JP2002073227A

JP2002073227A - 赤外線信号プロトコルを向上させる装置

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Publication number: JP2002073227A
Application number: JP2001163942A
Authority: JP
Inventors: Kurt William Otte; ウィリアムオットカート; Barry J Webber; ジェイ．ウィバーバリー; Steven Charles Rhoads; チャールズローズスティーブン
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-03-12
Also published as: MXPA01005415A; KR20010109123A; CN1215688C; BR0102124A; EP1161041A3; US7054361B1; CN1327311A; MY130663A; EP1161041A2

Abstract

(57)【要約】【課題】メモリに結合されたプロセッサを備える、シ
ンボル・シーケンスを生成するための、赤外線（ＩＲ）
信号伝送を実現する装置および方法を提供すること。【解決手段】変調装置は、シンボル・シーケンスの各
シンボルを、５パルス位置変調（５ＰＰＭ）信号に変換
する。シンボル・シーケンスは、ペイロード部分とヘッ
ダ部分を有するＩＲ信号伝送プロトコルを表し、ヘッダ
部分は、ペイロード部分を定義するための複数のフィー
ルドを含む。ペイロード部分は、キーボードの文字また
はポインティング・デバイスに対する座標を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスポート・
プロトコルに関する。より詳細には、本発明は、キーボ
ードおよびポインティング・デバイスの赤外線信号を赤
外線受信機に伝達するための赤外線トランスポート・プ
ロトコルに関する。

【０００２】

【従来の技術】衛星およびケーブルなどのサービス・プ
ロバイダからマルチメディア信号を受信するために、セ
ットトップ・ボックスが消費者によって利用される。こ
のセットトップ・ボックスは、また、テレビジョンの遠
隔制御装置（リモート・コントロール）などの携帯用
（ハンドヘルド）遠隔制御装置に加え、キーボードまた
はポインティング・デバイスなどの非携帯用遠隔制御装
置からも信号を受信することも可能である。これらの遠
隔装置により、サービスの加入者（ユーザー）は、セッ
トトップ・ボックスに結合されている表示パネルに表示
されるマルチメディア・ソフトウェアまたはコンピュー
タ・ソフトウェアとインタフェースをとることができ
る。キーボードおよびポインティング・デバイス（たと
えば、マウス）は、パルス赤外線（ＩＲ）信号によっ
て、セットトップ・ボックス内のプロセッサとインタフ
ェースをとる。このような非携帯用遠隔制御装置によっ
て使用される赤外線信号プロトコルには、キーボード・
デバイスが必要とするキーコードの数、またはポインテ
ィング・デバイスに必要の伝送速度、をサポートするの
に十分な融通性を有していない。このプロトコルの限界
に起因する問題を解決するには、いくつかの既成の問題
解決法が使用できるが、その大部分は、追加指定された
プロセッサとインタフェースをとるように設計されてい
る。追加指定されたプロセッサは法外に高価である。

【０００３】さらに、現行の物理層フォーマットは、赤
外線信号の転送に、４パルス位置変調（４ＰＰＭ）デー
タ符号化技術を使用する。パルス位置変調符号化は、デ
ータ・シンボル間隔を定義し、続いて「チップ」と呼ば
れる等しいタイム・スライスにデータ・シンボル間隔を
細分することによって達成される。ＰＰＭ方式では、デ
ータ・シンボル内の各チップ位置は、可能なビットの組
み合わせの１つを表す。論理の「１」は、送信発光ダイ
オード（ＬＥＤ）が発光しているときのチップ区間を表
し、論理の「０」は、ＬＥＤがオフのときのチップ区間
を表す。したがって、４ＰＰＭデータ符号化は、等しい
時間セグメントを有する４つのチップを有する。たとえ
ば、５００ナノ秒のシンボル持続期間は、１２５ナノ秒
のチップ区間を４つ有する。

【０００４】次の表１は、各データ・ビット・ペアと、
これに対応する４ＰＰＭデータ・シンボルを相互に関連
させている。

【０００５】

【表１】

【０００６】４ＰＰＭの各シンボル内には４つの独自の
チップ位置があるので、１つのチップだけが論理的に
「１」であり、他のすべてのチップが論理的に「ゼロ」
である４つの独立したシンボルが存在する。したがっ
て、各シンボルは、２つのデータ・ビットまたは「デー
タ・ビット・ペア」を表す。この方法で、ユーザーがキ
ーボードから選択した文字、数字、またはコマンドを例
示的に表す４０ビットを含むパケットが、搬送波に変調
された２０シンボルによって表され、キーボードの赤外
線シリアル・ポートからセットトップ・ボックスに送信
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】２つの赤外線パルス
（列）が連続して発生する場合、セットトップ・ボック
スによる信号検出に関する問題が報告されている。たと
えば、チップ・シーケンスが０００１１０００となるよ
うに、データ・ビット・ペア１１および００が連続して
送信される場合である。この問題は、割り込みを生成す
るハードウェアが、着信信号のライジング・エッジまた
はリーディング・エッジに割り込みを生成することしか
できず、パルスの長さを認識しない場合に発生する。こ
のような場合、ＩＲ受信機は、そのシンボルの識別にお
いて困難に直面し、その結果、ビット・エラー率（ＢＥ
Ｒ）を高める。したがって、従来型フォーマットで動作
することのできないキーボードやポインティング・デバ
イスなどのデバイス用の、従来型ＩＲフォーマットに代
わるフォーマットが求められている。さらに、ＢＥＲを
改善する伝送技術、および専用のＩＲ受信側マイクロプ
ロセッサを使用せずに動作するフォーマットが求められ
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】従来技術に関連する従来
の欠点は、複数のフィールドを有するヘッダ部分と拡張
可能なペイロード部分とを含むデータ構造を持つ本発明
によって克服され、そのデータ構造は、ヘッダ部分と拡
張可能なペイロード部分とを送信するために５パルス位
置変調（５ＰＰＭ）技術を使用する。好ましい実施形態
では、５ＰＰＭ信号はロー・ビット（low bit）で終了
する。このデータ構造は、キーボードやポインティング
・デバイスなど非携帯用デバイスの遠隔制御のための赤
外線信号プロトコルとして使用される。

【０００９】複数のフィールドは、３バイトのヘッダに
割り当てられ、プリアンブル、識別子（ＩＤ）、モー
ド、パワー・フラグ、予約ビット、リピート・フィール
ド、ペイロード・サイズおよびチェック・サムを含む。
特定フィールドのすべてのビットをハイ（high）の状態
にセットすることによって、ペイロード部分は、１バイ
トから最高３バイトの長さまで拡張可能になる。ペイロ
ード部分は、キーボード用のスキャン・コードとキー・
フラグおよびポインティング・デバイス用のＸ／Ｙ座標
を搬送するために使用される。

【００１０】したがって、本発明によるＩＲ信号プロト
コルは、ＩＲ受信機のソフトウェアが従来型ＩＲ信号プ
ロトコルを受信することに加えて、ＲＦ遠隔デバイスか
らＲＦパルスを送信するためにパケット間に時間を供給
すことも可能にする。さらに、このデータ構造は、セッ
トトップ・ボックスが、専用のＩＲ受信側マイクロプロ
セッサを使用せずに動作することを可能にし、その物理
層の水準以上の拡張性と融通性をもたらす。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の教示は、添付の図面と併
せて以下の詳細な説明を検討することによって、容易に
理解することができる。

【００１２】理解を容易にするために、可能な場合は、
図面に共通する同一の要素は、同一の参照番号を使用し
て示した。

【００１３】本発明は、ＴＥＭＩＣ（商標）ＴＳＯＰ１
１５６ＩＲ受信機などの、赤外線（ＩＲ）信号を受信
するＩＲ受信機に関して、主として説明する。しかし、
本発明は、１パルスあたり６以上の搬送波サイクルによ
って定義される３００マイクロ秒（μｓｅｃ）のパルス
を検出することが可能な受信機を有するあらゆるシステ
ムに非常に都合よくできていることが、当業者には理解
されよう。

【００１４】図１に、赤外線（ＩＲ）信号受信機のシス
テム１００を示す。具体的には、遠隔制御デバイス１０
２が、少なくとも１つのＩＲ信号パケット１１０を、Ｉ
Ｒ受信機１０４に送信する。遠隔制御デバイス１０２
は、処理装置１２０、メモリ１２４、変調器１２２、お
よび発光ダイオード（ＬＥＤ）１３０を介するエミッシ
ョンのための赤外線パルス信号を集合的に生成するため
の支援回路１２８を備える。具体的には、各パケット化
されたＩＲ信号１１０が、ＩＲキーボード・デバイスや
ＩＲポインティング・デバイスなどの遠隔制御デバイス
１０２を介して生成される。遠隔制御デバイス１０２の
処理装置１２０は、変調器１２２を介して５パルス位置
変調ソフトウェア１２６によって変調されたビットスト
リームを供給することができる。好ましい実施形態で
は、搬送波周波数は、５６．８７５ＫＨｚである。変調
されたＩＲ信号は、次いで、ＬＥＤ１３０を介して、Ｉ
Ｒ受信機１０４に送信される。ＩＲ受信機は、ＩＲポー
ト１３２、復調器１３４、受信側処理ユニット１３６、
メモリ１３８、支援回路１３９、および復号器１４０を
備える。具体的には、ＩＲパケットは、ＩＲポート１３
２によって受信され、復調装置１３４で復調される。こ
の復調された信号、すなわちベースバンド信号は、次い
で、受信側の処理装置１３６、メモリ１３８、支援回路
１３９、および復号器１４０によって処理され、次い
で、ＩＲ受信機１０４に結合されているモニタ（図示せ
ず）などの出力デバイス上に表示される。

【００１５】図２に、本発明の赤外線信号プロトコル用
汎用パケット・フォーマットを示す。具体的には、ＩＲ
信号伝送プロトコルは、２０２_１から２０２_ｍまでのバ
イト（ひとまとめにしてバイト２０２と総称する）のパ
ケット１１０で送信される拡張パケット・プロトコルで
あり、各バイト２０２は、２０４_１から２０４_ｎまでの
ｎビット（ひとまとめにして、８個のビット２０４と総
称する）を有する。好ましい実施形態では、各バイト２
０２は、８個のビット２０４を含む。パケット１１０
は、ヘッダ部分２０３とペイロード部分２０５とをさら
に含む。ヘッダ部分２０３は、最初の３バイト２０２
_１−３に定義され、ペイロード部分２０５は、残りのバ
イト２０２_４−ｍによって定義される。一般に、ヘッダ
部分２０３は、ペイロード部分２０５の特徴を定義する
ための情報を含み、パケット１１０を経路指定し、エラ
ー・チェックの処理を実行する。ヘッダ部分２０３は、
ＩＲ受信機１０４の復号器（図示せず）がヘッダ部分２
０３を発見し、変換できるように、固定長である。ペイ
ロード部分２０５は、キーボードの文字やポインティン
グ・デバイスの向きなどの、ユーザーによって定義され
る情報を含み、可変長である。

【００１６】具体的には、ヘッダ部分２０３は、プリア
ンブル２０６、ＩＤ２０８、モード２１０、パワー・フ
ラグ２１２、予約ビット２１４、リピート２１６、ペイ
ロード・サイズ２１８、およびチェック・サム２２０を
含めて複数のフィールド２０７を備える。このパケット
は、最上位ビット（ＭＳＢ）から送信される。本明細書
の説明では、複数のフィールド２０７を、各バイト２０
２のＭＳＢから始めて順番に説明する。プリアンブル２
０６は、１番目のバイト２０２の最初の６ビット２０４
として指定される。プリアンブル２０６の目的は、ＩＲ
受信用のターゲット・デバイスを指定することである。
そのようなターゲットは、実例として、テレビジョン、
ビデオ・カセット・レコーダ、ＡＭ／ＦＭ、カム・コー
ダ、補助装置、蓄音機、テープ、ＣＤ、衛星／ケーブ
ル、ＡＳＣＩＩ端末などを含む。従来型ＩＲプリアンブ
ルは４ビット長だが、この実施形態のプリアンブル２０
６は追加２ビットを加えて合計６ビットとし、したがっ
て、より多くのデバイスの選択を可能にする。プリアン
ブル拡張機能をイネーブルすることによって、プリアン
ブル２０６のさらなる拡張も可能である。これは、プリ
アンブル２０６の６ビットを「ハイ」にセットすること
によって達成される。プリアンブルのすべてのビットが
ハイにセットされると、ペイロード部分２０５は、追加
バイトが拡張され（すなわち、拡張可能ペイロード１０
２_５）、プリアンブル２０６を８ビットのフィールドに
する。したがって、選択可能なデバイスは、６３個から
２５６個に増える。

【００１７】ＩＤフィールド２０８は、１番目のバイト
２０２_１で最下位ビット（ＬＳＢ）２０４_７−８として
示される。ＩＤフィールド２０８は、ユーザー・プログ
ラマブルであり、また、いくつかのデバイスが近接して
動作するためのサポートを提供する識別フィールドであ
る。たとえば、ゲームが複数の入力デバイスによってサ
ポートされる場合、ＩＤフィールド２０８をセットする
ことによって、ＩＲ受信機は、１つのキーボードを別の
キーボードと区別することができる。ＩＤフィールド２
０８には２ビットが割り振られているが、２ビットで表
される数を超えた数のデバイスが、近接した周辺で、同
時に使用される場合、それぞれの信号が、それぞれの他
のデバイスに害を及ぼすように干渉し合う。この問題を
解決するために、この実施形態は、ＩＤフィールド２０
８が、プリアンブル２０６と同様の方法で、ペイロード
部分２０５で拡張することを可能にする。具体的には、
２０４_７と２０４_８の両方のビットをハイにセットする
と、追加のバイト２０２がペイロード部分２０５に追加
される。プリアンブル２０６が拡張されない場合、ＩＤ
フィールド２０８への拡張バイトは５番目のバイト２０
２_５である。しかし、プリアンブル・フィールド２０６
も拡張される場合、拡張されたＩＤフィールドは、６番
目のバイト２０４_６として拡張されたプリアンブル・フ
ィールドに後続する。したがって、拡張された状態で、
ＩＤフィールド２０８は、２５６個のデバイスの可能性
を実現することができる。

【００１８】ヘッダ部分２０３の２番目のバイト２０２
_２は、複数のフィールド２０７の２番目の部分である。
モード・フィールド２１０は、４つのビット２０４
_１−４からなり、ペイロードのタイプをセットするため
に使用される。このようなモードは、キーボード、基本
ポインティング・デバイス、精密ポインティング・デバ
イスなどに関する指定を含む。そのような指定は、通
常、キーボードとしてモード１を、ポインティング・デ
バイスとしてモード２を、精密ポインティング・デバイ
スとしてモード３を含む。モード・フィールド２１０に
よって、ＩＲ受信機の復号器は、ペイロードを完全に復
号化せずにパケットを経路指定することができる。パワ
ー・フィールド２１２は、２番目のバイト２０２_２の５
番目の最上位ビット２０４_５である。パワー・ビット２
１２は、キーボードまたはポインティング・デバイスの
送信機において、バッテリなどの電源が、許容動作レベ
ル以下のときにセットされるフラグである。したがっ
て、パワー・ビット２１２は、低電力により、到達距離
（range）が縮小し、またはビット・エラー率（ＢＥ
Ｒ）が高まることをユーザーに警告する。予約ビット２
１４は、２番目のバイト２０２ _２の６番目のビット２０
４_６であり、常にロー（low）に保たれ、将来の使用の
ために確保される。

【００１９】リピート・フィールド２１６は、２番目の
バイト２０２_２の残りの最下位ビット２０４_７−８によ
って定義される。リピート・フィールド２１６は、省電
力ツールであり、送信デバイス（たとえば、キーボード
／マウス）が最初にボタンが押し下げられたことを示す
ために使用することができる。好ましい実施形態では、
リピート・フィールド・ビットが０１にセットされてい
る場合、ビット２０４ _７−８は、キーボードからの最初
の文字の送信またはポインティング・デバイスからの最
初の向きの送信を示す。リピート・フィールド・ビット
が１１にセットされている場合、ビット２０４
_７−８は、完全なパケット・ペイロードの代わりに短縮
されたリピート・シーケンスが送信されることを示す。
逆に、ビット２０４_７−８が００または１０にセットさ
れる場合、リピート・フィールド２１６は無視され、完
全なパケット・ペイロードが送信される。短縮されたパ
ケットは、ヘッダ・フィールド２０７に、１および０に
セットされた、プリアンブル２０６、ＩＤ２０８、モー
ド２１０、２ビットのチェック・サム２２０、およびリ
ピート・フィールド２１６を含む。拡張されたプリアン
ブル２２４および／または拡張されたＩｄ２２６がセッ
トされない限り、パケット１１０の残りの部分は除外さ
れる。したがって、（拡張フィールドなしでの）ビット
の有効送信数は、典型的なキーボード・パケットの４０
に対して、１６である。

【００２０】ヘッダ部分２０３の３番目のバイト２０２
_３は、最上位ビットの最初の４つに位置付けられるペイ
ロード・サイズ・フィールド２１８と残りの４つのビッ
トのチェック・サム２２０からなる。ペイロード・サイ
ズ・フィールド２１８は、ペイロード部分２０５のバイ
ト数を記憶する。前述の通り、パケット１１０のペイロ
ード部分２０５は可変長である。ペイロード・サイズ・
フィールド２１８は、ＩＲ受信機の復号器に正確なペイ
ロード・サイズを提供し、したがって、復号器からその
ような計算をする必要性を取り除く。プリアンブルおよ
び／またはＩＤフィールド２０６および／または２０８
が拡張モードの場合、ペイロード・サイズ・フィールド
２１８は増加したビット数に相当する。チェック・サム
・フィールド２２０は、データの完全性を検証するため
に使用される。パケット１１０のすべてのニブル（すな
わち、１バイトの４ビット）をチェック・サム２２０を
含めて合計する場合、桁上がりを無視すると、その和は
ゼロになるべきである。チェック・サムがゼロ値でない
場合は、ビット・エラーが発生しており、そのパケット
は再送される必要がある。

【００２１】赤外線信号プロトコル・フォーマット用の
ヘッダ部分２０３の複数のフィールド２０７は、赤外線
デバイスのタイプに関わらず同じである。対照的に、パ
ケット１１０のペイロード部分２０５は、デバイスのタ
イプによって可変である。リピート・フィールド２１６
が両方のビットをハイにセットしない限り、４番目のバ
イト２０２_４は、ペイロード２２２を表し、各パケット
１１０に存在する。５番目と６番目のバイト２０２_５と
２０２_６は、前述の選択環境においてのみパケット１１
０のペイロード部分２０５に含まれる。

【００２２】図３〜４に、特定デバイスに関するパケッ
ト・フォーマットを定義するＩＲ信号伝送プロトコルを
それぞれ示す。各信号伝送プロトコルは、図２に示され
る実施形態に従う。具体的には、図３は、キーボード・
デバイスについてパケット３００を定義するＩＲ信号伝
送プロトコルを示す。キーボード用ＩＲ信号伝送プロト
コルは、一般的なフォーマットの実施形態に示すよう
に、複数のフィールド２０７を有する３バイトのヘッダ
部分２０３と、ペイロード部分２０５とからなる。この
場合、モード・フィールド２１０は、ハイにセットした
最下位ビット２０４_４とローにセットした残りのビット
２０４_１−３を有して、キーボード・デバイスを示して
いる。ペイロード部分２０５は、２つのバイト２０２_４
および２０２_５によって定義される。さらに、ペイロー
ド・フィールド２２２の各ビットは、特定のキーボード
・ファンクション（機能）を表す。具体的には、ペイロ
ード・フィールド２２２は、ビット２０４_１のＡＳＣＩ
Ｉフラグ３０２と、ビット２０４_４のＣＡＰＳ−ＬＯＣ
Ｋフラグ３０８、ビット２０４_５のシフト・フラグ３１
０、ビット２０４_６のコントロール（ＣＴＲＬ）フラグ
３１２、ビット２０４ _７のＡＬＴフラグ３１４、および
ビット２０４_８の機能フラグ（ＦＮ）３１６を含めて複
数のキー・フラグ３１５とを含む。ビット２０４_２と２
０４_３の２つの非指定フラグ３０４および３０６は、将
来の必要に備えて確保され、ロー状態で保持される。Ａ
ＳＣＩＩフラグ３０２は、キーボード・ペイロードに関
連して使用される。すなわち、ＡＳＣＩＩフラグ・ビッ
ト３０２がハイにセットされると、ユーザーがキーボー
ドで選択したキーからの特定８ビットスキャン・コード
がスキャン・コード・フィールド３１８にセットされ
る。スキャン・コード・フィールド３１８は、５番目の
バイト２０４_５によって定義される。キーボード用のス
キャン・コードは、ＩＢＭ（商標）規格またはキーボー
ドの各文字とキーに対して独自の１６進数値を有する拡
張キーボードに基づく。たとえば、大文字でない文字
「ｇ」は１６進数表記では０×６７であり、大文字
「Ｋ」は０×４Ｂである。１６進数値は、２進数に変換
される。次いで２進数は、スキャン・コード・フィール
ド３１８に、すなわちパケット３００のペイロード部分
２０５の５番目のバイト２０２_５にセットされる。した
がって、仮にユーザーが大文字Ｋを押し下げた場合、そ
れに相当する２進数０１００１０１１がスキャン・コ
ード・フィールド３１８にセットされる。さらに、シフ
ト・フラグ・ビット３１０がハイにセットされる。

【００２３】ＡＳＣＩＩフラグ３０２がローにセットさ
れると、スキャン・コード３１８は他のあらゆる非キー
ボード選択を表すことができる。ＩＲキーボードがセッ
トトップ・ボックスにリンクされている場合、スキャン
・コード３１８は、ガイド、メニュー、メール、検索な
どのサービス・プロバイダの情報、または順方向、逆方
向、再生、飛び越し、一時停止、チャネルなどの制御機
能を表すことができる。ユーザーが、キーボードで、シ
フト３１０、ＣＴＲＬ３１２、ＡＬＴ３１４、および／
またはＦＮ３１６のキーを押し下げるときは、必ず複数
のキー・フラグ３１５がハイにセットされる。これらの
フラグ３１５は、スキャン・コードからも相互にも独立
である。したがって、ＡＳＣＩＩビット３０２がローに
セットされているとき、キー・フラグ３１５の主要な目
的は、非ＡＳＣＩＩキーの組み合わせをサポートするこ
とである。たとえば、ＣＴＲＬ＋ＭＥＮＵの組み合わせ
が検出されると、ＣＴＲＬフラグ３１２はハイにセット
され、ＭＥＮＵの文字がサービス・プロバイダの選択と
して送信される。

【００２４】この方法で、各パケット３００は、ユーザ
ーがキーボードから選択した文字またはコマンドを表
す。したがって、ユーザーがリアルタイムでタイプする
と、パケット３００が、キーボード・デバイスから連続
的に復号化するＩＲ受信機１０４に送信される。

【００２５】図４に、ポインティング・デバイス用のパ
ケット４００を定義するＩＲ信号伝送プロトコルを示
す。ポインティング・デバイス用ＩＲ信号伝送プロトコ
ルは、図２の一般的なフォーマットの実施形態に示すよ
うに、複数のフィールド２０７を有する３バイトのヘッ
ダ部分２０３とペイロード部分２０５とを含む。この場
合、モード・フィールド２１０は、ハイにセットした３
番目のＭＳＢ２０４_３を、ローにセットした残りのビッ
ト２０４_１−２と２０４_４を備えて、標準ポインティン
グ・デバイスを示す。ペイロード部分２０５は、３つの
バイト２０２_４− _６によって定義される。さらに、ペイ
ロード・フィールド２２２（４番目のバイト１０２_４）
の最初の４つの最上位ビット２０４_１−４は、特定のポ
インティング・デバイス機能を表す。具体的には、左フ
ィールド４０２、中央フィールド４０４、および右フィ
ールド４０６は、ポインティング・デバイスのレフト
（左）ボタン、センタ（中央）ボタン、またはライト
（右）ボタンが押し下げられたときに、それらを表すた
めにハイにセットされるビットである。すべてのポイン
ターのボタンが解除されており、他に操作されているポ
インタ・デバイスがない場合は、単一のゼロ値ポインタ
・パケットが送信される。そのようなゼロ値信号は、Ｉ
Ｒ受信機において「ボタン・アップ」メッセージを生成
する。さらに、ペイロード部分２０５の残りの４ビット
２０４_５−８は、将来の使用に備えて確保され、ローに
セットされる。

【００２６】ポインティング・デバイスに関して送信さ
れる座標は、固定位置からのデルタ（増分）を表す。あ
るポイントに対して座標が絶対値である場合、絶対値フ
ィールド４０８のビットはハイにセットされる。逆に、
デルタが前回の送信に対して相対値である場合、座標は
相対的であり、絶対値フィールド４０８のビットはロー
にセットされる。送信される座標は、Ｘ座標４１２とＹ
座標４１４であり、それぞれ５番目のバイト１０２_５お
よび６番目のバイト１０２_６によって表される。０×７
Ｆ＝＋１２７および０×０１＝＋１などの正数は、左ま
たは上への移動を表し、０×ＦＦ＝−１、０×８０＝−
１２８などの負数は、右または下への移動を表す。この
方法で、各パケット４００は、ユーザーがポインティン
グ・デバイスで選択した、移動および／またはボタンを
定義する数値を表す。したがって、ユーザーがリアルタ
イムでポインティング・デバイスを移動すると、複数の
パケット４００が、ポインティング・デバイスから復号
化するＩＲ受信機に連続的に送信される。

【００２７】ＩＲ信号伝送プロトコルは、開放型システ
ム間相互接続（Open System Interconnection - ＯＳ
Ｉ）規格および赤外線データ通信標準化団体（ＩｒＤ
Ａ）に準拠して設計されている。具体的には、ＩＲデバ
イス間のポイントツーポイント通信は、自由空間（free
space）を介して半２重シリアルＩＲ通信リンクを利用
する。前述のように、各パケットは、最上位ビットから
開始して、連続的に送信される。４パルス位置変調（４
ＰＰＭ）を使用するうえでの欠点を克服するために、本
発明のプロトコルは、最終パルス位置が空（empty）で
ある５パルス位置変調（５ＰＰＭ）技術によって送信さ
れる。次の表２は、各データ・ビット・ペアと、これに
対応する５ＰＰＭデータ・シンボルとを相互に関連させ
ている。

【００２８】

【表２】

【００２９】送信ＬＥＤが発光しているときは、論理的
「１」がチップの持続期間を表し、ＬＥＤがオフのとき
は、論理的「０」がチップの持続期間を表す。この方法
で、ユーザーがキーボードで選択した文字、数字、また
はコマンドを例示的に表す４０ビットを含むパケット
が、２０シンボルによって表され、搬送波上に変調さ
れ、キーボード上の赤外線シリアル・ポートからセット
トップ・ボックスに送信される。

【００３０】図５に、パケット１１０のタイミング図を
示す。パケット１１０は、マーク５０２、スペース５０
４、および複数のシンボル５０６_１−ｎ（ひとまとめに
して５０６と総称する）を含む。好ましい実施形態で
は、マーク５０２は、６００マイクロ秒の長さであり、
復号器に着信パケットを警告するために使用される。ス
ペース５０４はマーク５０２に続き、１．２ミリ秒の長
さである。具体的には、受信機が、真の信号と単なるラ
ンダム・ノイズとを区別できるように、回路に正確な量
のゲインをセットするため、マーク５０２とスペース５
０４が共に使用される。パケット１１０の残りの部分
は、複数のシンボル５０６である。好ましい実施形態で
は、パケット１１０は、それぞれが２ビットを表す２０
シンボルを含む。各シンボル５０６は、１．５ミリ秒の
期間を有する。したがって、４０ビットのパケット１１
０の固定したパケット長は、３１．８ミリ秒である。

【００３１】図６に、シンボル５０６のタイミング図を
示す。具体的には、各シンボル５０６は、５つの均等な
タイム・スロットまたは、「チップ」６０２_１−５（６
０２と総称される）、ここで各チップはパルス位置であ
る、から構成される。さらに、各シンボル５０６の５つ
のチップ位置の１組が、表２の各５ＰＰＭデータ・シン
ボルによって開示されるようなＩＲ変調である。たとえ
ば、データ・ビット・ペア０１は、２番目のチップ６０
２_２だけにハイ（high）のパルスがセットされている５
ＰＰＭデータ・シンボル０１０００を有する。さらに、
５番目のチップ６０２_５は、常にローに保たれる。４Ｐ
ＰＭに対する５ＰＰＭの１つの利点は、２つのＩＲパル
スが連続的に発生することがないことである。たとえ
ば、データペア１１と００が連続的に送信される場合、
４ＰＰＭ技術では０００１１０００が送信されるのに対
して、５ＰＰＭ技術では０００１０１００００のパルス
が送信される。したがって、ＩＲ受信機は、送信のライ
ジング・エッジだけを処理すればよく、ＩＲ受信機では
固定数である。これに対して、４ＰＰＭ技術では（連続
したパルスであるため）量が変化する。チップ６０２の
それぞれは、１パルスあたり２９８．９０１マイクロ秒
の固定時間長を有する。搬送波周波数は、５６．８７５
ＫＨｚである。したがって、各パルスは、１パルスあた
り１７サイクルから構成され、各シンボル５０６は、図
５に示すように、約１．５ミリ秒の長さである。

【００３２】動作中、図１〜４に示すように、ＩＲ信号
伝送プロトコルは、遠隔ＩＲデバイス１０２から、５Ｐ
ＰＭ技術によって示されたとおり、ＩＲ受信機１０４の
復号器に送信される。送信のためのデータの復号化は、
まず最上位ビットによって実施される。復号器は、従来
のＩＲフォーマットから本発明の拡張パケット・フォー
マットを区別するために６００ｕｓｅｃのマーク５０２
と１．２ｍｓｅｃのスペース５０４とを探索して、あら
ゆるランダム・ノイズを克服するために必要とされるゲ
インをセットする。その後、プリアンブル２０６から開
始して、３バイトのヘッダ部分２０３をシンボル５０６
_１−１２によって復号化することができる。ヘッダ部分
２０３のペイロード・サイズ・フィールド２１８からサ
イズが判定され、次いで、ペイロード部分２０５（パケ
ット１１０の残りのシンボル５０６_１３−ｎで送信され
る）が復号化される。デバイスが、拡張可能なフィール
ドを使用しないキーボード、またはパケットを反復（リ
ピート）しないキーボードの場合、４０ビットすなわち
２０シンボル５０６_１−２０が送信され、次いで復号化
される。拡張可能なフィールド（バイト）が存在する場
合、追加のシンボルが送信される。デバイスがポインテ
ィング・デバイスの場合、４８ビットすなわち２４のシ
ンボルが送信され、復号化される。

【００３３】図７に、ＩＲ５ＰＰＭパケット化情報７
００のデータストリームを示す。具体的には、データス
トリーム７００は、複数のパケット１１０_１から１１０
_ｐ（ひとまとめにして１１０と総称する）と、パケット
１１０それぞれの間の１０ミリ秒の最小間隔７０２とを
含む。最小１０ｍｓｅｃの間隔７０２は、その時間の無
線周波数（ＲＦ）パルスの送信を見込んでいる。当業者
は、間隔７０２を延長してもよいが、そのように時間を
延長するとスループットが犠牲になることを理解するだ
ろう。ＲＦパルスは、直接衛星システム（ＤＳＳ）など
の他のＲＦデバイスによって受信機に送信することがで
きる。この方法では、ＩＲフォーマットとＲＦフォーマ
ットの両方が共存でき、したがって、ユーザーは、１つ
の遠隔デバイスでＩＲ信号とＲＦ信号の両方を送信する
ことができる。

【００３４】ヘッダと拡張可能なペイロードを有する赤
外線信号伝送プロトコルの新しい方法および装置が実現
されたが、当業者には明らかになろう。そのようなＩＲ
信号伝送プロトコルは、ＩＲキーボードまたはＩＲポイ
ンティング・デバイスから、５パルス位置変調を使用し
たシンボルのシーケンスとして、ＩＲ受信機に送信され
る。本発明の教示を組み込んだ様々な実施形態が本明細
書で示され、かつ詳述されているが、当業者は、やはり
これらの教示を組み込む他の様々な多くの実施形態を容
易に考案することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の赤外線（ＩＲ）信号受信機を示す図で
ある。

【図２】本発明の赤外線信号プロトコル用汎用パケット
・フォーマットを示す図である。

【図３】本発明によるキーボード・デバイス用パケット
を定義するＩＲ信号伝送プロトコルを示す図である。

【図４】本発明によるポインティング・デバイス用パケ
ットを定義するＩＲ信号伝送プロトコルを示す図であ
る。

【図５】パケットのタイミングを示す図である。

【図６】シンボルのタイミングを示す図である。

【図７】ＩＲ５ＰＰＭのパケット化された情報のデー
タストリームを示す図である。

【符号の説明】

ＩＲ赤外線１０２遠隔制御デバイス１１０ＩＲ信号パケット１２０プロセッサ、処理装置１２２変調器１２４メモリ１２６５ＰＰＭソフトウェア１３０発光ダイオード（ＬＥＤ）１３４復調器１３６受信側処理装置１４０復号器３００キーボード・デバイスについてパケット４００ポインティング・デバイス用のパケット５０６シンボル・シーケンス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 300000708 46，ＱｕａｉＡ，ＬｅＧａｌｌｏＦ−92648 ＢｏｕｌｏｇｎｅＣｅｄｅｘＦｒａｎｃｅ (72)発明者バリージェイ．ウィバーアメリカ合衆国 46033 インディアナ州カーメルカンボーンコート 12979 (72)発明者スティーブンチャールズローズアメリカ合衆国 46032 インディアナ州カーメルパークビューロード 140

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤外線（ＩＲ）信号伝送を提供する装置
であって、メモリ（１２４）に結合された、シンボル・シーケンス
（５０６）を生成するプロセッサ（１２０）と、前記シンボル・シーケンスの各シンボルを５パルス位置
変調（５ＰＰＭ）信号に変換する変調装置（１２２）と
を含むことを特徴とする赤外線信号プロトコルを向上さ
せる方法および装置。