(57)【要約】データ伝送装置は（１ａ）、各データ伝送装置（１ｂ〜ｎ）とクロック同期をとるためのロック信号を作成して送信する。ここで、当該データ伝送装置（１ａ）は、８値マッピングされたデータによる通信を開始することを通知するためのパターン１ロック信号と、４値マッピングされたデータによる通信を開始することを通知するためのパターン２ロック信号とを発生することができる。そして、当該２種類のロック信号のいずれかが各データ伝送装置に送信される。各データ伝送装置は、いずれのロック信号を受信したのかを判定することで、トレーニング前に、データの通信方式を通知することが可能となる。
2004059931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ伝送装置がリング状に接続されたリング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、一方向にデータを送信するデータ伝送システムであって、
前記複数のデータ伝送装置の内、１台はマスタデータ伝送装置であり、それ以外はスレーブデータ伝送装置であり、
前記マスタデータ伝送装置は、
前記リング型ネットワークの初期動作において、前記スレーブデータ伝送装置とクロック同期を取るためのロック信号であって、所定の情報が埋め込まれたロック信号を作成するマスタロック信号作成手段と、
前記マスタロック信号作成手段が作成した前記ロック信号を、前記リング型ネットワーク内において循環させるために下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力するマスタ送信手段とを備え、
前記スレーブデータ伝送装置は、
前記マスタ送信手段から出力された前記ロック信号を受信するスレーブ受信手段と、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号から前記所定の情報を取得する情報取得手段とを備える、データ伝送システム。
【請求項２】
前記マスタロック信号作成手段は、複数パターンの前記所定の情報を含む複数パターンのロック信号を作成し、
前記マスタデータ伝送装置は、前記複数パターンのロック信号の内、いずれのパターンのロック信号を前記マスタロック信号作成手段に出力させるかを決定する決定手段をさらに備え、
前記マスタ送信手段は、前記決定手段が前記マスタロック信号作成手段に出力させたパターンのロック信号を送信することを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
前記情報取得手段は、
前記複数のパターンのロック信号と同じ信号を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号と、前記記憶手段が記憶している信号とを比較して、いずれのパターンの前記ロック信号を取得したのかを判定することで、前記所定の情報を取得することを特徴とする、請求項２に記載のデータ伝送システム。
【請求項４】
前記情報取得手段は、
前記ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルにおける信号レベルとの差のパターンを、前記複数パターンのロック信号毎に記憶する記憶手段と、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルの信号レベルとの差を求める差分手段とをさらに含み、
前記差分手段が求めた差と、前記記憶手段が記憶しているロック信号の差のパターンとを比較して、いずれのパターンの前記ロック信号を取得したのかを判定することで、前記所定の情報を取得することを特徴とする、請求項２に記載のデータ伝送システム。
【請求項５】
前記スレーブデータ伝送装置は、
前記情報取得手段が判定したパターンの前記ロック信号と同じパターンのロック信号を作成するスレーブロック信号作成手段と、
前記スレーブロック信号作成手段が作成した前記ロック信号を、自機の下位に接続された前記データ伝送装置に送信するスレーブ送信手段とを備える、請求項３に記載のデータ伝送システム。
【請求項６】
前記スレーブデータ伝送装置は、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号に基づいて、前記マスタデータ伝送装置とクロック同期を取る同期手段をさらに備え、
前記情報取得手段は、前記同期手段が取ったクロック同期のタイミングに基づいて、前記ロック信号に含まれている前記所定の情報を取得する、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項７】
前記所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項８】
各前記データ伝送装置は、電気信号により通信を行うことを特徴とする、請求項７に記載のデータ伝送システム。
【請求項９】
前記リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、
前記所定の情報は、前記リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項１０】
前記リング型ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、
前記多値の電気信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、
前記リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、前記複数の判定レベルの設定方式であることを特徴とする、請求項９に記載のデータ伝送システム。
【請求項１１】
１以上のスレーブデータ伝送装置と共にリング状に接続されてリング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、データを一方向に送信するマスタデータ伝送装置であって、
前記リング型ネットワークの初期動作において、前記スレーブデータ伝送装置とクロック同期を取るためのロック信号であって、所定の情報が埋め込まれたロック信号を作成するマスタロック信号作成手段と、
前記マスタロック信号作成手段が作成した前記ロック信号を、前記リング型ネットワーク内において循環させるために下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力するマスタ送信手段とを備える、マスタデータ伝送装置。
【請求項１２】
前記マスタロック信号作成手段は、複数パターンの前記所定の情報を含む複数パターンのロック信号を作成し、
前記マスタデータ伝送装置は、前記複数パターンのロック信号の内、いずれのパターンのロック信号を前記マスタロック信号作成手段に出力させるかを決定する決定手段をさらに備え、
前記マスタ送信手段は、前記決定手段が前記マスタロック信号作成手段に出力させたパターンのロック信号を送信することを特徴とする、請求項１１に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１３】
前記所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることを特徴とする、請求項１１に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１４】
前記データは、電気信号により送信されることを特徴とする、請求項１３に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１５】
前記リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、
前記所定の情報は、前記リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であることを特徴とする、請求項１１に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１６】
前記ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、
前記多値の電気信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、
前記リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、前記複数の判定レベルの設定方式であることを特徴とする、請求項１５に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１７】
１台のマスタデータ伝送装置と共にリング状に少なくとも１台以上で接続されてリング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、データを一方向に送信するスレーブデータ伝送装置であって、
前記マスタデータ伝送装置は、前記リング型ネットワーク内においてクロック同期を取るためのロック信号であって、所定の情報が埋め込まれたロック信号を、当該リング型ネットワーク内を循環させるために、下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力し、
前記マスタデータ伝送装置から出力された前記ロック信号を受信するスレーブ受信手段と、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号から前記所定の情報を取得する情報取得手段とを備える、スレーブデータ伝送装置。
【請求項１８】
前記マスタデータ伝送装置は、複数パターンの前記所定の情報を含む複数パターンのロック信号のいずれかを、前記リング型ネットワーク内を循環させるために送信し、
前記情報取得手段は、
前記複数のパターンのロック信号と同じ信号を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記スレーブ受信手段が受信したロック信号と、前記記憶手段が記憶している信号とを比較して、いずれのパターンの前記ロック信号を取得したのかを判定することで、前記所定の情報を取得することを特徴とする、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項１９】
前記マスタデータ伝送装置は、複数パターンの前記所定の情報を含む複数パターンのロック信号のいずれかを、前記リング型ネットワーク内を循環させるために送信し、
前記情報取得手段は、
前記ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルにおける信号レベルとの差のパターンを、前記複数パターンのロック信号毎に記憶する記憶手段と、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルの信号レベルとの差を求める差分手段とをさらに含み、
前記差分手段が求めた差と、前記記憶手段が記憶しているロック信号の差のパターンとを比較して、いずれのパターンの前記ロック信号を取得したのかを判定することで、前記所定の情報を取得することを特徴とする、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２０】
前記情報取得手段が判定したパターンの前記ロック信号と同じパターンのロック信号を作成するスレーブロック信号作成手段と、
前記スレーブロック信号作成手段が作成した前記ロック信号を、自機の下位に接続された前記マスタデータ伝送装置または他の前記スレーブデータ伝送装置に送信するスレーブ送信手段とを備える、請求項１８に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２１】
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号に基づいて、前記マスタデータ伝送装置とクロック同期を取る同期手段をさらに備え、
前記情報取得手段は、前記同期手段が取ったクロック同期のタイミングに基づいて、前記ロック信号に含まれている前記所定の情報を取得する、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２２】
前記所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることを特徴とする、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２３】
前記データは、電気信号により送信されることを特徴とする、請求項２２に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２４】
前記リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、
前記所定の情報は、前記リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であることを特徴とする、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２５】
前記ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、
前記多値の電気信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、
前記リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、前記複数の判定レベルの設定方式であることを特徴とする、請求項２４に記載のスレーブデータ伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、データ伝送システムに関する発明であって、より特定的には、複数のデータ伝送装置がリング状に接続されたリング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、一方向にデータを送信するデータ伝送システムに関する発明である。
【背景技術】  近年、カーナビゲーションやＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）といったインターネットや画像情報を自動車内等の空間において伝送する場合、大容量かつ高速な通信が要求される。このようなデジタル化した映像や音声データ、あるいはコンピュータデータ等のデジタルデータを伝送するための通信方式の検討が盛んに行われ、自動車内等の空間においてもデジタルデータを伝送するネットワークの導入が本格化してきている。この車内ネットワークは、例えば、物理的なトポロジを１本のリング・トポロジとし、複数のノードを１本のリング・トポロジで接続させることによって一方向のリング型ＬＡＮを形成し、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器等対して統合化した接続を目指している。上記リング型ＬＡＮで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（以下、ＭＯＳＴと記載する）がある。このＭＯＳＴでは、通信プロトコルだけでなく、分散システムの構築方法まで言及しており、ＭＯＳＴネットワークのデータは、フレームを基本単位として伝送され、各ノードを次々にフレームが一方向に伝送される。
ところで、車内等に設けられるリング型ＬＡＮの場合、放射ノイズが自動車等に搭載された他の電子機器の誤動作の原因になることがあり、また、他の機器からの放射ノイズの影響を受けることなく正確に伝送する必要もある。このため、従来のＭＯＳＴを用いたリング型ＬＡＮでは、各ノードを光ファイバーケーブルで接続することによって、電磁波の発生を防止しながら耐ノイズ性を向上させている。
一方、ツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルを用いた電気通信（メタル）を行い、放射ノイズが少なく耐ノイズ性を向上しながら２０Ｍｂｐｓを超えるような高速なデータ伝送を可能にしているものもある（例えば国際公開０２／３００７９号パンフレット参照。）。
ここで、上述したような各ノードが安価なケーブルで接続されたデータ伝送システムについて、図面を参照しながら説明する。図１２は、当該データ伝送システムの構成を示したブロック図である。
図１２に示されるデータ伝送システムは、データ伝送装置１００ａ〜ｎと、伝送線３００ａ〜ｎとを備える。データ伝送装置１００ａ〜ｎの内、１台は、マスタデータ伝送装置１００ａであり、その他はスレーブデータ伝送装置１００ｂ〜ｎである。各データ伝送装置１００ａ〜ｎは、伝送線３００ａ〜ｎによりリング状に接続されている。各データ伝送装置１００ａ〜ｎの間では、ＭＯＳＴの通信プロトコルに従って矢印の方向にデータが伝送される。
ここで、上述したデータ伝送システムでは、通常いわゆる８値マッピングされたデジタルデータが用いられたデータ伝送が行われている。当該８値マッピングされたデジタルデータによるデータ伝送とは、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送する多値化伝送において、信号レベルを８段階に割り当ててデータ伝送する方法である（詳しくは、国際公開番号ＷＯ−０２／３００７７号公報参照）。これに対して、近年では、８値マッピングされたデータを用いたデータ伝送の他に、例えば４値マッピングや５値マッピングされたデータを用いたデータ伝送といった８値マッピングされたデータを用いたデータ伝送以外のデータ伝送方式も提案され始めている。そして、このようなさまざまな種類のデータ伝送方式が登場したことにより、その使用状況に応じて、データ伝送方式を切り替えるようなデータ伝送システムが提案され始めている。このようなデータ伝送方式の切り替えは、一般的には、図１３および１４に示されるような流れに従って行われる。それでは、以下に、当該データ伝送方式の切り替えについて詳しく説明する。
まず、マスタであるデータ伝送装置１００ａは、他のデータ伝送装置とクロック同期を取るためのロック信号を発生し、データ伝送装置１００ｂに送信する。当該ロック信号を受信したデータ伝送装置１００ｂは、取得したロック信号を再生して、データ伝送装置１００ａとクロック同期を取る。次に、当該データ伝送装置１００ｂは、ロック信号を発生し、データ伝送装置１００ｃに送信する。この後、データ伝送装置１００ｃ〜ｎは、データ伝送装置１００ｂと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置１００ｎが送信したロック信号がデータ伝送装置１００ａに到達する。これにより、各データ伝送装置１００ａ〜ｎの間でクロック同期が取られる。
次に、データ伝送装置１００ａは、データ判定の基準となる判定レベルの設定のためのトレーニング信号を作成して、データ伝送装置１００ｂに送信する。なお、ここで送信されるトレーニング信号は、８値マッピング用のトレーニング信号であってもよいし、その他の方式用のトレーニング信号であってもよいが、ここでは８値マッピング用のトレーニング信号が送信されるものとする。
トレーニング信号を受信したデータ伝送装置１００ｂは、取得したトレーニング信号を用いて、８値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルを設定する。そして、当該データ伝送装置１００ｂは、８値マッピング用のトレーニング信号を作成して、次のデータ伝送装置１００ｃに送信する。この後、データ伝送装置１００ｃ〜ｎは、データ伝送装置１００ｂと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置１００ｎから送信されたトレーニング信号は、データ伝送装置１００ａに到達する。これにより、当該データ伝送システム内のデータ伝送装置１００ａ〜ｎは、８値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルに設定される。
次に、データ伝送装置１００ａは、８値マッピングまたはその他の方式のいずれでデータ伝送を行うのかを他のデータ伝送装置１００ｂ〜ｎに通知するための識別信号をデータ伝送装置１００ｂに対して送信する。
識別信号を受信したデータ伝送装置１００ｂは、受信した識別信号に基づいて、いずれの方式によってデータ伝送が行われるのかを判定する。その後、データ伝送装置１００ｂは、判定結果に基づいて、識別信号を発生し、次のデータ伝送装置に対して送信する。この後、データ伝送装置１００ｃ〜ｎは、データ伝送装置１００ｂと同様の動作を行う。データ伝送装置１００ｎから送信された識別信号は、データ伝送装置１００ａで受信される。これにより、当該データ伝送システム内の各データ伝送装置１００ａ〜ｎは、データの伝送方式を認識する。
次に、データ伝送装置１００ａは、各データ伝送装置が認識したデータ伝送方式のトレーニング信号を作成して、データ伝送装置１００ｂに送信する。この後、各データ伝送装置では、前述のトレーニング処理と同様の処理が行われる。これにより、各データ伝送装置１００ａ〜ｎに、通信に用いられるデータ伝送方式のデータ判定の基準となる判定レベルが設定される。その後、当該データ伝送システム内でデータの通信が開始される。
【発明の開示】
以上のように、上記従来のデータ伝送システムでは、ロック信号による同期処理の後に、一度トレーニング処理が行われ、当該トレーニング処理により設定された判定レベルが用いられて、８値マッピングであるかその他の方式であるかの識別処理が行われる。そして、上記識別処理で識別された伝送方式用のトレーニング信号で再度トレーニング処理が行われてからデータ通信が開始される。すなわち、従来のデータ伝送システムでは、２度のトレーニング処理が必要となっていた。これは、上記従来のデータ伝送システムでは、トレーニング処理が行われた後でなければ、データ伝送方式を識別するための識別処理ができなかったからである。
そこで、本発明の目的は、トレーニング処理が行われる前に予め、データ伝送方式等を通知するための所定の情報を各データ伝送装置に通知することができるデータ伝送システムを提供することである。
本発明に係るデータ伝送システムでは、マスタロック信号作成手段は、リング型ネットワークの初期動作において、スレーブデータ伝送装置とクロック同期を取るためのロック信号であって、所定の情報が埋め込まれたロック信号を作成し、マスタ送信手段は、マスタロック信号作成手段が作成したロック信号を、リング型ネットワーク内において循環させるために下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力し、スレーブ受信手段は、マスタ送信手段から出力されたロック信号を受信し、情報取得手段は、スレーブ受信手段が受信したロック信号から所定の情報を取得するようにしている。
また、マスタロック信号作成手段は、複数パターンの所定の情報を含む複数パターンのロック信号を作成し、マスタデータ伝送装置は、複数パターンのロック信号の内、いずれのパターンのロック信号をマスタロック信号作成手段に出力させるかを決定する決定手段をさらに備えており、マスタ送信手段は、決定手段がマスタロック信号作成手段に出力させたパターンのロック信号を送信するようにしてもよい。
また、情報取得手段は、複数のパターンのロック信号と同じ信号を記憶する記憶手段をさらに備え、スレーブ受信手段が受信したロック信号と、記憶手段が記憶している信号とを比較して、いずれのパターンのロック信号を取得したのかを判定することで、所定の情報を取得するようにしてもよい。
また、情報取得手段は、ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルにおける信号レベルとの差のパターンを、複数パターンのロック信号毎に記憶する記憶手段と、スレーブ受信手段が受信したロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルの信号レベルとの差を求める差分手段とをさらに含み、差分手段が求めた差と、記憶手段が記憶しているロック信号の差のパターンとを比較して、いずれのパターンのロック信号を取得したのかを判定することで、所定の情報を取得することを特徴とするようにしてもよい。
また、スレーブデータ伝送装置は、情報取得手段が判定したパターンのロック信号と同じパターンのロック信号を作成するスレーブロック信号作成手段と、スレーブロック信号作成手段が作成したロック信号を、自機の下位に接続されたデータ伝送装置に送信するスレーブ送信手段とを備えていてもよい。
また、スレーブデータ伝送装置は、スレーブ受信手段が受信したロック信号に基づいて、マスタデータ伝送装置とクロック同期を取る同期手段をさらに備え、情報取得手段は、同期手段が取ったクロック同期のタイミングに基づいて、ロック信号に含まれている所定の情報を取得するようにしてもよい。
また、所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることが望ましい。
また、各データ伝送装置は、電気信号により通信を行うことが望ましい。
リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、所定の情報は、リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であることが望ましい。
また、リング型ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、多値の伝記信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、複数の判定レベルの設定方式であってもよい。
また、本発明は、システムのみならず、当該システムで用いられるマスタデータ伝送装置に対しても向けられている。具体的には、当該マスタデータ伝送装置では、マスタクロック信号生成手段は、リング型ネットワークの初期動作において、スレーブデータ伝送装置とクロック同期を取るためのロック信号であって、所定の情報が埋め込まれたロック信号を作成し、マスタ送信手段は、マスタロック信号作成手段が作成したロック信号を、リング型ネットワーク内において循環させるために下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力する。
また、マスタロック信号作成手段は、複数パターンの所定の情報を含む複数パターンのロック信号を作成し、マスタデータ伝送装置は、複数パターンのロック信号の内、いずれのパターンのロック信号をマスタロック信号作成手段に出力させるかを決定する決定手段をさらに備え、マスタ送信手段は、決定手段がマスタロック信号作成手段に出力させたパターンのロック信号を送信するようにしてもよい。
また、所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることが望ましい。
また、データは、電気信号により送信されることが望ましい。
また、リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、所定の情報は、リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であってもよい。
また、ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、多値の伝記信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、複数の判定レベルの設定方式であってもよい。
また、本発明は、マスタデータ伝送装置のみならず、スレーブデータ伝送装置に対しても向けられている。具体的には、スレーブ受信手段は、マスタデータ伝送装置から出力されたロック信号を受信し、情報取得手段は、スレーブ受信手段が受信したロック信号から所定の情報を取得するようにしてもよい。
マスタデータ伝送装置は、複数パターンの所定の情報を含む複数パターンのロック信号のいずれかを、リング型ネットワーク内を循環させるために送信し、情報取得手段は、複数のパターンのロック信号と同じ信号を記憶する記憶手段をさらに備え、スレーブ受信手段が受信したロック信号と、記憶手段が記憶している信号とを比較して、いずれのパターンのロック信号を取得したのかを判定することで、所定の情報を取得するようにしてもよい。
また、マスタデータ伝送装置は、複数パターンの所定の情報を含む複数パターンのロック信号のいずれかを、リング型ネットワーク内を循環させるために送信し、情報取得手段は、ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルにおける信号レベルとの差のパターンを、複数パターンのロック信号毎に記憶する記憶手段と、スレーブ受信手段が受信したロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルの信号レベルとの差を求める差分手段とをさらに含み、差分手段が求めた差と、記憶手段が記憶しているロック信号の差のパターンとを比較して、いずれのパターンのロック信号を取得したのかを判定することで、所定の情報を取得するようにしてもよい。
また、スレーブロック信号作成手段は、情報取得手段が判定したパターンのロック信号と同じパターンのロック信号を作成し、スレーブ送信手段は、スレーブロック信号作成手段が作成したロック信号を、自機の下位に接続されたマスタデータ伝送装置または他のスレーブデータ伝送装置に送信するようにしてもよい。
また、同期手段は、スレーブ受信手段が受信したロック信号に基づいて、マスタデータ伝送装置とクロック同期を取り、情報取得手段は、同期手段が取ったクロック同期のタイミングに基づいて、ロック信号に含まれている所定の情報を取得するようにしてもよい。
また、同期手段は、スレーブ受信手段が受信したロック信号に基づいて、マスタデータ伝送装置とクロック同期を取り、情報取得手段は、同期手段が取ったクロック同期のタイミングに基づいて、ロック信号に含まれていてもよい。
また、所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることが望ましい。
また、データは、電気信号により送信されることが望ましい。
また、リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、所定の情報は、リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であってもよい。
また、ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、多値の伝記信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、複数の判定レベルの設定方式であってもよい。
本発明によれば、マスタデータ伝送装置が初期動作時において、所定の情報が埋め込まれたロック信号を各スレーブのデータ伝送装置に送信する。そのため、各スレーブデータ伝送装置は、トレーニング処理前に所定の情報を取得することが可能となる。
また、予め準備されたパターンの中から選択されたパターンのロック信号が送信されるので、マスタデータ伝送装置は、自機で情報を作成して、当該情報に基づいて、ロック信号を作成する必要がない。その為、当該マスタデータ伝送装置の内部の構成を簡単なものにできる。また、スレーブデータ伝送装置は、予め送信されてくるロック信号のパターンが定まっているので、簡単に判定することが可能となる。
また、スレーブデータ伝送装置は、送信されてくるロック信号のパターンを認識しており、当該認識と送信されてきたロック信号とを比較して、情報を取得する。すなわち、ロック信号のパターンがどのパターンのロック信号と一致したかを判定するだけで、情報を取得することが可能となる。その結果、スレーブデータ伝送装置は、簡単に情報を取得できると共に、その内部の構成も簡単なものになる。
また、各シンボルの値が判定に利用されるのではなく、各シンボルの値と当該各シンボルの次のシンボルの値との差が判定に利用されるので、送信および受信との間の直流成分の変動や差の影響を除外することができる。また、簡単な判定により所定の情報を取得できるようになる。
また、マスタデータ伝送装置から出力されたロック信号がリング型ネットワーク内を一周するのではなく、各スレーブデータ伝送装置が、受信したロック信号と同様のロック信号を作成している。そのため、ロック信号が長い伝送線を伝送されたことによって劣化するという問題が生じにくくなる。
また、スレーブデータ伝送装置は、ロック信号によって、マスタデータ伝送装置と同期を取ることができると共に、所定の情報を取得することができる。
また、ＭＯＳＴが適用されたデータ伝送システムにおいても、ロック信号に情報が埋め込まれて、各スレーブデータ伝送装置に当該情報を通知することが可能となる。
また、電気通信によるデータ伝送システムにおいても、ロック信号に情報が埋め込まれて、各スレーブデータ伝送装置に当該情報を通知することが可能となる。
また、通信方式に関する情報は、初期動作段階において通知しなければならないケースが多いので、ロック信号に通信方式に関する情報が埋め込まれることで、各スレーブデータ伝送装置に早い段階で当該通信方式に関する情報を通知することが可能となる。その結果、初期動作時間の短縮や、初期動作時の各データ伝送装置の処理負担軽減が図られる。
また、通信方式が、伝送されるデータのデジタル値のレベル判定の方式であるとされている。ここで、当該方式とは、例えば、４値マッピングされたデータによる通信方式や８値マッピングされたデータによる通信方式が考えられる。これらの方式に関する情報は、一般的には、ロック信号における同期処理が行われた後に、上記判定レベルの設定処理（トレーニング処理）が行われた後に通知される。そして、当該通知された後に、通知された通信方式のトレーニング処理が再度行われる。その為、２度のトレーニング処理が必要となっていた。これに対して、本発明によれば、ロック信号に上記情報が含められるので、ロック信号が伝送された段階で、各スレーブデータ伝送装置は、通信方式を認識できる。その結果、トレーニング処理が１回ですむようになる。
また、マスタデータ伝送装置が初期動作時において、所定の情報が埋め込まれたロック信号を各スレーブデータ伝送装置に送信する。そのため、各マスタデータ伝送装置は、スレーブデータ伝送装置に対して、トレーニング処理前に所定の情報を通知することが可能となる。
また、予め準備されたパターンの中から選択されたパターンのロック信号が送信されるので、マスタデータ伝送装置は、自機で情報を作成して、当該情報に基づいて、ロック信号を作成する必要がない。その為、当該マスタデータ伝送装置の内部の構成を簡単なものにできる。
また、ＭＯＳＴ用のマスタデータ伝送装置においても、ロック信号に情報が埋め込まれて、各スレーブデータ伝送装置に当該情報を通知することが可能となる。
また、電気通信によるマスタデータ伝送装置においても、ロック信号に情報が埋め込まれて、各スレーブデータ伝送装置に当該情報を通知することが可能となる。
また、通信方式に関する情報は、初期動作段階において通知しなければならないケースが多いので、ロック信号に通信方式に関する情報が埋め込まれることで、各スレーブデータ伝送装置に早い段階で当該通信方式に関する情報を通知することが可能となる。その結果、初期動作時間の短縮や、初期動作時の各データ伝送装置の処理負担軽減が図られる。
また、通信方式が、伝送されるデータのデジタル値のレベル判定の方式であるとされている。ここで、当該方式とは、例えば、４値マッピングされたデータによる通信方式や８値マッピングされたデータによる通信方式が考えられる。これらの方式に関する情報は、一般的には、ロック信号における同期処理が行われた後に、上記判定レベルの設定処理（トレーニング処理）が行われた後に通知される。そして、当該通知された後に、通知された通信方式のトレーニング処理が再度行われる。その為、２度のトレーニング処理が必要となっていた。これに対して、本発明によれば、ロック信号に上記情報が含められるので、ロック信号が伝送された段階で、各スレーブデータ伝送装置は、通信方式を認識できる。その結果、トレーニング処理が１回ですむようになる。
また、初期動作時において、マスタデータ伝送装置から所定の情報が埋め込まれたロック信号が各スレーブのデータ伝送装置に送信されてくる。そのため、各スレーブデータ伝送装置は、トレーニング処理前に所定の情報を取得することが可能となる。
また、スレーブデータ伝送装置は、送信されてくるロック信号のパターンを認識しており、当該認識と送信されてきたロック信号とを比較して、情報を取得する。すなわち、ロック信号のパターンがどのパターンのロック信号と一致したかを判定するだけで、情報を取得することが可能となる。その結果、スレーブデータ伝送装置は、簡単に情報を取得できると共に、その内部の構成も簡単なものになる。
また、各シンボルの値が判定に利用されるのではなく、各シンボルの値と当該各シンボルの次のシンボルの値との差が判定に利用されるので、送信および受信との間の直流成分の変動や差の影響を除外することができる。
また、マスタデータ伝送装置から出力されたロック信号がリング型ネットワーク内を一周するのではなく、各スレーブデータ伝送装置が、受信したロック信号と同様のロック信号を作成している。そのため、ロック信号が長い伝送線を伝送されたことによって劣化するという問題が生じにくくなる。
また、スレーブデータ伝送装置は、ロック信号によって、マスタデータ伝送装置と同期を取ることができると共に、所定の情報を取得することができる。
また、ＭＯＳＴが適用されたスレーブデータ伝送装置であっても、ロック信号に埋め込まれた所定の情報を取得することが可能となる。
また、電気通信用のスレーブデータ伝送装置であっても、ロック信号に埋め込まれた所定の情報を取得することが可能となる。
また、通信方式に関する情報は、初期動作段階において通知しなければならないケースが多いので、ロック信号に通信方式に関する情報が埋め込まれることで、各スレーブデータ伝送装置に早い段階で当該通信方式に関する情報を通知することが可能となる。その結果、初期動作時間の短縮や、初期動作時の各データ伝送装置の処理負担軽減が図られる。
また、通信方式が、伝送されるデータのデジタル値のレベル判定の方式であるとされている。ここで、当該方式とは、例えば、４値マッピングされたデータによる通信方式や８値マッピングされたデータによる通信方式が考えられる。これらの方式に関する情報は、一般的には、ロック信号における同期処理が行われた後に、上記判定レベルの設定処理（トレーニング処理）が行われた後に通知される。そして、当該通知された後に、通知された通信方式のトレーニング処理が再度行われる。その為、２度のトレーニング処理が必要となっていた。これに対して、本発明によれば、ロック信号に上記情報が含められるので、ロック信号が伝送された段階で、各スレーブデータ伝送装置は、通信方式を認識できる。その結果、トレーニング処理が１回ですむようになる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムの全体構成を示したブロック図である。
図２は、本発明の一実施形態に係るデータ伝送装置の構成を示したブロック図である。
図３は、本発明の一実施形態に係る送受信部の詳細な構成を示したブロック図である。
図４は、本発明の一実施形態に係るロック信号発生部の詳細な構成を示したブロック図である。
図５は、パターン１ロック信号の波形を示した図である。
図６は、パターン２ロック信号の波形を示した図である。
図７は、差分部から出力されてくるデータおよび第１ＲＯＭと第２ＲＯＭとに格納されているデータを示した図である。
図８は、パターン識別部の詳細な構成を示したブロック図である。
図９は、シフトレジスタの動作を説明するための図である。
図１０は、データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置およびスレーブのデータ伝送装置が行う初期動作を示したフローチャートである。
図１１は、データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置およびスレーブのデータ伝送装置が行う初期動作を示したフローチャートである。
図１２は、従来のデータ伝送システムの全体構成を示したブロック図である。
図１３は、従来のデータ伝送システムにおいて、データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置とスレーブのデータ伝送装置との間における信号の流れを示した図である。
図１４は、従来のデータ伝送システムにおいて、データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置とスレーブのデータ伝送装置との間における信号の流れを示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】  それでは、以下に、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るデータ伝送装置が適用されたデータ伝送システムの全体構成を示したブロック図である。
図１において、データ伝送システムは、物理的なトポロジを１本のリング・トポロジとし、複数のノードを１本のリング・トポロジで接続することによって一方向のリング型ＬＡＮを形成している。以下、当該データ伝送システムの一例として、各ノードをデータ伝送装置１ａ〜ｎによって構成し、それぞれ伝送線３ａ〜ｎによってリング状に接続し、伝送されるデータが伝送線３ａ〜ｎを介して一方向に伝送されるシステムを説明する。各データ伝送装置１ａ〜ｎには、それぞれデータ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムに出力する接続機器（例えば、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器）２ａ〜ｎが接続されている。なお、一般的なハードウエアの形態としては、それぞれのデータ伝送装置１ａ〜ｎおよび接続機器２ａ〜ｎが一体的に構成される。
上記データ伝送システムで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（以下、ＭＯＳＴと記載する）がある。ＭＯＳＴを通信プロトコルとして伝送されるデータは、フレームを基本単位として伝送され、各データ伝送装置１の間を次々にフレームが一方向に伝送される。つまり、データ伝送装置１ａは、伝送線３ａを介してデータ伝送装置１ｂに対してデータを出力する。また、データ伝送装置１ｂは、伝送線３ｂを介してデータ伝送装置１ｃに対してデータを出力する。データ伝送装置１ｃ〜ｎは、データ伝送装置１ｂと同様の動作を行って次のデータ伝送装置に対してデータを出力する。そして、データ伝送装置１ｎから出力されたデータは、データ伝送装置１ａに入力する。伝送線３ａ〜ｎにはツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルが用いられ、データ伝送装置１は、互いに電気通信（メタル）を行う。ここで、当該データ伝送システムの電源投入時においては、データ伝送装置１ａが自装置のクロックによりデータを送信するマスタであり、他のデータ伝送装置１ｂ〜ｎがマスタで生成されるクロックに周波数をロックするスレーブである。
ここで、本実施形態に係るデータ伝送システムでは、各データ伝送装置は、４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれかによって通信を行うことができる。ここで、各データ伝送装置が４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれで通信するかについては、通信開始における初期動作時に、マスタのデータ伝送装置１ａが各データ伝送装置１ｂ〜ｎに対して通知する。より具体的には、データ伝送装置１ａは、各データ伝送装置１ｂ〜ｎとクロック同期を取るためのロック信号に４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれで通信するかを識別するための情報を含ませて、各データ伝送装置１ｂ〜ｎに対して送信する。
それでは、図２を用いて、データ伝送装置１の構成について説明する。図２は、当該データ伝送装置１の構成を示したブロック図である。当該データ伝送装置１は、コントローラ５、送受信部１０およびマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）１５を備える。コントローラ５は、例えば、ＬＳＩで構成される。以下、当該データ伝送システムで用いられる通信プロトコルの一例として、ＭＯＳＴが用いられた場合について説明する。
コントローラ５には、データ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムに出力する接続機器２が接続されている。そして、コントローラ５は、その機能の一つとして、接続された接続機器２からのデータをＭＯＳＴで規定されるプロトコルに変換して送受信部１０にデジタルデータＴＸを出力し、送受信部１０から出力されるデジタルデータＲＸがコントローラ５に入力し、接続された接続機器２に伝送する。なお、送受信部１０に入出力される伝送線３の信号形式は、データ伝送システムでの通信開始における初期動作時に設定された４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれかである。
ＭＰＵ１５は、データ伝送装置１が有する各伝送モードに基づいて、コントローラ５、送受信部１０、および上記接続機器２を制御する。例えば、ＭＰＵ１５は、データ伝送装置１が４値マッピングされたデータで通信を行うかまたは８値マッピングされたデータで通信を行うかの切り替え処理等を制御する。
送受信部１０は、典型的にはＬＳＩで構成され、図３に示されるように、トレーニング信号発生部１０５、ロック信号発生部１０８、セレクタ１１０、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１１５、マッピング部１２０、セレクタ１２２、ロールオフフィルタ１２５、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）１３０、差動ドライバ１３５、差動レシーバ１４０、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１４５、ロールオフフィルタ１５０、逆マッピング部１５５、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部１６０、クロック再生部１６５、差分部１７０、大小判定部１８０、パターン識別部１８５および判定部１９０を備える。ここで、各構成要素は、送信系統、受信系統および判定系統の３つに分類される。
まず、送信系統について説明する。送信系統は、トレーニング信号発生部１０５、ロック信号発生部１０８、セレクタ１１０、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１１５、マッピング部１２０、セレクタ１２２、ロールオフフィルタ１２５、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）１３０および差動ドライバ１３５を含み、下位に接続されたデータ伝送装置に対して、信号を送信する。
ロック信号発生部１０８は、各データ伝送装置１ａ〜ｎの間でクロック同期を取るためのロック信号を作成し、図４に示されるように第１ロック信号発生部２５５、第２ロック信号発生部２６０、セレクタ２６５および切替指示部２７０を含む。なお、図４は、当該ロック信号発生部１０８の詳細な構成を示したブロック図である。
第１ロック信号発生部２５５は、図５に示されるようなパターン１ロック信号を作成する。なお、図５は、パターン１ロック信号の波形を示したグラフである。当該パターン１ロック信号は、各データ伝送装置がクロック同期を取るときに用いられる信号であるとともに、各データ伝送装置に対して、８値マッピングされたデータで通信を行うことを通知するための信号である。当該パターン１ロック信号は、１周期が８シンボルからなっており、各シンボルで＋１と−１とが交互に繰り返された信号である。なお、当該パターン１ロック信号は、８値マッピングされた信号である。
第２ロック信号発生部２６０は、図６に示されるようなパターン２ロック信号を作成する。なお、図６は、パターン２ロック信号の波形を示したグラフである。当該パターン２ロック信号は、各データ伝送装置がクロック同期を取るときに用いられる信号であるとともに、各データ伝送装置に対して、４値マッピングされたデータで通信を行うことを通知するための信号である。当該パターン２ロック信号は、１周期が８シンボルからなっており、各シンボルで＋１と−１とが交互に繰り返され、５シンボル目が＋７、６シンボル目が−７となった信号である。なお、当該パターン２ロック信号は、８値マッピングされた信号である。
セレクタ２６５は、切替指示部２７０からの指示に従って、パターン１ロック信号またはパターン２ロック信号のいずれかを出力する。切替指示部２７０は、自機がマスタである場合には、ＭＰＵ１５からの指示に従って、セレクタ２６５に出力させるロック信号の種類を決定し、自機がスレーブである場合には、判定部１９０からの指示に従って、セレクタ２６５に出力させるロック信号の種類を決定する。
次に、トレーニング信号発生部１０５は、各データ伝送装置に４値マッピング用の判定レベルを設定させるあるいは８値マッピング用の判定レベルを設定させるためのトレーニング信号を作成する。当該トレーニング信号発生部１０５は、自機がマスタである場合には、ＭＰＵ１５からの指示に従って、４値マッピング用あるいは８値マッピング用のトレーニング信号を作成し、自機がスレーブである場合には、判定部１９０の指示に従って、４値マッピング用あるいは８値マッピング用のトレーニング信号を作成する。
セレクタ１１０は、コントローラ５から出力されてくるデジタルデータＴＸと、トレーニング信号発生部１０５から出力されてくるトレーニング信号との切替を行う。Ｓ／Ｐ変換部１１５は、多値化伝送を行うために、コントローラ５から出力されるシリアルのデジタルデータＴＸをパラレルに変換する。通信プロトコルがＭＯＳＴであって、８値マッピングされたデータで通信が行われる場合には、コントローラ５から１シンボルで２ビットの情報がデジタルデータＴＸとして出力されるので、Ｓ／Ｐ変換部１１５は、シリアルで入力されたデータを２ビット毎のパラレルデータに変換する。なお、伝送方式が４値マッピングによるデータ通信の場合には、Ｓ／Ｐ変換部１１５は、上記変換を行わない。
マッピング部１２０は、Ｓ／Ｐ変換部１１５から出力されるデータやトレーニング信号発生部１０５が作成したトレーニング信号を、８値または４値のシンボルのいずれかにマッピングを行う。なお、８値のシンボルにマッピングされるか４値のシンボルにマッピングされるかについては、自機がマスタの場合には、ＭＰＵ１５からの指示に従って、また、自機がスレーブである場合には、判定部１９０の指示に従って行われる。
セレクタ１２２は、マッピング部１２０から出力されるデータまたはロック信号発生部１０８から出力されるロック信号のいずれかを出力する。ロールオフフィルタ１２５は、送信する電気信号の帯域制限および符号間干渉を抑えるための波形整形フィルタである。例えば、ロールオフ率１００％のＦＩＲフィルタを使用する。
ＤＡＣ１３０は、ロールオフフィルタ１２５で帯域制限された信号をアナログ信号に変換する。差動ドライバ１３５は、ＤＡＣ１３０から出力されるアナログ信号の強度を増幅して差動信号に変換して伝送線３に送出する。差動ドライバ１３５は、伝送線３が有する２本１組の導線に対して、送出する電気信号を伝送線３の一方側（プラス側）導線に送信し、当該電気信号と正負反対の信号を伝送線３の他方側（マイナス側）に送信する。これによって、伝送３には、プラス側とマイナス側との電気信号が１つのペアとして伝送するため、お互いの電気信号の変化をお互いの電気信号が打ち消しあい、伝送線３からの放射ノイズおよび外部からの電気的影響を軽減することができる。
次に、受信系統について説明する。受信系統は、差動レシーバ１４０、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１４５、ロールオフフィルタ１５０、逆マッピング部１５５、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部１６０およびクロック再生部１６５を含み、上位のデータ伝送装置から送信されてきた信号を受信する。
差動レシーバ１４０は、伝送線３から入力する差動信号を電圧信号に変換してＡＤＣ１４５に出力する。上述したように、伝送線３が有する２本１組の導線に対してプラス側とマイナス側との電気信号が１つのペアとして伝送しているため、差動レシーバ１４０は、プラス側とマイナス側との差から信号を判断するため、外部からの電気的影響に対して効力を発揮する。そして、ＡＤＣ１４５は、差動レシーバ１４０から出力される電圧信号をデジタル信号に変換する。
ロールオフフィルタ５０は、ＡＤＣ１４５から出力されるデジタル信号のノイズ除去を行う波形整形用のＦＩＲフィルタであり、例えば、シンボルレートの１６倍のＦＩＲフィルタが使用される。上述した送信側のロールオフフィルタ１５０と合わせ、符号間干渉のないロールオフ特性を実現する。逆マッピング部１５５は、クロック再生部１６５で再生したクロックに基づいて、受信したデータ値と前値との差分から送信側のマッピング部１２０でマッピングする前のデータを再生する。逆マッピング部１５５における差分処理は、上述したトレーニング信号によって設定された判定レベルを基準に行われ、当該判定レベルは、差分における理想値として用いられる。この逆マッピング部１５５における逆マッピング処理によって、受信した信号がパラレルデータに変換される。Ｐ／Ｓ変換部１６０は、逆マッピング部１５５で判定されたパラレルデータをシリアルのデジタルデータＲＸに変換して、コントローラ５に出力する。
クロック再生部１６５は、ＡＤＣ１４５から出力される伝送線３から受信した信号のクロック成分を再生することによって、伝送路クロック再生を行う。再生されたクロックは、受信側の信号処理および後述する判定系統での判定処理のクロックとして用いられる。
次に、判定系統について説明する。判定系統は、差分部１７０、大小判定部１８０、パターン識別部１８５および判定部１９０を含み、自機の上位に接続されたデータ伝送装置から送信されてきたロック信号に含まれる情報を判定する。より具体的には、判定系統は、送信されてくるロック信号が４値マッピングされたデータで通信を行うことを示しているのか、８値マッピングされたデータで通信を行うことを示しているのかを判定する。
差分部１７０は、クロック再生部１６５が再生したクロックに基づいて、ＡＤＣ１４５から出力されるデジタル信号のシンボルの値を読み出し、読み出したシンボルの値と直前に読み出したシンボルの値との差をとり、当該差の絶対値を大小判定部１８０に出力する。より具体的には、図５に示されるパターン１ロック信号は、各シンボル毎に＋１、−１と交互が繰り返されているので、差分部１７０は、図７（ａ）に示されるデータを出力する。一方、図６に示されるパターン２ロック信号は、＋１、−１、＋１、−１、＋７、−７、＋１、−１と変化しているので、差分部１７０は、図７（ｂ）に示されるデータを出力する。
大小判定部１８０は、差分部１７０から出力される値を所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。より具体的には、例えば、当該所定の閾値が５であったとして、図７（ａ）に示されるデータが入力されてきた場合、大小判定部１８０は、入力されてきたデータを「閾値より小さいこと」を示すＳとしてパターン識別部１８５に出力する。一方、図７（ｂ）に示されるデータが入力されてきた場合、大小判定部１８０は、２の部分については「閾値より小さいこと」を示すＳを出力し、７および１４の部分については「閾値より大きいこと」を示すＬを出力する。なお、実際には、Ｓの場合には０が出力され、Ｌの場合には１が出力される。
パターン識別部１８５は、上位のデータ伝送装置から送信されてきたロック信号がパターン１ロック信号であるかまたはパターン２ロック信号であるかを判定し、図８に示されるように、シフトレジスタ２０５、第１比較器２１０、第１ＲＯＭ２１５、第１カウンタ２２５、第２比較器２３０、第２ＲＯＭ２３５および第２カウンタ２４０を含む。図８は、当該パターン識別部１８５の詳細な構成を示したブロック図である。
シフトレジスタ２０５は、所定のビット数のデータを蓄積しており、大小判定部１８０から１ビット新たにデータが入力される毎に古い方から１ビット分だけデータを消去していく。より具体的には、図９（ａ）に示されるように、本実施形態では、シフトレジスタ２０５は、８ビットのデータを記憶することができる。そして、図９（ｂ）および（ｃ）に示されるように、当該シフトレジスタ２０５は、新たに「Ｓ」を示すのビットが入力してくると、最も古いデータである「Ｓ」を示すビットを破棄する。なお、図９は、シフトレジスタの動作の一例を示した図である。
第１ＲＯＭ２１５には、図７（ｃ）に示されるデータが格納される。当該図７（ｃ）に示されるデータは、パターン１ロック信号が差分部１７０に入力された場合に、当該差分部１７０から出力されるデータである。
第１比較器２１０は、シフトレジスタ２０５に１ビットのデータが入力される毎に、当該シフトレジスタ２０５に記憶されているデータと第１ＲＯＭ２１５に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者が一致する場合には、当該第１比較器２１０は、第１カウンタ２２５に対して、一致したことを示す「１」を出力する。一方、両者が一致しない場合には、当該第１比較器２１０は、第１カウンタ２２５に対して、一致しなかったことを示す「０」を出力する。
第１カウンタ２２５は、第１比較器２１０が出力した「１」の個数をカウントし、カウント数が１６に達したら、その旨を判定部１９０に出力する。なお、当該カウント数は、１６に限られない。
第２ＲＯＭ２３５には、図７（ｄ）に示されるデータが格納される。当該図７（ｄ）に示されるデータは、パターン２ロック信号が差分部１７０に入力された場合に、当該差分部１７０から出力されるデータである。なお、４番目と６番目のデータは、Ｘとなっているが、当該部分は、ＳでもＬでもかまわないことを示している。これは、４番目および６番目のデータが図７（ｂ）に示されるように７であり、所定の閾値によってＬあるいはＳと流動的に変化し得る値であり、当該部分が判定に用いられるのは妥当でないからである。
第２比較器２３０は、シフトレジスタ２０５に１ビットのデータが入力される毎に、当該シフトレジスタ２０５に記憶されているデータと第２ＲＯＭ２３０に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者が一致する場合には、当該第２比較器２３０は、第２カウンタ２４０に対して、一致したことを示す「１」を出力する。一方、両者が一致しない場合には、当該第２比較器２３０は、第２カウンタ２４０に対して、一致しなかったことを示す「０」を出力する。
第２カウンタ２４０は、第２比較器２３０が出力した「１」の個数をカウントし、カウント数が１６に達したら、その旨を判定部１９０に出力する。なお、当該カウント数は、１６に限られない。
判定部１９０は、第１カウンタ２２５および第２カウンタ２４０のいずれかから出力されてきた出力結果に基づいて、送信されてきたロック信号がパターン１ロック信号かパターン２ロック信号かを判定する。すなわち、当該判定部１９０は、８値マッピングのデータにより通信を行うか、４値マッピングのデータにより通信を行うかを判定する。
ここで、上述したように、パターン識別部１８５に図７（ａ）あるいは（ｂ）に示されるようなデータがそのまま入力されない理由について説明する。本実施形態に係るデータ伝送システムでは、トレーニング信号が各データ伝送装置に送信される前に、判定処理が行われる。その為、各データ伝送装置では、トレーニング処理が行われておらず、データの判定レベルの設定も行われていない。その結果、各データ伝送装置は、データの信号レベルの細かな判定を行うことができない。そこで、本実施形態に係るデータ伝送装置は、データの信号レベルが閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号とを識別している。
以上のように構成されたデータ伝送システムについて、以下に動作を説明する。なお、本実施形態で示す各処理は、コンピュータを用いてソフトウェア的に実現するか、あるいはそれら各処理を行う専用のハードウエア回路を用いて実現することができる。
それでは、以下に、当該データ伝送システムにおいて、データ通信が開始されるまでの間に、各データ伝送装置が行う初期動作について図面を参照しながら説明する。ここで、図１０および１１は、データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置およびスレーブのデータ伝送装置が行う初期動作を示したフローチャートである。なお、ここでは、マスタは、データ伝送装置１ａであり、スレーブは、データ伝送装置１ｂ〜ｎである。
まず、データ伝送システムに接続された全てのデータ伝送装置１ａ〜１ｎの電源がＯＮされることによって、データ伝送システムのパワーがＯＮされる（ステップＳ５およびＳ１００）。この際、マスタのデータ伝送装置１ａのＭＰＵ１５は、４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれでデータ通信を行うのかを決定する（ステップＳ１０）。その後、データ伝送装置１ａ〜１ｎに設けられたＭＰＵ１５の制御によって、それぞれのデータ伝送装置１ａ〜１ｎの設定がリセットされる（ステップＳ１５およびＳ１０５）。
次に、マスタのデータ伝送装置１ａは、自機のＭＰＵ１５において、ステップＳ１０で決定された通信方式が４値マッピングされたデータによる通信であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。４値マッピングされたデータによる通信でない場合には、本処理はステップＳ２５に進む。一方、４値マッピングされたデータによる通信である場合には、本処理はステップＳ３０に進む。
４値マッピングされたデータによる通信でない場合、マスタのデータ伝送装置１ａは、８値マッピングされたデータによる通信を開始する旨の情報を含んだパターン１ロック信号を選択する（ステップＳ２５）。当該ステップＳ２５において、当該データ伝送装置１ａ内で行われる動作について詳しく説明する。
８値マッピングされたデータによる通信である場合には、ＭＰＵ１５は、その旨をロック信号発生部１０８の切替指示部２７０に通知する。応じて、切替指示部２７０は、セレクタ２６５に対して、第１ロック信号発生部２５５から出力されるパターン１ロック信号を出力するように制御する。これにより、パターン１ロック信号が選択される。
一方、４値マッピングされたデータによる通信である場合、マスタのデータ伝送装置１ａは、４値マッピングされたデータによる通信を開始する旨の情報を含んだパターン２ロック信号を選択する（ステップＳ３０）。当該ステップＳ３０において、当該データ伝送装置１ａ内で行われる動作について詳しく説明する。
４値マッピングされたデータによる通信である場合には、ＭＰＵ１５は、その旨をロック信号発生部１０８の切替指示部２７０に通知する。応じて、切替指示部２７０は、セレクタ２６５に対して、第２ロック信号発生部２６０から出力されるパターン２ロック信号を出力するように制御する。これにより、パターン２ロック信号が選択される。
次に、マスタのデータ伝送装置１ａは、上記ステップＳ２５または３０で選択したロック信号を送信する（ステップＳ３５）。より具体的には、セレクタ１２２から出力されたロック信号が、ロールオフフィルタ１２５から差動ドライバ１３５の間で所定の処理が施されて、スレーブのデータ伝送装置１ｂへと送信される。
これに対して、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、リセット後、ロック信号を受信したか否かを判定しながら待機している（ステップＳ１１０）。ここで、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号を、データ伝送装置１ｂが受信した場合には、本処理はステップＳ１１５に進む。一方、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号を、データ伝送装置１ｂが受信しなかった場合には、本処理はステップＳ１１０に戻る。
ロック信号が受信された場合、スレーブのデータ伝送装置１ｂの判定系統は、当該ロック信号がパターン１ロック信号であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。ここで、当該ステップＳ１１５において、スレーブのデータ伝送装置１ｂ内で行われる処理について詳しく説明する。
マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号は、差動レシーバ１４０およびＡＤＣ１４５で所定の処理が施されて、クロック再生部１６５および差分部１７０に出力される。クロック再生部１６５は、当該ロック信号に基づいて、クロックの再生を行う。一方、差分部１７０は、当該クロック再生部１６５のクロックの再生に基づいて、ロック信号の各シンボル間の値の差を求めて、図７（ａ）または（ｂ）に示されるようなデータを大小判定部１８０に出力する。
次に、大小判定部１８０は、差分部１７０から出力されてきた各データが、所定の閾値よりも大きいか否かを判定し、当該判定結果をパターン識別部１８５に出力する。より具体的には、パターン識別部１８５は、当該所定の閾値が５である場合には、図７（ａ）の入力データに対してＳ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｓという判定結果を出力し、図７（ｂ）の入力データに対してＳ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｓという判定結果を出力する。応じて、パターン識別部１８５のシフトレジスタ２０５には、上記２種類の判定結果のいずれかが１ビットずつ入力してくる。
第１比較器２１０は、第１ＲＯＭ２１５に格納されたパターン１ロック信号を示すデータと、シフトレジスタ２０５に記憶されているデータとを当該シフトレジスタ２０５にデータが１ビット入力される毎に比較し、一致する場合には、「１」を第１カウンタ２２５に出力する。同様に、第２比較器２３０は、第２ＲＯＭ２３５に格納されたパターン２ロック信号を示すデータと、シフトレジスタ２０５に記憶されているデータとを当該シフトレジスタ２０５にデータが１ビット入力される毎に比較し、一致する場合には、「１」を第２カウンタ２４０に出力する。
第１カウンタ２２５は、第１比較器２１０から出力されてくる「１」の数をカウントする。第２カウンタ２４０は、第２比較器２３０から出力されてくる「１」の数をカウントする。そして、両カウンタは、カウントした「１」の数が１６回となった段階で、判定部１９０に対して、その旨を通知する。
最後に、判定部１９０は、いずれのカウンタから通知があったかを判定する。ここで、判定部１９０は、第１カウンタ２２５から通知があった場合には、パターン１ロック信号を受信したと判定し、データ伝送システムにおいて８値マッピングされたデータによる通信が行われると認識する。一方、判定部１９０は、第２カウンタ２４０から通知があった場合には、パターン２ロック信号を受信したと判定し、データ伝送システムにおいて４値マッピングされたデータによる通信が行われると認識する。そして、判定部１９０は、認識結果を接続された各構成部に対して通知する。これにより、ステップＳ１１５の判定処理が終了する。
それでは、図１０のフローチャートの説明に戻る。ステップＳ１１５においてロック信号がパターン１ロック信号である場合には、本処理はステップＳ１２０に進む。一方、ステップＳ１１５においてロック信号がパターン１ロック信号でない場合には、本処理はステップＳ１２５に進む。
ロック信号がパターン１ロック信号である場合、ロック信号発生部１０８は、パターン１ロック信号を選択して出力する（ステップＳ１２０）。なお、当該ステップＳ１２０で行われる処理は、ＭＰＵ１５からの指示が判定部１９０からの通知に変わった点以外は、上記ステップＳ２５と同様であるので、説明を省略する。
一方、ロック信号がパターン２ロック信号である場合、ロック信号発生部１０８は、パターン２ロック信号を選択して出力する（ステップＳ１２５）。なお、当該ステップＳ１２５で行われる処理は、ＭＰＵ１５からの指示が判定部１９０からの通知に変わった点以外は、上記ステップＳ３０と同様であるので、説明を省略する。
この後、ロック信号発生部１０８が出力したロック信号は、スレーブのデータ伝送装置１ｂの送受信部１０から次のデータ伝送装置１ｃに出力される。なお、データ伝送装置１ｃ〜ｎの送受信部１０でも、上記ステップＳ１１０〜１３０までの処理が行われる。そして、最後に、スレーブのデータ伝送装置１ｎは、ロック信号をマスタのデータ伝送装置１ａに出力する。応じて、マスタのデータ伝送装置１ａは、当該ロック信号を受信する（ステップＳ４０）。
次に、マスタのデータ伝送装置１ａのＭＰＵ１５は、通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信であるか否かを判定する（ステップＳ４５）。当該判定は、ＭＰＵ１５がシステムパワーオン時に、４値マッピングまたは８値マッピングいずれを選択したかにより判断される。通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信である場合には、本処理はステップＳ５０に進む。一方、通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信でない場合には、本処理はステップＳ５５に進む。
通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信である場合には、ＭＰＵ１５は、トレーニング信号発生部１０５に、４値マッピング用のトレーニング信号を選択させて、出力させる（ステップＳ５０）。
一方、通信の方式が８値マッピングされたデータによる通信である場合には、ＭＰＵ１５は、トレーニング信号発生部１０５に、８値マッピング用のトレーニング信号を選択させて、出力させる（ステップＳ５５）。
トレーニング信号発生部１０５から出力されたトレーニング信号は、セレクタ１１０を通過し、Ｓ／Ｐ変換部１１５から差動ドライバ１３５の間で所定の処理が施され、スレーブのデータ伝送装置１ｂに送信される（ステップＳ６０）。
これに対して、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、ステップＳ１３０におけるロック信号送信後、トレーニング信号を受信したか否かを判定しながら待機している（ステップＳ１３５）。ここで、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたトレーニング信号を、データ伝送装置１ｂが受信した場合には、本処理はステップＳ１４０に進む。一方、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号を、データ伝送装置１ｂが受信しなかった場合には、本処理はステップＳ１３５に戻る。
トレーニング信号が受信された場合、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。当該判定は、ステップＳ１１５における判定で、判定部１９０が、４値マッピングされたデータによる通信かまたは８値マッピングされたデータによる通信かいずれを認識したのかによって、トレーニング信号発生部１０５で判断される。
通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信であると判定された場合には、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、逆マッピング部１５５において受信したトレーニング信号を用いて、４値マッピングされたデータによる通信のためのマッピング処理を行う（ステップＳ１４３）。次に、トレーニング信号発生部１０５は、４値マッピング用のトレーニング信号を選択して、出力する（ステップＳ１４５）。なお、当該ステップＳ１４５で行われる処理は、ステップＳ５０で行われる処理と同様であるので、詳細な説明を省略する。
一方、通信の方式が８値マッピングされたデータによる通信であると判定された場合には、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、逆マッピング部１５５において受信したトレーニング信号を用いて、８値マッピングされたデータによる通信のためのマッピング処理を行う（ステップＳ１４７）。次に、トレーニング信号発生部１０５は、８値マッピング用のトレーニング信号を選択して、出力する（ステップＳ１５０）。なお、当該ステップＳ１５０で行われる処理は、ステップＳ５５で行われる処理と同様であるので、詳細な説明を省略する。
スレーブのデータ伝送装置１ｂは、トレーニング信号発生部１０５が出力したトレーニング信号を次のスレーブのデータ伝送装置１ｃに対して送信する（ステップＳ１５５）。なお、当該ステップＳ１５５で行われる処理は、ステップＳ６０で行われる処理と同様であるので、詳細な説明は省略する。
この後、データ伝送装置１ｃ〜ｎの送受信部１０でも、上記ステップＳ１３５〜１５５までの処理が行われる。そして、最後に、スレーブのデータ伝送装置１ｎは、トレーニング信号をマスタのデータ伝送装置１ａに出力する。応じて、マスタのデータ伝送装置１ａは、当該トレーニング信号を受信する（ステップＳ６５）。これにより、トレーニング処理が終了し、当該データ伝送システム内のデータ通信が開始される（ステップＳ７０とステップＳ１６０）。
以上のように、本実施形態に係るデータ伝送システムによれば、マスタのデータ伝送装置が初期動作時において、所定の情報が埋め込まれたロック信号を各スレーブのデータ伝送装置に送信する。そのため、各スレーブのデータ伝送装置は、トレーニング前に所定の情報を取得することが可能となる。その結果、例えば、各スレーブのデータ伝送装置は、４値マッピングされたデータによる通信または８値マッピングされたデータによる通信のいずれが行われるのかを、トレーニング前に認識することが可能となる。これにより、従来のデータ伝送システムでは、２度行う必要があったトレーニング処理が１度ですむようになる。
なお、本実施形態では、ロック信号に、４値マッピングされたデータによる通信または８値マッピングされたデータによる通信のいずれで通信が行われるかの情報が埋め込まれていたが、当該多値マッピングの値はこれに限られない。例えば、当該多値マッピングの値は５値であっても構わない。
なお、本実施形態では、ロック信号に、４値マッピングされたデータによる通信または８値マッピングされたデータによる通信のいずれで通信が行われるかの情報が埋め込まれていたが、当該ロック信号に埋め込まれる情報はこれに限られない。当該ロック信号に埋め込まれる情報は、初期動作時に各スレーブのデータ伝送装置に通知すべき情報であればよい。
なお、本実施形態では、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号との２種類のロック信号が用いられていたが、ロック信号の種類の数および波形はこれに限られない。
なお、本実施形態では、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号とを識別するために、図７に示されるように各シンボル間の信号レベルの差分を比較しているが、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号との識別方法は、これに限られない。より具体的には、第１比較器２１０および第２比較器２３０は、受信したロック信号の各シンボルの値を比較して、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号を識別してもよい。この場合には、各シンボルの値が第１ＲＯＭ２１５および第２ＲＯＭ２３５に格納されることになる。
【産業上の利用可能性】  本発明に係るデータ伝送システムは、トレーニング処理が行われる前に予め、データ伝送方式等を通知するための所定の情報を各データ伝送装置に通知することができる効果を有し、複数のデータ伝送装置がリング状に接続されたリング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、一方向にデータを送信するデータ伝送システム等として有用である。
【図１】
2004059931.tif 000003
【図２】
2004059931.tif 000004
【図３】
2004059931.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004059931.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004059931.tif 000013
【図１２】
2004059931.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年4月20日(2005.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ伝送装置がリング状に接続されたリング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、一方向にデータを送信するデータ伝送システムであって、
前記複数のデータ伝送装置の内、１台はマスタデータ伝送装置であり、それ以外はスレーブデータ伝送装置であり、
前記マスタデータ伝送装置は、
前記リング型ネットワークの初期動作において、前記スレーブデータ伝送装置とクロック同期を取るためにシンボル毎に正側と負側とに交互にマッピングされるロック信号であって、複数用意された通信モードに応じて異なる振幅レベルでマッピングされるロック信号を作成するマスタロック信号作成手段と、
前記マスタロック信号作成手段が作成した前記ロック信号を、前記リング型ネットワーク内において循環させるために下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力するマスタ送信手段とを備え、
前記スレーブデータ伝送装置は、
前記マスタ送信手段から出力された前記ロック信号を受信するスレーブ受信手段と、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号から前記所定の情報を取得する情報取得手段とを備える、データ伝送システム。
【請求項２】
前記マスタロック信号作成手段は、複数パターンの前記所定の情報を含む複数パターンのロック信号を作成し、
前記マスタデータ伝送装置は、前記複数パターンのロック信号の内、いずれのパターンのロック信号を前記マスタロック信号作成手段に出力させるかを決定する決定手段をさらに備え、
前記マスタ送信手段は、前記決定手段が前記マスタロック信号作成手段に出力させたパターンのロック信号を送信することを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
前記情報取得手段は、
前記複数のパターンのロック信号と同じ信号を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号と、前記記憶手段が記憶している信号とを比較して、いずれのパターンの前記ロック信号を取得したのかを判定することで、前記所定の情報を取得することを特徴とする、請求項２に記載のデータ伝送システム。
【請求項４】
前記情報取得手段は、
前記ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルにおける信号レベルとの差のパターンを、前記複数パターンのロック信号毎に記憶する記憶手段と、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルの信号レベルとの差を求める差分手段とをさらに含み、
前記差分手段が求めた差と、前記記憶手段が記憶しているロック信号の差のパターンとを比較して、いずれのパターンの前記ロック信号を取得したのかを判定することで、前記所定の情報を取得することを特徴とする、請求項２に記載のデータ伝送システム。
【請求項５】
前記スレーブデータ伝送装置は、
前記情報取得手段が判定したパターンの前記ロック信号と同じパターンのロック信号を作成するスレーブロック信号作成手段と、
前記スレーブロック信号作成手段が作成した前記ロック信号を、自機の下位に接続された前記データ伝送装置に送信するスレーブ送信手段とを備える、請求項３に記載のデータ伝送システム。
【請求項６】
前記スレーブデータ伝送装置は、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号に基づいて、前記マスタデータ伝送装置とクロック同期を取る同期手段をさらに備え、
前記情報取得手段は、前記同期手段が取ったクロック同期のタイミングに基づいて、前記ロック信号に含まれている前記所定の情報を取得する、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項７】
前記所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項８】
各前記データ伝送装置は、電気信号により通信を行うことを特徴とする、請求項７に記載のデータ伝送システム。
【請求項９】
前記リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、
前記所定の情報は、前記リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項１０】
前記リング型ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、
前記多値の電気信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、
前記リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、前記複数の判定レベルの設定方式であることを特徴とする、請求項９に記載のデータ伝送システム。
【請求項１１】
１以上のスレーブデータ伝送装置と共にリング状に接続されてリング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、データを一方向に送信するマスタデータ伝送装置であって、
前記リング型ネットワークの初期動作において、前記スレーブデータ伝送装置とクロック同期を取るためにシンボル毎に正側と負側とに交互にマッピングされるロック信号であって、複数用意された通信モードに応じて異なる振幅レベルでマッピングされるロック信号を作成するマスタロック信号作成手段と、
前記マスタロック信号作成手段が作成した前記ロック信号を、前記リング型ネットワーク内において循環させるために下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力するマスタ送信手段とを備える、マスタデータ伝送装置。
【請求項１２】
前記マスタロック信号作成手段は、複数パターンの前記所定の情報を含む複数パターンのロック信号を作成し、
前記マスタデータ伝送装置は、前記複数パターンのロック信号の内、いずれのパターンのロック信号を前記マスタロック信号作成手段に出力させるかを決定する決定手段をさらに備え、
前記マスタ送信手段は、前記決定手段が前記マスタロック信号作成手段に出力させたパターンのロック信号を送信することを特徴とする、請求項１１に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１３】
前記所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることを特徴とする、請求項１１に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１４】
前記データは、電気信号により送信されることを特徴とする、請求項１３に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１５】
前記リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、
前記所定の情報は、前記リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であることを特徴とする、請求項１１に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１６】
前記リング型ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、
前記多値の電気信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、
前記リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、前記複数の判定レベルの設定方式であることを特徴とする、請求項１５に記載のマスタデータ伝送装置。
【請求項１７】
１台のマスタデータ伝送装置と共にリング状に少なくとも１台以上で接続されてリング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、データを一方向に送信するスレーブデータ伝送装置であって、
前記マスタデータ伝送装置は、前記リング型ネットワーク内においてクロック同期を取るためにシンボル毎に正側と負側とに交互にマッピングされるロック信号であって、複数用意された通信モードに応じて異なる振幅レベルでマッピングされるロック信号を、当該リング型ネットワーク内を循環させるために、下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力し、
前記マスタデータ伝送装置から出力された前記ロック信号を受信するスレーブ受信手段と、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号から前記所定の情報を取得する情報取得手段とを備える、スレーブデータ伝送装置。
【請求項１８】
前記マスタデータ伝送装置は、複数パターンの前記所定の情報を含む複数パターンのロック信号のいずれかを、前記リング型ネットワーク内を循環させるために送信し、
前記情報取得手段は、
前記複数のパターンのロック信号と同じ信号を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記スレーブ受信手段が受信したロック信号と、前記記憶手段が記憶している信号とを比較して、いずれのパターンの前記ロック信号を取得したのかを判定することで、前記所定の情報を取得することを特徴とする、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項１９】
前記マスタデータ伝送装置は、複数パターンの前記所定の情報を含む複数パターンのロック信号のいずれかを、前記リング型ネットワーク内を循環させるために送信し、
前記情報取得手段は、
前記ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルにおける信号レベルとの差のパターンを、前記複数パターンのロック信号毎に記憶する記憶手段と、
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルの信号レベルとの差を求める差分手段とをさらに含み、
前記差分手段が求めた差と、前記記憶手段が記憶しているロック信号の差のパターンとを比較して、いずれのパターンの前記ロック信号を取得したのかを判定することで、前記所定の情報を取得することを特徴とする、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２０】
前記情報取得手段が判定したパターンの前記ロック信号と同じパターンのロック信号を作成するスレーブロック信号作成手段と、
前記スレーブロック信号作成手段が作成した前記ロック信号を、自機の下位に接続された前記マスタデータ伝送装置または他の前記スレーブデータ伝送装置に送信するスレーブ送信手段とを備える、請求項１８に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２１】
前記スレーブ受信手段が受信した前記ロック信号に基づいて、前記マスタデータ伝送装置とクロック同期を取る同期手段をさらに備え、
前記情報取得手段は、前記同期手段が取ったクロック同期のタイミングに基づいて、前記ロック信号に含まれている前記所定の情報を取得する、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２２】
前記所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることを特徴とする、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２３】
前記データは、電気信号により送信されることを特徴とする、請求項２２に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２４】
前記リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、
前記所定の情報は、前記リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であることを特徴とする、請求項１７に記載のスレーブデータ伝送装置。
【請求項２５】
前記リング型ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、
前記多値の電気信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、
前記リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、前記複数の判定レベルの設定方式であることを特徴とする、請求項２４に記載のスレーブデータ伝送装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ伝送システムに関する発明であって、より特定的には、複数のデータ伝送装置がリング状に接続されたリング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、一方向にデータを送信するデータ伝送システムに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーナビゲーションやＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）といったインターネットや画像情報を自動車内等の空間において伝送する場合、大容量かつ高速な通信が要求される。このようなデジタル化した映像や音声データ、あるいはコンピュータデータ等のデジタルデータを伝送するための通信方式の検討が盛んに行われ、自動車内等の空間においてもデジタルデータを伝送するネットワークの導入が本格化してきている。この車内ネットワークは、例えば、物理的なトポロジを１本のリング・トポロジとし、複数のノードを１本のリング・トポロジで接続させることによって一方向のリング型ＬＡＮを形成し、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器等に対して統合化した接続を目指している。上記リング型ＬＡＮで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（以下、ＭＯＳＴと記載する）がある。このＭＯＳＴでは、通信プロトコルだけでなく、分散システムの構築方法まで言及しており、ＭＯＳＴネットワークのデータは、フレームを基本単位として伝送され、各ノードを次々にフレームが一方向に伝送される。
【０００３】
ところで、車内等に設けられるリング型ＬＡＮの場合、放射ノイズが自動車等に搭載された他の電子機器の誤動作の原因になることがあり、また、他の機器からの放射ノイズの影響を受けることなく正確に伝送する必要もある。このため、従来のＭＯＳＴを用いたリング型ＬＡＮでは、各ノードを光ファイバーケーブルで接続することによって、電磁波の発生を防止しながら耐ノイズ性を向上させている。
【０００４】
一方、ツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルを用いた電気通信（メタル）を行い、放射ノイズが少なく耐ノイズ性を向上しながら２０Ｍｂｐｓを超えるような高速なデータ伝送を可能にしているものもある（例えば国際公開第０２／３００７９号パンフレット参照。）。
【０００５】
ここで、上述したような各ノードが安価なケーブルで接続されたデータ伝送システムについて、図面を参照しながら説明する。図１２は、当該データ伝送システムの構成を示したブロック図である。
【０００６】
図１２に示されるデータ伝送システムは、データ伝送装置１００ａ〜ｎと、伝送線３００ａ〜ｎとを備える。データ伝送装置１００ａ〜ｎの内、１台は、マスタデータ伝送装置１００ａであり、その他はスレーブデータ伝送装置１００ｂ〜ｎである。各データ伝送装置１００ａ〜ｎは、伝送線３００ａ〜ｎによりリング状に接続されている。各データ伝送装置１００ａ〜ｎの間では、ＭＯＳＴの通信プロトコルに従って矢印の方向にデータが伝送される。
【０００７】
ここで、上述したデータ伝送システムでは、通常いわゆる８値マッピングされたデジタルデータが用いられたデータ伝送が行われている。当該８値マッピングされたデジタルデータによるデータ伝送とは、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送する多値化伝送において、信号レベルを８段階に割り当ててデータ伝送する方法である（詳しくは、特許文献１参照）。これに対して、近年では、８値マッピングされたデータを用いたデータ伝送の他に、例えば４値マッピングや５値マッピングされたデータを用いたデータ伝送といった８値マッピングされたデータを用いたデータ伝送以外のデータ伝送方式も提案され始めている。そして、このようなさまざまな種類のデータ伝送方式が登場したことにより、その使用状況に応じて、データ伝送方式を切り替えるようなデータ伝送システムが提案され始めている。このようなデータ伝送方式の切り替えは、一般的には、図１３および１４に示されるような流れに従って行われる。それでは、以下に、当該データ伝送方式の切り替えについて詳しく説明する。
【０００８】
まず、マスタであるデータ伝送装置１００ａは、他のデータ伝送装置とクロック同期を取るためのロック信号を発生し、データ伝送装置１００ｂに送信する。当該ロック信号を受信したデータ伝送装置１００ｂは、取得したロック信号を再生して、データ伝送装置１００ａとクロック同期を取る。次に、当該データ伝送装置１００ｂは、ロック信号を発生し、データ伝送装置１００ｃに送信する。この後、データ伝送装置１００ｃ〜ｎは、データ伝送装置１００ｂと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置１００ｎが送信したロック信号がデータ伝送装置１００ａに到達する。これにより、各データ伝送装置１００ａ〜ｎの間でクロック同期が取られる。
【０００９】
次に、データ伝送装置１００ａは、データ判定の基準となる判定レベルの設定のためのトレーニング信号を作成して、データ伝送装置１００ｂに送信する。なお、ここで送信されるトレーニング信号は、８値マッピング用のトレーニング信号であってもよいし、その他の方式用のトレーニング信号であってもよいが、ここでは８値マッピング用のトレーニング信号が送信されるものとする。
【００１０】
トレーニング信号を受信したデータ伝送装置１００ｂは、取得したトレーニング信号を用いて、８値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルを設定する。そして、当該データ伝送装置１００ｂは、８値マッピング用のトレーニング信号を作成して、次のデータ伝送装置１００ｃに送信する。この後、データ伝送装置１００ｃ〜ｎは、データ伝送装置１００ｂと同様の動作を行う。そして、データ伝送装置１００ｎから送信されたトレーニング信号は、データ伝送装置１００ａに到達する。これにより、当該データ伝送システム内のデータ伝送装置１００ａ〜ｎは、８値マッピング用のデータ判定の基準となる判定レベルに設定される。
【００１１】
次に、データ伝送装置１００ａは、８値マッピングまたはその他の方式のいずれでデータ伝送を行うのかを他のデータ伝送装置１００ｂ〜ｎに通知するための識別信号をデータ伝送装置１００ｂに対して送信する。
【００１２】
識別信号を受信したデータ伝送装置１００ｂは、受信した識別信号に基づいて、いずれの方式によってデータ伝送が行われるのかを判定する。その後、データ伝送装置１００ｂは、判定結果に基づいて、識別信号を発生し、次のデータ伝送装置に対して送信する。この後、データ伝送装置１００ｃ〜ｎは、データ伝送装置１００ｂと同様の動作を行う。データ伝送装置１００ｎから送信された識別信号は、データ伝送装置１００ａで受信される。これにより、当該データ伝送システム内の各データ伝送装置１００ａ〜ｎは、データの伝送方式を認識する。
【００１３】
次に、データ伝送装置１００ａは、各データ伝送装置が認識したデータ伝送方式のトレーニング信号を作成して、データ伝送装置１００ｂに送信する。この後、各データ伝送装置では、前述のトレーニング処理と同様の処理が行われる。これにより、各データ伝送装置１００ａ〜ｎに、通信に用いられるデータ伝送方式のデータ判定の基準となる判定レベルが設定される。その後、当該データ伝送システム内でデータの通信が開始される。
【特許文献１】国際公開第０２／３００７７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以上のように、上記従来のデータ伝送システムでは、ロック信号による同期処理の後に、一度トレーニング処理が行われ、当該トレーニング処理により設定された判定レベルが用いられて、８値マッピングであるかその他の方式であるかの識別処理が行われる。そして、上記識別処理で識別された伝送方式用のトレーニング信号で再度トレーニング処理が行われてからデータ通信が開始される。すなわち、従来のデータ伝送システムでは、２度のトレーニング処理が必要となっていた。これは、上記従来のデータ伝送システムでは、トレーニング処理が行われた後でなければ、データ伝送方式を識別するための識別処理ができなかったからである。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、トレーニング処理が行われる前に予め、データ伝送方式等を通知するための所定の情報を各データ伝送装置に通知することができるデータ伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係るデータ伝送システムでは、マスタロック信号作成手段は、リング型ネットワークの初期動作において、スレーブデータ伝送装置とクロック同期を取るためにシンボル毎に正側と負側とに交互にマッピングされるロック信号であって、複数用意された通信モードに応じて異なる振幅レベルでマッピングされるロック信号を作成し、マスタ送信手段は、マスタロック信号作成手段が作成したロック信号を、リング型ネットワーク内において循環させるために下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力し、スレーブ受信手段は、マスタ送信手段から出力されたロック信号を受信し、情報取得手段は、スレーブ受信手段が受信したロック信号から所定の情報を取得するようにしている。
【００１７】
また、マスタロック信号作成手段は、複数パターンの所定の情報を含む複数パターンのロック信号を作成し、マスタデータ伝送装置は、複数パターンのロック信号の内、いずれのパターンのロック信号をマスタロック信号作成手段に出力させるかを決定する決定手段をさらに備えており、マスタ送信手段は、決定手段がマスタロック信号作成手段に出力させたパターンのロック信号を送信するようにしてもよい。
【００１８】
また、情報取得手段は、複数のパターンのロック信号と同じ信号を記憶する記憶手段をさらに備え、スレーブ受信手段が受信したロック信号と、記憶手段が記憶している信号とを比較して、いずれのパターンのロック信号を取得したのかを判定することで、所定の情報を取得するようにしてもよい。
【００１９】
また、情報取得手段は、ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルにおける信号レベルとの差のパターンを、複数パターンのロック信号毎に記憶する記憶手段と、スレーブ受信手段が受信したロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルの信号レベルとの差を求める差分手段とをさらに含み、差分手段が求めた差と、記憶手段が記憶しているロック信号の差のパターンとを比較して、いずれのパターンのロック信号を取得したのかを判定することで、所定の情報を取得することを特徴とするようにしてもよい。
【００２０】
また、スレーブデータ伝送装置は、情報取得手段が判定したパターンのロック信号と同じパターンのロック信号を作成するスレーブロック信号作成手段と、スレーブロック信号作成手段が作成したロック信号を、自機の下位に接続されたデータ伝送装置に送信するスレーブ送信手段とを備えていてもよい。
【００２１】
また、スレーブデータ伝送装置は、スレーブ受信手段が受信したロック信号に基づいて、マスタデータ伝送装置とクロック同期を取る同期手段をさらに備え、情報取得手段は、同期手段が取ったクロック同期のタイミングに基づいて、ロック信号に含まれている所定の情報を取得するようにしてもよい。
【００２２】
また、所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることが望ましい。
【００２３】
また、各データ伝送装置は、電気信号により通信を行うことが望ましい。
【００２４】
リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、所定の情報は、リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であることが望ましい。
【００２５】
また、リング型ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、多値の電気信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、複数の判定レベルの設定方式であってもよい。
【００２６】
また、本発明は、システムのみならず、当該システムで用いられるマスタデータ伝送装置に対しても向けられている。具体的には、当該マスタデータ伝送装置では、マスタロック信号作成手段は、リング型ネットワークの初期動作において、スレーブデータ伝送装置とクロック同期を取るためにシンボル毎に正側と負側とに交互にマッピングされるロック信号であって、複数用意された通信モードに応じて異なる振幅レベルでマッピングされるロック信号を作成し、マスタ送信手段は、マスタロック信号作成手段が作成したロック信号を、リング型ネットワーク内において循環させるために下位に接続されたスレーブデータ伝送装置に対して出力する。
【００２７】
また、マスタロック信号作成手段は、複数パターンの所定の情報を含む複数パターンのロック信号を作成し、マスタデータ伝送装置は、複数パターンのロック信号の内、いずれのパターンのロック信号をマスタロック信号作成手段に出力させるかを決定する決定手段をさらに備え、マスタ送信手段は、決定手段がマスタロック信号作成手段に出力させたパターンのロック信号を送信するようにしてもよい。
【００２８】
また、所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることが望ましい。
【００２９】
また、データは、電気信号により送信されることが望ましい。
【００３０】
また、リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、所定の情報は、リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であってもよい。
【００３１】
また、リング型ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、多値の電気信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、複数の判定レベルの設定方式であってもよい。
【００３２】
また、本発明は、マスタデータ伝送装置のみならず、スレーブデータ伝送装置に対しても向けられている。具体的には、スレーブ受信手段は、マスタデータ伝送装置から出力されたロック信号を受信し、情報取得手段は、スレーブ受信手段が受信したロック信号から所定の情報を取得するようにしてもよい。
【００３３】
マスタデータ伝送装置は、複数パターンの所定の情報を含む複数パターンのロック信号のいずれかを、リング型ネットワーク内を循環させるために送信し、情報取得手段は、複数のパターンのロック信号と同じ信号を記憶する記憶手段をさらに備え、スレーブ受信手段が受信したロック信号と、記憶手段が記憶している信号とを比較して、いずれのパターンのロック信号を取得したのかを判定することで、所定の情報を取得するようにしてもよい。
【００３４】
また、マスタデータ伝送装置は、複数パターンの所定の情報を含む複数パターンのロック信号のいずれかを、リング型ネットワーク内を循環させるために送信し、情報取得手段は、ロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルにおける信号レベルとの差のパターンを、複数パターンのロック信号毎に記憶する記憶手段と、スレーブ受信手段が受信したロック信号の各シンボルにおける信号レベルと、当該各シンボルの次に位置するシンボルの信号レベルとの差を求める差分手段とをさらに含み、差分手段が求めた差と、記憶手段が記憶しているロック信号の差のパターンとを比較して、いずれのパターンのロック信号を取得したのかを判定することで、所定の情報を取得するようにしてもよい。
【００３５】
また、スレーブロック信号作成手段は、情報取得手段が判定したパターンのロック信号と同じパターンのロック信号を作成し、スレーブ送信手段は、スレーブロック信号作成手段が作成したロック信号を、自機の下位に接続されたマスタデータ伝送装置または他のスレーブデータ伝送装置に送信するようにしてもよい。
【００３６】
また、同期手段は、スレーブ受信手段が受信したロック信号に基づいて、マスタデータ伝送装置とクロック同期を取り、情報取得手段は、同期手段が取ったクロック同期のタイミングに基づいて、ロック信号に含まれている所定の情報を取得するようにしてもよい。
【００３７】
また、所定のプロトコルは、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）であることが望ましい。
【００３８】
また、データは、電気信号により送信されることが望ましい。
【００３９】
また、リング型ネットワークには複数の通信方式が存在しており、所定の情報は、リング型ネットワークにおける通信方式を切り替えるための情報であってもよい。
【００４０】
また、リング型ネットワークでは、多値の電気信号が伝送されており、多値の電気信号に含まれるデータを判定するために、複数の判定レベルの設定方式が存在しており、リング型ネットワークにおける通信方式は、データ通信における、複数の判定レベルの設定方式であってもよい。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、マスタデータ伝送装置が初期動作時において、所定の情報が埋め込まれたロック信号を各スレーブのデータ伝送装置に送信する。そのため、各スレーブデータ伝送装置は、トレーニング処理前に所定の情報を取得することが可能となる。
【００４２】
また、予め準備されたパターンの中から選択されたパターンのロック信号が送信されるので、マスタデータ伝送装置は、自機で情報を作成して、当該情報に基づいて、ロック信号を作成する必要がない。その為、当該マスタデータ伝送装置の内部の構成を簡単なものにできる。また、スレーブデータ伝送装置は、予め送信されてくるロック信号のパターンが定まっているので、簡単に判定することが可能となる。
【００４３】
また、スレーブデータ伝送装置は、送信されてくるロック信号のパターンを認識しており、当該認識と送信されてきたロック信号とを比較して、情報を取得する。すなわち、ロック信号のパターンがどのパターンのロック信号と一致したかを判定するだけで、情報を取得することが可能となる。その結果、スレーブデータ伝送装置は、簡単に情報を取得できると共に、その内部の構成も簡単なものになる。
【００４４】
また、各シンボルの値が判定に利用されるのではなく、各シンボルの値と当該各シンボルの次のシンボルの値との差が判定に利用されるので、送信および受信との間の直流成分の変動や差の影響を除外することができる。また、簡単な判定により所定の情報を取得できるようになる。
【００４５】
また、マスタデータ伝送装置から出力されたロック信号がリング型ネットワーク内を一周するのではなく、各スレーブデータ伝送装置が、受信したロック信号と同様のロック信号を作成している。そのため、ロック信号が長い伝送線を伝送されたことによって劣化するという問題が生じにくくなる。
【００４６】
また、スレーブデータ伝送装置は、ロック信号によって、マスタデータ伝送装置と同期を取ることができると共に、所定の情報を取得することができる。
【００４７】
また、ＭＯＳＴが適用されたデータ伝送システムにおいても、ロック信号に情報が埋め込まれて、各スレーブデータ伝送装置に当該情報を通知することが可能となる。
【００４８】
また、電気通信によるデータ伝送システムにおいても、ロック信号に情報が埋め込まれて、各スレーブデータ伝送装置に当該情報を通知することが可能となる。
【００４９】
また、通信方式に関する情報は、初期動作段階において通知しなければならないケースが多いので、ロック信号に通信方式に関する情報が埋め込まれることで、各スレーブデータ伝送装置に早い段階で当該通信方式に関する情報を通知することが可能となる。その結果、初期動作時間の短縮や、初期動作時の各データ伝送装置の処理負担軽減が図られる。
【００５０】
また、通信方式が、伝送されるデータのデジタル値のレベル判定の方式であるとされている。ここで、当該方式とは、例えば、４値マッピングされたデータによる通信方式や８値マッピングされたデータによる通信方式が考えられる。これらの方式に関する情報は、一般的には、ロック信号における同期処理が行われた後に、上記判定レベルの設定処理（トレーニング処理）が行われた後に通知される。そして、当該通知された後に、通知された通信方式のトレーニング処理が再度行われる。その為、２度のトレーニング処理が必要となっていた。これに対して、本発明によれば、ロック信号に上記情報が含められるので、ロック信号が伝送された段階で、各スレーブデータ伝送装置は、通信方式を認識できる。その結果、トレーニング処理が１回ですむようになる。
【００５１】
また、マスタデータ伝送装置が初期動作時において、所定の情報が埋め込まれたロック信号を各スレーブデータ伝送装置に送信する。そのため、各マスタデータ伝送装置は、スレーブデータ伝送装置に対して、トレーニング処理前に所定の情報を通知することが可能となる。
【００５２】
また、予め準備されたパターンの中から選択されたパターンのロック信号が送信されるので、マスタデータ伝送装置は、自機で情報を作成して、当該情報に基づいて、ロック信号を作成する必要がない。その為、当該マスタデータ伝送装置の内部の構成を簡単なものにできる。
【００５３】
また、ＭＯＳＴ用のマスタデータ伝送装置においても、ロック信号に情報が埋め込まれて、各スレーブデータ伝送装置に当該情報を通知することが可能となる。
【００５４】
また、電気通信によるマスタデータ伝送装置においても、ロック信号に情報が埋め込まれて、各スレーブデータ伝送装置に当該情報を通知することが可能となる。
【００５５】
また、通信方式に関する情報は、初期動作段階において通知しなければならないケースが多いので、ロック信号に通信方式に関する情報が埋め込まれることで、各スレーブデータ伝送装置に早い段階で当該通信方式に関する情報を通知することが可能となる。その結果、初期動作時間の短縮や、初期動作時の各データ伝送装置の処理負担軽減が図られる。
【００５６】
また、通信方式が、伝送されるデータのデジタル値のレベル判定の方式であるとされている。ここで、当該方式とは、例えば、４値マッピングされたデータによる通信方式や８値マッピングされたデータによる通信方式が考えられる。これらの方式に関する情報は、一般的には、ロック信号における同期処理が行われた後に、上記判定レベルの設定処理（トレーニング処理）が行われた後に通知される。そして、当該通知された後に、通知された通信方式のトレーニング処理が再度行われる。その為、２度のトレーニング処理が必要となっていた。これに対して、本発明によれば、ロック信号に上記情報が含められるので、ロック信号が伝送された段階で、各スレーブデータ伝送装置は、通信方式を認識できる。その結果、トレーニング処理が１回ですむようになる。
【００５７】
また、初期動作時において、マスタデータ伝送装置から所定の情報が埋め込まれたロック信号が各スレーブのデータ伝送装置に送信されてくる。そのため、各スレーブデータ伝送装置は、トレーニング処理前に所定の情報を取得することが可能となる。
【００５８】
また、スレーブデータ伝送装置は、送信されてくるロック信号のパターンを認識しており、当該認識と送信されてきたロック信号とを比較して、情報を取得する。すなわち、ロック信号のパターンがどのパターンのロック信号と一致したかを判定するだけで、情報を取得することが可能となる。その結果、スレーブデータ伝送装置は、簡単に情報を取得できると共に、その内部の構成も簡単なものになる。
【００５９】
また、各シンボルの値が判定に利用されるのではなく、各シンボルの値と当該各シンボルの次のシンボルの値との差が判定に利用されるので、送信および受信との間の直流成分の変動や差の影響を除外することができる。
【００６０】
また、マスタデータ伝送装置から出力されたロック信号がリング型ネットワーク内を一周するのではなく、各スレーブデータ伝送装置が、受信したロック信号と同様のロック信号を作成している。そのため、ロック信号が長い伝送線を伝送されたことによって劣化するという問題が生じにくくなる。
【００６１】
また、スレーブデータ伝送装置は、ロック信号によって、マスタデータ伝送装置と同期を取ることができると共に、所定の情報を取得することができる。
【００６２】
また、ＭＯＳＴが適用されたスレーブデータ伝送装置であっても、ロック信号に埋め込まれた所定の情報を取得することが可能となる。
【００６３】
また、電気通信用のスレーブデータ伝送装置であっても、ロック信号に埋め込まれた所定の情報を取得することが可能となる。
【００６４】
また、通信方式に関する情報は、初期動作段階において通知しなければならないケースが多いので、ロック信号に通信方式に関する情報が埋め込まれることで、各スレーブデータ伝送装置に早い段階で当該通信方式に関する情報を通知することが可能となる。その結果、初期動作時間の短縮や、初期動作時の各データ伝送装置の処理負担軽減が図られる。
【００６５】
また、通信方式が、伝送されるデータのデジタル値のレベル判定の方式であるとされている。ここで、当該方式とは、例えば、４値マッピングされたデータによる通信方式や８値マッピングされたデータによる通信方式が考えられる。これらの方式に関する情報は、一般的には、ロック信号における同期処理が行われた後に、上記判定レベルの設定処理（トレーニング処理）が行われた後に通知される。そして、当該通知された後に、通知された通信方式のトレーニング処理が再度行われる。その為、２度のトレーニング処理が必要となっていた。これに対して、本発明によれば、ロック信号に上記情報が含められるので、ロック信号が伝送された段階で、各スレーブデータ伝送装置は、通信方式を認識できる。その結果、トレーニング処理が１回ですむようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
それでは、以下に、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るデータ伝送装置が適用されたデータ伝送システムの全体構成を示したブロック図である。
【００６７】
図１において、データ伝送システムは、物理的なトポロジを１本のリング・トポロジとし、複数のノードを１本のリング・トポロジで接続することによって一方向のリング型ＬＡＮを形成している。以下、当該データ伝送システムの一例として、各ノードをデータ伝送装置１ａ〜ｎによって構成し、それぞれ伝送線３ａ〜ｎによってリング状に接続し、伝送されるデータが伝送線３ａ〜ｎを介して一方向に伝送されるシステムを説明する。各データ伝送装置１ａ〜ｎには、それぞれデータ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムに出力する接続機器（例えば、オーディオ機器、ナビゲーション機器、あるいは情報端末機器）２ａ〜ｎが接続されている。なお、一般的なハードウエアの形態としては、それぞれのデータ伝送装置１ａ〜ｎおよび接続機器２ａ〜ｎが一体的に構成される。
【００６８】
上記データ伝送システムで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（以下、ＭＯＳＴと記載する）がある。ＭＯＳＴを通信プロトコルとして伝送されるデータは、フレームを基本単位として伝送され、各データ伝送装置１の間を次々にフレームが一方向に伝送される。つまり、データ伝送装置１ａは、伝送線３ａを介してデータ伝送装置１ｂに対してデータを出力する。また、データ伝送装置１ｂは、伝送線３ｂを介してデータ伝送装置１ｃに対してデータを出力する。データ伝送装置１ｃ〜ｎは、データ伝送装置１ｂと同様の動作を行って次のデータ伝送装置に対してデータを出力する。そして、データ伝送装置１ｎから出力されたデータは、データ伝送装置１ａに入力する。伝送線３ａ〜ｎにはツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルが用いられ、データ伝送装置１は、互いに電気通信（メタル）を行う。ここで、当該データ伝送システムの電源投入時においては、データ伝送装置１ａが自装置のクロックによりデータを送信するマスタであり、他のデータ伝送装置１ｂ〜ｎがマスタで生成されるクロックに周波数をロックするスレーブである。
ここで、本実施形態に係るデータ伝送システムでは、各データ伝送装置は、４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれかによって通信を行うことができる。ここで、各データ伝送装置が４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれで通信するかについては、通信開始における初期動作時に、マスタのデータ伝送装置１ａが各データ伝送装置１ｂ〜ｎに対して通知する。より具体的には、データ伝送装置１ａは、各データ伝送装置１ｂ〜ｎとクロック同期を取るためのロック信号に４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれで通信するかを識別するための情報を含ませて、各データ伝送装置１ｂ〜ｎに対して送信する。
【００６９】
それでは、図２を用いて、データ伝送装置１の構成について説明する。図２は、当該データ伝送装置１の構成を示したブロック図である。当該データ伝送装置１は、コントローラ５、送受信部１０およびマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）１５を備える。コントローラ５は、例えば、ＬＳＩで構成される。以下、当該データ伝送システムで用いられる通信プロトコルの一例として、ＭＯＳＴが用いられた場合について説明する。
【００７０】
コントローラ５には、データ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムに出力する接続機器２が接続されている。そして、コントローラ５は、その機能の一つとして、接続された接続機器２からのデータをＭＯＳＴで規定されるプロトコルに変換して送受信部１０にデジタルデータＴＸを出力し、送受信部１０から出力されるデジタルデータＲＸがコントローラ５に入力し、接続された接続機器２に伝送する。なお、送受信部１０に入出力される伝送線３の信号形式は、データ伝送システムでの通信開始における初期動作時に設定された４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれかである。
【００７１】
ＭＰＵ１５は、データ伝送装置１が有する各伝送モードに基づいて、コントローラ５、送受信部１０、および上記接続機器２を制御する。例えば、ＭＰＵ１５は、データ伝送装置１が４値マッピングされたデータで通信を行うかまたは８値マッピングされたデータで通信を行うかの切り替え処理等を制御する。
【００７２】
送受信部１０は、典型的にはＬＳＩで構成され、図３に示されるように、トレーニング信号発生部１０５、ロック信号発生部１０８、セレクタ１１０、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１１５、マッピング部１２０、セレクタ１２２、ロールオフフィルタ１２５、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）１３０、差動ドライバ１３５、差動レシーバ１４０、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１４５、ロールオフフィルタ１５０、逆マッピング部１５５、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部１６０、クロック再生部１６５、差分部１７０、大小判定部１８０、パターン識別部１８５および判定部１９０を備える。ここで、各構成要素は、送信系統、受信系統および判定系統の３つに分類される。
【００７３】
まず、送信系統について説明する。送信系統は、トレーニング信号発生部１０５、ロック信号発生部１０８、セレクタ１１０、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１１５、マッピング部１２０、セレクタ１２２、ロールオフフィルタ１２５、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）１３０および差動ドライバ１３５を含み、下位に接続されたデータ伝送装置に対して、信号を送信する。
【００７４】
ロック信号発生部１０８は、各データ伝送装置１ａ〜ｎの間でクロック同期を取るためのロック信号を作成し、図４に示されるように第１ロック信号発生部２５５、第２ロック信号発生部２６０、セレクタ２６５および切替指示部２７０を含む。なお、図４は、当該ロック信号発生部１０８の詳細な構成を示したブロック図である。
【００７５】
第１ロック信号発生部２５５は、図５に示されるようなパターン１ロック信号を作成する。なお、図５は、パターン１ロック信号の波形を示したグラフである。当該パターン１ロック信号は、各データ伝送装置がクロック同期を取るときに用いられる信号であるとともに、各データ伝送装置に対して、８値マッピングされたデータで通信を行うことを通知するための信号である。当該パターン１ロック信号は、１周期が８シンボルからなっており、各シンボルで＋１と−１とが交互に繰り返された信号である。なお、当該パターン１ロック信号は、８値マッピングされた信号である。
【００７６】
第２ロック信号発生部２６０は、図６に示されるようなパターン２ロック信号を作成する。なお、図６は、パターン２ロック信号の波形を示したグラフである。当該パターン２ロック信号は、各データ伝送装置がクロック同期を取るときに用いられる信号であるとともに、各データ伝送装置に対して、４値マッピングされたデータで通信を行うことを通知するための信号である。当該パターン２ロック信号は、１周期が８シンボルからなっており、各シンボルで＋１と−１とが交互に繰り返され、５シンボル目が＋７、６シンボル目が−７となった信号である。なお、当該パターン２ロック信号は、８値マッピングされた信号である。
【００７７】
セレクタ２６５は、切替指示部２７０からの指示に従って、パターン１ロック信号またはパターン２ロック信号のいずれかを出力する。切替指示部２７０は、自機がマスタである場合には、ＭＰＵ１５からの指示に従って、セレクタ２６５に出力させるロック信号の種類を決定し、自機がスレーブである場合には、判定部１９０からの指示に従って、セレクタ２６５に出力させるロック信号の種類を決定する。
【００７８】
次に、トレーニング信号発生部１０５は、各データ伝送装置に４値マッピング用の判定レベルを設定させるあるいは８値マッピング用の判定レベルを設定させるためのトレーニング信号を作成する。当該トレーニング信号発生部１０５は、自機がマスタである場合には、ＭＰＵ１５からの指示に従って、４値マッピング用あるいは８値マッピング用のトレーニング信号を作成し、自機がスレーブである場合には、判定部１９０の指示に従って、４値マッピング用あるいは８値マッピング用のトレーニング信号を作成する。
【００７９】
セレクタ１１０は、コントローラ５から出力されてくるデジタルデータＴＸと、トレーニング信号発生部１０５から出力されてくるトレーニング信号との切替を行う。Ｓ／Ｐ変換部１１５は、多値化伝送を行うために、コントローラ５から出力されるシリアルのデジタルデータＴＸをパラレルに変換する。通信プロトコルがＭＯＳＴであって、８値マッピングされたデータで通信が行われる場合には、コントローラ５から１シンボルで２ビットの情報がデジタルデータＴＸとして出力されるので、Ｓ／Ｐ変換部１１５は、シリアルで入力されたデータを２ビット毎のパラレルデータに変換する。なお、伝送方式が４値マッピングによるデータ通信の場合には、Ｓ／Ｐ変換部１１５は、上記変換を行わない。
【００８０】
マッピング部１２０は、Ｓ／Ｐ変換部１１５から出力されるデータやトレーニング信号発生部１０５が作成したトレーニング信号を、８値または４値のシンボルのいずれかにマッピングを行う。なお、８値のシンボルにマッピングされるか４値のシンボルにマッピングされるかについては、自機がマスタの場合には、ＭＰＵ１５からの指示に従って、また、自機がスレーブである場合には、判定部１９０の指示に従って行われる。
【００８１】
セレクタ１２２は、マッピング部１２０から出力されるデータまたはロック信号発生部１０８から出力されるロック信号のいずれかを出力する。ロールオフフィルタ１２５は、送信する電気信号の帯域制限および符号間干渉を抑えるための波形整形フィルタである。例えば、ロールオフ率１００％のＦＩＲフィルタを使用する。
【００８２】
ＤＡＣ１３０は、ロールオフフィルタ１２５で帯域制限された信号をアナログ信号に変換する。差動ドライバ１３５は、ＤＡＣ１３０から出力されるアナログ信号の強度を増幅して差動信号に変換して伝送線３に送出する。差動ドライバ１３５は、伝送線３が有する２本１組の導線に対して、送出する電気信号を伝送線３の一方側（プラス側）導線に送信し、当該電気信号と正負反対の信号を伝送線３の他方側（マイナス側）に送信する。これによって、伝送線３には、プラス側とマイナス側との電気信号が１つのペアとして伝送するため、お互いの電気信号の変化をお互いの電気信号が打ち消しあい、伝送線３からの放射ノイズおよび外部からの電気的影響を軽減することができる。
【００８３】
次に、受信系統について説明する。受信系統は、差動レシーバ１４０、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）１４５、ロールオフフィルタ１５０、逆マッピング部１５５、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部１６０およびクロック再生部１６５を含み、上位のデータ伝送装置から送信されてきた信号を受信する。
【００８４】
差動レシーバ１４０は、伝送線３から入力する差動信号を電圧信号に変換してＡＤＣ１４５に出力する。上述したように、伝送線３が有する２本１組の導線に対してプラス側とマイナス側との電気信号が１つのペアとして伝送しているため、差動レシーバ１４０は、プラス側とマイナス側との差から信号を判断するため、外部からの電気的影響に対して効力を発揮する。そして、ＡＤＣ１４５は、差動レシーバ１４０から出力される電圧信号をデジタル信号に変換する。
【００８５】
ロールオフフィルタ１５０は、ＡＤＣ１４５から出力されるデジタル信号のノイズ除去を行う波形整形用のＦＩＲフィルタであり、例えば、シンボルレートの１６倍のＦＩＲフィルタが使用される。上述した送信側のロールオフフィルタ１２５と合わせ、符号間干渉のないロールオフ特性を実現する。逆マッピング部１５５は、クロック再生部１６５で再生したクロックに基づいて、受信したデータ値と前値との差分から送信側のマッピング部１２０でマッピングする前のデータを再生する。逆マッピング部１５５における差分処理は、上述したトレーニング信号によって設定された判定レベルを基準に行われ、当該判定レベルは、差分における理想値として用いられる。この逆マッピング部１５５における逆マッピング処理によって、受信した信号がパラレルデータに変換される。Ｐ／Ｓ変換部１６０は、逆マッピング部１５５で判定されたパラレルデータをシリアルのデジタルデータＲＸに変換して、コントローラ５に出力する。
【００８６】
クロック再生部１６５は、ＡＤＣ１４５から出力される伝送線３から受信した信号のクロック成分を再生することによって、伝送路クロック再生を行う。再生されたクロックは、受信側の信号処理および後述する判定系統での判定処理のクロックとして用いられる。
【００８７】
次に、判定系統について説明する。判定系統は、差分部１７０、大小判定部１８０、パターン識別部１８５および判定部１９０を含み、自機の上位に接続されたデータ伝送装置から送信されてきたロック信号に含まれる情報を判定する。より具体的には、判定系統は、送信されてくるロック信号が４値マッピングされたデータで通信を行うことを示しているのか、８値マッピングされたデータで通信を行うことを示しているのかを判定する。
【００８８】
差分部１７０は、クロック再生部１６５が再生したクロックに基づいて、ＡＤＣ１４５から出力されるデジタル信号のシンボルの値を読み出し、読み出したシンボルの値と直前に読み出したシンボルの値との差をとり、当該差の絶対値を大小判定部１８０に出力する。より具体的には、図５に示されるパターン１ロック信号は、各シンボル毎に＋１、−１と交互が繰り返されているので、差分部１７０は、図７（ａ）に示されるデータを出力する。一方、図６に示されるパターン２ロック信号は、＋１、−１、＋１、−１、＋７、−７、＋１、−１と変化しているので、差分部１７０は、図７（ｂ）に示されるデータを出力する。
【００８９】
大小判定部１８０は、差分部１７０から出力される値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。より具体的には、例えば、当該所定の閾値が５であったとして、図７（ａ）に示されるデータが入力されてきた場合、大小判定部１８０は、入力されてきたデータを「閾値より小さいこと」を示すＳとしてパターン識別部１８５に出力する。一方、図７（ｂ）に示されるデータが入力されてきた場合、大小判定部１８０は、２の部分については「閾値より小さいこと」を示すＳを出力し、８および１４の部分については「閾値より大きいこと」を示すＬを出力する。なお、実際には、Ｓの場合には０が出力され、Ｌの場合には１が出力される。
【００９０】
パターン識別部１８５は、上位のデータ伝送装置から送信されてきたロック信号がパターン１ロック信号であるかまたはパターン２ロック信号であるかを判定し、図８に示されるように、シフトレジスタ２０５、第１比較器２１０、第１ＲＯＭ２１５、第１カウンタ２２５、第２比較器２３０、第２ＲＯＭ２３５および第２カウンタ２４０を含む。図８は、当該パターン識別部１８５の詳細な構成を示したブロック図である。
【００９１】
シフトレジスタ２０５は、所定のビット数のデータを蓄積しており、大小判定部１８０から１ビット新たにデータが入力される毎に古い方から１ビット分だけデータを消去していく。より具体的には、図９（ａ）に示されるように、本実施形態では、シフトレジスタ２０５は、８ビットのデータを記憶することができる。そして、図９（ｂ）および（ｃ）に示されるように、当該シフトレジスタ２０５は、新たに「Ｓ」を示すビットが入力してくると、最も古いデータである「Ｓ」を示すビットを破棄する。なお、図９は、シフトレジスタの動作の一例を示した図である。
【００９２】
第１ＲＯＭ２１５には、図７（ｃ）に示されるデータが格納される。当該図７（ｃ）に示されるデータは、パターン１ロック信号が差分部１７０に入力された場合に、当該差分部１７０から出力されるデータである。
【００９３】
第１比較器２１０は、シフトレジスタ２０５に１ビットのデータが入力される毎に、当該シフトレジスタ２０５に記憶されているデータと第１ＲＯＭ２１５に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者が一致する場合には、当該第１比較器２１０は、第１カウンタ２２５に対して、一致したことを示す「１」を出力する。一方、両者が一致しない場合には、当該第１比較器２１０は、第１カウンタ２２５に対して、一致しなかったことを示す「０」を出力する。
【００９４】
第１カウンタ２２５は、第１比較器２１０が出力した「１」の個数をカウントし、カウント数が１６に達したら、その旨を判定部１９０に出力する。なお、当該カウント数は、１６に限られない。
【００９５】
第２ＲＯＭ２３５には、図７（ｄ）に示されるデータが格納される。当該図７（ｄ）に示されるデータは、パターン２ロック信号が差分部１７０に入力された場合に、当該差分部１７０から出力されるデータである。なお、５番目と７番目のデータは、Ｘとなっているが、当該部分は、ＳでもＬでもかまわないことを示している。これは、５番目および７番目のデータが図７（ｂ）に示されるように８であり、所定の閾値によってＬあるいはＳと流動的に変化し得る値であり、当該部分が判定に用いられるのは妥当でないからである。
【００９６】
第２比較器２３０は、シフトレジスタ２０５に１ビットのデータが入力される毎に、当該シフトレジスタ２０５に記憶されているデータと第２ＲＯＭ２３５に記憶されているデータとが一致するか否かを判定する。そして、両者が一致する場合には、当該第２比較器２３０は、第２カウンタ２４０に対して、一致したことを示す「１」を出力する。一方、両者が一致しない場合には、当該第２比較器２３０は、第２カウンタ２４０に対して、一致しなかったことを示す「０」を出力する。
【００９７】
第２カウンタ２４０は、第２比較器２３０が出力した「１」の個数をカウントし、カウント数が１６に達したら、その旨を判定部１９０に出力する。なお、当該カウント数は、１６に限られない。
【００９８】
判定部１９０は、第１カウンタ２２５および第２カウンタ２４０のいずれかから出力されてきた出力結果に基づいて、送信されてきたロック信号がパターン１ロック信号かパターン２ロック信号かを判定する。すなわち、当該判定部１９０は、８値マッピングのデータにより通信を行うか、４値マッピングのデータにより通信を行うかを判定する。
【００９９】
ここで、上述したように、パターン識別部１８５に図７（ａ）あるいは（ｂ）に示されるようなデータがそのまま入力されない理由について説明する。本実施形態に係るデータ伝送システムでは、トレーニング信号が各データ伝送装置に送信される前に、判定処理が行われる。その為、各データ伝送装置では、トレーニング処理が行われておらず、データの判定レベルの設定も行われていない。その結果、各データ伝送装置は、データの信号レベルの細かな判定を行うことができない。そこで、本実施形態に係るデータ伝送装置は、データの信号レベルが閾値よりも大きいか小さいかという大まかな判定により、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号とを識別している。
【０１００】
以上のように構成されたデータ伝送システムについて、以下に動作を説明する。なお、本実施形態で示す各処理は、コンピュータを用いてソフトウェア的に実現するか、あるいはそれら各処理を行う専用のハードウエア回路を用いて実現することができる。
【０１０１】
それでは、以下に、当該データ伝送システムにおいて、データ通信が開始されるまでの間に、各データ伝送装置が行う初期動作について図面を参照しながら説明する。ここで、図１０および１１は、データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置およびスレ―ブのデータ伝送装置が行う初期動作を示したフローチャートである。なお、ここでは、マスタは、データ伝送装置１ａであり、スレーブは、データ伝送装置１ｂ〜ｎである。
【０１０２】
まず、データ伝送システムに接続された全てのデータ伝送装置１ａ〜１ｎの電源がＯＮされることによって、データ伝送システムのパワーがＯＮされる（ステップＳ５およびＳ１００）。この際、マスタのデータ伝送装置１ａのＭＰＵ１５は、４値マッピングされたデータまたは８値マッピングされたデータのいずれでデータ通信を行うのかを決定する（ステップＳ１０）。その後、データ伝送装置１ａ〜１ｎに設けられたＭＰＵ１５の制御によって、それぞれのデータ伝送装置１ａ〜１ｎの設定がリセットされる（ステップＳ１５およびＳ１０５）。
【０１０３】
次に、マスタのデータ伝送装置１ａは、自機のＭＰＵ１５において、ステップＳ１０で決定された通信方式が４値マッピングされたデータによる通信であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。４値マッピングされたデータによる通信でない場合には、本処理はステップＳ２５に進む。一方、４値マッピングされたデータによる通信である場合には、本処理はステップＳ３０に進む。
【０１０４】
４値マッピングされたデータによる通信でない場合、マスタのデータ伝送装置１ａは、８値マッピングされたデータによる通信を開始する旨の情報を含んだパターン１ロック信号を選択する（ステップＳ２５）。当該ステップＳ２５において、当該データ伝送装置１ａ内で行われる動作について詳しく説明する。
【０１０５】
８値マッピングされたデータによる通信である場合には、ＭＰＵ１５は、その旨をロック信号発生部１０８の切替指示部２７０に通知する。応じて、切替指示部２７０は、セレクタ２６５に対して、第１ロック信号発生部２５５から出力されるパターン１ロック信号を出力するように制御する。これにより、パターン１ロック信号が選択される。
【０１０６】
一方、４値マッピングされたデータによる通信である場合、マスタのデータ伝送装置１ａは、４値マッピングされたデータによる通信を開始する旨の情報を含んだパターン２ロック信号を選択する（ステップＳ３０）。当該ステップＳ３０において、当該データ伝送装置１ａ内で行われる動作について詳しく説明する。
【０１０７】
４値マッピングされたデータによる通信である場合には、ＭＰＵ１５は、その旨をロック信号発生部１０８の切替指示部２７０に通知する。応じて、切替指示部２７０は、セレクタ２６５に対して、第２ロック信号発生部２６０から出力されるパターン２ロック信号を出力するように制御する。これにより、パターン２ロック信号が選択される。
【０１０８】
次に、マスタのデータ伝送装置１ａは、上記ステップＳ２５またはＳ３０で選択したロック信号を送信する（ステップＳ３５）。より具体的には、セレクタ１２２から出力されたロック信号が、ロールオフフィルタ１２５から差動ドライバ１３５の間で所定の処理が施されて、スレーブのデータ伝送装置１ｂへと送信される。
【０１０９】
これに対して、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、リセット後、ロック信号を受信したか否かを判定しながら待機している（ステップＳ１１０）。ここで、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号を、データ伝送装置１ｂが受信した場合には、本処理はステップＳ１１５に進む。一方、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号を、データ伝送装置１ｂが受信しなかった場合には、本処理はステップＳ１１０に戻る。
【０１１０】
ロック信号が受信された場合、スレーブのデータ伝送装置１ｂの判定系統は、当該ロック信号がパターン１ロック信号であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。ここで、当該ステップＳ１１５において、スレーブのデータ伝送装置１ｂ内で行われる処理について詳しく説明する。
【０１１１】
マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号は、差動レシーバ１４０およびＡＤＣ１４５で所定の処理が施されて、クロック再生部１６５および差分部１７０に出力される。クロック再生部１６５は、当該ロック信号に基づいて、クロックの再生を行う。一方、差分部１７０は、当該クロック再生部１６５のクロックの再生に基づいて、ロック信号の各シンボル間の値の差を求めて、図７（ａ）または（ｂ）に示されるようなデータを大小判定部１８０に出力する。
【０１１２】
次に、大小判定部１８０は、差分部１７０から出力されてきた各データが、所定の閾値よりも大きいか否かを判定し、当該判定結果をパターン識別部１８５に出力する。より具体的には、パターン識別部１８５は、当該所定の閾値が５である場合には、図７（ａ）の入力データに対してＳ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｓという判定結果を出力し、図７（ｂ）の入力データに対してＳ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｓという判定結果を出力する。応じて、パターン識別部１８５のシフトレジスタ２０５には、上記２種類の判定結果のいずれかが１ビットずつ入力してくる。
【０１１３】
第１比較器２１０は、第１ＲＯＭ２１５に格納されたパターン１ロック信号を示すデータと、シフトレジスタ２０５に記憶されているデータとを当該シフトレジスタ２０５にデータが１ビット入力される毎に比較し、一致する場合には、「１」を第１カウンタ２２５に出力する。同様に、第２比較器２３０は、第２ＲＯＭ２３５に格納されたパターン２ロック信号を示すデータと、シフトレジスタ２０５に記憶されているデータとを当該シフトレジスタ２０５にデータが１ビット入力される毎に比較し、一致する場合には、「１」を第２カウンタ２４０に出力する。
【０１１４】
第１カウンタ２２５は、第１比較器２１０から出力されてくる「１」の数をカウントする。第２カウンタ２４０は、第２比較器２３０から出力されてくる「１」の数をカウントする。そして、両カウンタは、カウントした「１」の数が１６回となった段階で、判定部１９０に対して、その旨を通知する。
【０１１５】
最後に、判定部１９０は、いずれのカウンタから通知があったかを判定する。ここで、判定部１９０は、第１カウンタ２２５から通知があった場合には、パターン１ロック信号を受信したと判定し、データ伝送システムにおいて８値マッピングされたデータによる通信が行われると認識する。一方、判定部１９０は、第２カウンタ２４０から通知があった場合には、パターン２ロック信号を受信したと判定し、データ伝送システムにおいて４値マッピングされたデータによる通信が行われると認識する。そして、判定部１９０は、認識結果を接続された各構成部に対して通知する。これにより、ステップＳ１１５の判定処理が終了する。
【０１１６】
それでは、図１０のフローチャートの説明に戻る。ステップＳ１１５においてロック信号がパターン１ロック信号である場合には、本処理はステップＳ１２０に進む。一方、ステップＳ１１５においてロック信号がパターン１ロック信号でない場合には、本処理はステップＳ１２５に進む。
【０１１７】
ロック信号がパターン１ロック信号である場合、ロック信号発生部１０８は、パターン１ロック信号を選択して出力する（ステップＳ１２０）。なお、当該ステップＳ１２０で行われる処理は、ＭＰＵ１５からの指示が判定部１９０からの通知に変わった点以外は、上記ステップＳ２５と同様であるので、説明を省略する。
【０１１８】
一方、ロック信号がパターン２ロック信号である場合、ロック信号発生部１０８は、パターン２ロック信号を選択して出力する（ステップＳ１２５）。なお、当該ステップＳ１２５で行われる処理は、ＭＰＵ１５からの指示が判定部１９０からの通知に変わった点以外は、上記ステップＳ３０と同様であるので、説明を省略する。
【０１１９】
この後、ロック信号発生部１０８が出力したロック信号は、スレーブのデータ伝送装置１ｂの送受信部１０から次のデータ伝送装置１ｃに出力される。なお、データ伝送装置１ｃ〜ｎの送受信部１０でも、上記ステップＳ１１０〜１３０までの処理が行われる。そして、最後に、スレーブのデータ伝送装置１ｎは、ロック信号をマスタのデータ伝送装置１ａに出力する。応じて、マスタのデータ伝送装置１ａは、当該ロック信号を受信する（ステップＳ４０）。
【０１２０】
次に、マスタのデータ伝送装置１ａのＭＰＵ１５は、通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信であるか否かを判定する（ステップＳ４５）。当該判定は、ＭＰＵ１５がシステムパワーオン時に、４値マッピングまたは８値マッピングいずれを選択したかにより判断される。通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信である場合には、本処理はステップＳ５０に進む。一方、通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信でない場合には、本処理はステップＳ５５に進む。
【０１２１】
通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信である場合には、ＭＰＵ１５は、トレーニング信号発生部１０５に、４値マッピング用のトレーニング信号を選択させて、出力させる（ステップＳ５０）。
【０１２２】
一方、通信の方式が８値マッピングされたデータによる通信である場合には、ＭＰＵ１５は、トレーニング信号発生部１０５に、８値マッピング用のトレーニング信号を選択させて、出力させる（ステップＳ５５）。
【０１２３】
トレーニング信号発生部１０５から出力されたトレーニング信号は、セレクタ１１０を通過し、Ｓ／Ｐ変換部１１５から差動ドライバ１３５の間で所定の処理が施され、スレーブのデータ伝送装置１ｂに送信される（ステップＳ６０）。
【０１２４】
これに対して、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、ステップＳ１３０におけるロック信号送信後、トレーニング信号を受信したか否かを判定しながら待機している（ステップＳ１３５）。ここで、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたトレーニング信号を、データ伝送装置１ｂが受信した場合には、本処理はステップＳ１４０に進む。一方、マスタのデータ伝送装置１ａから送信されてきたロック信号を、データ伝送装置１ｂが受信しなかった場合には、本処理はステップＳ１３５に戻る。
【０１２５】
トレーニング信号が受信された場合、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。当該判定は、ステップＳ１１５における判定で、判定部１９０が、４値マッピングされたデータによる通信かまたは８値マッピングされたデータによる通信かいずれを認識したのかによって、トレーニング信号発生部１０５で判断される。
【０１２６】
通信の方式が４値マッピングされたデータによる通信であると判定された場合には、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、逆マッピング部１５５において受信したトレーニング信号を用いて、４値マッピングされたデータによる通信のためのマッピング処理を行う（ステップＳ１４３）。次に、トレーニング信号発生部１０５は、４値マッピング用のトレーニング信号を選択して、出力する（ステップＳ１４５）。なお、当該ステップＳ１４５で行われる処理は、ステップＳ５０で行われる処理と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０１２７】
一方、通信の方式が８値マッピングされたデータによる通信であると判定された場合には、スレーブのデータ伝送装置１ｂは、逆マッピング部１５５において受信したトレーニング信号を用いて、８値マッピングされたデータによる通信のためのマッピング処理を行う（ステップＳ１４７）。次に、トレーニング信号発生部１０５は、８値マッピング用のトレーニング信号を選択して、出力する（ステップＳ１５０）。なお、当該ステップＳ１５０で行われる処理は、ステップＳ５５で行われる処理と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０１２８】
スレーブのデータ伝送装置１ｂは、トレーニング信号発生部１０５が出力したトレーニング信号を次のスレーブのデータ伝送装置１ｃに対して送信する（ステップＳ１５５）。なお、当該ステップＳ１５５で行われる処理は、ステップＳ６０で行われる処理と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１２９】
この後、データ伝送装置１ｃ〜ｎの送受信部１０でも、上記ステップＳ１３５〜１５５までの処理が行われる。そして、最後に、スレーブのデータ伝送装置１ｎは、トレーニング信号をマスタのデータ伝送装置１ａに出力する。応じて、マスタのデータ伝送装置１ａは、当該トレーニング信号を受信する（ステップＳ６５）。これにより、トレーニング処理が終了し、当該データ伝送システム内のデータ通信が開始される（ステップＳ７０とステップＳ１６０）。
【０１３０】
以上のように、本実施形態に係るデータ伝送システムによれば、マスタのデータ伝送装置が初期動作時において、所定の情報が埋め込まれたロック信号を各スレーブのデータ伝送装置に送信する。そのため、各スレーブのデータ伝送装置は、トレーニング前に所定の情報を取得することが可能となる。その結果、例えば、各スレーブのデータ伝送装置は、４値マッピングされたデータによる通信または８値マッピングされたデータによる通信のいずれが行われるのかを、トレーニング前に認識することが可能となる。これにより、従来のデータ伝送システムでは、２度行う必要があったトレーニング処理が１度ですむようになる。
【０１３１】
なお、本実施形態では、ロック信号に、４値マッピングされたデータによる通信または８値マッピングされたデータによる通信のいずれで通信が行われるかの情報が埋め込まれていたが、当該多値マッピングの値はこれに限られない。例えば、当該多値マッピングの値は５値であっても構わない。
【０１３２】
なお、本実施形態では、ロック信号に、４値マッピングされたデータによる通信または８値マッピングされたデータによる通信のいずれで通信が行われるかの情報が埋め込まれていたが、当該ロック信号に埋め込まれる情報はこれに限られない。当該ロック信号に埋め込まれる情報は、初期動作時に各スレーブのデータ伝送装置に通知すべき情報であればよい。
【０１３３】
なお、本実施形態では、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号との２種類のロック信号が用いられていたが、ロック信号の種類の数および波形はこれに限られない。
なお、本実施形態では、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号とを識別するために、図７に示されるように各シンボル間の信号レベルの差分を比較しているが、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号との識別方法は、これに限られない。より具体的には、第１比較器２１０および第２比較器２３０は、受信したロック信号の各シンボルの値を比較して、パターン１ロック信号とパターン２ロック信号を識別してもよい。この場合には、各シンボルの値が第１ＲＯＭ２１５および第２ＲＯＭ２３５に格納されることになる。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明に係るデータ伝送システムは、トレーニング処理が行われる前に予め、データ伝送方式等を通知するための所定の情報を各データ伝送装置に通知することができる効果を有し、複数のデータ伝送装置がリング状に接続されたリング型ネットワークにおいて、所定のプロトコルに従って、一方向にデータを送信するデータ伝送システム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムの全体構成を示したブロック図
【図２】本発明の一実施形態に係るデータ伝送装置の構成を示したブロック図
【図３】本発明の一実施形態に係る送受信部の詳細な構成を示したブロック図
【図４】本発明の一実施形態に係るロック信号発生部の詳細な構成を示したブロック図
【図５】パターン１ロック信号の波形を示した図
【図６】パターン２ロック信号の波形を示した図
【図７】差分部から出力されてくるデータおよび第１ＲＯＭと第２ＲＯＭとに格納されているデータを示した図
【図８】パターン識別部の詳細な構成を示したブロック図
【図９】シフトレジスタの動作を説明するための図
【図１０】データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置およびスレ―ブのデータ伝送装置が行う初期動作を示したフローチャート
【図１１】データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置およびスレ―ブのデータ伝送装置が行う初期動作を示したフローチャート
【図１２】従来のデータ伝送システムの全体構成を示したブロック図
【図１３】従来のデータ伝送システムにおいて、データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置とスレ―ブのデータ伝送装置との間における信号の流れを示した図
【図１４】従来のデータ伝送システムにおいて、データ通信が開始されるまでの間において、マスタのデータ伝送装置とスレ―ブのデータ伝送装置との間における信号の流れを示した図
【符号の説明】
【０１３６】
１ａ〜ｎ  データ伝送装置
２ａ〜ｎ  接続機器
３ａ〜ｎ  伝送線
５  コントローラ
１０  送受信部
１５  ＭＰＵ
１０５  トレーニング信号発生部
１０８  ロック信号発生部
１００ａ〜ｎ  データ伝送装置
１１０  セレクタ
１１５  Ｓ／Ｐ変換部
１２０  マッピング部
１２２  セレクタ
１２５  ロールオフフィルタ
１３０  ＤＡＣ
１３５  差動ドライバ
１４０  差動レシーバ
１４５  ＡＤＣ
１５０  ロールオフフィルタ
１５５  逆マッピング部
１６０  Ｐ／Ｓ変換部
１６５  クロック再生部
１７０  差分部
１８０  大小判定部
１８５  パターン識別部
１９０  判定部
２０５  シフトレジスタ
２１０  第１比較器
２１５  第１ＲＯＭ
２３０  第２比較器
２３５  第２ＲＯＭ
２２５  第１カウンタ
２４０  第２カウンタ
２５５  第１ロック信号発生部
２６０  第２ロック信号発生部
２６５  セレクタ
２７０  切替指示部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004059931.tif 000017
【図２】
2004059931.tif 000018
【図３】
2004059931.tif 000019
【図４】
2004059931.tif 000020
【図５】
2004059931.tif 000021
【図６】
2004059931.tif 000022
【図７】
2004059931.tif 000023
【図８】
2004059931.tif 000024
【図９】
2004059931.tif 000025
【図１０】
2004059931.tif 000026
【図１１】
2004059931.tif 000027
【図１２】
2004059931.tif 000028
【図１３】
2004059931.tif 000029
【図１４】
2004059931.tif 000030
【国際調査報告】
2004059931.tif 000031
2004059931.tif 000032
2004059931.tif 000033
2004059931.tif 000034