JP4692610B2 - 信号伝送システム、インターフェース装置、及び信号伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、信号伝送システム、インターフェース装置、及び信号伝送方法に関する。

ノート型のパーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣ）等の情報処理装置は、内蔵バッテリー又はＡＣアダプタからＤＣ電源の供給を受けて動作する。また、ノートＰＣは小型化のためにインターフェースを削除したり、インターフェースの数を減らしたりしている。こうしたノートＰＣには、拡張ポートを搭載したインターフェース装置を外部接続することで、インターフェースを拡張出来るようになっているものがある。こうしたインターフェース装置とノートＰＣとの間では、シリアル伝送方式による信号伝送が行われる。
シリアル伝送方式の場合、データは符号化されてから伝送される。その際、符号化方式としては、例えば、マンチェスタ符号方式、或いは、ＡＭＩ（Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号方式等が用いられる。例えば、下記の特許文献１には、バイポーラ符号の代表例であるＡＭＩ符号を利用してデータ伝送する技術が開示されている。また、同文献には、データクロックを信号レベルの中間値で表現して伝送し、受信側で信号レベルに基づいてデータクロックを再生する技術が開示されている。

特開平３−１０９８４３号公報

しかし、ユーザは、オフィスや自宅に戻った時にノートＰＣにＡＣアダプタとインターフェース装置の両方を接続する必要があり煩わしいという問題がある。また、インターフェース装置の種類によっては、配線数が多くなり、ＰＣのコネクタの信号線数が増加し、コネクタが大きくなったり、高価になったりする。ドッキングステーションの場合、その上にノートＰＣを置くだけで良く、インターフェース装置のような煩わしさがないが、配線数が多くなりＰＣのコネクタの信号線数が増加し、コネクタが大きくなったり高価になったりするという問題がある。例えば、ＵＳＢ、ＬＡＮ、Ｄｉｓｐｌａｙといった各種インターフェースごとに配線が存在し、インターフェース装置とＡＣアダプタの双方の機能有した一つの装置を安易に製造しようとしてもサイズの大きさや、コストの高さが問題となることが多い。なお、ＵＳＢとは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓの略である。ＬＡＮとは、Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋの略である。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、インターフェース装置と情報処理装置との間を伝送する信号を電源に重畳させて伝送することで、データ信号線の本数を削減することで、ユーザーからみて利便性が高く、かつ低価格の信号伝送システム、インターフェース装置、及び信号伝送方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、直流成分を含まない第１の送信データに符号化するデータ符号化部と、上記データ符号化部による符号化処理で生成された上記第１の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信部と、直流電流が重畳された第２の送信データの信号を上記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から上記第２の送信データの信号と上記直流電流とを分離する信号分離部と、を有する、情報処理装置と；データの入出力に用いられるデータ入出力端子と、直流電流が重畳された第１の送信データの信号を上記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から上記第１の送信データの信号と上記直流電流とを分離する信号分離部と、上記第１の送信データの信号を受信する信号受信部と、上記信号受信部で受信された第１の送信データの信号からクロックを再生するクロック再生部と、上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて上記第１の送信データを復号し、復号後の上記第１の送信データを上記データ入出力端子に出力するデータ復号部と、上記データ入出力端子から入力される第２の送信データを上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化部と、上記データ符号化部による符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号を直流電流に重畳して上記所定の信号線を介して送信する信号送信部と、を有する、上記インターフェース装置と；を含む、信号伝送システムが提供される。また、上記の信号伝送システムは、上記情報処理装置の上記データ符号化部が、クロックの半周期毎に極性が反転する符号形状に送信データを符号化していてもよい。また、上記の信号伝送システムは、上記クロック再生部がデータ信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいてクロックを再生してもよい。また、上記の信号伝送システムは、上記情報処理装置が直流電流を供給する内部２次電池と、上記信号分離部で分離される直流電流の電圧を検知する電圧検知部と、をさらに有し、上記信号送信部は、上記電圧検知部で検知される電圧が所定値以下の場合に、上記内部２次電池を充電する充電回路を停止させてもよい。また、上記の信号伝送システムは、上記情報処理装置が上記インターフェースから直流電流が供給される場合には該直流電流を用いて動作し、上記インターフェースから直流電流が供給されない場合には内部２次電池が供給する直流電流で動作するとともに、当該２次電池が供給する直流電流に送信データを重畳してもよい。また、上記の信号伝送システムは、上記インターフェース装置が上記情報処理装置から直流電流が供給される場合には当該直流電流を用いて動作してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、データの入出力に用いられるデータ入出力端子と、直流電流が重畳された第１の送信データの信号を上記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から上記第１の送信データの信号と上記直流電流とを分離する信号分離部と、直流成分を含まない符号に符号化された第１の送信データの信号を所定の信号線を介して受信する信号受信部と、上記信号受信部で受信された第１の送信データからクロックを再生するクロック再生部と、上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて上記第１の送信データを復号し、復号後の上記第１の送信データを上記データ入出力端子に出力するデータ復号部と、上記データ入出力端子から入力される第２の送信データを上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化部と、上記データ符号化部による符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号に直流電流を重畳して上記所定の信号線を介して送信する信号送信部と、備える、インターフェース装置が提供される。また、上記のインターフェース装置は、上記信号受信部がクロックの半周期毎に極性が反転する符号形状に符号化された第１の送信データの信号を所定の信号線を介して受信してもよい。また、上記のインターフェース装置は、上記クロック再生部がデータ信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいてクロックを再生してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、直流成分を含まない第１の送信データに符号化するデータ符号化部と、上記データ符号化部による符号化処理で生成された上記第１の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信部と、直流電流が重畳された第２の送信データの信号を上記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から上記第２の送信データの信号と上記直流電流とを分離する信号分離部と、を有する、情報処理装置が提供される。また、上記の情報処理装置は、データ符号化部がクロックの半周期毎に極性が反転する符号形状に送信データを符号化していてもよい。また、上記のインターフェース装置は、外部電源から交流電流が供給される電流供給端子と、上記電流供給端子に供給される交流電流を直流電流に変換する変換回路と、をさらに備え、上記信号送信部は、上記変換回路から出力される直流電流に上記第２の送信データの信号を重畳して送信してもよい。また、上記のインターフェース装置は、直流電流が供給される電流供給端子をさらに備え、上記信号送信部は、上記電流供給端子から出力される直流電流に上記第２の送信データの信号を重畳して送信してもよい。また、上記のインターフェース装置は、上記データ符号化部が少なくともＡＭＩ（Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号、ＣＭＩ（ｃｏｄｅｄ ｍａｒｋ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号、パーシャルレスポンス符号、マンチェスター符号、及びＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調を含むバイフェーズ符号の群の中から選択される符号形状に上記第２の送信データを符号化していてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、データの入出力に用いられるデータ入出力端子と、直流成分を含まない符号に符号化された第１の送信データの信号と直流電流とが重畳された重畳信号を所定の信号線を介して受信する信号受信部と、上記信号受信部で受信された重畳信号を上記第１の送信データの信号と直流電流とに分離する信号分離部と、上記信号分離部で分離された上記第１の送信データの信号からクロックを再生するクロック再生部と、上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて上記第１の送信データを復号し、復号後の上記第１の送信データを上記データ入出力端子に出力するデータ復号部と、上記データ入出力端子から入力される第２の送信データを上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化部と、上記データ符号化部による符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信部と、備える、インターフェース装置が提供される。また、上記のインターフェース装置は、上記信号受信部がクロックの半周期毎に極性が反転する符号形状に符号化された第１の送信データの信号を所定の信号線を介して受信してもよい。また、上記のインターフェース装置は、上記クロック再生部がデータ信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいてクロックを再生してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、情報処理装置による、直流成分を含まない符号に符号化するデータ符号化ステップと、上記データ符号化方法による符号化処理で生成された上記第１の送信データの信号を直流電流に重畳して、所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信ステップと、直流電流が重畳された第２の送信データの信号を上記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から上記第２の送信データの信号と上記直流電流とを分離する信号分離ステップと、上記インターフェース装置による、データの入出力に用いられるデータ入出力端子によるデータの入出力ステップと、直流電流が重畳された第１の送信データの信号を上記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から上記第１の送信データの信号と上記直流電流とを分離する信号分離ステップと、上記所定の信号線を介して上記第１の送信データの信号を受信する信号受信ステップと、上記信号受信ステップで受信された第１の送信データの信号からクロックを再生するクロック再生ステップと、上記クロック再生ステップで再生されたクロックを用いて上記第１の送信データを復号し、復号後の上記第１の送信データを上記データ入出力端子に出力するデータ復号ステップと、上記データ入出力端子から入力される第２の送信データを上記クロック再生ステップで再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化ステップと、上記データ符号化ステップによる符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号に直流電流を重畳して上記所定の信号線を介して送信する信号送信ステップと、を含む、信号伝送方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、データの入出力に用いられるデータ入出力端子によるデータの入出力ステップと、直流電流が重畳された第１の送信データの信号を上記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から上記第１の送信データの信号と上記直流電流とを分離する信号分離ステップと、直流成分を含まない符号に符号化された第１の送信データの信号を所定の信号線を介して受信する信号受信ステップと、上記信号受信ステップで受信された第１の送信データの信号からクロックを再生するクロック再生ステップと、上記クロック再生ステップで再生されたクロックを用いて上記第１の送信データを復号し、復号後の上記第１の送信データを上記データ入出力端子に出力するデータ復号ステップと、上記データ入出力端子から入力される第２の送信データを上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化ステップと、上記データ符号化ステップによる符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号に直流電流を重畳して上記所定の信号線を介して送信する信号送信ステップと、を備える、信号伝送方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、データの入出力に用いられるデータ入出力端子によるデータの入出力ステップと、直流成分を含まない符号に符号化された第１の送信データの信号と直流電流とが重畳された重畳信号を所定の信号線を介して受信する信号受信ステップと、上記信号受信部で受信された重畳信号を上記第１の送信データの信号と直流電流とに分離する信号分離ステップと、上記信号分離部で分離された上記第１の送信データの信号からクロックを再生するクロック再生ステップと、上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて上記第１の送信データを復号し、復号後の上記第１の送信データを上記データ入出力端子に出力するデータ復号ステップと、上記データ入出力端子から入力される第２の送信データを上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化ステップと、上記データ符号化部による符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信ステップと、を備える、信号伝送方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、インターフェース装置と情報処理装置との間を伝送する信号を電源に重畳させて伝送することで、インターフェース装置と情報処理装置の間のデータ信号線の本数を劇的に削減でき、インターフェースのコスト削減、およびユーザの煩わしさの低減が可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

［説明の流れについて］
本稿における説明の流れは次の通りである。まず、図１〜図４を参照しながら、信号伝送システムの様々な形態について簡単に述べる。

次いで、図５〜図１７を参照しながら、本発明の実施形態に係る信号伝送システムについて説明する。最後に、同実施形態の技術的思想について纏め、当該技術的思想から得られる作用効果について簡単に説明する。

（説明項目）
１：課題の整理
１−１：信号伝送システム１０のシステム構成
１−２：信号伝送システム３０のシステム構成
１−３：信号伝送システム１０、３０が抱える課題
２：実施形態
２−１：本発明の第１の実施形態；信号伝送システム１００のシステム構成
２−２：本発明の第２の実施形態；信号伝送システム２００のシステム構成
２−３：本発明の第３の実施形態；信号伝送システム３００のシステム構成
２−４：本発明の第４の実施形態；信号伝送システム４００のシステム構成
２−５：符号化方式について
２−６：重畳回路について
２−７：信号処理部について
２−８：まとめ

＜１：課題の整理＞
まず、本発明の一実施形態に係る技術について詳細な説明をするに先立ち、同実施形態が解決しようとする課題について簡単に纏める。

［１−１：信号伝送システム１０のシステム構成］
図１は信号伝送システム１０についての説明図である。信号伝送システム１０は、ノートＰＣ１と、ＡＣアダプタ２と、インターフェースＢＯＸ３とを有する。ノートＰＣ１は、ＡＣアダプタ２からＤＣ電源の供給を受けて動作させる。ノートＰＣ１は、小型化のためにインターフェースを削除したり、その数を減らしたりしており、インターフェースＢＯＸ３を接続することによって、インターフェースを拡張出来る。

図２は図１に示す信号伝送システム１０についての機能構成図である。電源１１はノートＰＣ１のデバイス１２に電源を供給する。また、電源１１は、インターフェースＢＯＸ３にも電源１１を供給する。インターフェースＢＯＸ３は、ノートＰＣ１からＤＣ電源の供給を受ける。またインターフェースＢＯＸ３は、内蔵するインターフェース用の信号線がノートＰＣ１との間に配線されている。インターフェースＢＯＸにＵＳＢ７、ＬＡＮ８、Ｄｉｓｐｌａｙ９の端子を設けるために、インターフェースＢＯＸ内にＵＳＢ回路４、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）回路５、Ｄｉｓｐｌａｙ回路６が設けられている。更にＵＳＢ回路４、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）回路５、Ｄｉｓｐｌａｙ回路６とノートＰＣ１の間にそれぞれ信号線が配線される。

［１−２：信号伝送システム３０のシステム構成］
図３は信号伝送システム３０についての説明図である。信号伝送システム３０は、ノートＰＣ１と、ＡＣアダプタ２２と、ドッキングステーション２３とを有する。図３に示すように、ユーザは、ドッキングステーション２３にノートＰＣ１を置くことでインターフェースを拡張することが可能である。この場合、ＡＣアダプタ２２はドッキングステーション２３に接続される。また、ノートＰＣ１は、ドッキングステーション２３から電源の供給を受ける。なお、ノートＰＣ１に接続可能なドッキングステーション２３には複数のインターフェースが内蔵されている。

図４は図３に示す信号伝送システムの機能構成図である。ドッキングステーション２３にはＡＣアダプタ２２が接続され、ＤＣ電源が供給されている。ドッキングステーション２３内のＤＣ電源３３は入力されたＤＣ電源を分岐し、１つはＰＣ１に供給され、もう１つはドッキングステーション２３内の各回路の電源として利用される。ドッキングステーション２３とノートＰＣ１との間には内蔵するインターフェースに応じて配線がなされる。ドッキングステーション２３にＵＳＢ２７、ＬＡＮ２８、Ｄｉｓｐｌａｙ２９の端子を設けるためには、ＵＳＢ回路２４、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）回路２５、Ｄｉｓｐｌａｙ回路２６を内蔵する必要がある。更にＵＳＢ回路２４、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）回路２５、Ｄｉｓｐｌａｙ回路２６とノートＰＣ１との間にそれぞれ信号線を配線する必要がある。

［１−３：信号伝送システム１０、３０が抱える課題］
図１〜図４を参照しながら説明した信号伝送システム１０、３０では、ノートＰＣ１にＡＣアダプタ２、２２とインターフェースＢＯＸ３、もしくはドッキングステーション２３を接続しなければならなかった。ノートＰＣ１を使用しようとする場合に、ノートＰＣ１にＡＣアダプタ２とインターフェースＢＯＸの両方を接続しなければならないことは煩わしいものである。一方、ドッキングステーション２３をノートＰＣ１と共に用いても、インターフェースＢＯＸ３ほどの煩わしさはないものの、配線数は多く、ＰＣのコネクタの信号線数も多く、コネクタが大きくなったり、高価になってしまっていた。そこで、後述する実施形態においては、これらの課題を解決する技術が提案される。

＜２：実施形態＞
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、ＡＣアダプタにインターフェースＢＯＸの機能を内蔵することで、ノートＰＣの使用時にＡＣアダプタとインターフェースＢＯＸの双方を接続することの煩わしさを解消する技術を提案するものである。

［２−１：本発明の第１の実施形態；信号伝送システム１００のシステム構成］
まず、図５、図６を参照しながら、本実施形態に係る信号伝送システム１００のシステム構成について説明する。図５は、本実施形態に係る信号伝送システム１００のシステム構成例を示す説明図である。なお、図５には、信号伝送システム１００の情報処理装置１０１の一例としてノートＰＣが模式的に描画されているが、以下で説明される技術の適用範囲はノートＰＣに限定されない。

図５に示すように、信号伝送システム１００は、情報処理装置１０１と、インターフェース装置１０３とを有する。まず、インターフェース内蔵のＡＣアダプタである、インターフェース装置１０３は、ＡＣ電源からＤＣ電源を生成し、一部を自身の回路動作に供給し、残りを情報処理装置１０１に供給する。インターフェース装置１０３は、各種インターフェースを内蔵する。図５に示すように、例えば、ＵＳＢ端子１２４、ＬＡＮ端子１２５、Ｄｉｓｐｌａｙ端子１２６が設けられている。これらのインターフェース装置１０３と情報処理装置１０１は、信号的に接続されなければならないが、本実施形態ではＤＣ電源にインターフェースデータ信号を重畳させることによって、簡易な接続を提供する。

図６は、本実施形態に係る信号伝送システム１００についての機能構成図である。インターフェース装置１０３と情報処理装置１０１の間は一対の配線で接続されている。ＥＭＩを低減させるために、配線はシールド構造の配線（同軸線）あるいはツイストペア線が望ましい。

情報処理装置１０１について説明する。情報処理装置１０１は、電源回路１１１と、信号処理部１１２と、重畳・分離部１１３とを有する。重畳・分離部１１３は、直流電流に送信データの信号を重畳させ、受信データの信号を抽出する機能を有する。信号処理部１１２は、プロセッサ等からの各種インターフェースへの送信データを多重し、直流電源に重畳させるために適した符号化を行い、重畳・分離部１１３に出力する。また、重畳・分離部１１３から入力された受信データから各種インターフェースのデータが多重された多重データに復号し、さらに各種インターフェースのデータに分離し、プロセッサ等に出力される。また、電源回路１１１は、情報処理装置１０１が有する内部電源である。

次に、インターフェース装置１０３について説明する。インターフェース装置１０３は、電源回路１２１と、信号処理部１２２と、重畳・分離部１２３と、各種インターフェース（ＵＳＢ端子１２４、ＬＡＮ端子１２５、Ｄｉｓｐｌａｙ端子１２６）を有する。電源回路１２１は交流電流から直流電流を生成する。生成された直流電流は信号処理部１２２、ＵＳＢ端子１２４、ＬＡＮ端子１２５、Ｄｉｓｐｌａｙ端子１２６に供給される。また、直流電流は、重畳・分離部１２３でインターフェースのデータ信号と重畳され、ケーブルを介して情報処理装置１０１に供給される。重畳・分離部１２３は、直流電流に送信データの信号を重畳させ、直流電流に重畳された信号から受信データの信号を抽出する機能を有する。信号処理部１２２は、データ入出力端子としての各種インターフェースからの送信データを多重し、直流電流に重畳させるために適した符号化を行い、重畳・分離部１２３に出力する。また、信号処理部１２２は、重畳・分離部１２３から入力された受信データから各種インターフェースのデータが多重された多重データに復号する。さらに信号処理部１２２は、各種インターフェースのデータに分離し、各インターフェースに出力される。

［２−２：本発明の第２の実施形態；信号伝送システム２００のシステム構成］
次に、図７〜図９を参照しながら、本実施形態に係る信号伝送システム２００のシステム構成について説明する。信号伝送システム２００では、図８に示すように、インターフェース装置２０３をＡＣアダプタ２０２と情報処理装置１０１の間に挿入する。図７は、インターフェース装置２０３の説明図である。インターフェース装置２０３は、ＵＳＢ端子１２４、ＬＡＮ端子１２５、Ｄｉｓｐｌａｙ端子１２６の各種インターフェースを内蔵する。インターフェース装置２０３は、ＡＣアダプタ２０２からの直流電流を情報処理装置１０１に中継する。インターフェース装置２０３と情報処理装置１０１との間では各種インターフェースのデータ信号が重畳され、情報処理装置１０１の直流電源入力に接続するだけの簡易な接続で各種インターフェースが利用可能となる。

図８は、本実施形態に係る信号伝送システム２００のシステム構成例を示す説明図である。但し、上記の信号伝送システム１００と実質的に同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。本実施形態に係る信号伝送システム２００では、インターフェースを拡張するために、インターフェース装置２０３がＡＣアダプタ２０２と情報処理装置１０１の間に挿入される。インターフェース装置２０３の直流電流入力は、情報処理装置１０１の直流電流入力端子と同形状になっている。インターフェース装置２０３と情報処理装置１０１の間では、インターフェースのデータ信号が直流電流に重畳される。

図９は、本実施形態に係る信号伝送システム２００についての機能構成図である。但し、上記の信号伝送システム１００と実質的に同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。信号伝送システム２００は、情報処理装置１０１と、インターフェース装置２０３と、ＡＣアダプタ２０２とを有する。インターフェース装置２０３は、電源回路２２１を有する。本実施形態に係る信号伝送システム２００では、インターフェースを拡張するために、インターフェース装置２０３がＡＣアダプタ２０２と情報処理装置１０１の間に挿入される。電源回路２２１は、ＡＣアダプタ２０２から供給される直流電流からインターフェース装置２０３の諸回路に必要な直流電源を生成する。生成された直流電源は信号処理部１２２、及び各種インターフェース回路に供給される。また、ＡＣアダプタ２０２から供給される直流電流は、重畳・分離部１２３に供給され、重畳・分離部１２３でインターフェースデータ信号が重畳され、ケーブルを介して情報処理装置１０１に供給される。

［２−３：本発明の第３の実施形態；信号伝送システム３００のシステム構成］
次に、図１０〜図１２を参照しながら、本実施形態に係る信号伝送システム３００のシステム構成について説明する。図１０は、本実施形態に係る信号伝送システム３００のシステム構成例を示す説明図である。本実施形態に係る信号伝送システム３００は、上記第２の実施形態に係る信号伝送システム２００の構成からＡＣアダプタを取り外したものである。ノートＰＣなどの情報処理装置３０１は、ＡＣ電源を使わず、バッテリー動作する場合もある。この場合、情報処理装置３０１からインターフェース装置３０３にＤＣ電源が供給されなければならない。

図１１は、本実施形態に係る信号伝送システム３００についての機能構成図である。但し、上記の信号伝送システム１００と実質的に同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。情報処理装置３０１は、重畳・分離部３１３とダイオード３２８とを有する。インターフェース装置３０３は、電源回路３２１を有する。電源回路３２１は、重畳・分離部１２３を介して情報処理装置３０１からＤＣ電源の供給を受け、インターフェース装置３０３内に必要な電源を生成する。重畳・分離部３１３は、直流電源にデータ送信信号を重畳させ、データ受信信号を抽出する機能を有する。情報処理装置３０１がダイオード３２８を有することによる機能については、図１２を参照しながら後に詳述する。信号処理部１１２は、プロセッサ等からの各種インターフェースの送信データを多重し、直流電源に重畳させるために適した符号化を行い、重畳・分離部３１３に出力する。また、重畳・分離部３１３から入力された受信データから各種インターフェースデータが多重された多重データに復号し、さらに各種インターフェースのデータに分離し、プロセッサ等に出力される。

図１１に示すような本実施形態に係る信号伝送システム３００の構成の場合、直流電源は情報処理装置３０１からインターフェース装置３０３に供給される。また、第２の実施形態に係る信号伝送システム２００のようにＡＣアダプタがインターフェース装置３０３に接続される場合、直流電源が、インターフェース装置３０３と、情報処理装置３０１に供給される。つまり、情報処理装置３０１では、場合によって直流電源を供給したり受給したりするため、それに対応した機構が必要である。その機構について図１２を参照しながら説明する。

図１２は、情報処理装置３０１が直流電源を供給したり受給したりする場合に２次電池（バッテリー）の充電機能を制御する機構を実現するための回路の説明図である。まず、電源端子１２０７から供給されるＤＣ電源の電圧（Ｈｉｇｈ）が、情報処理装置３０１のバッテリー１２０３の出力電圧（Ｌｏｗ）より高い場合について説明する。電源端子１２０７から入力された直流電源は、スイッチ（ＳＷ）１２０６と、電圧検出回路１２０５（電圧検出）と、電源回路１２０１とに供給される。電源回路１２０１に直流電源が供給され、情報処理装置３０１の諸回路への電源供給が行われる。電圧検出回路１２０５がＨｉｇｈを検出する。電圧検出回路１２０５は、スイッチ（ＳＷ）１２０６に対してＯＮを意味する制御信号を出力する。その結果、スイッチ（ＳＷ）１２０６はＯＮ状態となり、充電回路１２０２への電源供給が行われる。バッテリー１２０３の出力電圧が電源端子１２０７の電圧より低いため、ダイオード１２０４がＯＦＦ状態となり、バッテリー１２０３と電源端子１２０７は、電気的に切り離された状態となる。

次に、情報処理装置３０１から直流電源の供給を行う場合について説明する。電源端子１２０７から電源が供給されないため、ダイオード１２０４がＯＮ状態となり、バッテリー１２０３と電源端子１２０７は電気的に接続状態となる。電圧検出回路１２０５はＬｏｗを検出する。電圧検出回路１２０５からスイッチ１２０６へはＯＦＦを意味する制御信号が出力されるため、充電回路１２０２は動作しない。電源回路１２０１には直流電源が供給され、情報処理装置３０１の諸回路への電源供給が行われる。また、電源端子１２０７から外部（インターフェース装置３０３）に対して直流電源の供給が行われる。

［２−４：本発明の第４の実施形態；信号伝送システム４００のシステム構成］
次に、図１３、図１４を参照しながら、本実施形態に係る信号伝送システム４００のシステム構成について説明する。図１３は、本実施形態に係る信号伝送システム４００のシステム構成例を示す説明図である。本実施形態に係る信号伝送システム４００は、情報処理装置４０１と、ＡＣアダプタ４０２と、ドッキングステーション４０３とを有する。また、図１４は、本実施形態に係る信号伝送システム４００についての機能構成図である。但し、上記の信号伝送システム１００と実質的に同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。ドッキングステーション４０３は、情報処理装置４０１と、インターフェースのデータ信号が重畳される直流電源線で接続されている。

信号伝送システム４００は、情報処理装置４０１と、ドッキングステーション４０３と、ＡＣアダプタ４０２とを有する。情報処理装置４０１は、電源回路４１１と、信号処理部４１２と、重畳・分離部４１３とを有する。ドッキングステーション４０３は、電源回路２２１と、信号処理部１２２と、重畳・分離部１２３と、各種インターフェース（ＵＳＢ端子１２４、ＬＡＮ端子１２５、Ｄｉｓｐｌａｙ端子１２６）とを有する。

電源回路２２１はＡＣ電源から直流電源を生成する。生成された直流電源は信号処理部１２２、各種インターフェース回路（ＵＳＢ端子１２４、ＬＡＮ端子１２５、Ｄｉｓｐｌａｙ端子１２６）に供給される。また、直流電源は、重畳・分離部１２３に供給される。直流電源は、重畳・分離部１２３でインターフェースのデータ信号が重畳され、ケーブルを介して情報処理装置４０１に供給される。重畳・分離部１２３は、直流電源に送信データの信号を重畳させ、受信データの信号を抽出する機能を有する。信号処理部１２２は、各種インターフェースからの送信データを多重し、直流電源に重畳させるために適した符号化を行い、重畳・分離部１２３に出力する。また、重畳・分離部１２３から入力された受信データから各種インターフェースデータが多重された多重データに復号し、さらに各種インターフェースのデータに分離し、各インターフェースに出力する。

情報処理装置４０１の重畳・分離部４１３は、直流電源に送信データの信号を重畳させ、直流電流に重畳された信号から受信データの信号を抽出する機能を有する。信号処理部４１２は、プロセッサ等からの各種インターフェースの送信データを多重し、直流電源に重畳させるために適した符号化を行い、重畳・分離部４１３に出力する。また、重畳・分離部４１３から入力された受信データから各種インターフェースのデータが多重された多重データに復号し、さらに各種インターフェースのデータに分離し、プロセッサ等に出力される。情報処理装置４０１は、ＡＣアダプタを接続する直流電源端子と、ドッキングステーションとの接続端子の双方から直流電源の供給を受けることが可能である。どちらに接続されても情報処理装置４０１内に電源が供給されるように、例えば、ダイオード４１５、４１６を配することで双方の端子間に影響を与えないよう仕組まれている。

［２−５：符号化方式について］
ここで、図１５〜図１７を参照しながら、本実施形態に係る符号化方式について説明する。図１５は、本実施形態に係る符号化方法及び符号形状の一例を示す説明図である。図１６は、本実施形態に係る符号の周波数スペクトラムの一例を示す説明図である。図１７は、本実施形態に係る符号を伝送した場合に観測される実際的な信号波形の一例である。これまで説明した本実施形態に係る情報処理装置においては、信号処理部１１２、４１２（以下、信号処理部１１２で説明する。）において、当該信号波形に送信データが符号化される。

まず、図１５を参照する。上記の通り、信号処理部１２２は、直流成分を含まず、かつ、クロックの半周期毎に極性が反転する符号形状に各分割データ信号を符号化する。このような符号形状を生成するため、信号処理部１２２は、まず、直流成分を含まない符号に各分割データ信号を符号化する。直流成分を含まない符号としては、例えば、マンチェスタ符号、ＡＭＩ符号、ＣＭＩ符号（Ｃｏｄｅ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｏｄｅ）、ＡＭ変調のようなバイフェーズ符号、パーシャルレスポンス符号、バイポーラ符号等が用いられる。なお、ＡＭＩとは、Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎの略である。例えば、１００％デューティのＡＭＩ符号を用いる場合、図１５の（Ａ）で示されるような符号（以下、符号（Ａ））が生成される。

符号（Ａ）は、入力されるデータが１の場合、トグルで電位１又は電位−１となる。一方、入力されるデータが０の場合、電位０となる。また、図１５の例では、符号（Ａ）の伝送速度がＦｂ、ビット間隔が１／Ｆｂである。符号（Ａ）を生成した後、信号処理部１２２は、加算器ＡＤＤを用いて符号（Ａ）にクロック（Ｂ）を同期加算する。図５に示すように、符号（Ａ）に加算されるクロック（Ｂ）としては、符号（Ａ）が持つ伝送速度Ｆｂの半分の周波数を持つものが用いられる。従って、クロック（Ｂ）の周期は２／Ｆｂである。さらに、クロック（Ｂ）の振幅は、符号（Ａ）が持つ振幅の２倍に設定される。上記のように加算器ＡＤＤで符号（Ａ）にクロック（Ｂ）が加算されると、加算器ＡＤＤから出力される符号（以下、符号（Ｃ））は、図１５の（Ｃ）に示すような符号形状になる。なお、クロック（Ｂ）の振幅は、符号（Ａ）が持つ振幅の２倍としているが、符号（Ａ）の振幅より大きければよい。

なお、加算器ＡＤＤにおいて符号（Ａ）とクロック（Ｂ）とが加算される際、両者はエッジを揃えて同期加算する必要がある。そのため、クロック（Ｂ）の周波数は符号（Ａ）の伝送速度Ｆｂの半分となるが、符号（Ｃ）の立ち上がり、立ち下がりの両エッジを検出することで符号（Ｃ）からクロック（Ｂ）を再生することが可能になる。図１５に示すように、符号（Ｃ）の振幅は、−３、−２、−１、１、２、３の６値をとる。符号（Ａ）と対比すると、符号（Ｃ）の振幅−２及び２にデータ０が対応し、それ以外の振幅にデータ１が対応することが分かる。従って、閾値Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を用いることで、データを復号することができる。また、閾値Ｌ０を用いることで、符号（Ｃ）の極性反転を検出することができるため、検出した極性反転周期に基づいてクロック（Ｂ）を再生することが可能である。

なお、データ１、０を判定するために４つの閾値Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が必要になるが、符号（Ｃ）を絶対値回路に通してマイナス側をプラス側に折り返せば、データの判定に用いる閾値の数を２つに減らすこともできる。データ判定に用いる閾値の数を減らす工夫については、絶対値回路を用いる方法の他にも種々の方法が考えられる。例えば、符号（Ｃ）からクロック（Ｂ）を差し引いた上でデータ判定を行う方法も、その一例である。このように、符号（Ｃ）からデータ判定を行う方法について種々の変形が可能である。上記の通り、符号（Ｃ）からクロック（Ｂ）を容易に検出することができる。そのため、受信側にＰＬＬを用いずに済み、省電力化に寄与する。また、符号（Ｃ）には直流成分が含まれない。そのため、直流成分を含むドライブ信号に重畳して伝送することができる。

次に、図１６及び図１７を参照する。図１７は、実際に測定される符号（Ｃ）のアイパタンの一例である。伝送する際に高域遮断が伴うので、符号（Ｃ）の信号波形は丸みを帯びた形状になる。図１６は、符号（Ｃ）の周波数スペクトラムを示したものである。この周波数スペクトラムのピークは周波数Ｆｂ／２の位置に現れる。また、周波数Ｆｂ／２の位置には線スペクトラムが存在する。さらに、この周波数スペクトラムには、Ｆｂ，２Ｆｂ、３Ｆｂ、…にヌル点が存在する。この周波数スペクトラムからも、符号（Ｃ）に直流成分が含まれないことを確認することができる。

このように、直流成分を含まない符号を用いることで、上記のように直流電源に重畳して伝送しても、容易に分離することが可能である。また、クロック成分を加算して伝送することで、受信信号の極性反転周期を検出し、その検出結果に基づいてクロックを再生することが可能になる。その結果、信号の受信側にＰＬＬを設けずに済む分だけ回路規模を低減させることが可能になる。このような利点が得られることは、ＡＣアダプタ、ドッキングステーション、インターフェースＢＯＸのように小型化、薄型化が求められる機器において非常に重要である。

［２−６：重畳回路について］
図１８は重畳回路の一例を示す説明図である。直流電源回路１６０１にはインダクタンス（Ｌ）１６０２が接続される。また、符号化回路１６０３にはキャパシタ（Ｃ）１６０４が接続される。また、復号回路１６０５は、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）１６０６を介してキャパシタ（Ｃ）１６０７が接続される。図１８に示すように、インダクタンス（Ｌ）１６０２と、キャパシタ（Ｃ）１６０４と、キャパシタ（Ｃ）１６０７のもう一方で端子は互いに結線され、接続端子１６０８に接続される。インダクタンス（Ｌ）１６０２は、高周波成分を通さないためデータ信号が電源回路に侵入することを防止すると同時に、接続端子１６０８における高周波帯域におけるインピーダンスを高くする効果を持つ。直流電源回路１６０１とインダクタンス（Ｌ）１６０２の間には必要に応じてＬＰＦ（Ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）を挿入することで、データ信号の侵入防止効果を高めることができる。一方、キャパシタ（Ｃ）は低周波成分を通さないため、データの送受信（符号化回路１６０３、復号回路１６０５）に直流電源の影響を防止することが出来る。ＢＰＦ１６０６はデータ信号が占有する周波数帯域外の雑音を低減し、データの受信・復号性能を高めるためのフィルタである。

［２−７：信号処理部について］
図１９は、信号処理部１２２、４１２のブロック図である。ここでは３種類のインターフェースを想定している。データ多重部１９０１と、データ分離部１９０２と、各種インターフェースに対応したプロトコル変換部１９１０、１９２０、１９３０から構成される。データ多重部１９０１は、各インターフェースから入力される送信データのシリアルデータを時分割多重して出力する回路である。データ分離部１９０２は、時分割多重された受信データからインターフェースごとにデータを分離し、シリアルデータとして出力する回路である。

プロトコル変換部１９１０は、送信データ変換部１９１１、受信データ変換部１９１２から構成され、各種インターフェースから入力された送信データは、送信データ変換部１９１１でデータ重畳用に変換・シリアル化され、データ多重部１９０１に出力される。データ分離部１９０２から入力されたシリアルデータは、受信データ変換部１９１２で必要に応じてパラレル化され、インターフェースに合わせたデータに変換され、受信データ変換部１９１２からインターフェース回路にデータ出力される。インターフェースによっては、送信のみ、あるいは受信のみの場合もある。

同様に、プロトコル変換部１９２０は、送信データ変換部１９２１、受信データ変換部１９２２から構成され、各種インターフェースから入力された送信データは、送信データ変換部１９２１でデータ重畳用に変換・シリアル化され、データ多重部１９０１に出力される。データ分離部１９０２から入力されたシリアルデータは、受信データ変換部１９２２で必要に応じてパラレル化され、インターフェースに合わせたデータに変換され、受信データ変換部１９２２からインターフェース回路にデータ出力される。インターフェースによっては、送信のみ、あるいは受信のみの場合もある。

同様に、プロトコル変換部１９３０は、送信データ変換部１９３１、受信データ変換部１９３２から構成され、各種インターフェースから入力された送信データは、送信データ変換部１９３１でデータ重畳用に変換・シリアル化され、データ多重部１９０１に出力される。データ分離部１９０２から入力されたシリアルデータは、受信データ変換部１９３２で必要に応じてパラレル化され、インターフェースに合わせたデータに変換され、受信データ変換部１９３２からインターフェース回路にデータ出力される。インターフェースによっては、送信のみ、あるいは受信のみの場合もある。

［２−８：まとめ］
最後に、本実施形態の情報処理装置が有する機能構成と、当該機能構成により得られる作用効果について簡単に纏める。

まず、本実施形態に係る信号伝送システムの機能構成は次のように表現することができる。当該信号伝送システムは、情報処理装置とインターフェース装置とを有する。

上記の情報処理装置は、直流成分を含まず、かつ、クロックの半周期毎に極性が反転する波形に第１の送信データを符号化するデータ符号化部を有する。上記の通り、第１の送信データは、直流成分を含まないため、直流電源から供給される電力信号に重畳して伝送することができる。また、第１の送信データには、極性反転の形でクロック成分が含まれている。そのため、第１の送信データに含まれる極性反転周期を検出することにより、ＰＬＬを用いずともクロックを再生することが可能になる。また、上記の情報処理装置は、上記のデータ符号化部による符号化処理で生成された上記第１の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信部を有する。上記の信号送信部は、例えば、１本の同軸ケーブルで接続されたインターフェース装置に対して第１の送信データを送信することができる。

また、上記の情報処理装置は、直流電流が重畳された第２の送信データの信号を上記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から上記第２の送信データの信号と上記直流電流とを分離する信号分離部を有する。上記の通り、第１の送信データに直流成分が含まれないため、第２の送信データが容易に分離される。

上記のインターフェース装置は、データの入出力に用いられるデータ入出力端子と、直流電流が重畳された第１の送信データの信号を前記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から前記第１の送信データの信号と前記直流電流とを分離する信号分離部と、上記第１の送信データの信号を受信する信号受信部とを有する。上記のインターフェース装置は、上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて上記第１の送信データを復号し、復号後の上記第１の送信データを上記データ入出力端子に出力するデータ復号部を有する。上記のインターフェース装置は、上記データ入出力端子から入力される第２の送信データを上記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化部を有する。

上記のデータ符号化部は、第１のビット値が複数の第１の振幅値で表現され、第２のビット値が前記第１の振幅値とは異なる第２の振幅値で表現される直流成分を含まない伝送速度Ｆｂの符号に前記第１の送信データを符号化して符号化信号を生成する。このように、直流成分を含まない符号にクロックを同期加算することで、上記のような波形を有する第１のデータ信号が生成される。その結果、直流電流に第２の送信データ信号を重畳して伝送することが可能になると共に、インターフェース装置においてＰＬＬを用いずにクロックを再生することが可能になる。

また、上記データ符号化部による符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号に直流電流を重畳して上記所定の信号線を介して送信する信号送信部を有する。上記のインターフェース装置は、上記信号受信部で受信された第１の送信データの信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいて上記クロックを再生するクロック再生部を有する。上記の通り、第１の送信データの信号が有する極性反転周期を検出することで、その検出結果に基づいてクロックを容易に再生することができる。そのため、データ復号部は、前記クロック再生部で再生されたクロックを用いて前記第１の送信データの信号からクロック以外のデータを復号することができる。このような構成にすることで、インターフェース装置と情報処理装置間でデータ伝送に用いる信号ラインの数を大きく低減させることができる。また、ＡＣアダプタにインターフェース装置を内蔵することができる。

また、上記情報処理装置は、次のような構成が含まれていてもよい。上記情報処理装置は、更に内部電源と、電圧検知部とを有することができる。上記の内部電源は、直流電流を供給する。内部電源（２次電池）の出力がダイオードを介して電源線に接続されていて、外部電源を使用することができない状況で情報処理装置を使用する際に、内部電源を使用することができる。
上記の電圧検知部は、上記信号分離部で分離される直流電流の電圧を検知する。そして、上記信号送信部は、上記電圧検知部で検知される電圧が所定値以下の場合に、内部の２次電池の充電機能を停止させる。所定以上の場合には外部から電源が供給されていると判断し、２次電池の充電機能を動作状態にする。

また、上記インターフェース装置は、次のような構成が含まれていてもよい。上記インターフェース装置は、電流供給端子と、変換回路とを有することができる。上記の電源供給端子は、外部電源から交流電流が供給されうる。上記の変換回路は、上記電流供給端子に供給される交流電流を直流電流に変換することができる。そして、上記信号送信部は、上記変換回路から出力される直流電流に上記第２の送信データの信号を重畳して送信することができる。

また、上記インターフェース装置は、以下のような構成であってもよい。上記インターフェース装置は、電流供給端子を有することができる。上記の電流供給端子は、直流電流が供給されることができる。上記信号送信部は、上記電流供給端子から出力される直流電流に上記第２の送信データの信号を重畳して送信することができる。つまり、ＡＣアダプタ内にインターフェース回路が内蔵されることが可能になる。そのため、ノートＰＣ等の情報処理装置における配線の煩わしさが解消される。

また、上記データ符号化部は、少なくともＡＭＩ符号、ＣＭＩ符号、パーシャルレスポンス符号、マンチェスター符号、及びＡＭ変調を含むバイフェーズ符号の群の中から選択される符号形状に上記第２の送信データを符号される。かかる符号の何れかから選択されることで、直流成分を含まず、直流電源の影響を避けることが出来る。

また、本実施形態に係るインターフェース装置は次のように表現することもできる。当該インターフェース装置は、データ入出力端子と、重畳・分離部と、信号受信部と、クロック再生部と、データ復号部と、データ符号化部と、信号送信部とを有する。上記の信号受信部は、直流成分を含まず、かつ、クロックの半周期毎に極性が反転する符号形状に符号化された第１の送信データの信号と直流電流とが重畳された重畳信号を所定の信号線を介して受信する。また、上記の信号送信部は、上記データ符号化部による符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号を、重畳・分離部で直流電流に重畳し、上記所定の信号線を介して送信する。つまり、上記インターフェース装置は、電力を供給することもできるし、電力を受給することもできる。

また、上記の信号伝送システムによる信号伝送方法を纏めると、次のようになる。まず、
情報処理装置による、データ符号化ステップと、重畳・分離ステップと、信号送信ステップとが実行される。データ符号化ステップは、直流成分を含まず、かつ、クロックの半周期毎に極性が反転する符号形状に第１の送信データを符号化するステップである。信号送信ステップは、上記データ符号化方法による符号化処理で生成された上記第１の送信データの信号を所定の信号線を介してインターフェース装置に送信するステップである。重畳・分離ステップは、上記データ符号化方法による符号化処理で生成された上記第１の送信データの信号を直流電流に重畳、および当該受信信号から上記第２の送信データの信号と上記直流電流とを分離するステップである。

また、上記インターフェース装置による、入出力ステップと、信号受信ステップと、クロック再生ステップと、データ復号ステップと、データ符号化ステップと、信号送信ステップとが実行される。入出力ステップは、データの入出力に用いられるデータ入出力端子によるデータの入出力を行うステップである。信号受信ステップは、上記所定の信号線を介して受信した直流電流が重畳された信号から上記第１の送信データの信号を受信するステップである。クロック再生ステップは、上記信号受信ステップで受信された第１の送信データの信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいて上記クロックを再生するステップである。データ復号ステップは、上記クロック再生ステップで再生されたクロックを用いて上記第１の送信データを復号し、復号後の上記第１の送信データを上記データ入出力端子に出力するステップである。データ符号化ステップは、上記データ入出力端子から入力される第２の送信データを上記クロック再生ステップで再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するステップである。信号送信ステップは、上記データ符号化ステップによる符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号に直流電流を重畳して上記所定の信号線を介して送信するステップである。このような信号伝送方法を用いることで、ＡＣアダプタにインターフェース装置が内蔵することが可能となる。

また、上記の信号伝送システムによる信号伝送方法を纏めると、次のような構成も可能となる。信号受信ステップと、信号分離ステップと、クロック再生ステップと、データ復号ステップと、データ符号化ステップと、信号送信ステップとが実行される。特に信号受信ステップは、直流成分を含まず、かつ、クロックの半周期毎に極性が反転する符号形状に符号化された第１の送信データの信号と直流電流とが重畳された重畳信号を所定の信号線を介して受信するステップである。また、信号送信ステップは、上記データ符号化部による符号化処理で生成された上記第２の送信データの信号を直流電流に重畳し、上記所定の信号線を介して送信するステップである。このような信号伝送方法では、インターフェース装置に電力を供給することもできるし、電力を受給することもできる。

上述してきたように、本実施形態によるインターフェースを含む信号伝送システムによると、ＡＣアダプタにインターフェース装置を内蔵し、ＰＣにインターフェース装置専用の端子を設ける必要が無くなる。また、諸インターフェース内蔵ＡＣアダプタとＰＣ間、インターフェース装置と情報処理装置をＤＣ電源ケーブルと同様の単純な接続ケーブルで接続することも出来る。

（備考）
上記の信号処理部１２２は、データ符号化部、クロック再生部、データ復号部の一例である。また、上記の重畳・分離部１１３、１２３、３１３、１２３、４１３は、信号重畳・分離部の一例である。また、上記の信号処理部１１２、４１２は、データ符号化部の一例である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

従来の信号伝送システムを示す説明図である。 従来の信号伝送システムを示す機能構成図である。 従来の信号伝送システムを示す説明図である。 従来の信号伝送システムを示す機能構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る信号伝送システムを示す説明図である。 同実施形態に係る信号伝送システムを示す機能構成図である。 本発明の第２の実施形態に係るインターフェース装置を示す説明図である。 同実施形態に係る信号伝送システムを示す機能構成図である。 同実施形態に係るインターフェース装置を示す説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る信号伝送システムを示す説明図である。 同実施形態に係る信号伝送システムを示す機能構成図である。 同実施形態に係るインターフェース装置に関する電源供給状態を示す説明図である。 本発明の第４の実施形態に係る信号伝送システムを示す機能構成図である。 同実施形態に係るインターフェース装置を示す説明図である。 同実施形態に係る信号伝送システムの符号化方法の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る信号伝送システムの符号の周波数スペクトラムを模式的に示す説明図である。 同実施形態に係る信号伝送システムの信号波形を模式的に示す説明図である。 同実施形態に係る信号伝送システムの重畳回路を示す説明図である。 同実施形態に係る信号伝送システムの信号処理部を示す説明図である。

符号の説明

１００、２００、３００、４００ 信号伝送システム
１０１、３０１、４０１ 情報処理装置
１０２、２０２、４０２ ＡＣアダプタ
１０３、２０３、３０３ インターフェース装置
１１１、４１１ 電源回路
１１２、４１２ 信号処理部
１１３、１２３、３１３、４１３ 重畳・分離部
１２１、２２１、３２１ 電源回路
１２２ 信号処理部
１２４ ＵＳＢ端子
１２５ ＬＡＮ端子
１２６ Ｄｉｓｐｌａｙ端子
４０３ ドッキングステーション
４１５、４１６、３２８ ダイオード
１２０１ 電源回路
１２０２ 充電回路
１２０３ バッテリー
１２０５ 電圧検出回路
１２０６ スイッチ
１２０７ 電源端子
１６０１ 電源回路
１６０２ インダクタンス
１６０３ 符号化回路
１６０４、１６０７ コンデンサ
１６０５ 復号回路
１６０６ ＢＰＦ
１６０８ 接続端子
１９０１ データ多重部
１９０２ データ分離部
１９１０、１９２０、１９３０ プロトコル変換部
１９１１、１９２１、１９３１ 送信データ変換部
１９１２、１９２２、１９３２ 受信データ変換部

Claims (13)

1. 互いに異なる第１及び第２のビット値を含む入力データを、前記第１のビット値が振幅値０で表現され、かつ、前記第２のビット値が振幅値Ａ及び−Ａ（Ａは任意の実数）の繰り返しで表現される伝送速度Ｆｂの符号化信号Ｘに符号化し、当該符号化により得られた符号化信号Ｘに対し、振幅値ｎ＊Ａ（ｎ＞１）及び周波数Ｆｂ／２を有するクロックを加算して第１の送信データの信号を生成するデータ符号化部と、
   前記データ符号化部により生成された前記第１の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信部と、
   直流電流が重畳された第２の送信データの信号を前記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から前記第２の送信データの信号と前記直流電流とを分離する信号分離部と、
   を有する、情報処理装置と；
   データの入出力に用いられるデータ入出力端子と、
   直流電流が重畳された第１の送信データの信号を前記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から前記第１の送信データの信号と前記直流電流とを分離する信号分離部と、
   前記信号分離部により分離された第１の送信データの信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいてクロックを再生するクロック再生部と、
   前記クロック再生部で再生されたクロックを用いて前記第１の送信データを復号し、復号後の前記第１の送信データを前記データ入出力端子に出力するデータ復号部と、
   前記データ入出力端子から入力される第２の送信データを前記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化部と、
   前記データ符号化部による符号化処理で生成された前記第２の送信データの信号を直流電流に重畳して前記所定の信号線を介して送信する信号送信部と、
   を有する、前記インターフェース装置と；
   を含む、
   信号伝送システム。
2. 前記情報処理装置は、
   直流電流を供給する内部２次電池と、
   前記信号分離部で分離される直流電流の電圧を検知する電圧検知部と、
   をさらに有し、
   前記信号送信部は、前記電圧検知部で検知される電圧が所定値以下の場合に、前記内部２次電池を充電する充電回路を停止させる、
   請求項１に記載の信号伝送システム。
3. 前記情報処理装置は、前記インターフェースから直流電流が供給される場合には該直流電流を用いて動作し、前記インターフェースから直流電流が供給されない場合には内部２次電池が供給する直流電流で動作するとともに、当該２次電池が供給する直流電流に送信データを重畳する、
   請求項２に記載の信号伝送システム。
4. 前記インターフェース装置は、前記情報処理装置から直流電流が供給される場合には当該直流電流を用いて動作する、
   請求項１に記載の信号伝送システム。
5. データの入出力に用いられるデータ入出力端子と、
   互いに異なる第１及び第２のビット値を含む入力データを、前記第１のビット値が振幅値０で表現され、かつ、前記第２のビット値が振幅値Ａ及び−Ａ（Ａは任意の実数）の繰り返しで表現される伝送速度Ｆｂの符号化信号Ｘに符号化し、当該符号化により得られた符号化信号Ｘに対し、振幅値ｎ＊Ａ（ｎ＞１）及び周波数Ｆｂ／２を有するクロックを加算して得られる、第１の送信データの信号に、直流電流が重畳された信号を前記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から前記第１の送信データの信号と前記直流電流とを分離する信号分離部と、
   前記信号分離部により分離された第１の送信データの信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいてクロックを再生するクロック再生部と、
   前記クロック再生部で再生されたクロックを用いて前記第１の送信データを復号し、復号後の前記第１の送信データを前記データ入出力端子に出力するデータ復号部と、
   前記データ入出力端子から入力される第２の送信データを前記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化部と、
   前記データ符号化部による符号化処理で生成された前記第２の送信データの信号に直流電流を重畳して前記所定の信号線を介して送信する信号送信部と、
   を備える、
   インターフェース装置。
6. 互いに異なる第１及び第２のビット値を含む入力データを、前記第１のビット値が振幅値０で表現され、かつ、前記第２のビット値が振幅値Ａ及び−Ａ（Ａは任意の実数）の繰り返しで表現される伝送速度Ｆｂの符号化信号Ｘに符号化し、当該符号化により得られた符号化信号Ｘに対し、振幅値ｎ＊Ａ（ｎ＞１）及び周波数Ｆｂ／２を有するクロックを加算して第１の送信データの信号を生成するデータ符号化部と、
   前記データ符号化部により生成された前記第１の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信部と、
   直流電流が重畳された第２の送信データの信号を前記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から前記第２の送信データの信号と前記直流電流とを分離する信号分離部と、
   を有する、
   情報処理装置。
7. 外部電源から交流電流が供給される電流供給端子と、
   前記電流供給端子に供給される交流電流を直流電流に変換する変換回路と、
   をさらに備え、
   前記信号送信部は、前記変換回路から出力される直流電流に前記第２の送信データの信号を重畳して送信する、
   請求項５に記載のインターフェース装置。
8. 直流電流が供給される電流供給端子をさらに備え、
   前記信号送信部は、前記電流供給端子から出力される直流電流に前記第２の送信データの信号を重畳して送信する、
   請求項５に記載のインターフェース装置。
9. 前記データ符号化部は、少なくともＡＭＩ（Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号、ＣＭＩ（ｃｏｄｅｄ ｍａｒｋ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号、パーシャルレスポンス符号、マンチェスター符号、及びＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調を含むバイフェーズ符号の群の中から選択される符号形状に前記第２の送信データを符号化する、
   請求項５に記載のインターフェース装置。
10. データの入出力に用いられるデータ入出力端子と、
    互いに異なる第１及び第２のビット値を含む入力データを、前記第１のビット値が振幅値０で表現され、かつ、前記第２のビット値が振幅値Ａ及び−Ａ（Ａは任意の実数）の繰り返しで表現される伝送速度Ｆｂの符号化信号Ｘに符号化し、当該符号化により得られた符号化信号Ｘに対し、振幅値ｎ＊Ａ（ｎ＞１）及び周波数Ｆｂ／２を有するクロックを加算して得られる、第１の送信データの信号と直流電流とが重畳された重畳信号を所定の信号線を介して受信する信号受信部と、
    前記信号受信部で受信された重畳信号を前記第１の送信データの信号と直流電流とに分離する信号分離部と、
    前記信号分離部で分離された前記第１の送信データの信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいてクロックを再生するクロック再生部と、
    前記クロック再生部で再生されたクロックを用いて前記第１の送信データを復号し、復号後の前記第１の送信データを前記データ入出力端子に出力するデータ復号部と、
    前記データ入出力端子から入力される第２の送信データを前記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化部と、
    前記データ符号化部による符号化処理で生成された前記第２の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信部と、
    を備える、
    インターフェース装置。
11. 情報処理装置が、
    互いに異なる第１及び第２のビット値を含む入力データを、前記第１のビット値が振幅値０で表現され、かつ、前記第２のビット値が振幅値Ａ及び−Ａ（Ａは任意の実数）の繰り返しで表現される伝送速度Ｆｂの符号化信号Ｘに符号化し、当該符号化により得られた符号化信号Ｘに対し、振幅値ｎ＊Ａ（ｎ＞１）及び周波数Ｆｂ／２を有するクロックを加算して第１の送信データの信号を生成するデータ符号化ステップと、
    前記データ符号化ステップで生成された前記第１の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信ステップと、
    直流電流が重畳された第２の送信データの信号を前記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から前記第２の送信データの信号と前記直流電流とを分離する信号分離ステップと、
    前記インターフェース装置が、
    データの入出力に用いられるデータ入出力端子によるデータの入出力ステップと、
    直流電流が重畳された第１の送信データの信号を前記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から前記第１の送信データの信号と前記直流電流とを分離する信号分離ステップと、
    前記信号分離ステップで分離された第１の送信データの信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいてクロックを再生するクロック再生ステップと、
    前記クロック再生ステップで再生されたクロックを用いて前記第１の送信データを復号し、復号後の前記第１の送信データを前記データ入出力端子に出力するデータ復号ステップと、
    前記データ入出力端子から入力される第２の送信データを前記クロック再生ステップで再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化ステップと、
    前記データ符号化ステップによる符号化処理で生成された前記第２の送信データの信号に直流電流を重畳して前記所定の信号線を介して送信する信号送信ステップと、
    を含む、
    信号伝送方法。
12. インターフェース装置が、
    データの入出力に用いられるデータ入出力端子によるデータの入出力ステップと、
    互いに異なる第１及び第２のビット値を含む入力データを、前記第１のビット値が振幅値０で表現され、かつ、前記第２のビット値が振幅値Ａ及び−Ａ（Ａは任意の実数）の繰り返しで表現される伝送速度Ｆｂの符号化信号Ｘに符号化し、当該符号化により得られた符号化信号Ｘに対し、振幅値ｎ＊Ａ（ｎ＞１）及び周波数Ｆｂ／２を有するクロックを加算して得られる、第１の送信データの信号に、直流電流が重畳された信号を前記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から前記第１の送信データの信号と前記直流電流とを分離する信号分離ステップと、
    前記信号分離ステップで分離された第１の送信データの信号が有する極性反転周期を検出し、当該検出結果に基づいてクロックを再生するクロック再生ステップと、
    前記クロック再生ステップで再生されたクロックを用いて前記第１の送信データを復号し、復号後の前記第１の送信データを前記データ入出力端子に出力するデータ復号ステップと、
    前記データ入出力端子から入力される第２の送信データを前記クロック再生部で再生されたクロックを用いて直流成分を含まない符号形状に符号化するデータ符号化ステップと、
    前記データ符号化ステップによる符号化処理で生成された前記第２の送信データの信号に直流電流を重畳して前記所定の信号線を介して送信する信号送信ステップと、
    を含む、
    信号伝送方法。
13. 情報処理装置が、
    互いに異なる第１及び第２のビット値を含む入力データを、前記第１のビット値が振幅値０で表現され、かつ、前記第２のビット値が振幅値Ａ及び−Ａ（Ａは任意の実数）の繰り返しで表現される伝送速度Ｆｂの符号化信号Ｘに符号化し、当該符号化により得られた符号化信号Ｘに対し、振幅値ｎ＊Ａ（ｎ＞１）及び周波数Ｆｂ／２を有するクロックを加算して第１の送信データの信号を生成するデータ符号化ステップと、
    前記データ符号化ステップで生成された前記第１の送信データの信号を直流電流に重畳して所定の信号線を介してインターフェース装置に送信する信号送信ステップと、
    直流電流が重畳された第２の送信データの信号を前記所定の信号線を介して受信し、当該受信信号から前記第２の送信データの信号と前記直流電流とを分離する信号分離ステップと、
    を含む、
    信号伝送方法。

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