(57)【要約】ハードウェア構成要素に対応すると共にハードウェア構成要素（２、３）間の現実の信号線と一致したデータチャネルを介して接続されるサブモジュール（２’、３’）を含むコンピュータープログラムが実行されるデータ処理ユニットによって複数のハードウェア構成要素（２、３）の配置を制御する方法であって、その少なくともいくつかは、信号線を介して互いに連結される。このように、ソフトウェアは、正確にハードウェア構造を再現し、水平に情報のフローを保証し、関連する位置に常に存在する。さらに、ソフトウェアを、単純に及び柔軟に、既存のハードウェア構成要素における構成の変化に適合させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ処理ユニット及びここで実行されるコンピュータープログラムによって、複数のハードウェア構成要素の配置を制御する方法であって、
少なくとも前記ハードウェア構成要素のいくつかは、信号線を介して互いに連結され、
前記コンピュータープログラムは、前記ハードウェア構成要素に対応するサブモジュールを含み、前記ハードウェア構成要素間の前記現実の信号線と一致するデータチャネルを介して接続されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記コンピュータープログラムの前記サブモジュール及び／又は前記サブモジュール間の前記データチャネルは、前記ハードウェア構成要素間のダイナミックな変化及び／又は前記ハードウェア構成要素の間の前記信号線と一致して適合されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
全ての前記データチャネルは、同じコミュニケーションプロトコルを利用することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ハードウェア構成要素は、プリント回路基板、レイアウト・セル、マイクロチップ、及び／又はコアセルであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
複数のハードウェア構成要素を含むデータ及び信号処理デバイス、並びに前記ハードウェア構成要素を制御することに役立ちコンピュータープログラムを実行することができるデータ処理ユニットであって、
少なくとも前記ハードウェア構成要素のいくつかは、信号線を介して互いに連結され、
前記コンピュータープログラムは、前記ハードウェア構成要素に対応するサブモジュールを含み、前記ハードウェア構成要素間の前記現実の信号線と一致するデータチャネルを介して接続されることを特徴とするデータ及び信号処理デバイス並びにデータ処理ユニット。
【請求項６】
それは、テレビ受像機、ビデオテープレコーダー、セットトップボックス、又はオーディオ装置であることを特徴とする請求項５記載のデータ及び信号処理デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、データ処理ユニット及びその中で実行されるコンピュータープログラムによって、複数のハードウェア構成要素の配置を制御する方法に関し、その少なくともいくつかは、信号線を介して互いに連結される。また、本発明は、さらに、特にテレビ受像機、ビデオテープレコーダー、セットトップボックスあるいは複数のハードウェア構成要素を備えた、またハードウェア構成要素を制御することに役立つと共にコンピュータープログラムを実行することができるデータ処理ユニットを備えたオーディオ装置のようなデータ及び信号処理デバイスに関し、少なくともそのいくつかは、信号線を介して互いに連結される。
【０００２】
アプリケーションの異なる分野の現代の電子装置は、一般に、適切な信号線を介して信号を交換することができる複数の個別のハードウェア構成要素を備えた配置に基づく。
【０００３】
このようなハードウェア構成要素は、しばしば、適切なインターフェースを介してハードウェア構成要素にアクセスすることができ、コンピュータープログラムを実行して制御タスクを実行する、少なくとも一つのデータ処理ユニット　（マイクロコンピューター、マイクロコントローラー）によって制御されると共に調整される。
【０００４】
この種のシステムの例は、特に、テレビ受像機、ビデオテープレコーダー、セットトップボックス（対話式マルチメディアコミュニケーションのコンセプトにおけるケーブル接続を処理する検出器ユニット）、又はオーディオ装置である。このような装置を制御するためのコンピュータープログラムは、特別なソフトウェアドライバーが各ハードウェア構成要素に対して形成されるような、通常構成され、前記ドライバーは、一方の側でそれぞれのハードウェア構成要素と、反対側でより高くランク付けされているソフトウェアモジュールと通信する。これは、より高いレベルのモジュールが、ますます多くのソフトウェア構成要素を制御する階層性ソフトウェア構造に、従ってより低くランク付けされた段階のハードウェア構成要素にも帰着する。このように構成されたシステムは、例えば血液及び他の流体の自動処理に関する医療装置に関する米国５，９５６，０２３から既知である。より高いソフトウェアレベルで起こるこの装置の制御は、インスツルメントマネージャーを介して装置のハードウェア構成要素から分離される。このような装置におけるハードウェア構成要素間の情報は、階層的システムを通じて垂直に伝達される。これは、第一のハードウェア構成要素で獲得されてきて別のハードウェア構成要素によって要求される情報が、最高レベルの最悪の場合でさえ、より高いレベルのソフトウェア構成要素を通じて伝達されなければならないという欠点を有する。これは、情報がより高いレベルに対して任意の有意性が全く無いかまたはほとんど無い（低レベル情報）ときでさえもある。
【０００５】
頻繁に続く別のアプローチは、直接ハードウェア構成要素を制御する“物理的な装置のドライバー”の層を提供すること、及びこの層の頂上にハードウェアのそれぞれの態様を各々制御する“論理装置ドライバー”の層を提供することからなる。この解決法はまた、ハードウェア構成要素のリンクの最も単純な変化でさえ制御ソフトウェアにおける非自明な修正を必要とするという欠点を有する。この追加の仕事は、一年の間に多くの異なる製品が同じハードウェア構成要素の異なる組み合わせによって生産されるＴＶ受像機の製造のような分野で重要な問題を表わす。
【０００６】
米国４，６９８，７６６は、複数のコンピューターが、マシン、ツール、コンベアー・ベルト及び記憶デバイスを制御する、自動処理及び製造する配置を開示する。これらのコンピューターに対する制御ソフトウェアは、初等関数を実行し、より高いレベルで接続されるハードウェア構成要素の信号を処理することに役立つ様々なモジュールに分割される。
【０００７】
ＥＰ０２７１９４５Ｂ１は、異なるタイプのデータを生産する及び／又は処理することが可能な複数のサブシステムを備えたデータベースシステムを開示する。情報は、転送されるデータのタイプによる分類を介して、共通のバスに連結されたインターフェースを介してサブシステムの間で交換される。コミュニケーションの場合には、各サブシステムは、要求されたか又は与えられた情報のデータのタイプを提示し、それに対する応答で適切な情報を送信する又は受信する。従って、サブシステムは、システム全体の配置、特に別のサブシステムのアドレスを知る必要がなく、そこからそれが情報を要求するか又は、そこへそれが情報を送信する。情報の正確な割り当ては、その代わり、同時に提示されるデータタイプを介して起こる。
【０００８】
本発明の目的は、複数のハードウェア構成要素、また比較的単にハードウェア構成要素の配置の修正に適応することができる複数のハードウェア構成要素を備えたデータ及び信号処理デバイスを制御する柔軟な方法を提供することである。
【０００９】
この目的は、請求項１に記載されるような方法によって、及び請求項５に記載されるようなデータ及び信号処理デバイスによって達成される。都合の良い実施例は、従属請求項で開示される。
【００１０】
複数のハードウェア構成要素の配置を制御する方法は、その少なくともいくつかは、信号線を介して互いに連結されられ、ハードウェア構成要素に対するアクセスを有するデータ処理ユニットで実行されるコンピュータープログラムを利用すると同時に、コンピュータープログラムは、ハードウェア構成要素に対応するサブモジュールを含み、ハードウェア構成要素間の現実の信号線と一致してデータチャネルを介して接続されることを特徴とする。
【００１１】
ハードウェア構成要素の制御、すなわちモニタリング、制御及び／又は規制を実行するソフトウェアは、このようにハードウェア構成要素の構成、並びに信号及び情報のフローに関するそれらのリンクを正確にコピーする。ハードウェア配置の修正の場合には、従って、含まれるサブモジュールは同じのままであると共にデータチャネルのリンクのみをハードウェア構成要素の新しいリンクと一致して修正する必要があるので、制御ソフトウェアを、単純な様式に適合させることができる。しかしながら、データチャネルそれら自体におけるコミュニケーションは同じままであってもよい。本発明に従う制御ソフトウェアを構成することは、さらにデバイスの任意の部分で要求される情報が関連する部分において常に直ちに利用可能であることを保証する。
【００１２】
従って、ハードウェア構成要素及び／又はそれらの間の信号線のダイナミックな修正の場合には、ハードウェア構成要素及び／又はサブモジュール間のデータチャネルを制御するためのコンピュータープログラムのサブモジュールはダイナミックに適合される。このように、本発明に従うソフトウェア構造におけるハードウェア構造を反映することは、ダイナミックなプロセスで維持される。
【００１３】
プログラムの作業の単純化及び標準化対しては、サブモジュールが情報を交換するデータチャネルを、すべて利用される同じコミュニケーションプロトコル。このプロトコルと一致して、例えば、送信された信号の妥当性を報告してもよく、又は、接続がソースと送り先の間で確立されるとき、全てのハードウェアのスイッチを制御することができる。また、どの信号特性を測定することができるかを定義することができ、これらの測定値を、含まれる全ての部分に伝達することができる。
【００１４】
ソフトウェアによって制御されるハードウェア構成要素は、装置全体、（プリント）回路基板、レイアウトセル、マイクロチップ及び／又はコアセルを構成してもよい。述べた順で、これらのハードウェア構成要素は、ソフトウェアモジュールの階層的構造にこのように反映される階層的構造を表わす。
【００１５】
また、本発明は、複数のハードウェア構成要素を含むデータ及び信号処理デバイスに関し、その少なくともいくつかは、信号線を介して互いに、またハードウェア構成要素を制御することに役立ちコンピュータープログラムを実行することができるデータ処理ユニットに、連結される。データ及び信号処理デバイスは、コンピュータープログラムが、ハードウェア構成要素に対応すると共にハードウェア構成要素間の現実の信号線と一致するデータチャネルを介して接続されるサブモジュールを含むことを特徴とする。このように、データ及び信号処理デバイスを制御するためのソフトウェアは、ハードウェアを駆動するソフトウェアモジュール間の水平に延びるデータコミュニケーションチャネルを含む。このようなデータチャネルは、ハードウェアにおけるデータフローに正確に対応し、ハードウェア信号に対応する情報を正しい位置、即ち正しいサブモジュールへ正確に輸送する。ハードウェアの配置を修正するとき、新しいハードウェアの配置に適合する制御システムを得るために、ソフトウェアの配置を、単にデータチャネルに関して適応させる必要がある。またこれは、ハードウェア配置が、例えばスイッチの位置の変化によって、ダイナミックに変化する場合である。
【００１６】
データ及び信号処理デバイスは、特にテレビ受像機、ビデオテープレコーダー、セットトップボックス又はオーディオ装置であってもよい。この種の装置は、それらは制御ソフトウェアを介して管理しなければならない多くのハードウェア構成要素を含む、及びそれらは、それら自体が同じままでありこのように制御ソフトウェアの頻繁な適応を必要とするハードウェア構成要素の配置を頻繁に変更することで実施されるという事実によって特徴付けられる。
【００１７】
本発明に一致するデータ及び信号処理デバイスの例として実施されるテレビ受像機の場合には、ソフトウェアサブモジュールを、ハードウェア点で装置の構成物に正確に対応するように定義することができる。これは、原則として、ハウジングあるいは装置全体に対する、各々印刷された回路基板に対する、各レイアウトセルに対する、各チップに対する、及び各コアセルに対するソフトウェアサブモジュールがあることを意味する。各ソフトウェアサブモジュールは、信号及び接続に関してハードウェアの入力及び出力に正確に対応する入力チャネル及び出力チャネルを有する。ソフトウェアのデータコミュニケーションチャネルは、好ましくは、標準化されたプロトコル（ＩＭｇ信号／通知）で動作する。このプロトコルを使用して、信号の妥当性を報告することができ、ソースと送り先との間の接続を確立するハードウェアのスイッチを制御することができ、測定される信号特性のタイプを定義することができ、これらの測定の値を、含まれるすべての構成要素に適用することができる。
【００１８】
本発明は、標準ハードウェア構成要素の異なる接続によって実現される、装置の様々なバージョンに対する制御ソフトウェアを、ハードウェアと一致するソフトウェアサブモジュールを接続することによって単純に実施することができるという利点を提供する。本発明に従う方法を、信号処理ユニットを本質的にソフトウェアによって実施する場合にも、使用することができる。その場合には、制御情報を、個別のデータチャネルを介して転送するか、又はソフトウェアの情報フローに重ね合わせることができる。
【００１９】
本発明を、以下で図に関して詳細に記述することになる。
【００２０】
図は、テレビ受像機においてハードウェア構成要素の制御の間における水平なコミュニケーションに基づく本発明に従う方法を説明する。
ハードウェア構成要素は、ハードウェア構成要素に対して一対一に関係するソフトウェア構成要素によって制御される。そして、ソフトウェア構成要素間のピア・ツー・ピア（及び双方向）のコミュニケーションを、ハードウェア構成要素間の必要な調整を実施するために使用することができる。
【００２１】
図１の中で示される配置は、即ちチューナー２、及びそれに接続される高性能の出力プロセッサー（ＨＯＰ）３によって制御される二つのハードウェア構成要素を含む。チューナー２は、受像管４の駆動するために、アンテナ１から信号を、ＨＯＰ３によって続けて増幅されるベースバンド信号に変換する。二つのハードウェア構成要素２及び３は、構成要素へのピア・ツー・ピア接続で二つのソフトウェア構成要素２’及び３’によって制御される。
【００２２】
本発明に従う方法の実行は、ここではチャンネルの変化を含む例に基づいて記載することになる。スクリーン４における視覚的なアーチファクトを回避するために、チャネルを変化させるとき、周波数を変化させる前に、像をＨＯＰ３において空白にしなければならない。チューナー２が安定化した後、像を再び表示することができる。これらのタスクは、ソフトウェア構成要素の階層によって慣習的に行われる。これは、低レベルの詳細、即ち像の空白化は、階層の頂上で目に見えるようになるという欠点を有する。多数の他のデバイスがタイマーとＨＯＰの間に存在してもよいことに注意しなければならない。しかしながら、本発明に従って、そのタスクは、水平のコミュニケーションによって行われる。
【００２３】
その方法は、周波数調節のためのコマンドで開始する。このコマンドを受け取った後、タイマーコントローラー２’は、そのソフトウェア出力を介してコマンドＤｒｏｐ　Ｒｅｑｕｅｓｔ　ｂを送る。この出力は、ＨＯＰ３にコマンドＢｌａｎｋ　Ｉｍａｇｅ　ｃを続けて適用するＨＯＰコントローラー３’のソフトウェア入力に接続される。Ｄｒｏｐ　Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドが返るとき、チューナーコントローラー２’は、チューナー２にコマンドＳｅｔ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｄを適用することにより、チューナー出力信号を変化させることができる。続けて、チューナーコントローラー２’は、そのソフトウェア出力を介してコマンドＲｅｓｔｏｒｅ　ｅを送る。ＨＯＰコントローラー３’は、また、画像表示を可能にするために信号としてこのコマンドを翻訳処理し、それは、この目的のためにＨＯＰ３にコマンドＵｎｂｌａｎｋ　Ｉｍａｇｅ　ｆを適用する。
【００２４】
図１に示す状況に対して、一連のデバイスを含むとすれば、各デバイスは、このコマンドをその下流の隣接体に渡すことによって、信号のそれ自体の処理を停止させることによって、Ｄｒｏｐ　Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドｂに応答するべきである。Ｒｅｓｔｏｒｅコマンドｅに応じて、各デバイスは、信号の処理をレジュームすると共にＲｅｓｔｏｒｅコマンドをその下流の隣接体に渡すべきである。
【００２５】
記述されたプロトコルを、様々な方法で改善することができる。一方では、それは、すべての下流のデバイスが、Ｄｒｏｐ　Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドを直ちに受理することができるとは限らないという場合もある。例えば、入力画像をより小さな出力画像に変換するピクチャ−イン−ピクチャの構成要素は、十分な画像の処理を完成しなければならず、その理由はそうでなければ視覚的なアーチファクトが生じる場合もあるからである。そのような状況に対処するために、（“真”の代わりに）“偽”を返すことによってＤｒｏｐ　Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドを遅延させることは許容可能である。そして、デバイスは、次に動作が起こり得る信号を出すために、後の段階でＤｒｏｐ　Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅコマンドの上流を送る義務を有する。中間のデバイスは、それら自体及び全ての下流のデバイスがＤｒｏｐ　Ｒｅｑｕｅｓｔ　コマンドを直ちに受け入れることができるとすれば、“真”のみを返す。たとえただ一つの下流のデバイスがＤｒｏｐ　Ｒｅｑｕｅｓｔ　コマンドを表示するとしても、Ｄｒｏｐ　Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　信号は、後に続くことになり、中間のデバイスは、この信号を上流に渡さなければならない。
【００２６】
さらなる改善は、Ｒｅｓｔｏｒｅコマンドに関係する。例えば、チューナーがその出力信号に対する時間の与えられた周期が安定になることを要求するとき、このコマンドも遅延させることができる。
【００２７】
図２は、ソースの選択に対する本発明に従うプロトコルの第二の部分を示す。図１に対して、図２は、スイッチ５を介してそれぞれのアンテナ１ａ及び１ｂに、及び単一のＨＯＰ３に接続される二つのチューナー２ａ及び２ｂを示す。チューナー２ａあるいはタイマー２ｂのいずれかを、スイッチ５を介して選択することができる。本発明の概念と一致して、ソフトウェアにおけるコントローラーモジュールは、二つのタイマーコントローラー２ａ’及び２ｂ’並びにまたスイッチ・コントローラー５’があることを意味する、各ハードウェア構成要素に関連する。スイッチ・コントローラー５’は、上述のようなＤｒｏｐ　Ｒｅｑｕｅｓｔ、Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ、及びＲｅｓｔｏｒｅコマンドを渡さなければならない中間のデバイスの例である；
慣習的な装置におけるスイッチ５は、より高いレベルのソフトウェアによって直接制御される。しかしながら、二つの問題が生じる。一方では、より高いソフトウェアレベルは、現実の製品の場合に自明な事項ではない、ネットワークのトポロジーを知っていなければならず、他方では、スイッチを切り替えるとき、視覚的なアーチファクトが生じ得るかもしれないので、下流にデバイスは、信号処理を中断しなければならない。
【００２８】
第一の問題を解決するために、単純なツリー探索は、プロトコルにおいて実行される。コマンドＣｏｎｎｅｃｔを、ＨＯＰコントローラー３１において呼び出すことができ、所望の信号のソース（タイマー２ａ又は２ｂ）をパラメーターとして提示する。そして、ＨＯＰコントローラー３’は、そのソフトウェア入力においてＣｏｎｎｅｃｔ　ｂを呼び出す。
【００２９】
スイッチ・コントローラー５’は、その入力の各々においてＣｏｎｎｅｃｔ　ｃ、ｄを要求する。次に、接続されるソース２ａ、２ｂの各々が明白な識別Ｄを有するので、ただ一つの入力ｅが“真”を返し、ただ一つのタイマーが応答することになる。
【００３０】
スイッチ５は、正確な位置にそれ自体を設置する。しかしながら、そうする前に、それは、その出力を介してＤｒｏｐ　Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドを出すので、前述の第二の問題（視覚的なアーチファクト）も解決される。スイッチの切り替えの後、Ｒｅｓｔｏｒｅ　コマンドを与える。
【００３１】
図３は、能力及び特性情報の交換に関係するプロトコルの第三及び第四の部分を示す。一つの位置及び使用される別の位置で測定された信号の属性として特性を定義する。
【００３２】
図３の配置は、二つのチューナー２ａ及び２ｂ、スイッチングマトリックス６、ＨＯＰ３及びテレテキスト処理ユニット７を含む。テレテキスト処理ユニット７は、ＨＯＰ３を介してテレテキストのページを表示すること、及び信号に関する情報を整えることが可能である。信号は、例えば、縦横比が４：３または１６：９であるかどうかを示す場合もある。
【００３３】
テレテキスト処理デバイス７が、ＨＯＰ３と同じチューナーに接続されるとき、縦横比に関する情報は利用可能である。しかしながら、テレテキスト処理デバイス７が異なるチャネルのテレテキスト情報を見るために使用されるとき、縦横比情報は、利用可能ではない。発明の概念に従って、対応するソフトウェア構成要素は、各ハードウェア構成要素に関係している。このように、図３に示す配置のソフトウェアは、二つのチューナーコントローラー２ａ及び２ｂ、マトリックス・コントローラー６、ＨＯＰコントローラー３、並びにテレテキストコントローラー７’を含む。テレテキストコントローラー７’が信号の縦横比の変化を検出するとき、それは、上流にＰｒｏｐ　Ｃｈａｎｇｅｄコマンドを送る。マトリックスコントローラー６’は、関連するチューナーコントローラー（ｂ）へのこのコマンドを導く。チューナーコントローラーは、チューナーに接続されるデバイスのコントローラーにコマンドを下流に送ることにより応答する。このように、全てのデバイスコントローラーは、これらのデバイスによって処理される信号に関する情報を受け取る。
【００３４】
信号が、例えば、周波数の変化によって、又はスイッチまたはマトリックスの切り替えによって変化するとすれば、新しい測定が利用可能になるまで、一般にある程度の時間はかかると思われる。このことは、特性値に加えて、（測定されたか又は（まだ）測定された（のではない））値の妥当性を報告しなければならないことを意味する。さらに、必ずしもすべての測定をいつでも行うことができるとは限らないので、与えられた特性を（はい／いいえ）を測定する能力を報告しなければならない。例えば、テレテキスト処理デバイス７がチューナー２ｂに接続され、ＨＯＰ３がチューナー２ａに接続されるとき、縦横比における情報はＨＯＰに対して利用可能ではない。
【００３５】
接続を確立し信号特性の測定に関する情報を分配するために、上述のような水平コミュニケーション概念を、信号の存在／欠如に対処するために使用することができる。また、これらのタスクを階層的制御システムの使用することによって従来の方法で実施することができるが、このようなアプローチは二つの欠点を有する。
【００３６】
−　多くのスイッチを含むトポロジーにおいて、制御の階層的プログラミングは、厄介で正確に実行することが非常に困難になる。
【００３７】
−　多くの製品を時間の短い周期で製造するとき、各製品は、それ自体のトポロジーを有し、制御の階層的プログラミングは、開発における重大な要因になる。
【００３８】
対応するハードウェアの活動性が単純な構成の再使用可能なハードウェアデバイスであるいう条件で、水平のコミュニケーションアプローチは、ソフトウェアプログラミングの活動性を単純な構成の再使用可能なソフトウェア構成要素に単純形にする。新しいハードウェアデバイスを開発するとき、新しいソフトウェア構成要素を開発することもまた必要である。しかしながら、ハードウェアの開発に時間がかかり、ソフトウェア開発を並行して実行することができるので、このようなソフトウェア開発は、もはや開発経路に重大な効果をもたない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
チューナーを含むＴＶ受像機におけるハードウェア制御の図を示す。
【図２】
図１と比較してさらなるチューナーで拡張された配置を示す。
【図３】
図２と比較してテレテキスト処理ユニットで拡張された配置を示す。
【国際公開パンフレット】
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2004512748.tif 000014
【国際調査報告】
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2004512748.tif 000016
2004512748.tif 000017