JPS6180940A - デ−タ伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、データ伝送方式に係り、特に電話等の音声を
他の制御信号と共に伝送するのに適したものである。

〔発明の背景〕

マイクロコンビエータを内蔵した家を製品の普及に伴い
、家庭内における各種電気機器を相互に接続して集中Ｉ
ｌ＋御等を行なう、いわゆるホームオートメータ１ン・
システムが種々提案されている。その１つとして、ＫＥ
Ｃ（関西電子工業据興センター）からはホームバスシス
テム（ＨＢＳ）の標準代案が発表されている。これは、
１９８３年９月３０日の電気学会、システム場制御研究
会における資料番号５Ｃ−８３−４１の村田、滑川％Ｆ
ｌ’−ＨＢ８（ホームバスシステム）について」に述べ
られている。

また、ディジタル方式の電話（以下ディジタル雷話とい
う）を接続するためのインターフェースについては、昭
和５９年５月に日本電信電話公社より公開された「モデ
ルシステムにおける自営宅内機器／網インターフエース
参考書（第−版）」に詳しく書かれている。

さて、先に述べたＫＥＣのＨＢＳ方式は、伝送速度が９
．６にビット／秒で、調歩同期方式の２線式であるのに
対し、ディジタル電話は、音声情報の６４にビット／秒
と制御信号の８にビット／秒とフレーム同期信号の８に
ビット／秒を多重化して伝送するため、伝送速度は８０
にビット／秒である。さらに、ディジタル電話は送信線
（Ｔ＠という）と受信線（Ｒ線という）を独立に持つ４
線式（２線ずつ２組）であることなどから、ＫＥＣのＨ
Ｂ８に直接ディジタル１１話を接続することは出来ない
。すなわち、ＫＥＣＯＨＢＳ方式ではディジタル電話の
接続が考慮されていないわけである。

また、前記ディジタル電話のインターフェースを用いて
ホームバスシステムを構成する方式も考えられるが、こ
の場合には４線式となってしまうため、コスト的に高価
なシステムとなりでしまう。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来技術の欠点をなくし、２線１組の
伝送路のみで筆２話機の接続も可能なデータ伝送方式を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の要点は、２線１組の伝送路を用いたデータ伝送
システムのデータ伝送方式においてマスターコントロー
ラが同期信号発生回路を、他の装置がその同期信号に同
期して制御信号と音声信号を送受信する送受信回路を持
ち、１つ以上の同期チャネルと１つ以上の制御チャネル
と２つ以上の音声チャネルから構成されるフレームを単
位として信号を伝送することにある。

〔発明０実施世１〕ｊ 以下、実施例をもとに本発明の詳細な説明する。第１図
は、本発明のデータ伝送方式における信号形式の１例を
示した図である。図に示すように、本データ伝送方式は
例えば４つのチャネルを持つフレームを１つの単位とし
て伝送を行なう方式である。

第１図で示したフレームは、フレーム同期及びビット同
期をとるための同期信号を持つ同期チャネル、Ｄ８Ｕか
らディジタル電話への音声偽号とディジタル１話からＤ
　Ｓ　Ｕへの音声信号の音声チャネルを２つ、そして、
ディジタル電話や各種ｔｆｉ機器の制御を行なうための
制御信号をもつ制御チャネルの合わせて４つのチャネル
から構５′ｉｉ：されている。この第１ヅのようれｇ構
成とした場合、フレームの前半の期間、すなわち同期チ
ャネルと制御チャネルの期間は伝送信号自身の処理のた
めに用いなければならないがフレーム後半の音声チャネ
ルの音声信号（、を後で詳述するように速度変換以外の
処理はほとんど必要ないため、この音声チャネルの期間
は制御信号に従った処理（例えば、制御信号の演算処理
等）に用いることができる。なお、本発明における音声
チャネルの音声信号とは、雷１話機からの音声自身の信
号を意味する。また、制御チャネルの制御信号とは、電
話機や電気機器の動作を制御するための信号を意味する
。

第２図は、本発明のデータ伝送方式によるホームバスシ
ステムの概要の１例を示したものである。図において、
１は本発明のデータ伝送方式による２線式の伝送路（以
下、これをホームバスと呼ぶ）、２はマスターコントロ
ーラ、３は電気機器（例えば、エアコン等）用インター
フェースユニット（以下、電気’９６用ＩＦＵと呼ぶ）
、４はディジタル町話用インターフェースユニット（以
下、電話用ＩＦＵと呼ぶ）、５はＤ　Ｓ　Ｕ　（Ｄｉｇ
ｉｔａｌ　５ｅｒｖｉｃｅ　Ｕｎｉｔ：ディジタル回続
終端装置）、６は電気機器、７はディジタル電話、８は
電話の加入者線である。戸外からｖ４．話がかかってき
た場合には、その信号が加入者線８を】４してＤＳＵ５
に送られ、さらにマスターコントローラ２によって第１
図に示したような信号形式に変換され、ホームバス１に
送出される。この信号を電話用ＩＦＵ４が受１ｇシ、デ
ィジタル霜枯用の信号に変換してディジタル電話７へ送
ることによってつながるわけである。

ディジタル電話７から戸外へかける場合は、この逆とな
るわけである。なお、このような通話乞する場合には、
ＤＳＵ５からディジタル電話７への音声信号は第１図に
おける音声チャネル（１）を用い、ディジタル電話７か
らＤＳＵ５への音声信号は第１図における音声チャネル
（２）を用い、さらにＤＳＵ５及びディジタル１話７を
制御するための信号は制御チャネルを用いてホームバス
１上を伝送するわけである。

また、マスターコントローラ２には電気機器制御用パネ
ルを付けておき、これを用いて電気機器の制御信号を第
１図における制御チャネルを便ってホームバス１上を伝
送し、電気機器用Ｉ　ＰＯ３はこの信号を受信して、電
気機器６を制御することができる。この電気機器６の制
御は、マスターコントローラ２だけでなく、電話を通じ
て行なっこともｏＴ能であり、また、電気暖器制御専用
のコントローラをホームバス１に接続して制御してもよ
い。

次に、マスターコントローラ２、電気機器用ＩＦＵ３、
’Ｆｔ話用ＩＦＵ４について具体的な回路構成な説明す
る。

再３図（ま、マスターコントローラ２０回路構成を示す
ブロック図である。図において、９はＤ　Ｓ　Ｕインタ
ーフェース回路、１０はＰ　Ｌ　Ｌ、　（Ｐｈａｓｅ　
Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ　）回路、１１は各種のクロッ
ク生成回路、１２は同期信号発生回路、１３は速度変換
回路、１４はホームバス１へのドライブ回路、１５はｍ
制制御千木ネルＩ１１御回路、１６は制御信号の衝突Ｉ
ｊ＃回路、１７は速度変換回路、１８はチャネル分離回
路、１９はホームバス１のレシーブ回路、２（Ｈよマス
ターコントローラ２の全体を制御する演算装置（以下、
ＣＰＵと略す）、２１はＤＳ（Ｊへの信号線である。

動作を１）単に説明する。第１図に示したような本発明
によるデータ伝送方式では、音声チャネルを２つ含む４
つのチャネルから構成されているので、その伝送速度は
、ＤＳＵから出力される音声信号の伝送速度（通常は６
４にビット／秒）の４倍が必要となる。このＤＳＵから
出力される音声信号の嵌送連帳は７１０人者線の信号等
の影響によって、必ずしも一定とならないため、ホーム
バス１上の伝送速度をこの変化に追従させる必要があり
、これを行なうのが１００ＰＬＬ回路である。このＰＬ
Ｌ回路１０から出力された信号を基準に、クロック生成
回路１１で各種のクロックβ生成するわけである。ここ
で生成されたクロックから同期１言号発生回路１２によ
って同期信号が作られ、ドライブ回路１４を通してホー
ムバス１上の同期チャネル（第１図参照）に出力される
。この同期信号は、音声信号や制御信号の４無にかかわ
らす常に出力され、システム全体の同期を保持するため
に使われる。ＤＳＵから送られてきた信号は、ＩＪ８Ｕ
インターフェース回路９によって音声信号のみが取り出
され速度変換回路１３によって４倍の周波数に速度変換
した後、ドライブ回路１４を通して、ホームバス１上の
音声チャネル（１）（第１図参照）に出力される。一方
、ディジタル電話からの音声信号は、ホームバス１上の
音声チャネル（２）上に送られてくるため、この信号の
みをチャネル分離回路１８で取り出し、速度変換回路１
７によって１／４倍の周波数（すなわち、元の周波数）
に速度変換した後、ＤＳＵインターフェース回路９に送
られる。ざらに、チャネル分離回路ではホームバス１か
らレシーブ回路１９で受信した信号の中から制御チャネ
ル内の制御信号を分離し、衝突制御回路１６と制御チャ
ネルの制御回路１５へ送られる。衝突制御回路１６では
複数の装置から同時にホームバス１上の制御チャネルに
制御信号が送出された場合に、その調停が行なわれる。

制御チャネルの制御回路１５へ送られた制御信号と、Ｄ
ＳＵからＤＳＵインターフェース回路９に送られた制御
信号は、ＣＰＯ２０によって解読され処理される。

次に、第４図は電気機器用ＩＦＵ３の１例を　　　　示
したブロック図を示したものである。図において、２２
は電気機器インターフェース回路、２３は制御チャネル
の制御回路、２４は衝突制御回路２５はドライブ回路、
２６はレシーブ回路、２７はＰＬＬ回路、２８は同期信
号検出回路、２９はクロック生成回路、３０は制御チャ
ネルだけを取り出すチャネル分離回路、３１はＣＰＵ、
３２は電、気機器制御線である。

電気機器用インターフェースユニット３ではマスターコ
ントローラ２から送出された同期信号を受信し、ＰＬＬ
回路２７と同期信号検出回路２８によって、ビット同期
及びフレーム同期を確立し、クロック生成回路２９によ
って各種の必要なりロックを生成する。そして、このち
気機器用インターフェースユニット３では、チャネル分
離回路３０によって制御チャネルの制御信号のみを取り
出す。ＣＰＵ３１はその制御信号を制御チャネル制御回
路２３を通して解読し、電気機器インターフェース回路
２２を通して電気機器を制御するわけである。

第５図は電話用ＩＦＵ４０１例を示したブロック（９）
である。図において、３３はディジタル電話インク−フ
ェース回路、３４は速度変換回路、３５はドライブ回路
、３６はレシーブ回路、３７はＰＬＬ回路、３８は同期
信号検出回路、３９はクロック生成回路、４０はチャネ
ル分離回路、４１（ズ衝突制御回路、４２は１１ｍチャ
ネルのＩ制御回路、４３は速度変換回路、４４はＣＰＵ
、４５はディジタル電話への信号線である。

マスターコントローラ２から送信された同期信号を受信
して、ＰＬＬ回路３７と同期信号検出回路３８によって
ビット同期及びフレーム同期を確立して、クロック生成
回路３９によって各種の必要なりロックを生成する点に
ついては、電気機器用インターフェースユニット３と同
様である。また、チャネル分離回路４０によって、音声
チャネルと制御チャネルを別々に取り出し、音声信号は
速度変換回路３４と４３を通して、制御信号は制御回路
４２及びＣＰＵ４４を通して、ディジ岬 タル電話インターフェース回路３３とホームバス１との
やり取りを行なうわけである。

さて、次に２線１組のホームバス１の具体的な構成例を
第６図と第７図に示す。第６図はトランジスタのコレク
タ結合による方法で、図において、４６と４７はドライ
ブ回路、４８と４９はレシーブ回路、５０と５１はトラ
ンジスタ、５２は抵抗である。この場合、２線式ホーム
バス１０１本はコレクタと結合され、もう１本はアース
線となり、同軸ケーブル等が使用される。

第７図はトランス結合による方法で、図において、５３
と５４はドライブ回路、５５と５６はレシーブ回路、５
７と５８はトランスである。この場合、ホームバス１は
それぞれトランスに結合され、いわゆる平衡伝送となり
、ツイストペア線等を使用する。

また、第８図は伝送路として光ファイバを用いた場合で
、図において、５９と６０はドライブ回路、６１と６２
はレシーブ回路、６３は光ファイバ、６４と６５は発光
波長の異なる発光素子、６６と６７は受光素子である。

この場合、伝送路は光フアイバ１線でよく１線１組とな
るが、その場合であっても本発明が適用されることは言
うまでもないことである。

さて、以上の説明では１フレームの中に２つの音声チャ
ネルしか持たなかったが、もつと多くの音声チャネルを
持ってもかまわない。例えば、第９図のように１フレー
ムの中に６つの音声チャネルを待ち、２チヤンネルずつ
組み合わせて使用することによって、３回線をホームバ
ス上に取り込むことができる。また、第１図では内部処
理期間を長くするために同期チャネルのすぐ後に制御チ
ャネルを設けたが、この制御チャネルは第９図のように
どこにあってもかまわない。さらに、制御チャネルは１
フレーム中に１つと限らず、２つ以上あってもよい。そ
れから、第１図と第９図では、それぞれのチャネル長を
等しく（例えば、１チャネル当り８ビツト）示したが、
それぞれのチャネル長が異なっていてもかまわない。そ
の時の１例を示したものが第１０図である。さらに、第
１１図は同期信号としてスタートビットとストップビッ
トを用いた、いわゆる調歩同期型へ応用した例であるっ
この場合にはスタートビットとストップビットが同期チ
ャネルに相当する。

以上のように、本発明は２線１組の伝送路を持つデータ
伝送システムにおいて、種々の形態を取り得るが、基本
的にはマスターコントローラが同期信号発生回路を、他
の装置がその同期＠号に同期して制御信号と音声信号を
送受信する送受信回路を持ち、１つ以上の同期チャネル
と１つ以上の制御チャネルと２つ以上の音声チャネルか
ら構成されるフレームを単位として信号を伝送するデー
タ伝送方式である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２線１組の伝送路を用いたデータ伝送
システムで電話等の音声関連装置を接続できるという新
しい効果を生み出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第８図は、本発明によるデータ伝送方式におけ
るフレーム構成の例を示した図、第２図は、本発明を用
いたホームバスシステムの１例を示した図、第３図は、
マスターコントローラのフロック図、第４図は電気機器
用インターフェースユニットのブロック図、＠５図はデ
ィジタル電話用インターフェースユニットのブ０ツク函
、第６図〜第Ｓ図は、ホームバスの実施例を示した図、
第９図〜第１θ図は本発明によるフレーム構成の別の例
を示す図であるっ１・・・ホームバス ２・・・マスターコントローラ ３・・・電気機器用インターフェースユニット４・・・
ディジタル電話用インターフェースユニツ　　ト ５・・・ＤＳＵ ６・・・電気機器 ７・・・ディジタル集１話 第　９　区 ’！５１０図 鵠　１１　　図 手続補正書（方式） 事件の表示 昭和　５９　年特許願第　２０１６２７　　号発明の名
称　データ伝送方式 補正をする者 １１ｆ１とσ刑Ｃ特許出願人 名　　咋　　　１５１０１株式会２ｔ　　　日　　立　
　製　　作　　折代　　　理　　　人 補正の対象　明細書の図面の簡単な説明の欄補正の内容
　明細書の第１６頁第６行の「第９図　　　　１〜第１
０図」を「第９図〜第１１図」 と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の装置が少なくとも１組の共通伝送路によって
   接続されている伝送システムにおけるデータ伝送方式に
   おいて、前記装置の１つは、同期信号を発生する同期信
   号発生回路と該同期信号を同期チャネルに出力する送信
   回路を、また、他の装置は、前記同期信号に同期して制
   御信号及び音声信号を送受信する送受信回路を少なくと
   も有し、前記同期信号を含む１つ以上の同期チャネルと
   、１つ以上の制御チャネルと、２つ以上の音声チャネル
   から構成されるフレームを単位として信号を伝送するこ
   とを特徴とするデータ伝送方式。 ２、上記音声チャネルの信号は、電話機の音声信号であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデータ
   伝送方式。 ３、上記同期信号発生回路を有する装置は、ディジタル
   回線終端装置に接続されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載のデータ伝送方式。