(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル映像データを入力とし、中間周波数の変調波を出力するディジタル変調部と、
前記ディジタル変調部の異常状態の有無を検出するパケット検出部と、
第１の局部発振周波数の信号を発振する第１の局部発振部と、
前記ディジタル変調部から出力された中間周波数の変調波を、前記第１の局部発振部が出力する信号を用いて別の中間周波数の信号に変換する第１の周波数変換部と、
前記第１の周波数変換部が出力する信号を帯域制限及び増幅する第１の帯域制限／増幅部と、
第２の局部発振周波数の信号を発振する第２の局部発振部と、
前記第１の帯域制限／増幅部が出力する信号を、前記第２の局部発振部が出力する信号を用いて所定のチャネル周波数の信号に変換する第２の周波数変換部と、
前記第２の周波数変換部からの信号をオン／オフする信号スイッチ部と、
前記信号スイッチ部が出力する信号を帯域制限及び増幅する第２の帯域制限／増幅部と、
前記第２の局部発振部の異常状態の有無を検出するロック検出部と、
前記第１の局部発振部、前記第１の帯域制限／増幅部、前記第２の局部発振部、前記第２の帯域制限／増幅部、前記信号スイッチ部、前記ロック検出部に対して電源を供給又は遮断する電源スイッチ部と、
前記ロック検出部の出力信号、及び前記パケット検出部の検出信号に基づいて、前記信号スイッチ部をオン／オフ制御すると共に、前記電源スイッチ部を供給又は遮断制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、
前記パケット検出部からヘッダが無い信号を受け取ると、前記信号スイッチ部をオフ状態にすると共に、前記電源スイッチ部の出力を遮断状態に制御することを特徴とする変調器。
【請求項２】
前記パケット検出部は、
前記ディジタル変調部へ入力されるディジタル映像データに含まれるヘッダの有無を検出することを特徴とする請求項１記載の変調器。
【請求項３】
前記制御部は、
前記パケット検出部からヘッダの検出信号が一定時間無い場合、前記第１の局部発振部、前記第１の帯域制限／増幅部、前記第２の帯域制限／増幅部に電源供給を停止し、更に一定時間後にもヘッダの検出信号が無い場合、前記第２の局部発振部、前記信号スイッチ部、前記ロック検出部に電源供給を停止するよう前記電源スイッチ部に対して指示を出すことを特徴とする請求項１記載の変調器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機などの移動体に搭載する変調器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、航空機内のＡＶシステムは、座席の背面や肘掛け部分に設置される端末で映画や音楽を鑑賞したり、ゲーム、機内ショッピング、電話、乗務員への連絡を行うことができ、高機能化が進んでいる。各航空会社は、集客力向上の一手段として、機内ＡＶシステムの拡充に力を注いでいる。現在、機内ＡＶシステムの主流はアナログシステムである。衛星放送やＣＡＴＶで見られるようなＭＰＥＧ等の画像圧縮技術と、ディジタル変調技術とを組み合わせたディジタルシステムに順次置き換えを図ることが望まれている。こうすると、伝送チャネル数を増加することができ、機内の全座席に個別の要求に対応してサービスを提供することができる。このようなＡＶシステムは、例えば特開平７−２５５０４３号公報に開示されている。
【０００３】
図１は、アナログ映像信号とディジタル映像データとを送信するＡＶシステムの送信系統図の一例を示す構成図である。この送信装置は、アナログ映像信号ａ・・・ｍを残留側波帯変調（ＶＳＢ変調）するアナログ変調器１ａ・・・１ｍと、それらの変調器の出力信号を周波数多重する第１の混合器３が設けられている。又ディジタル映像データａ・・・ｎを直交振幅変調（ＱＡＭ）するディジタル変調器２ａ・・・２ｎと、それらの変調器の出力信号を周波数多重する第２の混合器４が設けられている。また第１の混合器３の出力信号と、第２の混合器４の出力信号とを周波数多重する第３の混合器５も設けられている。
【０００４】
図２は、第３の混合器５から出力される信号の周波数スペクトラム例を示した説明図である。周波数５０ＭＨｚから周波数３５０ＭＨｚの間で、アナログ変調波とディジタル変調波とが等間隔に混在する。
【０００５】
さて、以上のように構成されたＡＶシステムを参照しながら、従来のアナログ変調器の一例について説明する。図６は従来のアナログ変調器の構成例を示すブロック図である（特開平９−１５４１１７号公報参照）。このアナログ変調器は、アナログ変調部６１、第１の局部発振器６２、第１の周波数変換器６３ａ、第１の帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）６４、第２の周波数変換器６３ｂ、ＰＬＬ周波数シンセサイザ６５、第１の増幅器６６ａ、レベル調整器６７、第２の増幅器６６ｂ、第２の帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）６８を含んで構成される。アナログ変調部６１を除く、実線部で示す部分はアップコンバータ６９を構成している。
【０００６】
以上のように構成されたアナログ変調器の動作について説明する。まず、アナログ変調部６１は、映像中間周波数３８．９ＭＨｚの信号を第１の周波数変換器６３ａに出力する。第１の周波数変換器６３ａには第１の局部発振器６２から周波数５７３．８５ＭＨｚの信号が供給される。このため、映像中間周波数信号は周波数変換され、映像搬送波６１２．７５ＭＨｚの信号に変換される。第１の周波数変換器６３ａで変換された映像搬送波信号は第１の帯域制限フィルタ６４により不要帯域成分が除去されて、第２の周波数変換器６３ｂに入力される。そして、第２の周波数変換器６３ｂにおいて所望のテレビジョンチャネルの信号に変換される。
【０００７】
このため、第２の周波数変換器６３ｂに対して、周波数６６２．５ＭＨｚから周波数１１５６ＭＨｚまでの発振が行えるＰＬＬ周波数シンセサイザ６５が用いられる。次に、第２の周波数変換器６３ｂで変換されたテレビジョンチャネルの信号は、第１の増幅器６６ａ、レベル調整器６７、第２の増幅器６６ｂからなる広帯域高周波増幅器により増幅されて、第２の帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）６８に入力される。第２の帯域制限フィルタ６８では、スプリアスや不要帯域の雑音が除去されたテレビジョンチャネル信号が出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、航空機内のＡＶシステムとして上記のような変調器が用いられる限り、航空機本体の厳しい衝撃や振動の環境下において、ＰＬＬ周波数シンセサイザ６５の発振が不安定となり、位相同期が維持できなくなる場合がある。このような状態をロック外れと呼ぶ。ロック外れでは、所定の周波数に信号が出力されず、異なった周波数で信号が出力される。従って、周波数多重している他チャネルへ妨害を与えるという問題点が生じる。このような状態は、航空機の乗客に対して不安感を与える恐れがある。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、航空機の厳しい機械的な衝撃や振動の環境下において、他チャネルへの妨害を与えない機能を持つ変調器を実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、ディジタル映像データを入力とし、中間周波数の変調波を出力するディジタル変調部と、前記ディジタル変調部の異常状態の有無を検出するパケット検出部と、第１の局部発振周波数の信号を発振する第１の局部発振部と、前記ディジタル変調部から出力された中間周波数の変調波を、前記第１の局部発振部が出力する信号を用いて別の中間周波数の信号に変換する第１の周波数変換部と、前記第１の周波数変換部が出力する信号を帯域制限及び増幅する第１の帯域制限／増幅部と、第２の局部発振周波数の信号を発振する第２の局部発振部と、前記第１の帯域制限／増幅部が出力する信号を、前記第２の局部発振部が出力する信号を用いて所定のチャネル周波数の信号に変換する第２の周波数変換部と、前記第２の周波数変換部からの信号をオン／オフする信号スイッチ部と、前記信号スイッチ部が出力する信号を帯域制限及び増幅する第２の帯域制限／増幅部と、前記第２の局部発振部の異常状態の有無を検出するロック検出部と、前記第１の局部発振部、前記第１の帯域制限／増幅部、前記第２の局部発振部、前記第２の帯域制限／増幅部、前記信号スイッチ部、前記ロック検出部に対して電源を供給又は遮断する電源スイッチ部と、前記ロック検出部の出力信号、及び前記パケット検出部の検出信号に基づいて、前記信号スイッチ部をオン／オフ制御すると共に、前記電源スイッチ部を供給又は遮断制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記パケット検出部からヘッダが無い信号を受け取ると、前記信号スイッチ部をオフ状態にすると共に、前記電源スイッチ部の出力を遮断状態に制御することを特徴とするものである。
【００１１】
本願の請求項２の発明は、請求項１の変調器において、前記パケット検出部は、前記ディジタル変調部へ入力されるディジタル映像データに含まれるヘッダの有無を検出することを特徴とするものである。
【００１２】
本願の請求項３の発明は、請求項１の変調器において、前記制御部は、前記パケット検出部からヘッダの検出信号が一定時間無い場合、前記第１の局部発振部、前記第１の帯域制限／増幅部、前記第２の帯域制限／増幅部に電源供給を停止し、更に一定時間後にもヘッダの検出信号が無い場合、前記第２の局部発振部、前記信号スイッチ部、前記ロック検出部に電源供給を停止するよう前記電源スイッチ部に対して指示を出すことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における変調器について、図面を参照しながら説明する。図３は本実施の形態における変調器の構成図である。この変調器は、第１の周波数変換部３１ａ、第２の周波数変換部３１ｂ、第１の局部発振部３２、第１の帯域制限／増幅部３３、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４、信号スイッチ部３５、第２の帯域制限／増幅部３６、ロック検出部３７、マイコン（制御部）３８を含んで構成される。ロック検出部３７とマイコン３８を除いた実線部は、アップコンバータ３９を構成している。
【００２０】
以上のように構成された変調器の動作を説明する。まず、中間周波数３６．１２５ＭＨｚの変調波が第１の周波数変換部３１ａに入力される。他方、第１の局部発振部３２から周波数４４３．８７５ＭＨｚの発振信号が第１の周波数変換部３１ａに与えられる。第１の周波数変換部３１ａは、変調波の中間周波数を３６．１２５ＭＨｚから４８０ＭＨｚに変換する。第１の周波数変換部３１ａから出力される信号は、第１の帯域制限／増幅部３３に入力される。第１の帯域制限／増幅部３３は、第１の周波数変換部３１ａから出力される信号に含まれるスプリアスの除去と信号の増幅を行う。
【００２１】
第１の帯域制限／増幅部３３から出力される信号は、第２の周波数変換部３１ｂに入力される。他方、第２の局部発振部であるＰＬＬ周波数シンセサイザ３４から、周波数範囲５３３ＭＨｚ〜８０５ＭＨｚの任意の発振信号が第２の周波数変換部３１ｂに入力される。第２の周波数変換部３１ｂは、変調波の周波数を５３ＭＨｚ〜３２５ＭＨｚの所定チャネルの信号に変換する。第２の周波数変換部３１ｂから出力される信号は、信号スイッチ部３５に入力される。信号スイッチ部３５は、入出力信号の接続と切断を行う。信号スイッチ部３５がオンのときは入力された信号はそのまま出力される。オフのときには入力された信号は全く出力されない。
【００２２】
信号スイッチ部３５から出力される信号は第２の帯域制限／増幅部３６に入力される。第２の帯域制限／増幅部３６は、信号スイッチ部３５から出力される信号に含まれるスプリアスの除去と信号の増幅を行う。一方、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４から位相比較信号が出力され、ロック検出部３７に入力される。
【００２３】
ロック検出部３７はＰＬＬ周波数シンセサイザ３４のロック外れを検出すると、ロック外れをアップコンバータ３９の制御部であるマイコン３８に報知する。このときマイコン３８は信号スイッチ部３５をオフにし、第２の周波数変換部３１ｂから第２の帯域制限／増幅部３６への信号経路を切断する。ロック状態では、マイコン３８は信号スイッチ部３５をオンにし、信号経路を接続状態にする。
【００２４】
以上のように本実施の形態によれば、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４の位相同期外れを検出するロック検出部３７と、ロック検出部３７からの信号によって信号スイッチ部３５のオン／オフを制御するマイコン３８を設けることにより、航空機の厳しい衝撃や振動の環境下において、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４にロック外れが発生した場合、マイコン３８が信号スイッチ部３５を即座にオフにし、信号経路を切断することで、周波数多重している他チャネルへ妨害をなくすことができる。
【００２５】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２における変調器について、図４を用いて説明する。図４は本実施の形態２における変調器の構成図である。この変調器には、第１の周波数変換部３１ａ、第２の周波数変換部３１ｂ、第１の局部発振部３２、第１の帯域制限／増幅部３３、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４、信号スイッチ部３５、第２の帯域制限／増幅部３６、ロック検出部３７が夫々設けられていることは、実施の形態１と同様であり、それらの説明は省略する。
【００２６】
実施の形態１と異なるのは、電源スイッチ部４１を設け、制御部であるマイコン４２が信号スイッチ部３５と、電源スイッチ部４１のオン／オフを制御する点である。ここでは、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４のロックがはずれた場合の動作について説明する。
【００２７】
第１の局部発振部３２と、第１の帯域制限／増幅部３３と、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４と、信号スイッチ部３５と、第２の帯域制限／増幅部３６と、ロック検出部３７への各電源経路に、電源スイッチ部４１を挿入する。電源スイッチ部４１は、外部から入力される電源をオン／オフする機能をもつ。オン状態のとき、外部電源は電源スイッチ部４１を介して前述したブロックに出力されるが、オフのときは出力されない。電源スイッチ部４１のオン／オフ制御はマイコン４２によって行なわれる。
【００２８】
ロック検出部３７がＰＬＬ周波数シンセサイザ３４のロック外れを検出すると、信号スイッチ部３５をオフにして信号経路を切断する。これと同時に、第１の局部発振部３２と、第１の帯域制限／増幅部３３と、第２の帯域制限／増幅部３６へ電源が供給されないように、電源スイッチ部４１を制御する。このような制御状態をＳ１ステートと呼ぶ。
【００２９】
ロック検出部３７がＰＬＬ周波数シンセサイザ３４のロック外れを一定時間だけ検出し続けると、マイコン４２は、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４と、信号スイッチ部３５と、ロック検出部３７にも一定時間電源が供給されないように電源スイッチ部４１を制御する。このような制御状態をＳ２ステートと呼ぶ。即ちＳ２ステートでは、実質的にアップコンバータ３９へは電源が供給されないことになる。
【００３０】
さらに一定時間が経過すると、マイコン４２は、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４と、信号スイッチ部３５と、ロック検出部３７へ電源が供給されるように、電源スイッチ部４１を制御する。このため変調器がＳ１ステートに復帰する。このようなＳ１ステートとＳ２ステートの状態が繰り返され、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４がロックすると、マイコン４２は信号スイッチ部３５をオンにして信号経路を接続する。これと同時にマイコン４２は、第１の局部発振部３２と、第１の帯域制限／増幅部３３と、第２の帯域制限／増幅部３６へ電源が供給されるよう、電源スイッチ部４１を制御する。
【００３１】
以上のように、第１の局部発振部３２と、第１の帯域制限／増幅部３３と、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４と、信号スイッチ部３５と、第２の帯域制限／増幅部３６と、ロック検出部３７への各電源経路に電源スイッチ部４１を挿入し、マイコン４２が電源スイッチ部４１を制御することにより、航空機の厳しい衝撃や振動の環境下において、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４のロック外れが発生した場合、マイコン４２がアップコンバータ３９への各電源が供給されないように制御する。このため、不要なノイズの発生を低減し、周波数多重している他チャネルへ妨害をなくすことができる。
【００３２】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における変調器について、図５を用いて説明する。図５は本実施の形態における変調器の構成図である。この変調器には、第１の周波数変換部３１ａ、第２の周波数変換部３１ｂ、第１の局部発振部３２、第１の帯域制限／増幅部３３、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４、信号スイッチ部３５、第２の帯域制限／増幅部３６がアップコンバータ３９の構成要素として設けられ、ロック検出部３７、電源スイッチ部４１が設けられることは、実施の形態２と同様であり、それらの説明は省略する。
【００３３】
実施の形態２と異なるのは、ディジタル映像データを変調するディジタル変調部５１と、ディジタル変調部５１へ入力されるディジタル映像データの異常を検出するパケット検出部５２とが設けられていることである。制御部であるマイコン５３が、パケット検出部５２からディジタル映像データに含まれるヘッダが無い（無効である）ことを示す信号を受け取った場合、信号スイッチ部３５をオフにしたり、電源スイッチ部４１の出力を遮断するようにしている。ここでは、ディジタル映像データに含まれるヘッダが無い場合の動作について説明する。
【００３４】
図５において、ディジタル映像データとして４１．３４ＭｂｐｓのＭＰＥＧトランスポートストリームがディジタル変調部５１に入力される。ディジタル変調部５１は、入力されたＭＰＥＧトランスポートストリームを６４ＱＡＭ変調し、中間周波数３６．１２５ＭＨｚの信号を第１の周波数変換部３１ａに出力する。ここで、ＭＰＥＧトランスポート・ストリームとは、通信用に考慮されたデータ列で、伝送誤りに対する耐性強化やプログラム多重機能をもち、１８８バイトの固定長のパケットを単位としている。パケット構造の詳細については、例えば、最新ＭＰＥＧ教科書（１９９４年、アスキー出版局）の２３１頁の「マルチメディアを多重化するＭＰＥＧシステムとは」に記載されている。
【００３５】
ＭＰＥＧトランスポートストリームは、図５のパケット検出部５２へも入力される。パケット検出部５２は、ＭＰＥＧトランスポートストリームのヘッダを検出する。このヘッダ情報はディジタル変調部５１の変調処理に用いられ、同時に、このヘッダ情報は検出信号してマイコン５３に入力される。マイコン５３は、パケット検出部５２から検出信号が一定時間ないと、信号スイッチ部３５をオフにする。これによってマイコン５３は、第２の周波数変換部３１ｂから第２の帯域制限／増幅部３６への信号経路を切断する。またマイコン５３は上記の制御と同時に、第１の局部発振部３２と、第１の帯域制限／増幅部３３と、第２の帯域制限／増幅部３６へ電源が供給されないように、電源スイッチ部４１を制御する。こうした制御状態を本実施の形態のＳ１ステートという。
【００３６】
さらに一定時間、パケット検出部５２からＭＰＥＧトランスポートストリームに含まれるヘッダが無いことが報知されると、マイコン５３は、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４と、信号スイッチ部３５と、ロック検出部３７にも電源が供給されないように、電源スイッチ部４１を制御する。こうした制御状態を本実施の形態のＳ２ステートという。Ｓ２ステートでは、アップコンバータ３９へは実質的に電源が供給されないことになる。
【００３７】
パケット検出部５２がＭＰＥＧトランスポートストリームのヘッダを検出すると、マイコン５３はＰＬＬ周波数シンセサイザ３４と、信号スイッチ部３５と、ロック検出部３７に電源が供給されるように、電源スイッチ部４１を制御する。即ちＳ１ステートに戻される。
【００３８】
さらに、ロック検出部３７がＰＬＬ周波数シンセサイザ３４からロックの信号を受け取ると、マイコン５３は信号スイッチ部３５をオンにして信号経路を接続する。これと同時に、マイコン５３は第１の局部発振部３２と、第１の帯域制限／増幅部３３と、第２の帯域制限／増幅部３６へ電源が供給されるように、電源スイッチ部４１を制御する。
【００３９】
以上のように、ディジタル変調部５１へ入力されるディジタル映像データの異常を検出するパケット検出部５２を設け、マイコン５３がパケット検出部５２からＭＰＥＧトランスポートストリームのヘッダが無いことを示す信号を受け取った場合、信号スイッチ部３５や電源スイッチ部４１をオフ状態に制御する。このことにより、航空機の厳しい衝撃や振動の環境下において、ディジタル変調部５１へ入力されるＭＰＥＧトランスポートストリームに異常が発生した場合、マイコン５３がアップコンバータ３９への各電源が供給されないように制御するので、不要なノイズの発生を低減し、周波数多重している他チャネルへ妨害をなくすことができる。
【００４０】
なお、実施の形態１から実施の形態３において、第１の周波数変換部３１ａに中間周波数３６．１２５ＭＨｚの変調波が入力されるとしたが、特にこの値に限らなくてもよい。また、第１の局部発振部３２から周波数４４３．８７５ＭＨｚの発振信号が出力されるとしたが、特にこの値に限らなくてもよい。また、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３４から周波数範囲５３３ＭＨｚ〜８０５ＭＨｚの任意の発振信号が出力されるとしたが、特にこの値に限らなくてもよい。また変調波の周波数を５３ＭＨｚ〜３２５ＭＨｚの所定チャネルに変換するとしたが、特にこの値に限らなくてもよい。また実施の形態２と３において、信号スイッチ部３５をオフにするとしたが、これは電源を供給せずに結果としてオフになるとしてもよい。
【００４１】
また、実施の形態３において、ディジタル変調部５１は入力されたＭＰＥＧトランスポートストリームを６４ＱＡＭ変調するとしたが、他のディジタル変調であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明の変調器によれば、少なくとも第２の局部発振部（ＰＬＬ周波数シンセサイザ）の異常を検出するロック検出部と、ロック検出部が出力する信号を用いて信号スイッチ部のオン／オフを制御する制御部とを設けることにより、航空機の厳しい衝撃や振動の環境下において、第２の局部発振部に異常が発生した場合、信号スイッチ部を即座にオフにし、信号経路を切断することができ、周波数多重している他チャネルへ妨害を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】航空機内のＡＶシステムにおける送信系統図である。
【図２】航空機内のＡＶシステムにおいて、送信変調波の周波数スペクトラムである。
【図３】本発明の実施の形態１における変調器の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態２における変調器の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態３における変調器の構成図である。
【図６】従来例の変調器の構成図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｍ  アナログ変調器
２ａ，２ｎ  ディジタル変調器
３  第１の混合器
４  第２の混合器
５  第３の混合器
３１ａ  第１の周波数変換部
３１ｂ  第２の周波数変換部
３２  第１の局部発振部
３３  第１の帯域制限／増幅部
３４  ＰＬＬ周波数シンセサイザ（第２の局部発振部）
３５  信号スイッチ部
３６  第２の帯域制限／増幅部
３７  ロック検出部
３８，４２，５３  マイコン（制御部）
３９  アップコンバータ
４１  電源スイッチ部
５１  ディジタル変調部
５２  パケット検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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