(57)【要約】【課題】データ伝送線を介して伝送されたフレームデータのビット同期とフレーム同期を同時に行なえ、データの伝送効率を高くすることができる同期タイミング再生装置等を提供する。【解決手段】アンテナ装置２０とヘッドユニット４０とを接続するデータ伝送線Ｌを介して、複数のフレームデータを伝送するデータ伝送装置に設けられ、同期用のフレームデータを、伝送クロック周波数ｆｔのｎ倍（ｎ≧２の整数）の周波数ｎ・ｆｔでサンプリングし、所定の同期データとデータ長が等しいデータを、周期１／（ｎ・ｆｔ）ずつずらせて順次抽出するデータサンプリング部と、データサンプリング部で抽出された各データと同期データとの相関の有無を検知する同期データ検知部と、相関があると検知されたデータのサンプリング時期を基準にビット同期し、同時に当該データが含まれるフレームを基準にフレーム同期する同期処理部とを備えている。【選択図】図6
2011229131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ伝送線を介して複数のフレームデータを受信するデータ伝送装置に設けられる同期タイミング再生装置であって、
前記データ伝送線を介して送信されてきたフレームデータを、データ伝送用のクロック周波数ｆｔのｎ倍（ｎ≧２の整数）の周波数ｎ・ｆｔでサンプリングし、前記フレームデータに含まれる所定の同期データとデータ長が等しいデータを、周期１／（ｎ・ｆｔ）ずつずらせて順次抽出するデータサンプリング部と、
前記データサンプリング部で抽出された各データと前記同期データとの相関の有無を検知する同期データ検知部と、
前記同期データ検知部で相関があると検知されたデータのサンプリング時期を基準にビット同期し、同時に当該データが含まれるフレームを基準にフレーム同期する同期処理部と、
を備えている同期タイミング再生装置。
【請求項２】
アンテナ近傍に配置されたアンテナ装置とヘッドユニットとを接続するデータ伝送線を介して、複数のフレームデータを送信または受信するデータ伝送装置に設けられる同期タイミング再生装置であって、
前記データ伝送線を介して送信されてきたフレームデータを、データ伝送用のクロック周波数ｆｔのｎ倍（ｎ≧２の整数）の周波数ｎ・ｆｔでサンプリングし、前記フレームデータに含まれる所定の同期データとデータ長が等しいデータを、周期１／（ｎ・ｆｔ）ずつずらせて順次抽出するデータサンプリング部と、
前記データサンプリング部で抽出された各データと前記同期データとの相関の有無を検知する同期データ検知部と、
前記同期データ検知部で相関があると検知されたデータのサンプリング時期を基準にビット同期し、同時に当該データが含まれるフレームを基準にフレーム同期する同期処理部と、
を備えている同期タイミング再生装置。
【請求項３】
前記送信側のデータ伝送装置から同期用のフレームデータが複数回送信される請求項２記載の同期タイミング再生装置。
【請求項４】
前記同期処理部は、前記同期データ検知部で相関があると連続して検知された複数のデータの各サンプリング時期の中央値を基準にビット同期する請求項１から３の何れかに記載の同期タイミング再生装置。
【請求項５】
前記同期データが前記フレームデータの先頭に配置され、
前記同期処理部は、前記同期データ検知部で相関があると検知されたデータの次に配列された所定データ長のデータがフレームのヘッダ情報であると識別したときに、相関があると検知されたデータのサンプリング時期を基準にビット同期し、同時に当該データが含まれるフレームを基準にフレーム同期する請求項１から４の何れかに記載の同期タイミング再生装置。
【請求項６】
前記同期処理部は、同期処理が終了した後に、前記同期データ検知部で相関があると検知されるデータのサンプリング時期またはその中央値を基準にビット同期タイミングを補正する請求項１から５の何れかに記載の同期タイミング再生装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載の同期タイミング再生装置を備え、データ伝送線を介して複数のフレームデータを送信または受信するデータ伝送装置であって、
前記データ伝送線を介して半二重通信するように構成され、受信時に前記同期処理部により同期処理を行ない、前記フレームデータを受信する受信処理部と、前記受信処理部で前記フレームデータを受信した後に、送信用のフレームデータに前記同期データを付加して送信する送信処理部とを備えているデータ伝送装置。
【請求項８】
請求項１から６の何れかに記載の同期タイミング再生装置を備え、前記データ伝送線を介して複数のフレームデータを送信または受信するデータ伝送装置であって、
受信側のデータ伝送装置は、前記同期処理部により同期処理が完了すると、前記データ伝送線を介して同期用のフレームデータを送信側のデータ伝送装置に送信するデータ伝送装置。
【請求項９】
送信側のデータ伝送装置は、受信側のデータ伝送装置から前記同期用のフレームデータを受信すると、受信側のデータ伝送装置に対して一連のフレームデータの送信を開始する請求項８記載のデータ伝送装置。
【請求項１０】
複数のアンテナの近傍に配置され、各アンテナで受信された高周波信号に所定の復調処理を行ない、各復調信号を多重化したフレームデータを生成する復調処理部と、前記復調処理部で生成されたフレームデータに所定の同期データを付加したフレームデータを、データ伝送線を介してオーディオ機器近傍に配置されたヘッドユニットに送信するデータ伝送装置と、を備え、
前記データ伝送装置に、前記ヘッドユニットからデータ伝送線を介して送信されるフレームデータと同期を取る請求項１から６の何れかに記載の同期タイミング再生装置を備えているアンテナ装置。
【請求項１１】
各機器から入力される選局情報を含むフレームデータを、データ伝送線を介して請求項１０記載のアンテナ装置に伝送するデータ伝送装置と、
前記データ伝送装置で受信されたフレームデータから各アンテナに対応する復調データを分離して、近傍に配置された各機器に出力するデータ出力部と、を備え、
前記データ伝送装置に、前記アンテナ装置からデータ伝送線を介して送信されるフレームデータと同期を取る請求項１から６の何れかに記載の同期タイミング再生装置を備えているヘッドユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期タイミング再生装置、データ伝送装置、アンテナ装置、及びヘッドユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のアンテナの近傍に配置されたアンテナ装置とオーディオ機器近傍に設置されたヘッドユニットを一対のデータ伝送線で全二重通信可能に接続した車載用の放送波の受信システムが提案されている。
【０００３】
当該アンテナ装置には、各アンテナで受信された高周波信号に所定の復調処理を施してデジタルデータでなる復調信号を得、各復調信号を多重化したフレームデータを生成する復調処理部と、復調処理部で生成されたフレームデータを、一方のデータ伝送線を介してオーディオ機器近傍に配置されたヘッドユニットにシリアル伝送するデータ伝送装置が設けられている。
【０００４】
また、ヘッドユニットには、アンテナ装置から送信されるフレームデータを受信するとともに、利得制御情報や各オーディオ機器から入力される選局情報を含むフレームデータを、他方のデータ伝送線を介してアンテナ装置に伝送するデータ伝送装置と、アンテナ装置から送信されるフレームデータから各アンテナに対応する復調データを分離して、近傍に配置された各オーディオ機器に出力するデータ出力部が設けられている。
【０００５】
このような受信システムは、アンテナ給電線を短くして、アンテナ装置でデジタル化された信号を車両内で伝送するため、車両から輻射されるノイズに強く、また、オーディオ機器の操作部からアンテナ装置の細やかな制御が可能になり、より受信性能を向上できるという特徴がある。
【０００６】
当該受信システムでは、アンテナ装置とヘッドユニットとの間のデータ伝送方式として、１６ビット毎にロジックＬレベルのスタートビットとロジックＨレベルのストップビットを付加して伝送する方式が採用されている。
【０００７】
このような方式を採用すると、１６ビット毎に２ビットの同期用のビットが必要となるため伝送効率が低下し、データ容量が増加するとリアルタイム性を損なう虞があるという問題がある。また、受信側で１６ビットのフレームを検出するために、送信側が最初に複数フレームの引き込み用のダミーデータを伝送する必要があり、同期用の擬似雑音データに基づいて同期用のクロック信号を生成するＰＬＬ回路を設ける等、部品コストが嵩むという問題や、初期受信に時間を要するという問題がある。車両内での配線を簡素化するために２系統のデータ伝送線を１系統に減らして半二重通信を行なうことも考えられるが、上述の問題のため実現が困難であるという問題もある。
【０００８】
そこで、ＮＲＺ信号を用いて、数百ビットのフレームデータの先頭に、数ビットから数十ビットの長さの所定の同期データを挿入して、ビット同期及びフレーム同期を取ることにより、伝送効率を向上させることが考えられる。
【０００９】
例えば、特許文献２には、同期クロック情報が付加されていない非同期データを受信するために使用されるクロック再生回路として、変化点抽出回路とデジタルＰＬＬ回路とで構成され、モデム内で復調された入力ＮＲＺ信号から同期クロック情報を抽出し、再生用クロックと該クロックに同期したＮＲＺ信号を出力するクロック再生回路が開示されている。
【００１０】
尚、関連する技術として、特許文献３には、デジタル変調信号のフレームタイミングの同期検出を短時間で行なう同期タイミング再生装置として、フレーム長毎に複数シンボル長の同期シンボルを挿入したデジタル変調信号の復調に用いる同期タイミング再生装置であって、デジタル変調信号をサンプリングするＡ／Ｄ変換部、該Ａ／Ｄ変換部の出力を入力し、所定シンボル期間だけ遅延させる複数のシンボル遅延部、該シンボル遅延部の各出力を前記同期シンボルの対応するベクトル値で除算する複数の逆変調部、該逆変調部の各出力の値を他の出力の値と減算する減算部、該減算部の出力の絶対値の総和を算出して評価値を出力する加算部、該加算部から出力される該評価値を予め設定した閾値と比較し、該閾値より評価値が小さくなるサンプリングクロックのタイミングを同期検出タイミングとする閾値判定部、を有する同期タイミング再生装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−２６３３３８号公報
【特許文献２】特許第２６１３５０７号公報
【特許文献３】特許第３５６５７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献２の図１または図４に記載された回路では、ＮＲＺ信号を受信し始めてからクロックが再生されるまでに一定の時間が必要であり、また、伝送されるデータのＨレベル／Ｌレベルの変化から再生クロックの進み／遅れを判別するため、同一レベルが一定以上続いた場合は、クロックの位相が外れる虞があり、特に、伝送の先頭で同一レベルが続くと、引き込みできないという問題があった。
【００１３】
また、１系統の伝送線で双方向にデータを伝送する場合は、双方にクロック再生回路を備える必要があるが、送信側のクロック再生回路はデータの無入力状態が続くため、再生クロックの位相が大きく外れて引き込みができないという問題がある。
【００１４】
さらに、ビットの並び位置を判定するために既定のビットパターンを挿入して、データの読み出し基準位置を判別するフレーム同期処理が必要であるため、特許文献２に記載された回路に加えて、ビット同期した後にフレーム同期を行なう回路が必要になり、部品コストが嵩むという問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、データ伝送線を介して伝送されたフレームデータのビット同期とフレーム同期を同時に行なえ、データの伝送効率を高くすることができる同期タイミング再生装置等を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述の目的を達成するため、本発明による同期タイミング再生装置の特徴構成は、データ伝送線を介して複数のフレームデータを受信するデータ伝送装置に設けられる同期タイミング再生装置であって、前記データ伝送線を介して送信されてきたフレームデータを、データ伝送用のクロック周波数ｆｔのｎ倍（ｎ≧２の整数）の周波数ｎ・ｆｔでサンプリングし、前記フレームデータに含まれる所定の同期データとデータ長が等しいデータを、周期１／（ｎ・ｆｔ）ずつずらせて順次抽出するデータサンプリング部と、前記データサンプリング部で抽出された各データと前記同期データとの相関の有無を検知する同期データ検知部と、
前記同期データ検知部で相関があると検知されたデータのサンプリング時期を基準にビット同期し、同時に当該データが含まれるフレームを基準にフレーム同期する同期処理部と、を備えている点にある。
【００１７】
データ伝送線を介して送信されてきたフレームデータが、データサンプリング部によって、データ伝送用のクロック周波数ｆｔのｎ倍（ｎ≧２の整数）の周波数ｎ・ｆｔでサンプリングされ、フレームデータに含まれる所定の同期データとデータ長が等しいデータが、周期１／（ｎ・ｆｔ）ずつずらせて順次抽出される。
【００１８】
同期データ検知部では、データサンプリング部で抽出された各データと予め設定されている所定の同期データとが比較され、その相関の有無が検知される
【００１９】
同期処理部では、同期データ検知部で相関があると検知されたデータのサンプリング時期の何れかがビット同期の基準に設定され、同時に当該データが含まれるフレームによりフレーム同期が行なわれる。
【００２０】
同期タイミング再生装置が、アンテナ近傍に配置されたアンテナ装置とヘッドユニットとを接続するデータ伝送線を介して、複数のフレームデータを送信または受信するデータ伝送装置に設けられると、データの伝送効率を上昇させながらも、ビット同期とフレーム同期が同時に行なわれるので、放送データのリアルタイム性が確保できるようになる。
【００２１】
また、前記同期処理部は、前記同期データ検知部で相関があると連続して検知された複数のデータの各サンプリング時期の中央値を基準にビット同期することにより、各データの中央部でサンプリングできるようになり、データ伝送用のクロック周波数ｆｔが多少変動しても、誤受信を適切に回避できるようになる。
【００２２】
さらに、前記同期処理部は、同期処理が終了した後に、前記同期データ検知部で相関があると検知されるデータのサンプリング時期またはその中央値を基準にビット同期タイミングを補正することにより、データ伝送用のクロック周波数ｆｔが計時的に変動してもそれに追従してビット同期タイミングが補正されるので、誤受信を適切に回避できるようになる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明した通り、本発明によれば、データ伝送線を介して伝送されたフレームデータのビット同期とフレーム同期を同時に行なえ、データの伝送効率を高くすることができる同期タイミング再生装置等を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】アンテナ装置とヘッドユニットが設置された自動車の説明図
【図２】アンテナ装置とヘッドユニットのブロック構成図
【図３】アンテナ装置のブロック構成図ブロック構成図
【図４】フレームデータの説明図
【図５】アンテナ装置とヘッドユニットに設けられたデータ伝送装置のブロック構成図
【図６】同期データ検知部の回路ブロック構成図
【図７】同期タイミング再生装置の動作の説明図
【図８】別実施形態を示すアンテナ装置の説明図
【図９】本発明による同期タイミング再生装置を備え、半二重通信を行なうデータ伝送装置の回路ブロック構成図
【図１０】本発明による同期タイミング再生装置を備え、半二重通信を行なうデータ伝送装置の送受信切替タイミングを示す説明図
【図１１】本発明による同期タイミング再生装置を備え、半二重通信を行なうアンテナ装置とヘッドユニットのブロック構成図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明による同期タイミング再生装置、データ伝送装置、アンテナ装置、及びヘッドユニットについて説明する。
【００２６】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、自動車のリアガラスに、ＡＭ放送受信用のアンテナ、ＦＭ放送受信用のアンテナ、デジタルＴＶ受信用のアンテナ等、信号系統が異なる複数のアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３が設置され、各アンテナの近傍に一つのアンテナ装置２０が設置されている。
【００２７】
また、運転席左前部にオーディオ機器のコントローラ６０が配置され、その近傍に統合受信装置であるヘッドユニット４０が配置されている。そして、アンテナ装置２０とヘッドユニット４０が二本のデータ伝送線Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）と給電線で接続されている。
【００２８】
一方はアンテナ装置２０からヘッドユニット４０に放送波データを伝送するデータ伝送線Ｌ１であり、他方はヘッドユニット４０からアンテナ装置２０に制御データを伝送する伝送線Ｌ２である。
【００２９】
図２に示すように、アンテナ装置２０は、信号系統が異なる複数のアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３とそれぞれ同軸ケーブルで接続され、各アンテナで受信された高周波信号に対して所定の復調処理を行ない、各復調信号を多重化したフレームデータを生成する復調処理部２１と、復調処理部２１で生成されたフレームデータに所定の同期データを付加した最終のフレームデータを、データ伝送線Ｌ１を介してオーディオ機器近傍に配置されたヘッドユニット４０に送信するデータ伝送装置３０を備えている。
【００３０】
ヘッドユニット４０は、各オーディオ機器から入力される選局情報を含むフレームデータを生成する制御部４５と、制御部４５で生成されたフレームデータに所定の同期データを付加した最終のフレームデータを、データ伝送線Ｌ２を介してアンテナ装置２０に伝送するデータ伝送装置５０と、データ伝送装置５０で受信されたフレームデータから各アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３に対応する復調データを分離して、近傍に配置された各オーディオ機器に出力するデータ出力部４１を備えている。
【００３１】
アンテナ装置２０に備えたデータ伝送装置３０と、ヘッドユニット４０に備えたデータ伝送装置５０との間で、データ伝送線Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）を介して全二重通信が行なわれる。
【００３２】
図３に示すように、アンテナ装置２０に備えた復調処理部２１は、各アンテナで受信された高周波信号を増幅するＲＦ増幅器２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）と、増幅された高周波信号の周波数をダウンコンバートする周波数変換器２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）と、ダウンコンバートした中間周波数の信号を通過させるバンドバスフィルタ２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）と、中間周波数の信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ）と、各Ａ／Ｄ変換器２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ）でデジタルデータに変換された放送波データを多重化する多重化処理部２７等を備えている。
【００３３】
また、ヘッドユニット４０から送信されたゲイン情報に基づいて、ＲＦ増幅器２２のゲインを調整し、選局情報に基づいて周波数変換器２３によりダウンコンバートする周波数を調整する制御部２９が設けられている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換器２５（２５ａ，２５ｂ）でそれぞれＡ／Ｄ変換されたＡＭ放送及びＦＭ放送の放送波データは、直交変換器２６（２６ａ，２６ｂ）を介してＩ成分とＱ成分の直交データに変換された後に多重化処理部２７に入力され、Ａ／Ｄ変換器２５ｃでＡ／Ｄ変換されたデジタルＴＶの放送波データは、ローパスフィルタ２６ｃを介して多重化処理部２７に入力される。
【００３５】
多重化処理部２７には各放送波に対応してそれぞれ所定容量のバッファが設けられ、バッファに書き込まれた各放送波データが時系列的に複数のフレームに割り付けられて送信用のバッファに格納される。
【００３６】
図４には、多重化処理部２７によって生成された送信フレームの一例が示されている。各送信フレームＦは各フレーム毎に予め定められた同一のビットパターンを持つ同期シンボル領域と、同期シンボルに続き固定長（ここでは例として６４ビット）のデータ領域とで構成される。また、１ブロックは予め定められたフレーム数（ここでは例として２５６フレーム）で構成され、第１フレーム及び第２フレームにはブロックの先頭であることを示す予め定められたビットパターンが格納され、第３フレームから第２５６フレームには受信され所定段階まで復調されデジタル化された放送波受信データが格納される。尚、当該フレーム構成は一例に過ぎず、本発明に適用されるフレーム構成がこのように制限されるものではない。
【００３７】
図２に戻り、ヘッドユニット４０に備えたデータ出力部４１は、デジタルシグナルプロセッサ及びその周辺回路で構成され、データ伝送装置５０で受信されたフレームデータを格納するバッファを含み、当該バッファに格納されたフレームデータから多重化された放送波データを信号系統別に分離して、時系列的に配列する信号分離処理部４２と、信号分離処理部４２で分離された信号系統別の放送波データを最終的に復調する復調部４３（４３ａ，４３ｂ，４３ｃ）と、復調部４３で復調された放送波データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器４４（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ）等を備え、Ｄ／Ａ変換器４４でアナログ信号に変換された復調信号が各オーディオ機器に出力される。
【００３８】
制御部４５は、信号分離処理部４２で分離された信号系統別の放送波データのレベルに基づいて、ＲＦ増幅器２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）のゲインを制御する制御情報や、オーディオ機器のコントローラ６０から入力された選局情報に基づいて、周波数変換器２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）の周波数を制御する制御情報を含むフレームデータを生成する。
【００３９】
制御部４５で生成されるフレームは、８ビットの先頭シンボル領域と、１６ビットの固定長のデータ領域と、各フレームの終了情報が格納される８ビットの終了シンボル領域で構成され、ゲイン情報と、周波数情報の２フレームで構成されている。先頭シンボル領域及び終了シンボル領域のデータ構成は上述と同様である。
【００４０】
アンテナ装置２０及びヘッドユニット４０には、それぞれクロック信号源と、必要な周波数のクロック信号を生成する分周器を備えたクロック回路２８，４８が設けられ、クロック回路２８で生成されたクロック信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換器２５、直交変換器２６、多重化処理部２７、データ伝送装置３０等が動作し、クロック回路４８で生成されたクロック信号に基づいて、復調部４３、Ｄ／Ａ変換器４４、制御部４５、データ伝送装置５０等が動作する。
【００４１】
図５に示すように、データ伝送装置３０には、多重化処理部２７で生成された各送信フレームＦの先頭に８ビットの所定の同期データを付加する同期データ付加部３１と、同期データが付加されたパラレルデータをシリアルデータに変換したフレームデータを、クロック回路２８から供給されるデータ伝送クロックに従ってＮＲＺ方式でデータ伝送線Ｌ１から伝送するシリアライザ３２ａとを有する送信処理部３２を備えている。
【００４２】
また、当該データ伝送装置３０には、ヘッドユニット４０からデータ伝送線Ｌ２を介して送信されたフレームデータを受信して、パラレルデータに変換するデシリアライザ３３ａと、同期タイミング再生装置３４とを有する受信処理部３３を備えている。
【００４３】
データ伝送装置５０には、制御部４５で生成された各送信フレームＦの先頭に８ビットの所定の同期データを付加する同期データ付加部５１と、同期データが付加されたパラレルデータをシリアルデータに変換したフレームデータを、クロック回路４８から供給されるデータ伝送クロックに従ってＮＲＺ方式でデータ伝送線Ｌ２から伝送するシリアライザ５２ａとを有する送信処理部５２を備えている。
【００４４】
また、当該データ伝送装置５０には、アンテナ装置２０からデータ伝送線Ｌ１を介して送信されたフレームデータを受信して、パラレルデータに変換するデシリアライザ５３ａと、同期タイミング再生装置５４とを有する受信処理部５３を備えている。
【００４５】
データ伝送装置３０，５０に設けられた同期タイミング再生装置３４，５４は、それぞれデータサンプリング部３５，５５と、同期データ検知部３６，５６と、同期処理部３７，５７を備えている。
【００４６】
データサンプリング部３５，５５は、データ伝送線Ｌを介して送信されてきたフレームデータを、データ伝送用のクロック周波数ｆｔのｎ倍（ｎ≧２の整数）の周波数ｎ・ｆｔでサンプリングし、フレームデータに含まれる所定の同期データとデータ長が等しいデータを、周期１／（ｎ・ｆｔ）ずつずらせて順次抽出する。ｎの値は少なくともナイキスト周波数を満たす値であればよい。
【００４７】
図６には、同期データ検知部３６，５６の具体的な回路構成が例示されている。当該回路は、データ伝送用のクロック周波数ｆｔの８倍の周波数のマスタクロックで動作し、カスケード接続された８個の１ビット遅延回路Ｄと、１０１１０１００Ｂの同期データが格納されたレジスタと、１ビット遅延回路Ｄの出力とレジスタに格納された同期データとの排他的論理和演算を行なう８個の排他的論理和ゲートＥＸＯＲと、各排他的論理和ゲートＥＸＯＲの各出力を論理和演算するＯＲゲート（全０判定回路）と、ＯＲゲートの出力に基づいて同期用のビットクロックを生成するビットクロック回路を備えている。１ビット遅延回路Ｄは、クロック周波数ｆｔに同期して後段の遅延回路Ｄに伝達されるように構成されている。
【００４８】
図７には、図６に示す回路の動作シーケンスが示されている。上段にフレーム構成図、その下に受信された同期データの波形図、その下に同期データの真偽を検知する論理演算説明図、さらにその下にビットクロック回路の説明図が示されている。
【００４９】
クロック周波数ｆｔで送信されるフレームデータであるＮＲＺ信号は、先頭の８ビットの同期データに続いて数十から数百ビットの伝送データで１フレームが構成されている。ここでは、伝送データのデータ数は固定されている。
【００５０】
ＭＳＢから順にシリアル伝送される同期データは、マスタクロックの周波数８・ｆｔでサンプリングされ、１ビット遅延回路ＤにデータＡ１〜Ａ８として取り込まれる。図中、サンプリングタイミングがｔ０〜ｔ９と示されている。但し、ｔ０＝ｔ８，ｔ１＝ｔ９，・・・の関係がある。
【００５１】
論理演算説明図の上段には、サンプリングタイミングｔ０を基準とする８倍の周期でサンプリングされたデータＡ１〜Ａ８とレジスタに格納された同期データＢ１〜Ｂ８とそれら間の排他的論理和Ｃ１〜Ｃ８が示され、排他的論理和Ｃ１〜Ｃ８の論理和Ｅが１、つまり、サンプリングタイミングｔ０を基準とする８倍の周期でサンプリングされたデータＡ１〜Ａ８は、同期データと不一致であることが示されている。
【００５２】
論理演算説明図の中段には、サンプリングタイミングｔ１〜ｔ８のいずれかを基準とする８倍の周期でサンプリングされたデータＡ１〜Ａ８とレジスタに格納された同期データＢ１〜Ｂ８とそれら間の排他的論理和Ｃ１〜Ｃ８が示され、排他的論理和Ｃ１〜Ｃ８の論理和Ｅが０、つまり、サンプリングタイミングｔ１〜ｔ８のいずれかを基準とする８倍の周期でサンプリングされたデータＡ１〜Ａ８は、同期データと一致していることが示されている。
【００５３】
論理演算説明図の下段には、サンプリングタイミングｔ９を基準とする８倍の周期でサンプリングされたデータＡ１〜Ａ８とレジスタに格納された同期データＢ１〜Ｂ８とそれら間の排他的論理和Ｃ１〜Ｃ８が示され、排他的論理和Ｃ１〜Ｃ８の論理和Ｅが１、つまり、サンプリングタイミングｔ９を基準とする８倍の周期でサンプリングされたデータＡ１〜Ａ８は、同期データと不一致であることが示されている。
【００５４】
サンプリングタイミングｔ１〜ｔ８のいずれかを基準とする８倍の周期でＬレベルとなり、その他でＨレベルとなるＯＲ回路の出力がフレームクロック（Ｅ）となることが示されている。フレームクロック（Ｅ）がビットクロック生成部に入力され、ビットクロック生成部では、サンプリングタイミングｔ１〜ｔ８の中央値となるタイミングで伝送データを取り込むためのビットクロックが生成されて出力される。
【００５５】
従って、このような構成によればフレームデータが受信されていない状態から最初にフレームデータを受信する場合であっても、先頭の同期データを受信したタイミングでビットクロックが生成され、その状態で以降の伝送データが受信できるので、ビット同期とフレーム同期が同時に実現できるようになる。また、同期データのビット数よりも伝送データのビット数を十分に多く設定することにより、データ伝送効率を向上させることもできるようになる。
【００５６】
クロック周波数ｆｔが装置の温度変動に伴って次第に変動し、当該サンプリング時期によって適切にビット同期が取れなくなる虞がある場合には、データサンプリング部３５，５５及び同期データ検知部３６，５６を動作させ、同期処理部３７，５７によって最初にビット同期処理が終了した後にも、同期データ検知部３６，５６で同期データと等しく相関があると検知されるデータのサンプリング時期またはその中央値を基準にビット同期タイミングを変更するように補正することで、常に適正にビット同期を取ることができるようになる。
【００５７】
例えば、図７に示したように、同期データと伝送データで構成されるフレームが複数伝送されるような場合、各フレームでビット同期処理を行なった結果に基づいてビット同期タイミングを更新すればよい。
【００５８】
本発明によるアンテナ装置は、複数のアンテナの近傍に配置され、各アンテナで受信された高周波信号に所定の復調処理を行ない、各復調信号を多重化したフレームデータを生成する復調処理部と、復調処理部で生成されたフレームデータに所定の同期データを付加したフレームデータを、データ伝送線を介してオーディオ機器近傍に配置されたヘッドユニットに送信するデータ伝送装置とを備え、データ伝送装置に、ヘッドユニットからデータ伝送線を介して送信されるフレームデータと同期を取るように構成されている。
【００５９】
さらに、本発明によるヘッドユニットは、各オーディオ機器から入力される選局情報を含むフレームデータを、データ伝送線を介して上述のアンテナ装置に伝送するデータ伝送装置と、データ伝送装置で受信されたフレームデータから各アンテナに対応する復調データを分離して、近傍に配置された各オーディオ機器に出力するデータ出力部とを備え、データ伝送装置に、アンテナ装置からデータ伝送線を介して送信されるフレームデータと同期を取る上述の同期タイミング再生装置を備えている。
【００６０】
以上の説明では、アンテナ装置として、信号系列が異なる三本のアンテナから受信した各放送波を統合して、多重化したデータをヘッドユニットに送信する構成を備えた例を説明したが、当該アンテナ装置に接続されるアンテナ数は３本に限るものではなく、２本であってもよいし、４本以上であってもよい。また、複数のアンテナ装置が車両に設けられるものであってもよい。
【００６１】
図８には、二台のアンテナ装置２０，２０´が車両に設けられる例を示している。一方のアンテナ装置２０は上述した例と同じである。他方のアンテナ装置２０´は、多重化処理部を備えずに、復調処理部２１で復調した放送波データを一方のアンテナ装置２０に送信し、一方のアンテナ装置２０の多重化処理部２７で多重化して、ヘッドユニット４０に伝送するように構成されている。
【００６２】
以上、アンテナ近傍に配置されたアンテナ装置とヘッドユニットとを接続するデータ伝送線を介して、複数のフレームデータを送信または受信するデータ伝送装置に設けられる同期タイミング再生装置について説明したが、本発明による同期タイミング再生装置は、アンテナ装置またはヘッドユニットに設けられるものに限らず、広く、データ伝送線を介して複数のフレームデータを受信するデータ伝送装置に設けられるものである。
【００６３】
図９に示すように、１系統のデータ伝送線を介して複数のフレームデータを半二重通信方式で送受信するＡ側装置とＢ側装置でなるデータ伝送装置に本発明による同期タイミング再生装置を適用することも可能である。
【００６４】
データ送信部Ａ，Ｂから送信されるフレームデータは、上述した何れかの構成が採用される。同期データ検知部を構成する同期タイミング再生部Ａ，Ｂ及びビットクロック生成部Ａ，Ｂの回路構成も、図６で説明した構成と同様の構成が採用されている。
【００６５】
Ａ側装置からＢ側装置へデータ伝送する場合には、スイッチＳＷＡは送信側に切り替えられ、スイッチＳＷＢは受信側に切り替えられている。Ａ側装置のデータ送信部Ａは、Ｎ１ビットの伝送データの送信の終了を認識すると、送信を終了すると、スイッチＳＷＡを受信側に切り替える。Ｂ側装置には、ビットクロック生成部Ｂの出力クロック数をカウントするＮ１カウンタを備え、Ｎ１カウンタがクロック数をＮ１個カウントすると、１フレームの受信が終了したと判断して、スイッチＳＷＢを送信側に切り替える。このような動作によって、Ａ側装置からＢ側装へのデータ伝送が、Ｂ側装置からＡ側装へのデータ伝送に切り替えられる。
【００６６】
Ｂ側装置からＡ側装へのデータ伝送からＡ側装置からＢ側装へのデータ伝送に切り替えられるのは、上述したシーケンスと逆のシーケンスとなる。そのため、Ａ側装置には、Ｂ装置側から送信されるフレームのビット数Ｎ２をカウントしてスイッチＳＷＡを切り替えるＮ２カウンタが設けられている。
【００６７】
図１０には、このような半二重通信方式でデータ送信方向の切り替え時に、フレームデータ間に所定時間のガードタイムＧＴが設定される例が示されている。ガードタイムＧＴは、スイッチＳＷＡ，ＳＷＢの状態が安定するまでの時間を確保するために、何れからもフレームデータが伝送されない時間である。切替後にスイッチが安定するまでの時間が短ければガードタイムＧＴは不要である。
【００６８】
即ち、データ伝送装置は、本発明による同期タイミング再生装置を備え、データ伝送線を介して複数のフレームデータを送信または受信するデータ伝送装置であって、データ伝送線を介して半二重通信するように構成され、受信時に同期処理部により同期処理を行ない、フレームデータを受信する受信処理部と、受信処理部でフレームデータを受信した後に、送信用のフレームデータに同期データを付加して送信する送信処理部とを備えている。
【００６９】
図１１には、１系統のデータ伝送線Ｌで、このような半二重通信方式でデータ伝送を行なうアンテナ装置２０とヘッドユニット４０の回路ブロック構成が示されている。図２と同一ブロックは同一の符号を付している。データ伝送線ＬはスイッチＳＷＡ，ＳＷＢを介して送信処理部３２，５２または受信処理部３３，５３の何れかに接続されている。アンテナ装置２０には上述したＮ２カウンタＮ２Ｃが設けられ、ヘッドユニット４０にはＮ１カウンタＮ１が設けられている。
【００７０】
図２に示す構成と比較して、データ伝送線Ｌが１系統でよいため、車内配線を簡素化できるようになる。
【００７１】
上述した実施形態では、本発明が適用されるフレームデータの信号形式がＮＲＺ形式である例を示したが、フレームデータの信号形式はＮＲＺ方式に限るものではなく、ＮＲＺＩ方式等の方式であっても本発明を適用することができる。
【００７２】
尚、上述の実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等は適宜変更設計できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７３】
２０：アンテナ装置
３０：データ伝送装置
３２：送信処理部
３３：受信処理部
３４：同期タイミング再生装置
３５：データサンプリング部
３６：同期データ検知部
３７：同期処理部
４０：ヘッドユニット
５０：データ伝送装置
５２：送信処理部
５３：受信処理部
５４：同期タイミング再生装置
５５：データサンプリング部
５６：同期データ検知部
５７：同期処理部
【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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【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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