメントを順次受信するため、さらにはビットセグメントを信号エンコーダ３３０に順次伝送するために、復号レジスタユニット３１２と信号エンコーダ３３０に接続されている。本実施形態では、復号レジスタユニット３１２はシフタであり、信号レジスタ３２０はバッファである。また、信号デコーダ３１０は、スタッフ時間記号ＳＴを受信すると、スタッフ時間通知信号を生成する。

信号デコーダ３１０が、第１のスタッフ時間通知信号を（データフィールドＡの後のスタッフ時間から）生成したら、復号レジスタユニット３１２は、第２の信号セグメントの保存を開始するために、直ちに第１のビットセグメントを信号レジスタ３２０に出力することができる。そして、信号デコーダ３１０が第２のスタッフ時間通知信号を（データフィールドＢの後のスタッフ時間から）生成したら、復号レジスタユニット３１２は、第３の信号セグメントの保存を開始するために、直ちに第２のビットセグメントを信号レジスタ３２０に出力することができる。

復号レジスタ３１２が第１のビットセグメントを信号レジスタ３２０に出力すると、信号レジスタ３２０は、その第１のビットセグメントを直ちに信号エンコーダ３３０に供給し、これにより、信号エンコーダ３３０は、第１のビットセグメントを符号化して、第１の信号セグメントＳＤＯの対応するデータフィールドを生成することができる。復号レジスタ３１２が第２のビットセグメントを信号レジスタ３２０に出力すると、信号レジスタ３２０は、その第２のビットセグメントを直ちに信号エンコーダ３３０に供給し、これにより、信号エンコーダ３３０は、第２のビットセグメントを符号化して、第２の信号セグメントＳＤＯの対応するデータフィールドを生成することができる。

本実施形態では、信号エンコーダ３３０が、信号セグメントＳＤＯのデータフィールドの出力を終えた後に、信号エンコーダ３３０は、信号レジスタ３２０が更新される（すなわち、別の信号セグメントが信号レジスタ３２０に保存される）までの間、スタッフ時間記号ＳＴをデータフィールドに付加する。注目されるのは、信号デコーダ３１０が信号セグメントの復号を終えるとほぼ同時に、信号レジスタ３２０が更新され得るということである。従って、信号デコーダ３１０が信号セグメントＳＤＩの復号を終えるまでの間、スタッフ時間記号ＳＴを、信号セグメントＳＤＯのデータフィールドに付加することができる。

第１のコントローラ３４０は、スタッフ時間通知信号を受信して、シリアルパケットＳＤＩにおけるスタッフ時間記号ＳＴの位置を検証するために、ＳＤＩと信号デコーダ３１０に接続されている。第１のコントローラ３４０は、スタッフ時間記号ＳＴの位置を検証したら、２つのスタッフ時間記号ＳＴの間の論理０／１信号記号の数をカウントし、そして、そのカウント数が予め設定された数と一致しているかどうか判断する。設定された数が４であり、図５に示すように累積数も４であると仮定すると、この場合、シリアルパケットＳＤＩにノイズを発見することはできない。デフォルトの設定数が４であり、図６に示すように累積数が５であると仮定すると、シリアルパケットＳＤＩにノイズが含まれていた可能性がある。論理０／１信号記号の数が設定数と一致しているときには、コントローラ３４０は、第１の制御信号ＣＳ１を、その“ハイ”論理レベルで出力する。そうでない場合には、コントローラ３４０は、第１の制御信号ＣＳ１を、その“ロー”論理レベルで出力する。

一実施例では、第１のコントローラ３４０は、信号記号の累積数として、データフィールドの立ち上がりエッジの数をカウントする。

選択器３５０は、出力用の信号セグメントＳＤＯ、第１の制御信号ＣＳ１、アイドル信号ＩＤ１を受信するために信号エンコーダ３３０に接続されている。そして選択器３５０は、第１の制御信号ＣＳ１に従って、信号セグメントＳＤＯとアイドル信号ＩＤ１のうち１つを選択する。

例えば、第１の制御信号ＣＳ１がその“ハイ”論理レベルであるときには、選択器３５０は、信号エンコーダ３３０により生成される信号セグメントＳＤＯを選択し、これにより、この出力される信号セグメントＳＤＯが、後続のステージで使用されることが可能である。第１の制御信号ＣＳ１がその“ロー”論理レベルであるときには、選択器３５０は、出力用にアイドル信号ＩＤ１を選択する。このような構成によって、この単線式信号再生伝送装置３００が、後続のステージに信号セグメントＳＤＯを出力しないようにすることが可能であり、後続のステージの復号に影響を与え得るノイズ、さらにはシステムの他のコンポーネントの誤動作を引き起こし得るノイズの発生が、最小限に抑えられる。アイドル信号ＩＤ１は、ロー論理レベル信号に設定することができ、これによって、後続のステージは、そのようなロー論理レベル信号を受信したときに、復号を一時中断することができる。

第２のコントローラ３６０は、スタッフ時間通知信号を受信して、その数をカウントするために、信号デコーダ３１０に接続されており、これによって第２の制御信号ＣＳ２を出力する。また、第２のコントローラ３６０は、スタッフ時間通知信号の数を、別の予め設定された数と比較することができる。スタッフ時間通知信号の数が設定数と一致しているときには、第２の制御信号ＣＳ２をその“ハイ”論理レベルで出力する。そうでない場合には、第２の制御信号ＣＳ２をその“ロー”論理レベルで出力する。

信号プロセッサ３７０は、信号レジスタ３２０のビットセグメントおよび第２の制御信号ＣＳ２を受信するために、信号レジスタ３２０と第２のコントローラ３６０に接続されている。信号プロセッサ３７０は、第２の制御信号ＣＳ２に従って、信号レジスタ３２０のビットセグメントを複製すべきかどうか判断する。

例えば、信号プロセッサ３７０は、第２のスタッフ時間記号ＳＴを受信したら、信号レジスタ３２０のビットセグメントを複製する必要があると仮定する。スタッフ時間通知信号の数が２であると第２のコントローラ３６０が算出した場合、第２のコントローラ３６０は、第２の制御信号ＣＳ２をそのハイ論理レベルで出力し、これにより、信号プロセッサ３７０は、信号レジスタ３２０の中のビットセグメントをさらなる処理のために複製する。それ以外の場合には、信号プロセッサ３７０は、信号レジスタ３２０の中のビットセグメントを複製しない。

検出器３８０は、該単線式信号再生伝送装置３００をリセットするためのリセット信号ＲＳＴを生成するに先立って、信号デコーダ３１０がシリアルパケットＳＤＩを連続して受信しているかどうかを判断するため、信号デコーダ３１０に接続されている。そして、リセット信号ＲＳＴによって、第１の制御信号ＣＳ１と第２の制御信号ＣＳ２を、それらの“ロー”論理レベルに設定することができる。一実施例では、単線式信号再生伝送装置３００が所定時間内にシリアルパケットＳＤＩを受信していない場合に、単線式信号再生伝送装置３００をリセットすることができる。その結果、単線式信号再生伝送装置は、ノイズに起因する誤った復号化など、起こり得る不具合から回復して、正常に戻ることができ、その後、さらなる信号処理を実行することができる。

図７を参照すると、直列接続された単線式信号再生伝送装置の模式図を示している。一方、図８は、本発明の一実施形態による、シリアルパケットＳＤＩ、信号セグメントＳＤＯ１、ＳＤＯ２、ＳＤＯ３の間の関係を示している。直列接続された単線式信号再生伝送装置７００は、複数の単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０を含み、これらが直列に接続されている。単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０における内部コンポーネントの接続関係および動作過程の例は、図１および図３の実施形態で見ることができる。図７に示す実施形態では、ほんの一例として、３つの単線式信号再生伝送装置のみを含むことができる。しかし、単線式信号再生伝送装置の数は、そのように限定されない。

直列接続された単線式信号再生伝送装置７００は、本実施形態において第１ステージの装置と見なすことができる単線式信号再生伝送装置７１０によって、複数の信号セグメントで形成されたシリアルパケットＳＤＩを受信する。信号セグメントの各々は、データフィールドとスタッフ時間記号とを含んでおり、各データフィールドは、複数の論理０／１信号記号を含んでいる。論理０／１信号記号の累積数は、すべてのデータフィールドにおいて同じであり、データフィールドの各々の後に１つのスタッフ時間記号が続いている。

単線式信号再生伝送装置７１０により受信するシリアルパケットＳＤＩの各データフィールドの継続時間が第１の継続時間Ｔ１であると仮定すると、単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０により出力される信号セグメントＳＤＯ１、ＳＤＯ２、ＳＤＯ３の各データフィールドの継続時間は、第２の継続時間Ｔ２とすることができる。第１の継続時間Ｔ１と第２の継続時間Ｔ２の開始時点（すなわち、第１の継続時間Ｔ１と第２の継続時間Ｔ２が開始する点）は、ほぼ同じであり、また、第１の継続時間Ｔ１は、第２の継続時間Ｔ２よりも長い（すなわち、Ｔ１＞Ｔ２）。

そして、単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０は、データフィールド（データフィールドＡ、Ｂ、Ｃなど）を出力した後に、次に入力される信号セグメントの処理を該単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０が開始するまでの間、スタッフ時間記号を出力する。シリアルパケットＳＤＩにおけるスタッフ時間記号のそれぞれの継続期間がすべて第３の継続時間Ｔ３であるとさらに仮定し、単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０により出力されるスタッフ時間記号の継続時間が、それぞれ、継続時間Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６であると仮定する。

前述のように、第１の継続時間Ｔ１と第２の継続時間Ｔ２の開始時点は、ほぼ同じであって、第１の継続時間Ｔ１は、第２の継続時間Ｔ２よりも長い（Ｔ１＞Ｔ２）のであるから、継続時間Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６はすべて、その単線式信号再生伝送装置により出力されるデータフィールドの終わりから開始して、その単線式信号再生伝送装置に入力される信号セグメントの始まりまでである。従って、第１の継続時間Ｔ１に第３の継続時間Ｔ３を加えた継続時間（Ｔ１＋Ｔ３）、第２の継続時間Ｔ２に第４の継続時間Ｔ４を加えた継続時間（Ｔ２＋Ｔ４）、第２の継続時間Ｔ２に第５の継続時間Ｔ５を加えた継続時間（Ｔ２＋Ｔ５）、第２の継続時間Ｔ２に第６の継続時間Ｔ６を加えた継続時間（Ｔ２＋Ｔ６）は、ほぼ同じである。このように、単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０により出力される信号セグメントの継続時間は、単線式信号再生伝送装置７１０に入力される信号セグメントの継続時間とほぼ同じであり、これは、信号セグメントの同期伝送を実現する助けとなる。

ところで、単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０により出力される各データフィールドの継続時間は、処理変動によって、相互に僅かに異なることがある。しかし、継続時間Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６はすべて、その単線式信号再生伝送装置により出力されるデータフィールドの終わりから開始して、その単線式信号再生伝送装置に入力される信号セグメントの始まりまでであるので、単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０の各々が継続時間Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６を調整して適応することで、単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０により出力されるデータフィールドの継続時間の差異を補償することができ、これによって、入力される信号セグメントと単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０により出力される信号セグメントの継続時間が、ほぼ同じになることが保証される。

単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０の間での伝送減衰による影響を最小限にするため、単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０により出力される論理０／１信号記号のデューティサイクルおよび継続時間は一定とすることができる。また、単線式信号再生伝送装置７１０〜７３０により出力される信号セグメントと受信される信号セグメントの継続時間は、スタッフ時間記号の調整可能な継続時間によって、ほぼ同じとすることができるので、信号の伝送を同期させたままとすることができるとともに、特別に補正することなく信号減衰の累積を最小限とすることができる。

シリアルパケットＳＤＩに含まれる信号セグメントの数は、直列接続された単線式信号再生伝送装置の数と同じとすることができる。すなわち、３つの単線式信号再生伝送装置による実施形態では、シリアルパケットＳＤＩの中の信号セグメントの数も同じく３つである。また、信号セグメントの各々はデータフィールドを含み、３つの信号セグメントは、データフィールドＡ、データフィールドＢ、データフィールドＣをそれぞれ含んでいる。データフィールドＡは単線式信号再生伝送装置７３０のためのものであり、データフィールドＢは単線式信号再生伝送装置７２０のためのものであり、データフィールドＣは単線式信号再生伝送装置７１０のためのものである。

単線式信号再生伝送装置７１０（すなわち、直列接続された単線式信号再生伝送装置の第１ステージ）が、データフィールドＡを含む信号セグメントを復号する。データフィールドＡを含む信号セグメントは、単線式信号再生伝送装置７１０が受信する第１の信号セグメントである。つまり、これに先行して受信されて単線式信号再生伝送装置７１０に保存されているデータフィールドはなく、データフィールドＡを含む信号セグメントが復号されるときに、生成される出力はない。単線式信号再生伝送装置７１０が、データフィールドＡを含む第１の信号セグメントの処理を終えると、単線式信号再生伝送装置７１０は、データフィールドＡを含む信号セグメントを、直列接続された単線式信号再生伝送装置の第２ステージとしての単線式信号再生伝送装置７２０に出力すると同時に、データフィールドＢを含む信号セグメントの復号を開始する。

単線式信号再生伝送装置７１０が、データフィールドＢを含む信号セグメントの処理を終えると、単線式信号再生伝送装置７１０は、データフィールドＣを含む信号セグメントの復号を開始する時に、単線式信号再生伝送装置７２０へのデータフィールドＢを含む信号セグメントの出力を開始する。

本例では、直列接続された単線式信号再生伝送装置７１０〜７３０において、単線式信号再生伝送装置７１０が単線式信号再生伝送装置７２０より前に配置されているので、単線式信号再生伝送装置７２０は、この単線式信号再生伝送装置７２０により受信する第１の信号セグメントであるデータフィールドＡを含む信号セグメントを復号するときには、信号セグメントを出力しない。単線式信号再生伝送装置７２０が、データフィールドＡを含む信号セグメントの処理を終えると、単線式信号再生伝送装置７２０は、データフィールドＡを含む信号セグメントを、直列接続された単線式信号再生伝送装置の第３ステージとしての単線式信号再生伝送装置７３０に出力すると同時に、データフィールドＢを含む信号セグメントの復号を開始する。

同様に、単線式信号再生伝送装置７３０は、単線式信号再生伝送装置７１０と７２０の両方の後にあるため、単線式信号再生伝送装置７３０は、この単線式信号再生伝送装置７３０により受信する第１の信号セグメントとしてのデータフィールドＡを含む信号セグメントを復号するときには、信号セグメントを出力しない。

上記の信号処理によると、シリアルパケットＳＤＩの信号セグメントの数は、単線式信号再生伝送装置の数と同じであるので、一実施形態において、データフィールドＡを含む信号セグメントを単線式信号再生伝送装置７３０が受信するときには、同時に単線式信号再生伝送装置７２０は、データフィールドＢを含む信号セグメントを受信し、同じく同時に単線式信号再生伝送装置７１０は、データフィールドＣを含む信号セグメントを受信する。また、データフィールドＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれ、単線式信号再生伝送装置７３０、７２０、７１０のためのものであるので、単線式信号再生伝送装置のそれぞれが、求める信号セグメントを同時に受信することができる。その後、単線式信号再生伝送装置７１０、７２０、７３０は、スタッフ時間記号の数をカウントすることによって、シリアルパケットＳＤＩの中のどの信号セグメントを受信するべきかを、信号の同期伝送を実現するための信号セグメントの処理に進む前に知ることができる。

図９を参照すると、本発明の一実施形態により、図１に示す単線式信号再生伝送装置により用いる方法のフローチャートを示している。ステップＳ９１０は、シリアルパケットを受信することを含んでいる。ステップＳ９２０は、シリアルパケットを処理して、信号セグメントを順次出力することを含んでいる。ステップＳ９３０は、現在の信号セグメントのデータフィールドを出力した後に、次に入力される信号セグメントの処理までの間、スタッフ時間記号を連続的に出力することを含んでいる。

本発明は、単線式信号再生伝送装置およびそれを用いる方法、ならびに直列接続された単線式信号再生伝送装置を開示している。信号の同期伝送を図るため、本発明で提案する方法では、単線式信号再生伝送装置により出力される論理０／１信号記号のデューティサイクルおよび継続時間をほぼ一定となるように確保し、これにより、伝送における信号減衰による累積効果を最小限に抑えている。さらに、提案する方法によると、シリアルパケットの一連の信号セグメントを適切に配列することにより、複数の単線式信号再生伝送装置が、それらに対応する信号セグメント／データフィールドを同時に受信することを可能にすることができる。また、単線式信号再生伝送装置では、２つのスタッフ時間記号の間の論理０／１信号記号の数を照合することで、ノイズ伝播の発生を防いでいる。

Claims (14)

1. 単線式信号再生伝送装置であって、
   各々がデータフィールドと当該データフィールドの後に続くスタッフ時間記号とを含み、各々のデータフィールド毎に累積数が同一な複数の論理０／１信号記号が当該データフィールドに含まれている複数の信号セグメントを有するシリアルパケットを受信し、
   前記シリアルパケットを処理して前記複数の信号セグメントを順次出力し、
   受信している前記シリアルパケットにおいて、現時点で受信した信号セグメントの処理を開始するとき、当該現時点より以前に受信した信号セグメントからの前記データフィールドを出力し、当該現時点より以後に受信する信号セグメントの処理を開始するまで、前記スタッフ時間記号を出力する
   ことを特徴とする単線式信号再生伝送装置。
2. 受信した前記複数の信号セグメントの各々の継続時間と、出力する前記複数の信号セグメントの各々の継続時間とは同一であることを特徴とする請求項１に記載の単線式信号再生伝送装置。
3. 出力する複数の前記データフィールドの各々の継続時間は一定であり、前記複数の論理０信号記号の各々のデューティサイクルは一定であり、前記複数の論理１信号記号の各々のデューティサイクルは一定であることを特徴とする請求項１に記載の単線式信号再生伝送装置。
4. 出力する複数の前記スタッフ時間記号の各々の継続時間は調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の単線式信号再生伝送装置。
5. 所定時間内に前記シリアルパケットを受信しない場合にリセットされることを特徴とする請求項１に記載の単線式信号再生伝送装置。
6. 現時点で受信した信号セグメントを処理するとき、当該信号セグメントの前記データフィールドの中の前記複数の論理０／１信号記号をカウントしてカウント数を生成し、当該カウント数を予め設定された数と照合し、
   照合の結果として前記カウント数が前記予め設定された数と一致する場合、信号セグメントの出力を継続し、照合の結果として前記カウント数が前記予め設定された数と一致しない場合、リセットされた後に次の信号セグメントを受信し当該信号セグメントを正常に処理するまでの間、信号セグメントの出力を停止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の単線式信号再生伝送装置。
7. 前記論理０信号記号、前記論理１信号記号、前記スタッフ時間記号は、ＲＺ符号形式であることを特徴とする請求項１に記載の単線式信号再生伝送装置。
8. 前記シリアルパケットを受信し当該シリアルパケットの前記複数の信号セグメントの各々を復号して、前記スタッフ時間記号の受信時に、対応するビットセグメントを生成するとともにスタッフ時間通知信号を生成する信号デコーダと、
   当該信号デコーダに接続されて、複数の前記ビットセグメントを順次保存するとともに、前記信号デコーダが現時点で入力された前記信号セグメントを復号するとき、当該現時点より以前に受信した前記信号セグメントの前記データフィールドに関連付けられた前記ビットセグメントを出力する信号レジスタと、
   当該信号レジスタに接続されて、前記ビットセグメントを受信し、複数の前記ビットセグメントの各々を対応する前記複数の信号セグメントの各々に変換した後、前記シリアルパケットにおいて、現時点で受信した前記信号セグメントの後に続いて当該現時点より以後に受信する前記信号セグメントの復号を開始するまで、前記データフィールドの後に前記スタッフ時間記号が続くように、前記複数の信号セグメントの各々の前記データフィールドに前記スタッフ時間記号を付加する信号エンコーダと、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の単線式信号再生伝送装置。
9. 前記信号デコーダに接続されて、前記シリアルパケットおよび複数の前記スタッフ時間通知信号を受信し、当該シリアルパケットでの前記スタッフ時間記号の位置を検証するとともに、２つの前記スタッフ時間記号の間の前記論理０信号記号と前記論理１信号記号との数をカウントして、第１の制御信号を出力する第１のコントローラと、
   当該第１のコントローラとともに前記信号エンコーダに接続されて、前記信号エンコーダから出力された前記信号セグメント、前記第１の制御信号、およびアイドル信号を受信し、前記第１の制御信号に応じて、前記信号エンコーダから出力された前記信号セグメントと前記アイドル信号とのうちの１つを出力する選択器と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の単線式信号再生伝送装置。
10. 前記信号デコーダに接続されて、前記スタッフ時間通知信号を受信し、当該スタッフ時間記号をカウントして、第２の制御信号を出力する第２のコントローラと、
    当該第２のコントローラとともに前記信号レジスタに接続されて、前記信号レジスタの中の前記ビットセグメントおよび前記第２の制御信号を受信し、前記第２の制御信号に応じて、前記信号レジスタの中の前記ビットセグメントを複製するか否かを判断する信号プロセッサと、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の単線式信号再生伝送装置。
11. 前記信号デコーダに接続されて、前記信号デコーダが前記シリアルパケットを連続して受信したか否かを検出して、当該単線式信号再生伝送装置をリセットするためのリセット信号を生成する検出器
    をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の単線式信号再生伝送装置。
12. 請求項１に記載の前記第１の単線式信号再生伝送装置を含む複数の単線式信号再生伝送装置を備えた直列接続された単線式信号再生伝送装置であって、
    前記第１の単線式信号再生伝送装置は、複数のデータフィールドの各々を第１の継続時間で受信し、当該複数のデータフィールドの各々を前記第１の継続時間よりも短い第２の継続時間で出力し、出力する信号セグメントの継続時間は受信する前記信号セグメントの継続時間と略等しい
    ことを特徴とする直列接続された単線式信号再生伝送装置。
13. 前記シリアルパケットの中の前記複数の信号セグメントの各々が、前記複数の単線式信号再生伝送装置に１つずつ対応し、
    前記複数の単線式信号再生伝送装置が直列に配列されている順序は、前記シリアルパケットにおいて前記複数の信号セグメントが配列されている順序とは逆である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の直列接続された単線式信号再生伝送装置。
14. 単線式信号再生伝送方法であって、
    各々がデータフィールドと当該データフィールドの後に続くスタッフ時間記号とを含み、各々のデータフィールド毎に累積数が同一な複数の論理０／１信号記号が当該データフィールドに含まれている複数の信号セグメントを有するシリアルパケットを受信する工程と、
    前記シリアルパケットを処理して前記複数の信号セグメントを順次出力する工程と、
    現時点より以前に受信した信号セグメントからの前記データフィールドを出力してから、当該現時点で受信した信号セグメントの後に続いて受信する信号セグメントの処理を開始するまで、複数の前記スタッフ時間記号を連続的に出力する工程と、
    を備えたことを特徴とする単線式信号再生伝送方法。

Images