(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バス上で娯楽信号源から複数の音声および映像受信器に娯楽信号を分配するための音声および映像分配システムであって、前記娯楽信号は第１および第２のパイロットトーンを含み、前記分配システムは、
（ａ）  娯楽信号源に結合され、娯楽信号を運ぶバスと、
（ｂ）  前記バスに結合された複数の座席エレクトロニックユニット（ＳＥＵ）とを含み、前記複数のＳＥＵの各々は、
（ｉ）  バスと直列に接続された可変利得増幅器を含み、前記可変利得増幅器は制御入力を有し、前記制御入力に与えられる制御信号が前記可変利得増幅器によって生成された利得を変更するようにし、さらに、
（ii）  前記バスと前記可変利得増幅器の制御入力とに結合された制御回路を含み、前記可変利得増幅器の利得を調節して前記娯楽信号の振幅を所望のレベルに維持するために、前記制御回路は前記バス上を運ばれる娯楽信号の前記第１のパイロットトーンの振幅をモニタし、制御信号を生成し、かつそれを前記制御入力に与え、さらに、
（iii ）  前記バスに結合され、前記バス上を運ばれる娯楽信号を前記複数の音声および映像受信器の１つに与えるタップと、
（iv）  勾配補償ネットワークと、
（v ）  前記勾配補償ネットワークに結合された２位置スイッチとを含み、第１の位置では前記スイッチは前記勾配補償ネットワークをバスと直列に接続し、第２の位置では前記スイッチは前記勾配補償ネットワークと前記バスの接続を外し、さらに
（vi）  前記可変利得増幅器の出力と前記スイッチとに結合されたコンピュータを含み、前記コンピュータは前記第２のパイロットトーンの振幅をモニタし、前記第２のパイロットトーンの前記振幅が所望のレベルと等しくなければ前記勾配補償ネットワークを前記バスと直列に切換える、音声および映像分配システム。
【請求項２】
前記勾配補償ネットワークはハイパスフィルタである、請求項１に記載の分配システム。
【請求項３】
前記複数のＳＥＵの各々において娯楽信号は、前記可変利得増幅器によって増幅された後、前記バスからタップされる、請求項２に記載の分配システム。
【請求項４】
前記複数のＳＥＵの各々はさらに、前記タップと前記複数の音声および映像受信器の１つとの間に接続されたバッファを含む、請求項３に記載の分配システム。
【請求項５】
前記複数のＳＥＵの各々はさらに、前記タップと前記複数の音声および映像受信器の第２の１つとの間に接続された第２のバッファを含む、請求項４に記載の分配システム。
【請求項６】
バス上で娯楽信号源から複数の音声および映像受信器に娯楽信号を分配するための音声および映像分配システムであって、前記娯楽信号は第１および第２のパイロットトーンを含み、前記分配システムは、
（ａ）  娯楽信号源に結合され、娯楽信号を運ぶバスと、
（ｂ）  前記バスに結合された複数の座席エレクトロニックユニット（ＳＥＵ）とを含み、前記複数のＳＥＵの各々は、
（ｉ）  バスと直列に接続された可変利得増幅器を含み、前記可変利得増幅器は制御入力を有し、前記制御入力に与えられる制御信号が前記可変利得増幅器によって生成された利得を変更するようにし、さらに、
（ii）  前記バスと前記可変利得増幅器の制御入力とに結合された制御回路を含み、前記可変利得増幅器の利得を調節して前記娯楽信号の振幅を所望のレベルに維持するために、前記制御回路は前記バス上を運ばれる娯楽信号の前記第１のパイロットトーンの振幅をモニタし、制御信号を生成し、かつそれを前記制御入力に与え、さらに、
（iii ）  前記バスに結合され、前記バス上を運ばれる娯楽信号を前記複数の音声および映像受信器の１つに与えるタップを含み、
前記分配システムはさらに、
（ｃ）  前記娯楽信号源と前記複数のＳＥＵとの間で前記バスに接続されたゾーン管理ユニット（ＺＭＵ）を含み、前記ゾーン管理ユニットは、
（ｉ）  前記バスと直列に接続された可変利得増幅器を含み、前記可変利得増幅器は制御入力を有し、前記制御入力に与えられた制御信号が前記可変利得増幅器によって生成された利得を変更するようにし、さらに、
（ii）  前記バスと前記可変利得増幅器の前記制御入力とに結合された制御回路を含み、前記可変利得増幅器の利得を調節して娯楽信号の振幅を所望のレベルに維持するために、前記制御回路は前記バス上を運ばれた前記娯楽信号の第２のパイロットトーンの振幅をモニタし、制御信号を生成し、かつそれを前記制御入力に与え、さらに、
（iii ）  前記バスと直列に接続され、前記バス上に運ばれた娯楽信号を複数の娯楽信号に分割する分割器を含み、複数の娯楽信号の１つは前記複数のＳＥＵに結合されたバス上に与えられる、音声および映像分配システム。
【請求項７】
前記ＺＭＵに含まれる前記可変利得増幅器は、固定利得増幅器と直列に接続された可変減衰器を含み、前記可変減衰器は前記制御信号に応答して、前記バス上に運ばれた娯楽信号の減衰を変更する、請求項６に記載の分配システム。
【請求項８】
前記ＺＭＵがさらに前記バスに結合された勾配補償ネットワークを含む、請求項６に記載の分配システム。
【請求項９】
前記ＺＭＵに含まれる前記勾配補償ネットワークは、
（ａ）  前記バスに出力された第１の導線を有するインダクタと、
（ｂ）  接地に接続された第１の導線と前記インダクタの第２の導線に接続された第２の導線とを有するｐ−ｉ−ｎダイオードとを含み、前記ｐ−ｉ−ｎダイオードは前記ＺＭＵの制御回路に接続された制御導線を有し、所望の量の周波数補償を維持するために、前記制御回路は前記娯楽信号の第１のパイロットトーンの振幅をモニタし、第１の勾配制御信号を生成して、それを前記ｐ−ｉ−ｎダイオードの制御導線に与え、それによって前記勾配補償ネットワークによって与えられた前記ｐ−ｉ−ｎダイオードの抵抗および周波数補償を変更する、請求項８に記載の分配システム。
【請求項１０】
前記ＺＭＵに含まれる前記勾配補償ネットワークはさらに、
（ａ）  前記バスと直列に接続されたキャパシタと、
（ｂ）  前記キャパシタと並列に接続された第２のｐ−ｉ−ｎダイオードとを含み、前記第２のｐ−ｉ−ｎダイオードは、前記ＺＭＵの制御回路に接続された制御導線を有し、
所望の量の周波数補償を維持するために、前記制御回路は娯楽信号の第１のパイロットトーンの振幅をモニタし、第２の勾配制御信号を生成し、それを前記第２のｐ−ｉ−ｎダイオードの制御導線に与え、それによって勾配補償ネットワークによって与えられた第２のｐ−ｉ−ｎダイオードの抵抗および周波数補償を変更する、請求項９に記載の分配システム。
【請求項１１】
前記娯楽信号は前記ＺＭＵの可変利得増幅器によって増幅された後、前記バスから分割される、請求項６に記載の分配システム。
【請求項１２】
前記ＺＭＵはさらに、前記バスと直列に接続されたバイパスリレーを含み、付勢された状態では、前記バイパスリレーは前記可変利得増幅器および勾配補償ネットワークを前記バスに接続し、付勢を止められた状態では、前記バイパスリレーは前記可変利得増幅器および勾配補償ネットワークと前記バスの接続を外す、請求項６に記載の分配システム。
【請求項１３】
前記ＺＭＵの分割器に接続された第２のバスをさらに含み、複数のＳＥＵは前記バスに結合され、前記第２のバスは前記分割器によって生成された複数の娯楽信号のうち１つを運ぶ、請求項６に記載の分配システム。
【請求項１４】
第１のパイロットトーンおよび第２のパイロットトーンを有する娯楽信号をバスを通じて複数の音声および映像受信器に分配するための音声および映像分配システムであって、前記システムは、
（ａ）  娯楽信号を運ぶためのバスと、
（ｂ）  複数の座席エレクトロニックユニット（ＳＥＵ）とを含み、前記複数のＳＥＵの各々は
（ｉ）  勾配補償ネットワークと、
（ii）  前記勾配補償ネットワークをバスと直列に切換えるための手段と、
（iii ）  バスと直列に接続された可変利得増幅器とを含み、前記可変利得増幅器は制御入力を有し、前記制御入力に与えられる制御信号は前記可変利得増幅器によって生成された利得を変更し、さらに、
（iv）  前記バスと、勾配補償回路を前記バスと直列に切換えるための手段と、前記可変利得増幅器の前記制御入力とに結合された制御回路を含み、娯楽信号の所望の等価を維持するために前記制御回路は前記バス上に運ばれた娯楽信号の第１および第２のパイロットトーンの振幅をモニタし、前記第１および第２のパイロットトーンの振幅が所望のレベルより下に下がれば勾配補償ネットワークをバスと直列に切換え、前記制御回路はさらに、前記可変利得増幅器の利得を調節して前記娯楽信号の振幅を所望のレベルに維持するために前記第１のパイロットトーンをモニタし、制御信号を生成し、それを前記制御入力に与え、さらに、
（ｖ）  前記バスに結合され、前記バスからの娯楽信号が音声および映像受信器に与えられることを可能にするタップを含む、音声および映像分配システム。
【請求項１５】
前記勾配補償ネットワークはハイパスフィルタである、請求項１４に記載の分配システム。
【請求項１６】
前記複数のＳＥＵの各々において、前記娯楽信号は前記可変利得増幅器によって増幅されかつ前記勾配補償ネットワークによって等価された後、前記バスからタップされる、請求項１５に記載の分配システム。
【請求項１７】
前記複数のＳＥＵの各々は前記タップと音声および映像受信器との間に接続されたバッファをさらに含む、請求項１４に記載の分配システム。
【請求項１８】
前記複数のＳＥＵの各々は、前記タップと第２の音声および映像受信器との間に接続された第２のバッファをさらに含む、請求項１５に記載の分配システム。
【請求項１９】
前記複数のＳＥＵの各々は、バスと直列に接続されたバイパスリレーをさらに含み、付勢された状態では、前記バイパスリレーは、前記勾配補償ネットワーク、可変利得増幅器、制御回路、およびタップを切換えるための手段をバスに接続し、付勢を止められた状態では、前記バイパスリレーは前記勾配補償ネットワーク、可変利得増幅器、制御回路、およびタップを切換えるための手段とバスの接続を外す、請求項１４に記載の分配システム。
【請求項２０】
第１のパイロットトーンおよび第２のパイロットトーンを有する娯楽信号をバスを通じて複数の音声および映像受信器に分配するための音声および映像分配システムであって、前記システムは、
（ａ）  娯楽信号を運ぶためのバスと、
（ｂ）  複数のゾーン管理ユニット（ＺＭＵ）とを含み、前記複数のＺＭＵの各々は、
（ｉ）  前記バスと直列に接続された勾配補償ネットワークを含み、前記勾配補償ネットワークは、勾配制御入力を有し、前記勾配制御入力に与えられた勾配制御信号は前記勾配補償ネットワークによって与えられたフィルタリングを変更し、さらに、
（ii）  バスと直列に接続された可変利得増幅器を含み、前記可変利得増幅器は利得制御入力を有し、前記利得制御入力に与えられた利得制御信号は、可変利得増幅器によって生成された利得を変更し、さらに、
（iii ）  前記バスと、前記勾配補償ネットワークの勾配制御入力と、前記可変利得増幅器の利得制御入力とに結合された制御回路を含み、娯楽信号の所望の等価を維持するために前記制御回路は前記バス上に運ばれた娯楽信号の第１および第２のパイロットトーンの振幅をモニタし、勾配制御信号を生成しかつ与え、前記制御回路はさらに、前記可変利得増幅器の利得を調整して娯楽信号の振幅を所望のレベルに維持するために前記第１のパイロットトーンをモニタし、利得制御信号を生成しかつそれを前記利得制御入力に与え、さらに、
（ｖ）  前記バスに結合され、前記バスからの娯楽信号が音声または映像受信器に与えられることを可能にするタップを含む、音声および映像分配システム。
【請求項２１】
前記勾配補償ネットワークはハイパスフィルタである、請求項２０に記載の分配システム。
【請求項２２】
前記複数のＺＭＵの各々において、前記娯楽信号は前記可変利得増幅器によって増幅されかつ前記勾配補償ネットワークによって等化された後、バスからタップされる、請求項２０に記載の分配システム。
【請求項２３】
前記複数のＺＭＵの各々はさらに、バスと直列に接続されたバイパスリレーを含み、付勢された状態では、前記バイパスリレーは前記勾配補償ネットワーク、可変利得増幅器、制御回路、およびタップをバスに接続し、付勢を止められた状態では、前記バイパスリレーは前記勾配補償ネットワーク、可変利得増幅器、制御回路、タップと前記バスの接続を外す、請求項２０に記載の分配システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は、一般的には旅客機娯楽システムに関し、より特定的には旅客機の座席に娯楽信号を分配するためのシステムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
長い飛行時間の間、航空機で旅行する乗客のための娯楽の選択は典型的にはかなり限られてきた。航空会社は飛行中の映画の提供によってサービスの改善に努めてきたが、乗客は受取る映像番組の内容を選択することがほとんどできない。乗客へのサービスの品質を改善するために、多くの航空機製造者たちはゆえに向上した乗客娯楽システムを機内客室に備えることを望んでいる。そのような娯楽システムでは、各客席に個々に制御可能な音声受信器および映像表示器を設けることが想定される。音声受信器があれば乗客はいくつかの異なったチャンネルの音楽番組を聞きその中で選択できるようになる。映像表示器があれば乗客はテレビゲームをしたり多くの異なった映画やショーの中から選択したりすることができるようになる。乗客が受取る番組の内容の選択が可能になると、乗客は長い飛行時間の間も楽しむことができるようになるだろう。
【０００３】
個々の要求に合せた乗客娯楽システムを航空機に備えるに際して、難しい技術上の問題がある。複数チャンネルの音声および映像信号が中央制御位置から各々の客席に送信されなければならない。ほとんどの営業用旅客機には何百もの座席があるので、信号分配を可能にするために各航空機内に大きな同軸バスネットワークが設けられなければならない。音声および映像信号がネットワーク上で分割され分配されると、信号が中央制御ステーションから遠くなるほど信号の電力レベルは降下する傾向にある。信号強度の全降下に加えて、軸バスの固有の抵抗もまた娯楽信号の電力を不均一に消散する。より高い周波数のケーブル損失はより低い周波数のケーブル損失よりもかなり大きい。娯楽信号減衰と信号の周波数のグラフはゆえにほぼ線形の勾配を示し、より高い周波数はより低い周波数よりもより減衰される。適切な信号を確実に各客席で得るために、乗客娯楽システムはゆえに全信号振幅の変化も信号の帯域幅にわたった不均質な減衰も調整しなければならない。乗客への分配の間に娯楽信号を増幅かつ調整できない娯楽システムでは各座席の受信の品質に違いが出ることになる。
【０００４】
適切な分配ネットワークの設計の問題をさらに複雑にしているのはさまざまな航空機設計である。ほとんどの航空機製造者たちは単一の航空機でありながら座席の配置がさまざまである多くの異なった型のものを販売しているので、すべての航空機に用いられるような標準ネットワークを設計することは可能ではない。航空機の寿命の間に航空機の座席は典型的には増加されたり減少させられたりして、その航空機内の座席構成を変更する。座席の数および位置が変わると、ネットワークのケーブル長が変化し、ネットワークにかかる全負荷も変化する。各変化は娯楽システムの信号の品質に影響を及ぼす。乗客娯楽システムはゆえに航空機の座席の配置が変化すると生ずる変化する条件を考慮するように動的に補償できるような分配ネットワークを含まなければならない。
【０００５】
個々の要求に合せた乗客娯楽システムの一例は、「旅客機映像分配システムにおける自動ＲＦレベリング」（“Automatic RF Leveling In Passenger Aircraft Video Distribution System ”）と題された米国特許第５，２２０，４１９号、および「旅客機映像分配システムにおける自動ＲＦ等価」（Automatic RF Equalization in Passenger Aircraft Video Distribution System ”）と題された第５，２１４，５０５号において説明されている。システムは、ケーブル（１６、２６）上を運ばれる音声／映像信号をタップしかつ分割する多くのステーション（１８、２８）を含む。ステーションのうちいくつかはマイクロプロセッサによって制御される可変利得増幅器および可変利得等価器を含む。マイクロプロセッサはケーブル上の信号レベルをモニタし、利得および／または等価を調節して音声／映像信号を所望のレベルに設定する。米国特許第５，２２０，４１９号および第５，２１４，５０５号において開示されたシステムはまた、マイクロプロセッサがさまざまなステーションの間で通信することを可能にする。１つのステーションが可変利得増幅器または等価器の動作制限のために十分な増幅または等価を音声／映像信号に与えることができなくても、信号源の近くに置かれたステーションはそれが与える増幅または等価を増大し得る。いくつかのステーションはゆえに一緒にネットワークで結ばれ、信号電力レベルおよび調整がシステム全体を通して十分であることを確実にすることができる。
【０００６】
米国特許第５，２２０，４１９号において示唆されたような、信号を増幅かつ調整する前にバスからの信号をタップするまたは分割する乗客娯楽システム分配ネットワークは、いくつかの欠点を有する。最も重大なことに、チェーン接続されたステーション内の各ステーションにおいて信号を分割すると、信号の電力レベルが次第に低減される。チェーンの最後のステーションでも最小限の信号強度が利用可能でなければならないので、初期の信号振幅はゆえに非常に大きくなければならない。高電力信号を生成しネットワーク上で信号を分配するとき、いくつかの問題が生じる。高電力の信号が生成されると、飛行機の電力の消費は増加する傾向になる。航空機上のすべての電気システムは機上電源から動作しなければならないので、航空機上のどのシステムの電力消費も最小にすることが望ましい。しかしながら、より問題であるのは、高電力信号がネットワークから輻射され、航空機に存在するほかの信号ラインに結合するおそれがあるということである。特に離陸および着陸の間に、航空機動作を妨害するおそれのある漂遊信号に対する懸念が高まっているので、乗客娯楽システムの電力信号レベルが低いことが、妨害のおそれを最小にし得るために好ましい。
【０００７】
信号を増幅するまたは調整する前に信号をタップし分割する上でのさらなる不利点として、それは一緒にチェーン接続され得るステーションの数を制限するということがある。各ステーション間に分離がなければ、信号がタップされかつ分割されるときにバス上に信号反射が生じる。ステーションは典型的には旅客機娯楽分配システムにおいて一定の間隔をあけられているので、反射は、ある周波数で発せられるバス上の振幅リプルを引き起こす。バス上のステーションの数が多くなればなるほど、振幅リプルは大きくなる。ゆえにリプルの分離または補償が欠けているために、バスに接続され得るステーションの最大数が制限される。さらに、上述のように、信号を分割するごとに全信号レベルは低減する。結果的に、信号レベルは、システムノイズが信号を妨害するほどまで降下し、音声および映像受信の品質に大きく影響を及ぼす。ゆえに、一般的にチェーン接続され得るステーションの数は限られるので、大きなシステムに必要な全ケーブル配線が増大する。
【０００８】
この発明は上述のような問題を克服するまたは最小にする旅客機娯楽システムに関する。
【０００９】
【発明の概要】
この発明に従って、共通のバス上を運ばれる娯楽信号の組込み増幅および等価を有する乗客娯楽分配システムが開示される。娯楽信号は、多重音声および映像源から信号をマルチプレクスして音声および映像チャンネル両方を有する信号を生成する娯楽マルチプレクサコントローラによって生成される。分配システムは、共通バスによって配線されるゾーン管理ユニット（ＺＭＵ）および座席エレクトロニクスユニット（ＳＥＵ）のネットワークを含む。ＺＭＵは共通バス上でデイジーチェーン形式で娯楽マルチプレクサコントローラに接続されている。各ＺＭＵは、バスと直列に接続された可変利得増幅器と周波数勾配補償ネットワークとを含む。２つのパイロットトーン、つまり低周波数パイロットトーンおよび高周波数パイロットトーンが娯楽信号に与えられる。高周波数パイロットトーンの振幅をモニタすることによって、確実に娯楽信号が分配に十分な強さになるようにＺＭＵは可変利得増幅器によって与えられた利得を調節する。高周波数パイロットトーンおよび低周波数パイロットトーン両方の振幅をモニタすることによって、ＺＭＵは周波数補償ネットワークによって与えられた減衰を制御する。周波数補償ネットワークは低周波数を通したり阻止したりするように調節され、そのようにしてＺＭＵによって与えられた利得の勾配を励起信号の帯域幅にわたって調節する。ゆえにＺＭＵは信号に与えられる増幅および調整を適切に調節することによって適当な娯楽信号の強度を維持する。娯楽信号を増幅しかつ調整した後、各ＺＭＵはいくつかの直列にデイジーチェーン接続されたＳＥＵへの分配のために娯楽信号を分割する。
【００１０】
各ＳＥＵは、バスと直列に接続された可変利得増幅器を含む。娯楽信号を所望の振幅に維持するためにＳＥＵは娯楽信号に搬送される低周波数パイロットトーンの振幅を測定し、可変利得増幅器の利得を自動的に調節する。さらに、各ＳＥＵはバスとの直列接続に切換えられ得る周波数勾配補償ネットワークを含む。ＳＥＵは娯楽信号内の高周波数パイロットトーンの振幅をモニタし、信号調整が必要であれば周波数勾配補償ネットワークをバスに切換える。娯楽信号の適切な増幅および調整の後、信号は各客席で含まれる個々の音声および映像受信器への分配のために分割される。
【００１１】
この発明の一局面にしたがって、ＺＭＵに対する初期化処理が開示される。高周波数パイロットトーンの振幅を調べることによって、ＺＭＵは娯楽信号の振幅をターゲット信号振幅と比較する。可変利得増幅器の利得は、娯楽信号の振幅がターゲット信号振幅に等しくなるまで増分して調節される。娯楽信号の振幅を設定した後、ＺＭＵは低周波数パイロットトーンの振幅をターゲット信号振幅と比較する。低周波数パイロットトーンの振幅がターゲット信号レベルに等しくなければ、周波数勾配補償ネットワークが調節される。この発明の好ましい実施例では、勾配補償ネットワークは可変抵抗ｐ−ｉ−ｎダイオードを含む。勾配補償ネットワークによって与えられる周波数減衰の量はゆえにｐ−ｉ−ｎダイオードの抵抗を変えることによって調節され得る。ＺＭＵが娯楽信号の振幅および周波数等価両方を初期化した後、ＺＭＵはＳＥＵ初期化処理を管理する。
【００１２】
この発明の別の局面に従って、ＳＥＵに対する初期化処理が開示される。デイジーチェーン接続されたＳＥＵは、ＺＭＵに最も近いユニットから始まってデイジーチェーンの最後のユニットまで順次初期化される。各ＳＥＵはＲＦバス上で運ばれる娯楽信号の振幅を自動的に維持するように設計された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む。娯楽信号に含まれる高周波数パイロットトーンの信号をモニタすべく制御回路もまた各ＳＥＵに設けられる。高周波数パイロットトーンの振幅が勾配補償が必要であることを示すと、周波数勾配補償ネットワークはバスとの直列接続に切換えられる。初期化処理の間、各ＳＥＵはゆえに、娯楽信号を正しく調整するために周波数勾配補償ネットワークがバスに接続されなければならないかどうかを判断する。
【００１３】
ＺＭＵおよびＳＥＵのための初期化処理は、ここに開示された分配システムが設置される航空機の座席構成の変化を動的に補償することを可能にする。初期化処理はまた、ネットワーク構成を再設計する必要を伴わずに分配システムがさまざまな航空機レイアウト内に設置されることを可能にする。
【００１４】
この発明のさらなる局面は、ここに開示された旅客機娯楽分配システムの動作モードを開示することである。初期化の後、分配システムはバス上を搬送された娯楽信号に与えられる増幅および調整のレベルを調節し続ける。各ＺＭＵは娯楽信号に与えられる利得および周波数勾配補償両方を連続的にかつ自動的に調節する。各ＳＥＵは、娯楽信号に与えられる利得を連続的にかつ自動的に調節する。ここに開示された分配システムはゆえに、各客席で受取られた娯楽信号の品質に影響を及ぼしかねない温度またはほかの周囲条件の変化を動的に補償する。
【００１５】
この発明のさらなる別の局面に従って、デイジーチェーン接続されたＳＥＵの故障状態を識別しかつ処理する新規な方法が開示される。各ＳＥＵは、ＳＥＵに接続された音声および映像受信器に適切な受信を与えるのに必要なレベルより下に娯楽信号が下がったのを判定する回路を含む。不適切な信号が検出されると、各ＳＥＵは娯楽信号を運ぶバスからそれ自体を切り離す能力を有する。ＳＥＵの故障はゆえに分配システムの残りのＳＥＵによる受信に影響を及ぼさない。さらに、ＳＥＵの故障は、どの映像または音声ユニットが動作しないかに注目することによって容易に検出され得る。
【００１６】
組込み信号増幅および調整を有するこの発明の乗客娯楽分配システムからいくつかの利点が生じる。最も重要なことに、組込み増幅器の使用は、デイジーチェーン接続されたＳＥＵ上の伝送反射を制限し、バス上の振幅リプルを最小限におさえる。各組込み増幅器によって与えられる分離はゆえに多くのＳＥＵがデイジーチェーンに接続されることを可能にする。さらに、開示された分配システムは非常に低い電力の娯楽信号で動作する。娯楽信号が座席への分配のためにタップされたり分割されたりする前に信号の増幅が各ＺＭＵおよびＳＥＵで与えられる。共通バスに接続された増幅器間に分割が生ずるので、信号の全レベルはデイジーチェーンの最初のＳＥＵからデイジーチェーンの最後のＳＥＵまで大して降下しない。さらに、低電力信号が娯楽分配信号内で用いられるので、他の航空機電気システムを妨害することはほとんどない。低電力信号を用いることによってまた、システムの全電力要求が低減される。ここに開示された娯楽分配システムはゆえに、信号を増幅しかつ調整する前にバスからの信号をタップしまたは分割するシステムよりも、改良を表わす。
【００１７】
この発明は添付図面と関連付けられ以下の詳しい説明を参照することによってよりよく理解されるようになるとき、この発明の前掲の局面および多くのその利点はより容易に評価されるようになるであろう。
【００１８】
【好ましい実施例の詳しい説明】
図１は、この発明に従った営業用航空機内への設置に適しかつ分配システムを含む乗客娯楽システム３０のブロック図である。乗客娯楽システムは、音声プログラミングソース３２および映像プログラミングソース３４からそれらの個々の座席の各乗客に変調無線周波数キャリヤ信号を与える。代表的な音声プログラミングは、コンパクトディスク、カセットテープまたは民間放送番組からの素材を含み、映像プログラミングは、ビデオディスク、ビデオテープ、または民間放送番組からの素材を含み得る。娯楽マルチプレクサコントローラ（ＥＭＣ）３６が用いられ、各音声または映像プログラミングソースからの変調無線周波数キャリヤ信号を加えてバス上にのせる。この発明の好ましい実施例では、変調キャリヤ信号は、９０ＭＨｚから３６０ＭＨｚの範囲の無線周波数帯域内にある周波数を有する。当業者であれば乗客娯楽信号上にのせられる音声または映像プログラミングのチャンネルの数は各チャンネルの帯域幅によって限定されるということを理解するであろう。
【００１９】
娯楽マルチプレクサコントローラ３６はまた、乗客娯楽分配システムによって音声および映像プログラミング信号の振幅をモニタし維持するのに用いられる、２つの正弦パイロットトーンを生成する。好ましい実施例では、パイロットトーンはおよそ９０ＭＨｚおよび３６０ＭＨｚで生成される。以下で詳細に議論されるように、９０ＭＨｚパイロットトーンは、音声および映像プログラミング信号の全振幅をモニタしかつ修正するように用いられる。３６０ＭＨｚパイロットトーンは、多重プログラミングチャンネルにわたって減衰の何らかの非線形をモニタしかつ修正するように用いられる。このシステムの好ましい実施例のために９０ＭＨｚパイロットトーンと３６０ＭＨｚパイロットトーンとが選択されたが、当業者はシステムの動作帯域幅内のほかのパイロットトーン周波数も選択できることを認めるであろう。
【００２０】
映像および音声プログラミング信号で変調された無線周波数キャリヤは、娯楽マルチプレクサコントローラによって組合され単一の無線周波数（ＲＦ）バス４０にのせられる。この説明を通じて、１以上のパイロットトーンを有しかつ音声または映像プログラミング信号によって変調された１以上のキャリヤ信号を有する信号は、「娯楽信号」と呼ばれる。音声または映像プログラミングによって変調された各キャリヤ信号は「チャンネル」と呼ばれる。娯楽信号はゆえに多くのチャンネルを運ぶ。乗客娯楽システムによって与えられたＲＦバス上の娯楽信号の内容を操作するための制御パネル３８が設けられる。
【００２１】
ＲＦバスに接続されるゾーン管理ユニット（ＺＭＵ）４２ａ、４２ｂ、…４２ｎおよび座席エレクトロニクスユニット（ＳＥＵ）４８ａ、４８ｂ、…４８ｎのネットワークによって、娯楽信号が航空機の乗客に分配される。ＺＭＵの各々は、ＲＦバス４０上の娯楽信号をタップし、直列にデイジーチェーン接続されたＳＥＵに信号を分配する。娯楽信号をこれらの客席に与えるバスはＳＥＵの各々から分岐している。たとえば、ＳＥＵ４８ａは客席５０ａ、５０ｂ、および５０ｃに信号を与え、ＳＥＵ４８ｂは座席５２ａ、５２ｂ、および５２ｃに信号を与える。客席は、キャリヤ信号からの映像または音声プログラミング信号を復調し、音声および映像プログラミングの多重チャンネルから選択するための受信器を含む。そして乗客はテレビモニタで映像プログラミングを見る、またはヘッドホーンを用いて音声プログラミングを聞く。
【００２２】
娯楽信号がＲＦバス４０上を乗客娯楽システムを介して送信されると、信号は減衰する。ＲＦ減衰は、バスケーブル配線の誘電損および抵抗、ならびにＺＭＵおよびＳＥＵによる信号の分割によって引き起こされる。減衰の量は典型的には送信される娯楽信号の周波数範囲にわたって異なるが、高周波数の信号は低周波数の信号よりもより減衰することが理解されるであろう。図２は、同軸バス上の送信によって引き起こされる娯楽信号の減衰のグラフ５４である。グラフ５４の横軸は、好ましい実施例では９０ＭＨｚから３６０ＭＨｚにわたる娯楽信号の帯域幅を示す。グラフ５４の縦軸は信号の減衰を表し、原点から遠ざかるほど減衰は増大する。グラフによって示されているように、娯楽信号の減衰は信号の帯域幅にわたって不均一である。３つの曲線がグラフに提示されているが、各曲線は長さの異なるケーブル配線に対応する。曲線５６は最も短いケーブルを表し、曲線５７、曲線５８は順に長いケーブル長を表わす。ケーブル長が増すと、娯楽信号の高周波数減衰は増大する。より低い周波数では、信号の減衰はケーブル長にかかわらずほぼ同じである。しかしながら、一般的には、所与のケーブル長に関して９０ＭＨｚから３６０ＭＨｚの娯楽信号帯域幅間の減衰は特定の勾配を有するラインとしてモデリングされ得る。
【００２３】
好ましい実施例の信号は９０ＭＨｚから３６０ＭＨｚの帯域幅を有するので、３６０ＭＨｚに近いチャンネルは９０ＭＨｚに近いチャンネルよりも減衰する。適切に補償されなければ、分配の間の信号振幅の全損失によって客席の映像または音声再生の品質が不良になる。歪みのない音声および映像プログラミングがすべての乗客に与えられるようにするには、乗客娯楽分配システムはゆえに、分配バス上を運ばれる信号の不均一な減衰を動的に補償しなければならない。
【００２４】
Ｉ．分配システム初期化
ネットワークの不均一な減衰を補償するために、この発明の乗客娯楽システム３０の分配システムは、スタートアップのとき初期化して、ネットワークを通じて与えるべき適切な信号調整および増幅を決定する。ＺＭＵ、ＳＥＵの追加などの変化、またはケーブル長の変化が分配ネットワークにおこるときいつでも、初期化するのが適切である。図３は、乗客娯楽分配システムを初期化するための主な初期化処理のフロー図６０である。初期化は、所与のネットワークの娯楽信号上でＺＭＵおよびＳＥＵによって行なわれるべき増幅または調整の適切なレベルの決定を含む。初期化に続いて、乗客娯楽分配システムは動作モードに入る。動作モードの間も、増幅は調節され続けるが、最小レベルの付加的信号調整が行なわれる。以下では主な初期化処理の各ブロックについて議論するので、初期化される特定の分配システム部品のためのハードウェア設計が説明され、初期化ルーチンが詳細に議論される。
【００２５】
１．ＥＭＣ初期化
分配ネットワークにおける何らかの変化の後に乗客娯楽システムが最初にパワーアップされるとき、ブロック６２で、乗客娯楽分配システムの初期化の第１のステップは、娯楽マルチプレクサコントローラ（ＥＭＣ）３６の初期化を可能にするためにある一定の時間を与えることである。適切な分配システム動作のためには、ＥＭＣによって与えられる娯楽信号は以下の要件を満たさなければならない。第１に、娯楽信号上で運ばれるチャンネルは正規化されなければならない。すなわち、個々の音声および映像チャンネルの振幅とダイナミックレンジは、信号品質が音声信号の帯域幅にわたって一貫しているようにほぼ同じでなければならない。第２に、娯楽マルチプレクサコントローラはパイロットトーンを信号に加えなければならない。この発明の好ましい実施例では、パイロットトーンはおよそ９０ＭＨｚおよび３６０ＭＨｚで加えられる。バイロットトーンは周波数においても振幅においても高度に正確でなければならない。なぜなら分配システムは娯楽信号上で行なわれるべき増幅および調整を決定するためにパイロットトーンを用いるからである。ゆえに９０ＭＨｚパイロットトーンおよび３６０ＭＨｚのパイロットトーンが正確に生成されかつ維持されることを確実にするために、ＥＭＣは専用回路、さらに好ましくは冗長回路を含まなければならない。
【００２６】
図１を参照して、娯楽信号が一旦ＥＭＣによって構成されると、それは同軸バス４０を介してゾーン管理ユニット４２ａ、４２ｂ、…４２ｎに送信される。バス４０の長さは航空機内のＥＭＣの位置および航空機の構成に依存して異なり得る。上述したように、バスの長さに依存して、娯楽信号は第１のＺＭＵ４２ａに達する前に可変の量だけ減衰される。各ＺＭＵはゆえに初期化され適切な増幅および調整を決定し、ＥＭＣから受け取られた娯楽信号を与えなければならない。
【００２７】
２．ＺＭＵハードウェアおよび初期化
図３の主な初期化処理６０を参照して、ブロック６４で乗客娯楽分配システムのゾーン管理ユニット（ＺＭＵ）４２ａ、４２ｂ、…４２ｎが初期化される。デイジーチェーンの各ＺＭＵはＥＭＣに最も近いＺＭＵ４２ａから始まって最後のＺＭＵ４２ｎまで順次初期化される。各ＺＭＵの初期化は図４および５−１０を参照するとよりよく理解できる。
【００２８】
図４は、各ＺＭＵ４２ａ、４２ｂ、…４２ｎ内に含まれる信号の増幅および調整ハードウェアのブロック図である。ＺＭＵハードウェアは２つの経路を有するものとして描かれ得る。すなわち、娯楽信号を調整しかつ増幅する上部経路、および上部経路によって与えられる調整および増幅の量を制御する下部経路がある。上部経路から始めて、娯楽信号はバス４０ａ上で受け取られ最初にリレー８０を通る。通常動作では、リレー８０は、娯楽信号を減衰器８２に接続するように付勢される。好ましい実施例では、減衰器８２は可変減衰器であり、娯楽信号の振幅を０と−１７ｄＢとの間で低減し得る。減衰器８２によって与えられる減衰の量は、以下でさらに詳細に説明されるＡＴＴＥＮ制御信号によって決定される。
【００２９】
減衰された後、娯楽信号は周波数勾配補償ネットワーク８４を通る。勾配補償ネットワーク８４内には２つのフィルタが設けられている。第１のフィルタは、ＲＦバスと接地との間に直列に接続されたインダクタ９０および可変抵抗ｐ−ｉ−ｎダイオード８８からなる。第１のフィルタはハイパスフィルタとして動作し、低周波数を接地にそらす。第１のフィルタのカットオフ周波数はｐ−ｉ−ｎダイオード８８の抵抗に依存し、以下で議論される制御回路によって生成されたＳＬＯＰＥ ＲＰ制御信号の値によって制御される。勾配補償ネットワーク８４の第２のフィルタは、ｐ−ｉ−ｎダイオード９４と並列にキャパシタ９２から構成される。第２のフィルタはＲＦバスと直列に接続され、ハイパスフィルタとして動作し、バス上で運ばれた低周波数を阻止する。ハイパスフィルタのカットオフ周波数はｐ−ｉ−ｎダイオード９４の抵抗に依存し、制御回路によって生成されたＳＬＯＰＥ ＲＳ制御信号の値によって決定される。
【００３０】
勾配補償ネットワークを通った後、娯楽信号は増幅器８６に入力される。分配システムの好ましい実施例では、増幅器８６は一定の＋２５ｄＢの利得を信号に与え、全娯楽信号レベルを上げる。そして乗客娯楽信号は、通常は娯楽信号が３つの信号分割器９８、１００、および１０２に達せられるように付勢されているリレー９６を通る。
【００３１】
分割器９８、１００、および１０２は、残りの乗客娯楽システムへの分配のために娯楽信号を分ける。分割器９８は娯楽信号を３つのコピーに分ける。娯楽信号の１つのコピーはバス４０ｂ上に出力され、チェーン接続されたＺＭＵ内のほかのＺＭＵに娯楽信号を分配する。娯楽信号の残りの２つのコピーは分割器１００と分割器１０２とに与えられる。分割器１００および１０２の各々は娯楽信号を２列のＳＥＵに分配する。図１を参照して、各ＺＭＵは、乗客娯楽信号のコピーを４つのデイジーチェーン接続されたＳＥＵに与えることができる。分割器１００はこれらのチェーンのうち、図４で列１および列２として識別された２つに接続する。分割器１０２は列３および列４として識別された他方の２つのチェーンに接続する。分割器１００からの残りのラインはこれからのシステム拡張に利用可能である。分割器１０２によって生成された乗客娯楽信号の残りのコピーは、ＺＭＵ内に含まれる制御回路に与えられる。
【００３２】
ＺＭＵの制御回路は図４の下部経路によって表わされる。制御回路は、減衰器８２の減衰、および勾配補償ネットワーク８４によって与えられる勾配補償を調節するためのフィードバックを提供する。最初に、乗客娯楽信号は分割器１０２によってフィルタ１０４に与えられる。フィルタ１０４は各々が娯楽信号中に運ばれたパイロットトーンの周波数を中心とする２つのバンドパスフィルタを含む。この発明の好ましい実施例では、バンドパスフィルタの１つはゆえに９０ＭＨｚを中心とし、第２のバンドパスフィルタは３６０ＭＨｚを中心とする。フィルタ１０４はフィルタ選択スイッチ１０６に接続された２つの出力を有する。フィルタ選択スイッチ１０６は、どのパイロットトーンがスイッチを通るかを制御回路内のマイクロプロセッサ１１６が選択できる入力を有する。マイクロプロセッサ１１６は信号を選択制御回路１１８に出力し、所望のパイロットトーンをわたすように選択的にフィルタ選択スイッチ１０６を設定する。パイロットトーンを切換えることにより、所望のパイロットトーンがサンプリングされかつ分析されることが可能になるが、両方のパイロットトーンを同時に検査することはできない。
【００３３】
フィルタ選択スイッチ１０６からの出力は増幅器１０８に接続される。好ましい実施例において、増幅器１０８は一定の＋３０ｄＢ利得を信号に与える。増幅器１０８からの出力は電力検出器１１０に接続される。電力検出器１１０は正弦パイロットトーンのｒｍｓ振幅に比例した直流（ＤＣ）電圧レベルを生成する。当業者は、ＡＣパイロットトーンの振幅に比例するＤＣ信号レベルを生成するためにいくつかの異なった回路を用いることができることを理解するであろう。
【００３４】
電力検出器１１０からの出力はフィルタ１１２に入力される。フィルタ１１２は、調べられているパイロットトーンの振幅を表わすＤＣ電圧レベル上に含まれる何らかの高周波数ノイズをフィルタリングしたり取り除いたりするローパスフィルタである。フィルタ１１２は信号のＡＣ成分を取り除き、パイロットトーン信号の正確な平均をある一定の時間にわたって与える。フィルタ１１２からの出力はアナログ−デジタルコンバータ１１４に接続され、アナログ−デジタルコンバータはパイロットトーンの振幅を表わすＤＣレベルをサンプリングし、それをデジタル値に変換し、マイクロプロセッサ１１６に与える。この発明の好ましい実施例では、Ａ−Ｄコンバータ１１４は入力ＤＣ信号範囲に対して１０ビットの分解能を与える。フィルタ選択スイッチ１０６を選択的に切換えることによって、マイクロプロセッサ１１６はゆえに９０ＭＨｚパイロットトーンまたは３６０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を表わすデジタル値を受取ることができることが理解されるであろう。パイロットトーンは音声および映像情報を含む娯楽信号チャンネルを挟んでいるので、マイクロプロセッサ１１６は娯楽信号の全減衰を評価できる。減衰はＲＦバス４０上のＥＭＣからＺＭＵへの娯楽信号の送信によって引き起こされ得る、またはデイジーチェーン接続されたＺＭＵ内のＥＭＣにより近いＺＭＵからの送信によって引き起こされ得る。
【００３５】
ＲＦバス４０によって引き起こされる減衰を補償するために、マイクロプロセッサ１１６は３つの制御信号を生成し、ＺＭＵの上部経路において与えられた娯楽信号増幅および調整を制御する。マイクロプロセッサ１１６はデジタル−アナログ（Ｄ−Ａ）コンバータ１２０に接続される。マイクロプロセッサによってＤ−Ａコンバータ１２０に送られるデジタル制御信号は３つのアナログ制御信号に変換される。ＺＭＵによって与えられる全増幅を制御するために、マイクロプロセッサはＡＴＴＥＮ制御信号を生成する。ＡＴＴＥＮ信号は減衰器８２に達する前に、フィルタ１２２によってフィルタリングされ、利得および勾配制御回路１２４を通る。減衰器によって与えられる減衰における急速な変化を回避するために、フィルタ１２２はＡＴＴＥＮ制御信号から高周波数成分を取り除く。信号ＡＴＴＥＮのレベルを調節することによって、マイクロプロセッサは減衰器８２によって与えられた減衰を変更し、ゆえに娯楽信号に与えられた全増幅を変更する。
【００３６】
ＺＭＵによって与えられる信号調整の量を制御するために、マイクロプロセッサはＳＬＯＰＥ ＲＳ制御信号およびＳＬＯＰＥ ＲＰ制御信号を生成する。制御信号は勾配補償ネットワーク８４内に含まれるｐ−ｉ−ｎダイオードの抵抗を変更し、ネットワークによって与えられた補償を調節する。ＳＬＯＰＥ ＲＳ制御信号はｐ−ｉ−ｎダイオード９４の抵抗を変更するのに用いられ、ｐ−ｉ−ｎダイオードおよびキャパシタ９２によって阻止される信号のカットオフ周波数を変える。ＳＬＯＰＥ ＲＰ制御信号はｐ−ｉ−ｎダイオード８８の抵抗を調節するのに用いられ、ｐ−ｉ−ｎダイオードおよびインダクタ９０によってそらされた信号のカットオフ周波数を変える。３つの制御信号のレベルを変えることによって、マイクロプロセッサ１１６はゆえに、ＺＭＵによって娯楽信号に与えられる振幅および勾配補償を調節することができる。
【００３７】
図５−１０は、ＺＭＵを初期化して娯楽信号のための適切な振幅および調整を決定するためにマイクロプロセッサ１１６によって行なわれる初期化プログラム１４０のフロー図を示す。プログラム動作が図４に示されたハードウェア構成を参照して議論される。ブロック１４２では、プログラムは最初にマイクロプロセッサによって制御される３つの制御信号のためのデフォルト値を設定する。ＳＬＯＰＥ ＲＳ、ＳＬＯＰＥ ＲＰ、およびＡＴＴＥＮ変数の各々が公称値に設定され、ベースラインとして用いられる。（初期化プログラムの説明におけるＳＬＯＰＥ ＲＳ、ＳＬＯＰＥ ＲＰ、およびＡＴＴＥＮ変数は、減衰器８２および周波数勾配補償ネットワーク８４に与えられるＳＬＯＰＥ ＲＳ、ＳＬＯＰＥ ＲＰ、およびＡＴＴＥＮ制御信号のレベルを直接設定することが理解されるだろう。）ブロック１４４で、プログラムはＺＭＵのハードウェアを構成する。常開リレー８０および９６は、娯楽信号がバイパスライン９５上で通されるのではなく、減衰器８２および勾配補償ネットワーク８４を通るように付勢される。フィルタ選択スイッチ１０６はまた、３６０ＭＨｚパイロットトーンが最初にサンプリングされるように設定される。
【００３８】
ブロック１４６で、プログラムは娯楽信号にのって運ばれた３６０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を測定する。決定ブロック１５０では、プログラムは、パイロットトーンの測定振幅にデッドバンド値を加えたものを、パイロットトーンのターゲット振幅と比較する。パイロットトーンのターゲット振幅は不揮発性メモリ（図示せず）に記憶され、各客席の音声および映像受信器の信号要件に基づいて選択される。デッドバンドは、パイロットトーンのターゲット振幅のまわりの測定パイロットトーンの許容可能な動作範囲を規定する定数である。この発明の好ましい実施例では、デッドバントは、ターゲットパイロットトーン振幅のまわりの±２ｄＢであると規定される。このようにして、決定ブロック１５０では、パイロットトーンの測定振幅にデッドバンド値を加えたものよりターゲット振幅が大きければ、分岐する。
【００３９】
ターゲットパイロットトーン振幅が測定パイロットトーン振幅にデッドバンドを加えたものより大きければ、プログラムはブロック１５２に分岐する。測定振幅よりターゲットが大きいので、ＺＭＵの減衰は低減されなければならない。減衰器８２はＡＴＴＥＮ信号の値に反比例して娯楽信号を減衰する。ゆえに、ＡＴＴＥＮ値がより高くなると減衰はより少なくなる。ＡＴＴＥＮ値がより低くなると減衰はより大きくなる。減衰器８２によって与えられた減衰を低減するために、ＡＴＴＥＮ変数はゆえに増大しなければならない。ブロック１５２では、ＡＴＴＥＮ変数がＡＴＴＥＮの現在値に比例して増分される。ＡＴＴＥＮ値が現在低ければ、ＡＴＴＥＮは大きなステップによって増分する。ＡＴＴＥＮが現在高ければ変数はより小さなステップで増分される。決定ブロック１５４では、プログラムは、ＡＴＴＥＮ変数が最小の減衰に対応して最大の許容値を超えたかどうかをチェックする。もし超えていれば、プログラムはブロック１５６に分岐する。ブロック１５６では、ＡＴＴＥＮ変数は最大値で設定される。ＡＴＴＥＮ変数が最大値を超えていなければ、プログラムはブロック１５８に続く。ブロック１５８では、プログラムは短い一定の時間の間遅延し、娯楽信号が新しい振幅で安定化することを可能にする。ブロック１６０では、プログラムは３６０ＭＨｚパイロットトーンの振幅の測定を繰り返す。決定ブロック１６４では、プログラムはパイロットトーン振幅をターゲット振幅と比較し、パイロットトーンのターゲット振幅がパイロットトーンの測定レベルよりも大きいかまたはそれに等しいかを調べる。主要ルーチンとは対照的に、ブロック１５２−１６４からなる分岐は、適切な娯楽信号振幅を決定するためにデッドバンドを用いない。代わりに、分岐は、ターゲットパイロットトーン振幅と測定パイロットトーン振幅とをできるだけ近づけるように設定しようとする。決定ブロック１６４では、ターゲット振幅がまだ測定振幅より大きければ、プログラムはブロック１５２に戻ってＡＴＴＥＮ変数を増分する。しかしながら、ターゲットが測定振幅より小さければ、プログラムはブロック１６６に進む。ブロック１６６では、プログラムは最後の２つの測定信号振幅を比較し、ターゲット振幅に最も近いパイロットトーン振幅を生成するＡＴＴＥＮ値を選択する。すなわち、最後の２つの測定パイロットトーン振幅のうち、一方の測定パイロットトーン振幅がターゲット振幅より大きく、他方の測定パイロットトーン振幅がターゲット振幅より小さいだろう。ブロック１６６では、プログラムはターゲット振幅より大きい測定振幅、およびターゲット振幅より小さい測定振幅を調べ、絶対値においてターゲット振幅に最も近いパイロットトーン振幅を生成するＡＴＴＥＮ値を選択する。ブロック１５６または１６６に続いて、プログラムはブロック１８６に継続する。
【００４０】
決定ブロック１５０に続いて、ターゲット振幅が測定振幅にデッドバンドを加えたものより大きくなければ、プログラムは決定ブロック１６８に進む。ブロック１６８では、プログラムは、ターゲット振幅が測定振幅からデッドバンドを差し引いたものより小さいかどうかを判断する。ターゲットが測定振幅からデッドバンドを差し引いたものより小さければ、プログラムはブロック１７０に分岐する。ターゲットが測定振幅よりも小さければ、ＺＭＵによって与えられた娯楽信号の減衰は増やされなければならない。ブロック１７０では、ＡＴＴＥＮ変数はゆえに、現在のＡＴＴＥＮ値に比例したステップを用いて減分される。ブロック１７２−１８４は、ＡＴＴＥＮ変数が増分されるのではなく減分される点以外はブロック１５４−１６６のステップをそのまま用いる。プログラムは、ブロック１７２−１７４でＡＴＴＥＮ変数が最小値より小さくなったかどうかを判断し、もしそうであるならば変数を０に等しく設定する。ＡＴＴＥＮが０より下まで下がっていなければ、ブロック１７８−１８２でプログラムは３６０ＭＨｚパイロットトーンを再測定し、測定振幅がターゲットパイロット振幅に最も近いＡＴＴＥＮ値を見つける。プログラムはこれを、測定振幅がターゲット振幅より下のレベルからターゲット振幅より大きいレベルになるまでＡＴＴＥＮ値を減分することによって決定する。ブロック１８４では、プログラムは最後の２つの測定パイロットトーン振幅を比較し、測定パイロットトーン振幅をターゲット振幅に最も近づけるＡＴＴＥＮの値を識別する。ブロック１７４または１８４に続いて、プログラムはブロック１８６で継続する。
【００４１】
プログラムがブロック１８６に達すると、ＺＭＵによって娯楽信号に与えられる振幅は、３６０ＭＨｚパイロットトーンの振幅が３６０ＭＨｚパイロットトーンのためのターゲット振幅のまわりの予め規定されたデッドバンドの範囲内になるように設定される。すなわち、ＺＭＵによる娯楽信号の適切な減衰を与えるような変数ＡＴＴＥＮの値が決定される。ＡＴＴＥＮ変数の設定に続いて、ＺＭＵはＡＬＯＰＥ ＲＳおよびＳＬＯＰＥ ＲＰ変数の適切な値を決定しなければならない。この処理を始めるために、ブロック１８６ではプログラムは、マイクロプロセッサが９０ＭＨｚのパイロットトーンの信号レベルをサンプリングするのを可能にするようにフィルタ選択スイッチ１０６を設定することによってプログラムはＺＭＵ中のハードウェアを構成する。
【００４２】
ブロック１８８では、プログラムは娯楽信号内に含まれる９０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を測定する。決定ブロック１９２では、パイロットトーンの測定振幅にデットバンド値を加えたものをターゲット振幅と比較する。前述したように、プログラムは、確実に測定パイロットトーン振幅がターゲットパイロットトーン振幅のまわりのあるデッドバンド内で動作するように設計されている。この発明の好ましい実施例では、デッドバンドはターゲット振幅のまわり±２ｄＢであるように規定される。
【００４３】
ターゲット振幅が測定振幅にデッドバンドを加えたものより大きければ、プログラムはブロック１９４に分岐する。ブロック１９４ないし２１６によって表わされた分岐は、勾配補償ネットワーク８４の低周波数除去を低減する。最初にプログラムは概略調節段階に入る。ブロック１９４では、ＳＬＯＰＥ ＲＳ変数は概略ステップによって増分される。概略ステップによる増分は、ＳＬＯＰＥ ＲＳ変数が最小の数の分岐の繰返しで所望の値に素早く近づくことを可能にする。ブロック１９６では、ＳＬＯＰＥ ＲＳ変数が変数の最大値と比較される。ＳＬＯＰＥ ＲＳ変数が最大値を超えていたとすれば、ブロック１９８でＳＬＯＰＥ ＲＳ値は最大値に設定される。ＳＬＯＰＥ ＲＳ値が最大値を超えていなかったとすると、ブロック２００でＳＬＯＰＥ ＲＰ制御信号が概略ステップによって減分される。ＳＬＯＰＥ ＲＳ変数の増分およびＳＬＯＰＥ ＲＰ変数の減分は、ネットワークのｐ−ｉ−ｎダイオードの抵抗を変えることによって勾配補償ネットワーク８４の低周波数除去を低減する。
【００４４】
ブロック２０２では、プログラムは９０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を測定する。決定ブロック２０６では、プログラムは測定パイロットトーン振幅をターゲット−パイロット振幅と比較する。ターゲット振幅が測定振幅より大きいまたはそれと等しければ、プログラムはブロック１９４に戻り、勾配補償ネットワークの除去を支配する２つの変数が概略ステップによって再び変更され測定振幅はターゲット振幅と再比較される。概略ステップによって変数を変更することによって、ブロック１９４ないし２０６のプログラムは素早く所望の勾配補償ネットワーク設定に近づく。
【００４５】
しかしながら、測定パイロットトーン振幅がターゲットパイロットトーン振幅よりも大きければ、プログラムは細かな調節段階に入る。ブロック２０８では、ＳＬＯＰＥ ＲＳ変数が細かなステップによって減分され、さらにＳＬＰＥ ＲＰ変数が細かなステップによって増分される。ブロック２１０および２１４で９０ＭＨｚパイロットゾーンの振幅が測定され、ターゲット振幅と比較される。ターゲット振幅が測定パイロットトーン振幅より小さいかまたはそれに等しければ、プログラムはブロック２０８に戻り、ＳＬＯＰＥ ＲＳおよびＳＬＯＰＥ ＲＰ変数が再び細かなステップによって変更される。しかしながら、ターゲット振幅が測定振幅より小さいかそれに等しければ、プログラムはブロック２１６に継続する。ブロック２１６では、プログラムは最後の２つの測定振幅のうちどちらがターゲット振幅に最も近いかを判断する。最も近い測定パイロットトーン振幅が決定され、最も近い測定値に対応するＳＬＯＰＥ ＲＳおよびＳＬＯＰＥ ＲＰ値が選択される。ブロック１９８またはブロック２１６に進んだ後、プログラムはブロック２３４に継続する。
【００４６】
ブロック１９２に戻って、パイロットトーンのターゲット振幅がパイロットトーンの測定振幅にデッドバンドを加えたものより大きくなければ、プログラムは決定ブロック２１８に進む。決定ブロック２１８では、プログラムはパイロットトーンのターゲット振幅がパイロットトーンの測定振幅からデッドバンドを差し引いたものより小さいかどうかをチェックする。ターゲット振幅が測定振幅からデッドバンドを差し引いたものより小さければプログラムはブロック２２０ないし２４２によって規定された分岐に進む。当業者は、ブロック２２０ないし２４２はブロック１９４ないし２１６によって述べられた分岐に相当することを認めるであろう。しかしながら、ＳＬＯＰＥ ＲＳ変数の増分およびＳＬＯＰＥ ＲＰ変数の減分に代わって、ブロック２２０ないし２４２の分岐においては、ＳＬＯＰＥ ＲＳ変数が減分され、ＳＬＯＰＥ ＲＰ変数が増分される。これは勾配補償ネットワークによる阻止を増大し、９０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を下げる。前述のように、勾配補償ネットワーク変数のための適切な値は、細かな等化段階に入る前の概略等化段階の間に変数を増分することによって急速に決定される。
【００４７】
プログラムが決定ブロック１９２および決定ブロック２１８に進んで、ブロックに規定された条件のいずれをも満たさなければ、９０ＭＨｚパイロットトーンの振幅はパイロットトーンをターゲット振幅のまわりのデッドバンド範囲内になるようにする。この範囲内で動作すると、適切な等化がＺＭＵによって娯楽信号に与えられ、送信の間の信号の不均一な周波数減衰を補償する。そしてプログラムはブロック２４４に進み、プログラムはある一定の時間の間遅延する。遅延期間マイクロプロセッサはＺＭＵ内のほかの機能のために使用されてもよい。遅延の長さは娯楽信号レベルの予測される変動に依存する。頻繁な周波数信号レベル変化が予測されると、減衰器および勾配補償ネットワークを制御する変数の設定はかなりしばしばリセットされるかもしれない。乗客娯楽信号がかなり安定していれば、再較正は頻繁には行なわれないだろう。このシステムの好ましい実施例では、再較正はほぼ２００ないし５００ｍｓｅｃごとに行なわれる。初期化ルーチンがＺＭＵによって行なわれた後、娯楽信号内に含まれるチャンネルは所望でかつ既知の振幅範囲内に維持されることが理解されであろう。すなわち、９０ＭＨｚパイロットトーンおよび３６０ＭＨｚパイロットトーン両方の振幅を適切に設定することによって、これらのパイロットトーン間の帯域幅において運ばれる音声および映像チャンネルは正確に増幅され、残りの乗客娯楽システムへの分配に適切になる。
【００４８】
ブロック２４４の遅延の後、プログラムはブロック１４４に戻り、減衰器および勾配補償ネットワークを再較正する。以下で議論されるように、通常動作の間ＺＭＵは残りの娯楽乗客システムへの分配のための娯楽信号の適切な増幅および調整を維持する。ＲＦバス４０ａ上で受け取られた娯楽信号の振幅が変動すると、ＺＭＵは主として減衰器８２および周波数勾配補償ネットワーク８４の構成によって限定される動作範囲内に振幅のいかなる損失をも修正する。
【００４９】
３．ＳＥＵハードウェアおよび初期化
図３を参照して、ＺＭＵがブロック６４で初期化された後、座席エレクトロニクスユニット（ＳＥＵ）の各々４８ａ、４８ｂ、…４８ｎは、ＺＭＵに最も近いＳＥＵ４８ａから始まって各デイジーチェーン内の最後のＳＥＵ４８ｎまで順次進んで、初期化される。ブロック６６では、各ＳＥＵがデイジーチェーンにおけるその位置を示すアドレスを最初に割当られる。ブロック６８では、各ＳＥＵが初期化される。ＳＥＵハードウェアおよび初期化は、図１１、１２、１３、および１４を参照してよりよく理解され得る。
【００５０】
図１１は、ＳＥＵ４８のハードウェアのブロック図である。ＳＥＵの中心の構成要素は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）３００であって、ＲＦバス上に運ばれる信号の振幅を自動的に維持するよう特に設計されてきた。ＡＳＩＣ３００の設計は１９９５年３月１４日に出願された「無線周波数バスレベリングシステム」（“Radio Frequency Bus Leveling System ”）と題された同時係属中の米国出願番号第０８／４０３，４０８号（ここに引用により援用する）において開示されている。ＡＳＩＣの動作の簡単な説明がここに説明されるが、チップの動作のさらなる詳細を求める場合は同時係属中の出願を参照されたい。
【００５１】
簡単に、ＡＳＩＣ３００はＲＦバスと直列に接続された２つの可変利得無線周波数（ＲＦ）増幅器３０２および３０４を含む。各増幅器は、バス上を運ばれた娯楽信号をオンチップ制御回路の自動および連続制御下で増幅する。３つのバッファ３０６、３０８、および３１０が増幅器３０４の出力に接続されている。バッファ３０６および３０８は娯楽信号をＲＦバス４０からタップし、その信号を客席音声および映像受信器（図示せず）に与える。バッファ３１０は、増幅器３０２および３０４の増幅をモニタしかつ調節するのに用いられる初期段階の制御回路を形成する。娯楽信号はバス４０ｂからバッファ３１０によってタップされ、バンドパスフィルタ３１４に入力される前に前置増幅器３１２を通る。バンドパスフィルタ３１４は９０ＭＨｚおよび３６０ＭＨｚパイロットトーンを娯楽信号からフィルタリングする。３６０ＭＨｚパイロットトーンは、パイロットトーンのｒｍｓ振幅に比例するＤＣ電圧を生成する勾配検出器３１６に入力される。９０ＭＨｚパイロットトーンは利得コンパレータ３２０と利得検出器３１８とに入力される。利得検出器３１８は９０ＭＨｚパイロットトーンのｒｍｓ振幅に比例するＤＣ電圧を生成する。利得コンパレータ３２０は、９０ＭＨｚパイロットトーンのｒｍｓ振幅を、所望の振幅を示す電圧基準と比較する。パイロットトーンの振幅が電圧基準と等しくないとき、利得コンパレータは制御信号を生成し、増幅器３０２および３０４によって与えられた増幅を変更する。利得コンパレータ３２０によって生成された制御信号はドライバ３２２によって増幅され、ドライバ３２２はＲＦ増幅器３０２および３０４内に含まれた２つのｐ−ｉ−ｎダイオードの抵抗を調節するのに十分な電流を与える。パイロットトーン振幅が低すぎると、制御信号は増幅器によって与えられた増幅を、増幅器におけるｐ−ｉ−ｎダイオードの抵抗を増やすことによって増大する。パイロットトーンが高すぎると、増幅器３０２および３０４によって与えられた振幅は低減される。このようにして、ＡＳＩＣ３００はＲＦバス上で運ばれる娯楽信号の所望の振幅を自動的にかつ連続的に維持する。
【００５２】
娯楽信号の振幅の維持に加えて、送信の間に引き起こされる信号の不均一な周波数減衰を修正するためにＳＥＵは、娯楽信号を維持しかつ適切な補償を与える回路を含む。利得検出器３１８および勾配検出器３１６によって生成されかつ９０ＭＨｚおよび３６０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を示すＤＣ電圧レベルは、ＡＳＩＣ３００からＡ−Ｄコンバータおよびマルチプレクサ３４２に結合される。Ａ−Ｄコンバータはパイロットトーンの振幅をデジタル化し、その値をバス３４０を介してマイクロプロセッサ３３２に与える。以下にさらに説明される初期化処理の間に、マイクロプロセッサ３３２は３６０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を不揮発性メモリ３３８に記憶される所望の振幅レベルと比較する。測定パイロットトーンの振幅に基づいて、マイクロプロセッサは周波数勾配補償ネットワーク３３０がＲＦバスと直列に切換えられるべきかどうかを判断する。マイクロプロセッサは、ダブルポールダブルスロー（ＤＰＤＴ）リレー３２８を選択的に付勢するかまたはその付勢を止めるかによって、周波数勾配補償ネットワークがＡＳＩＣ３００のＲＦ増幅器３０２とＲＦ増幅器３０４との間に接続されるかどうかを制御する。周波数勾配補償ネットワーク３３０をＲＦバスと直列に切換えることを、以下では、周波数勾配補償ネットワークを「オン」にすると言及している。リレー３２８の付勢を止めることによって増幅器３０２と３０４との間から周波数勾配補償ネットワークを取り除くことを、以下で周波数勾配補償ネットワークを「オフ」にすると言及している。
【００５３】
周波数勾配補償ネットワーク３３０の概略図が図１２に示されている。図１２に示されているように、ＳＥＵの好ましい実施例では、周波数勾配補償ネットワークは、抵抗器、キャパシタ、およびインダクタからなる受動ネットワークである。キャパシタＣ２と直列の抵抗器Ｒ１およびキャパシタＣ１の並列の組合せがＤＰＤＴリレー３２８の２つの端子を介して接続されている。Ｒ１とＣ１との並列の組合せがキャパシタＣ２に結び付けられている点において、抵抗器Ｒ２とインダクタＬ１との直列の組合せが接地に接続されている。周波数勾配補償ネットワークは低周波数の娯楽信号を高周波数よりもより減衰するように設計されている。周波数勾配補償ネットワークがオンになると、（９０ＭＨｚパイロットトーンを含む）低周波数の娯楽信号が減衰される。９０ＭＨｚパイロットトーンが減衰されると、ＡＳＩＣ３００によって与えられる増幅が自動的に増大する。ゆえに周波数勾配補償ネットワークをオンにすることによって、娯楽信号の全振幅は低減されることなく適切な勾配補償が与えられ、娯楽信号の不均一な周波数減衰を修正する。
【００５４】
図１１に戻って、マイクロプロセッサ３３２はまた、乗客娯楽システムのほかの構成要素に接続され、初期化および動作の間の通信を可能にする。マイクロプロセッサはユニバーサル非同期受信器／送信器（ＵＡＲＴ）３３４および通信インタフェース３５０を介してＺＭＵと通信できる。好ましい実施例では、通信インタフェース３５０は撚線対を介して関連のＺＭＵと結合される。直列データがＲＳ４８５規格に基づいてマイクロプロセッサとＺＭＵとの間で送受信され得る。マイクロプロセッサはまた、バス３４０によってマイクロプロセッサに接続されたプロセッサインタフェース３４４を介して、各客席に置かれた乗客制御ユニット（図示せず）と通信できる。
【００５５】
ＳＥＵを介する娯楽信号の流れは２つの経路のうち１つをとり得る。娯楽信号がＳＥＵでＲＦバス４０ａ上で受け取られ、それは最初にバイパスリレー３２４を通る。バイパスリレーはマイクロプロセッサによって選択的に付勢され、ＡＳＩＣ３００をＲＦバス４０と接続したりその接続を外したりすることができる。第１の経路では、ＳＥＵが初期化されるかまたはＳＥＵ中に故障状態がある期間に対応して、マイクロプロセッサはリレーを付勢せず、ＲＦバス４０ａの入力がＲＦバス４０ｂの出力と直接接続される。娯楽信号はゆえに、ＡＳＩＣ３００を迂回して、ＳＥＵのデイジーチェーンにおける次のＳＥＵに直接通される。
【００５６】
ＳＥＵの通常動作に対応する第２の経路では、バイパスリレーがマイクロプロセッサ３３２によって付勢される。これはハイパスフィルタ３２６を介して娯楽信号を送る。ハイパスフィルタ３２６は９０ＭＨｚより下の周波数をフィルタリングして取り除くことによって娯楽信号上のノイズをなくす。そして娯楽信号が第１のＲＦ増幅器３０２、ＤＰＤＴリレー３２８、および第２のＲＦ増幅器３０４を介して送られる。上で議論されたように、娯楽信号の振幅は自動的にＡＳＩＣ３００によって維持される。リレー３２８の状態に依存して、娯楽信号はまた、周波数勾配補償ネットワーク３３０を介して送られ、信号を適切に調整する。増幅および調整の後、娯楽信号はバイパスリレー３２４を通り、ＲＦバス４０ｂ上に出力される。等価を娯楽信号に与えるかどうかの決定は、以下で議論される初期化ルーチンの間になされる。
【００５７】
各ＳＥＵが各ＺＭＵから延びるストリング形式でデイジーチェーン接続されていることを図１から思い出されたい。ＳＥＵの初期化に先立って、デイジーチェーンの各ＳＥＵは、デイジーチェーンにおけるその位置を示すアドレスを割当られなければならない。デイジーチェーンにおけるＳＥＵの配置を示すアドレスが必要なのは、ＳＥＵが娯楽信号のレベルを正しく設定するために順次初期化されなければならないためである。
【００５８】
システムが最初にパワーオンされるとき、ＳＥＵに含まれるＲＦバイパスリレー３２４は通常、付勢を止められ、ＲＦバス４０ａの入力は直接ＲＦバス４０ｂの出力に接続される。これは、デイジーチェーン中の特定のＳＥＵがパワーアップできなくても娯楽信号がさらにデイジーチェーンに沿ってＳＥＵになおも与えられることを確実にする。各ＳＥＵにアドレスを割り当てるために、ＺＭＵ中のマイクロプロセッサはトークン信号をＲＦバス４０上に生成する。図４を参照して、ＴＯＫＥＮ１、ＴＯＫＥＮ２、ＴＯＫＥＮ３、およびＴＯＫＥＮ４としてそれぞれ識別されたライン上でトークン信号がＳＥＵの各デイジーチェーンに与えられる。好ましい実施例では、トークン信号は低直流（ＤＣ）電圧から高ＤＣ電圧への遷移を示す。図１１を参照して、ＤＣトークン信号遷移は、ＲＦバイパスリレー３２４に含まれるキャパシタ３２５によって効果的に阻止され、デイジーチェーン内の第１のＳＥＵがトークン信号を検出する第１のＳＥＵとなることを確実にする。トークン信号は、マイクロプロセッサ３３２によって検出される前に入力トークン回路３４６を介してプロセッサインタフェース３４４中に受け取られる。入力トークン回路３４６は、プロセッサインタフェースからのノイズがＲＦバスに結合されないことを確実にするためのローパスフィルタである。マイクロプロセッサ３３２がトークン信号を検出すると、マイクロプロセッサはＲＳ−４８５撚線対上でＺＭＵマイクロプロセッサとの通信を確立し、デイジーチェーンにおけるその位置を識別する別個のアドレスを受取る。一旦デイジーチェーン上の第１のＳＥＵのマイクロプロセッサ３３２がそのアドレスを受取ると、プロセッサインタフェースおよび出力トークン回路３４８を介してトークン信号を生成する。トークン信号はＲＦ出力バス４０ｂ上で与えられ、デイジーチェーンの第２のＳＥＵユニットに与えられ、第２のユニットのＲＦバイパスリレー３２４内のキャパシタ３２５によって阻止される。そのようにして第２のＳＥＵがトークン信号を検出し、ＺＭＵからデイジーチェーンにおけるその位置を識別する別個のアドレスを受取る。このようにして、デイジーチェーンの各ＳＥＵは、トークン信号がＳＥＵからＳＥＵにわたるときＺＭＵから別個のアドレスを順次受取る。
【００５９】
一旦各ＳＥＵがデイジーチェーンバス上のアドレスを受取ると、ＳＥＵは初期化され得る。図１３および１４は、デイジーチェーンにおける各ＳＥＵに関して周波数勾配補償ネットワークがＲＦバスと直列に切換えられるべきかどうかを判断するために用いられ得る初期化プログラム３６０のフロー図である。初期化ルーチンが、ＳＥＵのデイジーチェーンの第１のＳＥＵについて議論される。しかしながら、チェーンの各ＳＥＵはＺＭＵのコマンド下で順次初期化されるということが理解される。ブロック３６２では、ＳＥＵは上で議論された態様でデイジーチェーンアドレスを受取る。そして初期化プログラムはブロック３６４に進み、ＤＰＤＴリレー３２８の付勢を止めることによって周波数勾配補償ネットワーク３３０がターンオフされる。ブロック３６４は、リレー３２８は、ＳＥＵの初期化に先立って正しくリセットされることを確実にする。ブロック３６６では、マイクロプロセッサはＲＦバイパスリレー３２４を付勢する。これはＡＳＩＣ３００をＲＦバス４０と直列に接続し、通常動作のためのＳＥＵを構成する。
【００６０】
決定ブロック３６８では、初期化プログラムは、ＺＭＵから順次番号付けされたデイジーチェーン内でＳＥＵのアドレスが位置番号２、３、または１５を割り当てられたかどうかを判断する。この発明の好ましい実施例では３１のＳＥＵを有するデイジーチェーンについてＳＥＵ番号２、３、および１５の周波数勾配補償ネットワークがＲＦバスと直列に切換えられることが決められている。これらのそれぞれのＳＥＵについて周波数勾配補償ネットワークをオンにすることによって、多くのＳＥＵが正しく初期化できなくても、十分な勾配補償が娯楽信号になおも与えられ、デイジーチェーンの終りのＳＥＵが適切な信号レベルを受取ることが確実になる。ブロック３６９では、ＳＥＵアドレスが２、３、または１５の位置を示すと、マイクロプロセッサはゆえに、ＤＰＤＴリレー３２８を付勢することによって周波数勾配補償ネットワーク３３０をオンにする。異なる長さのデイジーチェーンに関しては、他のアドレスのＳＥＵの周波数勾配補償ネットワークがＲＦバスと直列に切換えられるべきことは実験に基づいて決定され得ることが理解されるであろう。
【００６１】
ブロック３７０ではＳＥＵは関連のＺＭＵから初期化コマンドを受取るのを待つ。各ＳＥＵは順次初期化され、デイジーチェーンの第１のＳＥＵから始まってデイジーチェーンの最後のＳＥＵまで続く。初期化コマンドの受信のとき、ブロック３７１で周波数勾配補償ネットワークはターンオフされる。ブロック３７１によって、リレー３２８が娯楽信号レベルのテストに先立って正しくリセットされることが確実になる。
【００６２】
ブロック３７２では、プログラムは９０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を測定する。マイクロプロセッサは利得検出器３１８によって生成されたＤＣ信号をサンプリングすることによって振幅を測定する。ブロック３７４では、９０ＭＨｚパイロットトーンの測定振幅は、不揮発性メモリ３３８に記憶されているターゲット振幅と比較される。決定ブロック３７６で、プログラムは、パイロットトーンの測定振幅がターゲット振幅のまわりの許容動作範囲内にあるかどうかを判断する。測定振幅がターゲット振幅のまわりの許容動作範囲外にあるならば、プログラムはブロック３７８に分岐し、マイクロプロセッサはＲＦバイパスリレー３２４の付勢を止めてＲＦ入力バス４０ａをＲＦ出力バス４０ｂに直接接続する。プログラムはまたＺＭＵに故障、すなわちＡＳＩＣ３００の故障を知らせ、適切な増幅をＳＥＵの娯楽信号に与える。
【００６３】
しかしながら、９０ＭＨｚパイロットトーンの測定振幅が許容動作範囲内になると、プログラムはブロック３８０に進み、プログラムは３６０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を測定する。３６０ＭＨｚパイロットトーンの振幅は、勾配検出器３１６によって生成されたＤＣ出力電圧をサンプリングすることによって決定される。ブロック３８２では、プログラムは、ＤＰＤＴリレー３２８の状態をチェックすることによって周波数勾配補償回路３３０がＡＳＩＣ３００と接続されているかどうかを判断する。周波数勾配補償がオンであるならば、プログラムは決定ブロック３８６に分岐し、それは、３６０ＭＨｚパイロットトーンの測定電力レベルを＋０ｄＢターゲットレベルと比較する。すなわち、ブロック３８６でプログラムは、３６０ＭＨｚパイロットトーンの測定振幅がターゲット振幅レベルより＋０ｄＢ上の振幅を有する信号より大きいかどうかをチェックする。測定振幅が＋０ｄＢターゲット振幅より大きければ、ブロック３８８でマイクロプロセッサは、ＤＰＤＴリレー３２８の付勢を止めることによって周波数勾配補償ネットワークをオフにする。ブロック３８６または３８８の後、ＳＥＵの初期化は完了しプログラムは停止する。
【００６４】
決定ブロック３８２に戻って、周波数勾配補償ネットワークが最初にオフになると、プログラムはブロック３９２に続く。ブロック３９２では、プログラムは３６０ＭＨｚパイロットトーンの振幅を−３ｄＢターゲット振幅と比較する。−３ｄＢターゲット振幅は、パイロットトーンのターゲット振幅より３ｄＢ小さい振幅を有する信号に等しい。測定振幅が−３ｄＢターゲット振幅より小さければ、プログラムはブロック３９４に進み、周波数勾配補償はＤＰＤＴリレー３２８を付勢することによってターンオンされる。しかしながら、測定パイロットトーン振幅が−３ｄＢターゲットレベルより大きければ、ＳＥＵの初期化は完了しプログラムは停止する。
【００６５】
ＳＥＵデイジーチェーンにおける各ＳＥＵの初期化の後、ＳＥＵはデイジーチェーンの長さに沿って所望でかつ既知の振幅範囲内に娯楽信号チャンネルを維持する。９０ＭＨｚパイロットトーンおよび３６０ＭＨｚパイロットトーン両方の振幅を適切に設定することによって、パイロットトーン間の帯域幅において運ばれる振幅および映像チャンネルは、正確に増幅され、各客席の音声および映像受信器への分配に適切になる。ＲＦバス４０ａ上の娯楽信号の振幅が変動しようとすると、各ＳＥＵは、ＡＳＩＣ３００および周波数勾配補償ネットワーク３３０の構成によって部分的に制限される動作範囲内で周波数におけるいかなる損失をも修正する。
【００６６】
ＩＩ．分配システム動作
図３にもどって、ＺＭＵおよびＳＥＵが初期化された後、旅客機娯楽分配システムはブロック７０で動作モードに入る。上で議論されたように、初期化は、分配ネットワークに変化があったときだけ生じる。ネットワークに変化がなければ、システムはブロック６２ないし６８によって説明された初期化処理を迂回し、直接動作モードに進む。
【００６７】
動作モードの間、ＺＭＵ４２ａ、４２ｂ、…４２ｎは、娯楽信号に与えられた増幅、および娯楽信号の帯域幅にわたって与えられた周波数勾配補償を連続的にモニタしかつ調節する。ＺＭＵの初期化の説明に加えて、図５ないし１０のフロー図において説明されたプログラムが各ＺＭＵによって行なわれ、通常動作の間の娯楽信号に与えられた増幅および信号調整をモニタしかつ調節する。この発明の好ましい実施例では、信号増幅および調整の量は、およそ２００ないし５００ｍｓｅｃごとに再較正される。
【００６８】
同様に、動作モードの間、ＳＥＵ４８ａ、４８ｂ、…４８ｎは、娯楽信号の増幅をモニタしかつ連続的に調節して適切な信号レベルを各客席に与える。増幅の自動モニタリングおよび調節は「無線周波数バスレベリングシステム」と題された同時係属中の出願において説明されている。ＳＥＵの各々によって与えられた周波数勾配調整は通常動作の間は固定したままである。各周波数勾配補償ネットワークが特定のＳＥＵに関してターンオンされるかオフされるかは、図１３および１４のフロー図に説明された初期化処理の間に判断される。
【００６９】
上述された態様で、この発明の乗客娯楽分配システムは、ネットワークに対する何らかの変化にもかかわらず娯楽信号がネットワーク上で分配されることを可能にする。異なった航空機座席の構成に適用するために、ネットワークにおけるケーブルの長さを変更してもよいし、各ＳＥＵデイジーチェーンにＳＥＵを加えても各ＳＥＵデイジーチェーンからＳＥＵを取り除いてもよい。新しいネットワークが航空機に生み出されるとき、この発明の分配システムは再初期化されてネットワークを構成し、娯楽信号の適切な増幅および信号調整を与える。
【００７０】
ここで述べられた分配システム構成は先行技術に示されたそれらの分配システムに対していくつかの利点を有することが理解されるであろう。最も重要なことに、組込み増幅器の使用によってＳＥＵのデイジーチェーン上の送信反射が制限され、バス上の振幅リプルが最小に保たれる。各組込み増幅器によって与えられる分離によってゆえに、より多くの数のＳＥＵがデイジーチェーンに接続されることが可能になる。分配システムの好ましい実施例では、調節バス上に不適切な振幅リプルを引き起こさずに少なくとも３１のＳＥＵが一緒にデイジーチェーン接続され得る。さらに、信号が各ＳＥＵでタップされる前に増幅および調整を与えることによって、全信号電力レベルが比較的低いレベルに保たれ得る。分配システムの好ましい実施例では、各ＲＦキャリヤの信号電力は、２ｘ１０-6ワットより下に維持される。より低い信号電力レベルは他の航空機電子システムとのインタフェースの可能性を最小にする。
【００７１】
ここに開示される分配システム内の故障は容易に識別され得ることもまた理解されるであろう。各ＳＥＵは、選択的に切換えられて、ＳＥＵに故障があるとＳＥＵの入力バスをＳＥＵの出力バスに直接接続するバイパスリレーを含む。バイパスリレーは、ＳＥＵが故障しても、デイジーチェーンの遠くに置かれるＳＥＵへの娯楽信号の品質を下げる可能性があるようないかなる負荷も共通バスにかけないことを確実にする。システムにおける１つのＳＥＵの故障はゆえにデイジーチェーンの残りのＳＥＵに影響を与えない。特定の動作しない乗客娯楽音声受信器および映像表示器を識別することによって分配ネットワークにおけるいかなる故障も識別しかつ修正することもまた簡単である。
【００７２】
ここに開示されたアクティブなタップ構成によってまた、さらなる客席を提供すべく分配ネットワークを容易に拡張できることがさらに理解されるであろう。さらなるＺＭＵまたはＳＥＵがデイジーチェーンに加えられて分配ネットワークのサイズを増大してもよい。一緒にデイジーチェーン接続され得るＳＥＵの数は、デイジーチェーンにおける各増幅器によってもたらされる歪みおよびノイズの量によって部分的に制限される。このシステムの好ましい実施例では、デイジーチェーンの終りのＳＥＵに配される娯楽信号の品質に大きな損失を伴うことなく少なくとも３１のＳＥＵが一緒にデイジーチェーン接続され得る。
【００７３】
この発明の好ましい実施例が示され説明されてきたが、この発明の精神および範囲から離れることなくさまざまな変更が行なわれ得ることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従って形成された乗客娯楽分配システムのブロック図である。
【図２】同軸バス上を送信される信号の減衰のグラフ図である。
【図３】バス上を運ばれる娯楽信号の適切な増幅および調整のために図１の乗客娯楽分配システムを構成する初期化処理のフロー図である。
【図４】図１の乗客娯楽分配システムの使用に適切なゾーン管理ユニット（ＺＭＵ）のブロック図である。
【図５】バス上を運ばれる娯楽信号を増幅しかつ調整するようにＺＭＵを構成するための初期化プログラムのフロー図である。
【図６】バス上を運ばれる娯楽信号を増幅しかつ調整するようにＺＭＵを構成するための初期化プログラムのフロー図である。
【図７】バス上を運ばれる娯楽信号を増幅しかつ調整するようにＺＭＵを構成するための初期化プログラムのフロー図である。
【図８】バス上を運ばれる娯楽信号を増幅しかつ調整するようにＺＭＵを構成するための初期化プログラムのフロー図である。
【図９】バス上を運ばれる娯楽信号を増幅しかつ調整するようにＺＭＵを構成するための初期化プログラムのフロー図である。
【図１０】バス上を運ばれる娯楽信号を増幅しかつ調整するようにＺＭＵを構成するための初期化プログラムのフロー図である。
【図１１】図１の乗客娯楽分配システムの使用に適切な座席エレクトロニクスユニット（ＳＥＵ）のブロック図である。
【図１２】図１１のＳＥＵ内の代表的な周波数勾配補償ネットワークの回路  図である。
【図１３】バス上で運ばれる娯楽信号を調整するようにＳＥＵを構成するための初期化プログラムのフロー図である。
【図１４】バス上で運ばれる娯楽信号を調整するようにＳＥＵを構成するための初期化プログラムのフロー図である。
【符号の説明】
３０  乗客娯楽システム
４０  ＲＦバス
４２  ゾーン管理ユニット
４８  座席エレクトロニクスユニット
【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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【図７】
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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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