JP2005101682A - 赤外線送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】いずれの赤外線送信機から送信された赤外光も、予め決められた対応する赤外線受信機にのみ正常に受信され、混信等の弊害を防止した赤外線送受信装置を提供する。
【解決手段】少なくとも特定の複数の赤外線送信機１１の送信する赤外光の発光部に、それぞれ偏光フィルタ１２を配置し、特定の複数の赤外線送信機１１の送信する赤外光の偏光角を互いに交差させるとともに、各赤外線受信機２１の受光部に偏光フィルタ２２を配置し、各偏光フィルタ２２は、それぞれ対応する特定の赤外線送信機１１の偏光角に整合する偏光角に選定されているようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、それぞれ独立して非同期に動作するものであって、情報を赤外光に変換して、送受信する赤外線送受信装置に関する。

例えば、商店街に防犯カメラを設置して防犯のための監視業務を行う一方、各所に設けた通報ボタンを押すことによって、その監視所に対して様々な通報を行う、というシステムが実用化されている（特許文献１参照）。こうしたシステムでは、各所に配置された電柱の上に防犯カメラを取り付けて、それぞれ周辺の状態を撮影する。さらに、各所に設けた通報ボタンの信号を取り込み、警報信号を生成する。カメラで撮影された画像や通報信号は、ネットワークを通じて監視所に送られる。電柱と電柱の間をケーブルで接続すると、ネットワークのコストが高くなり、外観も見苦しい。

そこで、電柱と電柱との間では、赤外線通信を行い、様々な情報を赤外線に乗せて、伝送する。こうすれば、例えば、各電柱に赤外線送受信機を取り付け、全ての電柱を通じて一定の情報集積場所に情報を集めることができる。情報集積場所は、いずれかの電柱であってよい。そこから通常の電話回線などのネットワークを通じて監視所に情報が送信される（特許文献２参照）。なお、こうした情報の伝送に１チャンネルでなく、複数のチャンネルが使用される場合がある。１つのチャンネルは、監視画像を送信用で、他のチャンネルは通報送信用といった使い方がされる。
特開２００１−２８５８４４号公報 特開２００１−１５７３１７号公報

ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
交差点の部分では、道路を隔てて向かい側に赤外線信号を送信する場合がある。このとき、必ずしも１チャンネルでなく、多チャンネル送信が必要になることがある。例えば、送信チャンネルが４チャンネルある場合には、４つの赤外線送信機を交差点の片側に配置し、４つの赤外線受信機を交差点の反対側に配置する。しかしながら、レーザビームとは違って、赤外線送信機の光は懐中電灯の光のように広がりがあるため、赤外線受信機を赤外線送信機と同じ間隔で配置しておくと、１つの赤外線受信機にいくつもの赤外線送信機の赤外線光が受信されてしまう。実際には、柱の長さを２メートル程度にして、４つの受信機を５０センチ間隔で配置しても、この問題が発生する。柱はできるだけ短く作らなければいけないため、受信機の間隔を大きく広げることは難しい。
このため、離れた地点間の赤外線による多チャンネル送受信が容易でないという問題があった。

本発明は、以上の点に着目してなされたもので、いずれの赤外線送信機から送信された赤外光も、予め決められた対応する赤外線受信機にのみ正常に受信され、混信等の弊害を防止した赤外線送受信装置を提供することを目的とする。

本発明は次の構成により上記の課題を解決する。
〈構成１〉
それぞれ独立して非同期に動作するものであって、情報を赤外光に変換にして送信する複数の赤外線発光機から、互いに隣接して配置された複数の赤外線受信機に対して、赤外光が照射されるものにおいて、いずれかの赤外線受信機に特定の複数の上記赤外線送信機の送信する赤外光が同時に照射される状態にあるとき、少なくとも上記特定の複数の赤外線送信機の送信する赤外光の発光部に、それぞれ偏光フィルタを配置し、上記特定の複数の赤外線送信機の送信する赤外光の偏光角を互いに交差させるとともに、上記各赤外線受信機の受光部に偏光フィルタを配置し、各偏光フィルタは、それぞれ対応する特定の赤外線送信機の偏光角に整合する偏光角に選定されていることを特徴とする赤外線送受信装置。

〈構成２〉
構成１に記載の赤外線送受信装置において、隣接する赤外線送信機の送信する赤外光の発光部に、それぞれ互いに偏光角が直交する偏光フィルタを配置したことを特徴とする赤外線送受信装置。

〈構成３〉
構成１に記載の赤外線送受信装置において、３台以上の赤外線送信機が一列に並べて配置され、対向する赤外線受信機も一列に並べて配置されており、対応する位置に配置された赤外線送信機と赤外線受信機との組が、それぞれ赤外線通信を行う場合に、隣接する組の偏光フィルタが、赤外光の偏光角を互いに直交させていることを特徴とする赤外線送受信装置。

〈構成４〉
構成１に記載の赤外線送受信装置において、３台以上の赤外線送信機が一列に並べて配置され、対向する赤外線受信機も一列に並べて配置されており、対応する位置に配置された赤外線送信機と赤外線受信機との組が、それぞれ赤外線通信を行う場合に、全ての組の偏光フィルタの偏光角が、いずれも異なる角度に設定されていることを特徴とする赤外線送受信装置。

以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。

図１は本発明の赤外線送受信装置の実施例を示す説明図である。
この装置の具体的な説明に入る前に、本発明が採用されるシステムの概略を説明する。
図２は本発明が適用される赤外線通信システムの一例を示す説明図である。図２（ａ）では、システムに使用される二つの電柱１を例示した。
電柱１の上部には、赤外線受信機２と赤外線送信機３とが取り付けられている。さらに、その下側に防犯カメラ４が取り付けられている。防犯カメラ４で撮影された画像信号は、赤外線送信機３を通じて赤外線信号に変換される。この電柱１と隣り合う他の電柱１では、赤外線信号を赤外線受信機２で受信する。

赤外線受信機２では、その信号を順番に図示しない監視所まで転送するために、自動的に赤外線送信機３に受信信号を渡す機能が組み込まれている。赤外線送信機３は、図示しない電柱の赤外線受信機に対し、他の電柱から伝送されてきた画像信号や自分の電柱の監視カメラ４で撮影された画像信号を赤外線信号に変換して送信する。

こうしたシステムが、例えば、商店街の各所に配置され、４チャンネル分の伝送信号が交差点に集まったとする。その場合に図２（ｂ）に示すような装置が用いられる。図２（ｂ）において、送信装置１０には、４台の赤外線送信機１１が縦に並べられて固定されている。これが、交差点の一方の歩道に取り付けられている。また、交差点を渡ったもう一方の歩道には、受信装置２０が設けられている。この受信装置２０には、４台の赤外線受信機２１が互いに隣接して縦方向に順に並べて取り付けられている。各赤外線送信機１１は、それぞれ独立して、利用される。また、非同期に動作している。

このような装置で例えば、一番上に取り付けられた赤外線送信機１１が照射する赤外光８は、広がりを持って受信装置２０側に達する。このとき、目的とする赤外線受信機以外にもこの光が入射する。これによって誤動作が発生する場合がある。本発明ではこれを解決する。

図１に戻って、図１（ａ）は、送信装置１０の側面図である。
この送信装置１０には、縦方向に４台のほぼ等間隔に一列に並べられた赤外線送信機１１Ａ〜１１Ｄが設けられている。これら４台の赤外線送信機１１Ａ〜１１Ｄには、それぞれ偏光フィルタ１２が取り付けられている。
一方、受信装置２０にも４台の赤外線受信機２１Ａ〜２１Ｄが一列に並べられている。これらの赤外線受信機２１Ａ〜２１Ｄは、赤外線送信機１１とほぼ対向するように、同様の位置関係で並べられている。また、全ての赤外線受信機２１Ａ〜２１Ｄに、偏光フィルタ２２がそれぞれ取り付けられている。ここで、赤外線送信機１１Ａ〜１１Ｄにより照射される赤外光３０は、図１（ｂ）に示すように、それぞれ偏光角を直交させるように設定されている。すなわち、隣接する組の偏光フィルタ２２が、赤外光の偏光角を互いに直交させている。
なお、偏光角とは、例えば、偏光フィルタ１２の基準位置が水平線と同じ傾きの場合には０度とし、偏光フィルタ１２を一定方向に回転したとき、その回転方向に応じて４５度、９０度（直交）、１３５度のように変化する角度である。

図１（ｄ）に示すように、例えば、上から２番目の赤外線送信機１１Ｂが送信し、送信する赤外光３０が３台の赤外線受信機２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに同時に照射するように送信されたとする。この場合に、目的とする赤外線受信機２１Ｂには、水平方向に偏光角を持つ偏光フィルタを取り付けておく。もちろん、赤外線送信機１１Ｂに取り付けた偏光フィルタも水平方向に偏光角を持つものにする。従って、送信側に設けた上から２番目の赤外線送信機１１Ｂは、赤外線受信機２１Ｂに対して、正常に赤外光を伝送することができる。

一方、赤外線受信機２１Ｂの上下に配置された赤外線受信機２１Ａと２１Ｃは、偏光角が赤外線受信機２１Ｂに設けられた偏光フィルタと直交する偏光フィルタを備えている。このため、赤外線受信機２１Ａと２１Ｃには、赤外線送信機１１Ｂの送信する赤外光がほとんど入射しない。これによって、いわゆる混信が防止される。図１（ｂ）に示すように、互いに隣り合う赤外線送信機に取り付けた偏光フィルタの偏光角を直角に交差させておくと、少なくとも隣接する赤外線送信機の送信する赤外光は、対応する赤外線受信機に入射しない。従って、図１に示す４チャンネルの赤外線通信を妨害なく、良好に行うことが可能になる。

図３は、赤外線送信機と赤外線受信機の具体的な構成を示すブロック図である。
図３（ａ）に示すように、赤外線送信機１１は、ドライバ１５と発光部１６を備える。赤外線送信機１１に送信データ源１７から送信すべきデータが入力すると、ドライバ１５においてその電気信号が制御され、発光部１６において赤外光に変換される。
図３（ｂ）に示すように、ドライバ１５は、発光部１６に設けた発光ダイオード１９を駆動し、赤外線を発光させる。偏光フィルタ１２は、その赤外光の内、特定の偏光角の赤外線のみを通過させる。
図３（ｃ）に示すように、赤外線受信機２１は、受光部２５と伝送路２６を備える。受光部２５に赤外線が照射されると、その赤外線は電気信号に変換されて、ケーブルなどの伝送路２６を経て目的とする受信装置に送られる。
この赤外線受信機２１には、図３（ｄ）に示す偏光フィルタ２２と受光素子２７と増幅機２８などが備えられている。偏光フィルタ２２において、特定の偏光角の赤外光のみが受光素子２７に達する。受光素子２７では、その信号を電気信号に変換する。増幅機２８は、その信号を増幅して、伝送路２６に送り出す。

上記のような構成にすれば、複数チャンネルの赤外線送信機がそれぞれ独立して動作しており、ある赤外線送信機の送信する赤外光が２台以上の赤外線受信機に照射されるような場合であっても、各赤外線送信機に偏光フィルタが取り付けられ、各赤外線受信機にも対応する偏光フィルタが取り付けられているため、対応する赤外線送信機と対応する赤外線受信機との間でのみ良好な赤外線通信が可能になる。すなわち、隣り合った赤外線送信機から偏光角の異なる赤外光が照射されても、赤外線受信機が誤動作することがない。

図４は、本発明の効果及びその変形例を説明する説明図である。
まず、図４（ａ）には、赤外光の発光部側に４台の赤外線送信機１２−１、１２−２、１２−３、１２−４が一列に並べて配置され、これに対向する赤外光の受光部側にも４台の赤外線受信機２２−１、２２−２、２２−３、２２−４が一列に並べて配置されている例を示す。
この例では、例えば、対応する位置に配置された赤外線送信機と赤外線受信機との組が、それぞれ赤外線通信を行う場合に、４台の赤外線送信機１２−１、１２−２、１２−３、１２−４の内、赤外線送信機１２−２の送信する赤外光に着目する。この赤外光は、赤外線受信機２２−１、２２−２、２２−３、２２−４の内、３台、すなわち、赤外線受信機２２−１、２２−２、２２−３に同時に照射される。このとき、赤外線送信機１２−２と赤外線受信機２２−２とは、いずれも水平の偏光角を持つ赤外光を送受信するように、偏光フィルタを取り付けている。

一方、赤外線送信機１２−１と赤外線受信機２２−１とは、いずれも垂直方向に偏光角を持つ赤外光を送受信するように偏光フィルタを取り付けている。赤外線送信機１２−３と赤外線受信機２２−３も、それぞれ垂直方向に偏光角を持つ赤外光を送受信するように偏光フィルタを取り付けている。従って、赤外線送信機１２−２の送信する赤外光は、赤外線受信機２２−１や２２−３に照射されたとしても、これらを誤動作させるようなレベルで赤外光が入射することがない。

従って、赤外光にビーム広がりがあったとしても、各赤外線送信機１２−１、１２−２、１２−３、１２−４をある程度接近させて、送信側に固定することができる。同時に赤外線受信機２２−１、２２−２、２２−３、２２−４を受信側で比較的接近させた状態で固定することができる。

なお、上記の例では、１台の赤外線送信機の発する赤外光が、すぐ隣りの、すなわち、両隣りの２台の赤外線受信機に照射される例を示した。しかしながら、ビーム広がりが激しいと、１台の赤外線送信機の送信する赤外光が、受信側の全ての赤外線受信機に照射されることがある。このような場合に、予め定められた特定の一対の赤外線送信機と赤外線受信機との間でのみ、赤外線通信ができるようにすることが好ましい。

このために、例えば、図４（ｂ）に示した構成を採用する。図４（ｂ）で、４台の赤外線送信機１２−５と１２−６と１２−７と１２−８とは、いずれも偏光角が互いに交差するように偏光フィルタを取り付けている。すなわち、この例では、４台とも偏光角が４５度以上相違している。受光側において、赤外線受信機２２−５、２２−６、２２−７、２２−８は、送信側と対応するように、それぞれ所定の偏光角で偏光フィルタを取り付けている。

すなわち、赤外線送信機１２−５と赤外線受信機２２−５とが、互いに正常に赤外線通信を行うことができるように、全ての組の偏光フィルタの偏光角が、いずれも異なる角度に設定されている。他の赤外線送受信機１２−６、２２−６や１２−７、２２−７や１２−８、２２−８は、いずれも同様にして偏光フィルタを取り付けている。つまり、各赤外線受信機の受光部に配置された各偏光フィルタ２２は、それぞれ対応する特定の赤外線送信機の偏光角に整合する偏光角に選定されている。従って、この例では、いずれの赤外線送信機から送信された赤外光も、予め決められた対応する赤外線受信機にのみ正常に受信され、混信等の問題が発生しない。

図４（ｃ）は、上記のような装置の送信側の赤外線送信機４１の配列を正面から見たものである。このように赤外線送信機４１が縦方向に一列に並べて配置されるものが、本発明の実施例として最も好ましい。しかしながら、例えば、図４（ｄ）に示すように、赤外線送信機５１が、縦横に所定の間隔で配置されている場合もある。こうしたケースでも、図４（ｂ）に示したような手法を採用すれば、混信の問題なく、赤外線通信が可能になる。

本発明の赤外線送受信装置の実施例を示す図で、（ａ）は送信装置の側面図、（ｂ）は赤外線送信機により照射された赤外光を示す説明図、（ｃ）は受信装置の側面図、（ｄ）は赤外線受信機を示す説明図である。 本発明が適用される赤外線通信システムの一例を示す図で、（ａ）は、二つの電柱を示す説明図、（ｂ）は送信装置と受信装置の配置状態を示す説明図である。 赤外線送信機と赤外線受信機の具体的な構成を示す図で、（ａ）は赤外線送信機と送信データ源を示すブロック図、（ｂ）は発光ダイオードと偏光フィルタを示すブロック図、（ｃ）は赤外線受信機と伝送路とを示すブロック図、（ｄ）は赤外線受信機の内部構成を示すブロック図である。 本発明の効果及びその変形例を説明する図で、（ａ）及び（ｂ）は赤外線送信機と赤外線受信機の設置例を示す説明図、（ｃ）及び（ｄ）は赤外線送信機の配列を正面から示す説明図である。

符号の説明

１０ 送信装置
１１ 赤外線送信機
１２ 偏光フィルタ
２０ 受信装置
２１ 赤外線受信機
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ 赤外線受信機
２２ 偏光フィルタ
３０ 赤外光

Claims (4)

1. それぞれ独立して非同期に動作するものであって、情報を赤外光に変換にして送信する複数の赤外線発光機から、互いに隣接して配置された複数の赤外線受信機に対して、赤外光が照射されるものにおいて、
   いずれかの赤外線受信機に特定の複数の前記赤外線送信機の送信する赤外光が同時に照射される状態にあるとき、
   少なくとも前記特定の複数の赤外線送信機の送信する赤外光の発光部に、それぞれ偏光フィルタを配置し、前記特定の複数の赤外線送信機の送信する赤外光の偏光角を互いに交差させるとともに、
   前記各赤外線受信機の受光部に偏光フィルタを配置し、各偏光フィルタは、それぞれ対応する特定の赤外線送信機の偏光角に整合する偏光角に選定されていることを特徴とする赤外線送受信装置。
2. 請求項１に記載の赤外線送受信装置において、
   隣接する赤外線送信機の送信する赤外光の発光部に、それぞれ互いに偏光角が直交する偏光フィルタを配置したことを特徴とする赤外線送受信装置。
3. 請求項１に記載の赤外線送受信装置において、
   ３台以上の赤外線送信機が一列に並べて配置され、対向する赤外線受信機も一列に並べて配置されており、対応する位置に配置された赤外線送信機と赤外線受信機との組が、それぞれ赤外線通信を行う場合に、
   隣接する組の偏光フィルタが、赤外光の偏光角を互いに直交させていることを特徴とする赤外線送受信装置。
4. 請求項１に記載の赤外線送受信装置において、
   ３台以上の赤外線送信機が一列に並べて配置され、対向する赤外線受信機も一列に並べて配置されており、対応する位置に配置された赤外線送信機と赤外線受信機との組が、それぞれ赤外線通信を行う場合に、
   全ての組の偏光フィルタの偏光角が、いずれも異なる角度に設定されていることを特徴とする赤外線送受信装置。

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