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

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 Download PDF

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敦也 横井
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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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