JP2009005000A

JP2009005000A - 光空間通信装置

Info

Publication number: JP2009005000A
Application number: JP2007162782A
Authority: JP
Inventors: Akimori Kunie; 明守国江
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2009-01-08
Also published as: CN101330330A; US20080317473A1

Abstract

【課題】複数の情報を示す赤外線光信号を受信することが可能な光空間通信装置を提供する。
【解決手段】光空間通信装置１１は、２種類の情報を示すそれぞれの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を含む通信信号Ｌ0を受光して、この通信信号Ｌ0を電気信号Ｓ0に光電変換する受光素子１２と、受光素子１２からの電気信号Ｓ0を入力し、この電気信号Ｓ0から各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2に対応するそれぞれの信号Ｓ1、Ｓ2を抽出して、電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を個別に出力する信号選択部１３とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に搭載されて用いられる光空間通信装置に関する。

周知の様に１９９４年に、赤外線光信号を使って、異なる電子機器間での無線通信を可能にするという赤外線空間通信装置の規格IrDA1.0、IrDA1.1が制定された。規格IrDA1.0では、SIR（９．６K〜１１５Kbps）の物理層が制定され、また規格IrDA1.1では、FIR（４Mbps）の物理層が制定されて、高速な通信が可能となっている（特許文献１、２等を参照）。

更に、IrDAで制定された通信プロトコルを簡単化し、実効通信速度をあげたIr-Simpleプロトコルが実用化され、小型で安価な赤外線空間通信装置が提供されている。

このような規格の通信では、ネットワークを形成する必要がなく、ピア・ツー・ピア（１対１）の通信を簡単に成立させることができ、現在は、主に携帯電話機に搭載されている。あるいは、ボイスユビーク（日本電信電話(株)提供）のように小型端末での音声の再生を実現することができる。
特開２００５−２７７０５４号公報特開２００５−３１８３７５号公報

しかしながら、従来の光空間通信装置では、ピア・ツー・ピアを前提とし、赤外線光信号により１種類の情報しか伝達しておらず、情報伝達効率の更なる向上が求められている。例えば、複数の電子機器からのそれぞれの赤外線信号を同時に受信することは想定されていなかった。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の情報を示す赤外線光信号を受信することが可能な光空間通信装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、電子機器に搭載される光空間通信装置において、複数の光信号を含む通信信号を受光し、この通信信号を光電変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号を入力し、この出力信号から、前記各光信号のうちの少なくとも１つに対応する信号を選択的に抽出する信号選択手段とを備えている。

他の本発明は、電子機器に搭載される光空間通信装置において、複数の光信号を受光し、これらの光信号を光電変換する受光素子と、前記受光素子の出力信号を入力し、この出力信号から、前記各光信号のうちの少なくとも１つに対応する信号を選択的に抽出する信号選択手段とを備えている。

また、前記信号選択部は、前記各光信号に対応するそれぞれの信号を切替えて出力している。

更に、複数の信号処理手段を備え、前記信号選択部は、前記受光素子の出力信号から、前記各光信号に対応するそれぞれの信号を抽出し、これらの信号を前記各信号処理手段に振り分けて出力している。

また、前記信号選択部は、それぞれの信号線を通じて前記各信号処理手段に接続されており、各信号線の長短に応じて、前記各光信号に対応するそれぞれの信号の出力先となる各信号処理手段を決めている。

更に、前記各信号線の長さを変更することが可能である。

また、前記各信号線の長さを検出する信号線長さ検出手段を備え、前記信号選択部は、前記信号線長さ検出手段により検出された各信号線の長短に応じて、前記各光信号に対応するそれぞれの信号の出力先となる各信号処理手段を決めている。

更に、前記信号線長さ検出手段は、信号線の長さを機械的又は電気的に検出している。

このような本発明によれば、受光素子は、複数の光信号を含む通信信号を受光し、この通信信号を光電変換して、電気信号である出力信号を出力する。信号選択手段は、受光素子の出力信号を入力し、この出力信号から、各光信号のうちの少なくとも１つに対応する信号を選択的に抽出する。

ここでは、通信信号が複数の光信号を含むことから、それぞれの光信号を情報伝達媒介として用いて、複数の情報を同時通信することができる。そして、受光素子の出力信号から、各光信号のうちの少なくとも１つに対応する信号を選択的に抽出するので、必要な情報を示す信号のみを取り出すことができる。

他の発明によれば、受光素子は、複数の光信号を受光し、これらの光信号を光電変換して、電気信号である出力信号を出力する。信号選択手段は、受光素子の出力信号を入力し、この出力信号から、各光信号のうちの少なくとも１つに対応する信号を選択的に抽出する。

ここでも、複数の光信号を情報伝達媒介として用いて、複数の情報を同時通信することができ、受光素子の出力信号から、各光信号のうちの少なくとも１つに対応する信号を選択的に抽出して、必要な情報を示す信号のみを取り出すことができる。

すなわち、いずれの発明においても、複数の情報を示すそれぞれの光信号が同時通信される状況で、これらの光信号を受光素子で一括して受光し、受光素子の出力信号から、必要な情報を示す信号のみを取り出すことができる。

また、各光信号に対応するそれぞれの信号を切替えて出力しているので、複数の情報を選択的に出力することができる。

更に、各光信号に対応するそれぞれの信号を複数の信号処理手段に振り分けて出力しているので、複数の情報をそれぞれの信号処理手段に割り振ることができる。

例えば、各信号線の長短に応じて、各光信号に対応するそれぞれの信号の出力先である各信号処理手段を決めて、各信号の割り振りを決めている。また、各信号線の長さを変更することができるので、各信号線の長さを調節して、それぞれの信号の割り振りを変更することが可能である。更に、各信号線の長さを検出し、この検出された各信号線の長短に応じて、各光信号に対応するそれぞれの信号の出力先である各信号処理手段を決めても良い。例えば、信号線の長さを機械的又は電気的に検出する。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の光空間通信装置の第１実施形態を示すブロック図である。本実施形態の光空間通信装置１１は、２種類の情報を示すそれぞれの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を含む通信信号Ｌ0を受光して、この通信信号Ｌ0を電気信号Ｓ0に光電変換する受光素子１２と、受光素子１２からの電気信号Ｓ0を入力して、この電気信号Ｓ0から各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2に対応するそれぞれの信号Ｓ1、Ｓ2を抽出し、電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を個別に出力する信号選択部１３とを備えている。

例えば、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2は、それぞれの音声に応じてパルス幅変調又はパルス密度変調された光信号であり、これらの光信号Ｌ1、Ｌ2を時分割で合成したものが通信信号Ｌ0である。従って、通信信号Ｌ0は、それぞれの音声を示す各光信号Ｌ1、Ｌ2を含むことになる。

受光素子１２は、通信信号Ｌ0を電気信号Ｓ0に光電変換して、この電気信号Ｓ0を出力する。電気信号Ｓ0は、通信信号Ｌ0を光電変換したものであるから、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2によって示されるそれぞれの音声に対応する各信号Ｓ1、Ｓ2の成分を含む。

信号選択部１３は、電気信号Ｓ0を入力すると、電気信号Ｓ0から各信号Ｓ1、Ｓ2の成分をそれぞれのタイミングで抽出して分離し、電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を個別に出力する。

ここで、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2がステレオの左右の音声をそれぞれ示すものであるとすると、左右の音声に対応する各信号Ｓ1、Ｓ2が抽出されて出力される。このため、例えば本実施形態の光空間通信装置１１をステレオタイプのボイスユビーク（日本電信電話(株)提供）として構成した場合は、各信号Ｓ1、Ｓ2によって示される左右の音声をそれぞれのイヤホン等に出力して、ステレオ再生することが可能となる。

このような構成においては、単一の受光素子１２を用いて、２種類の情報（音声）を同時に受信することができる。従来のピア・ツー・ピア（１対１）の通信では、情報毎に、受信機を設けることが前提となる。本実施形態の光空間通信装置１１は、そのような従来の通信と比較すると、構成が簡単であり、軽薄短小化を容易に果たすことができ、携帯型の電子機器に好適である。

図２は、図１の光空間通信装置１１の変形例を示している。この変形例の光空間通信装置１１Ａでは、２種類の情報を示すそれぞれの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を受光素子１２で受光している。電気信号Ｓ0は、これらの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を光電変換して、電気信号Ｓ0を出力する。信号選択部１３は、この電気信号Ｓ0を入力すると、電気信号Ｓ0を各信号Ｓ1、Ｓ2に分離して復調し、信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を個別に出力する。

各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2は、パルス幅変調又はパルス密度変調された光信号であるが、別々に送信されて来る。このため、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を信号選択部１３で分離することができるように、例えば各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2の変調周波数を異ならせておき、受光素子１２からの電気信号Ｓ0をそれぞれの変調周波数帯域で分離して復調し、各信号Ｓ1、Ｓ2を抽出する。

各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2が日本語音声及び英語音声をそれぞれ示すものであるとすると、左右の音声に対応するそれぞれの信号Ｓ1、Ｓ2が抽出されて出力される。例えば、光空間通信装置１１Ａがボイスユビークであれば、各信号Ｓ1、Ｓ2によって示される日本語音声及び英語音声を選択的に聴取することが可能となる。

図３は、本発明の光空間通信装置の第２実施形態を示すブロック図である。本実施形態の光空間通信装置２１は、２種類の情報を示すそれぞれの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を受光して、これらの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を電気信号Ｓ0に光電変換する受光素子２２と、受光素子２２からの電気信号Ｓ0を入力し、この電気信号Ｓ0を各信号Ｓ1、Ｓ2に復調して分離し、電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を選択的に出力する信号選択部２３とを備えている。

信号選択部２３は、信号切替え部２３ａを備えており、この信号切替え部２３ａにより電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2のいずれかを選択して出力する。

各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2は、パルス幅変調又はパルス密度変調された光信号であって、別々に送信されて来るので、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を信号選択部２３で分離することができるように、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2の変調周波数を異ならせておき、受光素子２２からの電気信号Ｓ0をそれぞれの変調周波数帯域で分離して復調し、各信号Ｓ1、Ｓ2を抽出する。

例えば、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2がステレオの左右の音声をそれぞれ示すものであるとすると、左右の音声に対応する電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2が信号選択部２３から選択的に出力される。

電気信号Ｓ0が選択された場合は、電気信号Ｓ0がイヤホン等に出力されて、左右の音声が同時に再生される。また、信号Ｓ1又はＳ2が選択された場合は、信号Ｓ1又はＳ2がイヤホン等に出力されて、左右いずれか一方の音声が再生される。

図４は、本発明の光空間通信装置の第３実施形態を示すブロック図である。本実施形態の光空間通信装置３１は、２種類の情報を示すそれぞれの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を受光して、これらの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を電気信号Ｓ0に光電変換する受光素子３２と、受光素子３２からの電気信号Ｓ0を入力し、この電気信号Ｓ0を各信号Ｓ1、Ｓ2に復調して分離し、電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を出力する信号選択部３３とを備えており、信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を複数の端末３４-1〜３４-3に振り分けて出力する。

各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2は、パルス幅変調又はパルス密度変調された光信号であって、別々に送信されて来るので、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を信号選択部３３で分離することができるように、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2の変調周波数を異ならせておき、受光素子３２からの電気信号Ｓ0をそれぞれの変調周波数帯域で分離して復調し、各信号Ｓ1、Ｓ2を抽出する。

また、各端末３４-1〜３４-3は、電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2のいずれかの入力を切替え指示するためのそれぞれのスイッチ（図示せず）を備えており、これらのスイッチの切替え状態が信号選択部３３側で監視されている。

信号選択部３３は、例えば端末３４-1のスイッチが信号Ｓ1の入力を指示するように切替えられていたならば、このスイッチの切替え状態に応じて信号Ｓ1を選択し、この信号Ｓ1を端末３４-1に出力する。また、端末３４-2のスイッチが信号Ｓ2の入力を指示するように切替えられていたならば、このスイッチの切替え状態に応じて信号Ｓ2を端末３４-2に出力する。更に、端末３４-3のスイッチが信号Ｓ0の入力を指示するように切替えられていたならば、このスイッチの切替え状態に応じて信号Ｓ0を端末３４-3に出力する。

各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2がステレオの左右の音声をそれぞれ示すものであって、各信号Ｓ1、Ｓ2が左右の音声をそれぞれ示すものであるとすると、左の音声を示す信号Ｓ1が端末３４-1に出力され、右の音声を示す信号Ｓ2が端末３４-2に出力され、左右の音声を示す信号Ｓ0が端末３４-3に出力されることになる。

このような構成においては、端末側でスイッチを切替えるだけで、複数の信号のいずれかを選択的に端末に受信することができる。尚、端末の個数を増減しても良く、この場合も、端末毎に、スイッチの切替え状態に応じた信号を信号選択部３３から出力する。

図５は、本発明の光空間通信装置の第４実施形態を示すブロック図である。本実施形態の光空間通信装置４１は、２種類の情報を示すそれぞれの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を含む通信信号Ｌ0を受光して、この通信信号Ｌ0を電気信号Ｓ0に光電変換する受光素子４２と、受光素子４２からの電気信号Ｓ0を入力し、この電気信号Ｓ0から各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2に対応するそれぞれの信号Ｓ1、Ｓ2を抽出し、電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を出力する信号選択部４３と、それぞれの信号線４５-1〜４５-3を通じて各端末４４-1〜４４-3に接続された長さ検出部４６とを備えており、信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を長さ検出部４６から各信号線４５-1〜４５-3を通じて各端末４４-1〜４４-3へと振り分けて出力する。

例えば、各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2は、それぞれの音声に応じてパルス幅変調又はパルス密度変調された光信号であり、これらの光信号Ｌ1、Ｌ2を時分割で合成したものが通信信号Ｌ0であり、この通信信号Ｌ0が受光素子４２で電気信号Ｓ0に光電変換される。

信号選択部４３は、受光素子４２からの電気信号Ｓ0を入力すると、電気信号Ｓ0から各信号Ｓ1、Ｓ2をそれぞれのタイミングで抽出して分離し、電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を出力する。

また、例えば端末４４-1が信号線４５-1を介して長さ検出部４６に接続されたときに、端末４４-1側で信号線４５-1に定電圧を加えて、長さ検出部４６側で信号線４５-1の電圧降下分（信号線４５-1の抵抗値に対応する）を測定し、同様に端末４４-2が信号線４５-2を介して長さ検出部４６に接続されたときに、端末４４-2側で信号線４５-2に定電圧を加えて、長さ検出部４６側で信号線４５-2の電圧降下分（信号線４５-2の抵抗値に対応する）を測定し、端末４４-3が信号線４５-3を介して長さ検出部４６に接続されたときに、端末４４-3側で信号線４５-3に定電圧を加えて、長さ検出部４６側で信号線４５-3の電圧降下分（信号線４５-3の抵抗値に対応する）を測定する。長さ検出部４６は、それぞれの電圧降下分（各信号線の抵抗値）を比較して、例えば信号線４５-1が最も短く、信号線４５-2が次に短く、信号線４５-3が最も長いことを判定する。

そして、長さ検出部４６は、信号選択部４３からの電気信号Ｓ0及び各信号Ｓ1、Ｓ2を入力すると、信号Ｓ1を最も短い信号線４５-1を通じて端末４４-1に出力し、信号Ｓ2を次に短い信号線４５-2を通じて端末４４-2に出力し、信号Ｓ0を最も長い信号線４５-3を通じて端末４４-3に出力する。

各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2がステレオの左右の音声をそれぞれ示すものであって、各信号Ｓ1、Ｓ2が左右の音声をそれぞれ示すものとすると、左の音声を示す信号Ｓ1が端末４４-1に出力され、右の音声を示す信号Ｓ2が端末４４-2に出力される。このため、ステレオジャック等を用いなくても、左右の音声を的確に振り分けて出力することができる（ステレオ再生）。また、左右の音声を示す信号Ｓ0を端末４４-3に出力することもできる（モノラル再生）。

図６は、本発明の光空間通信装置の第５実施形態を示すブロック図である。本実施形態の光空間通信装置５１は、２種類の情報を示すそれぞれの赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2を含む通信信号Ｌ0を受光して、この通信信号Ｌ0を電気信号Ｓ0に光電変換する受光素子５２と、受光素子５２からの電気信号Ｓ0を入力し、この電気信号Ｓ0から各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2に対応するそれぞれの信号Ｓ1、Ｓ2を抽出し、各信号Ｓ1、Ｓ2を出力する信号選択部５３と、それぞれの信号線５５-1、５５-2を通じて各端末５４-1、５４-2に接続された長さ検出部５６とを備えており、各信号Ｓ1、Ｓ2を長さ検出部５６から各信号線５５-1、５５-2を通じて各端末５４-1、５４-2へと振り分けて出力する。

各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2は、それぞれの音声に応じてパルス幅変調又はパルス密度変調された光信号であり、これらの光信号Ｌ1、Ｌ2を時分割で合成したものが通信信号Ｌ0であり、この通信信号Ｌ0が受光素子５２で電気信号Ｓ0に光電変換される。

信号選択部５３は、受光素子５２からの電気信号Ｓ0を入力すると、電気信号Ｓ0から各信号Ｓ1、Ｓ2をそれぞれのタイミングで抽出して分離し、各信号Ｓ1、Ｓ2を出力する。

長さ検出部５６は、例えば各信号線５５-1、５５-2を巻き取るためのそれぞれのリール（図示せず）を備えており、各リールの回転角度を検出して、各リールの回転角度に対応するそれぞれの信号線５５-1、５５-2の繰り出し長さを求め、各信号線５５-1、５５-2の繰り出し長さを比較して、例えば信号線５５-1が信号線５５-2よりも短いことを判定する。

そして、長さ検出部５６は、信号選択部４３からの各信号Ｓ1、Ｓ2を入力すると、信号Ｓ1を短い方の信号線５５-1を通じて端末５４-1に出力し、信号Ｓ2を長い方の信号線５５-2を通じて端末５４-2に出力する。

各赤外線光信号Ｌ1、Ｌ2がステレオの左右の音声をそれぞれ示すものであって、各信号Ｓ1、Ｓ2が左右の音声をそれぞれ示すものであるとすると、左の音声を示す信号Ｓ1が端末５４-1に出力され、右の音声を示す信号Ｓ2が端末５４-2に出力されることになる。

尚、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で多様に変形することができる。

本発明の光空間通信装置の第１実施形態を示すブロック図である。図１の光空間通信装置の変形例を示すブロック図である。本発明の光空間通信装置の第２実施形態を示すブロック図である。本発明の光空間通信装置の第３実施形態を示すブロック図である。本発明の光空間通信装置の第４実施形態を示すブロック図である。本発明の光空間通信装置の第５実施形態を示すブロック図である。

符号の説明

１１、１１Ａ、２１、３１、４１、５１光空間通信装置
１２、２２、３２、４２、５２受光素子
１３、２３、３３、４３、５３信号選択部
３４-1〜３４-3、４４-1、４４-2、５４-1、５４-2 端末
４５-1、４５-2、５５-1、５５-2 信号線
４６、５６長さ検出部
Ｌ0 通信信号
Ｌ1、Ｌ2 赤外線光信号
Ｓ0 電気信号
Ｓ1、Ｓ2 信号

Claims

電子機器に搭載される光空間通信装置において、
複数の光信号を含む通信信号を受光し、この通信信号を光電変換する受光素子と、
前記受光素子の出力信号を入力し、この出力信号から、前記各光信号のうちの少なくとも１つに対応する信号を選択的に抽出する信号選択手段とを備えることを特徴とする光空間通信装置。
電子機器に搭載される光空間通信装置において、
複数の光信号を受光し、これらの光信号を光電変換する受光素子と、
前記受光素子の出力信号を入力し、この出力信号から、前記各光信号のうちの少なくとも１つに対応する信号を選択的に抽出する信号選択手段とを備えることを特徴とする光空間通信装置。
前記信号選択部は、前記各光信号に対応するそれぞれの信号を切替えて出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の光空間通信装置。
複数の信号処理手段を備え、
前記信号選択部は、前記受光素子の出力信号から、前記各光信号に対応するそれぞれの信号を抽出し、これらの信号を前記各信号処理手段に振り分けて出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の光空間通信装置。
前記信号選択部は、それぞれの信号線を通じて前記各信号処理手段に接続されており、各信号線の長短に応じて、前記各光信号に対応するそれぞれの信号の出力先となる各信号処理手段を決めることを特徴とする請求項４に記載の光空間通信装置。
前記各信号線の長さを変更することが可能であることを特徴とする請求項５に記載の光空間通信装置。
前記各信号線の長さを検出する信号線長さ検出手段を備え、
前記信号選択部は、前記信号線長さ検出手段により検出された各信号線の長短に応じて、前記各光信号に対応するそれぞれの信号の出力先となる各信号処理手段を決めることを特徴とする請求項６に記載の光空間通信装置。
前記信号線長さ検出手段は、信号線の長さを機械的又は電気的に検出することを特徴とする請求項７に記載の光空間通信装置。