(57)【要約】【課題】簡単な構成で、短時間にサンプリングクロックを生成するという課題があった。【解決手段】信号の立上りの変化点を検出する立上り変化点検出手段２０２と、信号の立下りの変化点を検出する立下り変化点検出手段２０３と、前記立上り変化点検出手段２０２で検出した信号の立上りタイミングで時間計測を開始し前記立下り変化点検出手段２０３で検出した信号の立下りタイミングで時間計測を終了又は前記立下り変化点検出手段２０３で検出した信号の立下りタイミングで時間計測を開始し前記立上り変化点検出手段２０２で検出した信号の立上りタイミングで時間計測を終了するパルス幅計測手段２０４と、前記立上りタイミング或いは立下りタイミング情報と前記パルス幅計測手段２０４で計測した計測時間情報の二つを用いてサンプリングクロックの発生位置を決定するクロック発生手段２０５とした構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の立上りの変化点を検出する立上り変化点検出手段と、信号の立下りの変化点を検出する立下り変化点検出手段と、前記立上り変化点検出手段で検出した信号の立上りタイミングで時間計測を開始し前記立下り変化点検出手段で検出した信号の立下りタイミングで時間計測を終了又は前記立下り変化点検出手段で検出した信号の立下りタイミングで時間計測を開始し前記立上り変化点検出手段で検出した信号の立上りタイミングで時間計測を終了するパルス幅計測手段と、前記立上りタイミング或いは立下りタイミング情報と前記パルス幅計測手段で計測した計測時間情報の二つを用いてサンプリングクロックの発生位置を決定するクロック発生手段とで構成された受信同期信号発生装置。
【請求項２】
立上り変化点検出手段或いは立下り変化点検出手段は、複数の時間スロットからなるスロット群と、前記各時間スロットに対して１：１に対応する加算器からなる加算器群と、前記加算器群の出力により動作する変化点出力手段とで構成され、信号の変化が発生したタイミングに対応した前記時間スロットに接続される前記加算器の値を１つ変化させ、前記加算器群の中のどれか１つの加算器の値が所定の値になった時に前記所定の値になった加算器に対応した時間スロットのタイミングで変化点を示す出力を前記変化点出力手段から出力する請求項１記載の受信同期信号発生装置。
【請求項３】
変化点出力手段は、加算器群の中のどれか１つの加算器の値が所定の値になった時に変化点の検出を出力すると共に前記加算器群のすべての加算器の値を所定の値にセットしなおすように制御する構成とした請求項２記載の受信同期信号発生装置。
【請求項４】
サンプリングクロックの発生位置を決定するクロック発生手段のサンプリング周期は、所定のタイミングで動作を開始する第一のタイマー手段と、受信信号の変化点を検出する変化点検出手段と、前記変化点検出手段で検出した変化点から次の変化点までの時間を計測する第二のタイマー手段と、前記第二のタイマー手段で計測した時間が所定範囲内にあるかどうかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記所定範囲内に計測時間が入っている場合にカウントアップするカウンター手段と、前記カウンター手段のカウント値が所定の値に達した時に前記第一のタイマー手段から読出したタイマー値により伝送速度を決定する伝送速度決定手段からなる構成により決定された伝送速度をもとに設定される構成とした請求項１或いは請求項２或いは請求項３記載の受信同期信号発生装置。
【請求項５】
サンプリングクロックの発生位置を決定するクロック発生手段の所定のサンプリング周期は、所定のタイミングで動作を開始する第一のタイマー手段と、受信信号の変化点を検出する変化点検出手段と、前記変化点検出手段で検出した変化点から次の変化点までの時間を計測する第二のタイマー手段と、前記第二のタイマー手段で計測した時間が所定範囲内にあるかどうかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記所定範囲内に計測時間が入っている場合にカウントアップし、前記所定範囲内に前記計測時間が入っていない場合はカウント値をクリアするカウンター手段と、前記カウンター手段のカウント値が所定の値に達した時に前記第一のタイマー手段から読出した前記タイマー値により伝送速度を決定する伝送速度決定手段からなる構成により決定された伝送速度をもとに設定される構成とした請求項１或いは請求項２或いは請求項３記載の受信同期信号発生装置。
【請求項６】
変化点検出手段は、受信信号の立上り或いは立下りのどちらかの変化点のみを検出する構成とした請求項４或いは請求項５記載の受信同期信号発生装置。
【請求項７】
伝送速度決定手段の伝送速度の初期値は、予想される伝送速度の下限値に設定したことを特徴とする請求項４或いは請求項５或いは請求項６のいずれか１項記載の受信同期信号発生装置。
【請求項８】
伝送速度決定手段において、カウンター手段からのカウント値と第一のタイマー手段のタイマー値とから伝送速度が決定された時には、前記伝送速度決定手段の動作を停止する構成とした請求項４或いは請求項５或いは請求項６或いは請求項７のいずれか１項記載の受信同期信号発生装置。
【請求項９】
受信信号の予想される第１の伝送速度Ａと予想される第２の伝送速度Ｂの関係はＢ＝（ｎ＋１）Ａ（ｎ：自然数）とした請求項４或いは請求項５或いは請求項６或いは請求項７或いは請求項８のいずれか１項記載の受信同期信号発生装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載の受信同期信号発生装置の機能の少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は家電機器等に組み込まれ、家庭内通信ネットワークを構築する無線通信システムの受信同期信号発生装置及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エアコンや冷蔵庫などの白物家電機器や人感センサー等のセキュリティ機器と家庭内に設置されたホームコントローラとを接続し、前記ホームコントローラを介して携帯電話と接続し、家の外よりエアコン等の機器をコントロールしたり、家の中のセキュリティ情報を携帯電話を介して外出中の家人に報知したりする家庭内ネットワークシステムが開発されている。
【０００３】
上記家庭内ネットワークシステムでやり取りされる信号を受信するためには、受信信号のデータ列を正しく認識するために前記受信信号からサンプリングクロックと呼ばれる受信同期信号の生成を行う必要がある。このようなサンプリングクロック生成方法として、特許文献１に示す方法がある。
【０００４】
図９は従来の受信同期信号発生装置の一例であるクロック信号抽出回路の構成を示すブロック図である。
【０００５】
図９中の位相比較器１、ループフィルタ２及びＶＣＯ３は、ＰＬＬ回路の部分であり、ビット同期クロック信号を発生する機能を有する。位相比較器１の出力側に位相差電圧変換回路４と位相シフタ回路５とを縦続接続し、さらにＶＣＯ３の出力信号を位相シフタ回路５へ供給して位相シフタ回路５からデータサンプリング用のサンプリングクロックを取り出すように構成している。
【０００６】
位相比較器１が受信信号とＶCＯ３のクロック位相とを比較して位相差信号を検出し、ループフィルタ２が検出された位相差信号に対して所定の周波数帯域制限を施す。ＶＣＯ３はループフィルタ２からの出力信号により発振周波数が制御される。このＰＬＬ回路の位相の変化に対する追従速度はループフィルタ２によって調整される。
【０００７】
ここで、図１０に示すように、受信信号１０１とＶＣＯ３の出力信号１０２との間に位相差があると、位相比較器１によってその位相差が検出され、その検出された位相差が位相差電圧変換回路４を通して位相シフタ回路５へ位相差電圧１０３として入力される。この位相差電圧変換回路４は、位相比較器１から出力される位相差信号を位相シフタ回路５が安定に動作できるようにする電圧平滑化の機能と、電圧変化量を調整する変換係数調整機能とを持つ。位相シフタ回路５は、この位相差電圧１０３に応じてＶＣＯ３からのビット同期クロック１０２を位相シフトした信号（図１０のサンプリングクロック１０４）を発生する。前記サンプリングクロック１０４が、受信データを取り込むための受信同期信号である。
【特許文献１】特開平０６−３１１１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来の構成では、PLL回路が必要であり、アナログ回路を含むため低コストでの量産が難しいという課題があった。
【０００９】
さらに、同期に時間がかかるので、データの前に長いプレアンブルが必要となるという課題があった。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡単な構成で、短時間に、受信信号の立上りから立下りまでの１ビット長と立下りから立上りまでの１ビット長の長さが違う場合でも正確に１ビット長のセンター位置を取り込むことのできる受信同期信号発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
信号の立上りの変化点を検出する立上り変化点検出手段と、信号の立下りの変化点を検出する立下り変化点検出手段と、前記立上り変化点検出手段で検出した信号の立上りタイミングで時間計測を開始し前記立下り変化点検出手段で検出した信号の立下りタイミングで時間計測を終了又は前記立下り変化点検出手段で検出した信号の立下りタイミングで時間計測を開始し前記立上り変化点検出手段で検出した信号の立上りタイミングで時間計測を終了するパルス幅計測手段と、前記立上りタイミング或いは立下りタイミング情報と前記パルス幅計測手段で計測した計測時間情報の二つを用いてサンプリングクロックの発生位置を決定するクロック発生手段という構成である。
【００１２】
これによって、簡単な構成で、短時間に受信信号の各ビットのセンター位置を取り込むことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の受信同期信号発生装置及びプログラムを用いることにより、短時間に受信信号の各ビットのセンター位置を取り込むことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、信号の立上りの変化点を検出する立上り変化点検出手段と、信号の立下りの変化点を検出する立下り変化点検出手段と、前記立上り変化点検出手段で検出した信号の立上りタイミングで時間計測を開始し前記立下り変化点検出手段で検出した信号の立下りタイミングで時間計測を終了又は前記立下り変化点検出手段で検出した信号の立下りタイミングで時間計測を開始し前記立上り変化点検出手段で検出した信号の立上りタイミングで時間計測を終了するパルス幅計測手段と、前記立上りタイミング或いは立下りタイミング情報と前記パルス幅計測手段で計測した計測時間情報の二つを用いてサンプリングクロックの発生位置を決定するクロック発生手段とで構成したことにより、簡単な構成で短時間に受信信号の各ビットのセンター位置を取り込むことができる。
【００１５】
第２の発明は、立上り変化点検出手段或いは立下り変化点検出手段として、複数の時間スロットからなるスロット群と、前記各時間スロットに対して１：１に対応する加算器からなる加算器群と、前記加算器群の出力により動作する変化点出力手段とで構成し、信号の変化が発生したタイミングに対応した前記時間スロットに接続される前記加算器の値を１つ変化させ、前記加算器群の中のどれか１つの加算器の値が所定の値になった時に前記所定の値になった加算器に対応した時間スロットのタイミングで変化点を示す出力を前記変化点出力手段から出力するように構成しているため、簡単な構成で短時間に受信信号の各ビットのセンター位置を精度よく取り込むことができる。
【００１６】
第３の発明は、検出出力発生手段として、加算器群の中のどれか１つの加算器の値が所定の値になった時に変化点の検出を出力すると共に前記加算器群のすべての加算器の値を所定の値にセットしなおすように制御する構成としたことにより、雑音により受信同期信号が乱されるのを防止することができる。
【００１７】
第４の発明は、サンプリングクロックの発生位置を決定するクロック発生手段のサンプリング周期は、所定のタイミングで動作を開始する第一のタイマー手段と、受信信号の変化点を検出する変化点検出手段と、前記変化点検出手段で検出した変化点から次の変化点までの時間を計測する第二のタイマー手段と、前記第二のタイマー手段で計測した時間が所定範囲内にあるかどうかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記所定範囲内に計測時間が入っている場合にカウントアップするカウンター手段と、前記カウンター手段のカウント値が所定の値に達した時に前記第一のタイマー手段から読出したタイマー値により伝送速度を決定する伝送速度決定手段からなる構成により決定された伝送速度をもとに設定される構成としたことにより、簡単な構成で受信同期信号の周波数を決定することができる。
【００１８】
第５の発明は、サンプリングクロックの発生位置を決定するクロック発生手段の所定のサンプリング周期は、所定のタイミングで動作を開始する第一のタイマー手段と、受信信号の変化点を検出する変化点検出手段と、前記変化点検出手段で検出した変化点から次の変化点までの時間を計測する第二のタイマー手段と、前記第二のタイマー手段で計測した時間が所定範囲内にあるかどうかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記所定範囲内に計測時間が入っている場合にカウントアップし、前記所定範囲内に前記計測時間が入っていない場合はカウント値をクリアするカウンター手段と、前記カウンター手段のカウント値が所定の値に達した時に前記第一のタイマー手段から読出した前記タイマー値により伝送速度を決定する伝送速度決定手段からなる構成により決定された伝送速度をもとに設定される構成としたことにより、簡単な構成で短時間に受信同期信号の周波数を決定できる。
【００１９】
第６の発明は、変化点検出手段として、受信信号の立上り或いは立下りのどちらかの変化点のみを検出する構成としたことにより、一層回路構成を簡略化できることとなる。
【００２０】
第７の発明は、伝送速度決定手段の伝送速度の初期値は、予想される伝送速度の下限値に設定したことを特徴としているため、受信同期信号の周波数が決定されるまでの動作を安定させることができる。
【００２１】
第８の発明は、伝送速度決定手段において、カウンター手段からのカウント値と第一のタイマー手段のタイマー値とから伝送速度が決定された時には、前記伝送速度決定手段の動作を停止する構成としたことにより、データ受信中に受信同期信号が変動することを防止することができる。
【００２２】
第９の発明は、受信信号の予想される第１の伝送速度Ａと予想される第２の伝送速度Ｂの関係はＢ＝（ｎ＋１）Ａ（ｎ：自然数）としたことにより、受信同期信号の周波数の決定を容易にすることができる。
【００２３】
第１０の発明は、機能の全てもしくは一部をコンピュータに実現させるため処理内容をプログラムで構成することにより、そして、プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させて本発明の受信同期信号発生装置の少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１における２０１は、本発明の第１の実施の形態における受信同期信号発生装置のブロック図である。図１において、１１は受信部を示している。受信同期信号発生装置２０１は、立上り変化点検出手段２０２、立下り変化点検出手段２０３、パルス幅計測手段２０４、クロック発生手段２０５から構成されている。
【００２６】
立上り変化点検出手段２０２は、受信部１１で復調され矩形波に変換された受信信号ａの立上りの変化点、すなわち前記受信信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化する変化点を検出した時、パルス幅計測手段２０４にその情報ｂを出力する。
【００２７】
同様に立下り変化点検出手段２０３は、受信部１１で復調され矩形波に変換された受信信号の立下がりの変化点、すなわち前記受信信号がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化する変化点を検出した時、パルス幅計測手段２０４にその情報ｃを出力する。
【００２８】
パルス幅計測手段２０４では、前記二つの情報を用いて前記受信信号の立上りから立下りまでの時間を測定する。
【００２９】
クロック発生手段２０５では、前記パルス幅計測手段２０４で計測された前記時間情報ｄと、立上り変化点検出手段２０２で検出した立上りタイミング情報ｂの二つを用いてサンプリングクロックｅの発生位置を決定する。
【００３０】
図２は、図１における立上り変化点検出手段２０２或いは立下り変化点検出手段２０３の構成を示すブロック図である。
【００３１】
立上り変化点検出手段２０２の例で説明する。図２において、２０６は２０９〜２１２までの３２個の時間スロットで構成されるスロット群、２０７は２１３〜２１６までの３２個の加算器で構成される加算器群である。２０８は変化点出力手段であり、立上りタイミング情報ｂを出力する。
【００３２】
図２の動作について図３を用いて説明する。図３において、（１）は受信信号ａの信号波形、（２）はスロット群の時間配列、（３）は加算器群の時間配列、（４）は各加算器の加算値、（５）はタイミング情報ｂを示す。
【００３３】
スロット群２０６は、受信信号ａの１周期を３２等分した３２個のスロットで構成されている。以下その動作を説明する。
【００３４】
（Ａ）受信信号ａの立上りの時間に位置するスロットを介して前記スロットに対応する加算器の加算値を一つづつインクリメントしていく。図３の例ではスロット２に対応した加算器２の加算値（４）が一つづつインクリメントされていっている。
【００３５】
（Ｂ）加算値（４）が所定の値（たとえば３とする）に達した時、スロット２のタイミングでタイミング情報ｂ（図３の５０１）が出力される。
【００３６】
（Ｃ）それと同時にすべての加算器の加算値（４）が零にリセットされ、（Ａ）からの動作を繰り返す。
【００３７】
（Ｄ）加算器群の中のどれかの加算器の加算値（４）が再び３になるまでは、前回加算値が３に達したスロット位置でタイミング情報ｂを出力し続ける。図３の例ではスロット２の位置でタイミング情報ｂを出力し続けている（図３の５０２、５０３）。
【００３８】
図４は、図１における各信号波形の関係を示す信号波形図である。（１）は受信信号ｂ、（２）は立上りタイミング情報ｂ、（３）はパルス幅計測情報ｄ、（４）はサンプリンククロックｅである。以下動作について説明する。
【００３９】
（Ａ）受信信号ｂ（図４の１）の立上りタイミングで発生するタイミング情報(b-1)からY時間遅れでサンプリングクロック(e-1)が発生する。Yのデフォルト値は３２スロットの１／４の８スロット長である。従ってサンプリングクロック(e-1)は、タイミング情報(b-1)から８スロット長遅れている。
【００４０】
（Ｂ）受信信号ｂのパルス幅Ｔ１を計測し、立下りのタイミングでパルス幅計測情報（d-1）が出力する。
【００４１】
（Ｃ）次のサンプリングクロック(e-2)は、(e-1)から１６スロット遅れて発生する。
【００４２】
（Ｄ）パルス幅計測情報(d-1)が、Ｔ１＜２×Yスロット長である場合は、Y＝（Y−Z）スロット長とする。パルス幅計測情報(d-1)が、Ｔ１＞２×Yスロット長である場合は、Y＝（Y＋Z）スロット長とする。ここでＺ＝１とする。図４の例では、Ｔ１＜２×Ｙ＝１６スロット長であるため、次のサンプリングクロック（e-3）は、タイミング情報（b-2）からY＝（８−１）＝７スロット遅れて発生する。
【００４３】
（Ｅ）次のサンプリングクロック(e-4)は、(e-2)の場合と同様に(e-3)から１６スロット遅れて発生する。
【００４４】
（Ｆ）パルス幅計測情報(d-2)は、Ｔ２＜（２×Ｙ＝１４）スロット長であるため、次のサンプリングクロック（e-5）は、タイミング情報（b-3）からＹ＝（７−１）＝６スロット遅れて発生する。
【００４５】
上記動作により、受信信号ａのパルス幅Ｔが、Ｔ≒２×Ｙに収束する。すなわち受信信号ａのパルス幅のセンターでサンプリングクロックeが発生するように収束する。
【００４６】
なお、Ｚ＝１スロット長としたが、Ｚの値にこだわるものではなく、Ｚ＝２であってもかまわない。Ｚの値を大きくすれば、収束時間を早くできるが、収束後のサンプリングクロックｅの位置と受信信号ａのパルス幅のセンターとのずれが大きくなる。
【００４７】
したがって、最初Ｚの値を大きくしておき、あるイベントにより、Ｚの値をより小さな値、例えば２から１に切り替えるという手法を用いることもできる。前記あるイベントとは、例えば立上がりタイミング情報(b-1)が発生してから３２×ｎスロット時間（ｎ＝４）経過後であったり、パルス幅ＴとＹの値が所定の範囲内に入った場合であったり、或いは受信信号ａに含まれるビット同期信号やフレーム同期信号が受信できた場合などである。
【００４８】
また、立上りから次の立上りまでの時間を３２スロットに分割したが、立上りから立上りまでの時間の半分の時間を３２スロットに分割してもよい。また分割するスロット数は３２に限定されるものではない。
【００４９】
また加算器の加算値が３に達した時に出力するようにしたが、３に限定されるものではない。
【００５０】
（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における受信同期信号発生装置のブロック図である。図５において２０１は、受信同期信号発生装置であり、図１に示す第１の実施の形態と異なる点は、受信同期信号発生装置２０１が、ビットレート検出部１０１からの伝送速度情報ｆからの情報により制御され、クロック発生手段２０５から出力するサンプリングクロックｅのクロック周期が決定されることである。以下その動作について説明する。
【００５１】
ビットレート検出部１０１は、１０２の変化点検出手段、１０３の第二のタイマー手段、１０４の判定手段、１０５の第一のタイマー手段、１０６の伝送速度決定手段、１０７のカウンター手段から構成されている。
【００５２】
図５のビットレート検出部１０１の動作について、図６を参照しながら説明する。
【００５３】
図６（Ａ）は受信部１１からの信号が2400bpsでデータ列が「１０１０１０１０１」の場合の例である。図６（Ｂ）は受信部１１からの信号が4800bpsでデータ列が「１１００１１００１０１０１０１０１」の場合の例である。
【００５４】
最初に図６（Ａ）の受信部１１からの信号が2400bpsでデータ列が「１０１０１０１０１」の場合の例について説明する。
【００５５】
受信部１１からの（４）信号波形の立上りの変化点ａを変化点検出手段１０２で検出し、第二のタイマー手段１０３を起動する。第二のタイマー手段１０３では変化点検出手段１０２からの起動により（４）信号波形の立上りの変化点ａから次の立上りの変化点ｂまでの時間Ｔ２（図６の（３）第二のタイマー）を測定する。第二のタイマー手段１０３はＴ２の測定が完了すると次の立上りの変化点までの時間測定を開始すると共に、測定の終わったＴ２を判定手段１０４に送る。
【００５６】
判定手段１０４では、Ｔ２が（2400bpsの２ビット分）±３０％の時間範囲（以下2400bpsの範囲と呼ぶ）にあるか、或いは（4800bpsの２ビット分）±３０％の時間範囲（以下4800bpsの範囲と呼ぶ）にあるかどうかを判断する。そして上記どちらの範囲に入っていてもカウンター手段１０７のカウント値をインクリメントする。
【００５７】
図６の（５）カウント値はカウンター手段１０７のカウント値を示す。図６（Ａ）の例では2400bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７をインクリメントする（０→１）。
【００５８】
変化点ｂから変化点ｃまでの時間Ｔ２はノイズが混入したため、2400bpsの１ビット長よりかなり短い時間である。そして4800bpsの範囲にも入っていない。そのため判定手段１０４で前記Ｔ２はどちらの範囲にも入っていないと判定し、カウンター手段１０７をインクリメントしない（１→１）。
【００５９】
同様に立上り変化点ｃから立上り変化点ｄまでの時間Ｔ２についても、どちらの範囲にも入っていないと判定し、カウンター手段１０７をインクリメントしない（１→１）。
【００６０】
変化点ｄから変化点ｅまでの時間Ｔ２及び変化点ｅから変化点ｆまでの時間Ｔ２は共に2400bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７はインクリメントされる。
【００６１】
カウント値（５）が３に達すると、カウンター手段１０７は伝送速度決定手段１０６を起動する。伝送速度決定手段１０６ではカウンター手段１０７からのカウント値３という情報と第一のタイマー手段１０５からの時間情報に基づき、信号波形（４）の伝送速度を決定する。
【００６２】
第一のタイマー手段１０５は、図６（２）第一のタイマーで示すように変化点ａから変化点ｆまでの時間Ｔ１を測定する。
【００６３】
伝送速度決定手段１０５では、
（2400bpsの６ビット分−α）＜Ｔ１＜（2400bpsの８ビット分＋α）
ここで、α：信号波形のジッター等を考慮した余裕時間、であれば、2400bpsの（４）信号波形を受信したと決定する。
【００６４】
（4800bpsの６ビット分−α）＜Ｔ１＜（4800bpsの８ビット分＋α）
ここで、α：信号波形のジッター等を考慮した余裕時間、であれば、4800bpsの（４）信号波形を受信したと決定する。
【００６５】
図６（Ａ）の例では2400bpsの信号波形（４）を受信したと決定する。
【００６６】
次に図６（Ｂ）の受信部１１からの信号が4800bpsでデータ列「１１００１１００１０１０１０１０１」の場合の例について説明する。
【００６７】
受信部１１からの信号波形（９）の立上りの変化点ｇを変化点検出手段１０２で検出し、第二のタイマー手段１０３を起動する。第二のタイマー手段１０３では変化点検出手段１０２からの起動により信号波形（９）の立上りの変化点ｇから次の立上りの変化点ｈまでの時間Ｔ２（図６の（８）第二のタイマー）を測定する。第二のタイマー手段１０３はＴ２の測定が完了すると次の立上りの変化点までの時間測定を開始すると共に、測定の終わったＴ２を判定手段１０４に送る。
【００６８】
判定手段１０４ではＴ２が（2400bpsの２ビット分）±３０％の時間範囲（以下2400bpsの範囲と呼ぶ）にあるか、或いは（4800bpsの２ビット分）±３０％の時間範囲（以下4800bpsの範囲と呼ぶ）にあるかどうかを判断する。そして上記どちらの範囲に入っていてもカウンター手段１０７のカウント値をインクリメントする。図６の（１０）カウント値はカウンター手段１０７のカウント値を示す。図６（Ｂ）の例では2400bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７をインクリメントする（０→１）。
【００６９】
次の変化点ｈから変化点ｉまでの時間Ｔ２も2400bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７をインクリメントする（１→２）。
【００７０】
次の立上り変化点ｉから立上り変化点ｊまでの時間Ｔ２は、4800bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７をインクリメントする（２→３）。
【００７１】
カウント値（１０）が３に達すると、カウンター手段１０７は伝送速度決定手段１０６を起動する。伝送速度決定手段１０６ではカウンター手段１０７からのカウント値３という情報と第一のタイマー手段１０５からの時間情報に基づき、信号波形（９）の伝送速度を決定する。
【００７２】
第一のタイマー手段１０５は、図６第一のタイマー（７）で示すように変化点ｇから変化点ｊまでの時間Ｔ１を測定する。
【００７３】
伝送速度決定手段１０５では、
（2400bpsの６ビット分−α）＜Ｔ１＜（2400bpsの８ビット分＋α）
ここで、α：信号波形のジッター等を考慮した余裕時間、であれば、2400bpsの（９）信号波形を受信したと決定する。
【００７４】
（4800bpsの６ビット分−α）＜Ｔ１＜（4800bpsの８ビット分＋α）
ここで、α：信号波形のジッター等を考慮した余裕時間、であれば、4800bpsの（９）信号波形を受信したと決定する。
【００７５】
図６（Ｂ）の例ではＴ１は上記二つの不等式のどちらも成り立たない。従ってカウンター手段１０７のカウント値をクリアし、第一のタイマー手段１０５を再起動させる。
【００７６】
次の変化点ｊから変化点ｋまでの時間Ｔ２は4800bpsの範囲に入っているのでカウンター手段１０７のカウント値をインクリメントする（０→１）。変化点ｋから変化点ｌまでの時間Ｔ２及び変化点ｌから変化点ｍまでの時間Ｔ２は共に4800bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７はインクリメントされる（１→２）。
【００７７】
カウント値（１０）が３に達すると、カウンター手段１０７は伝送速度決定手段１０６を起動する。伝送速度決定手段１０６ではカウンター手段１０７からのカウント値３という情報と第一のタイマー手段１０５からの時間情報に基づき、信号波形（９）の伝送速度を決定する。
【００７８】
第一のタイマー手段１０５は、図６（７）第一のタイマーで示すように変化点ｊから変化点ｍまでの時間Ｔ１を測定する。
【００７９】
伝送速度決定手段１０５では、
（2400bpsの６ビット分−α）＜Ｔ１＜（2400bpsの８ビット分＋α）
ここで、α：信号波形のジッター等を考慮した余裕時間、であれば、2400bpsの（９）信号波形を受信したと決定する。
【００８０】
（4800bpsの６ビット分−α）＜Ｔ１＜（4800bpsの８ビット分＋α）
ここで、α：信号波形のジッター等を考慮した余裕時間、であれば、4800bpsの（９）信号波形を受信したと決定する。
【００８１】
図６（Ｂ）の例では4800bpsの信号波形（９）を受信したと決定する。
【００８２】
以上のようにして、簡単な構成で受信信号の伝送速度を決定することができる。
【００８３】
以上説明したように、ビットレート検出部１０１で伝送速度が決定されると、ビットレート検出部１０１を構成する伝送速度決定手段１０６から同期信号発生装置２０１に対して伝送速度情報ｆが出力される。同期信号発生装置２０１はこの伝送速度情報ｆを受信すると、伝送速度に合わせたスロット分割を行い、実施の形態１で説明した動作により、クロック発生手段２０５から伝送速度情報ｆに対応した周期のサンプリングクロックｅを出力する。その動作の概要を以下に示す。
【００８４】
１）１／４８００秒を１周期とし、３２スロットに分割。
【００８５】
２）信号の立ち上がりエッジを検出し、前記エッジのスロット位置の加算器の値を１つインクリメント。
【００８６】
３）どれか一つの加算器の値が３に達した場合、すべての加算器の値をクリアし、４）の処理に行く。加算値が３に達しない場合は、２）から繰り返す。
【００８７】
４）ビットレート検出部１０１よりすでに伝送速度情報ｆとして4800bpsを受信している場合、加算値が３に達したタイミングからＹ=８スロット後ろのタイミングで4800bpsサンプリングクロックｅ発生。伝送速度情報ｆを受信していない、或いは受信しているが2400bpsの場合は、加算値が３に達したタイミングからＹ=１６スロット後ろのタイミングで2400bpsサンプリングクロックｅ発生。その後ビットレート検出部１０１より伝送速度情報ｆとして４８００ｂｐｓを受信した時点で、4800bpsサンプリングクロックｅ発生。その時Ｙ＞８であれば、Ｙ＝８とする。
【００８８】
５）以下実施の形態１に述べた動作を行う。
【００８９】
（実施の形態３）
図５は、本発明の第２の実施の形態と同様、第３の実施の形態における同期信号発生装置のブロック図を示すものである。
【００９０】
第３の実施の形態におけるビットレート検出部１０１の動作について、図７を参照しながら説明する。
【００９１】
図７（Ａ）は受信部１１からの信号が2400bpsでデータ列が「１０１０１０１０１」の場合の例である。図７（Ｂ）は受信部１１からの信号が4800bpsでデータ列が「１１００１１００１０１０１０１０１」の場合の例である。
【００９２】
最初に図７（Ａ）の受信部１１からの信号が2400bpsでデータ列が「１０１０１０１０１」の場合の例について説明する。
【００９３】
受信部１１からの信号波形（４）の立上りの変化点ａを変化点検出手段１０２で検出し、第二のタイマー手段１０３を起動する。第二のタイマー手段１０３では変化点検出手段１０２からの起動により信号波形（４）の立上りの変化点ａから次の立上りの変化点ｂまでの時間Ｔ２（図６の（３）第二のタイマー）を測定する。第二のタイマー手段１０３はＴ２の測定が完了すると次の立上りの変化点までの時間測定を開始すると共に、測定の終わったＴ２を判定手段１０４に送る。
【００９４】
判定手段１０４ではＴ２が（2400bpsの２ビット分）±３０％の時間範囲（以下2400bpsの範囲と呼ぶ）にあるか、或いは（4800bpsの２ビット分）±３０％の時間範囲（以下4800bpsの範囲と呼ぶ）にあるかどうかを判断する。
【００９５】
図７のカウント値（５）はカウンター手段１０７のカウント値を示す。図７（Ａ）の例では2400bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７をインクリメントする（０→１）。そして判定手段１０４における以後のＴ２の判定は2400bpsの範囲に入っている場合のみカウンター手段１０７をインクリメントし、2400bpsの範囲に入っていない場合はカウンター手段１０７をクリアするように動作する。
【００９６】
変化点ｂから変化点ｃまでの時間Ｔ２はノイズが混入したため、2400bpsの１ビット長よりかなり短い時間である。そのため判定手段１０４で前記Ｔ２は2400bpsの範囲に入っていないと判定し、カウンター手段１０７のカウント値を零にクリアする（１→０）。そして第一のタイマー手段１０５は、図６（７）第一のタイマーで示すように変化点ａで時間Ｔ１の測定を開始するが、変化点ｃでリセットスタートする。
【００９７】
同様に立上り変化点ｃから立上り変化点ｄまでの時間Ｔ２についても、2400bpsの範囲に入っていないと判定し、カウンター手段１０７のカウント値（５）を零にクリアする。そして第一のタイマー手段１０５はリセットスタートされる。
【００９８】
変化点ｄから変化点ｅまでの時間Ｔ２は、2400bpsの範囲に入っているのでカウンター手段１０７のカウント値をインクリメントする（０→１）。そして判定手段１０４における以後のＴ２の判定は2400bpsの範囲に入っている場合のみカウンター手段１０７をインクリメントし、2400bpsの範囲に入っていない場合はカウンター手段１０７をクリアするように動作する。
【００９９】
変化点ｅから変化点ｆまでの時間Ｔ２は、2400bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７はインクリメントされる（１→２）。図７（Ａ）に表示されているカウント値（５）が３に達すると、カウンター手段１０７は伝送速度決定手段１０６を起動する。カウンター手段１０７には判定手段１０４より、カウント値が2400bpsの範囲に入っていることを示すカウント値であることが伝えられている。伝送速度決定手段１０６ではカウンター手段１０７からの2400bpsであるという情報と第一のタイマー手段１０５からの時間情報に基づき、信号波形（４）の伝送速度を決定する。
【０１００】
第一のタイマー手段１０５は、図７（２）第一のタイマーで示すように変化点ｄから変化点ｇまでの時間Ｔ１を測定する。
【０１０１】
伝送速度決定手段１０５では、
（2400bpsの６ビット分−α）＜Ｔ１＜（2400bpsの６ビット分＋α）
ここで、α：信号波形のジッター等を考慮した余裕時間、であれば、2400bpsの（４）信号波形を受信したと決定する。
【０１０２】
次に図７（Ｂ）の受信部１１からの信号が4800bpsでデータ列「１１００１１００１０１０１０１０１」の場合の例について説明する。受信部１１からの信号波形（１０）の立上りの変化点hを変化点検出手段１０２で検出し、第二のタイマー手段１０３を起動する。第二のタイマー手段１０３では変化点検出手段１０２からの起動により信号波形（１０）の立上りの変化点ｈから次の立上りの変化点ｉまでの時間Ｔ２（図７の（９）第二のタイマー）を測定する。第二のタイマー手段１０３はＴ２の測定が完了すると次の立上りの変化点までの時間測定を開始すると共に、測定の終わったＴ２を判定手段１０４に送る。
判定手段１０４ではＴ２が（2400bpsの２ビット分）±３０％の時間範囲（以下2400bpsの範囲と呼ぶ）にあるか、或いは（4800bpsの２ビット分）±３０％の時間範囲（以下4800bpsの範囲と呼ぶ）にあるかどうかを判断する。
【０１０３】
図７のカウント値（１１）はカウンター手段１０７のカウント値を示す。図７（Ｂ）の例では2400bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７をインクリメントする（０→１）。そして判定手段１０４における以後のＴ２の判定は2400bpsの範囲に入っている場合のみカウンター手段１０７をインクリメントし、2400bpsの範囲に入っていない場合はカウンター手段１０７をクリアするように動作する。
【０１０４】
次の変化点ｉから変化点ｊまでの時間Ｔ２も2400bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７をインクリメントする（１→２）。
【０１０５】
次の立上り変化点ｊから立上り変化点ｋまでの時間Ｔ２は、2400bpsの範囲に入っていないため、カウンター手段１０７のカウント値を零にクリアする（２→０）。
【０１０６】
第一のタイマー手段１０５は、図７（８）第一のタイマーで示すように変化ｈで時間Ｔ１の測定を開始するが、変化点ｋでリセットスタートする。
【０１０７】
次の変化点ｋから変化点ｌまでの時間Ｔ２は4800bpsの範囲に入っているのでカウンター手段１０７のカウント値（１１）をインクリメントする（０→１）。そして判定手段１０４における以後のＴ２の判定は4800bpsの範囲に入っている場合のみカウンター手段１０７をインクリメントし、4800bpsの範囲に入っていない場合はカウンター手段１０７をクリアするように動作する。
【０１０８】
変化点ｌから変化点ｍまでの時間Ｔ２及び変化点ｍから変化点ｎまでの時間Ｔ２は共に4800bpsの範囲に入っているため、カウンター手段１０７はインクリメントされる（１→２、２→３）。
【０１０９】
そしてカウント値（１１）が３に達すると、カウンター手段１０７は伝送速度決定手段１０６を起動する。カウンター手段１０７には判定手段１０４より、カウント値が4800bpsの範囲に入っていることを示すカウント値であることが伝えられている。伝送速度決定手段１０６ではカウンター手段１０７からの4800bpsであるという情報と第一のタイマー手段１０５からの時間情報に基づき、信号波形（１０）の伝送速度を決定する。
【０１１０】
第一のタイマー手段１０５は、図７（８）第一のタイマーで示すように変化点ｋから変化点ｎまでの時間Ｔ１を測定する。
【０１１１】
伝送速度決定手段１０６では、
（4800bpsの６ビット分−α）＜Ｔ１＜（4800bpsの６ビット分＋α）
ここで、α：信号波形のジッター等を考慮した余裕時間、であれば、4800bpsの信号波形（１０）を受信したと決定する。
【０１１２】
以上のようにして、簡単な構成で受信信号の伝送速度を決定することができる。
【０１１３】
伝送速度が決定されると、それ以降の動作は実施の形態２とまったく同じであり、ビットレート検出部１０１を構成する伝送速度決定手段１０６から同期信号発生装置２０１に対して伝送速度情報ｆが出力される。同期信号発生装置２０１はこの伝送速度情報ｆを受信すると、伝送速度に合わせたスロット分割を行い、実施の形態１で説明した動作により、クロック発生手段２０５から伝送速度情報ｆに対応した周期のサンプリングクロックｅを出力する。
【０１１４】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態について、図７を参照しながら説明する。
【０１１５】
伝送速度決定手段１０６の初期値の値は低いほうの伝送速度である2400bpsに設定されている。伝送速度決定手段１０６からの伝送速度情報は、図５の同期信号発生装置２０１に伝えられクロック発生手段２０６よりサンプリングクロックｅが出力される。図７（Ａ）の例では受信同期信号（６）、図７（Ｂ）の例では受信同期信号（１２）がクロック発生手段２０５から出力されるサンプリングクロックｅである。
【０１１６】
図７から明らかなように、受信同期信号は伝送速度決定手段１０６の初期値で指定された2400bpsで出力されている。そして、受信同期信号（１２）で示すように、伝送速度決定手段１０６で伝送速度が4800bpsと決定された時点から4800bpsに受信同期信号の伝送速度が切り替わる。そして以後、伝送速度決定手段１０６の動作を停止し、受信同期信号の伝送速度を固定する。
【０１１７】
さて信号波形（１０）が4800bpsの場合、データ列が「１１００１１００１１００１１００…」のような場合、見かけ上伝送速度が2400bpsのように見える場合がある。よって信号波形（１０）が4800bpsの場合、もし伝送速度決定手段１０６の初期値を4800bpsにした場合には、2400bpsであると誤判定し受信同期信号（１２）を2400bpsに切り替えてしまう可能性がありデータ受信動作に悪影響を与える。
【０１１８】
一方、信号波形（１０）が2400bpsの場合は、どのようなデータ列の場合であっても伝送速度が4800bpsのように見えることは無い。従って信号波形（１０）が2400bpsの場合にも、伝送速度決定手段１０６の初期値を2400bpsにしておけば、4800bpsであると誤判定し受信同期信号（１２）を2400bpsに切り替えてしまうことはありえないため、伝送速度の切り替えを誤ることがない。
【０１１９】
そして後述する図８に示すように「１０１０」が所定回数繰り返されるビット同期信号が必ず存在するため、信号波形（１０）が4800bpsの場合には、上記ビット同期信号１のところで確実に伝送速度が4800bpsであると決定できる。
【０１２０】
また受信同期信号（１２）の伝送速度を4800bpsに切換え後は、伝送速度決定手段１０６の動作を停止するため、データ列が「１１００１１００１１００１１００…」のような場合が生じても、受信同期信号（１２）の伝送速度が2400bpsに切り替わることはない。
【０１２１】
図８は、図５の受信部１１に入力する電波を変調している信号フォーマットである。
【０１２２】
２３は「１０１０」が所定回数繰り返されるビット同期信号１、２４は信号の頭を識別するための３１ビットからなるフレーム同期信号１、２５は通信相手を識別するための識別符号部１、２６は各種通信に必要な情報を有する制御情報部である。そして２３〜２６までを一つの基本単位２７としている。この基本単位２７を複数回繰返したものをヘッダー部２１と呼ぶ。
【０１２３】
ヘッダー部に続いてデータ２２部がある。データ部２２は、２８のビット同期信号２、２９のフレーム同期信号２、３０の識別符号部、３１のデータから構成されている。
【０１２４】
図８に示す信号フォーマットは2400bps或いは4800bpsで通信相手より送信される。受信部１１は複数のチャンネル、例えば３つのチャンネルを順次キャリアセンスし、キャリアがあれば所定時間Txの間に自分宛の信号であるかどうかを判断し、自分宛の信号でなければチャンネルを移動しキャリアセンス動作を続ける。
【０１２５】
キャリアがあった時の動作が図７で説明した動作である。すなわちキャリアがあった場合、伝送速度を決定し、決定した伝送速度の受信同期信号を生成する。そして生成した受信同期信号により信号波形をサンプリングしフレーム同期信号１を検出する。そしてフレーム同期信号１に続いて送られてくる識別符号部１により自分宛かどうかを判別する。
【０１２６】
基本単位２７は繰返し所定回数送られてくるため、基本単位２７の任意のタイミングでキャリアありと判断しても所定時間Txを基本単位２７の時間よりも若干大きく設定すれば必ず２３のビット同期信号１、２４のフレーム同期信号２、２５の識別情報部を検出できる。
【０１２７】
上記説明において、二つの伝送速度ＡとＢがＢ＝（ｎ＋１）Ａ（ｎ：自然数。ここではn＝１）の関係にある伝送速度2400bpsと4800bpsについて説明したが、これ以外の伝送速度であってもかまわない。
【０１２８】
また、図６及び図７において信号波形の立上りの変化点を検出したが、立下りの変化点を検出するようにしても良いし、立上り立下りの両方の変化点を検出するようにしても良い。
【０１２９】
しかしながら、受信部１１で図６或いは図７の信号波形を生成する波形整形回路の閾値にオフセットがあると、信号波形の１の期間と０の期間の長さが違ってくる。そのため立上りと立下りの両方の変化点を検出する場合は、4800bpsの１のレベルが長くなった場合と、2400bpsの１のレベルが短くなった場合の区別がつきにくくなるという点を考慮する必要がある。立上り或いは立下りのどちらかの変化点だけを検出する場合は、変化点間の時間はオフセットに影響されることはない。
【０１３０】
従って立上りと立下りの両方の変化点を検出するよりは2400bpsと4800bpsの区別をつけやすいという利点がある。
【０１３１】
なお、本実施の形態ではカウンター３として６ビット分の時間Ｔ１で判断するようにしたが、これに限らずｎビット（ｎは自然数）分の時間で判断しても良い。
【０１３２】
なお、本実施の形態で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
以上のように本発明にかかる受信同期信号発生装置及びプログラムは、簡単な構成で二つのうちのどちらの伝送速度の信号を受信した場合であっても、正確に受信した信号の伝送速度を判断しデータをサンプリングしていくためのサンプリングクロックを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の実施の形態１における受信同期信号発生装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における立上り変化点検出手段のブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における動作を説明する動作説明図
【図４】本発明の実施の形態１における動作を説明する動作説明図
【図５】本発明の実施の形態２，３，４における受信同期信号発生装置のブロック図
【図６】本発明の実施の形態２における動作を説明する動作説明図
【図７】本発明の実施の形態３，４における動作を説明する動作説明図
【図８】本発明の実施の形態１，２，３，４における受信信号フォーマットを説明する図
【図９】従来の受信同期信号発生装置のブロック図
【図１０】従来の受信同期信号発生装置の動作を説明する動作説明図
【符号の説明】
【０１３５】
１０２  変化点検出手段
１０３  第二のタイマー手段
１０４  判定手段
１０５  第一のタイマー手段
１０６  伝送速度決定手段
１０７  カウンター手段
２０１  受信同期信号発生装置
２０２  立上り変化点検出手段
２０３  立下り変化点検出手段
２０４  パルス幅計測手段
２０５  クロック発生手段
２０６  スロット群
２０７  加算器群
２０８  変化点出力手段
【図１】
2006135475.tif 000003
【図２】
2006135475.tif 000004
【図３】
2006135475.tif 000005
【図４】
2006135475.tif 000006
【図５】
2006135475.tif 000007
【図６】
2006135475.tif 000008
【図７】
2006135475.tif 000009
【図８】
2006135475.tif 000010
【図９】
2006135475.tif 000011
【図１０】
2006135475.tif 000012