JP2006140668A - 信号処理回路、光通信モジュール、及びリモコン装置 - Google Patents

信号処理回路、光通信モジュール、及びリモコン装置 Download PDF

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Abstract

【課題】IrDAによる通信とともに、IrDA方式のデータ伝送速度の範囲外にある赤外線を用いたリモコン信号をも受信することができる赤外線通信モジュールを提供すること。
【解決手段】IrDA用の赤外線通信モジュールに、IrDAデータのデータ伝送速度の範囲外にあるデータ伝送速度のリモコン受信データを出力するリモコン信号処理回路を設ける。そして、IrDA受信データとリモコン受信データとを共通のデータ出力端子から出力する。さらに、モード信号により、IrDA信号処理回路とリモコン信号処理回路のいずれかを動作させる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、IrDA方式による光を用いた相互通信用の光通信モジュール、それに用いる信号処理回路、及びそれらを用いたリモコン装置に関する。
パーソナルコンピュータ、プリンタなどの周辺機器、携帯端末などの相互の間でのデータの通信方法として、赤外線を用いた赤外線通信方式がある。近年、その赤外線通信方式として、IrDA方式(赤外線データ通信協議会で採択された規格に基づく赤外線通信方式)が多く用いられるようになってきている。
IrDA方式では、単位周期における短パルスの有無や位置を、単位周期毎に決めることにより、データの送受信を行う。そのデータ伝送速度は、規格によって、2.4kHz〜16MHzの範囲にある。
このIrDA方式には、通常、LED(発光ダイオード)を用いて外部へ赤外線信号を送出する発光部と、外部から入射される赤外線信号をホトダイオードを用いて受光する受光部と、それら発光部や受光部を用いて、赤外線信号の送受信を行う信号処理部とを含む赤外線通信モジュールが用いられる。
また、その赤外線通信モジュールに、IrDA方式とともに、標準化方式として決められているASK方式(振幅変調方式)によるデータ伝送も行えるようにするとともに、それら全ての方式に共用可能な広帯域の増幅器を用いるようにしたものが提案されている(特許文献1参照)。
特開平9−172331号公報
この従来のものでは、ASK方式は、副搬送波(500kHz)を変調するデータ伝送速度が2.4〜57.6kbpsであり、IrDA方式のデータ伝送速度の範囲内にある。
しかし、一般の赤外線を用いたリモコン信号では、データ伝送速度は例えば1kHz程度であるから、IrDA方式のデータ伝送速度の範囲外にある。したがって、従来のものでは、データ伝送速度が、IrDA方式のデータ伝送速度の範囲外にある赤外線を用いたリモコン信号を受信することが出来なかった。
そこで、本発明は、IrDA方式(以下、単にIrDA、という)による通信とともに、IrDAのデータ伝送速度の範囲外にある光を用いたリモコン信号をも受信することができる光通信モジュール、それに用いる信号処理回路、及びそれらを用いたリモコン装置を提供することを目的とする。
請求項1の信号処理回路は、受光素子で受光した受光量に応じた電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、
該電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、IrDA受信データを出力するIrDA信号処理回路と、
前記電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、前記IrDAデータのデータ伝送速度の範囲外にあるデータ伝送速度のリモコン受信データを出力するリモコン信号処理回路と、を有することを特徴とする。
請求項2の信号処理回路は、請求項1に記載の信号処理回路において、前記IrDA受信データと前記リモコン受信データとを共通のデータ出力端子から出力することを特徴とする。
請求項3の信号処理回路は、請求項2に記載の信号処理回路において、さらに、IrDA光信号を送信する発光素子を、外部からのIrDA送信データに基づいて駆動するIrDA駆動回路を備え、
前記IrDA駆動回路を駆動する場合には、前記IrDA信号処理回路は動作状態で且つリモコン信号処理回路は不動作状態にする一方、前記IrDA駆動回路を駆動しない場合には、前記IrDA信号処理回路は不動作状態で且つリモコン信号処理回路は動作状態にするように、制御することを特徴とする。
請求項4の光通信モジュールは、IrDA光信号を送信する発光素子と、
該発光素子を、外部からのIrDA送信データに基づいて駆動するIrDA駆動回路と、
外部からの光信号を受光する受光素子と、
該受光素子で受光した受光量に応じた電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、
該電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、IrDA受信データを出力するIrDA信号処理回路と、
前記電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、前記IrDAデータのデータ伝送速度の範囲外にあるデータ伝送速度のリモコン受信データを出力するリモコン信号処理回路と、を有することを特徴とする。
請求項5の光通信モジュールは、請求項4に記載の光通信モジュールにおいて、前記IrDA受信データと前記リモコン受信データとを共通のデータ出力端子から出力することを特徴とする。
請求項6の光通信モジュールは、請求項5に記載の光通信モジュールにおいて、前記IrDA駆動回路を駆動する場合には、前記IrDA信号処理回路は動作状態で且つリモコン信号処理回路は不動作状態にする一方、前記IrDA駆動回路を駆動しない場合には、前記IrDA信号処理回路は不動作状態で且つリモコン信号処理回路は動作状態にするように、制御することを特徴とする。
請求項7の光通信モジュールは、IrDA光信号及びこのIrDA光信号のデータ伝送速度の範囲外にあるデータ伝送速度のリモコン光信号を送信可能な発光素子と、
該発光素子を、外部からのIrDA送信データに基づいて駆動するIrDA駆動回路と、
前記発光素子を、前記IrDA送信データのデータ伝送速度の範囲外にある、外部からのデータ伝送速度のリモコン送信データに基づいて駆動するリモコン駆動回路と、
外部からの光信号を受光する受光素子と、
該受光素子で受光した受光量に応じた電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、
該電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、IrDA受信データを出力するIrDA信号処理回路と、
前記電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、前記IrDAデータのデータ伝送速度の範囲外にあるデータ伝送速度のリモコン受信データを出力するリモコン信号処理回路と、を有することを特徴とする。
請求項8の光通信モジュールは、請求項7に記載の光通信モジュールにおいて、前記IrDA受信データと前記リモコン受信データとを共通のデータ出力端子から出力することを特徴とする。
請求項9の光通信モジュールは、請求項8に記載の光通信モジュールにおいて、前記IrDA送信データを前記IrDA駆動回路へ供給可能にするか、前記リモコン送信データを前記IrDA駆動回路へ供給可能にするかを外部から供給されるモード信号に応じて選択する選択回路を備えたことを特徴とする。
請求項10の光通信モジュールは、請求項9に記載の光通信モジュールにおいて、前記モード信号に応じて、前記IrDA駆動回路を駆動する場合には、前記IrDA信号処理回路は動作状態で且つリモコン信号処理回路は不動作状態にする一方、前記リモコン駆動回路を駆動する場合には、前記IrDA信号処理回路は不動作状態で且つリモコン信号処理回路が動作状態にするように、制御することを特徴とする。
請求項11のリモコン装置は、請求項4乃至10のいずれかに記載の光通信モジュールと、該光通信モジュールの制御を司る制御装置とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、IrDA用の光通信モジュールや、その信号処理回路に、リモコン信号の受信処理専用のリモコン信号処理回路を設ける。これにより、データ伝送速度(1kHz程度)が、IrDA方式のデータ伝送速度(2.4kHz〜16MHz)の範囲外にある、通常の光(例、赤外線)を用いたリモコン信号をも、共通の光通信モジュールで受信することができる。
また、IrDA受信データとリモコン受信データとを共通のデータ出力端子から出力するから、光通信モジュールや、その信号処理回路の端子数を少なくすることができる。
また、IrDA動作とリモコン動作とを指示するモード信号に応じて、IrDA信号処理回路とリモコン信号処理回路のいずれかを動作状態にする。これにより、共通のデータ出力端子からは適切な受信データが出力される。
また、IrDA駆動回路かリモコン駆動回路の一方のみが、駆動可能になるように、選択回路によって選択される。したがって、IrDA駆動回路とリモコン駆動回路の両方が同時に駆動されることによる過電流の発生や、発光素子の損傷といった不具合を防止できる。
以下、本発明の光通信に係る、信号処理回路、光通信モジュール、及びそれらを用いたリモコン装置の実施例について、図を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施例に係る、光通信モジュールである赤外線通信モジュール100の構成を、その制御装置200とともに示す図である。
図1の赤外線通信モジュール100において、電源電圧Vccが制御装置200から電源端子Pvccを介して入力される。この電源電圧Vccは、各回路の動作電圧として供給されるとともに、受光素子10の駆動用電源として供給される。制御装置200は、信号処理用のICやCPUなどを含んで構成されており、本発明の赤外線通信モジュール100を含む電子機器の制御を司る。
受光素子10は、電流−電圧変換回路20と直列に、電源電圧Vcc点とグランド間に接続される。この受光素子10に外部から赤外線光信号が入射される。受光素子10は、例えばPINフォトダイオードであり、電流−電圧変換回路20は例えば抵抗器で良い。
この光信号には、IrDA信号と、赤外線を用いたリモコン信号(以下、IrRc信号)のいずれかが含まれる。受光素子10と電流−電圧変換回路20との直列回路には、受光素子10に入射された光信号に応じた電流Irが流れ、この電流Irに応じた電圧信号Vrに変換される。この電圧信号Vrが、IrDA信号処理回路30とリモコン信号処理回路40に入力される。なお、IrRc信号は、副搬送波(例えば、30〜40kHz)を、IrDA信号のデータ伝送速度よりも遅いデータ伝送速度(例えば、1kHz)にて変調されている。
IrDA信号処理回路30は、使用されるIrDA信号のデータ伝送速度に応じた広帯域の増幅器32と、その前後のカップリングキャパシタ31、33と、32で増幅された信号を基準値と比較して2値化するコンパレータ34と、コンパレータ34のパルス出力を波形整形する波形整形回路35と、波形整形回路35からの出力を外部へ受信データとして出力するための出力回路36とを含んでいる。この構成により、IrDA信号処理回路30では、電圧信号Vrに含まれるIrDA信号を復調して出力データを得る。IrDA信号処理回路30の出力データは、受信データ出力端子Prxを介して、制御装置200へ出力される。
リモコン信号処理回路40は、IrRc信号のための受信専用の回路として構成される。増幅器42と、その前後のカップリングキャパシタ41、43と、増幅器42で増幅された信号を基準値と比較して2値化するコンパレータ44と、コンパレータ44のパルス出力を増幅し、受信データとして出力するためのバッファ回路45とを含んでいる。この構成により、リモコン信号処理回路40では、電圧信号Vrに含まれるIrRc信号を復調して出力データを得る。リモコン信号処理回路40の出力データは、やはり受信データ出力端子Prxを介して、制御装置200へ出力される。
受信データ出力端子Prxは、IrDA受信データ及びIrRc受信データに共用とされる。これは、IrDA受信信号とIrRc受信信号とは、同時に入力されないから、受信データ出力端子Prxを共用することができる。したがって、端子数を少なくできる。
ただ、IrDA受信信号が入力された場合に、リモコン信号処理回路40からIrDA受信信号に基づく誤信号が出力される恐れがある。また、逆に、IrRc受信信号が入力された場合に、IrDA信号処理回路30からIrRc受信信号に基づく誤信号が出力される恐れがある。このような場合には、制御装置200へ出力される受信データRXDは、誤ったデータとなってしまう。
このような状態を避けるために、制御装置200からモード信号MODをモード信号入力端子Pmodを介して入力し、モード信号MODをIrDA信号処理回路30及びリモコン信号処理回路40に供給し、いずれか一方を動作状態にし他方を不動作状態にすることが望ましい。例えば、モード信号MODが、IrDAを示す高(H)レベルであるときはIrDA信号処理回路30を動作状態にし、また、IrRcを示す低(L)レベルであるときはリモコン信号処理回路40を動作状態にすることでよい。
送信のために、発光用電源電圧Vledが制御装置200から発光電源端子Pvledを介して入力される。この発光用電源電圧Vledは、発光素子50の駆動用電源として供給される。発光素子50は、発光ダイオード(LED)が好適である。発光用電源電圧Vledは、主として、発光素子50を発光させるために必要な電圧により決まる。その発光用電源電圧Vledの電圧値によっては、電源電圧Vccを用いることでも良い。
発光素子50は、IrDA駆動回路60と直列に、発光用電源電圧Vled点とグランド間に接続される。このIrDA駆動回路60は、スイッチング機能付きの定電流回路であることが良い。制御装置200からIrDA送信データTX1が、送信データ入力端子Ptx1を介して入力され、IrDA駆動回路60に入力される。このIrDA送信データTX1は2値信号の形態で入力される。このIrDA送信データTX1にしたがって、IrDA駆動回路60の定電流回路がスイッチングされて、IrDA駆動回路60が駆動される。
IrDA駆動回路60が駆動されると、予め設定されている定電流のIrDA駆動電流It1が発光素子50に流れて、IrDA駆動電流It1にしたがったIrDA光信号が送出される。なお、Pgndは、グランド端子である。
この第1実施例の赤外線通信モジュールによれば、IrDA信号処理回路30とともに、リモコン信号の受信処理専用のリモコン信号処理回路40を設ける。これにより、データ伝送速度(1kHz程度)が、IrDA方式のデータ伝送速度(2.4kHz〜16MHz)の範囲外にある、通常の赤外線を用いたリモコン信号をも、共通の赤外線通信モジュール100で受信できる。
この赤外線モジュール100の受光素子10及び発光素子50を除いた各回路部は、信号処理回路を構成する。この信号処理回路は、ICチップに作り込まれることがよい。
また、IrDA受信データとリモコン受信データとを共通のデータ出力端子Prxから出力するから、赤外線通信モジュールの端子数を少なくすることができる。
また、IrDA動作とリモコン動作のいずれかを指示するモード信号MODに応じて、IrDA信号処理回路30とリモコン信号処理回路40のいずれかを動作状態にする。これにより、両信号処理回路30、40の受信データが互いに影響することは防止される。よって、共通の受信データ出力端子Prxからは適切な受信データRXDが制御装置200へ出力される。
図2は、本発明の第2実施例に係る赤外線通信モジュール100の構成を、その制御装置200とともに示す図である。
図2において、第1実施例の図1とは、送信系において異なっている。図2の受信系は、図1のそれと同様である。以下、その異なる点について説明する。
IrRc駆動回路70が、発光素子50と直列に、発光用電源電圧Vled点とグランド間に接続される。このIrRc駆動回路70は、スイッチング機能付きの定電流回路であることが良い。制御装置200からIrRc送信データTX2が、送信データ入力端子Ptx2を介して入力され、IrRc駆動回路70に入力される。このIrRc送信データTX2は2値信号の形態で入力されるから、IrRc送信データTX2にしたがって、IrRc駆動回路70が駆動される。
IrRc駆動回路70が駆動されると、予め設定されている定電流のIrRc駆動電流It2が発光素子50に流れる。これにより、IrRc駆動電流It2にしたがったIrRc光信号が送出される。
IrDA送信データTX1がIrDA駆動回路60に供給される経路中と、IrRc送信データTX2がIrRc駆動回路70に供給される経路中とに、選択回路80が設けられている。
選択回路80は、IrDA送信データTX1をIrDA駆動回路60へ供給可能にするか、あるいは、リモコン送信データTX2をIrRc駆動回路70へ供給可能にするかを外部から供給されるモード信号MODに応じて選択する。例えば、モード信号MODが、IrDAを示すHレベルであるときは、IrDA送信データTX1をIrDA駆動回路60へ供給可能にするように、選択回路80を選択させる。また、モード信号MODが、IrRcを示すLレベルであるときは、IrRc送信データTX2をIrRc駆動回路70へ供給可能にするように、選択回路80を選択させる。
同時に、モード信号MODのHレベルに応じて、IrDA信号処理回路30を動作状態にし、リモコン信号処理回路40を不動作状態に制御する。また、モード信号MODのLレベルに応じて、IrDA信号処理回路30を不動作状態にし、リモコン信号処理回路40を動作状態に制御する。
この第2実施例の赤外線通信モジュールによれば、第1実施例に加えて、IrDA駆動回路60かIrRc駆動回路70の一方のみが動作するように選択回路80によって駆動回路が選択される。したがって、IrDA駆動回路60とIrRc駆動回路70の両方が同時に駆動されることによる過電流の発生や、それによる発光素子50の損傷といった不具合を防止できる。
また、第2実施例の赤外線通信モジュールによれば、リモコンによる送受信も可能になる。したがって、パーソナルコンピュータ、プリンタなどの周辺機器、携帯端末などの相互の間でのデータの通信方法として、IrDAによる送受信とともに、リモコンによる送受信も可能になる。
このように、リモコンによる送受信が可能になることにより、通信の相手方とのデータのやり取りに基づいて、制御装置において学習リモコンの機能を付与することができる。
なお、IrDAでは数10cm〜1m程度の距離での通信を想定するのに対して、IrRcでは少なくとも数m程度の距離での通信を想定する。したがって、IrRcにおいて、相手方との通信距離が短い場合等、受信信号のレベルが大きく得られる用途では、リモコン信号処理回路40における増幅器42やカップリングコンデンサ41、43を省略することができる。
図3は、本発明における赤外線通信モジュールの内部構造の例を模式的に示す図である。
この図3は、IrDA規格に対応した赤外線通信モジュールであり、ガラスエポキシなどのフレーム130に、光信号を送信するための図1、図2のLED50、光信号を受信するための図1、図2のホトダイオード(PINダイオード)10、図1、図2の他の電子回路部が作り込まれているIC110等が設けられる。また、IC110とLED50、ホトダイオード10との間を接続するワイヤ120が設けられる。外部端子群Pvcc〜Pgndは、フレーム130に形成される。
これらが、非難燃性エポキシ性樹脂などモールド材140で、図のようにモールドされる。LED50の上部の凸部150とホトダイオード10の上部の凸部160は、光信号を通すレンズ部分となっている。
本発明の第1実施例に係る赤外線通信モジュールの構成を示す図 本発明の第2実施例に係る赤外線通信モジュールの構成を示す図 本発明における赤外線通信モジュールの内部構造の例を模式的に示す図
符号の説明
100 赤外線通信モジュール
10 受光素子
20 電流−電圧変換回路
30 IrDA信号処理回路
40 リモコン信号処理回路
50 発光素子
60 IrDA駆動回路
70 IrRc駆動回路(リモコン駆動回路)
80 選択回路
200 制御装置
Vcc 電源電圧
Vled 発光用電源電圧
RXD 受信データ
MOD モード信号
TX1 IrDA送信データ
TX2 IrRc送信データ
Pvcc 電源端子
Prx 受信データ出力端子
Pvled 発光電源端子
Pmod モード信号入力端子
Ptx1 送信データ出力端子
Ptx2 送信データ出力端子
Pgnd グランド端子

Claims (11)

  1. 受光素子で受光した受光量に応じた電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、
    該電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、IrDA受信データを出力するIrDA信号処理回路と、
    前記電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、前記IrDAデータのデータ伝送速度の範囲外にあるデータ伝送速度のリモコン受信データを出力するリモコン信号処理回路と、を有することを特徴とする、信号処理回路。
  2. 前記IrDA受信データと前記リモコン受信データとを共通のデータ出力端子から出力することを特徴とする、請求項1に記載の信号処理回路。
  3. さらに、IrDA光信号を送信する発光素子を、外部からのIrDA送信データに基づいて駆動するIrDA駆動回路を備え、
    前記IrDA駆動回路を駆動する場合には、前記IrDA信号処理回路は動作状態で且つリモコン信号処理回路は不動作状態にする一方、前記IrDA駆動回路を駆動しない場合には、前記IrDA信号処理回路は不動作状態で且つリモコン信号処理回路は動作状態にするように、制御することを特徴とする、請求項2に記載の信号処理回路。
  4. IrDA光信号を送信する発光素子と、
    該発光素子を、外部からのIrDA送信データに基づいて駆動するIrDA駆動回路と、
    外部からの光信号を受光する受光素子と、
    該受光素子で受光した受光量に応じた電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、
    該電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、IrDA受信データを出力するIrDA信号処理回路と、
    前記電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、前記IrDAデータのデータ伝送速度の範囲外にあるデータ伝送速度のリモコン受信データを出力するリモコン信号処理回路と、を有することを特徴とする、光通信モジュール。
  5. 前記IrDA受信データと前記リモコン受信データとを共通のデータ出力端子から出力することを特徴とする、請求項4に記載の光通信モジュール。
  6. 前記IrDA駆動回路を駆動する場合には、前記IrDA信号処理回路は動作状態で且つリモコン信号処理回路は不動作状態にする一方、前記IrDA駆動回路を駆動しない場合には、前記IrDA信号処理回路は不動作状態で且つリモコン信号処理回路は動作状態にするように、制御することを特徴とする、請求項5に記載の光通信モジュール。
  7. IrDA光信号及びこのIrDA光信号のデータ伝送速度の範囲外にあるデータ伝送速度のリモコン光信号を送信可能な発光素子と、
    該発光素子を、外部からのIrDA送信データに基づいて駆動するIrDA駆動回路と、
    前記発光素子を、前記IrDA送信データのデータ伝送速度の範囲外にある、外部からのデータ伝送速度のリモコン送信データに基づいて駆動するリモコン駆動回路と、
    外部からの光信号を受光する受光素子と、
    該受光素子で受光した受光量に応じた電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、
    該電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、IrDA受信データを出力するIrDA信号処理回路と、
    前記電流−電圧変換回路の電圧信号が入力され、この電圧信号を信号処理して、前記IrDAデータのデータ伝送速度の範囲外にあるデータ伝送速度のリモコン受信データを出力するリモコン信号処理回路と、を有することを特徴とする、光通信モジュール。
  8. 前記IrDA受信データと前記リモコン受信データとを共通のデータ出力端子から出力することを特徴とする、請求項7に記載の光通信モジュール。
  9. 前記IrDA送信データを前記IrDA駆動回路へ供給可能にするか、前記リモコン送信データを前記IrDA駆動回路へ供給可能にするかを外部から供給されるモード信号に応じて選択する選択回路を備えたことを特徴とする、請求項8に記載の光通信モジュール。
  10. 前記モード信号に応じて、前記IrDA駆動回路を駆動する場合には、前記IrDA信号処理回路は動作状態で且つリモコン信号処理回路は不動作状態にする一方、前記リモコン駆動回路を駆動する場合には、前記IrDA信号処理回路は不動作状態で且つリモコン信号処理回路が動作状態にするように、制御することを特徴とする、請求項9に記載の光通信モジュール。
  11. 請求項4乃至10のいずれかに記載の光通信モジュールと、該光通信モジュールの制御を司る制御装置とを備えることを特徴とするリモコン装置。
JP2004327303A 2004-11-11 2004-11-11 信号処理回路、光通信モジュール、及びリモコン装置 Pending JP2006140668A (ja)

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