JPH06506097A - Ｉｓｄｎインターフェイス付き通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｌ５ＤＮインターフェイス付き通信装置発明の分野 本発明は、一般に、無線通信機に関し、さらに詳しくは、二つ以上の機能ユニッ トを有する無線通信機に関する。

発明の背景 とりわけ自動車用に使用されている多くの音声およびデータ通信装置は複数のユ ニットを用いて動作している。このようなユニットの一つは一般的にオペレータ ・インターフェイスに利用される。このようなユニットに制御されている機能と はチャンネル選択、音量調節およびマイクロフォンやスピーカの接続などである 。第２ユニツトは離れた場所にあり、無線周波数信号の送信および受信を処理す る。

これら二つのユニットは伝統的に多線ケーブル（ｍｕｌｔｉ−ｗｉｒｅ　ｃａｂ ｌｅ）で接続される。これらのケーブルは一般的に複雑で、さまざまな信号つま り音声およびデジタル信号を扱うための多くの異なるタイプの内部電線を有する 。さらにこれらのケーブルは高価で信頼性は低い。

現在に至るまでこれらのケーブル内で使用される電線の数を減らすため多くの試 みがなされた。ある電線削減方法では、限られた数の電線を用いて、これらの電 線のコマンドを順次並べることによって、オペレータが入力したコマンドの全て を取り扱う。米国特許第４，１４７，９８４号Ｃａｕｄｅｌ、ｅｔ　ａｌ、では 、一対の電線で互いに結合された二つのユニットを有するデュアル・デジタル・ プロセッサ無線信号送信機が開示されている。Ｃａｕｄｅｌ他の特許によれば、 その通信機はキー選択を一つのユニットからもう一つのユニットへデジタル形式 で順次送信する。音声通信は行なわれないか、あるいはもう一対の電線で伝送さ れる。この他に利用できるものとしては、少数の電線でデータ・パケットを扱う レジスタ型無線通信機がある（米国特許第４，６３７．０２２号および米国特許 第４，６８４，９４１号）。

これら二つの方法のいずれも音声通信を提供しない。従って、一対の電線のみで 結合された複数のユニットを有し、かつ、ユニット間で音声情報とデジタル情報 を同時に処理することができる通信装置の必要性は明らかである。

発明の概要 本発明に従って、トランシーバ・ユニットと制御ユニットとを有する複数ユニッ ト型通信装置が提供される。トランシーバ・ユニットは、デジタルおよびアナロ グ成分を有する情報信号を送受信する。制御ユニットは、通信装置に対してオペ レータ・インターフェイスを提供する。トランシーバ・ユニットと制御ユニット との間の通信は一対の電線上でｌ５ＤＮフオーマツトを使って行われる。

図面の簡単な説明 １１図は、本発明の原理に基づ（複数ユニット型通信装置のブロック図である。

＃ｊ２図は、＃Ｉ１図の通信装置の一つのユニットの素子のブロック図である。

第３図は、第１図の通信装置の第２ユニツトの素子のブロック図である。

好適な実施例の説明 第１図を参照すると、通信装置ｌｏｏのブロック図が本発明に従って提示される 。通信装置１００は一対の電線１１２で結合された＃Ｉｌユニットである＃線通 信機１０８と第２ユニツトである無線制御ヘッド１０４とで構成される。

無線通信ユニット１０８と制御ヘッド１０４はレジスタ型で、通信装置１００に 追加可能な他のさまざまな素子によってアドレス指定されるためのプロセッサを 具備することができる。通信装置１００はさらにマイクロフォン１０２゜スピー カ１０６および表示ユニット１２０を具備し、これら構成部品はそれぞれ信号ラ イン１．１６，１１４，１１８によって制御ヘッド１０４に結合される。装置１ ００への通信および装置１００からの通信は、無線通信機１０８に接続されたア ンテナ１１０を経由して行われる。自動車用途では多くの場合、無線制御ヘッド １０４は自動車の運転者の手の届く範囲に置かれ、無線通信機１０８はトランク 内に離れて設置される。ケーブル１１２は、二つのユニッ）１０８，１０４の間 の音声およびデジタル通信を同時に行い、また両ユニット間における実質的に唯 一のリンクとなっている。図示されてはいないが、電源接続は無線装置１０８と 制御ヘッド１０４の双方にて可能である。アンテナ】１０で捕捉される無線周波 数搬送波信号は無線通信機１０８へ送られて、受信され、復調される。無線通信 機１０８からの変調信号は制御ヘッド１０４へ送られ、使用者に提供される。使 用者へは、スピーカ１０６を経由して音声の形で提供するか、表示装置１２０上 に情報を表示するか、あるいはその両方の手段を用いることが可能である。

音声信号増幅を制御ヘッドに依存しないために、スピーカ１０６は増幅器を具備 することができる。

第２図を参照すると、無線通信機１０８の構成部品が本発明に従って図示されて いる。無線通信機１０８は望ましくは移動無線機である。アンテナ１１０で受信 される無線周波数搬送波信号はアンテナ・スイッチ２１６を経由して受信器２１ ４に結合される。無線通信機１０８の動作モードに応じて、アンテナ・スイッチ ２１６は受信器２１４と送信器２１２との間の切り換えを行う。受信器２１４． 送信器２１２およびアンテナ・スイッチ２１６の組み合わせは無線通信ユニット １０８内にトランシーバを形成する。

受信器２１４は搬送波信号を受信し、それを変調した情報信号を復元する。一般 に、この情報信号は音声信号を含む。

受信器２１４のアナログ出力信号は符号器／復号器（コーデック（ＣＯＤＥＣ） ）２１０に結合される。コーデック２１０はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）およ びデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換機能を有する。コーデック２１０はユニバ ーサル・デジタル・ループ・トランシーバ（ＵＤＬＴ）２０６に双方向接続され る。コーデック２１０はさらに非同期／同期変換器２０２．クロック発生器２０ ４および結合器２０８に接続される。非同期／同期変換器２０２はＵＤＬＴ２０ ６とマイクロコンピュータ２０１との間の結合器として使用される。クロック発 生器２０４は変換器２０２とコーデック２１０にもクロック信号を与える。後に 明らかになることであるが、クロック信号は無線通信機１０８を正しく動作させ るために利用される。ＵＤＬＴ２０６は結合器２０８を経由して一対の電線１１ ２に結合される。

一対の電線１１２はツイスト・ペアかあるいは同軸ケーブルでよい。同期データ の第２発生源としてデータ発生器２１８をＵＤＬＴ２０６へ任意に接続できる。

マイクロコンピュータ２０１は通信装置１００の動作全体を制御する。マイクロ コンピュータ２０１からの信号を同期させることができるので、変換器２０２を マイクロコンピュータ２０１に含むことも可能である。ＵＤＬＴ２０６へのデジ タル入力が同期されることが必要であり、それはまさに変換器２０２が成し遂げ ることである。変換器２０２はＵＤＬＴ　２０６の制御下でクロックされる。実 際、ＵＤＬＴ２０６によってクロックされた時に、変換器２０２は１ビツト発生 する。

受信器２１４の出力における情報信号はコーデック２１０に結合され、そこで内 蔵のＡ／Ｄ変換器によってデジタル化される。デジタル化された音声はバッファ され、８ビツト・バーストでパケット化される。ＵＤＬＴ２０６は（クロック発 生器２０４を経由して）、８ビツト・パケットについてコーデック２１０をクロ ックし、変換器２０２および発生器２１８をそれぞれの１ビツト・データについ て８　ＫＢ　Ｐ　Ｓ　（Ｋｉｌｏ　Ｂｉｔｓ　Ｐｅｒ　５ｅｃｏｎｄ）の速度で クロックする。この結果、デジタル化された音声はコーデック２１０から６４Ｋ ＢＰＳで転送され、変換器２０２および発生器２１８からはデータがそれぞれ８ ＫＢＰＳで転送される。ＵＤＬＴ２０６は第１プロセッサ手段を具備しており、 この手段は、変換器２０２とデータ発生器２１８とからの２つの独立した１ビツ トで８ビツトのデジタル化音声を変換し、ｌ５ＤＮフオーマツトの１０ビツト・ パケットを生成する。ＵＤＬＴ２０６のｌ５ＤＮフオーマツトの信号は、結合器 ２０８に結合され、電線１１．２を経由して、制御ヘッド１０４へ同時に伝送さ れる。二つの８ＫＢＰＳ全二重チャンネルと一つの６４ＫＢＰＳ全二重チャンネ ルを有するということで、この方法はしばしばＦＢ＋２ｃＪと呼ばれる。

送信モードでは、制御ヘッド１０４によって生成され電線１１２によって送信さ れるデータおよび音声部分を有するｌＯビット・パケット付きのｌ５ＤＮフオ一 マツト信号は、結合器２０８経由でＵＤＬＴ２０６によって受信される。ＵＤＬ Ｔ２０６は１０ビツト・パケットを一つの８ビツト・ワードと二つの１ビツト・ ワードに分割する。８ビツト・ワードはコーデック２１０内にクロックされる。

１ビツト・ワード内一つは変換器２０２内ヘクロツクされる。

変換器２０２は１ビツト・データを非同期化してマイクロコンピュータ２０１へ 回送する。これらの信号は一般的にコマンド信号であり、マイクロコンピュータ ２０１へ実行のために回送される。コーデック２１０は８ビツト・パケットを１ ／８ミリ秒のアナログ音声に処理し、アナログ信号を再構築する。再構築された 音声信号は伝送のため送信器２１２に結合される。送信器２１２は、再構築され た音声信号を使って搬送波信号を変調するための変調器を具備している。変調さ れた搬送波信号はアンテナ・スイッチ２１６を経由してアンテナ１１０に結合さ れる。アンテナ・スイッチ２１６は、送信器２１２の出力をアンテナ１１０に結 合させるようマイクロコンピュータ２０１に指示される。再度、クロック発生器 ２０４は、ＵＤＬＴ２０６の指示に従って、送信モードにおける各構成部品間の タイミングを調節する。制御ヘッド１０４またはマイクロコンピュータ２（）ｌ によって生成されたデータ信号の送信はＵＤＬＴ２０６によって取り扱うことが できる。信号のデータ部分を送信するために、ＵＤＬＴ２０６と送信器２１２と の間に別の経路が必要である。アナログ／デジタル変換が不要なので、これはコ ーデック２１０を迂回するために必要である。結合器２０８は、ＤＣおよび他の 潜在的低周波制御信号をして、制御ヘッド１０４と無線通信機１０８が相互に送 受するデータと電線１１２を共有ならしめる変圧器回路を有する。ＤＣ信号は、 通常無線通信機１０８によって生成され、制御ヘッド１０４をパワー・アップさ せるために電線１１２上に置かれる。制御ヘッド１０４にＤＣパワーを供給する ためのケーブルの追加を不要にし配線をより簡潔にするという意味で、電線１１ ２上のｌ５ＤＮフオ一マツト信号へＤＣパワーを付加することは重要なことであ る。

要約すると、受信器２１４はアンテナ１１０およびアンテナ・スイッチ２１６を 経由して信号を受信する。受信器２１４の復調された信号はコーデック２１０に よってデジタル化され、ＵＤＬＴ２０６へ回送され、ＵＤＬＴ２０６は変換器２ ０２経由でマイクロコンピュータ２０１からデータを受信する。ＵＤＬＴ２０６ はコーデック２１０および変換器２０２からの入力信号を組み合わせてｌ５ＤＮ フォーマット化し、結合器２０８を経由して一対の電線１１２から送信できるよ う準備する。結合器２０８はまた無線通信機１０８からのＤＣ動作電流を一対の 電線１１２上で制御ヘッド１０４に結合させる。送信モードでは、デジタル音声 を含みかつｌ５ＤＮフォーマット化された信号は、結合器２０８および電線１１ ２を経由してＵＤＬＴ２０６によって受信される。ＵＤＬＴ２０６はｌ５ＤＮ信 号のフォーマット解除を行い、マイクロコンピュータ２０１用のデータ部分を変 換器２０２に結合させる。送信用の音声部分はコーデック２１０に結合される。

コーデック２１０はデジタル化された音声をアナログに変換し、送信器２１２に 結合させ、結合された音声はアンテナ１１０からアンテナ・スイッチ２１６を経 由して送信される。

第３図を参照すると、制御ヘッド１０４の内部構成部品のブロック図が本発明に 従って提示される。制御ヘッド１０４は望ましくは移動無線制御ヘッドである。

電線１１２上のｌ５ＤＮフォーマット化された入力信号は結合器３１４を経由し てＵＤＬＴ３１２に結合される。ＵＤＬＴ３１２は、ｌ５ＤＮフォーマット化さ れた信号を受信しそれをデジタル形式へ戻すべくフォーマット解除するための第 ２プロセツサを具備する。ＵＤＬＴ３１２はさらにデータ信号からデジタル化さ れた音声成分を分離する。信号のデジタル化された音声部分は、コーデック３１ ６に結合され、そこで復号されアナログ状態に戻され、スピーカ１０６のような 音声出力器上で使用者に供される。非同期／同期変換器３０８によって非同期化 された後に信号のデータ部分はマイクロコンピュータ３０４に結合される。マイ クロコンピュータ３０４はデータを処理し、必要に応じて、表示装置１２０上に それを表示する。

制御ヘッド１０４はマイクロコンピュータ３０４に取って替わる回路を具備する 場合がある。そのような制御へ・ノドにおいては、第２プロセツサを必要とせず にマイクロコンピュータ３０４の機能を提供するために特別のノ１−ドウエアが 用いられる。

マイクロコンピュータ３０４に接続されたキーボード３０６は、無線通信機１０ ８にオペレータの要求やコマンドを知らせるために使用される。キーボード入力 はマイクロコンピュータ３０４によって処理され、オペレータの確認のため表示 装置１２０上に表示される。ＵＤＬＴ３０８ｉよキーボード・データを受信し、 マイクロフォン１０２＆二よって生成されコーデック３１６によってデジタル化 された音声があればそれらと組み合わせる。音声とデータの組み合わせはｌ５Ｄ Ｎフオーマツト化され、それ相応にノ（ケ・スト化される。データ・パケットは 結合器３１４を経由して電線１１２上に乗せられる。結合器３１４は、ＤＣおよ び他の潜在的低周波制御信号をして、ＵＤＬＴ２０６，３１２が相互に送受する データと電線１．１２を共有ならしめる変圧器回路を有する。

無線通信機１０８内の結合器２０８は電線１１２上の信号を受信し、それをＵＤ ＬＴ２０６に結合させる。ＵＤＬＴ２０６は受信したデータ・パケットの内容を 分離して、適当な場所へ導く。音声部分はコーデック２１０へ送信され、データ 部分は非同期／同期変換器２０２を経由してマイクロコンピュータ２０１へ送信 される。マイクロコンピュータ２０１はオペレータの要求を評価し、無線通信機 １０８のさまざまな要素を適切に導く。無線送信が要求されている場合は、コー デック２１０はデジタル化された音声をアナログに変換し、送信器２１２にそれ を結合する。送信器２１２は、マイクロコンピュータ２０１によって、この音声 信号を送信するよう指示される。さらに、マイクロコンピュータ２０１は、送信 器２１２の出力へアンテナ１１０を切り換えるようアンテナ・スイッチ２１６に 指示を与える。

要約すれば、マイクロフォン１０２におけるオペレータの声はコーデック３１６ によってデジタル化され、ＵＤＬＴ３１２に結合される。キーボード３０６から のデータ信号はマイクロコンピュータ３０４によって処理され、変換器３０８を 経由してＵＤＬＴ３１２に結合される。マイクロコンピュータ３０４は、オペレ ータの確認のためキーボード入力を表示装置１２０上に表示する。ＵＤＬＴは、 変換器３０８からのデータおよびコーデック３１６からのデジタル化された音声 を組み合わせｌ５ＤＮフオーマツト化する。ＵＤＬＴ３１２のデジタル信号は、 結合器３１４を経由して一対の電線１１２に結合される。

無線通信機１０８の構成要素の動作は当技術分野で周知である。ＵＤＬＴ２０６ ，３１２．　コーデック２１０，３１６および非同期／同期変換器２０２，３０ ８の機能を果たすために無線通信機１０８および制御ヘッド内で使われている集 積回路は標準電話相互接続チップ・セットである。

このチップ・セットはモトローラ社製ＭＣ１４５４２６゜ＭＣ１４５４２８，Ｍ Ｃ１４４０２，ＭＣ１４４０３およびＭＣ１４５４２２を具備する。このチップ ・セットの動作の詳細については、参考として本明細書に含まれるＭｏｔｏｒｏ ｌａ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｄａｔａ　ｂ ｏｏｋａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｎｏｔｅ　ＡＮ９４３を参照されたし ）。

通信装置のさまざまな構成部品間における制御データおよび情報信号を送受信す るためにｌ５ＤＮフオーマツトを利用することは、かかる通信装置の品質および 費用の点での実質的な改善につながる。ｌ５ＤＮの主たる利点はそのケーブル条 件にある。標準電話ケーブルのような一対の電線を使って、通信装置のさまざま な構成部品間で、制御およびコマンド・データを含むデータおよび音声双方の通 信の全てを行うことができる。この一つのケーブルは、既存の装置で使用されて いる特注の多線ケーブルに取って替わる。このケーブルの規格化および簡略化は 実質的な費用削減および品質改善をもたらすことになる。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．音声信号を含む情報信号で変調された搬送波信号を受信する通値装置であっ て、情報信号および制御データ信号を送受信する一対の電線を経由して相互接続 される複数のユニットを有する装置は： （ａ）第１ユニットであって； （ｉ）搬送波信号を受信し情報信号を復元する受信機手段； （ｉｉ）復元された情報信号の音声信号をデジタル化するデジタイザ手段； （ｉｉｉ）デジタル化された音声信号および制御チータ信号をＩＳＤＮフォーマ ットに符号化する第１プロセッサ手段；および （ｉｖ）ＩＳＤＮフォーマット化された信号を一対の電線に同時に結合する手段 であり、第２ユニットに電力を供給するため第１ユニットからＤＣ電流を運ぶ手 段を含む手段； を含む第１ユニット；ならびに （ｂ）第２ユニットであって； （ｉ）一対の電線からＩＳＤＮフォーマット化された信号を受信する第２プロセ ッサ手段； （ｉｉ）デジタル化された音声信号とＩＳＤＮフォーマット化された信号の制御 データ信号とを復号する復号器手段；および （ｉｉｉ）音声信号を出力する音声出力手段；を含む第２ユニット； （ｃ）情報信号の復号されたデータ部分を表示するために第２ユニットに結合さ れた表示手段；によって構成されることを特徴とする通信装置。
2. ２．前記第１ユニットが移動無線受信機を含むことを特徴とする請求項１記載の 通信装置。
3. ３．前記第２ユニットが移動無線制御ヘッドを含むことを特徴とする請求項１記 載の通信装置。
4. ４．前記音声出力手段が第２ユニットに結合されたスピーカを含むことを特徴と する請求項１記載の通信装置。
5. ５．前記音声出力手段がヘッドホンを含むことを特徴とする請求項１記載の通信 装置。
6. ６．前記一対の電線がツイスト・ペアを含むを特徴とする請求項１記載の通信装 置。
7. ７．前記一対の電線が同軸ケーブルを含むことを特徴とする請求項１記載の通信 装置。
8. ８．前記第１プロセッサ手段が標準電話ＩＳＤＮチップ・セットを含むことを特 徴とする請求項４記載の通信装置。
9. ９．一対の電線を経由して相互に交信する少なくとも二つの機能ユニットを有す る無線通信機であって：（ａ）無線通信機の動作を制御し、オペレータのコマン ドおよび音声信号を処理する制御ユニットであって；（ｉ）オペレータのコマン ドおよび音声信号を受け取る第１手段； （ｉｉ）オペレータの音声信号をデジタル化するため第１手段に結合された第２ 手段； （ｉｉｉ）オペレータのコマンドおよびデジタル化された音声信号をＩＳＤＮフ ォーマットに変換する変換器手段；（ｉｖ）ＩＳＤＮフォーマット化されたデジ タル音声およびオペレータのコマンドを一対の電線の第１端に同時に結合する手 段であって、第２ユニットに電力を供給するため第１ユニットからＤＣ電流を運 ぶ手段を含む手段；を含む第１ユニット；ならびに （ｂ）制御ユニットからＩＳＤＮフォーマット化された信号を受信するため一対 の電線の第２端に結合された無線送信器であって： （ｉ）制御ユニットからのＩＳＤＮフォーマット化されたコマンドを処理するた めのプロセッサ手段；（ｉｉ）デジタル化されたオペレータの音声をアナログに 変換する変換器手段； （ｉｆｉ）オペレータの音声を送信する送信器手段；を含む第２ユニット； によって構成されることを特徴とする無線通信機。
10. １０．前記第１手段がキーボードを含むことを特徴とする請求項９記載の無線通 信機。