JP2016127397A - リモートコントローラ、受信機、リモートコントロールシステム、リモートコントローラの接続方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線リモコン信号に、他の無線通信方式（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等）を確立するための情報を重畳して送信することができるリモートコントローラ、受信機、リモートコントロールシステム、リモートコントローラの接続方法及びプログラムを提供する。【解決手段】リモートコントローラ１００は、操作対象機器を制御するための第１の信号を生成する第１の変調部１０５、操作対象機器との間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を周波数変調した、第２の信号を生成する第２の変調部１０９、第１の信号及び第２の信号を加算することにより、第３の信号を生成する加算回路１１１、第３の信号を用いて赤外線発光素子を駆動するドライバ１１３を有する。【選択図】図１

Description

本発明はリモートコントローラ、受信機、リモートコントロールシステム、リモートコントローラの接続方法及びプログラムに関し、例えば赤外線リモコン信号に、他の無線通信方式（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等）を確立するための情報を重畳して送信する技術に関する。

近年、従来の赤外線リモコン信号のほか、他の無線通信方式（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等）を用いて対象機器を操作できるリモートコントローラ（以下、リモコン）が提案されている。例えば、スマートテレビのリモコンは、通常の番組視聴のほか、ウェブブラウジング等のアプリケーションを制御する機能を備えている。このような機能を実現するため、上述のようなリモコンは、タッチパッドを利用したポインティング機能や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈをはじめとする無線通信モジュールを搭載している。（特許文献１及び特許文献２参照）。

これらの無線通信モジュールが機能するためには、通常、通信相手を特定して通信路を確立するための初期接続動作を必要とする。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでは、この動作をペアリングと称する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器ＡとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器Ｂのペアリング手順の例を以下に示す。

１）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器Ａをペアリングモードにする。
２）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器Ｂをペアリングモードにして、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器Ａを検索する。
３）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器Ｂに表示される検索結果リストから、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器Ａを選択する。
４）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器Ｂに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器Ａの固有のパスコードを入力する。
５）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器ＡとＢのペアリングが確立される。

一度ペアリングが確立されれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器ＢがＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器Ａの情報（少なくとも接続相手のＩＤとパスコード）を記憶していれば、電源投入と同時に自動的に再接続することが可能である。

スマートテレビの例では、通常、購入後の最初の電源投入時に、メニューに従ってペアリングモードに設定し、付属のリモコンとのペアリングを確立する。その後はペアリングを確立したテレビとリモコンを使用する限りでは、テレビの電源投入と同時に再接続が行われるので、すぐにリモコン操作が可能になる。

ただし、ペアリングを確立した組み合わせ以外のリモコンでテレビを操作しようとするとき、最初の電源投入時に行ったものと同様のペアリングの確立動作を、最初から行わなければならない。

この点、特許文献３は、リモコンが発信する赤外線信号に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式のペアリングを確立するために必要な情報を含ませることにより、ユーザによるペアリング操作を省略できることが記載されている。

実用新案登録第３１３５１４１号公報 特開２００９−０６５６００号公報 欧州特許出願公開第２５９７８６５号明細書

しかしながら、特許文献３は、赤外線信号に、ペアリングを確立するために必要な情報を重畳するための具体的手法を明らかにしていない。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としてなされたものであり、赤外線リモコン信号に、他の無線通信方式（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等）を確立するための情報を重畳して送信することができるリモートコントローラ、受信機、リモートコントロールシステム、リモートコントローラの接続方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明にかかるリモートコントローラは、操作対象機器を制御するための第１の信号を生成する第１の変調部と、前記操作対象機器との間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を周波数変調した、第２の信号を生成する第２の変調部と、前記第１の信号及び前記第２の信号を加算することにより、第３の信号を生成する加算回路と、前記第３の信号を用いて赤外線発光素子を駆動するドライバと、を有する。

本発明にかかる他のリモートコントローラは、操作対象機器を制御するための第１の信号を生成する第１の変調部と、前記操作対象機器との間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を、前記第１の信号に対しパルス変調により重畳した、第４の信号を生成する第３の変調部と、前記第４の信号を用いて赤外線発光素子を駆動するドライバと、を有する。

本発明にかかる受信機は、リモートコントローラから赤外線信号を受信する受光部と、前記赤外線信号から、リモコン操作データを変調した第１の信号を分離する第１のフィルタと、前記赤外線信号から、前記リモートコントローラとの間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を周波数変調した第２の信号を分離する第２のフィルタと、前記第１の信号を復調して前記リモコン操作データを生成する第１の復調部と、前記第２の信号を復調して前記ペアリング情報を生成する第２の復調部と、を含む。

本発明にかかる他の受信機は、リモートコントローラから赤外線信号を受信する受光部と、前記赤外線信号を復調してリモコン操作データを生成する第１の復調部と、前記赤外線信号にパルス変調により重畳された、前記リモートコントローラとの間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を復調する第３の復調部と、を含む。

本発明にかかるリモートコントロールシステムは、上記リモートコントローラ及び上記受信機を含む。

本発明にかかるリモートコントローラの接続方法は、リモートコントローラが、操作対象機器を制御するための第１の信号を生成する第１の変調ステップと、前記操作対象機器との間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を周波数変調した、第２の信号を生成する第２の変調ステップと、前記第１の信号及び前記第２の信号を加算することにより、第３の信号を生成する加算ステップと、前記第３の信号を用いて赤外線発光素子を駆動する発行ステップと、を有する。

本発明にかかる他のリモートコントローラの接続方法は、リモートコントローラが、操作対象機器を制御するための第１の信号を生成する第１の変調ステップと、前記操作対象機器との間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を、前記第１の信号に対しパルス変調により重畳した、第４の信号を生成する第３の変調ステップと、前記第４の信号を用いて赤外線発光素子を駆動する発行ステップと、を有する。

本発明にかかる他のリモートコントローラの接続方法は、受信機が、リモートコントローラから赤外線信号を受信する受光ステップと、前記赤外線信号から、リモコン操作データを変調した第１の信号を分離する第１のフィルタリングステップと、前記赤外線信号から、前記リモートコントローラとの間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を周波数変調した第２の信号を分離する第２のフィルタリングステップと、前記第１の信号を復調して前記リモコン操作データを生成する第１の復調ステップと、前記第２の信号を復調して前記ペアリング情報を生成する第２の復調ステップと、を含む。

本発明にかかる他のリモートコントローラの接続方法は、受信機が、リモートコントローラから赤外線信号を受信する受光ステップと、前記赤外線信号を復調してリモコン操作データを生成する第１の復調ステップと、前記赤外線信号にパルス変調により重畳された、前記リモートコントローラとの間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を復調する第３の復調ステップと、を含む。

本発明にかかるプログラムは、コンピュータに、上記リモートコントローラの接続方法を実行させるためのプログラムである。

本発明により、赤外線リモコン信号に、他の無線通信方式（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等）を確立するための情報を重畳して送信することができるリモートコントローラ、受信機、リモートコントロールシステム、リモートコントローラの接続方法及びプログラムを提供することができる。

本発明の実施の形態にかかるリモートコントロールシステム１０００の概要を示す図である。 従来の赤外線通信規格を示す図である。 実施の形態１にかかるリモートコントローラ１００の構成を示す図である。 実施の形態１における信号波形の一例を示す図である。 実施の形態１にかかる受信機２００の構成を示す図である。 実施の形態２における信号波形の一例を示す図である。 実施の形態２におけるリモートコントローラ１００の構成を示す図である。 実施の形態２にかかる受信機２００の受信回路の構成を示す図である。 実施の形態２における信号波形の一例を示す図である。 実施の形態３にかかるリモートコントロールシステム１０００の構成を示す図である。 実施の形態１にかかるリモートコントローラ１００の動作を示す図である。 実施の形態１にかかる受信機２００の動作を示す図である。 実施の形態２にかかるリモートコントローラ１００の動作を示す図である。 実施の形態２にかかる受信機２００の動作を示す図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。はじめに、図１を用いて、本発明の実施の形態にかかるリモートコントロールシステム１０００の動作の概要について説明する。

リモートコントロールシステム１０００は、リモートコントローラ１００及び受信機２００を含む。受信機２００は、典型的にはスマートテレビＴＶ１に内蔵又は接続されており、赤外線受信モジュールとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信モジュールを搭載している。リモートコントローラ１００は、受信機２００を介してＴＶ１遠隔操作するためのリモコンであり、赤外線送信モジュールとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信モジュールを搭載している。

いま、リモートコントローラ１００と受信機２００とは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール同士のペアリングが確立されていないものとする。これは、購入直後のリモートコントロールシステム１０００の状態に相当する。ここで、リモートコントローラ１００が、受信機２００に対して、電源投入の操作を行う。電源投入の操作に相当するリモコン制御信号は、従来の赤外線規格、例えば図２に示されるＮＥＣフォーマットに従う赤外線パルスとして送信される。

リモートコントローラ１００は、従来のリモコン制御信号に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールのペアリングに必要な情報（以下、ペアリング情報）を重畳し、同時に伝送する。なお、具体的な重畳方法は後述する。

受信機２００は、赤外線受信モジュールで受信した赤外線信号を、従来のリモコン制御信号と、これに重畳されたペアリング情報とに分離する。受信機２００は、従来のリモコン制御信号に従ってテレビの電源を投入する。同時に、受信機２００は、赤外線信号に重畳されたペアリング情報を復調する。ここで、受信機２００とリモートコントローラ１００とのペアリングが未だ行われていなければ、受信機２００はペアリングモードに遷移して、リモートコントローラ１００との間で自動的にＢｌｕｅｔｏｏｔｈのペアリングを実施する。これにより、リモートコントローラ１００は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ信号を利用して受信機２００を操作することが可能になる。

＜実施の形態１＞
実施の形態１は、従来の赤外線によるリモコン制御信号に他の無線伝送方式（典型的にはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ）のペアリング情報を重畳する方式として、周波数多重方式を採用するものである。

周波数多重方式の原理は概ね次のとおりである。リモートコントローラ１００は、従来のリモコン制御信号のキャリア信号（一般的に用いられているのは３８ｋＨｚ）とは異なる周波数キャリア、例えば１ＭＨｚを用いて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのペアリング情報を示す信号を伝送する。実施の形態１の方式によれば、リモコン制御信号及びペアリング情報の双方のキャリア信号の周波数が異なるため、双方の信号を加算して同時に送信しても、受信側のフィルタで分離して双方の信号を復調することができる。

図４に、リモコン制御信号、ＦＳＫ信号、及びこれらを加算して得られる加算信号の一例を示す。

図３に、実施の形態１にかかるリモートコントローラ１００の構成を示す。リモートコントローラ１００は、入力部１０１、デジタル信号処理部１０２、アナログ加算回路１１１、ＬＥＤドライバ１１３、ＬＥＤ１１５、及び無線通信モジュール１１７を含む。

入力部１０１は、ユーザによる入力を受け付ける操作部である。典型的には、操作対象機器（テレビ等）を操作するための入力キーを備える。

デジタル信号処理部１０２は、マイクロコントローラ等で構成され、リモコン制御信号と、ペアリング情報を含むＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）信号とを生成する。デジタル信号処理部１０２は、第１の制御部１０３、第１の変調部１０５、第２の制御部１０７、第２の変調部１０９を含む。

第１の制御部１０３は、入力部１０１に対する所定のユーザ入力に応じて、リモコン操作データを生成するとともに、第２の制御部１０７を動作させるために通知を出力する。

第１の変調部１０５は、リモコン操作データを受け取ってリモコン制御信号を生成する。

第２の制御部１０７は、第１の制御部１０３からの通知に応じて、無線通信モジュール１１７をペアリングモードに移行させるとともに、ペアリング情報を生成する。

第２の変調部１０９は、ペアリング情報を受け取ってＦＳＫ信号を生成する。

アナログ加算回路１１１は、オペアンプ等で構成され、リモコン制御信号とＦＳＫ信号を加算する。

ＬＥＤドライバ１１３は、ＬＥＤドライバ１１３で加算された信号を用いて、ＬＥＤ１１５を駆動する。

ＬＥＤ１１５は、典型的には赤外線ＬＥＤであり、ＬＥＤドライバ１１３が出力する信号に応じて輝度変化する。

無線通信モジュール１１７は、典型的にはＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールであり、受信機２００側の無線通信モジュール２１７との間でペアリングを行う。

図５に、実施の形態１にかかる受信機２００の受信回路の構成を示す。受信機２００は、操作対象機器（テレビ等）に内蔵又は接続された受信回路であって、フォトディテクタ２０１、電流電圧変換部２０３、第１のバンドパスフィルタ２０５、第１の復調部２０７、第２のバンドパスフィルタ２０９、第２の復調部２１１、デジタル信号処理部２１２及び無線通信モジュール２１７を有する。

フォトディテクタ２０１は、リモートコントローラ１００のＬＥＤ１１５から送信された赤外線信号を受信し、受信信号の輝度に応じた電流を生成する。

電流電圧変換部２０３は、電流を電圧信号に変換し、第１のバンドパスフィルタ２０５及び第２のバンドパスフィルタ２０９にそれぞれ出力する。

第１のバンドパスフィルタ２０５は、リモコン制御信号のキャリア信号の周波数（典型的には３８ｋＨｚ）を中心周波数とするバンドパスフィルタであり、受信信号からリモコン制御信号を分離する。

第１の復調部２０７は、リモコン制御信号からリモコン操作データを復調する。

第２のバンドパスフィルタ２０９は、ＦＳＫ信号のキャリア信号の周波数（典型的には１ｋＨｚ）を中心周波数とするバンドパスフィルタであり、受信信号からＦＳＫ信号を分離する。

第２の復調部２１１は、ＦＳＫ信号からペアリング情報を復調する。

デジタル信号処理部２１２は、マイクロコントローラ等で構成され、第１の制御部２１３及び第２の制御部２１５を含む。

第１の制御部２１３は、リモコン操作データに従って、操作対象機器（テレビ等）を操作する。

第２の制御部２１５は、ペアリング情報を参照し、現在ペアリングしていないリモートコントローラ１００からの信号である場合には、無線通信モジュール２１７をペアリングモードに移行させるとともに、リモートコントローラ１００とペアリングを行うよう指令する。

無線通信モジュール２１７は、典型的にはＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールであり、ペアリング情報に基づいて、リモートコントローラ１００側の無線通信モジュール１１７とペアリングを行う。

続いて、図１１のフローチャートを用いて、実施の形態１にかかるリモートコントローラ１００の動作について説明する。

Ｓ１０１：ユーザ入力
入力部１０１は、ユーザによる所定の入力、好ましくは、操作対象機器（テレビ等）の電源投入を行うためのキー入力等を受け付ける。

Ｓ１０２：リモコン操作データ生成
第１の制御部１０３は、前記入力を検出すると、操作対象機器（テレビ等）を制御するためのリモコン操作データを生成して、第１の変調部１０５に対し出力する。同時に、第１の制御部１０３は、前記入力がなされたことを示す通知を、第２の制御部１０７に対し出力する。

Ｓ１０３：ペアリング情報生成
第２の制御部１０７は、ペアリング情報を生成して、第２の変調部１０９に対し出力する。ここでペアリング情報とは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈの場合であれば、リモートコントローラ１００に固有のＩＤ情報、パスコード情報、バージョン情報等を含む１００乃至２００ビット程度のデータである。

同時に、第２の制御部１０７は、無線通信モジュール１１７に対し、ペアリングモードへの移行を要求する指令を出力する。

Ｓ１０４：リモコン制御信号生成
第１の変調部１０５は、第１の制御部１０３からリモコン操作データを受信すると、例えば従来の赤外線リモコンにかかる規格、典型的にはＮＥＣフォーマットに従ってリモコン制御信号を生成して、アナログ加算回路１１１に対し出力する。ここで出力されるリモコン操作信号は、従来、赤外線ＬＥＤを変調するために用いられてきたものと同様の信号である。

Ｓ１０５：ＦＳＫ信号生成
第２の変調部１０９は、第２の制御部１０７からペアリング情報を受信すると、所定の通信仕様に従って、ペアリング情報をＦＳＫ信号に変換する。ここで、通信仕様とは、例えばキャリア周波数：１ＭＨｚ、周波数偏移：１０ｋＨｚ、シンボル周波数：２．４ｋＨｚによる周波数変調方式である。

ＦＳＫ信号のキャリア周波数は、一般的なリモコン制御信号のキャリア周波数３８ｋＨｚよりも十分高いほうがフィルタによる信号分離が容易となるため好ましい。一方、キャリア周波数の上限は、使用するＬＥＤ１１５の応答特性、すなわち変調可能速度により限定される。

周波数偏移とは、データの０又は１に対応する周波数変化幅である。本実施の形態ではキャリア周波数が１ＭＨｚであるから、第２の変調部１０９は、データ０又は１に対応するものとして０．９９ＭＨｚ又は１．０１ＭＨｚの周波数信号を発生する。

シンボル周波数とは、データの変調速度である。シンボル周波数が早ければデータ伝送速度が向上するが、雑音に対して弱くなるので誤り率が劣化する。シンボル周波数が２．４ｋＨｚであれば２．４ｋｂｐｓのデータを伝送でき、リモコン制御信号の１フレーム（１０８ｍＳ）の間に約２５０ビットのデータを重畳できる。したがって、上記シンボル周波数を用いることにより、１００乃至２００ビット程度のペアリング情報の伝送が可能である。

Ｓ１０６：信号加算
アナログ加算回路１１１は、第１の変調部１０５から受信したリモコン制御信号と、第２の変調部１０９から受信したＦＳＫ信号と、を加算して、加算信号をＬＥＤドライバ１１３に対し出力する。

Ｓ１０７：ＬＥＤ駆動
ＬＥＤドライバ１１３は、アナログ加算回路１１１から受信した加算信号を用いてＬＥＤ１１５を駆動する。ここで、ＬＥＤドライバ１１３はアナログ信号に対応した線形ドライバである必要がある。ＬＥＤ１１５は、典型的には赤外線ＬＥＤであり、加算信号に応じて輝度変化する赤外線を発光する。

続いて、図１２のフローチャートを用いて、実施の形態１にかかる受信機２００の動作について説明する。

Ｓ２０１：信号受信
フォトディテクタ２０１は、リモートコントローラ１００のＬＥＤ１１５から送信された赤外線信号を受信する。フォトディテクタ２０１が受信した赤外線信号は、電流電圧変換部２０３により、後段の処理に必要なレベルまで増幅された電圧信号に変換される。電流電圧変換部２０３は、この電圧信号を第１のバンドパスフィルタ２０５及び第２のバンドパスフィルタ２０９に対しそれぞれ出力する。

Ｓ２０２：信号分離
第１のバンドパスフィルタ２０５は、電流電圧変換部２０３より受信した電圧信号から、リモコン制御信号を分離して、第１の復調部２０７に対し出力する。ここで第１のバンドパスフィルタ２０５は、典型的にはリモコン制御信号のキャリア信号の周波数（典型的には３８ｋＨｚ）を中心周波数とするバンドパスフィルタである。なお、第１のバンドパスフィルタ２０５は、ＦＳＫ信号（典型的には１ＭＨｚ）を十分減衰させるローパスフィルタであっても良い。

第２のバンドパスフィルタ２０９は、電流電圧変換部２０３より受信した電圧信号から、ＦＳＫ信号を分離して、第２の復調部２１１に対し出力する。ここで第２のバンドパスフィルタ２０９は、典型的にはＦＳＫ信号のキャリア信号の周波数（典型的には１ｋＨｚ）を中心周波数とするバンドパスフィルタである。なお、第２のバンドパスフィルタ２０９は、リモコン制御信号（典型的には３８ＭＨｚ）を十分減衰させるハイパスフィルタであっても良い。

Ｓ２０３：ペアリング情報復調
第２の復調部２１１は、第２のバンドパスフィルタ２０９が分離したＦＳＫ信号を受信し、ＦＳＫ信号からペアリング情報を復調して、第２の制御部２１５に対し出力する。

Ｓ２０４：ペアリング
第２の制御部２１５は、第２の復調部２１１から受信したペアリング情報を参照し、ペアリング情報に示された接続相手が、現時点で既にペアリングが確立している相手か否かを判定する。ペアリング情報に示された接続相手は、例えばペアリング情報内のＩＤ情報により判別できる。また、受信機２００が図示しない記憶領域に現時点でペアリングが確立している接続相手を保持しているならば、第２の制御部２１５は当該記憶領域を参照することにより、上記判定を実行できる。

ペアリング情報に示された接続相手が現時点でペアリングが確立している相手でない場合、第２の制御部２１５は、無線通信モジュール２１７に対し、ペアリングモードに移行するとともに、ペアリング情報に示された接続相手との間でペアリングを実行するよう指令する。

Ｓ２０５：リモコン操作データ復調
第１の復調部２０７は、第１のバンドパスフィルタ２０５が分離したリモコン制御信号を受信し、リモコン制御信号からリモコン操作データを復調して、第１の制御部２１３に対し出力する。

Ｓ２０６：操作対象機器の操作
第１の制御部２１３は、第１の復調部２０７から受信したリモコン操作データに従って、操作対象機器（テレビ等）の操作を実行する。例えば、第１の制御部２１３電源投入に対応するリモコン操作データを受信したならば、操作対象機器（テレビ等）の電源を投入する制御を行う。

以上説明した実施の形態１においては、ペアリング情報を伝送する変調方法としてＦＳＫを採用した場合を説明しているが、ＦＳＫに代えてその他のデジタル変調方式、例えばＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を採用することもできる。当然ながら、これらを拡張したデジタル変調方式、例えばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ等を採用することもできる。

本実施の形態によれば、リモートコントローラ１００は、操作対象機器の電源投入等に対応するリモコン制御信号に重畳させて、ＦＳＫ信号によりＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等のペアリング情報を伝送する。これにより、リモートコントローラ１００と受信機２００との間で未だペアリングが行われていない場合は、電源投入と同時にペアリングが行われ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる操作対象機器の操作も可能になる。

本実施の形態のリモートコントローラ１００においては、従来のリモートコントローラに対し、アナログ加算回路１１１を追加し、かつＬＥＤドライバ１１３として線形ドライバを採用する必要がある。また、受信機２００においては、従来の受信機に対し、第１のバンドパスフィルタ２０５、第２のバンドパスフィルタ２０９、第２の復調部２１１及び第２の制御部２１５を追加する必要がある。しかしながら、ユーザはリモートコントローラ１００と受信機２００のペアリングを意識的に実施する必要がない。操作対象機器の電源投入と同時に自動的にペアリングが確立されるので、利便性を大きく向上させることができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態２は、従来の赤外線リモコン制御信号にペアリング情報を重畳するための方式として、パルス変調多重方式を採用するものである。

パルス変調多重方式の原理は概ね以下のとおりである。リモートコントローラ１００は、従来のリモコン制御信号のキャリア信号（典型的には３８ｋＨｚ）を構成するパルスに対して、リモコン制御信号の復調には影響を与えないパルス変調、例えばＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等を施すことによりペアリング情報を重畳する。受信機２００は、変調されたパルスを復調することによりペアリング情報を復調する。

図２に示すように、リモコン制御信号とは、３８ｋＨｚ（Ｄｕｔｙ １／３）のパルス列が、時間Ｔ（５６２ｕＳ）の単位で送信されて、Ｔの間持続するパルス列の間隔によりリモコン操作データを伝送するものである。受信側では、リモコン制御信号の復調にあたっては、Ｔ時間持続する各パルス列の開始時刻と終了時刻が分かればよい。したがって、パルス列を構成する３８ｋＨｚのパルスがＰＷＭ等による変調を受けても、リモコン制御信号の伝送への影響はほとんど生じない。

図６に、リモコン制御信号に対するペアリング情報の重畳にＰＷＭ変調を採用した場合の信号波形を示す。

この例において、パルス変調前のリモコン信号は、上述の通り３８ｋＨｚ（Ｄｕｔｙ １／３）のパルス列である。実施の形態２では、この３８ｋＨｚ（Ｄｕｔｙ １／３）のパルス列３周期に対して、１ビットのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続情報データを割り当てる。そして、データ０又は１に対し、それぞれＤｕｔｙの異なるパルス列を生成する。すなわち、データ０に対しては、標準通りのＤｕｔｙ １／３のパルス列を３周期割当て、データ１に対しては、Ｄｕｔｙを２／３に変更したパルス列を３周期割当てる。

なお、データ１ビットを割り当てるパルス列の周期は、例えば１周期や２周期のように、小さくするほどデータ伝送速度が向上し、リモコン制御信号に重畳できるデータビット数が増加する。しかしながら、雑音に対して弱くなるので誤り率が劣化する。上述の例のように、パルス列３周期に対し１ビットを割り当てるならば、ＮＥＣフォーマットにおけるＬｅａｄｅｒ部を除いた１Ｆｒａｍｅの全パルス数は２１ｘ８ｘ４＝６７２であり、６７２／３＝２２４ビットのデータを伝送できるので、１００乃至２００ビットのペアリング情報を伝送することができる。

図７に、実施の形態２におけるリモートコントローラ１００の構成を示す。実施の形態２にかかるリモートコントローラ１００は、入力部１０１、デジタル信号処理部１０２、ＬＥＤドライバ１１４、ＬＥＤ１１５、及び無線通信モジュール１１７を含む。デジタル信号処理部１０２は、マイクロコントローラ等で構成され、リモコン制御信号にペアリング情報を重畳したパルス多重化リモコン制御信号を生成する。デジタル信号処理部１０２は、第１の制御部１０３、第１の変調部１０５、第２の制御部１０７、及び第３の変調部１１０を含む。

実施の形態１にかかるリモートコントローラ１００と、実施の形態２にかかるリモートコントローラ１００との相違点は次のとおりである。なお、後述する構成要素以外の構成要素については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

まず、実施の形態２にかかるリモートコントローラ１００は、アナログ加算回路１１１を有しない。その代わりに、第３の変調部１１０が、リモコン制御信号にペアリング情報をパルス変調多重方式により重畳し、パルス多重化リモコン制御信号を生成する。

また、実施の形態２においては、ＬＥＤドライバ１１４は線形ドライバであることを要しない。すなわち、ＬＥＤ１１５のＯＮ／ＯＦＦのみにより信号を伝送するものであって良い。

図８に、実施の形態２にかかる受信機２００の受信回路の構成を示す。実施の形態２にかかる受信機２００は、フォトディテクタ２０１、電流電圧変換部２０３、第１のバンドパスフィルタ２０５、第１の復調部２０７、第２の復調部２１１、デジタル信号処理部２１２、無線通信モジュール２１７及び第３の復調部２１９を有する。デジタル信号処理部２１２は、マイクロコントローラ等で構成され、第１の制御部２１３及び第２の制御部２１５を含む。

実施の形態１にかかる受信機２００と、実施の形態２にかかる受信機２００との相違点は次のとおりである。なお、後述する構成要素以外の構成要素については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

実施の形態２においては、第２のバンドパスフィルタ２０９を要しない。その代わりに、第１のバンドパスフィルタ２０５が、受信信号からリモコン制御信号以外の周波数成分を取り除き、パルス変調多重化リモコン制御信号を生成して、第１の復調部２０７及び第３の復調部２１９に対しそれぞれ出力する。

第３の復調部２１９は、パルス変調多重化リモコン制御信号をＰＷＭパルス復調し、ペアリング情報を得て、第２の制御部２１５に対し出力する。

続いて、図１３のフローチャートを用いて、実施の形態２にかかるリモートコントローラ１００の動作について説明する。なお、実施の形態１と異なる動作を行うステップについては実施の形態１と異なる番号を付して説明し、実施の形態１と同様の動作に関しては適宜説明を省略する。

Ｓ１０１：ユーザ入力
入力部１０１は、ユーザによる所定の入力を受け付ける。

Ｓ１０２：リモコン操作データ生成
第１の制御部１０３は、前記入力を検出すると、リモコン操作データを生成して、第１の変調部１０５に対し出力する。同時に、第１の制御部１０３は、前記入力がなされたことを示す通知を、第２の制御部１０７に対し出力する。

Ｓ３０３：ペアリング情報生成
第２の制御部１０７は、ペアリング情報を生成して、第３の変調部１１０に対し出力する。同時に、第２の制御部１０７は、無線通信モジュール１１７に対し、ペアリングモードへの移行を指令する。

Ｓ３０４：リモコン制御信号生成
第１の変調部１０５は、第１の制御部１０３からリモコン操作データを受信すると、リモコン制御信号を生成して、第３の変調部１１０に対し出力する。

Ｓ３０６：パルス変調
第３の変調部１１０は、第１の変調部１０５から受信したリモコン制御信号に対し、上述の手法によりＰＷＭ変調を施すことにより、第２の制御部１０７から受信したペアリング情報を重畳し、パルス多重化リモコン制御信号を生成する。第３の変調部１１０は、パルス多重化リモコン制御信号をＬＥＤドライバ１１４に対し出力する。

Ｓ３０７：ＬＥＤ駆動
ＬＥＤドライバ１１４は、第３の変調部１１０から受信したパルス多重化リモコン制御信号に応じてＬＥＤ１１５を駆動する。ＬＥＤ１１５は、典型的には赤外線ＬＥＤであって、パルス多重化リモコン制御信号に応じて輝度変化し、赤外線パルスを発生する。

続いて、図１４のフローチャートを用いて、実施の形態２にかかる受信機２００の動作について説明する。なお、実施の形態１と異なる動作を行うステップについては実施の形態１と異なる番号を付して説明し、実施の形態１と同様の動作に関しては適宜説明を省略する。

Ｓ４０１：信号受信
フォトディテクタ２０１は、リモートコントローラ１００のＬＥＤ１１５から送信された赤外線信号を受信する。フォトディテクタ２０１が受信した赤外線信号は、電流電圧変換部２０３により、後段の処理に必要なレベルまで増幅された電圧信号に変換される。電流電圧変換部２０３は、この電圧信号を第１のバンドパスフィルタ２０５に対し出力する。

Ｓ４０２：信号分離
第１のバンドパスフィルタ２０５は、電流電圧変換部２０３より受信した電圧信号から、パルス多重化リモコン制御信号を分離して、第１の復調部２０７に対し出力する。ここで第１のバンドパスフィルタ２０５は、典型的にはリモコン制御信号のキャリア信号の周波数（典型的には３８ｋＨｚ）を中心周波数とするバンドパスフィルタである。

Ｓ４０３：ペアリング情報復調
第３の復調部２１９は、第１のバンドパスフィルタ２０５が分離したパルス多重化リモコン制御信号を受信し、パルス多重化リモコン制御信号をＰＷＭ復調してペアリング情報を得、第２の制御部２１５に対し出力する。ここで、第３の復調部２１９は、典型的にはＡ／Ｄ変換器を用いてパルス多重化リモコン制御信号からＤｕｔｙを検出し、図６に示す規則に従ってペアリング情報を復調する。

Ｓ４０４：ペアリング
第２の制御部２１５は、第３の復調部２１９から受信したペアリング情報を参照する。ペアリング情報に示された接続相手が現時点でペアリングが確立している相手でない場合、第２の制御部２１５は、無線通信モジュール２１７に対し、ペアリングモードに移行するとともに、ペアリング情報に示された接続相手との間でペアリングを実行するよう指令する。

Ｓ２０５：リモコン操作データ復調
第１の復調部２０７は、第１のバンドパスフィルタ２０５が分離したパルス多重化リモコン制御信号を受信する。第１の復調部２０７は、従来のリモコン制御信号からリモコン操作データを復調するのと同じ方法で、パルス多重化リモコン制御信号からリモコン操作データを復調できる。第１の復調部２０７は、復調したリモコン操作データを第１の制御部２１３に対し出力する。

Ｓ２０６：操作対象機器の操作
第１の制御部２１３は、第１の復調部２０７から受信したリモコン操作データに従って、操作対象機器（テレビ等）の操作を実行する。

以上説明した実施の形態２においては、パルス変調多重化を行うための変調方法としてＰＷＭを用いた。しかしながら、ＰＷＭに代えて、ＰＰＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）やＢＰＳＫ（Ｂｉ−Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を用いることもできる。

図９に各種パルス変調方法を採用した場合の波形の違いを示す。ここでは、通信仕様として、３８ｋＨｚ（Ｄｕｔｙ １／３）のパルス列３周期に対して、１ビットのペアリング情報を割り当てるものとする。

ＰＷＭ方式では、データ０の場合は標準通りＤｕｔｙ １／３のパルス列とし、データ１の場合はＤｕｔｙ ２／３のパルス列に変更する。

ＰＰＭ方式では、データ０の場合は標準通りパルスが先頭スロットにあるＤｕｔｙ １／３のパルス列とし、データ１の場合はパルスが第２スロットにあるＤｕｔｙ １／３のパルス列に変更する。

ＢＰＳＫ方式では、データ０の場合は標準通りのパルス列とし、データ１の場合は標準のパルス列の振幅値を反転したパルス列に変更する。

上記３種類のパルスを用いた時の伝送性能は復調方法により異なるものの、最も理想的な最尤推定復調を行った場合、伝送性能はシンボルの符号間距離に依存し、ＢＰＳＫ、ＰＰＭ、ＰＷＭの順で性能が高い。

また、実施の形態２のパルス変調多重方式は、パルス変調前のリモコン制御信号すなわち３８ｋＨｚのパルス列が存在する時間にしかペアリング情報を重畳できないという制約がある。他方、実施の形態１の周波数多重方式は、リモコン制御信号のフレーム一杯にペアリング情報を重畳できる。そのため、パルス変調多重方式では、周波数多重方式に比べ、同じデータ量を伝送しようとする場合のデータ変調速度（シンボル周波数）を相対的に大きくしなければならない。したがって、周波数多重方式よりもパルス変調多重方式の方が雑音に対する誤り率が劣化する。

一方、実施の形態２のパルス変調多重方式は、実施の形態１の周波数多重方式に比べ、送信側にアナログ加算回路１１１等を要せず、また受信側に第２のバンドパスフィルタ２０９等を要しないため、回路規模を抑制することができる。

すなわち、一般に、耐雑音性能としては周波数多重方式が有利であり、回路規模の面ではパルス変調多重方式が有利である。

＜実施の形態３＞
実施の形態３は、リモートコントロールシステム１０００の一運用例を示すものである。

図１０に示すように、受信機２００を内蔵又は接続したテレビＴＶ１と、リモートコントローラ１００とがペアリングされているものとする。ここで、このリモートコントローラ１００を、未だペアリングが確立されていないテレビＴＶ２の近くに移動し、ＴＶ２に対してリモコン操作、例えば電源投入の操作を行う。ここで、ＴＶ２もまた受信機２００を内蔵又は接続しているものとする。

この時、リモートコントローラ１００は、電源投入の操作に相当するリモコン制御信号を、従来の赤外線規格、例えば図２に示されるＮＥＣフォーマットに従う赤外線パルスとして送信する。電源ＯＮの操作に相当するリモコン制御信号は、従来の赤外線規格、例えば図２に示されるＮＥＣフォーマットに従う赤外線のパルスとして送信される。この際、リモートコントローラ１００は、従来のリモコン制御信号に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等のペアリング情報を重畳して伝送する。具体的な重畳方法は、実施の形態１又は２で説明したとおりである。

テレビＴＶ２の受信機２００は、受信した赤外線信号を分離、復調して、リモコン操作データとペアリング情報とを生成する。受信機２００は、リモコン操作データに従ってテレビＴＶ２を制御する。同時に、無線通信モジュール２１７をペアリングモードとして、自動的にリモートコントローラ１００とのペアリングを実施する。これにより、無線通信モジュール２１７を利用したリモコン操作が可能になる。

本実施の形態に示すように、リモートコントロールシステム１０００によれば、予めペアリングが確立したリモートコントローラ１００と受信機２００との組合せでなくても、任意のリモートコントローラ１００と受信機２００との組合せにおいて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線通信モジュールのペアリングを自動的に確立する。そのため、ユーザは都度ペアリング操作を行うことなく、任意の操作対象機器に対し無線通信モジュールによる操作を行うことができる。

＜その他の実施の形態＞
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態では、操作対象機器の電源投入を行うリモコン制御信号に重畳してペアリング情報を伝送する例を示した。しかしながら、電源投入操作だけでなく、操作対象機器にかかる任意の操作、例えば音声レベルやチャネルの変更などの操作に相当するリモコン制御信号に、ペアリング情報を重畳して伝送を行うように構成しても良い。

また、上述の実施の形態では、主にＢｌｕｅｔｏｏｔｈのペアリング情報をリモコン制御信号に重畳する例を示した。しかしながら、ペアリング情報は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに限定されず、通信に際しペアリングを要する他の任意の無線通信方式に用いられるものであって良い。

また、上述の実施の形態では、加算信号又はパルス多重化リモコン制御信号を、ＬＥＤが発生する赤外線により伝送する例を示した。しかしながら、これらの情報は赤外線に限定されず、他の任意の無線伝送方式により伝送されても良く、例えば可視光通信により伝送しても良い。また、発光体として、ＬＥＤに代えて任意の発光体、例えばＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子や蛍光体等を採用しても良い。

また、上述の実施の形態では、本発明を主にハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１００ リモートコントローラ
１０１ 入力部
１０２ デジタル信号処理部
１０３ 第１の制御部
１０５ 第１の変調部
１０７ 第２の制御部
１０９ 第２の変調部
１１０ 第３の変調部
１１１ アナログ加算回路
１１３ ＬＥＤドライバ
１１４ ＬＥＤドライバ
１１５ ＬＥＤ
１１７ 無線通信モジュール
２００ 受信機
２０１ フォトディテクタ
２０３ 電流電圧変換部
２０５ 第１のバンドパスフィルタ
２０７ 第１の復調部
２０９ 第２のバンドパスフィルタ
２１１ 第２の復調部
２１２ デジタル信号処理部
２１３ 第１の制御部
２１５ 第２の制御部
２１７ 無線通信モジュール
２１９ 第３の復調部
１０００ リモートコントロールシステム

Claims (12)

1. 操作対象機器を制御するための第１の信号を生成する第１の変調部と、
   前記操作対象機器との間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を周波数変調した、第２の信号を生成する第２の変調部と、
   前記第１の信号及び前記第２の信号を加算することにより、第３の信号を生成する加算回路と、
   前記第３の信号を用いて赤外線発光素子を駆動するドライバと、を有する
   リモートコントローラ。
2. 操作対象機器を制御するための第１の信号を生成する第１の変調部と、
   前記操作対象機器との間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を、前記第１の信号に対しパルス変調により重畳した、第４の信号を生成する第３の変調部と、
   前記第４の信号を用いて赤外線発光素子を駆動するドライバと、を有する
   リモートコントローラ。
3. 前記第１の信号は、前記操作対象機器の電源投入操作に関するものである
   請求項１又は２記載のリモートコントローラ。
4. リモートコントローラから赤外線信号を受信する受光部と、
   前記赤外線信号から、リモコン操作データを変調した第１の信号を分離する第１のフィルタと、
   前記赤外線信号から、前記リモートコントローラとの間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を周波数変調した第２の信号を分離する第２のフィルタと、
   前記第１の信号を復調して前記リモコン操作データを生成する第１の復調部と、
   前記第２の信号を復調して前記ペアリング情報を生成する第２の復調部と、を含む
   受信機。
5. リモートコントローラから赤外線信号を受信する受光部と、
   前記赤外線信号を復調してリモコン操作データを生成する第１の復調部と、
   前記赤外線信号にパルス変調により重畳された、前記リモートコントローラとの間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を復調する第３の復調部と、を含む
   受信機。
6. 前記リモートコントローラとの間で赤外線以外の無線通信方式で通信を行う無線通信モジュールをさらに含み、
   前記無線通信モジュールは、前記リモートコントローラとの間で前記無線通信方式が確立されていない場合、前記ペアリング情報に基づいて前記無線通信方式を確立する
   請求項４又は５記載の受信機。
7. 請求項１乃至３いずれか１項記載のリモートコントローラと、
   請求項４乃至６いずれか１項記載の受信機と、を含む
   リモートコントロールシステム。
8. リモートコントローラが、
   操作対象機器を制御するための第１の信号を生成する第１の変調ステップと、
   前記操作対象機器との間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を周波数変調した、第２の信号を生成する第２の変調ステップと、
   前記第１の信号及び前記第２の信号を加算することにより、第３の信号を生成する加算ステップと、
   前記第３の信号を用いて赤外線発光素子を駆動する発行ステップと、を有する
   リモートコントローラの接続方法。
9. リモートコントローラが、
   操作対象機器を制御するための第１の信号を生成する第１の変調ステップと、
   前記操作対象機器との間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を、前記第１の信号に対しパルス変調により重畳した、第４の信号を生成する第３の変調ステップと、
   前記第４の信号を用いて赤外線発光素子を駆動する発行ステップと、を有する
   リモートコントローラの接続方法。
10. 受信機が、
    リモートコントローラから赤外線信号を受信する受光ステップと、
    前記赤外線信号から、リモコン操作データを変調した第１の信号を分離する第１のフィルタリングステップと、
    前記赤外線信号から、前記リモートコントローラとの間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を周波数変調した第２の信号を分離する第２のフィルタリングステップと、
    前記第１の信号を復調して前記リモコン操作データを生成する第１の復調ステップと、
    前記第２の信号を復調して前記ペアリング情報を生成する第２の復調ステップと、を含む
    リモートコントローラの接続方法。
11. 受信機が、
    リモートコントローラから赤外線信号を受信する受光ステップと、
    前記赤外線信号を復調してリモコン操作データを生成する第１の復調ステップと、
    前記赤外線信号にパルス変調により重畳された、前記リモートコントローラとの間で赤外線以外の無線通信方式を確立するためのペアリング情報を復調する第３の復調ステップと、を含む
    リモートコントローラの接続方法。
12. コンピュータに、請求項８乃至１１いずれか１項記載のリモートコントローラの接続方法を実行させるためのプログラム。

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