(57)【要約】【課題】伝送効率を向上させることができる双方向通信回路、双方向通信システム及び双方向通信回路の通信方法を提供すること。【解決手段】双方向通信回路１０は、半二重通信を行うケーブルの一端に接続される。この双方向通信回路１０は、送受信方向を切り替える切替指示信号を含む制御信号を格納する制御用レジスタ４０と、制御用レジスタ４０に格納された制御信号に基づきタイミングの管理を行なう通信コントローラ３０と、制御信号に基づき通信コントローラ３０の指示に応じて周期的に送受信方向を切り替える送受信回路２０とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半二重通信を行うケーブルの一端に接続された双方向通信回路であって、
送受信方向を切り替える切替指示情報を含む制御信号を格納する制御用レジスタと、
前記制御用レジスタに格納された前記制御信号に基づきタイミングの管理を行なう通信コントローラと、
前記制御信号に基づき前記通信コントローラの指示に応じて周期的に送受信方向を切り替える送受信回路とを有する双方向通信回路。
【請求項２】
前記通信コントローラは、前記送受信回路を介して前記制御信号を送信させると当該送受信回路を送信モードから受信モードに切り替える
ことを特徴とする請求項１記載の双方向通信回路。
【請求項３】
前記送受信回路は、処理データに前記制御信号を付加して送信する
ことを特徴とする請求項１記載の双方向通信回路。
【請求項４】
前記制御信号は、送信期間及び受信期間の指定を含み、前記通信コントローラは、前記制御信号に基づき各期間のタイミングを管理する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の双方向通信回路。
【請求項５】
前記制御信号は、送受信を行わないアイドル期間の指定を含み、前記通信コントローラは、前記制御信号に基づき当該アイドル期間のタイミングを管理する
ことを特徴とする請求項４記載の双方向通信回路。
【請求項６】
前記制御信号は、ターゲット装置からマスタ装置へのタイミング変更要求を含み、前記通信コントローラは、前記制御信号に基づき、送受信期間のタイミングを変更する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の双方向通信回路。
【請求項７】
前記通信コントローラは、通信タイミングを制御するサイクル管理部と、前記サイクル管理部が指定するタイミングに応じて制御信号を周期的に前記送受信回路に入出力する制御信号管理部とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の双方向通信回路。
【請求項８】
前記送受信回路は、データを送信する送信回路と、データを受信する受信回路と、データ送信時にパラレルシリアル変換しデータ受信時にシリアルパラレル変換するデータ変換回路とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の双方向通信回路。
【請求項９】
半二重通信を行うケーブルの両端にそれぞれ接続された双方向通信回路を有し、
前記双方向通信回路の少なくとも一方は、
送受信方向を切り替える切替指示信号を含む制御信号を格納する制御用レジスタと、
前記制御用レジスタに格納された前記制御信号に基づきタイミングの管理を行なう通信コントローラと、
前記制御信号に基づき前記通信コントローラの指示に応じて周期的に送受信方向を切り替える送受信回路とを有する双方向通信システム。
【請求項１０】
前記双方向通信回路の他方は、
送受信方向を切り替える切替指示情報を含む制御信号を格納する制御用レジスタと、
前記制御信号を送信し、及び前記一方の双方向通信回路からの制御信号を受信する送受信回路と、
前記制御用レジスタに格納された制御信号に基づき前記送受信回路を制御する通信コントローラとを有する
ことを特徴とする請求項９記載の双方向通信システム。
【請求項１１】
前記通信コントローラは、上位ＬＳＩからのデータ又は制御信号を格納し送受信回路に出力するバッファを有する
ことを特徴とする請求項９記載の双方向通信システム。
【請求項１２】
前記バッファは前記送受信回路に入力されたデータ又は制御信号を前記上位ＬＳＩに出力する
ことを特徴とする請求項１１記載の双方向通信システム。
【請求項１３】
半二重通信を行うケーブルの一端に接続された双方向通信回路の通信方法であって、
前記ケーブルの他端に接続された双方向通信回路から、送受信方向を切り替える切替指示情報を含む第１の制御信号を送受信回路により受信し、
前記第１の制御信号に基づき前記送受信回路を送信モードに切り替え、
前記送受信回路により送受信方向を切り替える切替指示信号を含む第２の制御信号を送信して当該送受信回路を受信モードに切り替える一連の動作を周期的に繰り返す双方向通信回路の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣ、デジタル家電、車内映像機器などのデジタル製品で採用されるネットワークおよびインタフェース技術、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）などに好適な双方向通信回路、双方向通信システム及び双方向通信回路の通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像アプリケーションのデジタル化が加速し、それに伴い映像を物理的に伝送する伝送路もデジタル化が進んでいる。デジタルインタフェース技術としてはＩＥＥＥ１３９４、ＨＤＭＩなどが採用され、ネットワーク技術としてはEthernet（登録商標）などが採用されている。これらの方式においては、データ伝送のための調停信号、再送、データ間のアイドル期間などにより、伝送効率が最大限に引き出せてないという課題がある。
【０００３】
図１０に示すように、一般的なピンポン伝送では、送受信を交互に繰り返し、１線又は一対の伝送路を用いて情報交換を行う。ここで、送信対受信は一対一の比率である。
【０００４】
これに対し、特許文献１においては、連続して送信、連続して受信することで、送信対受信の比率を変更できることを特徴とするピンポン伝送方法が開示されている。このピンポン伝送方法においては、先頭ビットが「１」のときには送信を継続する。また、先頭ビットが「０」のときには、送受信を変更する。図１１は、特許文献１に記載のデータ転送方法を示す図である。図１１においては、送信の２回目に先頭ビットを「０」として、送受信を切り替え、次に対向装置が送信となるが、対向装置において２回目に先頭ビットを「０」として、送受信を切り替えている。これで、再び元の装置が送信となるが、３回目の先頭ビットを「０」として、送受信を切り替えている。送信を継続するときには先頭ビットを「１」としている。
【０００５】
また、特許文献２に記載のデータ転送制御装置は、パケットデータの後にホスト側装置が転送方向要求コードを送信し、ターゲット側装置がそれを検出することで転送方向の切り替えが可能な構成を有する。すなわち、データ転送制御装置は、シリアル信号線を介してデータを送信するトランスミッタ回路と、シリアル信号線を介してデータを受信するレシーバ回路と、転送方向の切り替えを行う転送方向切り替え回路と、転送方向の切り替えを指示する転送方向切り替え指示回路と、上層の回路から転送方向切り替え要求がきた場合に、転送方向切り替え要求コードを生成するコード生成回路を含む。そして、上層の回路から転送方向切り替え要求が来た場合に、トランスミッタ回路が、転送方向切り替え要求コードをシリアル信号線を介して送信し、転送方向切り替え要求コードの送信後に転送方向切り替え指示回路が、送信方向から受信方向への切り替えを転送方向切り替え回路に指示する。この構成により、転送方向の切替タイミングにおいてシリアル信号線に２つのトランスミッタ回路が接続されてしまうなどの事態を防止する。
【０００６】
更に、特許文献３には、同一装置内にあり、かつ同一クロック信号が共通に与えられるマスタ論理回路とスレーブ論理回路の間の双方向シリアルデータ伝送方法において、マスタ論理回路よりスレーブ論理回路に伝送するシリアルデータ中に同期情報とは別に伝送方向制御パターンよりなるヘッダを挿入し、スレーブ論理回路において方向制御パターンよりなるヘッダを検出すると、スレーブ論理回路が一定時間だけ受信モードから送信モードに切り替わり逆方向伝送を行ってデータ伝送をクロック線を除く１本の信号線で行なう方法が開示されている。
【特許文献１】特開平０９−０９８２００号公報
【特許文献２】特開２００５−２６０３６１号公報
【特許文献３】特開昭６１−１６９０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、先ず、図１２に示すように、送信単位が大きいときには、データが送信されない領域があるために帯域にムダが生じる。図１２においては、太線が実際の送受信データを示しているが、これは送受信のスロットの一部を使っているだけなので、帯域にムダ（データ送受信に使っていない領域）が生じている。
【０００８】
さらに、送信単位が小さいときには、送受信の切り替えを示すビットの影響が大きくなり、伝送効率が落ちる。図１３において、送信単位が小さいため、全体に対する先頭ビットの比率が大きくなっている。
【０００９】
このように、連続送信又は連続受信が可能であるが、１バースト当たりの送信時間、受信時間は変わらないため、送信データ量又は受信データ量が少ない場合でも同一のバースト時間を費やすために無駄な時間が生じる。そして、各送信データの先頭ビットに送信切り替え用のビットを付加するために、送信単位が小さいときは、送信データ全体に占める切り替え用のビットの割合が大きくなり伝送効率が低下するという問題点がある。
【００１０】
また、応用システムにおいては、要求される機能が異なり、例えば、表示システム、例えばＰＣ(Personal Computer)とモニタの接続、デジタルＴＶとチューナーの接続などでは表示装置（ディスプレイ、モニタ）が本体（ＴＶ，ＰＣ）を自主的に制御する必要はないが、車載ＬＡＮ(Local Area Network)などにおいては、双方向通信が要求される。例えば、カーナビ(Car Navigation)とカメラ映像処理ユニットが相互に連携して、一つのアプリケーションを実現することが想定される。このとき、スレーブ（ターゲット装置）からも送信権を獲得する方式が必要となる。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、送信、受信の切り替えは主局側が制御し、従局は制御することができない。また、特許文献２に記載のデータ転送制御装置は、ターゲットが自ら送信権を獲得することができない。すなわち、ホストとターゲットのいずれからも転送方向の制御を必要とするアプリケーションには適さない。さらに、特許文献３に記載の双方向シリアルデータ転送方法は、マスタ側が伝送方向制御パターンを送信するだけであり、スレーブ側が自主的に送信権を獲得することができない。スレーブからマスタへの送信時間は決まっており、スレーブ自らが送信時間を任意に設定及び変更することができないという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る双方向通信回路は、半二重通信を行うケーブルの一端に接続された双方向通信回路であって、送受信方向を切り替える切替指示情報を含む制御信号を格納する制御用レジスタと、前記制御用レジスタに格納された前記制御信号に基づきタイミングの管理を行なう通信コントローラと、前記制御信号に基づき前記通信コントローラの指示に応じて周期的に送受信方向を切り替える送受信回路とを有するものである。
【００１３】
本発明に係る双方向通信システムは、半二重通信を行うケーブルの両端にそれぞれ接続された双方向通信回路を有し、前記双方向通信回路の少なくとも一方は、送受信方向を切り替える切替指示情報を含む制御信号を格納する制御用レジスタと、前記制御用レジスタに格納された前記制御信号に基づきタイミングの管理を行なう通信コントローラと、前記制御信号に基づき前記通信コントローラの指示に応じて周期的に送受信方向を切り替える送受信回路とを有するものである。
【００１４】
本発明においては、送受信方向を切り替える切替指示情報を含む制御信号を周期的にやり取りすることでケーブルに接続された両装置が送受信方向を周期的に切り替え、送信権を獲得することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、伝送効率を向上させることができる双方向通信回路、双方向通信システム及び双方向通信回路の通信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。上述したように、例えばカーナビとカメラ映像処理ユニットが相互に連携して、一つのアプリケーションを実現する場合、スレーブ（ターゲット装置）からも送信権を獲得する方式が必要となる。先ず、カメラデータ処理システムを例にとって、本実施の形態の概要について説明する。図１は、カメラデータ処理システムを示す図である。カメラデータ処理システムは、カメラ１０１と処理ユニット１０２との間においてデータを双方向伝送することで実現する。この場合、カメラ１０１から処理ユニット１０２方向へのデータ転送帯域を多く確保し、双方向の制御信号も含めて高い伝送効率を確保することが望まれる。なお、本実施の形態においては、送受信方向を切り替える切替指示情報を含む制御信号を周期的にやり取りすることで送受信方向を切り替えるものであるが、以下の説明においては、この制御信号と区別するため、カメラからの映像データなどアプリケーションのデータを処理データということとする。
【００１７】
図２は、本実施の形態にかかるカメラデータ処理システムにおける送受信の手順を示す図である。図２に示すように、先ずカメラ１０１から処理ユニット１０２に映像データ（処理データ）ＤＡＴＡが送られる（Ｓ１）。次に、カメラ１０１からの切り替え信号の役割を兼ねる制御信号が処理ユニット１０２に送られる（Ｓ２）。これにより、送信権が処理ユニット１０２に移り、制御信号がカメラに向けて送られる（Ｓ３）。制御信号は送受信方向を切り替える切替指示情報を含むため、制御信号の受信により送信の切り替えが起きる。再び、送信権がカメラ１０１に移り、映像データが送信される（Ｓ４）。続いて（Ｓ２）、（Ｓ３）と同様に映像データ及び制御信号を送信する。
【００１８】
本実施の形態においては、このように、ターゲットとなるカメラ１０１と、マスタ装置（ホスト装置ともいう。）となる処理ユニット１０２との間で周期的に切り替え信号の役割を有する制御信号（ＣＴＲＬ）をやりとりすることで、ターゲット装置であるカメラ１０１においても常に送信権を獲得させる。後述するように、制御信号には、送受信の方向を切り替える指示（切替指示情報）が含まれており、周期的に制御信号をやりとりすることで、ターゲットであっても自主的に送信権を獲得して送信することができる。
【００１９】
次に、本実施の形態にかかる双方向通信回路について詳細に説明する。図３は、本実施の形態にかかる双方向通信システムを示す図である。また、図４は、データ通信のための送受信のタイミングを示す図であって、上図が図３の装置Ａの送受信切り替えのメカニズムで、下図が装置Ｂの送受信の切り替えのメカニズムを示している。
【００２０】
送受信システム１は、装置Ａと装置Ｂが１線又は１対のケーブルによって接続される。ケーブルは、例えば差動一対の伝送路を使用することができる。差動２対を用いることで双方向通信が可能となるが、コスト要求の厳しい分野では、差動一対のケーブルを用いることが有効である。
【００２１】
本実施の形態においては、装置Ａと装置Ｂとは同一構成としている。ここでは装置Ａについて説明する。なお、後述するように、装置Ａと装置Ｂとは異なる構成としてもよい。
【００２２】
装置Ａは、アプリケーションを実現するプロセッサなどの上位ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）（アプリケーション回路ともいう。）１１と、双方向通信回路１０とからなる。双方向通信回路１０は、差動一対におけるデータ通信を実現する回路で、通信コントローラ３０、制御用レジスタ（CTRL Register）４０、送受信回路２０とを有する。なお、制御用レジスタ４０は通信コントローラ３０内に設けられていてもよい。
【００２３】
通信コントローラ３０は、バッファ回路（Buffer）３１、サイクル管理回路（Cycle manager）３２、タイマ回路（Timer）３５、制御信号管理回路（CTRL manager）３６、制御信号送信回路（CTRL TX）３３、制御信号受信回路（CTRL RX）３４を有する。
【００２４】
バッファ回路３１は、送受信データを一時蓄積する。サイクル管理回路３２は、通信のタイミングを制御する。タイマ回路３５は、サイクル管理回路３２が時間の経過を参照するための参照用の基準タイマである。制御信号管理回路３６は、制御用レジスタ４０への書き込み・読み出しを管理し、サイクル管理回路が指定するタイミングに応じて制御信号（ＣＴＲＬ）を送受信回路２０に入出力する。制御信号送信回路３３は制御信号を送信する。制御信号受信回路３４は制御信号（ＣＴＲＬ）を受信する。
【００２５】
制御信号（ＣＴＲＬ）を送信する場合は、制御信号管理回路３６が制御用レジスタ４０の値を取り出し、サイクル管理回路３２から指示のあるタイミングに合わせて制御用レジスタ４０から取り出した制御信号（ＣＴＲＬ）をバッファ回路３１へ引き渡す。サイクル管理回路３２により制御用レジスタ４０から制御信号が周期的に取り出されてバッファ回路３１へ送られる。受信の際には、サイクル管理回路３２の管理のもと、制御信号管理回路３６がバッファ回路３１の制御信号（ＣＴＲＬ）を検出し、取り出し、制御用レジスタ４０へ格納する。ここで、制御信号送信回路３３及び制御信号受信回路３４は、制御信号管理回路３６内に設けられていてもよい。
【００２６】
制御用レジスタ４０は、図４に示す送信タイミングの制御信号（ＣＴＲＬ）を格納するレジスタで、対向装置（装置Ａの対向装置は装置Ｂ）からの制御信号（ＣＴＲＬ）がバッファ回路３１、制御信号受信回路３４、制御信号管理回路３６を介して書き込まれる。また、上位ＬＳＩ１１からもアクセス可能で、上位ＬＳＩ１１からの要求に応じて制御信号（ＣＴＲＬ）が書き込まれる。また、対向装置から送られてきた制御信号（ＣＴＲＬ）は上位ＬＳＩ１１に通知される。
【００２７】
送受信回路２０は、送信回路（ＤＲＶ）２１、レシーバ回路（ＲＥＣ）２２、クロックデータリカバリー回路（ＣＤＲ）６３、データ変換回路２４を有する。送信回路２１はデータを送信する。レシーバ回路２２はデータを受信する。ＣＤＲ２３は、入力されたシリアルデータをサンプリングするためのクロックを生成する。データ変換回路２４は、データ送信時のパラレルデータをシリアルデータへ変換するパラレル−シリアル変換器（Ｐ／Ｓ）、及びデータ受信時のシリアルデータをパラレルデータへ変換するシリアル−パラレル変換回路（Ｓ／Ｐ）の両方の回路を有する。
【００２８】
この送受信回路２０は、送信受信のモードを切り替えられることを特徴とする。送信モードでは、レシーバ回路２２を無効にし、送信回路２１がシリアル化された信号を出力する。また、受信モードのときは、送信回路２１は未使用となり、レシーバ回路２２が有効となる。受信モードでは、ケーブルに対して電流を送出せず、また電流を引き込まず、ハイインピーダンス状態とする。
【００２９】
次に、本実施の形態にかかる双方向通信システムの動作について説明する。ここでは、
（１）データ通信
（２）マスタ、ターゲットの設定
（３）送受信のタイミング
（４）制御信号
の順に説明する。
【００３０】
（１）データ通信
装置Ａは送信期間において、通信コントローラ３０は、上位ＬＳＩ１１から送られてくる送信データ（処理データ）を送受信回路２０へ送出し、データ送信が終了したら制御信号（ＣＴＲＬ)を付加して送出する。上述したように、この制御信号（ＣＴＲＬ）は送受信モードの切替指示情報を含む。制御信号が付加された処理データは、バッファ回路３１から送受信回路２０のデータ変換回路２４に送られてシリアルデータに変換された後、送信回路（ＤＲＶ）２１によって、伝送路に送出される。通信コントローラ３０は、制御信号の送信が終了したら、送信回路ＤＲＶ２１を無効にし、レシーバ回路ＲＥＣ１２を有効にすることで、送受信回路２０を送信モードから受信モードに切り替えて受信期間に入る。
【００３１】
制御信号(ＣＴＲＬ)を検出した装置Ｂは受信モードから送信モードに切り替える。これにより装置Ｂが送信権を獲得したことになり、装置Ａに対して処理データおよび制御信号の送信が可能となる。具体的には、装置Ｂに到達した処理データ及び制御信号（ＣＴＲＬ）は送受信回路６０内の受信回路(ＲＥＣ)６１によって受信され、クロックデータリカバリー回路（ＣＤＲ）６３に入力される。ここでは入力されたシリアルデータをサンプリングするためのクロックが生成される。さらに、データ変換回路６４により処理データがシリアルデータからパラレルデータに変換されたのち、通信コントローラ７０内のバッファ回路７１に一時蓄積される。バッファ回路７１から制御信号受信回路７３に入力されて制御信号（ＣＴＲＬ）の検出が行われ、検出された制御信号は、制御信号管理回路７６により制御用レジスタ８０に登録されることにより、上位ＬＳＩ５１から読み出し可能となる。
【００３２】
制御信号(ＣＴＲＬ)検出後、予め設定されたＩＤＬＥ時間の後、制御信号管理回路７６の制御により送受信回路が送信モードに設定される。ここで、送信期間、受信期間、ＩＤＬＥ時間は、制御用レジスタ８０に登録される。サイクル管理回路７２がこの制御用レジスタ８０の値を読み出し、タイマ回路７５のタイマ値を参照しながら送信期間、受信期間、ＩＤＬＥ期間を示す信号を生成し、バッファ回路７１及び制御信号管理回路７６にタイミング通知を行なう。
【００３３】
装置Ｂは上位ＬＳＩ５１から送られてくるデータを送出し、最後に制御信号(ＣＴＲＬ)を付加する。この場合、制御用レジスタ８０に登録されている制御信号（ＣＴＲＬ）を制御信号管理回路７６が読み取り、サイクル管理回路７２のタイミング指示に基づき、制御信号（ＣＴＲＬ）を制御信号送信回路７３を使用してバッファ回路７１に入力する。これにより図４に示すように、データの後に制御信号（ＣＴＲＬ）を付加する。送信が完了したら、制御信号管理回路７６の制御により送受信回路６０が送信モードから受信モードに切り替わる。その後は、上記手順の繰り返しとなる。これにより、装置Ａ、装置Ｂは予め設定されたタイミングのもと交互に周期的にデータ転送を実施することができる。周期的にデータ及び制御信号（ＣＴＲＬ）をやり取りすることで、装置Ａと装置Ｂとの間で、後述するように、いずれかマスタかターゲットかにかかわらず送信権を周期的にやり取りすることができる。
【００３４】
このように、本実施の形態においては、データ送信の最後に、送受信方向を切り替える切り替え信号となる制御信号を付加することで、データの送信が終わったらすぐに送受信を切り替える。すなわち、従来のように先頭ビットは利用せず、パケットの最後に切り替え信号を付加するが、切り替え信号にアプリケーションで使われる制御信号を割り当てる。こうして送受信をタイムリに切り替えるため、利用しない帯域は存在せず、アプリケーションは物理的な伝送路を効率的に利用できることになる。また、マスタ装置が制御信号により送信期間、受信期間、ＩＤＬＥ期間を設定することで、送受信期間やデータのやり取りをしないＩＤＬＥ期間を管理することができる。
【００３５】
（２）マスタ、ターゲットの設定
電源投入後、又はリセット後に装置Ａ、装置Ｂはマスタ、ターゲットのいずれかに設定される。両方がマスタになること、又は両方がターゲットになることはない。マスタは送受信のタイミングを主体的に管理し、ターゲットは必要に応じてタイミング変更要求をマスタへ送る。このマスタ、スレーブの設定については、図５に示すＨｉｇｈの区間及びＬｏｗの区間の周期が長い方がマスタとなる。すなわち、この周期を設定することでマスタとターゲットを決定する。この周期は、例えば、当該周期を決定するレジスタを制御用レジスタ４０内に用意し、上位ＬＳＩ１１からこの周期を設定できるようにしておけばよい。すなわち、マスタになりたい装置がそれに応じた周期設定をするようにすればよい。
【００３６】
ここで、自装置がマスタかスレーブかの判断は以下のように行なう。装置Ａ、装置Ｂは電源投入後、予めそれぞれの装置で設定された時間に応じてＨｉｇｈ区間(１)、Ｌｏｗ区間(０)の出力を繰り返す。装置Ａ、装置Ｂから送出されるレベルが合成され、ケーブルの電位が決定される。本実施の形態においては、上述のように、送受信モードが切り替わることから、ケーブルの電位は図５のような合成波形となる。お互いがＨｉｇｈレベルを送出するときには、ケーブルの電位はＨｉｇｈとなり、お互いがＬｏｗレベルを送出するときには、ケーブルの電位はＬｏｗとなる。さらに、お互いのレベルが異なるときには、ケーブルの出にはＨｉｇｈとＬｏｗの中間のレベルＺとなる。
【００３７】
送受信回路２０、６０によってこのケーブルレベル（０、Ｚ、１）をモニタすることで、図５（ａ）に示すように、装置Ａにおいては装置Ｂの出力を、また装置Ｂにおいては装置Ａの出力を復元する。この復元は、図５（ｂ）の表に基づき行なうことができる。自装置の出力と、受信信号をもとに、対向装置が出力している信号を復元する。例えば、自装置が"１（Ｈｉｇｈ）"を出力中に、受信信号がＺ（ＨｉｇｈとＬｏｗの中間レベル）になっている場合、対向装置は"０（Ｌｏｗ）"を出力しているとみなすことができる。また、例えば自装置が"０（Ｌｏｗ）"を出力中に、受信信号がＺであれば、対向装置は"１（Ｈｉｇｈ）"を出力しているとみなすことができる。こうして復元波形を復元することができる。そして、自装置の出力サイクルと、対向装置の出力サイクルを比較して、周期の長い方をマスターと判断する。
【００３８】
なお、本実施の形態においては、マスタ決定手順と、周期的なデータ転送手順とは分離している。すなわち、マスタが決定した後、データ転送が開始されるため、本方式（ＩＥＥＥ１３９４（Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394））以外のマスタ決定方式を用いてもよい。
【００３９】
（３）送受信のタイミング
マスタ装置は、電源投入後、リセット後、一連のパケット転送の前、又はパケット転送間に送受信のタイミングの設定を行なう。具体的には、図４の送信期間、ＩＤＬＥ期間、受信期間を設定する。ここで、送信期間は、データ及び制御信号（ＣＴＲＬ）を送信する期間であり、受信期間は、送信禁止の期間である。また、ＩＤＬＥ期間は、送信も受信も行わない期間である。
【００４０】
ここで、この設定は、マスタ装置がその装置の上位ＬＳＩからの指示に基づき行なう。ターゲット装置が時間の設定を行なわないのは、両装置で同時に時間の設定を行なうと、設定のずれ等を生じるためである。なお、本実施の形態においては、装置Ａがマスタ、装置Ｂがターゲットとして説明しているため、装置Ａが期間の設定が可能として説明しているが、装置Ｂがマスタになった場合は、装置Ｂが期間の設定をすることができる。
【００４１】
上位ＬＳＩ１１は、制御用レジスタ４０にタイミング情報を書き込む。値としては、下記表１の上位ＬＳＩからのタイミング通知のＣＴＲＬの欄の値（ＣＴＲＬコード）を制御用レジスタ４０に書き込む。サイクル管理回路３２はこの制御用レジスタ４０の値に従って、送信期間、受信期間、及びＩＤＬＥ期間を管理する。すなわち、サイクル管理回路３２は、タイマ回路３５の時間を参照して、バッファ回路３１および制御信号管理回路３６に時間情報を通知する。バッファ回路３１、制御信号管理回路３６はこの時間に合わせてデータ送信、制御信号の送信を実施し、制御信号管理回路３６はさらに、送受信回路２０に送受信切り替え信号を送信し、送受信の切り替えを指示する。これらにより、結果的に、図４に示すタイミングを実現することができる。
【００４２】
【表１】
2008141525.tif 000003
【００４３】
また、マスタ装置の上位ＬＳＩの指示からだけでなく、ターゲット装置からマスタ装置にタイミング変更要求を出して変更することも可能である。表１に示すＣＴＲＬの値を、ターゲットからのタイミング変更要求のＣＴＲＬを制御信号として送ることで、送信期間、受信期間、ＩＤＬＥ期間のタイミングを変更することができる。
【００４４】
手順の違いとしては、上位ＬＳＩからの指示の場合には制御用レジスタ４０に上位ＬＳＩ１１から書き込まれるが、ターゲット装置が要求を出す場合には、（１)のデータ通信の手順で送出される制御信号に表１のターゲットからのタイミング変更要求の制御信号（ＣＴＲＬ）のコードを使用し、マスタ装置では受信した制御信号がバッファ回路３１、制御信号受信回路３４、制御信号管理回路３６を介して制御用レジスタ４０に書き込まれる。その後の管理手順は同じである。
【００４５】
（４）制御信号
制御信号の基本的な役割は送受信の切り替えにあるが、上述したように、対向装置からのタイミングの変更要求を行なう役割も有する。制御信号により送受信の切替を行なうことができるため、上述した（１）のデータ通信が実現できる。
【００４６】
すなわち、上記表１に記載している制御信号は少なくとも送受信の切替指示情報を有する。この送受信の切替指示は、例えば制御信号の最初の４ｂｉｔ（１０１０）で通知することができる。これを検出した装置は送信受信の切り替え処理を実施する。データ中の１０１０ビットを制御信号と誤認識する可能性があるが、一般的に使われている８Ｂ１０Ｂ符号化により、この配列（１０１０）を使用しないように実装すれば、誤動作を回避することができる。
【００４７】
さらに、マスタからターゲットへのタイミング通知、ターゲットからマスタへのタイミング変更要求、上位アプリケーションからの制御指示・通知、受信確認などのメッセージを含めることができる。これらは上記送受信切替の４ｂｉｔに続く８ｂｉｔで通知することができる。特別なメッセージを含めない場合は、メッセージなしの切替指示のみの制御信号（１０１０  ００００  ０００１）を利用することができる。
【００４８】
アプリケーション制御指示・通知は、マスタの上位ＬＳＩ１１から制御用レジスタ４０に設定される制御信号、又はターゲットの上位ＬＳＩ５１から制御用レジスタ８０に設定される制御信号であり、例えばマスタの上位ＬＳＩ１１はカメラズーム指示やカメラ解像度設定などをターゲットに設定することができる。一方、ターゲットの上位ＬＳＩ５１はカメラのステータス報告などをマスタに設定することができる。また、マスタであってもターゲットであってもアプリケーション受信確認を行なうことができるが、表１においては、当該カメラズーム指示やカメラ解像度設定などを受信した場合は受信成功を示す制御信号をターゲットの上位ＬＳＩ５１の指示のもと制御信号として送る例を示している。
【００４９】
本実施の形態においては、双方向伝送システムにおいて不要な伝送時間を削減でき、伝送効率を向上させることができる。すなわち、ターゲット装置が受信状態から送信状態へ変更するための制御信号を周期的に送信することにより、ターゲット装置が送信側となってデータ送信し、マスタ装置を受信側としてデータを受信させることが可能となる。従って、上述したような双方向伝送の応用システムで、処理ユニット側から伝送方向を切替える制御信号を送信し、これを受信したカメラは送受信モードを受信から送信に切替えることが可能となる。すなわち、処理ユニットはカメラに送信権を与えることができるので、ターゲットとなるカメラが自ら送信権を有することとなる。このことにより、不要な伝送時間を削減でき、伝送効率を向上させることができる。なお、カメラ及び処理ユニットのいずれをマスタ装置又はターゲット装置に設定するかについては、本実施の形態に限定されず、用途に応じて決めればよい。
【００５０】
また、スレーブ（ターゲット装置）からも送信権を獲得することが可能となるため、マスタとターゲットのいずれからも転送方向の制御が可能である。さらに、制御信号により、スレーブ自らがマスタに対して送信時間を任意に設定及び変更することも可能である。
【００５１】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２にかかる送受信システム１ｂを示す図である。なお、図６に示す実施の形態２及び後述する図７に示す実施の形態３において、図３に示す実施の形態１にかかる送受信システムと同一構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。本実施の形態２においては、実施の形態１に対して装置Ｂをターゲット専用装置にしたものである。装置Ｂがターゲット専用装置である場合には、送受信のタイミングを自ら管理する必要がないため、サイクル管理回路７２及びタイマ回路７５を搭載していない。動作は、マスタ、ターゲットを設定する手順は省くことができる他は実施の形態１と同様である。
【００５２】
実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。図７は、実施の形態３にかかる送受信システム１ｃを示す図である。実施の形態３は、データ送信の方向が装置Ａから装置Ｂの方向に限られる場合である。制御信号については、双方向に送受信を実施する。これは、装置Ｂが短いメッセージ、つまり制御信号だけを送信できれば十分なアプリケーションのときに有効である。バッファ回路３１、７１の入出力が片方向だけに限られる。
【００５３】
図８に示すように、装置Ｂはデータを送出せず、制御信号のみを送出している。データを送出しない点以外を除いて、全体の切り替えの手順としては実施の形態１と同様である。
【００５４】
実施の形態４．
次に、実施の形態４について説明する。図９は、実施の形態４にかかる送受信システムを示す図である。実施の形態４においては、実施の形態１乃至３のように一対一の通信ではなく、ネットワークに拡張した場合を示す。通信装置１１０、１２０、１３０、１４０、１５０は、それぞれ上位アプリケーション回路（上位ＬＳＩ）１１１、１２１、１３１、１４１、１５１と双方向通信回路１１３乃至１１５、１２３及び１２４、１３３、１４３、１５３との間にそれぞれネットワーク制御回路１１２、１２２、１３２、１４２、１５２を挿入すれば、ネットワーク化が可能となる。本実施の形態では、通信制御を双方向通信回路１１３〜１１５、１２３及び１２４、１３３、１４３、１５３内ですべて管理しているため、ネットワーク制御回路１１２、１２２、１３２、１４２、１５２についてはＩＥＥＥ８０２．１で定義されるような一般的なブリッジ回路を用いた構成が可能である。
【００５５】
ここで、双方向通信回路１１３と１２３、１２４と１３３、１１４と１４３、１１５と１５３とで双方向通信が行われることになり、これらの双方向通信回路におけるいずれか一方がマスタ、他方がターゲットとなる。マスタとターゲットは、上述したように、周期的に制御信号をやり取りすることで送信権を受け渡すことができる。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態にかかるカメラデータ処理システムを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるカメラデータ処理システムにおける送受信の手順を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる双方向通信システムを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる双方向通信システムの送受信のタイミングを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかるマスタ及びスレーブの設定方法を説明する図であって、（ａ）は、対向装置の復元波形を示す図、（ｂ）は自装置及びケーブルの電位と対向装置の出力との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる送受信システムを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる送受信システムを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２にかかる双方向通信システムの送受信のタイミングを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４にかかる送受信システムを示す図である。
【図１０】一般的なピンポン伝送を示す図である。
【図１１】特許文献１に記載のデータ転送方法を示す図である。
【図１２】特許文献１に記載のデータ転送方法であって、送信単位が大きいときのデータ転送方法を説明する図である。
【図１３】特許文献１に記載のデータ転送方法であって、送信単位が小さいときのデータ転送方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  双方向通信回路
１１、５１、１１１、１２１、１３１、１４１、１５１  上位ＬＳＩ
２０、６０  送受信回路
２１、６１  送信回路
２２、６２  レシーバ回路
２４、６４  データ変換回路
３０、７０  通信コントローラ
３１、７１  バッファ回路
３２、７２  サイクル管理回路
３３、７３  制御信号送信回路
３４、７３  制御信号受信回路
３５、７５  タイマ回路
３６、７６  制御信号管理回路
４０、８０  制御用レジスタ
１０１  カメラ
１０２  処理ユニット
１１２、１２２、１３２、１４２、１５２  ネットワーク制御回路
１１３〜１１５、１２３、１２４、１３３、１４３、１５３  双方向通信回路
１１０、１２０、１３０、１４０、１５０  通信装置
【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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