JP2012044311A

JP2012044311A - 通信回路

Info

Publication number: JP2012044311A
Application number: JP2010181772A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Kitagishi; 広久北岸; Takuya Yamakawa; 卓也山川
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2010-08-16
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2012-03-01

Abstract

【課題】ソース機器と通信する上でＩＣに必要な機能保持とコストダウンとの両立。
【解決手段】ＨＤＭＩコネクタを備えるシンク機器に搭載され、ＨＤＭＩコネクタに接続したソース機器から供給される電源電圧をＨＤＭＩコネクタを介して入力するための第一信号線と接続したポートとソース機器にＨＤＭＩコネクタを介してホットプラグ検出信号としてのＨレベル信号を返すための第二信号線と接続したポートとを少なくとも備える通信回路であり、電源電圧の入力を検知した後、第二信号線の電圧をＬレベルからＨレベルへ切り替えることによりホットプラグ検出信号をソース機器に返す通信回路であって、第一信号線と接続したポートと第二信号線と接続したポートとを共通化し、共通化したポートを介して電源電圧の入力を検知した後、当該ポートの出力状態を切り替えることにより第二信号線の電圧をＬレベルからＨレベルへ切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＨＤＭＩコネクタを備えるシンク機器に搭載され、ＨＤＭＩに対応するソース機器との通信を実行する通信回路に関する。

ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）コネクタを備えるシンク機器（テレビジョン等）は、ＨＤＭＩに対応するソース機器がＨＤＭＩコネクタに接続された場合、まずソース機器が接続したことを検知し、その上でＨＰＤ（Hot Plug Detect）信号をソース機器へ返す。そして、ＨＰＤ信号を受信したソース機器は、ＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data）をシンク機器から読み込み、この読み込んだ情報に基づいてシンク機器へ供給する映像信号を決定し、映像信号を供給する。

ここで、テレビ受信機のＣＰＵがＨＤＭＩ入力に対して検出動作を行なう際の処理として、ＣＰＵは、電源ラインの電圧が５Ｖであるか否か判断し、５Ｖであるとき、ＨＰＤラインの電圧をロー（Ｌ）からハイ（Ｈ）へ変化させ、相手側のソース機器に機能情報等の送信を要求する処理が知られている（特許文献１参照。）。
また、無線送信ユニットは、映像信号源が５Ｖ電源を供給し始めるのを待ち、５Ｖ供給開始を受けてＨＰＤに“Ｈ”を加え、ＥＤＩＤ格納部からの、映像信号源のＥＤＩＤ読込部によるデータ読み出しを許可するシステムが知られている（特許文献２参照。）。
また、シンク機器のＨＤＭＩ入力ポートは、ソース機器からの５Ｖ電源を入力するピンとＨＰＤピンとを含み、ソース機器がシンク機器の入力ポートに接続されると、ソース機器から５Ｖ電源信号が送信され、５Ｖ電源信号がシンク機器内で折り返され、ＨＰＤピンからＨＰＤ信号としてソース機器へ返信される構成が知られている（特許文献３参照。）。
その他、ＨＤＭＩ通信インタフェースを用いる送信、受信装置に関する技術が知られている（特許文献４参照。）。

特開２０１０‐４５１０号公報特開２００９‐１４１７１９号公報特開２００９‐３８８２号公報特開２００９‐４４７０６号公報

シンク機器において、上述したようなソース機器の接続検知やＨＰＤ信号の返しは、ＨＤＭＩコネクタからの各信号線とそれぞれに接続する複数のポート（ピン）を備えるＩＣ（集積回路）が実行する。このようなシンク機器が搭載するＩＣは、昨今のシンク機器の多入力化に応じてピン数が増加する傾向にあり、かかるピン数の増加はＩＣひいてはそれを搭載するシンク機器のコストアップにつながっていた。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ＨＤＭＩに対応するソース機器と通信する上で必要な機能を保ちつつ、部品を一部削減することによるコストダウンを実現可能な通信回路を提供する。

本発明の態様の一つは、ＨＤＭＩコネクタを備えるシンク機器に搭載され、ＨＤＭＩコネクタに接続したソース機器から供給される電源電圧をＨＤＭＩコネクタを介して入力するための第一信号線と接続したポートと当該ソース機器にＨＤＭＩコネクタを介してホットプラグ検出信号としての所定のハイ（Ｈ）レベル信号を返すための第二信号線と接続したポートとを少なくとも備える通信回路であり、電源電圧の入力を検知した後に、第二信号線の電圧を所定のロー（Ｌ）レベルから当該Ｈレベルへ切り替えることによりホットプラグ検出信号をソース機器に返す通信回路であって、上記第一信号線と接続したポートと第二信号線と接続したポートとを共通化し、当該共通化したポートを介して上記電源電圧の入力を検知した後、当該ポートの出力状態を切り替えることにより上記第二信号線の電圧を上記Ｌレベルから上記Ｈレベルへ切り替える構成としてある。

当該構成によれば、第一信号線と接続して電源電圧の入力を検知するためのポートと、第二信号線と接続してホットプラグ検出信号をソース機器へ返すためのポートとが共通化されている。つまり、従来は通信回路が別々に備えていた二つのポートを一つに統合したため、通信回路のポート（ピン）数が削減され、製品のコストダウンが実現される。また、このようにポート数を削減しても、上記電源電圧の検知によるソース機器の接続検知とソース機器へホットプラグ検出信号を返す処理が実行でき、通信回路として備えるべき機能も維持している。

ＩＣやシンク機器の一部などを概略的に示す図である。ＩＣの内部構成の一部を示す図である。ソース機器がＨＤＭＩコネクタに接続された場合の状態変化を示すタイミングチャートである。従来の構成を示す図である。

本発明の実施形態として、通信回路は、上記共通化したポートの出力をオープンコレクタ出力とすることで当該出力をハイインピーダンスと上記Ｌレベルとで切り替え可能とし、上記共通化したポートを介して上記電源電圧の入力を検知すると同時に当該ポートの出力を上記Ｌレベルに切り替え、その後、シンク機器の特性を記述したＥＤＩＤをシンク機器からソース機器が読み込みが可能となったタイミングで、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替えて上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記Ｌレベルから上記Ｈレベルへ切り替える構成としてもよい。
また本発明の実施形態として、通信回路は、複数のＨＤＭＩコネクタを備える上記シンク機器に搭載されて夫々のＨＤＭＩコネクタと信号線により接続し、ソース機器と接続する外部入力が第一のＨＤＭＩコネクタから他のＨＤＭＩコネクタに切り替えられ再度第一のＨＤＭＩコネクタに切り替えられたときに同時に上記共通化したポートの出力を上記Ｌレベルに切り替え、その後、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替えて上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記Ｌレベルから上記Ｈレベルへ切り替える構成としてもよい。

また本発明の実施形態として、ＨＤＭＩコネクタを備えるテレビジョンに搭載され、ＨＤＭＩコネクタにＨＤＭＩケーブルを介して外部から接続したソース機器から供給される電源電圧をＨＤＭＩコネクタを介して入力するための第一信号線と接続したポートと当該ソース機器にＨＤＭＩコネクタを介してホットプラグ検出信号としての所定のＨレベル信号を返すための第二信号線と接続したポートとを少なくとも備える通信回路であり、電源電圧の入力を検知した後に、第二信号線の電圧を所定のＬレベルから当該Ｈレベルへ切り替えることによりホットプラグ検出信号をソース機器に返す通信回路であって、上記第一信号線と接続したポートと第二信号線と接続したポートとを共通化し、上記共通化したポートに対して第一オペアンプおよび第二オペアンプを接続し、第一オペアンプを介して上記電源電圧を入力を検知可能であるともに、第二オペアンプを介しての当該ポートの出力をオープンコレクタ出力とすることで当該出力をハイインピーダンスと上記Ｌレベルとで切り替え可能とし、上記共通化したポートの出力をハイインピーダンスとした状態で、ソース機器がＨＤＭＩコネクタに接続され、当該ポートおよび第一オペアンプを介して上記電源電圧の入力が検知された場合、当該検知と同時に、当該ポートの出力を上記Ｌレベルに切り替え、その後、テレビジョンのモニターの特性を記述したＥＤＩＤをテレビジョンからソース機器が読み込みが可能となったタイミングで、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替え、上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記Ｌレベルから上記Ｈレベルへ切り替える構成としてもよい。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態にかかる通信回路としてのＩＣ（Integrated Circuit）１０や、ＩＣ１０を搭載したシンク機器２０としてのテレビジョンの一部などを概略的に示している。シンク機器２０は、複数のＨＤＭＩコネクタ２１，２２を備える。ＨＤＭＩコネクタ２１，２２には、外部からソース機器３０がＨＤＭＩケーブル４０を介して接続し得る。ソース機器３０は、例えばＤＶＤプレーヤ等が該当する。シンク機器２０内部では、ＨＤＭＩコネクタ２１，２２は夫々ＩＣ１０と信号線により接続している。

ＩＣ１０と一つのＨＤＭＩコネクタとの接続態様はいずれのＨＤＭＩコネクタとの関係でも同じであるため（図１参照）、ここでは代表してＨＤＭＩコネクタ２１とＩＣ１０との接続態様について説明する。ＩＣ１０とＨＤＭＩコネクタ２１とは複数の信号線で接続されており、図１ではＨＤＭＩコネクタ２１から信号線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が延出している。信号線Ｌ１は、ＨＤＭＩケーブル４０を介してＨＤＭＩコネクタ２１に接続したソース機器３０から供給される５Ｖの電源電圧を入力するための信号線であり、１ｋΩの抵抗Ｒ１を介して信号線Ｌ２に接続している。また信号線Ｌ１は、抵抗Ｒ１よりもコネクタ側の接続点において、抵抗Ｒ２を介してグラウンドＧＮＤに接地している。信号線Ｌ２は、ソース機器３０にＨＤＭＩコネクタ２１を介してホットプラグ検出信号（ＨＰＤ信号）としてのＨレベル信号を返すための信号線であり、ＩＣ１０が備えるＨＰＤポート１０ｃと接続している。

つまり、信号線Ｌ１および信号線Ｌ２がＩＣ１０の一つのポート（ピン）に接続している。ＨＰＤポート１０ｃは、ＩＣ１０が備える汎用の入出力ポートである。その他、信号線Ｌ３は、ＩＣ１０の備えるＳＣＬポート１０ａと接続し、信号線Ｌ４は、ＩＣ１０の備えるＳＤＡポート１０ｂと接続する。信号線Ｌ４は、ＥＤＩＤ等のＳＤＡ（Serial Data）の伝送に用いられるラインであり、信号線Ｌ３は、ＳＣＬ（Serial Clock）信号の伝送に用いられるラインである。むろんＩＣ１０は他にも複数のポートを有するとともにＨＤＭＩコネクタ２１との間は他の複数の信号線（例えば、ＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）チャンネルの信号を伝送するための信号線やＣＥＣ（Consumer Electronics Control）信号を伝送するための信号線など）で接続されているが、図１では適宜省略している。

図４に示すように、従来の通信回路としてのＩＣ１００は、上記信号線Ｌ１と接続するポート１００ｄと、信号線Ｌ２と接続するポート１００ｃとを別々に備えていた。そしてＩＣ１００は、ポート１００ｄを介して電源電圧の検知（ソース機器の接続検知）を行い、ポート１００ｄによりＨＰＤ信号のソース機器への返しを行なっていた。しかしながら本実施形態では、そのような二つのポートを共通化して一つのポート（ＨＰＤポート１０ｃ）としている。図１，４では同じ構成に対しては同じ符号を与えている。

図２は、ＩＣ１０の内部構成の一部であって、ＨＰＤポート１０ｃと接続する構成について示している。また図３は、ソース機器３０がＨＤＭＩケーブル４０を介してＨＤＭＩコネクタ２１（あるいはＨＤＭＩコネクタ２２）に接続された場合に発生する状態変化をタイミングチャートで示している。以下では、特に断らない限り符号Ｌ１，Ｌ２，１０ｃは、ＨＤＭＩコネクタ２１と接続する信号線、ポートを指し示す。図２に示すように、ＩＣ１０内部では、ＨＰＤポート１０ｃに対して信号線でオペアンプ１１が接続されており且つこの信号線上で枝分かれしてオペアンプ１２が接続されている。オペアンプ１１，１２もそれぞれがＩＣである。オペアンプ１１は、５Ｖ耐圧入力可能であり、ＩＣ１０はＨＰＤポート１０ｃおよびオペアンプ１１を介して入力された上記電源電圧を検知することで、ソース機器３０の接続を認識する。一方、オペアンプ１２は、ＨＰＤポート１０ｃとグラウンドＧＮＤとの間に接続され、オペアンプ１２を介してのＨＰＤポート１０ｃへの出力をオープンコレクタ出力としている。つまりＩＣ１０は、オペアンプ１２に内蔵されたトランジスタのベース電圧を制御して当該トランジスタのオン・オフを切り替えることで、オープンコレクタ出力をＬレベル（０Ｖ）とハイインピーダンスとで切り替えることができる。また、ＩＣ１０は、オープンコレクタ出力をハイインピーダンスにすることで、ＨＰＤポート１０ｃを入力状態（外部からの信号を入力できる状態）とする。

図３に示すように、ＩＣ１０は、ソース機器３０がＨＤＭＩコネクタ２１に接続される前はＨＰＤポート１０ｃを入力状態としている（この時点では、ＨＰＤポート１０ｃの電位はＬレベル）。ＩＣ１０は、この状態でソース機器３０がＨＤＭＩコネクタ２１に接続されて、信号線Ｌ１，Ｌ２、ＨＰＤポート１０ｃおよびオペアンプ１１を介して上記電源電圧の入力を検知したと同時に、オープンコレクタ出力をＬレベルに切り替える（ＨＰＤポート１０ｃをＬレベル出力状態とする）。その後、ＩＣ１０は、シンク機器２０の特性を記述したＥＤＩＤを所定のメモリからソース機器３０が読み込みできるように所定の準備処理を実行し、当該読み込みが可能となったタイミングで、オープンコレクタ出力をハイインピーダンスに切り替える。すると、ＨＰＤポート１０ｃは入力状態となり、この時点ではソース機器３０がＨＤＭＩコネクタ２１に接続されて上記電源電圧が入力されているため、ＨＰＤポート１０ｃの電位はＬレベルからＨレベルとなる。

このようにＨＰＤポート１０ｃがＨレベルになると同時に、信号線Ｌ２もＬレベルからＨレベルとなり、その結果、ＨＤＭＩコネクタ２１を介してＨＰＤ信号としてのＨレベル信号がソース機器３０に供給される。ＨＰＤ信号を受信したソース機器３０は、従来と同様にＥＤＩＤをシンク機器２０から読み込み、この読み込んだ情報に基づいてシンク機器２０へ供給する映像信号を決定し、映像信号を供給する。ＥＤＩＤは、テレビジョンであるシンク機器２０が備えるモニターの特性（例えば、モニターに周波数や解像度などの特性）を記述した情報である。

シンク機器２０では、ＨＤＭＩコネクタを始めとして種々の外部入力端子を備えているため、ユーザは当然複数の外部入力の中で任意に入力切替を行なうことができる。その場合の一例として、図３では、外部入力がＨＤＭＩコネクタ２１からＨＤＭＩコネクタ２２に切り替えられ（ＨＤＭＩコネクタ２２にもソース機器が接続されている。）、再度ＨＤＭＩコネクタ２１に切り替えられたときの状態変化についても示している。なお、このように外部入力がＨＤＭＩコネクタ２１からＨＤＭＩコネクタ２２に切り替えられ、再びＨＤＭＩコネクタ２１に切り替えられる状況において、ＨＤＭＩコネクタ２１には、ソース機器３０が接続され続けているものとする。

外部入力が再びＨＤＭＩコネクタ２１に切り替えられたことを検知した場合、当該切り替えと同時に、ＩＣ１０はオープンコレクタ出力をＬレベルに切り替える（ＨＰＤポート１０ｃをＬレベル出力状態とする）。その後、ＩＣ１０は、シンク機器２０のＥＤＩＤをソース機器３０が読み込みできるように所定の準備処理を実行し、当該読み込みが可能となったタイミングでオープンコレクタ出力をハイインピーダンスに切り替える。すると、ＨＰＤポート１０ｃは入力状態となりＨＰＤポート１０ｃの電位はＨレベルとなり、再び、信号線Ｌ２やＨＤＭＩコネクタ２１を介してＨＰＤ信号としてのＨレベル信号がソース機器３０に供給される。

このように本実施形態によれば、ＩＣ１０では、従来別々であった信号線Ｌ１と接続して電源電圧の入力を検知するためのポートと信号線Ｌ２と接続してＨＰＤ信号をソース機器へ返すためのポートとを共通化している。通信回路が従来別々に備えていた二つのポートを一つに統合したため、通信回路のポート（ピン）数が削減され、製品のコストダウンが実現される。また、このようにポート数を削減しても、電源電圧の検知によるソース機器の接続検知とソース機器へＨＰＤ信号を返す処理が実行でき、通信回路として備えるべき機能も維持している。

１０…ＩＣ、１０ｃ…ＨＰＤポート、１１，１２…オペアンプ、２０…シンク機器、２１，２２…ＨＤＭＩコネクタ、３０…ソース機器、４０…ＨＤＭＩケーブル、Ｌ１，Ｌ２…信号線

Claims

ＨＤＭＩコネクタを備えるシンク機器に搭載され、ＨＤＭＩコネクタに接続したソース機器から供給される電源電圧をＨＤＭＩコネクタを介して入力するための第一信号線と接続したポートと当該ソース機器にＨＤＭＩコネクタを介してホットプラグ検出信号としての所定のハイレベル信号を返すための第二信号線と接続したポートとを少なくとも備える通信回路であり、電源電圧の入力を検知した後に、第二信号線の電圧を所定のローレベルから当該ハイレベルへ切り替えることによりホットプラグ検出信号をソース機器に返す通信回路であって、
上記第一信号線と接続したポートと第二信号線と接続したポートとを共通化し、当該共通化したポートを介して上記電源電圧の入力を検知した後、当該ポートの出力状態を切り替えることにより上記第二信号線の電圧を上記ローレベルから上記ハイレベルへ切り替えることを特徴とする通信回路。
上記共通化したポートの出力をオープンコレクタ出力とすることで当該出力をハイインピーダンスと上記ローレベルとで切り替え可能とし、
上記共通化したポートを介して上記電源電圧の入力を検知すると同時に当該ポートの出力を上記ローレベルに切り替え、その後、シンク機器の特性を記述したＥＤＩＤをシンク機器からソース機器が読み込みが可能となったタイミングで、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替えて上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記ローレベルから上記ハイレベルへ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の通信回路。
複数のＨＤＭＩコネクタを備える上記シンク機器に搭載されて夫々のＨＤＭＩコネクタと信号線により接続し、ソース機器と接続する外部入力が第一のＨＤＭＩコネクタから他のＨＤＭＩコネクタに切り替えられ再度第一のＨＤＭＩコネクタに切り替えられたときに同時に上記共通化したポートの出力を上記ローレベルに切り替え、その後、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替えて上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記ローレベルから上記ハイレベルへ切り替えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信回路。
ＨＤＭＩコネクタを備えるテレビジョンに搭載され、ＨＤＭＩコネクタにＨＤＭＩケーブルを介して外部から接続したソース機器から供給される電源電圧をＨＤＭＩコネクタを介して入力するための第一信号線と接続したポートと当該ソース機器にＨＤＭＩコネクタを介してホットプラグ検出信号としての所定のハイレベル信号を返すための第二信号線と接続したポートとを少なくとも備える通信回路であり、電源電圧の入力を検知した後に、第二信号線の電圧を所定のローレベルから当該ハイレベルへ切り替えることによりホットプラグ検出信号をソース機器に返す通信回路であって、
上記第一信号線と接続したポートと第二信号線と接続したポートとを共通化し、
上記共通化したポートに対して第一オペアンプおよび第二オペアンプを接続し、第一オペアンプを介して上記電源電圧を入力を検知可能であるともに、第二オペアンプを介しての当該ポートの出力をオープンコレクタ出力とすることで当該出力をハイインピーダンスと上記ローレベルとで切り替え可能とし、
上記共通化したポートの出力をハイインピーダンスとした状態で、ソース機器がＨＤＭＩコネクタに接続され、当該ポートおよび第一オペアンプを介して上記電源電圧の入力が検知された場合、当該検知と同時に、当該ポートの出力を上記ローレベルに切り替え、
その後、テレビジョンのモニターの特性を記述したＥＤＩＤをテレビジョンからソース機器が読み込みが可能となったタイミングで、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替え、上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記ローレベルから上記ハイレベルへ切り替えることを特徴とする通信回路。