JP2003163617A - データ伝送システム及びケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】相手方の電源電圧の束縛を受けること無く而も
高速でデータを伝送できるデータ伝送システムを実現す
る。 【解決手段】電源１１，２１を別にする複数の電子機器
１０，４０と、これらの機器１０，４０を信号伝送可能
に接続するケーブル５０と、電子機器１０，４０および
ケーブル５０に亘って設けられ送信側にオープンドレイ
ンタイプの出力部１３，２６を有するとともに受信側に
プルアップタイプの抵抗Ｒｂ，Ｒａの付いた入力部２
３，１６を有するデジタルデータ伝送回路（１３＋３３
＋２３），（２６＋３５＋１６）とを備えたデータ伝送
システムにおいて、抵抗Ｒｂ及び出力部２６をケーブル
５０のコネクタ５１に移設することにより、信号波形の
立ち上がり時定数を規制する寄生容量が容量Ｃからそれ
より小さな容量Ｃｓになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、有線のデジタル
データ伝送方式に関し、詳しくは、個別に電源を具えて
いる複数の電子機器間で二値信号を送受するためのデー
タ伝送システム及びそれに用いられるケーブルに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４（ａ）に回路図を示したデータ伝送
システムは、電源を別にする複数の電子機器１０，２０
をケーブル３０で信号伝送可能に接続したものである。
これには、送信側にオープンドレインタイプの出力部を
有するとともに受信側にプルアップタイプの抵抗の付い
た入力部を有するデジタルデータ伝送回路が、２組いず
れも、両機器１０，２０とケーブル３０とに亘って設け
られている。第１デジタルデータ伝送回路は電子機器１
０から電子機器２０へデータを伝送するためのものであ
り、第２デジタルデータ伝送回路は電子機器２０から電
子機器１０へ逆向きにデータを伝送するためのものであ
る。

【０００３】電子機器１０（第１電子機器）には、出力
電圧Ｖａの電源１１と、応用目的に適う種々のデータ処
理を行う内部回路１４と、内部回路１４から渡された送
信データに例えばパラレルシリアル変換等の適宜な符号
化処理や変調処理を施してデータ形式を調える送信回路
１２と、送信回路１２の出力信号を二値化してケーブル
３０経由で電子機器２０に伝送するオープンドレインタ
イプの出力部１３（第１出力部）と、電子機器２０から
ケーブル３０を介して伝送されて来た二値信号を波形整
形して入力する入力部１６（第２入力部）と、これの入
力側に付設されたプルアップ抵抗Ｒａ（第２抵抗）と、
入力部１６で入力した受信データに例えばシリアルパラ
レル変換等の適宜な復号化処理や復調処理を施してデー
タ形式を調えそれを内部回路１４に引き渡す受信回路１
５とが設けられている。

【０００４】そのうち、送信回路１２と内部回路１４と
受信回路１５と入力部１６は、電圧Ｖａの下で動作する
ようになっており、プルアップ抵抗Ｒａも、一端が電圧
Ｖａの電源ラインに接続され他端が入力部１６の入力ラ
インに接続されて、電圧Ｖａを利用して役目を果たすよ
うになっている。これに対し、出力部１３には、自機１
０の電圧Ｖａに依存することなく信号送出が行えるよ
う、オープンドレインタイプのものが採用されている。
すなわち、出力部１３は、出力値がローのときには出力
を接地状態にするが、出力値がハイのときには出力をハ
イインピーダンス状態（フローティング状態、高抵抗状
態）にするようになっている。

【０００５】通信相手の電子機器２０（第２電子機器）
には、出力電圧Ｖｂの電源２１と、応用目的に適う種々
のデータ処理を行う内部回路２４と、内部回路２４から
渡された送信データに例えばパラレルシリアル変換等の
適宜な符号化処理や変調処理を施してデータ形式を調え
る送信回路２５と、送信回路２５の出力信号を二値化し
てケーブル３０経由で電子機器１０に伝送するオープン
ドレインタイプの出力部２６（第２出力部）と、電子機
器１０からケーブル３０を介して伝送されて来た二値信
号を波形整形して入力する入力部２３（第１入力部）
と、これの入力側に付設されたプルアップ抵抗Ｒｂ（第
１抵抗）と、入力部２３で入力した受信データに例えば
シリアルパラレル変換等の適宜な復号化処理や復調処理
を施してデータ形式を調えそれを内部回路２４に引き渡
す受信回路２２とが設けられている。

【０００６】そのうち、入力部２３と受信回路２２と内
部回路１４と送信回路２５は、電圧Ｖｂの下で動作する
ようになっており、プルアップ抵抗Ｒｂも、一端が電圧
Ｖｂの電源ラインに接続され他端が入力部２３の入力ラ
インに接続されて、電圧Ｖｂを利用して役目を果たすよ
うになっている。これに対し、出力部２６には、自機２
０の電圧Ｖｂに依存することなく信号送出が行えるよ
う、オープンドレインタイプのものが採用されている。
すなわち、出力部２６は、出力値がローのときには出力
を接地状態にするが、出力値がハイのときには出力をハ
イインピーダンス状態（フローティング状態、高抵抗状
態）にするようになっている。

【０００７】ケーブル３０は、電子機器１０側の端部に
コネクタ３１が設けられるとともに、電子機器２０側の
端部にもコネクタ３２が設けられ、細長い中間部分に可
撓性・柔軟性が具わっていて、電子機器１０，２０との
物理的な接続を通信の必要性に応じて動的かつ簡便に確
立しうるものとなっている。ケーブル３０には、銅線等
からなる複数の信号伝送ライン３３，３５や接地用ライ
ン３４が絶縁被覆されて内蔵されている。各ライン３
３，３４，３５は、何れも、一端がコネクタ３１の該当
接触端子に接続され、他端がコネクタ３２の該当接触端
子に接続されている。ライン３４はシールドに接続にさ
れたりシールドを兼ねることもある。

【０００８】このようなケーブル３０にて電子機器１
０，２０を連結すると、出力部１３の出力ラインとライ
ン３３と入力部２３の入力ラインとが繋がり、電子機器
１０の接地ラインとライン３４と電子機器２０の接地ラ
インとが繋がり、出力部２６の出力ラインとライン３５
と入力部１６の入力ラインとが繋がるようになってい
る。すなわち、電子機器１０から電子機器２０に二値信
号を伝送するための第１デジタルデータ伝送回路が出力
部１３とライン３３と入力部２３とで構成され、電子機
器２０から電子機器１０へ逆向きに二値信号を伝送する
ための第２デジタルデータ伝送回路が出力部２６とライ
ン３５と入力部１６とで構成されている。

【０００９】そして、電子機器１０，２０間でデータ送
受を行わせるときには、電子機器１０にコネクタ３１を
装着するとともに電子機器２０にコネクタ３２を装着し
て両機器１０，２０をケーブル３０でデータ伝送可能に
接続する。その状態で、電子機器１０から電子機器２０
へのデータ伝送は、第１デジタルデータ伝送回路（１３
＋３３＋２３）によって行われ、電子機器２０から電子
機器１０へのデータ伝送は、第２デジタルデータ伝送回
路（２６＋３５＋１６）によって行われる。

【００１０】具体的には、伝送すべきデータ値がローで
あるかハイであるか更にそれが時々刻々変化するに連れ
て、出力部１３（又は２６）の出力状態が接地状態とハ
イインピーダンス状態とで切り替わり、それに伴ってロ
ー出力時には、ライン３３（又は３５）が接地状態にな
り、その状態が入力部２３（又は１６）に入力されて、
ローのデータ値が伝送される一方、ハイ出力時には、ラ
イン３３（又は３５）が接地から切り離されてプルアッ
プ抵抗Ｒｂ（又はＲａ）を介して電圧Ｖｂ（又はＶａ）
を印可される状態になり、その状態が入力部２３（又は
１６）に入力されて、ハイのデータ値が伝送される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のデー
タ伝送システムでは、送信側にオープンドレインタイプ
の出力部１３，２６を採用するとともに受信側にプルア
ップタイプの抵抗Ｒｂ，Ｒａの付いた入力部２３，１６
を採用することにより、電子機器１０，２０が個別に電
源１１，２１を具えていて独自の電源電圧Ｖａ，Ｖｂで
動作するものであっても、通信相手の電源電圧Ｖａ，Ｖ
ｂによる束縛を受けること無く、ケーブル３０にてデー
タ伝送可能に接続することができるようになっている。

【００１２】しかしながら、ケーブル３０のライン３３
やライン３５には、図では線間容量のみ集中的に示した
が、ライン３４やシールドその他の被覆等との間に分布
する容量Ｃが寄生している。この容量Ｃは、ライン３
３，３５の長さにほぼ比例して増える性質があり、一般
に機器の内部の各回路に寄生する容量よりも可成り大き
い。そして、ライン３３，３５がロー状態からハイ状態
に遷移するとき、その信号の立ち上がりが、容量Ｃと抵
抗Ｒｂ，Ｒａとの組み合わせに応じて、時定数（Ｒｂ×
Ｃ），（Ｒａ×Ｃ）で、鈍ることとなる。

【００１３】このため、データ伝送レートが適度なとき
には、二値状態いずれもハッキリした信号波形が得られ
るが（図４（ｂ）に示した低伝送レート時の波形例を参
照）、それよりデータ伝送レートを上げると、信号波形
が崩れて特にハイ状態がハッキリしなくなって（図４
（ｃ）に示した高伝送レート時の波形例を参照）、デー
タが正確に伝送できなくなるので、高速化し難いという
不都合がある。これに対し、高速でデータを伝送できる
種々の規格等が提案され実用にもなっているが、高速化
の向上と共にケーブルや伝送回路に関する制約も厳しく
なっており、信号伝送ラインの駆動条件にも駆動電圧そ
の他の束縛が課される。

【００１４】このように、現状では、相手方の電源電圧
の束縛を受けずにデータ伝送しようとすると伝送レート
が制約され、伝送レートを上げてデータ伝送しようとす
ると相手方の電源電圧の束縛を受けることとなる。そこ
で、両者の長所を兼備すべく、異電源にも適応するオー
プンドレインタイプの伝送方式を踏襲しつつ、伝送レー
トを上げられるようにすることが、技術的な課題とな
る。この発明は、このような課題を解決するためになさ
れたものであり、相手方の電源電圧の束縛を受けること
無く而も高速でデータを伝送できるデータ伝送システム
を実現することを目的とする。また、本発明は、そのよ
うなデータ伝送システムに好適なデータ伝送用のケーブ
ルを実現することも目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第１，第２の解決手段について、そ
の構成および作用効果を以下に説明する。

【００１６】［第１の解決手段］第１の解決手段のデー
タ伝送システムは、出願当初の請求項１に記載の如く、
電源を別にする複数の電子機器と、これらの機器を信号
伝送可能に接続するケーブルと、前記電子機器および前
記ケーブルに亘って設けられ送信側にオープンドレイン
タイプの出力部を有するとともに受信側にプルアップタ
イプの抵抗の付いた入力部を有するデジタルデータ伝送
回路とを備えたデータ伝送システムにおいて、前記抵抗
および前記出力部の何れか一方または双方が前記ケーブ
ルに移設されたものである。

【００１７】また、このようなシステムに好適なデータ
伝送用のケーブルは、出願当初の請求項３に記載の如
く、ライン両端がそれぞれケーブル両端部に至る（第
１）信号伝送ラインと、このラインに介挿接続されたプ
ッシュプルタイプの（第１）駆動回路と、この（第１）
駆動回路の電力受給部から出て前記（第１）駆動回路の
出力側のケーブル端部に至る電源ラインと、この電源ラ
インに一端が接続され前記（第１）信号伝送ラインのう
ち前記（第１）駆動回路の入力側に他端が接続されたプ
ルアップタイプの（第１）抵抗とを内蔵したものであ
る。あるいは、出願当初の請求項４に記載の如く、ライ
ン両端がそれぞれケーブル両端部に至る（第２）信号伝
送ラインと、このラインに介挿接続されたオープンドレ
インタイプの（第２）駆動回路（すなわち移設された第
２出力部）とを備えたケーブルである。

【００１８】このような第１の解決手段のデータ伝送シ
ステムにあっては、プルアップタイプの抵抗かオープン
ドレインタイプの出力部がケーブルに移設されて、両者
の距離が縮まり、それに伴って、ケーブル内の信号伝送
ラインのうちプルアップタイプの抵抗を介して充電等さ
れる部分の長さも短縮される。これにより、その部分の
寄生容量が小さくなることから、抵抗値が同じなら、信
号の立ち上がりを規制していた時定数も小さくなるた
め、伝送ラインにおける信号波形の切り替わりが短時間
で急峻になされるので、データ伝送レートを上げても信
号波形はなかなか崩れないでハッキリした状態を維持す
ることとなる。したがって、この発明によれば、相手方
の電源電圧の束縛を受けること無く而も高速でデータを
伝送しうるデータ伝送システムを実現することができ
る。

【００１９】［第２の解決手段］第２の解決手段のデー
タ伝送システムは、出願当初の請求項２に記載の如く、
電源を別にする第１電子機器および第２電子機器と、前
記第２電子機器側の端部にコネクタを有するか否かは問
わないが少なくとも前記第１電子機器側の端部にコネク
タを有し，前記第１電子機器と前記第２電子機器とを信
号伝送可能に接続するケーブルと、前記第１電子機器と
前記ケーブルと前記第２電子機器とに亘って設けられ，
前記第１電子機器側にオープンドレインタイプの第１出
力部を有するとともに，前記第２電子機器側にプルアッ
プタイプの第１抵抗の付いた第１入力部を有する第１デ
ジタルデータ伝送回路と、前記第１電子機器と前記ケー
ブルと前記第２電子機器とに亘って設けられ，前記第２
電子機器側にオープンドレインタイプの第２出力部を有
するとともに，前記第１電子機器側にプルアップタイプ
の第２抵抗の付いた第２入力部を有する第２デジタルデ
ータ伝送回路とを備えたデータ伝送システムにおいて、
前記第１抵抗および前記第２出力部が前記第２電子機器
から前記コネクタに移設されたものである。

【００２０】また、このようなシステムに好適なデータ
伝送用のケーブルは、出願当初の請求項５に記載の如
く、少なくとも一方のケーブル端部にコネクタが設けら
れ、ライン両端がそれぞれケーブル両端部に至る第１信
号伝送ライン及び第２信号伝送ラインが内蔵されている
データ伝送用のケーブルにおいて、前記コネクタの中で
前記第１信号伝送ラインに介挿され，入力（すなわちこ
の第１駆動回路の入力端子や入力ライン）が前記第１信
号伝送ラインのうち前記コネクタ側のケーブル端部に至
る部分ラインに接続され，出力（すなわちこの第１駆動
回路の出力端子や出力ライン）が前記第１信号伝送ライ
ンのうち反対側の部分ラインに接続されたプッシュプル
タイプの第１駆動回路と、この第１駆動回路の電力受給
部から出て前記第１駆動回路の出力側すなわち前記反対
側のケーブル端部に至る電源ラインと、この電源ライン
に一端が接続され，前記第１信号伝送ラインのうち前記
第１駆動回路の入力側に他端が接続されたプルアップタ
イプの第１抵抗と、前記第２信号伝送ラインに介挿さ
れ，出力（すなわちこの第２駆動回路の出力端子や出力
ライン）が前記第２信号伝送ラインのうち前記コネクタ
側のケーブル端部に至る部分ラインに接続され，入力
（すなわちこの第２駆動回路の入力端子や入力ライン）
が前記第２信号伝送ラインのうち反対側の部分ラインに
接続されたオープンドレインタイプの第２駆動回路と、
を備えたものである。

【００２１】このような第２の解決手段のデータ伝送シ
ステム及びケーブルにあっては、第１デジタルデータ伝
送回路によって第１電子機器からケーブルを介して第２
電子機器にデータが伝送され、第２デジタルデータ伝送
回路によって第２電子機器からケーブルを介して第１電
子機器にデータが伝送されて、双方向通信が行われる。
また、第１，第２デジタルデータ伝送回路いずれについ
ても、オープンドレインタイプの出力部とプルアップタ
イプの抵抗との組み合わせを残しつつ、その設置位置が
ケーブルに移設されて、寄生容量が小さくなっている。
しかも、その移設先がケーブルのうち第１電子機器に最
も近いコネクタとなっているので、寄生容量はケーブル
長に依らず最も小さくなる。さらに、その移設は、第１
抵抗と第２出力部についてなされており、第２電子機器
とコネクタには関係するが、第１電子機器には及ばな
い。

【００２２】これにより、第１電子機器が従来のままで
あってもそれを本発明のデータ伝送システムに組み込む
ことがコネクタ着脱にて簡単に行えるようになるうえ、
その送受信部の動作速度を単に上げるだけで直ちに本発
明の作用効果を奏するものとなる。それも、より高い効
果を奏するものとなる。したがって、この発明によれ
ば、相手方の電源電圧の束縛を受けること無く而も一層
高速でデータを伝送しうるデータ伝送システムであって
既存の電子機器との馴染みも良いものを実現することが
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明のデータ伝送システム及びケーブルについて、こ
れを実施するための具体的な形態を、以下の第１〜第３
実施例により説明する。図１に示した第１実施例は、上
述した第１，第２の解決手段を総て具現化したものであ
り、図２に示した第２実施例や、図３に示した第３実施
例は、その部分回路の具体例である。なお、それらの図
示に際し従来と同様の構成要素には同一の符号を付して
示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来
との相違点を中心に説明する。

【００２４】

【第１実施例】本発明のデータ伝送システムの第１実施
例について、その具体的な構成を、図面を引用して説明
する。図１（ａ）は、その回路図であり、従来例の図４
（ａ）と対比されるものである。

【００２５】この図１（ａ）のデータ伝送システムが図
４（ａ）のものと相違するのは、電子機器２０が一部改
造されて電子機器４０（第２電子機器）になっている点
と、ケーブル３０も一部改造されてケーブル５０になっ
た点である。電子機器１０（第１電子機器）には変更が
無い。具体的には、従来は電子機器２０に設けられてい
たプルアップタイプの抵抗Ｒｂ（第１抵抗）と、やはり
電子機器２０に設けられていたオープンドレインタイプ
の出力部２６（第２出力部、第２駆動回路）とが、ケー
ブル５０のコネクタ５１に、移設されている。

【００２６】ケーブル５０は、電子機器１０側のコネク
タ３１がコネクタ５１になっており、このコネクタ５１
の中で、プッシュプルタイプのバッファ５３（第１駆動
回路）がライン３３（第１信号伝送ライン）に介挿され
ている。バッファ５３は、入力端子がライン３３のうち
コネクタ５１側の端部に至る短い部分ライン（すなわち
出力部１３の出力を受ける方）に接続され、出力端子が
反対側の長い部分ライン（すなわちライン３３のうちケ
ーブル５０の中間部分を経てコネクタ３２に至る方）に
接続される。バッファ５３の接地端子はコネクタ５１の
中でライン３４に接続され、バッファ５３の電源端子
（電力受給部）は、ケーブル５０に含まれているライン
のうち空いているものを流用して又は新たに追加して割
り当てたライン５２（電源ライン）に接続されている。

【００２７】ライン５２は、ケーブル５０内をライン３
３と並走するように延びてコネクタ３２（出力側のケー
ブル端部）に至っており、コネクタ３２の空き端子ある
いは追加の接触端子に接続されている。プルアップ抵抗
Ｒｂは、コネクタ５１の中で、このライン５２に一端が
接続され、ライン３３のうちバッファ５３の入力側に当
たる短い部分に他端が接続されている。

【００２８】出力部２６は、コネクタ５１の中で、ライ
ン３５（第２信号伝送ライン）に介挿されるが、上記バ
ッファ５３とは逆向きに接続される。すなわち、ライン
３５のうちコネクタ５１側の端部に至る短い部分ライン
（すなわち入力部１６に至る方）には、出力部２６の出
力端子が接続され、反対側の長い部分ライン（すなわち
ライン３５のうちケーブル５０の中間部分を経てコネク
タ３２に至る方）には、出力部２６の入力端子が接続さ
れる。出力部２６の接地端子はコネクタ５１の中でライ
ン３４に接続されが、出力部２６は、オープンドレイン
タイプであるから電力受給が不要なので、電源ライン等
には接続されない。

【００２９】電子機器４０は、第１デジタルデータ伝送
回路（１３＋３３＋２３）に関してプルアップ抵抗Ｒｂ
がケーブル５０のコネクタ５１に移設されて電子機器４
０から外れていること及びそのプルアップ抵抗Ｒｂから
ケーブル５０中をライン５２が延びてコネクタ３２に来
ていることに対応して、電圧Ｖｂの電源ラインから分岐
したラインがコネクタ３２の相方のコネクタまで配線さ
れ、コネクタ３２を電子機器４０に装着したときにライ
ン５２と電圧Ｖｂの電源ラインとが導通するようになっ
ている。

【００３０】また、電子機器４０は、第２デジタルデー
タ伝送回路（２６＋３５＋１６）に関してオープンドレ
インタイプの出力部２６がケーブル５０のコネクタ５１
に移設されて電子機器４０から外れたことに対応して、
移設前のところ（即ち改造前の電子機器２０における出
力部２６の位置）に、プッシュプルタイプのバッファ４
１（代替駆動回路）が設けられている。バッファ４１
は、以前の出力部２６と同様に送信回路２５の出力を入
力するとともにコネクタ３２経由でライン３５に出力を
行うが、出力部２６と異なり電源電圧Ｖｂの下で動作す
る。すなわち、プッシュプルタイプのバッファ４１は、
上記バッファ５３も同様であるが、出力値がローのとき
には出力を接地状態にし、出力値がハイのときには出力
を電源電圧状態にして、何れの状態でも低抵抗で電気を
流すようになっている。なお、送信回路２５がプッシュ
プルタイプであってパワーも足りれば、バッファ４１は
設けなくても良く、そこの信号ラインを短絡させれば良
い。

【００３１】この第１実施例のデータ伝送システムにつ
いて、その使用態様及び動作を、図面を引用して、具体
的に説明する。図１（ｂ）は低伝送レート時の信号波形
例であり、図１（ｃ）は高伝送レート時の波形例であ
る。それぞれ、従来例の図４（ｂ），（ｃ）と対比され
るものである。

【００３２】電子機器１０の典型例としては携帯電話な
どの携帯機器が挙げられるが固定使用の電子機器でも良
い。電子機器２０の典型例としては、パーソナルコンピ
ュータや，携帯情報端末，メール端末，ブラウザボード
等が挙げられるが、それに限られる訳ではない。データ
伝送方式の典型例としては、ボーレートを設定変更可能
なＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transm
itter ）を組み込んだ双方向シリアル通信が挙げられる
が、これもそれに限られる訳ではない。

【００３３】何れにしても、ケーブル５０にて電子機器
１０，４０を連結すると、具体的には電子機器１０にコ
ネクタ５１を装着するとともに電子機器４０にコネクタ
３２を装着すると、出力部１３の出力ラインと分割ライ
ン３３の短い方とバッファ５３と分割ライン３３の長い
方と入力部２３の入力ラインとが繋がって、第１デジタ
ルデータ伝送回路が確立され、電子機器１０から電子機
器４０に二値信号を伝送しうる状態になる。また、同時
に、バッファ４１の出力ラインと分割ライン３５の長い
方と出力部２６と分割ライン３５の短い方と入力部１６
の入力ラインも繋がって、第２デジタルデータ伝送回路
が確立され、電子機器４０から電子機器１０へも二値信
号の伝送が可能となる。

【００３４】こうしてデータ伝送可能に接続された電子
機器１０，４０間でデータ送受を行わせると、第１デジ
タルデータ伝送回路（１３＋３３＋５３＋３３＋２３）
おいては、伝送すべきデータ値がローであるかハイであ
るか更にそれが時々刻々変化するに連れて、出力部１３
の出力状態が接地状態とハイインピーダンス状態とで切
り替わり、それに伴ってロー出力時には、短い方のライ
ン３３が接地状態になり、その状態がバッファ５３に入
力されて、その出力先である長い方のライン３３も接地
状態になり、さらに、その状態が入力部２３に入力され
て、ローのデータ値が伝送される。これに対し、ハイ出
力時には、短い方のライン３３が接地から切り離されて
プルアップ抵抗Ｒｂを介して電圧Ｖｂを印可される状態
になり、その状態がバッファ５３に入力されると、その
出力先である長い方のライン３３はバッファ５３を介し
て低抵抗でライン５２に導通させられこの能動的な駆動
によって電圧Ｖｂの印可状態になり、さらに、その状態
が入力部２３に入力されて、ハイのデータ値が伝送され
る。

【００３５】また、第２デジタルデータ伝送回路（４１
＋３５＋２６＋３５＋１６）おいては、伝送すべきデー
タ値がローであるかハイであるか更にそれが時々刻々変
化するに連れて、バッファ４１の出力状態が接地状態と
電圧Ｖｂ印可状態とで切り替わり、それに伴ってロー出
力時には、長い方のライン３５が接地状態になり、その
状態が出力部２６に入力されて、その出力先である短い
方のライン３５も接地状態になり、さらに、その状態が
入力部１６に入力されて、ローのデータ値が伝送され
る。これに対し、ハイ出力時には、長い方のライン３５
が電圧Ｖｂ印可状態になり、その状態が出力部２６に入
力されると、その出力先である短い方のライン３５は接
地から切り離されてプルアップ抵抗Ｒａを介して電圧Ｖ
ａを印可される状態になり、さらに、その状態が入力部
１６に入力されて、ハイのデータ値が伝送される。

【００３６】こうして、この場合も、バッファ５３やバ
ッファ４１が介在または付加されてはいるが、オープン
ドレインタイプの出力部１３，２６にて送信が行われる
とともに、プルアップタイプの抵抗Ｒｂ，Ｒａが直に又
は間接的に付けられた入力部２３，１６にて受信が行わ
れる。そのため、電子機器１０，４０が個別に電源１
１，２１を具えていて独自の電源電圧Ｖａ，Ｖｂで動作
するものであっても、通信相手の電源電圧Ｖａ，Ｖｂに
よる束縛を受けること無く、ケーブル５０にてデータ伝
送可能に接続することができる、という利点が維持され
ている。

【００３７】しかも、ケーブル５０のライン３３やライ
ン３５がコネクタ５１の中でバッファ５３や出力部２６
によって分割されるとともに、何れのライン３３，３５
も、短い方がオープンドレインタイプの出力部１３，２
６とプルアップ抵抗Ｒｂ，Ｒａとの組み合わせで駆動さ
れる一方、長い方がプッシュプルタイプのバッファ５
３，４１で駆動される。そのライン３３，３５のうち大
部分を占める長い方の部分ラインには、ほぼ従来同様の
分布容量Ｃがライン３４やシールドその他の被覆等との
間に寄生している（図では線間容量のみ集中的に示し
た）。これに対し、ライン３３，３５のうち電子機器１
０側に来ている短い方の部分ラインにも、ライン３４や
シールドその他の被覆等との間に分布する容量Ｃｓが寄
生している（やはり図では線間容量のみ集中的に示し
た）が、この短い方の容量Ｃｓは、ケーブル５０の長さ
に依らず、長い方の容量Ｃよりも遙かに小さい。

【００３８】そして、ライン３３，３５がロー状態から
ハイ状態に遷移するとき、その信号の立ち上がり波形
は、大きな容量Ｃでは無く、小さな容量Ｃｓと抵抗Ｒ
ｂ，Ｒａとの組み合わせに応じて定まる。具体的には、
時定数（Ｒｂ×Ｃｓ），（Ｒａ×Ｃｓ）で規制されるこ
ととなる。このため、データ伝送レートが従来通りのと
きに、二値状態いずれもハッキリした信号波形が得られ
るのはもちろん（図１（ｂ）に示した低伝送レート時の
波形例を参照）、それよりデータ伝送レートを上げて
も、信号波形がなかなか崩れなくて二値状態いずれもハ
ッキリした信号波形が得られるので（図１（ｃ）に示し
た高伝送レート時の波形例を参照）、高速化してもデー
タを正確に伝送することができる。

【００３９】こうして、従来よりも高いレートでデータ
を伝送することが可能となる。ケーブル長等によって変
動するので一概には言えないが、従来であれば伝送レー
トの上限が数百ｋＨｚ程度であったのに対し、本発明で
は伝送レートの上限が数ＭＨｚ程度まで向上する。ま
た、電子機器１０がメニュー操作等にて伝送レートを変
更できるものである場合や、当初は所定の低伝送レート
で通信を行いながらその通信にて伝送レートを自動変更
できるようなものである場合、本発明は既存の電子機器
１０に対しても直ちに適用することができる。

【００４０】

【第２実施例】図２に幾つか図示したものは、オープン
ドレインタイプの出力部・駆動回路の具体例である。図
２（ａ）に示したのは、ＭＯＳトランジスタを用いたも
のであり、図２（ｂ）に示したのは、ＮＰＮトランジス
タを用いたものであり、図２（ｃ）に示したものは、開
閉スイッチを用いたものである。その他のものであって
も、出力状態が、接地等の基準電位への短絡状態・低抵
抗導通状態と、ハイインピーダンス状態とで切り替わる
素子や回路であれば、オープンドレインタイプに該当す
る。

【００４１】

【第３実施例】図３幾つか図示したものは、プッシュプ
ルタイプの駆動回路の具体例である。図３（ａ）に示し
たのは、ＣＭＯＳトランジスタを用いたものであり、図
３（ｂ）に示したのは、トーテムポール形のバイポーラ
トランジスタ対を用いたものであり、図３（ｃ）に示し
たのは、ボルテージフォロア形のものである。その他の
ものであっても、出力状態が、接地等の基準電位への短
絡状態・低抵抗導通状態と、電源電圧等の別の基準電位
への短絡状態・低抵抗導通状態とで切り替わる素子や回
路であれば、プッシュプルタイプに該当する。

【００４２】

【その他】プルアップ抵抗Ｒａ，Ｒｂは、単一の抵抗素
子からなるものに限られる訳でなく、それぞれ複数素子
の組み合わせや抵抗網からなるものであっても良い。入
力部１６，２３には、図示は割愛したが、入力保護抵抗
や，保護ダイオード，レベル変換手段，ヒステリシス特
性などが付加されていても良い。電源１１，２１は電池
利用のものであってもそうでなくても良い。電源１１，
２１が別個であれば電圧Ｖａ，Ｖｂは同じでも異なって
いても何れが高くても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の解決手段のデータ伝送システム及びケーブルに
あっては、オープンドレインタイプの出力部とプルアッ
プタイプの抵抗との組み合わせを残しつつもその設置位
置をケーブルに移設して、寄生容量が小さくなるように
したことにより、相手方の電源電圧の束縛を受けること
無く而も高速でデータを伝送しうるデータ伝送システム
を実現することができたという有利な効果が有る。

【００４４】また、本発明の第２の解決手段のデータ伝
送システム及びケーブルにあっては、双方向の伝送回路
についての改良箇所をコネクタの一方側に限定するよう
にもしたことにより、相手方の電源電圧の束縛を受ける
こと無く而も一層高速でデータを伝送しうるデータ伝送
システムであって既存の電子機器との馴染みも良いもの
を実現することができたという有利な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のデータ伝送システムの第１実施例に
ついて、（ａ）が回路図、（ｂ）が低伝送レート時の波
形例、（ｃ）が高伝送レート時の波形例である。

【図２】 本発明のデータ伝送システムの第２実施例に
ついて、（ａ）〜（ｃ）何れもオープンドレインタイプ
回路の具体例である。

【図３】 本発明のデータ伝送システムの第３実施例に
ついて、（ａ），（ｂ）共にプッシュプルタイプ回路の
具体例である。

【図４】 従来のデータ伝送システムについて、（ａ）
が回路図、（ｂ）が低伝送レート時の波形例、（ｃ）が
高伝送レート時の波形例である。

【符号の説明】

１０ 電子機器（第１電子機器） １１ 電源 １２ 送信回路 １３ 出力部（第１出力部、第１デジタルデータ伝
送回路） １４ 内部回路（データ処理部） １５ 受信回路 １６ 入力部（第２入力部、第２デジタルデータ伝
送回路） ２０ 電子機器（第２電子機器） ２１ 電源 ２２ 受信回路 ２３ 入力部（第１入力部、第１デジタルデータ伝
送回路） ２４ 内部回路（データ処理部） ２５ 送信回路 ２６ 出力部（第２出力部・駆動回路、第２デジタ
ルデータ伝送回路） ３０ ケーブル（データ伝送用のケーブル） ３１ コネクタ（第１電子機器側のケーブル端部着
脱手段） ３２ コネクタ ３３ ライン（第１信号伝送ライン、第１デジタル
データ伝送回路） ３４ ライン（接地ライン、シールド、基準電位） ３５ ライン（第２信号伝送ライン、第２デジタル
データ伝送回路） ４０ 電子機器（第２電子機器） ４１ バッファ（プッシュプルタイプの代替駆動回
路） ５０ ケーブル（データ伝送用のケーブル） ５１ コネクタ（第１電子機器側のケーブル端部着
脱手段） ５２ ライン（電源ライン） ５３ バッファ（プッシュプルタイプの第１駆動回
路） Ｒａ プルアップ抵抗（第２抵抗、第２デジタルデータ
伝送回路） Ｒｂ プルアップ抵抗（第１抵抗、第１デジタルデータ
伝送回路）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源を別にする複数の電子機器と、これら
   の機器を信号伝送可能に接続するケーブルと、前記電子
   機器および前記ケーブルに亘って設けられ送信側にオー
   プンドレインタイプの出力部を有するとともに受信側に
   プルアップタイプの抵抗の付いた入力部を有するデジタ
   ルデータ伝送回路とを備えたデータ伝送システムにおい
   て、前記抵抗および前記出力部の何れか一方または双方
   が前記ケーブルに移設されていることを特徴とするデー
   タ伝送システム。
2. 【請求項２】電源を別にする第１電子機器および第２電
   子機器と、前記第１電子機器側の端部にコネクタを有し
   前記第１，第２電子機器を信号伝送可能に接続するケー
   ブルと、前記第１，第２電子機器および前記ケーブルに
   亘って設けられ前記第１電子機器側にオープンドレイン
   タイプの第１出力部を有するとともに前記第２電子機器
   側にプルアップタイプの第１抵抗の付いた第１入力部を
   有する第１デジタルデータ伝送回路と、前記第１，第２
   電子機器および前記ケーブルに亘って設けられ前記第２
   電子機器側にオープンドレインタイプの第２出力部を有
   するとともに前記第１電子機器側にプルアップタイプの
   第２抵抗の付いた第２入力部を有する第２デジタルデー
   タ伝送回路とを備えたデータ伝送システムにおいて、前
   記第１抵抗および前記第２出力部が前記第２電子機器か
   ら前記コネクタに移設されていることを特徴とするデー
   タ伝送システム。
3. 【請求項３】両端がケーブル両端部に至る信号伝送ライ
   ンと、このラインに介挿接続されたプッシュプルタイプ
   の駆動回路と、この駆動回路の電力受給部から出て出力
   側のケーブル端部に至る電源ラインと、この電源ライン
   に一端が接続され前記信号伝送ラインのうち前記駆動回
   路の入力側に他端が接続されたプルアップタイプの抵抗
   とを内蔵しているケーブル。
4. 【請求項４】両端がケーブル両端部に至る信号伝送ライ
   ンと、このラインに介挿接続されたオープンドレインタ
   イプの駆動回路とを備えているケーブル。
5. 【請求項５】少なくとも一方のケーブル端部にコネクタ
   が設けられ、両端がケーブル両端部に至る第１信号伝送
   ライン及び第２信号伝送ラインが内蔵されているデータ
   伝送用のケーブルにおいて、前記コネクタの中で前記第
   １信号伝送ラインに介挿され入力が前記コネクタ側の端
   部に至る部分ラインに接続され出力が反対側の部分ライ
   ンに接続されたプッシュプルタイプの第１駆動回路と、
   この第１駆動回路の電力受給部から出て出力側のケーブ
   ル端部に至る電源ラインと、この電源ラインに一端が接
   続され前記第１信号伝送ラインのうち前記第１駆動回路
   の入力側に他端が接続されたプルアップタイプの第１抵
   抗と、前記第２信号伝送ラインに介挿され出力が前記コ
   ネクタ側の端部に至る部分ラインに接続され入力が反対
   側の部分ラインに接続されたオープンドレインタイプの
   第２駆動回路とを備えたことを特徴とするケーブル。