説明

情報処理装置、及び双方向伝送方法

【課題】逆方向伝送にPLLを用いずに、モジュール間の双方向伝送を実現可能な情報処理装置を提供すること。
【解決手段】第1モジュールの送信時間帯の中で、互いに異なる第1及び第2のビット値を含む入力データに対し、第1のビット値が複数の第1の振幅値で表現され、第2のビット値が第1の振幅値とは異なる第2の振幅値で表現され、連続して同じ振幅値をとらず、かつ、一周期毎に振幅値の極性が反転するように符号化された符号化信号を送信し、第2モジュールの送信時間帯の中で、符号化信号の極性反転周期に対応するクロック信号を送信する第1モジュールと、符号化信号から極性反転を検出してクロック信号を抽出し、クロック信号を用いて符号化信号から入力データを復号し、クロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成し、送信信号をクロック信号に同期して送信する、第2モジュールとを備える、情報処理装置が提供される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、情報処理装置、及び双方向伝送方法に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話等に代表される携帯端末は、ユーザが操作する操作部分と、情報が表示される表示部分との接続部分に可動部材が用いられていることが多い。例えば、折り畳み式の携帯電話の開閉構造等が代表的なものである。さらに、最近の携帯電話は、通話機能やメール機能の他にも、映像の視聴機能や撮像機能等が搭載されており、ユーザの用途に応じて上記の接続部分が複雑に可動することが求められる。例えば、映像の視聴機能を利用する場合、ユーザは、表示部分を自身の側に向け、視聴に不要な操作部分を収納したいと考えるであろう。このように、携帯電話を通常の電話として利用する場合や、デジタルカメラとして利用する場合、或いは、テレビジョン受像機として利用する場合等において、その用途毎に表示部分の向きや位置を簡単に変更出来る構造が求められている。
【0003】
ところが、操作部分と表示部分との間の接続部分には、多数の信号線や電力線が配線されている。例えば、表示部分には、数十本の配線がパラレルに接続されている(図1を参照)。そのため、上記のように複雑な動きができる可動部材を接続部分に用いると、こうした配線の信頼性等が著しく低下してしまう。こうした理由から、接続部分の信号線を減らすため、パラレル伝送方式からシリアル伝送方式(図2を参照)に技術がシフトしてきている。もちろん、同様の理由による技術的なシフトは、携帯電話の世界に限らず、複雑な配線が求められる様々な電子機器の世界において生じている。なお、シリアル化する理由としては、上記の他、放射電磁雑音(EMI;Electro Magnetic Interference)を低減したいというものである。
【0004】
さて、上記のようなシリアル伝送方式においては、伝送データが所定の方式で符号化されてから伝送される。この符号化方式としては、例えば、NRZ(Non Return to Zero)符号方式やマンチェスター符号方式、或いは、AMI(Alternate Mark Inversion)符号方式等が利用される。例えば、下記の特許文献1には、バイポーラ符号の代表例であるAMI符号を利用してデータ伝送する技術が開示されている。また、同文献には、データクロックを信号レベルの中間値で表現して伝送し、受信側で信号レベルに基づいてデータクロックを再生する技術が開示されている。
【0005】
【特許文献1】特開平3−109843号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記の符号化方式のうち、NRZ符号方式の信号は直流成分を含んでしまう。そのため、NRZ符号方式の信号は、電源等の直流成分と一緒に伝送することが難しい。一方、マンチェスター符号方式やAMI符号方式の信号は直流成分を含まない。そのため、電源等の直流成分と一緒に伝送することができる。しかしながら、マンチェスター符号方式やAMI符号方式は、受信側で信号のデータクロックを再生するためにPLL(Phase−Locked Loop)回路が必要になる。そのため、PLL回路が受信側に設けられることで、消費電流量が増大してしまう。また、マンチェスター符号方式は、振幅の立ち上がりと立ち下がりでデータが伝送されるため、データレートの2倍のクロックで伝送する必要がある。その結果、高クロック動作が消費電流の増加を招いてしまう。
【0007】
こうした問題点に鑑み、直流成分を含まず、かつ、クロック再生時にPLL回路が不要な符号を生成して伝送する技術が開発された。この技術は、互いに異なる第1及び第2のビット値を含む入力データに対し、前記第1のビット値を複数の第1の振幅値で表現し、前記第2のビット値を前記第1の振幅値とは異なる第2の振幅値で表現し、連続して同じ振幅値をとらず、かつ、一周期毎に振幅値の極性が反転するように符号化して伝送するというものである。しかしながら、双方向通信を実現しようとした場合、信号の送信に用いるクロックを生成するために、上記符号を用いてもPLL回路が必要になってしまう。
【0008】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、直流成分を含まず、かつ、クロック再生時にPLL回路が不要な符号を用いることにより受信側でPLL回路を設けない場合においても、双方向伝送を実現することが可能な、新規かつ改良された情報処理装置、及び双方向伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第1の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、互いに異なる第1及び第2のビット値を含む入力データに対し、前記第1のビット値が複数の第1の振幅値で表現され、前記第2のビット値が前記第1の振幅値とは異なる第2の振幅値で表現され、連続して同じ振幅値をとらず、かつ、一周期毎に振幅値の極性が反転するように符号化された符号化信号を送信し、第2の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、前記符号化信号の極性反転周期に対応するクロック信号を送信する第1の情報処理モジュールと;前記第1の情報処理モジュールにより送信された信号から極性反転を検出してクロック信号を抽出するクロック信号抽出部と、前記クロック信号抽出部により抽出されたクロック信号を用いて前記符号化信号から前記第1及び第2のビット値を判定して前記入力データを復号する入力データ復号部と、前記クロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成する送信信号生成部と、前記送信信号生成部により生成された送信信号を前記クロック信号に同期して送信する信号送信部と、を有する第2の情報処理モジュールと;を備える、情報処理装置が提供される。
【0010】
また、前記クロック信号抽出部は、抽出した前記クロック信号に含まれるジッタを抑制するためのフィルタを含んでいてもよい。その場合、前記送信信号生成部は、前記フィルタによりジッタが抑制されたクロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成する。
【0011】
また、前記送信信号生成部は、直流成分を含まないように前記クロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成するように構成されていてもよい。その場合、前記信号送信部は、前記送信信号生成部により生成された送信信号を直流電源に重畳させて送信する。
【0012】
また、前記第2の情報処理モジュールは、画像を表示するための表示部及びデータを処理するための処理部を有する携帯端末の前記表示部に設けられており、前記表示部に表示される画像データが符号化された信号を受信し、前記画像データよりもデータ量の少ないデータに対応する送信信号を前記直流電源に重畳させて前記処理部に送信するように構成されていてもよい。
【0013】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第1の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、前記第1の情報処理モジュールにより、互いに異なる第1及び第2のビット値を含む入力データに対し、前記第1のビット値が複数の第1の振幅値で表現され、前記第2のビット値が前記第1の振幅値とは異なる第2の振幅値で表現され、連続して同じ振幅値をとらず、かつ、一周期毎に振幅値の極性が反転するように符号化された信号が送信される信号送信ステップと、第2の情報処理モジュールにより、前記第1の情報処理モジュールから送信された信号が受信される信号受信ステップと、前記信号受信ステップにおいて受信された信号の極性反転が検出されてクロック信号が抽出されるクロック信号抽出ステップと、前記クロック信号抽出ステップにおいて抽出されたクロック信号を用いて前記信号から前記入力データが復号される入力データ復号ステップと、を含み、前記第2の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、前記第1の情報処理モジュールにより、前記クロック信号が送信される信号送信ステップと、前記第2の情報処理モジュールにより、前記第1の情報処理モジュールから送信された信号が受信される信号受信ステップと、前記信号受信ステップにおいて受信された信号の極性反転が検出されてクロック信号が抽出されるクロック信号抽出ステップと、前記クロック信号抽出ステップにおいて抽出されたクロック信号の振幅値が制御されて送信信号が生成される送信信号生成ステップと、前記送信信号生成ステップにおいて生成された送信信号が前記クロック信号抽出ステップにおいて抽出されたクロック信号に同期して送信される信号送信ステップと、を含む、双方向伝送方法が提供される。
【0014】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記の情報処理装置が有する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供されうる。さらに、このプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体が提供されうる。
【発明の効果】
【0015】
以上説明したように本発明によれば、直流成分を含まず、かつ、クロック再生時にPLL回路が不要な符号を用いることにより受信側でPLL回路を設けない場合においても、双方向伝送を実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0017】
[説明の流れについて]
ここで、以下に記載する本発明の実施形態に関する説明の流れについて簡単に述べる。まず、図1を参照しながら、パラレル伝送方式を採用した携帯端末等が抱える技術的課題について簡単に説明する。次いで、図2〜図8を参照しながら、シリアル伝送方式を採用した信号伝送技術が抱える課題について説明する。次いで、図9〜図15を参照しながら、シリアル伝送方式を採用した信号伝送技術が抱える課題を解決するために考案された新規な信号伝送技術について説明する。また、このような新規な信号伝送技術が抱える技術的課題についても説明する。
【0018】
上記の新規な信号伝送技術が有する技術的特徴及び課題を踏まえ、図16〜図19を参照しながら、本発明の一実施形態に係る携帯端末の構成、及び信号処理方法について説明する。次いで、同実施形態の技術的思想について纏め、当該技術的思想から得られる作用効果について簡単に説明する。最後に、図20を参照しながら、同実施形態に係る技術が適用される端末装置のハードウェア構成の一例について説明する。
【0019】
[課題の整理]
まず、本発明の一実施形態に係る技術について詳細な説明をするに先立ち、同実施形態が解決しようとする課題について簡単に纏める。
【0020】
(パラレル伝送方式について)
まず、図1を参照しながら、パラレル伝送方式を採用した携帯端末100の構成例について簡単に説明する。図1は、パラレル伝送方式を採用した携帯端末100の構成例を示す説明図である。なお、図1には、携帯端末100の一例として携帯電話が模式的に描画されている。しかし、以下の説明に係る技術の適用範囲は、携帯電話に限定されるものではない。
【0021】
図1に示すように、携帯端末100は、主に、表示部102と、液晶部104(LCD;Liquid Crystal Display)と、接続部106と、操作部108と、ベースバンドプロセッサ110(BBP)と、パラレル信号線路112とにより構成される。なお、表示部102を表示側(D)、操作部108を本体側(M)と呼ぶ場合がある。また、以下の説明の中で、映像信号が本体側から表示側へと伝送される場合を例に挙げて説明する。もちろん、以下の技術は、これに限定されるものではない。
【0022】
図1に示すように、表示部102には、液晶部104が設けられている。そして、液晶部104には、パラレル信号線路112を介して伝送された映像信号が表示される。また、接続部106は、表示部102と操作部108とを接続する部材である。この接続部106を形成する接続部材は、例えば、表示部102をZ−Y平面内で180度回転できる構造を有する。また、この接続部材は、X−Z平面内で表示部102が回転可能に形成され、携帯端末100を折り畳みできる構造を有する。なお、この接続部材は、自由な方向に表示部102を可動にする構造を有していてもよい。
【0023】
ベースバンドプロセッサ110は、携帯端末100の通信制御、及びアプリケーションの実行機能を提供する演算処理部である。ベースバンドプロセッサ110から出力されるパラレル信号は、パラレル信号線路112を通じて表示部102の液晶部104に伝送される。パラレル信号線路112には、多数の信号線が配線されている。例えば、携帯電話の場合、この信号線数nは50本程度である。また、映像信号の伝送速度は、液晶部104の解像度がQVGAの場合、130Mbps程度となる。そして、パラレル信号線路112は、接続部106を通るように配線されている。
【0024】
つまり、接続部106には、パラレル信号線路112を形成する多数の信号線が配線されている。上記のように、接続部106の可動範囲を広げると、その動きによりパラレル信号線路112に損傷が発生する危険性が高まる。その結果、パラレル信号線路112の信頼性が損なわれてしまう。一方で、パラレル信号線路112の信頼性を維持しようとすると、接続部106の可動範囲が制約されてしまう。こうした理由から、接続部106を形成する可動部材の自由度、及びパラレル信号線路112の信頼性を両立させる目的で、シリアル伝送方式が携帯電話等に採用されることが多くなってきている。また、放射電磁雑音(EMI)の観点からも、伝送線路のシリアル化が進められている。
【0025】
(シリアル伝送方式について)
そこで、図2を参照しながら、シリアル伝送方式を採用した携帯端末130の構成例について簡単に説明する。図2は、シリアル伝送方式を採用した携帯端末130の構成例を示す説明図である。なお、図2には、携帯端末130の一例として携帯電話が模式的に描画されている。しかし、以下の説明に係る技術の適用範囲は、携帯電話に限定されるものではない。また、図1に示したパラレル伝送方式の携帯端末100と実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。
【0026】
図2に示すように、携帯端末130は、主に、表示部102と、液晶部104(LCD)と、接続部106と、操作部108と、ベースバンドプロセッサ110(BBP)と、パラレル信号線路132、140と、シリアライザ134と、シリアル信号線路136と、デシリアライザ138とにより構成される。
【0027】
携帯端末130は、上記の携帯端末100とは異なり、接続部106に配線されたシリアル信号線路136を通じてシリアル伝送方式により映像信号を伝送している。そのため、操作部108には、ベースバンドプロセッサ110から出力されたパラレル信号をシリアル化するためのシリアライザ134が設けられている。一方、表示部102には、シリアル信号線路136を通じて伝送されるシリアル信号をパラレル化するためのデシリアライザ138が設けられている。
【0028】
シリアライザ134は、ベースバンドプロセッサ110から出力され、かつ、パラレル信号線路132を介して入力されたパラレル信号をシリアル信号に変換する。シリアライザ134により変換されたシリアル信号は、シリアル信号線路136を通じてデシリアライザ138に入力される。そして、デシリアライザ138は、入力されたシリアル信号を元のパラレル信号に復元し、パラレル信号線路140を通じて液晶部104に入力する。
【0029】
シリアル信号線路136には、例えば、NRZ符号方式で符号化されたデータ信号が単独で伝送されるか、或いは、データ信号とクロック信号とが一緒に伝送される。シリアル信号線路136の配線数kは、図1の携帯端末100が有するパラレル信号線路112の配線数nよりも大幅に少ない(1≦k≪n)。例えば、配線数kは、数本程度まで削減することができる。そのため、シリアル信号線路136が配線される接続部106の可動範囲に関する自由度は、パラレル信号線路112が配線される接続部106に比べて非常に大きいと言える。同時に、シリアル信号線路136の信頼性も高いと言える。なお、シリアル信号線路136を流れるシリアル信号には、通常、LVDS(Low Voltage Differential Signal)等の差動信号が用いられる。
【0030】
(機能構成)
ここで、図3を参照しながら、シリアル伝送方式を採用した携帯端末130の機能構成について説明する。図3は、シリアル伝送方式を採用した携帯端末130の機能構成の一例を示す説明図である。但し、図3は、シリアライザ134、及びデシリアライザ138の機能構成を中心に描画した説明図であり、他の構成要素に関する記載を省略している。
【0031】
(シリアライザ134)
図3に示すように、シリアライザ134は、P/S変換部152と、エンコーダ154と、LVDSドライバ156と、PLL部158と、タイミング制御部160とにより構成される。
【0032】
図3に示すように、シリアライザ134には、ベースバンドプロセッサ110から、パラレル信号(P−DATA)と、パラレル信号用クロック(P−CLK)とが入力される。シリアライザ134に入力されたパラレル信号は、P/S変換部152によりシリアル信号に変換される。P/S変換部152により変換されたシリアル信号は、エンコーダ154に入力される。エンコーダ154は、シリアル信号にヘッダ等を付加してLVDSドライバ156に入力する。LVDSドライバ156は、入力されたシリアル信号をLVDSによる差動伝送方式でデシリアライザ138に伝送する。
【0033】
一方、シリアライザ134に入力されたパラレル信号用クロックは、PLL部158に入力される。PLL部158は、パラレル信号用クロックからシリアル信号用クロックを生成し、P/S変換部152、及びタイミング制御部160に入力する。タイミング制御部160は、入力されるシリアル信号用クロックに基づいてエンコーダ154によるシリアル信号の送信タイミングを制御する。
【0034】
(デシリアライザ138)
図3に示すように、デシリアライザ138は、主に、LVDSレシーバ172と、デコーダ174と、S/P変換部176と、クロック再生部178と、PLL部180と、タイミング制御部182とにより構成される。
【0035】
図3に示すように、デシリアライザ138には、LVDSによる差動伝送方式でシリアライザ134からシリアル信号が伝送される。このシリアル信号は、LVDSレシーバ172により受信される。LVDSレシーバ172により受信されたシリアル信号は、デコーダ174、及びクロック再生部178に入力される。デコーダ174は、入力されたシリアル信号のヘッダを参照してデータの先頭部分を検出し、S/P変換部176に入力する。S/P変換部176は、入力されたシリアル信号をパラレル信号(P−DATA)に変換する。S/P変換部176で変換されたパラレル信号は液晶部104に出力される。
【0036】
一方、クロック再生部178は、外部から入力されるリファレンスクロックを参照し、内蔵するPLL部180を用いてシリアル信号用クロックからパラレル信号用クロックを再生する。クロック再生部178により再生されたパラレル信号用クロックは、デコーダ174、及びタイミング制御部182に入力される。タイミング制御部182は、クロック再生部178から入力されたパラレル信号用クロックに基づいて受信タイミングを制御する。また、タイミング制御部182に入力されたパラレル信号用クロック(P−CLK)は、液晶部104に出力される。
【0037】
このように、ベースバンドプロセッサ110からシリアライザ134に入力されたパラレル信号(P−DATA)、及びパラレル信号用クロック(P−CLK)は、シリアル信号に変換されてデシリアライザ138に伝送される。そして、入力されたシリアル信号は、デシリアライザ138により元のパラレル信号、及びパラレル信号用クロックに復元され、液晶部104に出力される。
【0038】
以上説明した携帯端末130のように、パラレル信号をシリアル信号に変換して伝送することにより、その伝送線路がシリアル化される。その結果、シリアル信号線路が配置される部分の可動範囲が拡大し、表示部102の配置に関する自由度が向上する。そのため、例えば、携帯端末130を利用してテレビジョン放送等を視聴する場合において、表示部102の配置がユーザから見て横長になるように携帯端末130を変形させることができるようになる。こうした自由度の向上に伴い、携帯端末130の用途が広がり、通信端末としての各種機能に加えて、映像や音楽の視聴等、様々な利用形態が生まれている。
【0039】
このような背景の中、携帯端末130の液晶部104は、より繊細な表示を可能にすべく高密度化しており、細かい文字や映像で多くの情報が表示されるようになってきている。ところが、こうした細かい文字や映像は、ユーザにとって見難いものである。そこで、携帯端末130の液晶部104に表示される文字や映像等を外部に設置されたテレビジョン受像機やディスプレイ装置等の大きな画面に出力したいというユーザの要望がある。こうした要望を受け、図4Aに示す携帯端末190のような出力形態が提案されている。以下、この出力形態について簡単に説明する。
【0040】
(応用例1:電磁結合を利用した外部出力方式)
まず、図4Aを参照する。図4Aは、電磁結合を利用して映像等のデータを外部出力機器に伝送することが可能な携帯端末190の構成例を示す説明図である。外部出力機器としては、例えば、カーナビゲーションシステム10やテレビジョン受像機20等がある。その他にも、パーソナルコンピュータのディスプレイ装置やスクリーンに映像を投影するプロジェクタ等も外部出力機器の例に含まれる。
【0041】
これらの外部出力機器に映像等のデータを伝送するために、例えば、図4Aに示すような信号読取装置200が利用される。信号読取装置200は、例えば、カーナビゲーションシステム10やテレビジョン受像機20等に接続されているか、或いは、これらの機器に内蔵される。携帯端末190と信号読取装置200との間では、電磁結合を利用して信号が伝送される。そのため、携帯端末190には、コイル192が設けられている。また、信号読取装置200にも、コイル202が設けられている。
【0042】
例えば、映像信号が携帯端末190からテレビジョン受像機20に伝送される場合の動作について考えてみる。まず、携帯端末190は、ベースバンドプロセッサ110により映像信号をパラレル伝送するためのパラレル信号を生成する。そして、このパラレル信号は、パラレル信号線路132を介してシリアライザ134に伝送される。シリアライザ134は、伝送されてきたパラレル信号をシリアル信号に変換してシリアル信号線路136に伝送する。このとき、シリアル信号に対応する電流信号がコイル192に印加され、コイル192から電磁場が発生する。そして、この電磁場に誘導されて信号読取装置200のコイル202に電流が発生し、この電流に基づいてシリアル信号が復調されるのである。
【0043】
このように、携帯端末190と信号読取装置200との間の電磁結合を利用して映像信号に対応するシリアル信号が伝送される。もちろん、このシリアル信号は、所定の符号化方式で符号化され、ASK(Amplitude Shift Keying)等の所定の変調方式で変調されてから伝送される。但し、NRZ符号方式で符号化された信号は、直流成分を含んでしまうため、電磁結合を利用して信号伝送するのに適さない。そのため、電磁結合による信号伝送には、符号化された信号に直流成分を含まないマンチェスター符号方式等が利用される。
【0044】
図4Aの例で言えば、シリアライザ134により、シリアル信号がマンチェスター符号方式で符号化され、電磁結合を利用して伝送される。この場合、信号読取装置200の側においても、当然に、マンチェスター符号方式による復号に対応している。従って、信号読取装置200は、符号化信号を受信してシリアル信号に復号した後、そのシリアル信号をパラレル信号に変換してテレビジョン受像機20等に出力する。マンチェスター符号では、“1”が“10”として、“0”が“01”として伝送されるため、単純に“1”“0”で伝送する方式に比べて伝送速度が2倍かかってしまう。しかしながら、マンチェスター符号は直流成分を含まず、クロックの抽出が容易であるため、電磁結合を利用した信号伝送に適している。
【0045】
ところで、携帯端末190と信号読取装置200とは、図4Bに示すように近接されることで信号伝送が行われる。このような形態による通信のことを非接触通信と呼ぶ場合がある。図4Bの例では、携帯端末190の表示部102が開いた状態で載置されているが、表示部102が閉じた状態で載置されてもよい。通常、携帯端末190の表示部102が閉じられると、液晶部104への通電がオフになる場合が多いため、節電になる。このとき、閉じた状態でも外部出力へのデータ伝送が可能なモード設定がされる。
【0046】
(機能構成:携帯端末190)
ここで、図5を参照しながら、携帯端末190の機能構成について簡単に説明する。図5は、携帯端末190の機能構成の一例を示す説明図である。但し、図5は、シリアライザ134、及びデシリアライザ138の機能構成を中心に描画した説明図であり、他の構成要素に関する記載を省略している。また、携帯端末190が有する各構成要素のうち、既に述べた携帯端末130と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略した。
【0047】
(シリアライザ134)
図5に示すように、シリアライザ134は、P/S変換部152と、エンコーダ154と、LVDSドライバ156と、PLL部158と、タイミング制御部160と、ドライバ194とにより構成される。
【0048】
図5に示すように、シリアライザ134には、ベースバンドプロセッサ110から、パラレル信号(P−DATA)と、パラレル信号用クロック(P−CLK)とが入力される。シリアライザ134に入力されたパラレル信号は、P/S変換部152によりシリアル信号に変換される。P/S変換部152により変換されたシリアル信号は、エンコーダ154に入力される。
【0049】
エンコーダ154は、シリアル信号にヘッダ等を付加し、マンチェスター符号方式で符号化してLVDSドライバ156、及びドライバ194に入力する。LVDSドライバ156は、入力されたシリアル信号をLVDSによる差動伝送方式でデシリアライザ138に伝送する。一方、ドライバ194は、コイル192による電磁結合を利用して、入力されたシリアル信号を信号読取装置200に伝送する。
【0050】
一方、シリアライザ134に入力されたパラレル信号用クロックは、PLL部158に入力される。PLL部158は、パラレル信号用クロックからシリアル信号用クロックを生成し、P/S変換部152、及びタイミング制御部160に入力する。タイミング制御部160は、入力されるシリアル信号用クロックに基づいてエンコーダ154によるシリアル信号の送信タイミングを制御する。
【0051】
(デシリアライザ138)
図5に示すように、デシリアライザ138は、主に、LVDSレシーバ172と、デコーダ174と、S/P変換部176と、クロック再生部178と、PLL部180と、タイミング制御部182とにより構成される。
【0052】
図5に示すように、デシリアライザ138には、LVDSによる差動伝送方式でシリアライザ134からシリアル信号が伝送される。このシリアル信号は、LVDSレシーバ172により受信される。LVDSレシーバ172により受信されたシリアル信号は、デコーダ174、及びクロック再生部178に入力される。デコーダ174は、入力されたシリアル信号のヘッダを参照してデータの先頭部分を検出し、マンチェスター符号方式で符号化されたシリアル信号を復号してS/P変換部176に入力する。S/P変換部176は、入力されたシリアル信号をパラレル信号(P−DATA)に変換する。S/P変換部176で変換されたパラレル信号は、液晶部104に出力される。
【0053】
一方、クロック再生部178は、外部から入力されるリファレンスクロックを参照し、内蔵するPLL部180を用いてシリアル信号用クロックからパラレル信号用クロックを再生する。クロック再生部178により再生されたパラレル信号用クロックは、デコーダ174、及びタイミング制御部182に入力される。タイミング制御部182は、クロック再生部178から入力されたパラレル信号用クロックに基づいて受信タイミングを制御する。また、タイミング制御部182に入力されたパラレル信号用クロック(P−CLK)は、液晶部104に出力される。
【0054】
このように、ベースバンドプロセッサ110からシリアライザ134に入力されたパラレル信号(P−DATA)、及びパラレル信号用クロック(P−CLK)は、シリアル信号に変換されてデシリアライザ138に伝送される。そして、入力されたシリアル信号は、デシリアライザ138により元のパラレル信号、及びパラレル信号用クロックに復元され、液晶部104に出力される。
【0055】
(機能構成:信号読取装置200)
次に、図6を参照しながら、信号読取装置200の機能構成について簡単に説明する。図6は、信号読取装置200の機能構成の一例を示す説明図である。
【0056】
図6に示すように、信号読取装置200は、主に、コイル202と、差動レシーバ212と、増幅器214と、デコーダ216と、S/P変換部218と、インターフェース220と、クロック再生部222と、PLL部224と、タイミング制御部226とにより構成される。
【0057】
上記の通り、信号読取装置200には、携帯端末190から電磁結合を利用してシリアル信号が伝送される。このシリアル信号は、コイル202を用いて差動レシーバ212により受信される。差動レシーバ212は、受信したシリアル信号を増幅器214に入力する。増幅器214は、電磁結合による信号伝送により低下したシリアル信号の信号レベルを増幅するために設けられたものである。増幅器214により増幅されたシリアル信号は、デコーダ216、及びクロック再生部222に入力される。
【0058】
デコーダ216は、入力されたシリアル信号のヘッダを参照してデータの先頭部分を検出し、マンチェスター符号方式で符号化されたシリアル信号を復号してS/P変換部218に入力する。S/P変換部218は、入力されたシリアル信号をパラレル信号(P−DATA)に変換する。S/P変換部218で変換されたパラレル信号は、インターフェース220に入力される。
【0059】
一方、クロック再生部222は、外部から入力されるリファレンスクロックを参照し、内蔵するPLL部224を用いてシリアル信号用クロックからパラレル信号用クロックを再生する。クロック再生部222により再生されたパラレル信号用クロックは、デコーダ216、及びタイミング制御部226に入力される。タイミング制御部226は、クロック再生部222から入力されたパラレル信号用クロックに基づいて受信タイミングを制御する。また、タイミング制御部226に入力されたパラレル信号用クロック(P−CLK)は、インターフェース220に入力される。
【0060】
インターフェース220は、入力されたパラレル信号と、パラレル信号用クロックとを外部出力機器に適合する信号形態に変換して出力する。例えば、インターフェース220は、入力されたパラレル信号をアナログRGB信号やDVI信号(Digital Visual Interface signal)に変換してカーナビゲーションシステム10やテレビジョン受像機20等に出力する。
【0061】
以上、携帯端末190、及び信号読取装置200の機能構成について説明した。このような機能があることで、ユーザは、携帯端末190を信号読取装置200の上に載置するだけで簡単に映像等を外部表示装置に出力することが可能になる。そのため、携帯端末190の映像等を大きな画面に出力することが可能になる。その結果、携帯端末190を単なる個人用の通信装置等として利用する用途に加え、例えば、その携帯端末190を多人数で利用するテレビ電話として機能させることが可能になる。
【0062】
(応用例2:電源線を利用したデータ伝送方式)
上記の携帯端末190は、符号化方式として直流成分を含まないマンチェスター符号方式を利用している。このように、直流成分を含まない符号化信号は、電源に重畳して伝送することが可能である。そこで、上記の携帯端末190に対し、この電源線伝送方式を応用する技術について説明する。携帯端末230は、この技術を用いた構成例である。
【0063】
(機能構成)
まず、図7Aを参照しながら、電源線を利用してデータ伝送することが可能な携帯端末230の機能構成について説明する。図7Aは、電源線を利用してデータ伝送することが可能な携帯端末230の機能構成の一例を示す説明図である。但し、図7Aは、シリアライザ134、及びデシリアライザ138の機能構成を中心に描画した説明図であり、他の構成要素に関する記載を省略している。また、携帯端末230が有する各構成要素のうち、既に述べた携帯端末190と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略した。
【0064】
(シリアライザ134)
図7Aに示すように、シリアライザ134は、P/S変換部152と、エンコーダ154と、LVDSドライバ156と、PLL部158と、タイミング制御部160と、ドライバ194と、重畳部232とにより構成される。
【0065】
図7Aに示すように、シリアライザ134には、ベースバンドプロセッサ110から、パラレル信号(P−DATA)と、パラレル信号用クロック(P−CLK)とが入力される。シリアライザ134に入力されたパラレル信号は、P/S変換部152によりシリアル信号に変換される。P/S変換部152により変換されたシリアル信号は、エンコーダ154に入力される。エンコーダ154は、シリアル信号にヘッダ等を付加し、マンチェスター符号方式等の直流成分の無い(又は少ない)方式で符号化してLVDSドライバ156、及びドライバ194に入力する。
【0066】
LVDSドライバ156は、入力されたシリアル信号をLVDSにして重畳部232に入力する。重畳部232は、LVDSドライバ156から入力された信号を電源ラインに重畳させてデシリアライザ138に伝送する。例えば、重畳部232は、信号をコンデンサで、電源をチョークコイルで結合させる。なお、電源ラインには、例えば、伝送線路として同軸ケーブルが用いられる。また、この電源ラインは、操作部108から表示部102に電源を供給するために設けられた線路である。一方、ドライバ194は、コイル192による電磁結合を利用して、入力されたシリアル信号を信号読取装置200に伝送する。
【0067】
ところで、シリアライザ134に入力されたパラレル信号用クロックは、PLL部158に入力される。PLL部158は、パラレル信号用クロックからシリアル信号用クロックを生成し、P/S変換部152、及びタイミング制御部160に入力する。タイミング制御部160は、入力されるシリアル信号用クロックに基づいてエンコーダ154によるシリアル信号の送信タイミングを制御する。
【0068】
(デシリアライザ138)
図7Aに示すように、デシリアライザ138は、主に、LVDSレシーバ172と、デコーダ174と、S/P変換部176と、クロック再生部178と、PLL部180と、タイミング制御部182と、分離部234とにより構成される。
【0069】
図7Aに示すように、デシリアライザ138には、電源ライン(同軸ケーブル)を通じて電源とシリアル信号とが重畳された信号が伝送される。この重畳信号の周波数スペクトラムは、図7Bのようになる。図7Bに示すように、マンチェスター符号の周波数スペクトラムは、直流成分を持たないので、電源(DC)と一緒に伝送できることが分かる。
【0070】
再び図7Aを参照する。上記の重畳信号は、分離部234によりシリアル信号と電源とに分離される。例えば、分離部234は、コンデンサで直流成分をカットしてシリアル信号を取り出し、チョークコイルで高周波成分をカットして電源を取り出す。分離部234により分離されたシリアル信号は、LVDSレシーバ172により受信される。
【0071】
LVDSレシーバ172により受信されたシリアル信号は、デコーダ174、及びクロック再生部178に入力される。デコーダ174は、入力されたシリアル信号のヘッダを参照してデータの先頭部分を検出し、マンチェスター符号方式等で符号化されたシリアル信号を復号してS/P変換部176に入力する。S/P変換部176は、入力されたシリアル信号をパラレル信号(P−DATA)に変換する。S/P変換部176で変換されたパラレル信号は、液晶部104に出力される。
【0072】
一方、クロック再生部178は、外部から入力されるリファレンスクロックを参照し、内蔵するPLL部180を用いてシリアル信号用クロックからパラレル信号用クロックを再生する。クロック再生部178により再生されたパラレル信号用クロックは、デコーダ174、及びタイミング制御部182に入力される。タイミング制御部182は、クロック再生部178から入力されたパラレル信号用クロックに基づいて受信タイミングを制御する。また、タイミング制御部182に入力されたパラレル信号用クロック(P−CLK)は、液晶部104に出力される。
【0073】
このように、上記の携帯端末230は、電源とシリアル信号(映像信号等)とを同軸ケーブル1本で伝送することができる。そのため、操作部108と表示部102との間を繋ぐ配線は1本だけとなり、表示部102の可動性が向上し、複雑な形状に携帯端末230を変形させることが可能になる。その結果、携帯端末230の用途が広がると共に、ユーザの利便性が向上する。
【0074】
(課題の整理1)
上記の通り、操作部108と表示部102との相対的な位置関係を自由に変化させるには、上記の携帯端末100のようにパラレル伝送方式には不都合があった。そこで、上記の携帯端末130のように、シリアライザ134、及びデシリアライザ138を設けることで、映像信号等のシリアル伝送を可能にし、表示部102の可動範囲を広げた。さらに、液晶部104に表示される文字や映像等の大きさが小さいことでユーザの利便性が低下してしまうという問題に対し、携帯端末190のように電磁結合を利用して外部の大画面出力を可能にして、この問題を解決した。さらに、携帯端末190で利用される符号化方式の特性を生かして、電源ラインに信号を重畳させて伝送する方式を用いて表示部102の可動性をさらに向上させた。
【0075】
ところが、図3、図5、図6、図7Aに示すように、携帯端末130、190、230、及び信号読取装置200において、受信したシリアル信号のクロックを再生するためにPLL部180、222(以下、PLL)が用いられていた。このPLLは、マンチェスター符号方式等により符号化された信号からクロックを抽出するために必要なものである。しかしながら、PLL自体の電力消費量が少なくないため、PLLを設けることにより、その分だけ携帯端末130、190、230、及び信号読取装置200の消費電力が大きくなってしまう。こうした電力消費量の増大は、携帯電話等の小さな装置にとって非常に大きな問題となる。
【0076】
こうした問題を背景に、デシリアライザ138、及び信号読取装置200の側でPLLを設けずに済むような技術が求められている。そこで、このような技術的課題に鑑み、直流成分を含まず、かつ、クロック再生時にPLL回路が不要な符号を用いて信号を伝送する新規な信号伝送方式が考案された。以下の説明において、この信号伝送方式のことを単に新方式と呼ぶ場合がある。
【0077】
<基板技術:新方式について>
以下、直流成分を含まず、かつ、PLLを利用せずにクロックを再生することが可能な符号により信号を伝送する新規な信号伝送方式(新方式)について説明する。まず、新方式の符号化方法を説明する上で基本となるAMI(Alternate Mark Inversion)符号について簡単に説明する。その後、新方式に係る携帯端末300の機能構成、及び符号化方法について説明する。
【0078】
(AMI符号の信号波形について)
まず、図8を参照しながら、AMI符号の信号波形、及びその特徴について簡単に説明する。図8は、AMI符号の信号波形の一例を示す説明図である。但し、以下の説明において、Aは任意の正数であるとする。
【0079】
AMI符号は、データ0を電位0で表現し、データ1を電位A又は−Aで表現する符号である。但し、電位Aと電位−Aとは交互に繰り返される。つまり、電位Aでデータ1が表現された後、次にデータ1が現れた場合、そのデータ1は電位−Aで表現されるというものである。このように、極性反転を繰り返してデータが表現されるため、AMI符号には直流成分が含まれない。なお、AMI符号と同じ種類の特性を持つ符号としては、例えば、PR(1,−1)、PR(1,0,−1)、PR(1,0,…,−1)等で表現されるパーシャル・レスポンス方式がある。このように極性反転を利用した伝送符号はバイポーラ符号と呼ばれる。また、ダイコード方式等も利用可能である。ここでは、デューティ100%のAMI符号を例に挙げて説明する。
【0080】
図8には、ビット間隔T1、T2、…、T14のAMI符号が模式的に記載されている。図中において、データ1は、ビット間隔T2、T4、T5、T10、T11、T12、T14に現れている。ビット間隔T2において電位Aである場合、ビット間隔T4では電位−Aとなる。また、ビット間隔T5では電位Aとなる。このように、データ1に対応する振幅は、プラスとマイナスとが交互に反転する。これが上記の極性反転である。
【0081】
一方、データ0に関しては全て電位0で表現される。こうした表現によりAMI符号は直流成分を含まないが、図8のビット間隔T6、…、T9に見られるように電位0が連続することがある。このように電位0が連続すると、PLLを用いずに、この信号波形からクロック成分を取り出すことが難しい。そこで、新方式においては、AMI符号(及びこれと同等の特性を有する符号)にクロック成分を含ませて伝送する技術が用いられている。
【0082】
(機能構成)
ここで、図9を参照しながら、新方式に係る携帯端末300の機能構成について説明する。図9は、新方式に係る携帯端末300の機能構成例を示す説明図である。但し、図9は、シリアライザ134、及びデシリアライザ138の機能構成を中心に描画した説明図であり、他の構成要素に関する記載を省略している。また、携帯端末300が有する各構成要素のうち、既に述べた携帯端末190と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略した。
【0083】
(シリアライザ134)
図9に示すように、シリアライザ134は、P/S変換部152と、LVDSドライバ156と、PLL部158と、タイミング制御部160と、ドライバ194と、エンコーダ312とにより構成される。上記の携帯端末190との主な相違点はエンコーダ312の機能にある。
【0084】
図9に示すように、シリアライザ134には、ベースバンドプロセッサ110から、パラレル信号(P−DATA)と、パラレル信号用クロック(P−CLK)とが入力される。シリアライザ134に入力されたパラレル信号は、P/S変換部152によりシリアル信号に変換される。P/S変換部152により変換されたシリアル信号は、エンコーダ312に入力される。エンコーダ312は、シリアル信号にヘッダ等を付加し、所定の符号化方式で符号化する。
【0085】
ここで、図10を参照しながら、エンコーダ312における符号化信号の生成方法について説明する。図10は、新方式に係る符号化方法の一例を示す説明図である。なお、図10には、AMI符号をベースとする符号の生成方法が記載されている。但し、新方式はこれに限定されず、AMI符号と同様の特性を有する符号に対しても同様に適用される。例えば、バイポーラ符号やパーシャル・レスポンス方式の符号等にも適用できる。
【0086】
図10の(C)に示された信号が新方式の符号化方法で符号化された信号である。この信号は、データ1を複数の電位A1(−1、−3、1、3)で表現し、データ0を電位A1とは異なる複数の電位A2(−2、2)で表現したものである。但し、この信号は、極性反転するように構成されており、さらに、連続して同じ電位とならないように構成されている。例えば、ビット間隔T6、…、T9においてデータ0が続く区間を参照すると、電位が−2、2、−2、2となっている。このような符号を利用することで、同じデータ値が連続して現れても、立ち上がり、立ち下がりの両エッジを検出してクロック成分を再生することが可能になる。
【0087】
さて、エンコーダ312は、上記のような符号を生成するため、加算器ADDを備えている。図10に示すように、エンコーダ312は、例えば、入力されたシリアル信号をAMI符号(A)に符号化して加算器ADDに入力する。さらに、エンコーダ312は、AMI符号の伝送速度Fbの半分の周波数(2/Fb)を持つクロック(B)を生成して加算器ADDに入力する。但し、クロックの振幅は、AMI符号のN倍(N>1;図10の例ではN=2)とする。そして、エンコーダ312は、加算器ADDによりAMI符号とクロックとを加算して符号(C)を生成する。このとき、AMI符号とクロックとは同期され、エッジを揃えて加算される。
【0088】
再び図9を参照する。エンコーダ312により符号化されたシリアル信号は、LVDSドライバ156、及びドライバ194に入力される。LVDSドライバ156は、入力されたシリアル信号をLVDSによる差動伝送方式でデシリアライザ138に伝送する。一方、ドライバ194は、コイル192による電磁結合を利用して、入力されたシリアル信号を信号読取装置200に伝送する。なお、信号読取装置200に信号を伝送するための構成要素は、実施の態様に応じて適宜省略されてもよい。
【0089】
一方、シリアライザ134に入力されたパラレル信号用クロックは、PLL部158に入力される。PLL部158は、パラレル信号用クロックからシリアル信号用クロックを生成し、P/S変換部152、及びタイミング制御部160に入力する。タイミング制御部160は、入力されるシリアル信号用クロックに基づいてエンコーダ312によるシリアル信号の送信タイミングを制御する。
【0090】
(デシリアライザ138)
図9に示すように、デシリアライザ138は、主に、LVDSレシーバ172と、S/P変換部176と、タイミング制御部182と、クロック検出部332と、デコーダ334とにより構成される。上記の携帯端末190との主な相違点は、PLLを持たないクロック検出部332にある。
【0091】
図9に示すように、デシリアライザ138には、LVDSによる差動伝送方式でシリアライザ134からシリアル信号が伝送される。このシリアル信号は、LVDSレシーバ172により受信される。LVDSレシーバ172により受信されたシリアル信号は、デコーダ334、及びクロック検出部332に入力される。デコーダ334は、入力されたシリアル信号のヘッダを参照してデータの先頭部分を検出し、エンコーダ312が用いた符号化方式に従って符号化されたシリアル信号を復号する。
【0092】
ここで、図10を参照しながら、デコーダ334による復号方法について説明する。上記の通り、シリアル信号は、エンコーダ312により、図10の(C)に示す形式に符号化されている。そこで、デコーダ334は、この信号の振幅がA1であるか、A2であるかを判定することで、元のシリアル信号を復号することができる。
【0093】
データ1に対応する振幅A1(−1、−3、1、3)と、データ0に対応する振幅A2(−2、2)とを判定するためには、図10の(C)に示す4つの閾値(L1、L2、L3、L4)が用いられる。そこで、デコーダ334は、入力された信号の振幅と上記の4つの閾値とを比較して振幅がA1であるか、或いは、A2であるかを判定し、元のシリアル信号を復号する。この復号処理については後段(図12〜図15を参照)において詳述する。
【0094】
再び図9を参照する。デコーダ334により復号されたシリアル信号はS/P変換部176に入力される。S/P変換部176は、入力されたシリアル信号をパラレル信号(P−DATA)に変換する。S/P変換部176で変換されたパラレル信号は、液晶部104に出力される。
【0095】
一方、クロック検出部332は、入力された信号からクロック成分を検出する。既に述べた通り、図10の(C)に示された符号を用いることで、クロック成分は、振幅と閾値L0(電位0)とを比較して振幅の極性を判定し、極性反転の周期に基づいてクロック成分を検出することができる。従って、クロック検出部332は、信号のクロック成分を検出する際にPLLを用いないで済む。その結果、デシリアライザ138の消費電力を低減させることが可能になる。
【0096】
再び図9を参照する。クロック検出部332により検出されたクロックは、デコーダ334、及びタイミング制御部182に入力される。タイミング制御部182は、クロック検出部332から入力されたクロックに基づいて受信タイミングを制御する。また、タイミング制御部182に入力されたクロック(P−CLK)は液晶部104に出力される。
【0097】
このように、直流成分を含まず(図11を参照)、極性反転周期からクロック成分を再生することが可能な符号を利用することで、クロックの検出にPLLを用いずに済み、携帯端末の消費電力を大きく低減させることが可能になる。なお、新方式で用いる符号の周波数スペクトラムは、例えば、図11に示すような形状になる。エンコーダ312の加算器ADDで加算されたクロックの周波数Fb/2に線スペクトルが現れ、それに加えてAMI符号のブロードな周波数スペクトラムが現れている。なお、この周波数スペクトラムには、周波数Fb、2Fb、3Fb、…にヌル点が存在する。
【0098】
さて、この新方式に係る技術は、上記の携帯端末130、190、230、及び信号読取装置200のような形態に対しても適用可能である。つまり、電力線伝送方式や電磁結合による信号伝送方式を採用した電子機器に対しても適用可能である。こうした電子機器に対して新方式を適用すると、各機器に搭載されたデシリアライザ138からPLLを省略できるようになる。
【0099】
(復号処理の詳細について)
次に、図12〜図15を参照しながら、新方式における復号処理の詳細について説明する。図12は、クロック検出部332の回路構成例を示す説明図である。図13は、デコーダ334の回路構成例を示す説明図である。図14は、データ判定用の判定テーブルの構成例を示す説明図である。図15は、新方式を適用した場合の受信信号波形(図中には、アイパターンが示されている。)を示す説明図である。
【0100】
(クロック検出部332の回路構成例)
まず、図12を参照する。図12に示すように、クロック検出部332の機能は、コンパレータ352により実現される。
【0101】
コンパレータ352には、新方式で符号化された信号の振幅値が入力データとして入力される。入力データが入力されると、コンパレータ352は、入力された振幅値と所定の閾値とを比較する。例えば、コンパレータ352は、入力データが所定の閾値よりも大きい値であるか否かを判定する。このコンパレータ352は、新方式の符号(図10の(C)を参照)からクロックを抽出するためのものである。そのため、所定の閾値としては閾値L0を用いる。
【0102】
例えば、入力データが所定の閾値よりも大きい値である場合、コンパレータ352は、入力データが所定の閾値よりも大きい値であることを示す判定値(例えば、1)を出力する。一方、入力データが所定の閾値よりも小さい値である場合、コンパレータ352は、入力データが所定の閾値よりも大きい値でなかったことを示す判定値(例えば、0)を出力する。コンパレータ352の出力結果は、クロックとしてデコーダ334及びタイミング制御部182に入力される。
【0103】
(デコーダ334の回路構成例)
次に、図13を参照する。図13に示すように、デコーダ334の機能は、複数のコンパレータ354、356、358、360、及びデータ判定部362により実現される。また、データ判定部362には、記憶部364が設けられている。記憶部364には、図14に示すデータ判定用の判定テーブルが格納されている。
【0104】
複数のコンパレータ354、356、358、360には、互いに異なる閾値が設定されている。例えば、コンパレータ354には閾値L1が、コンパレータ356には閾値L2が、コンパレータ358には閾値L3が、コンパレータ360には閾値L4が設定されている。但し、図10の(C)に示したように、閾値L1、L2、L3、L4は、L1>L2>L3>L4の関係を満たすものである。
【0105】
まず、複数のコンパレータ354、356、358、360には、新方式で符号化された信号の振幅値が入力データとして入力される。このとき、複数のコンパレータ354、356、358、360には、同じ入力データが並行して入力される。
【0106】
入力データが入力されると、コンパレータ354は、入力データと閾値L1とを比較し、入力データが閾値L1よりも大きい値であるか否かを判定する。入力データが閾値L1よりも大きい値である場合、コンパレータ354は、入力データが閾値L1よりも大きい値であることを示す判定値(例えば、1)を出力する。一方、入力データが閾値L1よりも大きい値でない場合、コンパレータ354は、入力データが閾値L1よりも大きい値でないことを示す判定値(例えば、0)を出力する。
【0107】
同様に、コンパレータ356は、入力データと閾値L2とを比較し、入力データが閾値L2よりも大きい値であるか否かを判定する。また、コンパレータ358は、入力データと閾値L3とを比較し、入力データが閾値L3よりも大きい値であるか否かを判定する。さらに、コンパレータ360は、入力データと閾値L4とを比較し、入力データが閾値L4よりも大きい値であるか否かを判定する。複数のコンパレータ354、356、358、360から出力された判定値は、データ判定部362に入力される。
【0108】
データ判定部362は、複数のコンパレータ354、356、358、360から出力された判定値に基づいて入力データが示すビット値を判定する。このとき、データ判定部362は、記憶部364に格納されたデータ判定用の判定テーブル(図14を参照)を参照し、この判定テーブルに基づいて入力データが示すビット値を判定する。
【0109】
データ判定用の判定テーブルとしては、例えば、図14に示すようなものが用いられる。図14に例示するように、この判定テーブルにおいては、複数のコンパレータ354、356、358、360から出力された値の各組み合わせに対してビット値(0又は1)が対応付けられている。
【0110】
例えば、コンパレータ354の出力値が1の場合について考えてみる。この場合、入力データが閾値L1よりも大きい値である。上記の通り、閾値には、L1>L2>L3>L4の関係が規定されている。この関係から、コンパレータ356、358、360の出力値も1になるはずである。図10の(C)を参照すると、閾値L1よりも大きい値をもつ振幅に対応するビット値は1である。そのため、判定テーブルには、コンパレータ354、356、358、360の出力値が全て1の組み合わせとビット値1とが対応付けて記載されている。
【0111】
他の条件についても考えてみる。ここでは、説明の都合上、コンパレータ354、356、358、360の出力値をそれぞれd1、d2、d3、d4と表現し、その組み合わせを(d1,d2,d3,d4)と表記する。例えば、(d1,d2,d3,d4)=(0,1,1,1)の組み合わせは、入力データdがL1>d>L2であることを意味している。図10の(C)を参照すると、入力データdがL1>d>L2の場合、ビット値は0である。
【0112】
同様に、(d1、d2、d3、d4)=(0,0,1,1)の組み合わせは、入力データdがL2>d>L3であることを意味している。図10の(C)を参照すると、入力データdがL2>d>L3の場合、ビット値は1である。また、(d1、d2、d3、d4)=(0,0,0,1)の組み合わせは、入力データdがL3>d>L4であることを意味している。図10の(C)を参照すると、入力データdがL3>d>L4の場合、ビット値は0である。さらに、(d1、d2、d3、d4)=(0,0,0,0)の組み合わせは、入力データdがL4>dであることを意味している。図10の(C)を参照すると、入力データdがL4>dの場合、ビット値は1である。
【0113】
このように、コンパレータ354、356、358、360から各々出力された出力値の組み合わせとビット値とを対応付けることが可能であり、そのような組み合わせとビット値との対応関係をテーブル形式に纏めたものが図14に例示した判定テーブルである。データ判定部362は、このような判定テーブルを参照し、複数のコンパレータ354、356、358、360から出力された出力値の組み合わせに基づいてビット値を判定する。データ判定部362により判定されたビット値は、S/P変換部176に入力される。
【0114】
(課題の整理2)
上記の通り、新方式の符号は、直流成分を含まず、かつ、PLL回路を用いずにクロックを再生することが可能である点で非常に優れている。そのため、上記の携帯端末230のように信号を直流電源等に重畳して伝送することができるにも関わらず、上記の携帯端末300のように受信側でPLLを設ける必要がない。ところで、携帯端末300の構成を例に挙げて説明した新方式の技術は、片方向の信号伝送に関するものである。
【0115】
ところで、最近の携帯端末等を構成する表示部102には、液晶部104の他に様々なデバイスが設けられている。例えば、液晶部104にタッチパネルが設けられていたり、カメラや操作用のスイッチ等が設けられていることがある。そのため、こうした携帯機器等においては、液晶部104に画像データが伝送されるだけでなく、表示部102から操作部108に種々のデータが伝送される。つまり、このような携帯端末等においては、表示部102と操作部108との間で双方向にデータの伝送が行われる。
【0116】
しかしながら、上記の新方式の符号を用いることにより操作部108のPLL回路を省略すると、操作部108から表示部102へデータを伝送する際に用いるクロックが生成できない。一方で、操作部108にPLL回路を設けると、上記の(課題の整理1)において述べた消費電力の増大や回路規模の拡大等の問題が発生してしまう。そこで、上記の新方式の符号を用いることを前提に、操作部108にPLL回路を設けることなく、操作部108から表示部102へのデータ伝送を可能にする技術が求められている。
【0117】
こうした技術的課題に鑑み、後述する実施形態の目的は、操作部108にPLL回路を設けずに双方向伝送を実現することにある。また、以下で説明する実施形態は、当然に、上記の(課題の整理1)において述べた課題についても解決するものである。以下、このような目的を達成することが可能な実施形態について説明する。
【0118】
<実施形態>
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、操作部108から表示部102に伝送された信号からPLL回路を用いずにクロックを抽出し、そのクロックを用いて表示部102から操作部108に信号を伝送する双方向伝送方式を提案するものである。
【0119】
[携帯端末400の構成例]
以下、図16〜図18を参照しながら、本実施形態に係る携帯端末400の機能構成について説明する。図16は、本実施形態に係る携帯端末400の外観を示す説明図である。図17は、本実施形態に係る携帯端末400の構成例を示す説明図である。図18は、本実施形態に係る携帯端末400の機能構成例を示す説明図である。但し、上記の携帯端末130、190、230、300と実質的に同一の機能構成については同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0120】
(双方向伝送の必要性について)
まず、図16を参照する。図16に示す携帯端末400は、主に、表示部102と、接続部106と、操作部108とにより構成されている。また、表示部102には、撮像部402と、操作スイッチ404とが設けられている。携帯端末400は、表示部102と操作部108との間でデータの双方向伝送が求められる構成の一例である。なお、表示部102にタッチパネル等が設けられている場合においても同様である。
【0121】
図2に示した携帯端末130と同様に、携帯端末400の表示部102には、液晶部104が設けられており画像等が表示される。このような画像のデータは、操作部108から表示部102に伝送される。また、表示部102に設けられた撮像部402は、被写体を撮影するためのカメラ機能を提供する。そして、表示部102に設けられた操作スイッチ404は、例えば、携帯端末400を音楽プレーヤとして利用する際に楽曲の選択やシャッフル機能の切り替え等に用いる操作手段である。また、操作スイッチ404は、マナーモードへの切り替えスイッチやシャッタースイッチ等として利用されることもある。
【0122】
撮像部402により撮影された画像のデータは、表示部102から操作部108に伝送される。同様に、操作スイッチ404の操作により出力された操作信号は、表示部102から操作部108に伝送される。このように、携帯端末400のような電子機器においては、表示部102と操作部108との間で双方向のデータ伝送が行われる。そのため、本実施形態に係る携帯端末400は、接続部106を通る伝送線路をシリアル化して接続部106の可動範囲を十分に確保しながら、双方向のデータ伝送を実現するものである。
【0123】
(機能構成)
次に、図17、及び図18を参照しながら、本実施形態に係る携帯端末400の機能構成について説明する。図17は、本実施形態に係る携帯端末400の全体的な構成を示す説明図である。図18は、本実施形態に係る携帯端末400の機能構成の中で、上記の双方向伝送を実現するための主な機能構成について示した説明図である。
【0124】
(全体的な機能構成)
まず、図17を参照する。図17に示すように、携帯端末400の表示部102には、液晶部104と、撮像部402と、操作スイッチ404と、シリアライザ/デシリアライザ408(SER/DES)とが設けられている。また、携帯端末400の操作部108には、ベースバンドプロセッサ110と、シリアライザ/デシリアライザ406(SER/DES)とが設けられている。
【0125】
図2に示した携帯端末130との間の1つの相違点は、表示部102に撮像部402、及び操作スイッチ404設けられたことである。さらに、他の相違点は、携帯端末130のシリアライザ134、デシリアライザ138が、それぞれシリアライザ/デシリアライザ406、408に置き換えられたことである。なお、以下の説明の中で、操作部108に設けられたシリアライザ/デシリアライザ406をSER/DES(M)と表記することがある。また、表示部102に設けられたシリアライザ/デシリアライザ408をSER/DES(D)と表記することがある。
【0126】
(操作部108から表示部102へ)
まず、操作部108から表示部102に向かう信号の流れについて説明する。液晶部104に表示される画像データのパラレル信号は、ベースバンドプロセッサ110により生成される。ベースバンドプロセッサ110により生成されたパラレル信号は、シリアライザ/デシリアライザ406によりシリアル信号に変換される。シリアライザ/デシリアライザ408によりシリアル化された信号は、接続部106を通るシリアル信号線路を介して表示部102に設けられたシリアライザ/デシリアライザ408に入力される。シリアライザ/デシリアライザ408は、シリアル信号線路を介して入力されたシリアル信号をパラレル信号に変換して液晶部104に入力する。
【0127】
(表示部102から操作部108へ)
次に、表示部102から操作部108に向かう信号の流れについて説明する。上記の通り、表示部102から操作部108に向かう信号としては、例えば、撮像部402により撮影された画像データの信号や操作スイッチ404の操作により出力された操作信号等がある。ここでは、一例として、撮像部402により撮影された画像データの信号が伝送される場合について説明する。撮像部402から出力されたパラレル信号は、シリアライザ/デシリアライザ408によりシリアル信号に変換され、接続部106を通るシリアル伝送線路を介して操作部108のシリアライザ/デシリアライザ406に入力される。シリアライザ/デシリアライザ406は、シリアル伝送線路を介して入力されたシリアル信号をパラレル信号に変換し、ベースバンドプロセッサ110に入力する。
【0128】
上記のような流れで、携帯端末400は、表示部102と操作部108との間における双方向のデータ伝送を実現している。以下、このような双方向伝送を実現するためのシリアライザ/デシリアライザ406、408の機能構成について、より詳細に説明する。
【0129】
(機能構成の詳細)
次に、図18を参照する。図18には、シリアライザ/デシリアライザ406、408を中心とする携帯端末400の機能構成が示されている。但し、図9(携帯端末300)等に描画されていたP/S変換部152等の一部構成については、その記載を省略している。さらに、携帯端末400は、図7Aに示した携帯端末230と同様に、信号を直流電源に重畳して伝送する形態を採用している。もちろん、本実施形態に係る技術の適用範囲は、伝送手段を電源ラインとするものに限定されない。
【0130】
上記の通り、携帯端末400は、シリアライザ/デシリアライザ406(SER/DES(M))と、シリアライザ/デシリアライザ408(SER/DES(D)とを有する。また、シリアライザ/デシリアライザ406、408は、1本の信号ライン(例えば、同軸ケーブル等)により接続されている。この信号ラインは、操作部108から表示部102に直流電源を供給するための電源線路としても用いられる。なお、以下の説明においては、SER/DES(M)を単に(M)と表記し、SER/DES(D)を単に(D)と表記する場合がある。
【0131】
図18に示すように、シリアライザ/デシリアライザ406(M)は、エンコーダ412と、ドライバ414と、合成分配器416と、重畳部418と、レシーバ420と、デコーダ422とを有する。シリアライザ/デシリアライザ408(D)は、分離部432と、合成分配器434と、レシーバ436と、クロック検出部438と、デコーダ440と、バンドパスフィルタ442(BPF)と、エンコーダ444と、ドライバ446とを有する。
【0132】
(SER/DES(M)→SER/DES(D))
まず、シリアライザ/デシリアライザ406(M)からシリアライザ/デシリアライザ408(D)にデータ(TX DATA1)を伝送する処理について説明する。
【0133】
図18に示すように、シリアライザ/デシリアライザ406(M)には、送信データ(TX DATA1)と送信クロック(TX CLK1)とが入力される。送信データ(TX DATA1)は、エンコーダ412に入力される時点でシリアル化されているものとする。また、送信クロック(TX CLK1)は、エンコーダ412、及びデコーダ422に入力される。送信データ(TX DATA1)及び送信クロック(TX CLK1)が入力されると、エンコーダ412は、上記の新方式と同様に、送信データ(TX DATA1)に送信クロック(TX CLK1)を加算して送信データを符号化する。
【0134】
送信データ(TX DATA1)がAMI符号により表現され、その伝送速度がFbである場合、エンコーダ412により、図10の(C)と同様に新方式の符号が生成される。エンコーダ412により生成された符号は、ドライバ414を介して合成分配器416に入力される。合成分配器416は、双方向伝送を実現するために、エンコーダ412に通じる信号線路とデコーダ422に通じる信号線路とを分配する手段である。データ送信時のため、合成分配器416に入力された符号は、重畳部418に入力される。
【0135】
また、重畳部418には直流電源も入力される。重畳部418に入力された符号は、直流電源に重畳される。そして、重畳部418により生成された重畳信号は、同軸ケーブルを介してシリアライザ/デシリアライザ408(D)の分離部432に入力される。分離部432は、入力された重畳信号を直流電源と符号とに分離する。分離部432により分離された直流電源は、表示部102に供給される。
【0136】
一方、分離部432により分離された符号は、合成分配器434に入力される。合成分配器434は、双方向伝送を実現するために、デコーダ440に通じる信号線路とエンコーダ444に通じる信号線路とを分配する手段である。データ受信時のため、合成分配器434に入力された符号は、レシーバ436を介してクロック検出部438、及びデコーダ440に入力される。クロック検出部438は、入力された符号からクロックを検出する。このとき、クロック検出部438は、上記の携帯端末300が有するクロック検出部332と同じ方法を用いてクロックを検出する。
【0137】
クロック検出部438により検出されたクロックは、液晶部104に供給されると共に、デコーダ440に入力される。但し、クロック検出部438により検出されたクロック(RX CLK2)の周波数はFb/2である。デコーダ440は、クロック検出部438から入力されたクロック(RX CLK2)を利用し、入力された符号に復号処理を施して受信データ(RX DATA2)を生成する。この受信データ(RX DATA2)は、クロック検出部438により検出されたクロック(RX CLK2)に同期した2ビットのパラレル受信データである。このようにしてデコーダ440により生成された受信データ(RX DATA2)は、液晶部104に入力される。
【0138】
以上、シリアライザ/デシリアライザ406(M)からシリアライザ/デシリアライザ408(D)にデータ(TX DATA1)を伝送する処理について説明した。次に、シリアライザ/デシリアライザ408(D)からシリアライザ/デシリアライザ406(M)にデータ(TX DATA2)を伝送する処理について説明する。
【0139】
(SER/DES(D)→SER/DES(M))
既に述べた通り、シリアライザ/デシリアライザ408(D)からシリアライザ/デシリアライザ406(M)にデータ(TX DATA2)を伝送するためには、シリアライザ/デシリアライザ408(D)の側で送信クロックが必要になる。しかしながら、送信クロックを生成するためにシリアライザ/デシリアライザ408(D)の側にPLL回路を設けると、消費電力が大きくなってしまう。
【0140】
そこで、本実施形態においては、シリアライザ/デシリアライザ406(M)からシリアライザ/デシリアライザ408(D)に送信クロックが供給されるように工夫が施される。なお、シリアライザ/デシリアライザ406、408の間のデータ伝送には、時分割伝送(TDD;Time Division Duplex)方式が用いられる。従って、シリアライザ/デシリアライザ406(M)からシリアライザ/デシリアライザ408(D)に対して順方向にデータが伝送される場合と逆方向にデータが伝送される場合とでタイムスロットが分けられる。
【0141】
シリアライザ/デシリアライザ406(M)からシリアライザ/デシリアライザ408(D)へのデータ伝送には、図10の(C)に示す符号が用いられる。また、シリアライザ/デシリアライザ406(M)は、自身がデータを送信しない時間帯であっても、図10の(B)に示したクロック信号をシリアライザ/デシリアライザ408(D)に伝送し続ける。つまり、シリアライザ/デシリアライザ408(D)がデータ伝送する時間帯においても、周波数(Fb/2)、振幅(2、−2)のクロック信号がシリアライザ/デシリアライザ408(D)に伝送され続けるのである。
【0142】
そこで、シリアライザ/デシリアライザ408(D)は、データを伝送する際、シリアライザ/デシリアライザ406(M)から受信したクロック信号を利用してデータを伝送する。シリアライザ/デシリアライザ406(M)から送信されたクロック信号は、分離部432、合成分配器434、レシーバ436を介してクロック検出部438に入力される。そこで、クロック検出部438は、入力された信号からクロックを検出し、バンドパスフィルタ442に入力する。通常、クロック検出部438により検出されたクロックには、ジッタが多く含まれている。そのため、クロック検出部438により検出されたクロックは、ジッタを抑圧するためにバンドパスフィルタ442に入力されるのである。
【0143】
バンドパスフィルタ442によりジッタが抑圧されたクロックは、エンコーダ444に入力される。エンコーダ444には、送信データ(TX DATA2)が入力される。この送信データ(TX DATA2)は、エンコーダ444により所定の方式で符号化される。但し、送信データ(TX DATA2)が伝送される伝送線路は、シリアライザ/デシリアライザ406からクロック信号が伝送される伝送線路と共通である。そのため、送信データ(TX DATA2)は、バンドパスフィルタ442から出力されたクロックと同期するように符号化される必要がある。図10の(B)に示すクロック信号が入力されている場合、送信データ(TX DATA2)は、周波数Fb/2の成分がクロック信号に同期するように符号化される。
【0144】
エンコーダ444は、例えば、送信データ(TX DATA2)が1の場合に振幅(1,−1)をもつ上に凸のパルスを1周期分だけ出力し、0の場合に振幅(1,−1)をもつ下に凸のパルスを1周期分だけ出力する。このとき、送信データ(TX DATA2)に対応するパルス列の周波数はFb/2である。送信データ(TX DATA2)は、このようにして振幅(1,−1)をもつパルス列に符号化される。エンコーダ444により符号化された送信データ(TX DATA2)は、ドライバ446を介して合成分配器434に入力される。
【0145】
合成分配器434は、エンコーダ444から入力された振幅(1,−1)をもつ符号と、シリアライザ/デシリアライザ406(M)から伝送された振幅(2,−2)のクロックとを足し合わせる。このようにして合成分配器434により足し合わされた符号は、送信データ(TX DATA2)が1の場合に振幅(3,−3)をもち、0の場合に振幅(1,−1)をもつものとなる。合成分配器434により生成された符号は、分離部432を介して同軸ケーブルに送出され、シリアライザ/デシリアライザ406(M)に伝送される。
【0146】
シリアライザ/デシリアライザ406(M)においては、同軸ケーブルを通じて伝送された送信データ(TX DATA2)の符号が重畳部418、合成分配器416、レシーバ420を介してデコーダ422に入力される。デコーダ422は、入力された符号の振幅値に基づいてデータを復号する。例えば、振幅値が(3,−3)の場合にデータのビット値が1と判定され、振幅値が(1,−1)の場合にデータのビット値が0と判定される。このとき、デコーダ422は、送信データ(TX DATA1)の送信に用いる送信クロック(TX CLK1)を用いてデータを復号する。
【0147】
そもそも、シリアライザ/デシリアライザ408(D)がデータ伝送に用いたクロックは、シリアライザ/デシリアライザ406(M)から伝送された送信用クロック(TX CLK1)である。そのため、デコーダ422は、入力された符号からクロックを検出する必要がない。デコーダ422により復号されたデータ(RX DATA1)、及びクロック(RX CLK1)は、ベースバンドプロセッサ110に入力される。
【0148】
以上、シリアライザ/デシリアライザ408(D)からシリアライザ/デシリアライザ406(M)にデータ(TX DATA2)を伝送する処理について説明した。このようにしてPLLを用いずにシリアライザ/デシリアライザ408(D)からシリアライザ/デシリアライザ406(M)へのデータ伝送が実現される。
【0149】
[データの伝送方法について]
次に、図19を参照しながら、本実施形態に係るデータの伝送方法について説明する。図19は、本実施形態に係るデータの伝送方法の一例を示す説明図である。
【0150】
図19には、シリアライザ/デシリアライザ406、408の間でTDD方式により伝送されるデータフレームFLが示されている。また、データフレームFLは、シリアライザ/デシリアライザ406(M)からシリアライザ/デシリアライザ408(D)にデータを伝送するためのタイムスロット1(SL1;M→D)を含む。さらに、データフレームFLは、シリアライザ/デシリアライザ408(D)からシリアライザ/デシリアライザ406(M)にデータを伝送するためのタイムスロット2(SL2;D→M)を含む。
【0151】
また、データフレームFLのフレーム長はTfである。このフレーム長Tfは、それぞれの伝送方向(M→D、D→M)において必要とされる伝送速度に基づいて決定される。さらに、タイムスロット1(SL1;M→D)には時間帯T1が割り当てられ、タイムスロット2(SL2;D→M)には時間帯T2が割り当てられている。例えば、液晶部104に表示される画像データよりも、撮像部402で撮影された画像データの方がデータ量が少ない場合、T1>T2の関係になる。
【0152】
図19には、タイムスロット1、2の一部(a)(b)において伝送される符号が拡大してされている。タイムスロット1の一部(a)においては、シリアライザ/デシリアライザ406(M)からシリアライザ/デシリアライザ408(D)に符号D1が伝送される。そのため、時間帯(a)に伝送される符号D1は、図10の(C)に示した新方式の符号であり、6つの振幅値を有する。また、符号D1における各ビット間隔の振幅値に対応したビット値が符号D1の下段に示されている。
【0153】
一方、タイムスロット2の一部(b)においては、シリアライザ/デシリアライザ408(D)からシリアライザ/デシリアライザ406(M)に符号D2が伝送される。図中には、符号D2と共にクロックCLKが示されている。このクロックCLKは、シリアライザ/デシリアライザ406(M)から伝送されてきたものである。従って、このクロックCLKは、伝送速度Fb/2のクロックである。上記の通り、符号D2は、互いに凸方向の異なる振幅(1,−1)のパルスで表現された符号にクロックCLKを同期して加算することにより生成されたものである。また、このとき加算されるクロックCLKは、バンドパスフィルタ442によりジッタが抑圧されたものである。
【0154】
シリアライザ/デシリアライザ406(M)からシリアライザ/デシリアライザ408(D)へのデータ伝送速度はFbであった。しかし、エンコーダ444が取得するクロックの伝送速度がFb/2であるため、シリアライザ/デシリアライザ408(D)からシリアライザ/デシリアライザ406(M)へのデータ伝送速度はFb/2となる。符号D2の下段に、各ビット間隔に対応するビット値が示されている。このビット値とクロックCLKとを併せて参照することで、符号D2の伝送速度がFb/2であることが分かる。
【0155】
但し、タイムスロット2の時間帯において、シリアライザ/デシリアライザ406(M)から伝送されるクロックの伝送速度をFbにすることで、符号D2の伝送速度をFbにすることも可能である。上記の例でクロックの伝送速度がFb/2である理由は、タイムスロット1の時間帯に送信される符号D1の生成処理に用いるクロックをそのまま継続してシリアライザ/デシリアライザ408(D)に伝送するように構成したことにある。このような構成にすることで、シリアライザ/デシリアライザ406(M)において発生させるクロックの周波数をタイムスロット毎に変更せずに済む。従って、実施の態様に応じて、タイムスロット2のデータ伝送に用いるクロック速度は適宜変更されうる。
【0156】
以上、本実施形態に係る信号伝送方法について説明した。上記の通り、本実施形態においては、操作部108の側と表示部102の側との間におけるデータ伝送にTDD方式が用いられる。また、伝送方向に関わらず、操作部108の側(シリアライザ/デシリアライザ406(M))から表示部102の側(シリアライザ/デシリアライザ408(D))にクロックが提供される。このクロックを用いて表示部102の側(シリアライザ/デシリアライザ408(D))からデータが伝送される。そのため、表示部102の側(シリアライザ/デシリアライザ408(D))にPLLを設ける必要がない。その結果、シリアル伝送線路を通じて双方向伝送を実現しつつ、PLLを搭載しない分だけ消費電力を低減させることができる。
【0157】
[まとめ]
最後に、本実施形態の携帯端末が有する機能構成と、当該機能構成により得られる作用効果について簡単に纏める。
【0158】
まず、本実施形態に係る携帯端末の機能構成は次のように表現することができる。当該携帯端末は、操作部108に相当する第1の情報処理モジュールと、表示部102に相当する第2の情報処理モジュールとを有する。
【0159】
第1の情報処理モジュールは、第1の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、互いに異なる第1及び第2のビット値を含む入力データに対し、前記第1のビット値が複数の第1の振幅値で表現され、前記第2のビット値が前記第1の振幅値とは異なる第2の振幅値で表現され、連続して同じ振幅値をとらず、かつ、一周期毎に振幅値の極性が反転するように符号化された符号化信号を送信する。また、第1の情報処理モジュールは、第2の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、前記符号化信号の極性反転周期に対応するクロック信号を送信する。
【0160】
なお、図10の(C)に示した新方式の符号は、上記の符号化信号の一例である。このような符号化方式を用いることで、直流電源等に重畳して信号を伝送することができる。また、後述するように、第2の情報処理モジュールにより符号化信号からPLLを用いずにクロック信号を生成することができる。
【0161】
第2の情報処理モジュールは、クロック信号抽出部と、入力データ復号部と、送信信号生成部と、信号送信部とを有する。なお、上記のクロック検出部438は、クロック信号抽出部の一例である。また、上記のデコーダ440は、入力データ復号部の一例である。さらに、上記のエンコーダ444は、送信信号生成部の一例である。そして、上記のドライバ446、合成分配器434は、信号送信部の一例である。
【0162】
上記のクロック信号抽出部は、前記第1の情報処理モジュールにより送信された信号から極性反転を検出してクロック信号を抽出する。また、上記の入力データ復号部は、前記クロック信号抽出部により抽出されたクロック信号を用いて前記符号化信号から前記第1及び第2のビット値を判定して前記入力データを復号する。さらに、上記の送信信号生成部は、前記クロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成する。そして、上記の信号送信部は、前記送信信号生成部により生成された送信信号を前記クロック信号に同期して送信する。
【0163】
このように、第2の情報処理モジュールは、符号化信号からPLLを用いずにクロック信号を抽出し、そのクロック信号を用いて入力データを復号することができる。また、第1の情報処理モジュールからは、上記の通り、第2の情報処理モジュールの送信時間帯においてもクロック信号が伝送されている。そのため、このクロック信号を用いて第2の情報処理モジュールからも、送信信号を伝送することができる。その結果、第2の情報処理モジュールにPLLを設けずとも、第1及び第2の情報処理モジュールの間で双方向伝送が実現される。
【0164】
また、前記クロック信号抽出部は、抽出した前記クロック信号に含まれるジッタを抑制するためのフィルタを含んでいてもよい。その場合、前記送信信号生成部は、前記フィルタによりジッタが抑制されたクロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成する。このように構成することにより、ジッタが取り除かれた綺麗なクロック信号から送信信号を生成することが可能になると共に、クロック信号に精度良く同期して信号を伝送することが可能になる。なお、上記のバンドパスフィルタ442は、フィルタの一例である。
【0165】
また、前記送信信号生成部は、直流成分を含まないように前記クロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成するように構成されていてもよい。その場合、前記信号送信部は、前記送信信号生成部により生成された送信信号を直流電源に重畳させて送信する。このように構成することで、例えば、1本の電源線を用いて直流電源と信号とを同時に送信することができる。
【0166】
また、前記第2の情報処理モジュールは、画像を表示するための表示部及びデータを処理するための処理部を有する携帯端末の前記表示部に設けられており、前記表示部に表示される画像データが符号化された信号を受信し、前記画像データよりもデータ量の少ないデータに対応する送信信号を前記直流電源に重畳させて前記処理部に送信するものであってもよい。
【0167】
[携帯端末のハードウェア構成例]
上記携帯端末が有する構成要素の一部機能は、例えば、図20に示すハードウェア構成を有する情報処理装置により、上記の機能を実現するためのコンピュータプログラムを用いて実現することが可能である。図20は、上記携帯端末の構成要素が有する一部機能を実現することが可能な情報処理装置のハードウェア構成を示す説明図である。
【0168】
なお、この情報処理装置の形態は任意であり、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、PHS(Personal Handy−phone System)、PDA(Personal Digital Assistant)等の携帯情報端末、ゲーム機、又は各種の情報家電等が含まれる。
【0169】
図20に示すように、前記の情報処理装置は、主に、CPU(Central Processing Unit)902と、ROM(Read Only Memory)904と、RAM(Random Access Memory)906と、ホストバス908と、ブリッジ910と、外部バス912と、インターフェース914と、入力部916と、出力部918と、記憶部920と、ドライブ922と、接続ポート924と、通信部926とにより構成される。
【0170】
CPU902は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ROM904、RAM906、記憶部920、又はリムーバブル記録媒体928に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。ROM904は、例えば、CPU902に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する。RAM906は、例えば、CPU902に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等を一時的又は永続的に格納する。これらの構成要素は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス908によって相互に接続されている。また、ホストバス908は、例えば、ブリッジ910を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス912に接続されている。
【0171】
入力部916は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、及びレバー等の操作手段である。また、入力部916は、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントロール手段(所謂、リモコン)であってもよい。なお、入力部916は、上記の操作手段を用いて入力された情報を入力信号としてCPU902に伝送するための入力制御回路等により構成されている。
【0172】
出力部918は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma DisplayPanel)、又はELD(Electro−Luminescence Display)等のディスプレイ装置、スピーカ、ヘッドホン等のオーディオ出力装置、プリンタ、携帯電話、又はファクシミリ等、取得した情報を利用者に対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置である。
【0173】
記憶部920は、各種のデータを格納するための装置であり、例えば、ハードディスクドライブ(HDD;Hard Disk Drive)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等により構成される。
【0174】
ドライブ922は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体928に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体928に情報を書き込む装置である。リムーバブル記録媒体928は、例えば、DVDメディア、Blu−rayメディア、HD−DVDメディア、コンパクトフラッシュ(登録商標)(CF;CompactFlash)、メモリースティック、又はSDメモリカード(Secure Digital memory card)等である。もちろん、リムーバブル記録媒体928は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード(Integrated Circuit Card)又は電子機器であってもよい。
【0175】
接続ポート924は、例えば、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)、RS−152Cポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器930を接続するためのポートである。外部接続機器930は、例えば、プリンタ、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、又はICレコーダ等である。
【0176】
通信部926は、ネットワーク932に接続するための通信デバイスであり、例えば、有線又は無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、又はWUSB(Wireless USB)用の通信カード、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、又は各種通信用のモデム等である。また、通信部926に接続されるネットワーク932は、有線又は無線により接続されたネットワークにより構成され、例えば、インターネット、家庭内LAN、赤外線通信、可視光通信、放送、又は衛星通信等である。なお、インターフェース914にはAD変換器及びDA変換器が接続され、AD変換器によりAD変換されたデジタル信号が入力されたり、或いは、出力信号がDA変換器によりアナログ信号に変換されたりする。
【0177】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0178】
例えば、上記の実施形態においては、加算器ADDに入力される符号として、AMI符号を例に挙げて説明したが、本発明の技術はこれに限定されない。既に述べたように、各種のバイポーラ符号やパーシャル・レスポンス方式の符号PR(1,−1)、PR(1,0,−1)、PR(1,0,…,0,−1)等が利用される。このように、極性反転を利用した符号形式が好適に用いられる。こうした符号はビットシフト等により生成することもできる。このように、符号の生成方法に関しては、いくつかの変形例が想定されうる。
【図面の簡単な説明】
【0179】
【図1】携帯端末の一構成例を示す説明図である。
【図2】携帯端末の一構成例を示す説明図である。
【図3】シリアル伝送に係る携帯端末の機能構成例を示す説明図である。
【図4A】携帯端末の一構成例を示す説明図である。
【図4B】携帯端末と信号読取装置との接触状態を示す説明図である。
【図5】シリアル伝送に係る携帯端末の機能構成例を示す説明図である。
【図6】シリアル伝送に係る信号読取装置の機能構成例を示す説明図である。
【図7A】シリアル伝送に係る携帯端末の機能構成例を示す説明図である。
【図7B】マンチェスター符号の周波数スペクトラムの一例を示す説明図である。
【図8】AMI符号の信号波形の一例を示す説明図である。
【図9】新方式に係る携帯端末の機能構成例を示す説明図である。
【図10】新方式に係る信号生成方法を示す説明図である。
【図11】新方式に係る信号の周波数スペクトラムの一例を示す説明図である。
【図12】クロック検出部の回路構成例を示す説明図である。
【図13】デコーダの回路構成例を示す説明図である。
【図14】データ判定用判定テーブルの構成例を示す説明図である。
【図15】受信信号波形とデータ判定用閾値との関係を示す説明図である。
【図16】本発明の一実施形態に係る携帯端末の一構成例を示す説明図である。
【図17】同実施形態に係る携帯端末の一構成例を示す説明図である。
【図18】同実施形態に係る携帯端末の機能構成例を示す説明図である。
【図19】同実施形態に係る信号伝送方法の一例を示す説明図である。
【図20】携帯端末のハードウェア構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【0180】
100、130、190、230、300、400 携帯端末
102 表示部
104 液晶部
106 接続部
108 操作部
110 ベースバンドプロセッサ
112、132、140 パラレル信号線路
134 シリアライザ
136 シリアル信号線路
138 デシリアライザ
152 P/S変換部
154、312、412、444 エンコーダ
156 LVDSドライバ
158、180、222 PLL部
160 タイミング制御部
172、420、436 レシーバ
174、216、334、422、440 デコーダ
176、218 S/P変換部
178、222 クロック再生部
182、226 タイミング制御部
194、414、446 ドライバ
192、202 コイル
200 信号読取装置
212 差動レシーバ
214 増幅器
220 インターフェース
232 重畳部
234 分離部
332 クロック検出部
352、354、356、358、360 コンパレータ
362 データ判定部
364 記憶部
402 撮像部
404 操作スイッチ
406、408 シリアライザ/デシリアライザ
416、434 合成分配器
418 重畳部
432 分離部
438 クロック検出部
442 バンドパスフィルタ
ADD 加算器


【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、互いに異なる第1及び第2のビット値を含む入力データに対し、前記第1のビット値が複数の第1の振幅値で表現され、前記第2のビット値が前記第1の振幅値とは異なる第2の振幅値で表現され、連続して同じ振幅値をとらず、かつ、一周期毎に振幅値の極性が反転するように符号化された符号化信号を送信し、
第2の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、前記符号化信号の極性反転周期に対応するクロック信号を送信する第1の情報処理モジュールと;
前記第1の情報処理モジュールにより送信された信号から極性反転を検出してクロック信号を抽出するクロック信号抽出部と、前記クロック信号抽出部により抽出されたクロック信号を用いて前記符号化信号から前記第1及び第2のビット値を判定して前記入力データを復号する入力データ復号部と、前記クロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成する送信信号生成部と、前記送信信号生成部により生成された送信信号を前記クロック信号に同期して送信する信号送信部と、を有する第2の情報処理モジュールと;
を備える、情報処理装置。
【請求項2】
前記クロック信号抽出部は、抽出した前記クロック信号に含まれるジッタを抑制するためのフィルタを含み、
前記送信信号生成部は、前記フィルタによりジッタが抑制されたクロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成する、請求項1に記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記送信信号生成部は、直流成分を含まないように前記クロック信号の振幅値を制御して送信信号を生成し、
前記信号送信部は、前記送信信号生成部により生成された送信信号を直流電源に重畳させて送信する、請求項1に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記第2の情報処理モジュールは、画像を表示するための表示部及びデータを処理するための処理部を有する携帯端末の前記表示部に設けられており、前記表示部に表示される画像データが符号化された信号を受信し、前記画像データよりもデータ量の少ないデータに対応する送信信号を前記直流電源に重畳させて前記処理部に送信する、請求項3に記載の情報処理装置。
【請求項5】
第1の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、前記第1の情報処理モジュールにより、
互いに異なる第1及び第2のビット値を含む入力データに対し、前記第1のビット値が複数の第1の振幅値で表現され、前記第2のビット値が前記第1の振幅値とは異なる第2の振幅値で表現され、連続して同じ振幅値をとらず、かつ、一周期毎に振幅値の極性が反転するように符号化された信号が送信される信号送信ステップと、
第2の情報処理モジュールにより、
前記第1の情報処理モジュールから送信された信号が受信される信号受信ステップと、
前記信号受信ステップにおいて受信された信号の極性反転が検出されてクロック信号が抽出されるクロック信号抽出ステップと、
前記クロック信号抽出ステップにおいて抽出されたクロック信号を用いて前記信号から前記入力データが復号される入力データ復号ステップと、
を含み、
前記第2の情報処理モジュールの送信時間帯の中で、前記第1の情報処理モジュールにより、
前記クロック信号が送信される信号送信ステップと、
前記第2の情報処理モジュールにより、
前記第1の情報処理モジュールから送信された信号が受信される信号受信ステップと、
前記信号受信ステップにおいて受信された信号の極性反転が検出されてクロック信号が抽出されるクロック信号抽出ステップと、
前記クロック信号抽出ステップにおいて抽出されたクロック信号の振幅値が制御されて送信信号が生成される送信信号生成ステップと、
前記送信信号生成ステップにおいて生成された送信信号が前記クロック信号抽出ステップにおいて抽出されたクロック信号に同期して送信される信号送信ステップと、
を含む、双方向伝送方法。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4A】
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【図4B】
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【図5】
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【図6】
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【図7A】
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【図7B】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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