JP2007174116A

JP2007174116A - 赤外線リモコンデータの通信方法及び学習型赤外線リモコン装置

Info

Publication number: JP2007174116A
Application number: JP2005367059A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Miwa; 健一三輪
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-07-05
Also published as: EP1801763A2; US20070234383A1

Abstract

【課題】赤外線リモコン装置において、ホストＣＰＵとの通信速度が低くても(ＵＳＢ Ver1.1ロースピード)、データの転送を可能とすることである。
【解決手段】ホストＣＰＵとの赤外線制御装置との間の通信は、信号を個々のパルスデータ毎に対応させたＰＤ番号のデータ(シーケンスデータ)にエンコードすることにより圧縮して行う。エンコード及びデコードは、パルスデータとＰＤ番号を対応させるテーブルを参照して行い、ひとつのＰＤ番号を４ビットで表した場合、テーブルには最大１６種類のパルスデータを格納することができ、通信データ量を１／８に圧縮することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、パーソナルコンピュータなどを利用して家電機器等を遠隔操作・制御するための学習型の赤外線リモコン装置に関するものである。また、赤外線を受信および発信する赤外線制御装置とパーソナルコンピュータなどのホストをＵＳＢ通信で接続した装置に関するものである。

家電機器の赤外線リモコン装置の赤外線信号には、一般には、家電製品協会の信号フォーマット(家電協フォーマット)や、これを若干拡張や変更したメーカーフォーマットがある。いずれも基本的な信号の構成は、図４に示すように、発信信号の始まりを表すヘッダー(ａ)＋制御(命令)の種類を表すカスタムコード(ｂ)＋制御の内容を表すデータコード(ｃ)＋発信信号の終わりを表すエンドビット(ｄ)、リピートヘッダー(ｅ)およびリピートエンドビット(ｆ)からなる。

次に、信号の詳細についてメーカーフォーマットの一例に基づいて説明する。
以下の説明において、パルスが立ち上り(オン)から立ち下り(オフ)、さらに次のパルスの立ち上りまでの１個のパルスの全体の時間をパルス幅と呼び、パルスの立ち上り(オン)から立ち下り(オフ)までの時間をマーク幅と呼ぶ。

前記ヘッダー(ａ)は、９ｍｓのマーク幅と１３．５ｍｓのパルス幅を有する。カスタムコード(ｂ)およびデータコード(ｃ)は、０．５６ｍｓのマーク幅と１．１２５ｍｓのパルス幅を有する“０”と０．５６ｍｓのマーク幅と２．２５ｍｓのパルス幅を有する“１”の１６個の組み合わせで表現される。エンドビット(ｄ)は、０．５６ｍｓのマーク幅と４０．５ｍｓのパルス幅を有する。リピートヘッダー(ｅ)は、９ｍｓのマーク幅と１１．２５ｍｓのパルス幅を有する。リピートエンドビット(ｆ)は、０．５６ｍｓのマーク幅と９６．７５ｍｓのパルス幅を有する。
家電協フォーマットでは、カスタムコード(ｂ)の後に、このカスタムコード(ｂ)のチェックのため、４ビットのパリティが設けられることもある。

従来の赤外線信号を受信する赤外線制御装置は、信号波形をそのままデジタルデータとして処理するため、各１パルスを表すのに４バイトの容量を必要とする。したがって、１組の完結した赤外線信号を表すためには、最低でも、ヘッダー(ａ)の１パルス、カスタムコード(ｂ)の８×２＝１６パルス、データコード(ｃ)の８×２＝１６パルス、エンドビット(ｄ)の１パルスで３４パルス×４バイト＝１３６バイトの容量を必要とする。

近年、パーソナルコンピュータの発達が著しく、高性能化および低価格化により利用方法が多様化して、一般家庭にも家電として普及してきている。前記利用方法多様化の一つの方向として、ＡＶ(Audio Visual)機器を始めとする家電機器との連携がある。ＡＶ機器に関しては、映像や音声のデジタルデータ化に伴って、単に連携するだけではなく、ＡＶ機器と一体化したパーソナルコンピュータやＡＶ機器と一体化することを前提としたＯＳ(Operation System)が市場に出回りつつある。
このようなパーソナルコンピュータと家電機器の連携あるいは一体化のためには、赤外線制御装置とパーソナルコンピュータ(ホストＣＰＵ)を通信手段で接続しなくてはならない。

パーソナルコンピュータと周辺機器や家電機器の間の通信方法としては、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)による通信が多くなってきている。特に対家電機器に関しては、ＵＳＢ通信が主流になりつつあり、ＵＳＢ機器と称されることもある。
赤外線制御装置も例外ではなく、パーソナルコンピュータなどのホストＣＰＵ間もＵＳＢ通信が用いられることが多くなっている。

ＵＢＳ通信は、送受信信号がその名のとおりシリアルであるため、信号線が少なくて済むという利点の反面、あまり高速なデータ送受信には適しておらず、実用化間もなく(Ver. 1.1)は、１．５Ｍｂｐｓ(ロースピード)と１２Ｍｂｐｓ(フルスピード)の２種類であった。ＨＤＤなど大容量データの送受信を行うストレージデバイスでは、フルスピードでも充分な速度ではなかったため、現在では、これに対応できるように４８０Ｍｂｐｓ(ハイスピード)の規格(Ver. 2.0)が制定されて製品化されている。

次に、赤外線制御装置の学習について、図５のフローチャートに基づいて説明する。
学習を開始(Ｆ１)すると、学習回路５は、学習に必用なメモリ等を初期化(Ｆ２)する。サンプリングのために学習する赤外線信号を赤外線受光部に向けて発信すると、受光部は受信した信号を電気信号に変換して学習回路へ転送する。学習回路５は、サンプリングした信号の学習のために以下の処理を行う。
まず、サンプリングが終了したか否かの判定(Ｆ４)を行い、サンプリングが終了であればＵＳＢバッファに格納された信号データをＵＳＢインターフェースを介してホストＣＰＵ３に出力(Ｆ１５)して、処理を終了(Ｆ１１)する。
サンプリングが終了でない場合は、信号が入力されているか否かの判定(Ｆ５)を行い、信号の入力がなければ、再度サンプリング終了の判定(Ｆ４)を行う。信号の入力があれば、ＵＳＢ出力バッファにマーク幅、パルス幅およびキャリア数を格納(Ｆ１４)する。
ＵＳＢバッファのパケットデータがバッファフルになったか否かを判定(Ｆ９)し、バッファフルである場合は、ＵＳＢバッファに格納された信号データをＵＳＢインターフェースを介してホストＣＰＵ３に出力(Ｆ１６)する。
次の信号の処理のために学習メインループ(Ｆ３)に戻る。
特開２００３−１００３６９号公報

上述の赤外線信号のフォーマットによれば、赤外線制御装置とホストＣＰＵとの間をＵＳＢ通信を使って接続する場合、Ver.1.1のフルスピードの速度が必要であり、ロースピードでは対応できない。
ＵＳＢ通信に限らないことではあるが、通信インターフェースは、速度が高ければ、当然、構成部品の高性能化、高速化や多点数化により高価になる。ＵＳＢインターフェースの場合は、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)の高速化やオーバーラン防止のためのバッファ増大などである。

現在市場に出回っているパーソナルコンピュータをホストＣＰＵとして利用する場合、他の周辺機器の接続との関係でVer.2.0に対応したＵＳＢインターフェースが既に標準で搭載されているので、ホストＣＰＵ側では特に問題はない。しかし、赤外線制御装置側では、特に高速なＵＳＢインターフェースを搭載する理由はないが、赤外線リモコン装置のデータ転送だけのために、ＵＳＢ Ver.1.1のフルスピード規格対応のインターフェースが搭載されている。場合によっては、フルスピード規格のＵＳＢ通信を行うためにＵＳＢインターフェース内臓の高価なＲＩＳＣ(Reduced Instruction Set Computer)を搭載することもある。

本発明は、赤外線発信機からの赤外線信号を受信して電気信号に変換する赤外線受信器と、この赤外線受信器からの信号に基づいて家電機器を制御し、あるいは信号を記憶するためにホストＣＰＵに出力する制御装置からなる赤外線リモコン装置において、ホストＣＰＵとの制御装置との間の通信は、信号を個々のパルスデータ毎に対応させたＰＤ番号のデータ(シーケンスデータ)にエンコードすることにより圧縮して行う。

ＰＤ番号を４ビットで表すようにすると、３４パルス×４バイト＝１３６バイトの信号を、３４パルス×４ビット＝１３６ビット＝１７バイトに圧縮することが可能となり、赤外線制御装置とホストＣＰＵとの間の通信データ量を１／８に圧縮することができる。

データ圧縮のためのエンコードは、パルスデータとＰＤ番号を対応させるテーブルを参照して行う。ひとつのＰＤ番号を４ビットで表し、最大１６種類のパルスデータを格納することができるテーブルとすることにより、通常の赤外線リモコン装置で使用されているパルスデータは全て格納でき、かつＵＳＢ Ver.1.1のロースピードで充分に送受信できる容量に圧縮することができる。

本発明による学習型赤外線リモコン装置の実施例を図１〜図３に基づき説明する。この実施例は、パーソナルコンピュータを用いて家電機器を操作・制御するとともに、キーボードやマウスなどの入力デバイスも赤外線通信で接続するものである。
図１は、赤外線リモコン装置１全体を示すもので、２は赤外線制御回路、３はホストＣＰＵ(パーソナルコンピュータ)である。赤外線制御回路２には、赤外線受光部４、学習回路５および赤外線発信ＬＥＤ６が接続されるとともに、前記ホストＣＰＵ３とＵＳＢ通信により接続されている。この赤外線制御回路２とホストＣＰＵ３との間は、ＵＳＢ Ver.1.1のロースピード対応のインターフェースで接続されている。
本実施例のようにパーソナルコンピュータを用いる場合、以上の赤外線制御回路２、赤外線受光部４および学習回路５は、ホストＣＰＵ３の筐体内に内蔵される。また、赤外線発信ＬＥＤ６は、目標である家電機器７に向かって適切な位置に設置する必要があるため、ホストＣＵＰ３の筐体の外に設置自在に設けられる。
リモコン８、キーボード９およびマウス１０は、赤外線受光部４を介して赤外線制御回路２に接続される。

前記赤外線制御回路２内には、個々のパルスデータにＰＤ番号を割り当てるためのテーブル１１が内蔵されている。このテーブル１１には、例えば４ビットで表される０〜１５の１６個のＰＤ番号に、赤外線信号の波形を表すパルスデータが割り当てられる。
例えば、図３に示すように、ヘッダー(ａ)は０、カスタムコード(ｂ)およびデータコード(ｃ)における“０”は１、同じく“１”は２、エンドビット(ｄ)は３、リピートヘッダ(ｅ)は４、リピートエンドビット(ｆ)は５のように割り当てられる。

以上の構成において、赤外線受光部４で受信されたリモコン８からの赤外線信号は、対応する電気信号に変換されて赤外線制御回路２に転送される。赤外線制御回路２は、転送されてきた信号を解析し、その解析結果に基づいてホストＣＰＵ３や赤外線発信ＬＥＤ６を介して外部の家電機器７などに対して必要な信号を出力(通信)する。

次に、以上の赤外線制御装置の学習について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
学習を開始(Ｆ１)すると、学習回路５は、学習に必用なメモリ等を初期化(Ｆ２)する。サンプリングのために学習する赤外線信号を赤外線受光部に向けて発信すると、受光部は受信した信号を電気信号に変換して学習回路５へ転送する。学習回路５は、サンプリングした信号の学習のために以下の処理を行う。
まず、サンプリングが終了したか否かの判定(Ｆ４)を行い、サンプリングが終了であれば、ＵＳＢ出力バッファに格納されたシーケンスデータ(ＰＤ番号列)をＵＳＢインターフェースを介してホストＣＰＵ３に出力(Ｆ１０)して処理を終了(Ｆ１１)する。ホストＣＰＵはそれを記憶する。

サンプリングが終了でない場合は、信号が入力されているか否かの判定(Ｆ５)を行い、信号の入力がなければ、再度サンプリング終了の判定(Ｆ４)を行う。信号の入力があれば、パルスデータ(マーク幅、パルス幅およびキャリア数)を計測(Ｆ６)する。
パルスデータがすでに登録済みであるか否の判定(Ｆ７)を行い、登録済みでない場合は、計測したパルスデータに空きのＰＤ番号を割り当てて前記テーブル１１に登録する。
ＵＳＢ出力バッファに、パルスデータに対応するＰＤ番号を格納(Ｆ８)する。
ＵＳＢバッファのパケットデータがバッファフルになったか否かを判定(Ｆ９)し、バッファフルである場合は、バッファに格納されたシーケンスデータをＵＳＢインターフェースを介してホストＣＰＵ３に出力(Ｆ９)し、ホストＣＰＵはそれを記憶する。
次の信号の処理のために学習メインループ(Ｆ３)に戻る。

ここで、ホストＣＰＵ３に記憶するために赤外線制御装置２が出力するシーケンスデータは、テーブル１１を参照してエンコードされる。例えば、ヘッダー＋“０１１０１０１１” (カスタムコード)＋“０１００１０１１”(カスタムコード)＋“０１１００１１０” (データコード)＋“００１０１１１０”(データコード)＋エンドビットの場合、“０１２３１２１２２１２１１２１２２１２２１１２２１１１２１２２２１３”のようにエンコードされてホストＣＰＵ３に出力される。(スペースは、ヘッダー、カスタムコード、データコードおよびエンドビットを区切るために入れただけであった、実際のデータでは挿入されない。)

ホストＣＰＵ３から性凱旋制御装置１にデータを読み出す場合も、ホストＣＰＵ３に記憶されたシーケンスデータを圧縮したまま読み出し、テーブル１１を参照して元の信号にデコードして処理利用される。

以上のように、赤外線制御装置１とホストＣＰＵ３との間の通信を、個々のパルスデータをＰＤ番号にエンコードしたシーケンスデータで行うことにより、通信データ量を大幅に削減することができ、ＵＳＢ Ver.1.1のロースピードで対応することができる。したがって、ＵＳＢインターフェースを安価にすることができる。
通常は、赤外線リモコンのパルスは、背景技術で説明したように基本は６種類であり、拡張のために多少種類が増えたとしても、４ビットで表すことができる１６種類で充分である。万一１６種類を超えるようなことが懸念される場合は、５ビットとすれば３２種類を登録することができ、この場合でも、３４パルスを表現するためには、２２バイトで済む。

本発明の学習型赤外線リモコン装置の示すブロック図である。本発明の学習型赤外線リモコン装置の学習手順を示す流れ図である。リモコン信号をシーケンスデータにエンコードするためのテーブルの内容を示す図である。リモコン信号のメーカーフォーマットの一例を示す波形図である。従来の学習型赤外線リモコン装置の学習手順を示す流れ図である。

符号の説明

１…赤外線リモコン装置、２…赤外線制御装置、３…ホストＣＰＵ(マイクロコンピュータ、４…赤外線受光部、５…学習回路、６…赤外線発信器、７…家電機器、８…赤外線リモコン、９…キーボード、１０…マウス、１１…パルスデータテーブル。

Claims

赤外線発信機からの赤外線信号を受信して電気信号に変換する赤外線受信器と、この赤外線受信器からの信号に基づいて家電機器を制御し、あるいは信号を記憶するためにホストＣＰＵに出力する赤外線制御装置からなる赤外線リモコン装置において、
ホストＣＰＵとの赤外線制御装置との間の通信は、信号を個々のパルスデータ毎に対応させたＰＤ番号のデータ(シーケンスデータ)にエンコードすることにより圧縮して行うことを特徴とする赤外線リモコンデータの通信方法。
エンコードは、パルスデータとＰＤ番号を対応させるテーブルを参照して行うことを特徴とする請求項１記載の赤外線リモコンデータの通信方法。
テーブルは、最大１６種類のパルスデータを格納し、ひとつのＰＤ番号を４ビットで表すことを特徴とする請求項２記載の赤外線リモコンデータの通信方法。
赤外線発信機からの赤外線信号を受信して電気信号に変換する赤外線受信器と、この赤外線受信器からの信号に基づいて家電機器を制御し、あるいは信号を記憶するためにホストＣＰＵに出力する赤外線制御装置からなる赤外線リモコン装置において、
受信した赤外線のパルスデータにＰＤ番号を割り当てたテーブルと、このテーブルを参照して受信した信号をＰＤ番号で表されるシーケンスデータにエンコードする圧縮手段と、ＵＳＢ Ver.1.1のロースピード対応のＵＳＢインターフェースを赤外線受信装置に設けたことを特徴とする学習型赤外線リモコン装置。