JP2008236734A - データ受信装置、その制御プログラムおよび該制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、データ送受信システムならびに制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することを可能にする。
【解決手段】所定の基準に従って、光ノイズの影響の多寡に応じた通信条件の良否を判定するノイズ統計処理部33と上記判定の結果が良好であった場合には、上記通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択し、上記判定の結果が良好でなかった場合には、上記データフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択する受信モード切替処理部34とを備える
【選択図】図1
【解決手段】所定の基準に従って、光ノイズの影響の多寡に応じた通信条件の良否を判定するノイズ統計処理部33と上記判定の結果が良好であった場合には、上記通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択し、上記判定の結果が良好でなかった場合には、上記データフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択する受信モード切替処理部34とを備える
【選択図】図1
Description
本発明は、複数の信号形式を用いるプロトコルに基づいてデータを受信するデータ受信装置、その制御プログラムおよび該制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、データ送受信システムならびに制御方法に関するものであり、特に、光を通信媒体とするデータ受信装置、その制御プログラムおよび該制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、データ送受信システムならびに制御方法に関するものである。
近年では、デジタルカメラ、特にデジタルカメラ機能を有するカメラ付き携帯電話の普及に伴って、写真を画像データとして取り扱うことが広く行われるようになってきている。また、これに対応して、デジタルカメラ、携帯電話などから画像データを取り込み、当該画像データを表示するテレビ、または当該画像データを印刷するプリンタなどの機器も増えてきている。
一方、画像データのように容量の大きいデータを情報機器同士でやり取りする機会が増えるのに伴い、無線通信によって容量の大きいデータを転送する技術も普及してきているが、無線通信の中でも赤外線通信が下記の利点により、特に普及してきている。
(1)電波のような法規制がなく、世界共通の通信方式が可能である点。
(2)小型、軽量、低コストで送受信装置を構成でき、低消費電力でデータの送受信が可能である点。
(3)光の直進性のため、不必要な情報漏洩が少ないとともに、干渉も少なく、空間利用効率が高い点。
(1)電波のような法規制がなく、世界共通の通信方式が可能である点。
(2)小型、軽量、低コストで送受信装置を構成でき、低消費電力でデータの送受信が可能である点。
(3)光の直進性のため、不必要な情報漏洩が少ないとともに、干渉も少なく、空間利用効率が高い点。
例えば、業界団体であるIrDA(Infrared Data Association)により標準化されたIrDA Standard(IrDA規格)は、いくつかのレイヤー(ハードウェア層、データリンク層、プロトコル層)規格に分かれており、数メートルというPAN(Personal Area Network)の範囲内での携帯電話、携帯情報端末、ノートPC、デジタルカメラ、プリンタ、電子腕時計等の間でのデータ転送に広く用いられている。
しかしながら、従来のIrDA規格の通信方法では、通信相手の機器のサーチ、識別、ネゴシエーションといった、相互に通信ができることを確認する作業を繰り返す双方向通信であるため、上述の作業を繰り返す際の通信速度が比較的低速に規定されるという問題点があった。また、従来のIrDA規格の通信方法では、上述の作業に伴う待ち時間も存在するため、上述の作業が通信処理全体の時間の増加の要因になるという問題点があった。
赤外線通信においては、利用者自身が送信側装置の発光部を受信側装置の受光部に向けた状態でデータの送信を行うことが多く、通信先の装置をサーチする処理を必ずしも必要としない場合も多い。従って、赤外線通信において受信可能な機器をサーチする処理を必ずしも必要としない場合に、データ通信の高速化を実現する手段として、例えば特許文献1では、IrDA規格に従った通信とIrDA規格に従わない通信とが切り替え可能なデータ送信装置が開示されている。すなわち、特許文献1に開示のデータ送信装置では、送信対象となる画像データを管理する管理情報を含む管理パケットの送信に応じた装置が存在した場合に、赤外線通信において受信可能な機器をサーチする処理を行わずにデータ送信を行う構成になっている。
他にも、赤外線通信において受信可能な機器をサーチする処理を必ずしも必要としない場合に、赤外線通信においてデータ通信の高速化を実現する手段として、IrSimpleShot(登録商標)またはIrSS(登録商法)と略称される片方向通信モードを用いる通信方法が提案されている。なお、IrSSを用いる赤外線通信では、低速なSIR(serial infrared)モードの通信情報通知フレームであるSNRM(Set Normal Response Mode)フレームをFIR(fast infrared)モードのUI(Unnumbered Information)フレームの送信に先駆けて送信することによって、FIRフレームのビットレートの情報を受信先に通知し、後にUIフレームを送信する構成になっている。
また、赤外線通信と同様な性質をもつ可視光通信による通信も検討されており、特にIrSSと同様に片方向通信への適用が期待されている。
特開2005−347836号公報(平成17年12月15日公開)
しかしながら、上記IrSSを用いる赤外線通信では、冷陰極管を用いた液晶テレビ、プラズマテレビ、インバータタイプの蛍光灯などから放射される赤外線による赤外線ノイズの影響によって、データ受信が困難になる可能性がある。赤外線ノイズによって、データ受信が困難になる理由については、以下に述べるとおりである。
まず、上述したように、IrSSを用いる赤外線通信では、低速なSIRモードの通信情報通知フレームであるSNRMフレームをFIRモードのUIフレームの送信に先駆けて送信する構成になっている。しかしながら、上記SIRモードは、図5に示すように、104μsec程度の区間にデータビットが0であれば1.41μsecから22.13μsec程度のパルスを送り、データビットが1であればパルスを送らないという変調方式であるため、インバータタイプの蛍光灯が受信装置の近くにある場合などといった、数〜十数μsec程度のパルス状の赤外線ノイズが多い環境では、SIRモードで受信されるSNRMフレームがノイズ信号に埋れて受信できなくなることがある。そして、SIRモードで受信されるSNRMフレームがノイズ信号に埋れて受信できなくなる結果として、受信装置側でFIRモードでのデータ受信に切り替えられず、FIRモードで送信されたデータ(UIフレーム)の受信ができなくなるため、赤外線ノイズによってデータ受信が不能になる場合が生じる。
また、冷陰極管を用いた液晶テレビ、プラズマテレビなどの、赤外線ノイズを放射する機器が受信装置であった場合にも、放射された赤外線が人体または周辺物に反射し、上述したのと同様の赤外線ノイズとしてIrSSを用いる赤外線通信を妨害することが知られている。なお、IrSSを用いる赤外線通信では、送信側端末をユーザが保持し、受信装置側の赤外線受信部に20cm程度から1m程度まで近接して操作するために、特に人体による反射で生じる赤外線ノイズの影響が顕著となる。他にも、冷陰極管温度が0〜10度以下の温度で赤外線ノイズが増加する現象も知られており、低温環境で液晶テレビの電源を投入すると、冷陰極管温度が上昇して赤外線ノイズの影響が低下するまでに10分程度要する場合があることも判明している。
さらに、上記特許文献1に開示のデータ送信装置についても、IrDA規格に従わない通信として、管理パケットの伝送(通信情報通知フレーム伝送)と画像データの伝送(データフレーム伝送)とに異なる信号形式を用いる片方向の赤外線通信を利用する場合には、上述したのと同様に、赤外線ノイズによってデータ受信が困難になる可能性がある。すなわち、IrSSを用いる赤外線通信のように、通信情報通知フレーム伝送に、データフレーム伝送に用いるよりも赤外線ノイズの影響に弱い信号形式を用いる場合には、赤外線ノイズによってデータ受信が困難になる場合が生じる。今後開発されるであろう赤外線通信の技術も、IrSSと同様にIrDA規格化からの派生として仕様が定められる可能性が高く、同様な性質を持つことになると予想される。さらに、変調方式が同じであっても誤り訂正符号、例えばリードソロモン符号によるエラー回復を導入することによってノイズ耐性を向上させることも考えられる。しかしながら、これまでの規格との互換性を保つため、最初に伝送される通信情報通知フレームの信号形式を変更することは簡単ではなく、上述したように通信情報通知フレームは伝送できないがデータフレームは伝送できるような状況が発生する可能性が高い。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することを可能にし得るデータ受信装置、その制御プログラムおよび該制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、データ送受信システムならびに制御方法を提供することにある。
本発明のデータ受信装置は、上記課題を解決するために、後続するデータフレーム伝送の伝送条件を通知するものである通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とにそれぞれ異なる信号形式を用いる光通信プロトコルに従ってデータ受信を行うデータ受信装置であって、データ受信に対する光ノイズの影響の多寡に応じた通信条件の良否を判定する通信条件判定手段と、上記判定の結果が良好であった場合には、上記通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択し、上記判定の結果が良好でなかった場合には、上記データフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択する信号形式切替手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明の制御方法は、上記課題を解決するために、後続するデータフレーム伝送の伝送条件を通知するものである通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とにそれぞれ異なる信号形式を用いる光通信プロトコルに従ってデータ受信を行うデータ受信装置の制御方法であって、通信条件判定手段によって、データ受信に対する光ノイズの影響の多寡に応じた通信条件の良否を判定する通信条件判定工程と、信号形式切替手段によって、上記判定の結果が良好であった場合には、上記通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択し、上記判定の結果が良好でなかった場合には、上記データフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択する信号形式切替工程とを含むことを特徴としている。
上記の発明によれば、光ノイズの影響が少ない場合を通信条件が良好であると通信条件判定手段が判定すれば、光ノイズの影響の弱いときに信号形式切替手段が通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。また、光ノイズの影響が多い場合を通信条件が良好でないと通信条件判定手段が判定すれば、光ノイズの影響の強いときに信号形式切替手段がデータフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。
よって、通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式がデータフレーム伝送に用いる信号形式よりも光ノイズの影響によって通信エラーが生じやすい場合、光ノイズの影響の強いときに光ノイズの影響によって通信エラーが生じにくいデータフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。
また、データフレーム伝送に用いる信号形式に対して1〜3種類程度の少数のビットレートがほぼ独占的に定められていれば、当該ビットレートに限定したデータ受信を行うことによって、データフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信でデータフレームを受信することが可能になる。すなわち、データフレーム伝送に先駆けてデータフレーム伝送の伝送条件を通知する通信情報通知フレーム伝送がなくてもデータフレームを受信することが可能になる。従って、光ノイズの影響によって、通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信で通信エラーが生じる可能性が高い場合であっても、データフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することによって、データフレームを受信することが可能になる。その結果、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
また、例えばIrSSを用いる赤外線通信に本発明を適用した場合には、赤外線ノイズの影響によって通信エラーが生じやすいSIRフレームのデータ受信と赤外線ノイズの影響によって通信エラーが生じにくいFIRフレームのデータ受信とを切り替えることによって、IrSSを用いた赤外線通信でのデータ受信をより確実に行うことを可能にする。すなわち、赤外線ノイズが多発してSIRフレームの受信が困難な環境であっても、所定のビットレートに限定したFIRモード(FIRとして規定されているプロトコルに従ったデータ受信を行うモード)に切り替えてFIRフレームを受信することによって、IrSSを用いた赤外線通信でのデータ受信をより確実に行うことが可能になる。これは、IrSSの規格ではビットレートとしては9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps、576000bps、1152000bps、4Mbps、16Mbpsがあるものの、市場に流通しているIrSS対応の送信機器では、UIフレームのビットレートとして4Mbpsのビットレートを使用しているので、SNRMフレームが受信できなかった場合であっても、4MbpsのFIRモードを設定すれば問題なくデータ受信できることによるものである。
また、赤外線ノイズ量が低下すれば、SIRモード(SIRとして規定されているプロトコルに従ったデータ受信を行うモード)に切り替えてSIRフレームの受信待ちの状態に移行するので、赤外線ノイズが多発しない環境であれば、IrSSの規格で規定する通りのデータ受信動作を行うこともできる。この結果、IrSSの規格に準拠しながらエラー耐性のより高いデータ受信装置を実現することができる。
ところで、上記データ受信装置は、ハードウェアで実現してもよいし、プログラムをコンピュータに実行させることによって実現してもよい。具体的には、本発明に係る制御プログラムは、データ受信装置としてコンピュータを動作させるプログラムであり、本発明に係る記録媒体には、当該プログラムが記録されている。
これらの制御プログラムがコンピュータによって実行されると、当該コンピュータは、データ受信装置として動作する。従って、上記データ受信装置と同様に、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
また、本発明のデータ受信装置では、前記通信情報通知フレームは誤り訂正符号を含まない通信フレームであり、前記データフレームは誤り訂正符号を含むことによって光ノイズへの耐性を向上させた通信フレームであることが好ましい。
これにより、通信情報通知フレームは誤り訂正符号を含まないのに対して、データフレームは誤り訂正符号を含むので、データフレーム伝送は通信情報通知フレーム伝送よりも光ノイズの影響によって通信エラーが生じにくいことになる。よって、光ノイズの影響によって、通信情報通知フレーム伝送で通信エラーが生じる可能性が高い場合であっても、より光ノイズの影響によって通信エラーが生じにくいデータフレーム伝送に応じたデータ受信を信号形式切替手段が選択することが可能になるので、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
また、本発明のデータ受信装置では、前記通信条件判定手段は、光ノイズによって生じる通信エラーを検出する通信エラー検出手段と、上記通信エラー検出手段によって検出される通信エラーの頻度を求め、上記頻度が所定の閾値以下であるか否かに従って前記通信条件の良否を判定する統計処理手段とからなっていることが好ましい。
これにより、通信エラー検出手段が光ノイズによって生じる通信エラーを検出し、統計処理手段が検出される通信エラーの頻度を求め、上記頻度が所定の閾値以下であるか否かに従って前記通信条件の良否を判定するので、通信条件判定手段が光ノイズによって生じる通信エラーの頻度に応じて通信条件の良否を判定することが可能になる。よって、光ノイズによって通信エラーが生じる頻度が少ない場合を通信条件が良好であると統計処理手段が判定するとすれば、光ノイズによって通信エラーが生じる頻度が少ないときに信号形式切替手段が通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。また、光ノイズによって通信エラーが生じる頻度が多い場合を通信条件が良好でないと統計処理手段が判定するとすれば、光ノイズによって通信エラーが生じる頻度が多いときに信号形式切替手段がデータフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。
従って、光ノイズの影響によって、通信情報通知フレーム伝送に応じたデータ受信で通信エラーが生じる可能性が高い場合であっても、データフレームを受信することが可能になる。その結果、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
また、本発明のデータ受信装置では、前記データ受信装置は、前記データフレーム伝送によって送信される画像データをもとに画像を表示する画像表示部をさらに備えることが好ましい。
これにより、データ受信装置で画像データを受信した場合に、上記画像データをもとに画像表示部で画像を表示することが可能になる。
また、本発明のデータ受信装置では、前記通信情報通知フレーム伝送にはRZI変調方式を用いた光を用い、前記データフレーム伝送には4PPM変調方式を用いた光を用いることが好ましい。
なお、光通信において、RZI変調方式は4PPM変調方式よりも光ノイズの影響によって通信エラーが生じやすいことが知られている。
これにより、光ノイズの影響によって、RZI変調方式を用いた通信情報通知フレーム伝送で通信エラーが生じる可能性が高い場合であっても、より光ノイズの影響によって通信エラーが生じにくい4PPM変調方式を用いたデータフレーム伝送に応じたデータ受信を信号形式切替手段が選択することが可能になるので、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
また、本発明のデータ受信装置では、前記通信情報通知フレーム伝送にはRZI変調方式を用いた光を用い、前記データフレーム伝送にはHHH(1,13)変調方式を用いた光を用いることが好ましい。
なお、光通信において、RZI変調方式はHHH(1,13)変調方式よりも光ノイズの影響によって通信エラーが生じやすいことが知られている。
これにより、光ノイズの影響によって、RZI変調方式を用いた通信情報通知フレーム伝送で通信エラーが生じる可能性が高い場合であっても、より光ノイズの影響によって通信エラーが生じにくいHHH(1,13)変調方式を用いたデータフレーム伝送に応じたデータ受信を信号形式切替手段が選択することが可能になるので、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
また、本発明のデータ受信装置では、前記通信に用いる光は赤外線であることが好ましい。
これにより、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とを赤外線通信によって行うことが可能になる。
また、本発明のデータ受信装置では、前記通信条件判定手段は、前記データ受信装置への電源投入からの経過時間を計測し、上記経過時間が所定の時間以下である場合に前記通信条件を良好でないと判定する計時手段からなっていることが好ましい。
これにより、計時手段がデータ受信装置への電源投入からの経過時間を計測し、上記経過時間が所定の時間以下である場合には、通信条件を良好でないと判定することが可能になる。
なお、データ受信装置が液晶ディスプレイを備えている場合など、液晶ディスプレイの冷陰極管が低温のときに放射する赤外線がノイズ源となって、赤外線通信において通信エラーを生じさせることが知られているとともに、データ受信装置に電源が投入され、自己の発光エネルギーの放出によって当該冷陰極管から放射される赤外線が時間の経過に従って減少することが知られている。よって、冷陰極管から放射される赤外線が当該ノイズ源にならない程度に抑えられる温度にまで当該冷陰極管の温度が上がるのにかかる時間を上記所定の時間とすれば、赤外線ノイズによって通信エラーが生じる可能性が高いときに信号形式切替手段がデータフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。
従って、赤外線ノイズの影響によって、通信情報通知フレーム伝送に応じたデータ受信で通信エラーが生じる可能性が高い場合であっても、データフレームを受信することが可能になる。その結果、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる赤外線通信において、赤外線ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
また、本発明のデータ受信装置では、前記通信条件判定手段は、温度を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段によって検出される温度の値が所定の閾値以下であるか否かに従って前記通信条件の良否を判定する温度判定処理手段からなっていることが好ましい。
これにより、温度検出手段が検出した温度の値が所定の閾値以下であるか否かに従って通信条件の良否を判定するので、通信条件判定手段が温度検出手段で検出した温度の値に応じて通信条件の良否を判定することが可能になる。
なお、データ受信装置が液晶ディスプレイを備えている場合などでは、液晶ディスプレイの冷陰極管が低温のときに放射する赤外線がノイズ源となって、赤外線通信において通信エラーを生じさせることが知られているとともに、当該冷陰極管の温度が上がることにより、当該冷陰極管から放射される赤外線が減少することが知られている。よって、冷陰極管から放射される赤外線が当該ノイズ源にならない程度に抑えられる温度の値を上記所定の閾値とし、上記所定の閾値以下でない場合を通信条件が良好であると温度判定処理手段が判定するとすれば、赤外線ノイズによって通信エラーが生じる可能性が低いときに信号形式切替手段が通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。また、上記所定の閾値以下である場合を通信条件が良好でないと温度判定処理手段が判定するとすれば、赤外線ノイズによって通信エラーが生じる可能性が高いときに信号形式切替手段がデータフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。
従って、赤外線ノイズの影響によって、通信情報通知フレーム伝送に応じたデータ受信で通信エラーが生じる可能性が高い場合であっても、データフレームを受信することが可能になる。その結果、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる赤外線通信において、赤外線ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
また、本発明のデータ受信装置では、赤外線ノイズを発する画像表示部をさらに備え、前記温度検出手段は、上記画像表示部の温度を検出することが好ましい。
これにより、温度検出手段が検出した画像表示部の温度の値が所定の閾値以下であるか否かに従って通信条件の良否を判定するので、通信条件判定手段が温度検出手段で検出した画像表示部の温度の値に応じて通信条件の良否を判定することが可能になる。
なお、画像表示部が液晶ディスプレイである場合などでは、液晶ディスプレイの冷陰極管が低温のときに放射する赤外線がノイズ源となって、赤外線通信において通信エラーを生じさせることが知られているとともに、当該冷陰極管の温度が上がることにより、当該冷陰極管から放射される赤外線が減少することが知られている。よって、冷陰極管から放射される赤外線が当該ノイズ源にならない程度に抑えられる温度の値を上記所定の閾値とし、上記所定の閾値以下でない場合を通信条件が良好であると温度判定処理手段が判定するとすれば、赤外線ノイズによって通信エラーが生じる可能性が低いときに信号形式切替手段が通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。また、上記所定の閾値以下である場合を通信条件が良好でないと温度判定処理手段が判定するとすれば、赤外線ノイズによって通信エラーが生じる可能性が高いときに信号形式切替手段がデータフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。
従って、赤外線ノイズの影響によって、通信情報通知フレーム伝送に応じたデータ受信で通信エラーが生じる可能性が高い場合であっても、データフレームを受信することが可能になる。その結果、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる赤外線通信において、赤外線ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
本発明のデータ送受信システムは、上記課題を解決するために、前記のいずれかのデータ受信装置と、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とにそれぞれ異なる信号形式を用いる光通信プロトコルに従って上記データ受信装置に対してデータ送信を行うデータ送信装置とを備えることを特徴としている。
上記の発明によれば、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することが可能になる。
本発明によれば、光ノイズの影響が少ない場合を通信条件が良好であると通信条件判定手段が判定すれば、光ノイズの影響の弱いときに信号形式切替手段が通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。また、光ノイズの影響が多い場合を通信条件が良好でないと通信条件判定手段が判定すれば、光ノイズの影響の強いときに信号形式切替手段がデータフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。
よって、通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式がデータフレーム伝送に用いる信号形式よりも光ノイズの影響によって通信エラーが生じやすい場合、光ノイズの影響の強いときに光ノイズの影響によって通信エラーが生じにくいデータフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択することが可能になる。すなわち、光ノイズの影響によって、通信情報通知フレーム伝送に応じたデータ受信で通信エラーが生じる可能性が高い場合であっても、データフレーム伝送に先駆けた通信情報通知フレーム伝送によるデータフレーム伝送の伝送条件の通知なしでデータフレームを受信することが可能になる。
従って、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することを可能にし得るという効果を奏する。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図7に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下に示す本実施の形態では、IrSSを用いる赤外線通信によって、カメラ付き携帯電話に保存されている画像データを液晶テレビに送信する場合を例に挙げて説明を行う。
本発明の一実施形態について図1ないし図7に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下に示す本実施の形態では、IrSSを用いる赤外線通信によって、カメラ付き携帯電話に保存されている画像データを液晶テレビに送信する場合を例に挙げて説明を行う。
最初に、図2を用いて、データ送受信システム1の構成の概要について説明を行う。図2は、本実施の形態におけるデータ送受信システム1の概略図である。また、データ送受信システム1は、上記のカメラ付き携帯電話に含まれる赤外線通信装置(以下、「データ送信装置」とする)2、および上記の液晶テレビに含まれる赤外線通信装置(以下、「データ受信装置」とする)3を備えた構成となっている。
まず、データ送信装置2は、上述したようにカメラ付き携帯電話に含まれるものであって、赤外線を通信媒体としてデータをワイヤレス通信する機能を有するものである。また、データ受信装置3は、上述したように液晶テレビに含まれるものであって、赤外線を通信媒体としてデータをワイヤレス通信する機能を有するものである。
次に、図3を用いて、データ送信装置2の構成の概要について説明を行う。図3は、本実施の形態におけるデータ送信装置2の概略的構成を示す機能ブロック図である。データ送信装置2は、図3に示すように、入力I/F部21、通信制御部22、記憶部23、送信データ特定部24、送信フレーム処理部25、送信装置側通信I/F部26、およびSIR/FIR発光部27を備えている。なお、ここでは、画像データとしてJPEGデータを送信する場合を例に挙げている。
まず、入力I/F部21は、上述した携帯電話において、キー操作などによるユーザからのコマンドの入力を受け付けるインターフェイスである。なお、利用者からのコマンドの入力としては、例えば、送信を行うJPEGデータの選択、およびJPEGデータの送信の実行などのコマンドの入力がある。
通信制御部22は、送信を行うJPEGデータとして入力I/F部21で選択を受け付けたJPEGデータを記憶部23から読み出すように、送信データ特定部24に指示を行うものである。また、通信制御部22は、記憶部23から読み出したJPEGデータを、IrSS規格に規定された手順に従ってデータ受信装置3へ送信する制御を行うものである。
記憶部23は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性の記憶手段によって構成されるものである。なお、記憶部23に記憶される内容としては、JPEGデータ等の画像データ、制御プログラム、OS(Operating System)プログラム、上記カメラ付き携帯電話における各種情報などが含まれる。また、送信データ特定部24は、記憶部23に記憶されているJPEGデータから、通信制御部22の指示に従ったJPEGデータを特定して送信フレーム処理部25に送るものである。
送信フレーム処理部25は、通信制御部22からの指示に従ってIrSS規格のフレームを生成するものである。IrSSの規格でのフレームの生成について詳細に説明を行うと以下の通りである。まず、送信フレーム処理部25は、送信データ特定部24からJPEGデータが送られてくると、通信情報通知フレームであるSNRMフレームを生成して、送信装置側通信I/F部26に送る。そして、SNRMフレームが送り出された後、IrSSの規格では最小50msec待ってからJPEGデータをUIフレームで送り出す。なお、送信フレーム処理部25では、JPEGデータをフレームに分割し、IrSSのUIフレームに詰め込んで、送信装置側通信I/F部26に送り出す。なお、IrSSの規格ではUIフレームとUIフレームとの最小間隔は100μsecである。また、ここで言うところの通信情報通知フレーム(SNRMフレーム)とは、後続のデータフレームのビットレートなど(後続するデータフレーム伝送の伝送条件)を記述した情報を含むものである。
送信装置側通信I/F部26は、通信制御部22からの指示に従ってSIR/FIR発光部27を制御し、データの送信を統括的に行うものである。詳しくは、送信装置側通信I/F部26では、送信フレーム処理部25からSNRMフレームが送り出されてきたときにはSIRモードとなって、SIR/FIR発光部27をSIRモードに設定する。また、送信装置側通信I/F部26では、送信フレーム処理部25からUIフレームが送り出されてきたときにはFIRモードとなって、SIR/FIR発光部27をFIRモードに設定する。なお、ここで言うところのSIRモードとは、SIRとして規定されているプロトコルに従った通信(データの送受信)を行うための設定を表しており、FIRモードとは、FIRとして規定されているプロトコルに従った通信(データの送受信)を行うための設定を表している。
そして、SIR/FIR発光部27は、赤外線通信を行うための発光モジュール(発光素子)であり、データ送信用の赤外線LED(Light emitting diode)によって構成されるものである。すなわち、SIR/FIR発光部27では、赤外線LEDを点滅させることによってデータの送信を行うものである。なお、SIR/FIR発光部27は、SIRモードに設定されている場合には、本実施の形態では、9600bpsのビットレートでSNRMフレームを送出する。また、FIRモードに設定されている場合には、4MbpsのビットレートでUIフレームを送出する。
ここで、図4を用いて、データ送信装置2からデータ受信装置3に送り出されるフレームの説明を行う。図4は、本実施の形態におけるデータ送信装置2からデータ受信装置3へのJPEGデータ送信時のフレームシーケンスの一例を示した図である。なお、図4では、データ送信装置2からデータ受信装置3に送り出されるフレームを時間軸に沿って順に並べて記載している。
図4に示すように、データ送信装置2からデータ受信装置3に送り出されるフレームとしては、最初にSIRフレームが送り出され、後に続いてFIRフレームが順番に送り出される。より詳細には、通信情報通知フレームであるSNRMフレームが送り出された後に、フレーム分割されたJPEGデータに対応するUIフレームとしてのFIRフレームが順番に送り出され、最後にデータ受信装置3でのフレームの受信を終了させる合図としてのDISC(Disconnection)フレームとしてのFIRフレームが送り出される。
また、図5および図6を用いて、RZI(Return to Zero Inversion)変調方式を用いた信号形式における信号と4PPM(4 Pulse Position Modulation)変調方式を用いた信号形式における信号とについて説明を行う。図5は、SIRモードのSIR/FIR発光部27の発光パターン、すなわちRZI変調方式を用いた信号形式における信号を示す図である。また、FIRモードのSIR/FIR発光部27の発光パターン、すなわち4PPM変調方式を用いた信号形式における信号を示す図である。
図5に示すように、SIRモードで扱われる信号形式は、RZI変調方式であり、104μsec程度の期間中の1.41μsecから22.13μsec程度の赤外線パルスの有無によって0、1を示す変調方式である。具体的には、データが0である場合にはパルスが出るのに対して、データが1の場合にはパルスが出ないといった方式である。なお、SIRモードで扱われる信号形式では、データが1の場合が続いてパルスが出ない状態が続くと、デューティが2%程度まで低下し、データ受信装置3側のSIR/FIR受光部31が内蔵するAGC(自動ゲインコントローラ)がゲインを上げてノイズを拾うようになるため、赤外線ノイズの影響を受けやすい(赤外線ノイズの影響によって通信エラーが生じやすい)と言える。
一方、図6に示すように、FIRモードで扱われる信号形式は、4PPM変調方式であり、500nsec程度の期間中の125nsec程度の赤外線パルスの位置によって2ビットのデータを示す変調方式である。なお、図6に示すように、FIRモードで扱われる信号形式では、一定時間発光する赤外線パルスが一定の割合(500nsec程度に1回の割合)で現れるため、デューティは25%固定となり、データ受信装置3側のSIR/FIR受光部31が内蔵するAGC(自動ゲインコントローラ)によって、シグナルをノイズに対して明確に区別することができる。従って、SIRモードで扱われる信号形式に比べて、赤外線ノイズの影響に強い(赤外線ノイズの影響によって通信エラーが生じにくい)と言える。
次に、図1を用いて、データ受信装置3の説明を行う。図1は、データ受信装置3の概略的構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、データ受信装置3は、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部(通信条件判定手段、通信エラー検出手段)32、ノイズ統計処理部(通信条件判定手段、統計処理手段)33、受信モード切替処理部(信号形式切替手段)34、受信フレーム処理部35、デコード部36、および画像表示部(画像表示手段)37を備えている。
まず、SIR/FIR受光部31は、赤外線通信を行うための受光モジュール(受光素子)であり、データ受信用のフォトダイオードによって構成されるものである。すなわち、SIR/FIR受光部31では、フォトダイオードによって赤外線LEDの点滅を検知することによりフレームの受信を行うものである。また、SIR/FIR受光部31は、受信したフレームを受信装置側通信I/F部32に送るものである。なお、SIR/FIR受光部31は、SIRモードとFIRモードとの切り替えが可能になっているものであって、SIRモードに設定されている場合には、SIRフレームであるSNRMフレームを受信し、FIRモードに設定されている場合には、FIRフレームを受信するものである。より詳細には、それぞれの信号形式にあわせて内蔵するアンプのゲインや帯域を切り替えることになる。
また、SIR/FIR受光部31の受光感度の規格はSIRモードとFIRモードとで異なっており、SIRモードでは4μW/cm2、FIRモードでは、10μW/cm2である。なお、SIRモードの通信では、FIRモードよりも弱い赤外光が受信されるのでFIRモードの通信に比べて赤外線ノイズに弱い。
受信装置側通信I/F部32は、受信モード切替処理部34からの指示(モード切替指示)に従ってSIR/FIR受光部31を制御するものである。詳しくは、受信装置側通信I/F部32では、受信モード切替処理部34から、SIRモードへの切替指示を受けた場合に、SIR/FIR受光部31をSIRモードに設定するものである。また、受信装置側通信I/F部32では、受信モード切替処理部34からFIRモードへの切替指示を受けた場合に、SIR/FIR受光部31をFIRモードに設定するものである。また、受信装置側通信I/F部32は、赤外線ノイズによる通信エラーを検出するものである。具体的には、単にノイズパルスであった場合には、SIRモードの通信においては、ストップビットエラー(ストップビットの位置に不正なパルスが検出されることによるフレーミング(バイト同期)エラー)が通信エラーとして検出できる。また、フレームにはCRCデータが付随しているので、正規のデータパケットにノイズがかぶさることでデータが化けて受信された場合には、CRCエラーというノイズイベントとして通信エラーを明確に計数できる。
また、本実施の形態では、例えば通信情報通知フレーム伝送に用いられる信号形式において発生し得ないパルス列を検出した場合に、通信エラーを検出したものとする構成であってもよい。なお、通信情報通知フレーム伝送に用いられる信号形式において発生し得ないパルス列とは、例えば、数msec前後のランダムな間隔で散発的に発生する赤外線パルスである。
ノイズ統計処理部33は、受信装置側通信I/F部32で観測される赤外線ノイズによって生じたデータ送信装置2とデータ受信装置3との間での通信エラーの割合(ノイズ検出頻度)を計測するものである。詳しくは、ノイズ統計処理部33は、過去の所定時間ごとの赤外線ノイズによる通信エラーを記憶しておき、当該所定時間内に所定回数以上の通信エラーを検出したか否か(ノイズ検出頻度が所定量以上であったか否か)を計測して判定(通信条件の良否を判定)し、ノイズ検出頻度が所定量以上であったか否かについての情報(判定結果)を受信モード切替処理部34に送るものである。なお、ここで言うところの所定時間は任意に設定可能な時間であり、ここで言うところの所定回数も任意に設定可能な回数である。IrSS規格にもとづく受信装置の場合、100msec〜200msecに1度以上の頻度でエラーが発生したか否かを判定することが好ましく、上記所定の時間および上記所定の回数としては、この値に基づいて、例えば5secに50度以上のエラーが発生したか否かを判定することが好ましい。
受信モード切替処理部34は、ノイズ統計処理部33からノイズ検出頻度が所定量以上であった旨の情報が送られてきた場合(判定の結果が良好でなかった場合)に、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35に対してFIRモードへの切替指示を出すものである。また、受信モード切替処理部34は、ノイズ統計処理部33からノイズ検出頻度が所定量未満であった旨の情報が送られてきた場合(判定の結果が良好であった場合)に、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35に対してSIRモードへの切替指示を出すものである。なお、受信モード切替処理部34は、所定のビットレートに限定したFIRモードへの切替指示を行う。ここで、言うところの所定のビットレートとは、データ送信装置2とデータ受信装置3との間でのワイヤレス通信として用いられる赤外線通信の規格に応じて設定可能なものであり、IrSSを用いる赤外線通信の場合には、例えば4Mbpsに限定することが好ましい。
受信フレーム処理部35は、SIRモードに切り替えられている(設定されている)場合には、受信装置側通信I/F部32から送られてくるSNRMフレームに記述されているビットレートの情報に応じて、後続するUIフレームを受信できるようにSIR/FIR受光部31および受信装置側通信I/F部32を設定するものである。例えば、後続するUIフレームのビットレートが4Mbpsである旨の情報がSNRMフレームに記述されていた場合には、4MbpsのビットレートのUIフレームを受信できるようにSIR/FIR受光部31および受信装置側通信I/F部32を設定することになる。また、受信フレーム処理部35は、FIRモードに切り替えられている(設定されている)場合には、受信装置側通信I/F部32から送られてくるUIフレームを蓄積し、すべてのUIフレームが集まったところでJPEGデータとして組み立て、JPEGデータをデコード部36に送るものである。
デコード部36は、受信フレーム処理部35から送られてきたJPEGデータをデコードして画像に展開するものである。そして、画像表示部37は、デコード部36で展開された画像を表示するものである。
なお、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35の設定は、デフォルトではSIRモードに設定されているものとする。
次に、図7を用いて、データ受信装置3での動作フローについて説明を行う。図7は、データ受信装置3での動作フローを示すフローチャートである。
まず、ステップS1では、ノイズ統計処理部33が当該所定時間内に所定回数以上の通信エラーを検出したか否かを計測し、所定回数以上の通信エラーを検出していた場合(ステップS1でYes)には、ステップS2に移る。また、所定回数以上の通信エラーを検出していなかった場合(ステップS1でNo)には、ステップS7に移る。
ステップS2では、受信モード切替処理部34が、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35をFIRモードに設定してUIフレームの受信を待つ。そして、ステップS3では、データ送信装置2から送信されてくるUIフレームをSIR/FIR受光部31で順番に受信し、受信装置側通信I/F部32を介して受信フレーム処理部35に送って蓄積していく。
続いて、ステップS4では、UIフレームを最後まで受信できた場合(ステップS4でYes)には、ステップS5に移る。また、UIフレームを最後まで受信できなかった場合(ステップS4でNo)には、ステップS2に戻ってフローを繰り返す。なお、ここで言うところのUIフレームを最後まで受信できた場合とは、上述したDISCフレームがSIR/FIR受光部31で受信できた場合を表している。
ステップS5では、受信フレーム処理部35が、蓄積したUIフレームをJPEGデータとして組み立ててステップS6に移る。ステップS6では、組み立てられたJPEGデータをデコード部36がデコードして画像を展開し、画像表示部37が展開された画像を表示してフローを終了する。
また、ステップS7では、受信モード切替処理部34が、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35をSIRモードに設定してSNRMフレームの受信を待つ。続いて、ステップS8では、データ送信装置2から送信されてくるSNRMフレームをSIR/FIR受光部31で受信した場合(ステップS8でYes)には、受信装置側通信I/F部32を介して受信フレーム処理部35に送り、ステップS9に移る。また、SNRMフレームをSIR/FIR受光部31で受信しなかった場合には、ステップS1に戻ってフローを繰り返す。
ステップS9では、受信モード切替処理部34が、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35をSNRMフレームで指定された通信モードに設定してUIフレームの受信を待つ。そして、ステップS10では、データ送信装置2から送信されてくるUIフレームをSIR/FIR受光部31で順番に受信し、受信装置側通信I/F部32を介して受信フレーム処理部35に送って蓄積していく。
続いて、ステップS11では、UIフレームを最後まで受信できた場合(ステップS11でYes)には、ステップS5に移る。また、UIフレームを最後まで受信できなかった場合(ステップS11でNo)には、ステップS9に戻ってフローを繰り返す。
なお、ステップS7〜ステップS11に続いてステップS5、ステップS6と流れるフローは、IrSSを用いた従来のデータ受信装置での動作フローと同様のフローである。
本実施の形態のデータ受信装置3は、通信情報通知フレームとデータフレームとが異なる通信速度および変調方式で通信を行う通信系に用いられるものであって、通信情報通知の送信は低速度通信で行い、データフレームの送信は高速度通信で行う通常受信モードを備えるとともに、低速度通信のほうが赤外線ノイズの影響をより強く受け取るような系において低速度通信での赤外線ノイズの影響によって生じる通信エラーを検出するノイズ検出部(受信装置側通信I/F部32)を持ち、ノイズ検出部において前記所定回数以上の通信エラーを検出した場合、予め定めた受信速度の高速度受信でデータフレームのみを受信する高速度受信モードに移行し、データフレームのみの受信を行うものである。
以上の構成によれば、赤外線ノイズが多発してSIRフレームの受信が困難な環境であっても、FIRモードに切り替えてUIフレームを受信することによって、IrSSを用いた赤外線通信でのデータ受信をより確実に行うことが可能になる。これは、IrSSの規格ではビットレートとしては9600bps、9600kbps、19200kbps、38400kbps、57600kbps、115200kbps(以上SIR)、4Mbps(FIR)があるものの、市場に流通しているIrSS対応の送信機器では、UIフレームのビットレートとして4MbpsのFIRを使用しているので、SNRMフレームが受信できなかった場合であっても、FIRモードを設定すれば問題なくデータ受信できることによるものである。
また、赤外線ノイズ量が低下すれば、SIRモードに切り替えてSIRフレームの受信待ちの状態に移行するので、赤外線ノイズが多発しない環境であれば、IrSSの規格で規定する通りのデータ受信動作を行うこともできる。この結果、IrSSの規格に準拠しながらエラー耐性のより高いデータ受信装置を実現することができる。
なお、IrDA規格およびIrSS規格では0.576Mbps、1.152MbpsのMIRという信号形式も規定されているが、これらはデューティが2.5%と小さく、SIRと同様の性質をもつ信号形式であり、これまでの説明におけるSIRに関する記述が対応するものである。一方、16MbpsのVFIRはデューティが最低8.3%と比較的大きく、FIRと同様の性質を持つ信号形式であり、これまでの説明におけるFIRに関する記述が対応するものである。
UIフレームがFIRで伝送されるか、VFIRで伝送されるか、について予測できない場合には、データ受信装置3を図8に示すような構成とすればよい。まず、図8に示すVFIR通信I/F部38は、VFIRフレーム専用の通信I/F部である。ノイズ統計処理部33からノイズ検出頻度が所定量以上であった旨の情報が送られてきた結果、受信モード切替処理部34からの切替指示により、受信装置側通信I/F部32がFIRモードに切替わっている場合、またはSNRMフレームを解析した結果、UIフレームがVFIR伝送されることが判明した場合に、VFIR形式の信号がSIR/FIR受光部31から入力されるとVFIRフレームを受信フレーム処理部35に入力する。FIRフレームとVFIRフレームとは信号の形式が異なるので、受信装置側通信I/F部32がVFIRフレームをFIRフレームと誤って認識すること、逆にVFIR通信I/F部38がFIRフレームをVFIRフレームと誤って認識することはない。よって、受信装置側通信I/F部32またはVFIR通信I/F部38のいずれかからのみフレームが出力されて受信フレーム処理部35に入力されるので、受信フレーム処理部35が誤動作するおそれはない。なお、上述した構成では、SIR/FIR受光部31について、FIRモードの場合にFIRフレームとVFIRフレームのいずれの赤外線信号であっても受信できるように内蔵アンプを設計する必要がある。また、UIフレームがFIRで伝送されるか、VFIRで伝送されるか、について予測できない場合に、データ受信装置3がユーザの指示により、FIRで伝送されるか、VFIRで伝送されるかを切り替える構成であってもよい。この場合、データ受信装置3では、例えば液晶ディスプレイに表示される受信待ち受け画面から図11に示すメニュー(受信設定画面)が呼び出され、ユーザの指示により上記伝送の設定(切り替え)が行われる。なお、図11は、液晶ディスプレイに表示される受信設定画面の一例を示す図である。
ここでは、IrSSを用いた赤外線通信を例に挙げて説明を行ったが、必ずしもこれに限らない。例えば、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式(異なる通信速度および/または変調方式)を用いる光通信を用いる場合であるとともに、データフレーム伝送に用いる信号形式に対して1〜3種類程度の少数のビットレートがほぼ独占的に定められている場合であって、通信情報通知フレームの伝送に用いる信号形式がデータフレームの伝送に用いる信号形式よりも赤外線、可視光などの光ノイズの影響に弱い(光ノイズの影響によって通信エラーを起こしやすい)場合にも、光ノイズの影響によって通信エラーを起こしやすい場合に、データフレーム伝送に用いる信号形式によるデータ受信に切り替えることが可能になるので、本発明が有効である。すなわち、光ノイズが多発して通信情報通知フレームの受信が困難な環境であっても、所定のビットレートに限定したモードに切り替えてデータフレームを受信することによって、当該光通信でのデータ受信をより確実に行うことが可能になる。
さらに、誤り訂正符号によってデータフレームのノイズ耐性を向上させるような通信プロトコル、すなわち、通信情報通知フレームでは誤り訂正が行われず、データフレームについてのみ誤り訂正が行われる通信プロトコルにも適用可能である。誤り訂正符号については公知の技術であるため詳細な説明は省略するが、誤り訂正符号として例えばリードソロモン符号などを利用することができる。また、パルス状に発生する赤外線ノイズの影響によるエラーは通信フレーム中にランダムに発生するため、誤り訂正情報を独立した通信フレームによって伝送するのではなく、誤り訂正用の情報が付加された通信フレームとして(各通信フレームに誤り訂正用の情報を付加して)伝送するのが好ましい。但し、現時点で標準化されているIrDAの通信フレームは誤り訂正を考慮した構造となっていないため、図12に示すように、誤り検出情報(例えばCRCデータ)の代わりに誤り訂正情報が付加された新しい通信フレームを採用する必要がある。なお、図12は、誤り検出情報を含むIrDAの通信フレームと、当該誤り検出情報の代わりに誤り訂正情報が付加された新しい通信フレーム(誤り訂正情報付きフレーム)とを示す図である。
また、以上の構成によれば、液晶ディスプレイなどの画像表示部分にガラス製赤外線ノイズフィルタを取り付けるなど、コストアップの原因になる対応を、赤外線ノイズの低減のために行わなくてもよくなるという効果を奏する。
なお、通信情報通知フレーム伝送、データフレーム伝送などの通信に用いる媒体は赤外線に限定されるものではなく、例えば可視光を用いた通信でもSIR/FIR発光部27とSIR/FIR受光部31とを可視光に対応した発光部、受光部に交換するだけで適用可能である。可視光通信ではインバータ式の蛍光灯が近くにある場合など赤外線通信以上にノイズが多くなる条件が揃いやすいため、本発明の効果が大きい。
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図9に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明の他の実施の形態について図9に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態のデータ受信装置3aは、前記実施の形態1のデータ受信装置3の構成に対して、通信エラーの割合に応じてデータ受信装置側でのSIRモードとFIRモードとの切り替えを行う代わりに、検出した温度に応じてデータ受信装置側でのSIRモードとFIRモードとの切り替えを行う点が異なっている。
最初に、図9を用いて、データ受信装置3aの説明を行う。図9は、データ受信装置3aの概略的構成を示す機能ブロック図である。図9に示すように、データ受信装置3aは、ノイズ統計処理部33の代わりに温度検出部(通信条件判定手段、第1温度検出手段、第2温度検出手段)41および温度判定処理部(通信条件判定手段、第1温度判定処理手段、第2温度判定処理手段)42を備えているとともに、受信モード切替処理部34の代わりに受信モード切替処理部(信号形式切替手段)34aを備えている以外は、データ受信装置3と同様の機能ブロックからなっている。
まず、温度検出部41は、画像表示部37の温度を検出するものである。例えば、温度検出部41は、画像表示部37が液晶ディスプレイである場合には、液晶ディスプレイ自体の温度、または液晶ディスプレイの冷陰極管の温度を検出するものである。また、温度検出部41は、検出した温度の情報を温度判定処理部42に送るものである。
続いて、温度判定処理部42は、温度検出部41から送られてきた温度(検出した温度)が所定の閾値以下か否かを判定(通信条件の良否を判定)し、判定結果を受信モード切替処理部34aに送るものである。なお、ここで言うところの所定の閾値とは、任意に設定可能な値であり、画像表示部37が液晶ディスプレイの場合には、液晶ディスプレイから放射される赤外線の温度依存性に応じて設定可能なものである。なお、上記所定の閾値としては数度〜10度程度を設定することが好ましい。
また、受信モード切替処理部34aは、検出した温度が所定の閾値以下であった旨の情報が温度判定処理部42から送られてきた場合(判定の結果が良好でなかった場合)に、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35に対してFIRモードへの切替指示を出すものである。また、受信モード切替処理部34aは、検出した温度が所定の閾値以下でなかった旨の情報が温度判定処理部42から送られてきた場合(判定の結果が良好であった場合)に、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35に対してSIRモードへの切替指示を出すものである。なお、受信モード切替処理部34aは、受信モード切替処理部34と同様に、所定のビットレートに限定したFIRモードへの切替指示を行う。
次に、データ受信装置3aでの動作フローについて説明を行う。なお、データ受信装置3aでは、データ受信装置3とほぼ同様の動作フローに従って処理を行う。
具体的には、ステップS1の代わりに、温度判定処理部42が所定の閾値以下の温度を温度検出部41で検出したか否かを判定し、所定の閾値以下の温度を検出していた場合には、ステップS2に移る処理を行う。また、所定の閾値以下の温度を検出していなかった場合には、ステップS7に移る処理を行う。さらに、データ受信装置3aの動作フローでは、データ受信装置3の動作フローのステップS2に対応するフローにおいて、受信モード切替処理部34の代わりに受信モード切替処理部34aによってステップS2と同様の処理を行う。なお、データ受信装置3の動作フローのステップS2に対応するフロー以降のデータ受信装置3aでの処理については、データ受信装置3のステップS3〜ステップS11と同様の処理を行う。
なお、本実施の形態では、温度検出部41が画像表示部37の温度を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、温度検出部41は、画像表示部37を含む機器、すなわちデータ受信装置3aを含む機器の筐体内の温度を検出する構成であってもよい。また、画像表示部37の周囲、すなわちデータ受信装置3aが含まれる機器の周囲(例えば、半径1メートル以内)の気温を検出する構成であってもよい。さらに、冷陰極管の温度を直接測定するような構成であってもよい。
以上の構成によれば、画像表示部37が液晶ディスプレイである場合、またはデータ受信装置3aを含む機器が液晶ディスプレイを備えている場合など、液晶ディスプレイの冷陰極管が低温のときに放射する赤外線がノイズ源となる場合であっても、当該冷陰極管から放射される赤外線がノイズ源にならない程度に抑えられる温度の値を上記所定の閾値に設定することにより、赤外線ノイズが多発して通信情報通知フレームの受信が困難な環境であっても、所定のビットレートに限定したモードに切り替えてデータフレームを受信することによって、当該赤外線通信でのデータ受信をより確実に行うことが可能になる。
すなわち、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式(異なる通信速度および/または変調方式)を用いる片方向の赤外線通信を用いる場合であるとともに、データフレーム伝送に用いる信号形式に対して1〜3種類程度の少数のビットレートがほぼ独占的に定められている場合であって、通信情報通知フレームの伝送に用いる信号形式がデータフレームの伝送に用いる信号形式よりも赤外線ノイズの影響に弱い(赤外線ノイズの影響によって通信エラーを起こしやすい)場合には、赤外線ノイズの影響によって通信エラーを起こしやすい場合に、データフレーム伝送に用いる信号形式によるデータ受信に切り替えることが可能になるので、本発明が有効である。
〔実施の形態3〕
本発明の他の実施の形態について図10に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明の他の実施の形態について図10に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態のデータ受信装置3bは、前記実施の形態1のデータ受信装置3の構成に対して、通信エラーの割合に応じてデータ受信装置側でのSIRモードとFIRモードとの切り替えを行う代わりに、データ受信装置への電源投入を開始してからの経過時間に応じてデータ受信装置側でのSIRモードとFIRモードとの切り替えを行う点が異なっている。
最初に、図10を用いて、データ受信装置3bの説明を行う。図10は、データ受信装置3bの概略的構成を示す機能ブロック図である。図10に示すように、データ受信装置3bは、ノイズ統計処理部33の代わりに計時部(通信条件判定手段、計時手段)51を備えているとともに、受信モード切替処理部34の代わりに受信モード切替処理部34bを備えている以外は、データ受信装置3と同様の機能ブロックからなっている。
まず、計時部51は、データ受信装置3bへの電源投入を開始してからの経過時間を計測するものである。また、計時部51は、データ受信装置3bへの電源投入を開始してからの経過時間が所定の時間に達したか否かを判定(通信条件の良否を判定)し、判定結果(計時結果)を受信モード切替処理部34bに送るものである。なお、ここで言うところの所定の時間とは、任意に設定可能な値であり、画像表示部37が液晶ディスプレイの場合には、液晶ディスプレイのサイズに応じて設定可能なものである。
続いて、受信モード切替処理部34bは、経過時間が所定の時間以下であった旨の情報が計時部51から送られてきた場合(判定の結果が良好でなかった場合)に、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35に対してFIRモードへの切替指示を出すものである。また、受信モード切替処理部34bは、経過時間が所定の時間以下でなかった旨の情報が計時部51から送られてきた場合(判定の結果が良好であった場合)に、SIR/FIR受光部31、受信装置側通信I/F部32、および受信フレーム処理部35に対してSIRモードへの切替指示を出すものである。なお、受信モード切替処理部34bは、受信モード切替処理部34と同様に、所定のビットレートに限定したFIRモードへの切替指示を行う。
次に、データ受信装置3bでの動作フローについて説明を行う。なお、データ受信装置3bでは、データ受信装置3とほぼ同様の動作フローに従って処理を行う。
具体的には、ステップS1の代わりに、データ受信装置3bへの電源投入を開始してから、所定の時間が経過したか否かを計時部51で判定し、経過した時間が所定の時間以下であった場合には、ステップS2に移る処理を行う。また、所定の時間が経過していなかった場合には、ステップS7に移る処理を行う。さらに、データ受信装置3bの動作フローでは、データ受信装置3の動作フローのステップS2に対応するフローにおいて、受信モード切替処理部34の代わりに受信モード切替処理部34bによってステップS2と同様の処理を行う。なお、データ受信装置3の動作フローのステップS2に対応するフロー以降のデータ受信装置3bでの処理については、データ受信装置3のステップS3〜ステップS11と同様の処理を行う。
以上の構成によれば、画像表示部37が液晶ディスプレイである場合、またはデータ受信装置3aを含む機器が液晶ディスプレイを備えている場合など、液晶ディスプレイの冷陰極管が低温のときに放射する赤外線がノイズ源となる場合であっても、データ受信装置3bに電源が投入され、自己の発光エネルギーの放出によって当該冷陰極管から放射される赤外線がノイズ源にならない程度に抑えられる温度にまで当該冷陰極管の温度が上がるのにかかる時間を上記所定の時間に設定することにより、赤外線ノイズが多発して通信情報通知フレームの受信が困難な環境であっても、所定のビットレートに限定したモードに切り替えてUIフレームを受信することによって、当該赤外線通信でのデータ受信をより確実に行うことが可能になる。なお、データ受信装置3bに電源が投入され、自己の発光エネルギーの放出によって当該冷陰極管から放射される赤外線がノイズ源にならない程度に抑えられる温度にまで当該冷陰極管の温度が上がるのにかかる時間は、ディスプレイのサイズに依存するが10分程度であるので、上記所定の時間としては10分または10分前後であることが好ましい。
すなわち、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式(異なる通信速度および/または変調方式)を用いる片方向の赤外線通信を用いる場合であるとともに、データフレーム伝送に用いる信号形式に対して1〜3種類程度の少数のビットレートがほぼ独占的に定められている場合であって、通信情報通知フレームの伝送に用いる信号形式がデータフレームの伝送に用いる信号形式よりも赤外線ノイズの影響に弱い(赤外線ノイズの影響によって通信エラーを起こしやすい)場合には、赤外線ノイズの影響によって通信エラーを起こしやすい場合に、データフレーム伝送に用いる信号形式によるデータ受信に切り替えることが可能になるので、本発明が有効である。
なお、本実施の形態では、通信情報通知フレームの伝送用の信号形式にはRZI変調方式を用い、データフレームの伝送用の信号形式には4PPM変調方式を用いる構成について示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、通信情報通知フレームの伝送に用いる信号形式がデータフレームの伝送に用いる信号形式よりも赤外線ノイズの影響に弱い(赤外線ノイズの影響によって通信エラーを起こしやすい)信号形式であれば、通信情報通知フレーム伝送にはRZI(Return to Zero Inversion)変調方式を用い、データフレーム伝送にはHHH(1,13)変調方式を用いるなど、他の組み合わせであってもよい。
また、計時の開始点を電源投入時刻ではなく、冷陰極管への通電開始時刻としてもよい。これにより、低消費電力モードなどの、電源は入っているが冷陰極管には通電されていないような状態を計時することを防ぐことが可能になる。
また、本実施の形態では、データ送信装置2からデータ受信装置3・3a・3bに画像データとしてJPEGデータを送信する構成を例として示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、画像データとしてJPEG以外の方式を用いたデータを送信する構成であってもよいし、画像データだけでなく、テキストデータ、音声データ、動画データなどを送信する構成であってもよい。また、画像データまたは動画データの送信を行わない構成の場合には、画像表示部37の代わりに、画像または動画の表示を行わない表示部を備える構成にしてもよい。
なお、本実施の形態では、データ送信装置2をカメラ付き携帯電話に含み、データ受信装置3・3a・3bを液晶テレビに含む構成を例として示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、データ送信装置2を、カメラ付き携帯電話以外にも、デジタルカメラ、ノートPC、ポータブルオーディオなど各種携帯型情報機器に含む構成であってもよい。また、データ受信装置3・3a・3bを、液晶テレビ以外にも、携帯電話、PDAなどの携帯情報端末、ノートPC、プラズマテレビ、チューナを持たない液晶モニタなどに含む構成であってもよい。
また、本実施の形態では、異なる信号形式は、少なくとも変調方式またはコーディング方式が異なっていることを表している。
なお、受信装置側通信I/F部(通信エラー検出手段)32は、通信情報通知フレーム伝送に用いられる信号形式において発生し得ないパルス列を検出した場合に、上記通信エラーを検出したものとする構成であってもよい。
また、データ受信装置3・3a・3bは、データフレーム伝送によって送信される画像データを受信することが好ましい。これにより、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる片方向の赤外線通信において、赤外線ノイズの影響下であっても、より確実に画像データのデータ受信をすることが可能になる。
なお、データ受信装置3・3a・3bは、上記画像データを蓄積する画像データ蓄積部をさらに備えることが好ましい。これにより、以前に受信した画像を呼び出して再び表示することが可能になる。
最後に、データ受信装置3・3a・3bは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
すなわち、データ受信装置3・3a・3bは、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるデータ受信装置3・3a・3bの制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読取り可能に記録した記録媒体を、データ受信装置3・3a・3bに供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。
また、データ受信装置3・3a・3bを通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
以上のように、本発明のデータ受信装置、その制御プログラムおよび該制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、データ送受信システムならびに制御方法は、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信において、光ノイズの影響下であっても、より確実にデータ受信することを可能にし得る。従って、本発明は、通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とに異なる信号形式を用いる光通信プロトコルに従ってデータ受信を行うデータ受信装置に関連する分野に好適に用いることができる。また、特にIrSimpleShotなど、高速赤外線通信プロトコルにより画像データのような容量の大きいデータを受信できるデータ受信装置に関連する産業分野に好適に用いることができる。
1 データ送受信システム
2 データ送信装置
3 データ受信装置
3a データ受信装置
3b データ受信装置
21 入力I/F部
22 通信制御部
23 記憶部
24 送信データ特定部
25 送信フレーム処理部
26 送信装置側通信I/F部
27 SIR/FIR発光部
31 SIR/FIR受光部
32 受信装置側通信I/F部(通信条件判定手段、通信エラー検出手段)
33 ノイズ統計処理部(通信条件判定手段、統計処理手段)
34 受信モード切替処理部(信号形式切替手段)
34a 受信モード切替処理部(信号形式切替手段)
34b 受信モード切替処理部(信号形式切替手段)
35 受信フレーム処理部
36 デコード部
37 画像表示部(画像表示手段)
38 VFIR通信I/F部
41 温度検出部(通信条件判定手段、温度検出手段)
42 温度判定処理部(通信条件判定手段、温度判定処理手段)
51 計時部(通信条件判定手段、計時手段)
2 データ送信装置
3 データ受信装置
3a データ受信装置
3b データ受信装置
21 入力I/F部
22 通信制御部
23 記憶部
24 送信データ特定部
25 送信フレーム処理部
26 送信装置側通信I/F部
27 SIR/FIR発光部
31 SIR/FIR受光部
32 受信装置側通信I/F部(通信条件判定手段、通信エラー検出手段)
33 ノイズ統計処理部(通信条件判定手段、統計処理手段)
34 受信モード切替処理部(信号形式切替手段)
34a 受信モード切替処理部(信号形式切替手段)
34b 受信モード切替処理部(信号形式切替手段)
35 受信フレーム処理部
36 デコード部
37 画像表示部(画像表示手段)
38 VFIR通信I/F部
41 温度検出部(通信条件判定手段、温度検出手段)
42 温度判定処理部(通信条件判定手段、温度判定処理手段)
51 計時部(通信条件判定手段、計時手段)
Claims (14)
- 後続するデータフレーム伝送の伝送条件を通知するものである通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とにそれぞれ異なる信号形式を用いる光通信プロトコルに従ってデータ受信を行うデータ受信装置であって、
データ受信に対する光ノイズの影響の多寡に応じた通信条件の良否を判定する通信条件判定手段と、
上記判定の結果が良好であった場合には、上記通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択し、
上記判定の結果が良好でなかった場合には、上記データフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択する信号形式切替手段とを備えることを特徴とするデータ受信装置。 - 前記通信情報通知フレームは誤り訂正符号を含まない通信フレームであり、前記データフレームは誤り訂正符号を含むことによって光ノイズへの耐性を向上させた通信フレームであることを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。
- 前記通信条件判定手段は、
光ノイズによって生じる通信エラーを検出する通信エラー検出手段と、
上記通信エラー検出手段によって検出される通信エラーの頻度を求め、上記頻度が所定の閾値以下であるか否かに従って前記通信条件の良否を判定する統計処理手段とからなっていることを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。 - 前記データ受信装置は、前記データフレーム伝送によって送信される画像データをもとに画像を表示する画像表示部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。
- 前記通信情報通知フレーム伝送にはRZI(Return to Zero Inversion)変調方式を用いた光を用い、前記データフレーム伝送には4PPM(4 Pulse Position Modulation)変調方式を用いた光を用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。
- 前記通信情報通知フレーム伝送にはRZI(Return to Zero Inversion)変調方式を用いた光を用い、前記データフレーム伝送にはHHH(1,13)変調方式を用いた光を用いることを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。
- 前記通信に用いる光は赤外線であることを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。
- 前記通信条件判定手段は、
前記データ受信装置への電源投入からの経過時間を計測し、上記経過時間が所定の時間以下である場合に前記通信条件を良好でないと判定する計時手段からなっていることを特徴とする請求項7に記載のデータ受信装置。 - 前記通信条件判定手段は、
温度を検出する温度検出手段と、
上記温度検出手段によって検出される温度の値が所定の閾値以下であるか否かに従って前記通信条件の良否を判定する温度判定処理手段からなっていることを特徴とする請求項7に記載のデータ受信装置。 - 赤外線ノイズを発する画像表示部をさらに備え、
前記温度検出手段は、上記画像表示部の温度を検出することを特徴とする請求項9に記載のデータ受信装置。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載のデータ受信装置の備える前記各手段としてコンピュータを動作させる制御プログラム。
- 請求項11に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のデータ受信装置と、
通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とにそれぞれ異なる信号形式を用いる光通信プロトコルに従って上記データ受信装置に対してデータ送信を行うデータ送信装置とを備えることを特徴とするデータ送受信システム。 - 後続するデータフレーム伝送の伝送条件を通知するものである通信情報通知フレーム伝送とデータフレーム伝送とにそれぞれ異なる信号形式を用いる光通信プロトコルに従ってデータ受信を行うデータ受信装置の制御方法であって、
通信条件判定手段によって、データ受信に対する光ノイズの影響の多寡に応じた通信条件の良否を判定する通信条件判定工程と、
信号形式切替手段によって、上記判定の結果が良好であった場合には、上記通信情報通知フレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択し、
上記判定の結果が良好でなかった場合には、上記データフレーム伝送に用いる信号形式に応じたデータ受信を選択する信号形式切替工程とを含むことを特徴とする制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008029701A JP2008236734A (ja) | 2007-02-19 | 2008-02-08 | データ受信装置、その制御プログラムおよび該制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、データ送受信システムならびに制御方法 |
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JP2007038588 | 2007-02-19 | ||
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011041058A (ja) * | 2009-08-12 | 2011-02-24 | Rohm Co Ltd | 受信回路 |
JP2016167805A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-15 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America | 信号生成方法、信号生成装置およびプログラム |
DE102019102664A1 (de) | 2018-02-16 | 2019-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Parkassistenzvorrichtung |
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2008
- 2008-02-08 JP JP2008029701A patent/JP2008236734A/ja active Pending
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