JP2000267771A - 多本伝送路における赤外線通信方法およびその装置 - Google Patents
多本伝送路における赤外線通信方法およびその装置Info
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Abstract
て、2対以上の赤外線モジュールを具備することによ
り、4値PPMを拡張し、より高速かつ低消費電力で赤
外線通信が行えるようにすること。 【解決手段】 本発明の通信方法は、少なくとも2対の
赤外線モジュールの間において赤外線によりデータを送
受信する、PPM方式による通信方法であって、全ての
前記赤外線モジュールが無発光状態である場合以外の無
発光状態を、有意なビット化条件とする。
Description
有するパーソナルコンピュータ、携帯型情報端末等の通
信機器装置に関する。
Data Association)によって標準化さ
れている4値PPM(パルス位置変調)などの赤外線通
信方式は、送信側と受信側の間の光空間をただ1つだけ
共有していることが前提となっている。
通信装置を示す。図6において、送信側110と受信側
120は、送信側110の赤外線モジュール3と受信側
120の赤外線モジュール5のただ1つの光空間を共有
している。
PPMは、4スロット時間のうち1スロット時間分を発
光させて2ビットの情報を運ぶ方式である。
表現例を示す。図7の例では、1スロット時間は125
nsであり、1シンボル時間は500nsである。ここ
で、シンボルは伝送データの最小単位であり、4値PP
Mにおいては2ビットである。
「11」の表現がそれぞれ図7に示されている。図7に
おいて、斜線部が発光時間であり、空白部が無発光時間
である。
ット時間分発光されるので、受信側で常に同期を取り続
けることができる。 (参考:UARTを使ったIrDA1.0などの調歩同
期通信方式では、1バイト単位でスタートビット・スト
ップビットを持つため、受信側で同期を取り続ける必要
はないが、同期通信方式ではデータを連続して送受信す
るため受信側で常に同期を取り続ける必要がある。
s方式があるが、それに採用されているHDLC手順に
おいては、「0挿入/0削除」により、6ビットのうち
少なくとも1ビットは0になることが保証されるため、
やはり受信側で同期を取り続けることができる。)
タートフラグ・ストップフラグは4値PPM規則から外
しているため、データ透過性(任意のバイナリ情報を送
る)のための変換手続きが不要である。 (参考:IrDA1Mbps方式では、スタートフラグ
とストップフラグのパターンに7Eh(0111111
0)を選んでいる。このため、任意のバイナリ情報を送
るために、送信側でデータ中に「1」が5個以上続いた
直後に「0」を挿入し、データ中にフラグのパターンが
現れないようにしている。)
が1/4と低く、消費電力が少ない。 (参考:これは、受信アンプの比較器入力部分における
直流レベルをおさえ、小型の携帯情報端末などに採用さ
れることの多い赤外線通信を低消費電力で行えるように
考慮したものである。)
は、赤外線通信に適した優れた通信方式であるが、デー
タ伝送の効率化において必ずしも最適であるとは言い難
い。
ラでデータを受信しながら、かつ、同期を取り続ける必
要があるため、本質的にデータ信号がクロック同期信号
をも兼ねているからである。
などのような互いに影響しない2以上の光空間が確保で
きる通信環境において、2対以上の赤外線モジュールを
具備することにより、4値PPMを拡張し、より高速か
つ低消費電力で赤外線通信が行えるようにすることであ
る。
なくとも2対の赤外線モジュールの間において赤外線に
よりデータを送受信する、PPM方式による通信方法で
あって、前記少なくとも2個の赤外線モジュールは、符
号化/復号化処理、発光/受光制御を統括して行う1つ
のコントローラにより制御され、全ての前記赤外線モジ
ュールが無発光状態である場合以外の無発光状態を、有
意なビット化条件とし、これにより上記目的が達成され
る。
前記データは、整数個のビットを符号化して生成され、
前記複数個のビットを復号化することにより最小単位の
前記データが得られてもよい。
ターンについて、ビット符号化するパターンとビット符
号化しないパターンとが規定され、ビット符号化しない
パターンを受信したときにエラー制御が行われてもよ
い。
データを送受信する少なくとも2対の赤外線モジュール
と、前記少なくとも2個の赤外線モジュールを制御す
る、符号化/復号化処理、発光/受光制御を統括して行
う1つのコントローラとを備え、全ての前記赤外線モジ
ュールが無発光状態である場合以外の無発光状態を、有
意なビット化条件としたPPM方式による赤外線送受信
通信方法により通信制御し、これにより上記目的が達成
される。
送受信されるデータのパターンについて、ビット符号化
するパターンとビット符号化しないパターンとを規定
し、ビット符号化しないパターンを受信したときにエラ
ー制御を行う手段を備えていてもよい。
も2対の赤外線モジュールの間において赤外線によりデ
ータを送受信する、PPM方式による通信方法であっ
て、全ての前記赤外線モジュールが無発光状態である場
合以外の無発光状態を、有意なビット化条件とした第1
の通信方法と、1対の赤外線モジュールを用いて従来の
赤外線通信方式によりデータを送受信する第2の通信方
法とを使用し、前記第1の通信方法と前記第2の通信方
法のいずれかを選択する手段を備えており、これにより
上記目的が達成される。
接続情報機器装置は、前記赤外線通信装置と、前記拡張
ユニットとのデータ入出力を前記赤外線通信装置により
制御する手段とを備え、周辺デバイスを統括的に制御す
る拡張ユニットとの接続が可能であり、前記拡張ユニッ
トが接続されたときの赤外線送受信方法を通信制御し、
これにより上記目的が達成される。
る。
できる通信環境において、2対以上の赤外線モジュール
を具備した場合を考える。例えば、本体とドッキングス
テーションとの間で通信を行う場合において、本体側・
ドッキングステーション側ともに1対以上の赤外線モジ
ュールを具備し、送信側・受信側ともに同一コントロー
ラで複数の赤外線モジュールを制御する場合を考える。
いて4値PPMにより送受信を行うことになるが、これ
ではクロック同期信号が伝送信号に必要以上に含まれる
ことになり、冗長になる可能性がある。
あればよいため、同期が取れるパターンを少なくとも1
つの伝送路で保証し、他の伝送路は無発光状態とするこ
とにより、ビット化できるパターン数を増やすことがで
きる。
トに割り当てることにより、送受信が高速化され、さら
に低消費電力になることが示せる。
を説明する。
線通信方法を利用した通信装置を示す。通信装置は送信
側10と受信側20とに分かれている。送信側10は、
ホスト1と、コントローラ2と、赤外線モジュール3,
4とを備えている。一方、受信側20は、ホスト8と、
コントローラ7と、赤外線モジュール5,6とを備えて
いる。以下、本明細書において、送信側10が備えてい
る赤外線モジュール3と、受信側20が備えている赤外
線モジュール5とを赤外線モジュールAという。また、
送信側10が備えている赤外線モジュール4と、受信側
20が備えている赤外線モジュール6とを赤外線モジュ
ールBとする。
用い送信を行い、受信側20も1対の赤外線モジュール
を用い受信を行う。すなわち、送信側10から受信側2
0へのデータの送信は、赤外線モジュール3から赤外線
モジュール5へデータが送信され、赤外線モジュール4
から赤外線モジュール6へデータが送信されることによ
り行われる。
1の送信側10が備えている赤外線モジュールA,B及
びそれらの伝送路A,Bを示す模式図である。赤外線モ
ジュールAから発信されたデータは、伝送路Aを介して
受信側20へと送信される。また、赤外線モジュールB
から発信されたデータは、伝送路Bを介して受信側20
へと送信される。
時間はいずれも500nsとする。また、伝送路A,B
における1スロット時間はいずれも125nsとし、伝
送路Aの各スロットをa0,a1,a2,a3、伝送路
Bの各スロットをb0,b1,b2,b3とする。
路において4スロット時間のうち1スロット時間分発光
させることにより行われるため、伝送路A,Bにおいて
発光されるパターンは16通りある。発光状態を1、無
発光状態を0とすると、発光されるパターンは次の表1
のように表される。
全スロット時間無発光状態である (a0,a1,a2,a3)=(0,0,0,0) (b0,b1,b2,b3)=(0,0,0,0) を加えることができる。但し、 (a0,a1,a2,a3)=(0,0,0,0)かつ (b0,b1,b2,b3)=(0,0,0,0) のパターンは、伝送路A,Bのいずれも信号が変化せ
ず、受信側で同期を取ることができないため、不可とす
る。
は、5*5−1=24通りとなり、単純に4値PPMを
両伝送路で利用した場合の16通りと比べて、ビット化
できるパターン数が多い。この場合の発光されるパター
ンは、次の表2のように表される。
24=4.58...ビット/1シンボル時間(500
ns)となる。しかし、1シンボル時間では効率のよい
整数ビットにならないので、倍の2シンボル時間で9ビ
ット分の情報量におさめる方法が推奨される。この場合
の伝送遠度は、9ビット/2シンボル時間(1μs)=
9.0Mbpsとなる。
従来技術の場合の伝送速度が8ビット/2シンボル時間
(500ns)/2=4Mbpsであるのに対し、本発
明の場合の伝送速度は4.5Mbpsとなり、従来技術
に比べ12.5%高速化されている。
ティー比(すべてのパターンが同率で現れると仮定)は
5/24となり、従来技術の同1/4と比べると、発光
時間が約83.3%に短縮される。そのため、本発明を
赤外線通信方式に適用することにより、通信装置の低消
費電力化を図ることができる。
げる。
した場合の符号化例を示す。伝送路Aにより下位2ビッ
トを送信し、伝送路Bにより上位2ビットを送信する場
合、データ値(Data Value)と実際に伝送される符号
(4PPM)との関係は、次の表3のようになる。
では、伝送路A,Bが上述した24通りの発光パターン
をとり得る場合について考える。まず、データ0000
〜1111にV00000〜V01111を割り当て、
追加された無発光状態のパターンに、次の表4のように
シンボルV10000〜V10111を割り当てる。
めて、次の表5に示されるように9ビットに符号化す
る。
分の情報量にまとめるが、定義されていないパターンを
受信した場合、受信側でフレームエラーとし、データリ
ンク層で定められたエラー制御を行うことができる。
の利用について、4値PPMの2シンボル時間の場合を
例として説明する。データを発光パターンに符号化する
方法において、ビット符号化パターン(29=512パ
ターン存在)と、ビット符号化しないパターン(24×
24−29=64パターン存在)とを規定する。そし
て、ビット符号化しないパターンを受信した時、受信エ
ラーカウンタのインクリメントや再送通知等のエラー制
御を行う。
通信装置が備えているコントローラの構成例を示す。コ
ントローラには、送信側のコントローラ2と、受信側の
コントローラ7とが含まれる。図3に示すように、送信
側のコントローラ2は、送信FIFO部2aと、エンコ
ード部2bとを備えている。また、受信側のコントロー
ラ7は、受信FIFO部7aと、デコード部7bと、P
LL部7cとを備えている。
の制御例を送信フローと受信フローとに分けて説明す
る。送信フローは下記の1.〜3.の順に行われ、受信
フローは下記の1.〜6.の順に行われる。
れ、送信FIFO部2aに蓄えられる。
部2bへ送信データが送られ、エンコード部2bにおい
てパラレル−シリアル変換された後、拡張されたPPM
方式にエンコードされて、赤外線モジュール(赤外線送
信デバイス)3,4へと送られる。
タが発光される。
が複数の受信データを受光する。
ル5,6からデコード部7bとPLL部7cにそれぞれ
送られる。
らPLLクロック(PLLCLK)を生成する。
とPLLクロックを元に、拡張されたPPM方式にデコ
ードする。
されたデータをシリアル−パラレル変換し、受信FIF
O部7aに蓄える。
の実施形態であるが、本実施形態においてはコントロー
ラが576通りの組み合わせを識別し処理しなければな
らないため、コントローラにかかる負担は大きい。
る実施形態2を説明する。
1に示すように、実施形態1と同様に送信側10から受
信側20に対して2対の赤外線モジュールを用いてデー
タの送信を行う。また、コントローラ2,7の制御につ
いても、上述した実施形態1の場合と同様に行われる。
1の送信側10が備えている赤外線モジュールA,B及
びそれらの伝送路A,Bを示す模式図である。赤外線モ
ジュールAから発信されたデータが伝送路Aを介して受
信側20へと送信され、赤外線モジュールBから発信さ
れたデータが伝送路Bを介して受信側20へと送信され
る点は、実施形態1と同様である。
3スロット時間(375ns)とし、3スロット時間で
1スロット時間分発光させる3値PPMを2本の伝送路
に適用する。ここで、伝送路Aの各スロットをa0,a
1,a2、伝送路Bの各スロットをb0,b1,b2と
する。
伝送路A,Bから発光されるパターンは、 (a0,a1,a2)=(0,0,1),(0,1,
0),(1,0,0) (b0,b1、b2)=(0,0,1),(0,1,
0),(1,0,0) となる。実施形態1の場合と同様に、上記パターンに全
スロット時間無発光状態である (a0,a1,a2)=(0,0,0), (b0,b1,b2)=(0,0,0) を加えると、4*4−1=15通りの組み合わせがあ
る。なお、実施形態1と同様に、伝送路A,Bともに全
スロット時間無発光状態は不可とする。
もう1つのパターン、例えば、 (a0,a1,a2)=(0,0,0)かつ (b0,b1,b2)=(1,0,1) を追加すると、計16通りのパターンになる。これは、
4ビットの情報量に相当する。
伝送する場合の伝送速度は、4ビット/3スロット時間
(375ns)=10.67Mbpsとなる。従って、
伝送路1本あたりの伝送量は、約5.33Mbpsとな
り、従来技術の場合の伝送速度4Mbpsに対して約3
3.3%高速化できる。
ーンが同率で現れると仮定した場合に13/48=0.
27..となり、従来技術の同1/4=0.25と比べ
て発光時間が約8.3%長くなる。しかし、本実施形態
の方が実施形態1よりも単純で高速化の度合いが大き
い。
合の符号化例を示す。表6は、4ビットのデータ値(Da
ta Value)を伝送路A,Bにより伝送する場合の例を示
している。
体とドッキングステーションの組み合わせを示す。図5
において、本体30とドッキングステーション40は2
対の赤外線モジュール50,60によってデータを送受
信する。
周辺デバイス(FDDやCD−ROMなどの各種拡張デ
バイス)を統括的に制御する拡張ユニットであり、本体
30との接続が可能である。
来の通信方法で通信処理しなければ通信できない。しか
し、図5に示されるドッキングステーションと本体間に
おけるデータ通信などのようにシステム固有の通信処理
が許されるような条件下においては、本発明の通信方法
は非常に有効である。
通信装置を持つ情報機器にも適用できる。この場合に
は、情報機器は、上述した2対の赤外線モジュールを使
用した赤外線送受信通信方法と、従来の通信方法(単独
の赤外線モジュールを用い、従来の赤外線通信方式で送
受信する方法)との2つの通信方法を使用することがで
き、また、これらの通信方法の選択手段を備えている。
赤外線モジュールを具備した通信環境において、個々の
赤外線モジュールが独立して通信した場合に比べて、通
信の信頼性を同一もしくはほとんど劣化させずに、より
高速でかつ赤外線通信が行うことが可能となる。本発明
の通信方法は特に、ドッキングステーションと本体間で
のデータ通信などのようにシステム固有で固有の通信処
理が許されるような条件下においては、非常に有効であ
る。
置を示す代表図である。
0が備えている赤外線モジュールA,B及びそれらの伝
送路A,Bを示す模式図である。
えているコントローラの構成例を示す図である。
0が備えている赤外線モジュールA,B及びそれらの伝
送路A,Bを示す模式図である。
グステーションの組み合わせを示す図である。
す図である。
図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 少なくとも2対の赤外線モジュールの間
において赤外線によりデータを送受信する、PPM方式
による通信方法であって、 前記少なくとも2個の赤外線モジュールは、符号化/復
号化処理、発光/受光制御を統括して行う1つのコント
ローラにより制御され、 全ての前記赤外線モジュールが無発光状態である場合以
外の無発光状態を、有意なビット化条件とした、通信方
法。 - 【請求項2】 前記赤外線により送受信される最小単位
の前記データは、整数個のビットを符号化して生成さ
れ、前記複数個のビットを復号化することにより最小単
位の前記データが得られる、請求項1に記載の通信方
法。 - 【請求項3】 前記赤外線により送受信されるデータの
パターンについて、ビット符号化するパターンとビット
符号化しないパターンとが規定され、ビット符号化しな
いパターンを受信したときにエラー制御が行われる、請
求項1に記載の通信方法。 - 【請求項4】 赤外線によりデータを送受信する少なく
とも2対の赤外線モジュールと、 前記少なくとも2個の赤外線モジュールを制御する、符
号化/復号化処理、発光/受光制御を統括して行う1つ
のコントローラと、 を備え、 全ての前記赤外線モジュールが無発光状態である場合以
外の無発光状態を、有意なビット化条件としたPPM方
式による赤外線送受信通信方法により通信制御する、赤
外線通信装置。 - 【請求項5】 前記赤外線により送受信されるデータの
パターンについて、ビット符号化するパターンとビット
符号化しないパターンとを規定し、ビット符号化しない
パターンを受信したときにエラー制御を行う手段を備え
た、請求項4に記載の赤外線通信装置。 - 【請求項6】 少なくとも2対の赤外線モジュールの間
において赤外線によりデータを送受信する、PPM方式
による通信方法であって、 全ての前記赤外線モジュールが無発光状態である場合以
外の無発光状態を、有意なビット化条件とした第1の通
信方法と、 1対の赤外線モジュールを用いて従来の赤外線通信方式
によりデータを送受信する第2の通信方法とを使用し、 前記第1の通信方法と前記第2の通信方法のいずれかを
選択する手段を備えた、赤外線通信装置。 - 【請求項7】 請求項6に記載の赤外線通信装置と、 前記拡張ユニットとのデータ入出力を前記赤外線通信装
置により制御する手段とを備え、 周辺デバイスを統括的に制御する拡張ユニットとの接続
が可能であり、前記拡張ユニットが接続されたときの赤
外線送受信方法を通信制御する、 赤外線送受信通信型拡張ユニット接続情報機器装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07278699A JP3687947B2 (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 赤外線通信装置および通信方法、並びに情報機器装置 |
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JP2000267771A true JP2000267771A (ja) | 2000-09-29 |
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