JP3769524B2 - 赤外線通信機能付き情報端末装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯情報端末装置に装備される赤外線通信機能に関し、とくに低消費電力化可能な赤外線通信方法並びに赤外線通信機能付き情報端末装置及び赤外線通信制御プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯情報端末装置間や携帯情報端末装置とパソコン間のデータ通信をケーブルを用いずに、端末装置が装備した赤外線通信機能を介して電話帳の交換や将棋対局等ができるようになってきている。図7に折り畳み型無線携帯端末の外背面に赤外線ポートを有する端末間の赤外線通信時の使用形態を一例として示す。据え置きではなく、方向が正確に定めにくい装置間の空間光通信であるため、標準的な通信距離を20cmと短くしているが、多少の距離の拡大や外乱光の多い屋外等の使用環境でも安定した通信が行えるように、赤外線発光出力を設定している。しかしながら、その設定値は固定であるため、使用する環境や状態によっては不必要に高い出力で赤外線通信を行っていることがあり、不要な電力消費によって、電池の蓄電寿命が短くなるという問題がある。
携帯情報端末装置の赤外線通信時の低消費電力化のための従来の方法としては、赤外線通信を行う相手端末からの通信用赤外線受光パワーを検出し、検出結果に基づいて自端末の赤外線発光パワーを制御する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
また、別なる方法として、距離センサによって相手端末との距離を検出し、検出結果に基づいて、ユーザが自端末の赤外線発光パワーを設定する方法がある(例えば、特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−252017号公報(第4−16頁、図1)
【特許文献2】
特開平10−200479号公報(第2−3頁、図5)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の携帯情報端末の赤外線通信時の低消費電力化のための方法では、周辺光の影響が考慮されていない。上記の第1の従来方法では、相手端末からの通信用赤外線受光パワーを検出する際に、周辺光の変動の誤差を含んで検出し、適切な発光パワーが制御できない恐れがある。また第2の従来方法では、距離計測結果のみに基づいて発光パワーを設定するため、周辺光量が大きい場合には、やはり適切な発光パワーが設定できない恐れがある。
本発明は、上記の携帯情報端末の赤外線通信時の低消費電力化における問題点に鑑みて成されたものであって、その目的とするところは、こうした外乱光の影響を認識する手段を有し、適応的に送信出力を自動的にコントロールすることによって、安定した赤外光通信と低消費電力化の両立を可能にする赤外線通信方法並びに赤外線通信機能付き情報端末装置及び赤外線通信制御プログラムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、赤外線発光手段が発光する赤外線をデータ信号に応じて変調出力し、当該変調出力された赤外線の空間伝搬により通信を行う赤外線通信機能を備えた情報端末装置であって、前記情報端末装置の前記赤外線通信機能に影響を与える周辺光の光量の変化に応じて、前記周辺光が弱い場合には抵抗値が大きくなり、前記周辺光が強い場合には抵抗値が小さくなるように変化する光導電型の素子と、前記光導電型の素子の入力端子と出力端子に並列に接続し、前記入力端子と前記出力端子を短絡導通状態または非導通状態のいずれかに切り替えるスイッチと、前記光導電型の素子を介して前記赤外線発光手段に電流を供給する電流供給手段と、前記スイッチを、導通状態または非導通状態のいずれかの状態に切り替える制御指示を出力する制御部を備えたことを特徴とする。
また、本発明の請求項2に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項1に係わる発明に記載の光導電型の素子の受光面が、前記赤外線発光手段の発光スペクトル近傍の光を透過する波長フィルタリング手段によって覆われていることを特徴とする。
また、本発明の請求項3に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項1に係わる発明に記載の光導電型の素子の受光面が、光触媒効果を有する防汚手段によって覆われていることを特徴とする。
また、本発明の請求項4に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項1に係わる発明に記載の光導電型の素子の受光面が、前記赤外線発光手段の発光スペクトル近傍の光を透過する波長フィルタリング手段と、光触媒効果を有する防汚手段によって覆われていることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1に、本発明の赤外線通信送信部8を備える無線携帯端末装置のブロックダイヤグラムを示す。構成は、無線携帯端末装置全体を制御する制御部1と、アンテナ9を備えた無線送受信部2、受話器3、送話器4、表示部5、キー入力の操作部6、赤外線通信受信部7、赤外線通信送信部8と、撮像部10からなる。
【0009】
図2は、本発明の赤外線通信送信部8のブロックダイヤグラムを示す。
構成は、赤外線通信制御手段12、駆動手段15、赤外線発光部16、周辺光認識部13、駆動電流制御手段14からなる。
本発明の赤外線通信送信部8では、操作部6で受け付け、制御部1を介した赤外線送信部の制御信号Cは、赤外線通信制御手段12に入力し、操作部でのキー入力に対応するコードを赤外線通信制御信号Dとして出力する。赤外線通信制御信号Dは、駆動手段15に入力され駆動信号Eで赤外線発光部16を駆動する。
その際、周辺光認識手段13で捉えた周辺光情報が、周辺光認識信号Aとして駆動電流制御手段14に入力され、駆動電流制御手段14は駆動電流を決定する。決定された駆動用電源Bは赤外線発光部16に供給される。周辺光認識信号Aは、ある明るさを閾値としてH/L切り替わる信号である。周辺光認識手段13は、フォトダイオードや太陽電池と、ラッチ回路を用いて構成することができる。
【0010】
次に、駆動電流制御手段14と駆動手段15の詳細な回路構成について、図3を用いて説明する。
駆動電流制御手段14は、ここでは抵抗器42とSW手段41で構成されており、これらは並列に接続されている。周辺光認識信号AはSW手段41に接続され、この信号でSW手段41のON/OFF制御を行う。SW手段41がOFFの時、抵抗器42を通して電源が供給されるため、赤外線発光部16の駆動用電源Bには電流制限がかかり、赤外線発光部16の発光出力は抑制される。しかし、SW手段41がONの時は抵抗器42をバイパスして電源が供給されるため、電流制限はかからないため、高い発光出力となる。
駆動手段15は、SW手段52と抵抗器51とから構成され、制御信号DによってSW手段52が開閉されて、赤外線発光部6に駆動用電源Bが供給され、駆動される。
【0011】
以下、本実施例の動作につき図2〜図4を用いて説明する。
赤外線送信の操作を行う際、選択したキーに対応したコードが制御信号Cとして駆動手段5に入力される。駆動手段5は制御信号のコードに対応した赤外線通信制御信号DによってSW手段52をON/OFFして、赤外線発光部6を流れる駆動信号Eをパルス状に時間制御する。
このとき、周辺光量を周辺光認識手段13が認識し、周辺光認識信号Aを駆動電流制御手段14に出力している。周辺光認識信号Aは、周辺光のある明るさを閾値としてH/L切り替わる信号である。周辺光認識信号Aは駆動電流制御手段4のSW手段41に入力され、周辺光認識手段2により周辺が暗いと認識された際は、SW手段41をOFFとする。駆動用電源Bは抵抗器42経由で電源供給されるため低電圧モードとなる。従って、周辺光が暗い時には、駆動信号Eの電流波形は電流制限が多めにかかった波形となり、赤外光発光部16による消費電流を低く抑えることができる。最小の発光光量を決める抵抗器42の抵抗値は、環境光条件や通信時の使用状態を勘案して設計しておく。
逆に、周辺光認識手段2により周辺が明るいと認識された場合、SW手段41をONとする。駆動用電源Bは抵抗器42をバイパスして電流制限を受けることなく電源供給されるため、駆動信号Eの電流は多めの波形となり、赤外光発光部16は高い光量で発光する。従って、外乱光の多い環境でも安定した赤外線送信が可能となる。
【0012】
上記の動作を携帯情報端末装置に行わせるか否かは、図5のフローに示すようにユーザによって選べるようにすることができる。
赤外線通信を行うとき、ユーザは表示部5に表示されたメニュー画面(S1)から赤外線通信を選択し、操作部6の確定キーを押す。表示部5の表示画面に赤外線発光出力モード選択画面が現れる。選択画面には、自動設定と固定設定とが表示される(S3)。ユーザが自動設定(S4)を選択すると、上記の動作が実行される。
ユーザが固定設定を選択する(S5)と、制御部1は、赤外線通信制御手段12に送る制御信号Cに、SW41のスイッチ状態をONに固定する信号を付加する。赤外線通信制御手段12は、このSW状態固定化信号Fを周辺光認識手段13に転送し、周辺光認識手段が備えるラッチ回路が常にスイッチ状態をONにするHの信号をSW41に送る。SW41はONとなり、駆動用電源Bは高電圧モードに固定され、赤外線発光部16は高発光出力で動作する。赤外線通信が終了する(S6)と、メニュ−画面に戻る。これら一連の処理は、コンピュータを含んだ制御部1が備えるプログラムによって実行される。
【0013】
上記の実施形態の構成では、周辺光認識手段13は、PD等の光起電力素子とラッチ回路を用い、駆動電流制御手段14にON/OFF動作をするSW手段41を用いて構成するようにしたが、このような組み合わせに限定されるものではない。例えば、SW手段41の代わりに電圧可変抵抗素子を用いてもよい。
【0014】
また、図6に示すように、PDとラッチ回路の代わりに、フォトトランジスタや光導電素子62のように入力光の大きさに応じて端子間の抵抗を変化させる素子を抵抗器42に置き換え、駆動電流制御手段14が周辺光認識手段13の機能を兼ねた周辺光認識・駆動電流制御手段17としてもよい。このときSW状態固定化信号Fは、この信号によってON(光導電素子端子間が導通)となる機能を持ったSW手段61に直接接続される。
最小の発光光量は、光導電素子の暗電流と環境光条件や通信時の使用状態を勘案して設計しておく。
このような電圧可変抵抗素子や光導電素子を用いる実施形態の場合には、周辺光の光量に応じて赤外線発光部への駆動電流をアナログ的に変化させて発光光量を更にきめ細かく変化させることができ、赤外線通信のより安定した通信と省電力化の両立を図ることができる。
【0015】
さらに、赤外線通信に用いる受光素子は感度に波長特性を有し、近赤外領域を最大とする比較的幅広い感度特性をもつ。一方赤外線通信発光部の発光素子のスペクトル幅は受光素子のもつ有感度波長領域に比べて狭い。例えば波長0.85μm帯面発光型LEDの発光スペクトルの半値全幅は、400オングストローム(0.04μm)程度であるのに対して、中心感度が0.8μm付近にあるSiフォトダイオード(PD)の波長感度の半値全幅は0.4μmもある。赤外線通信に悪影響を及ぼすのは、赤外線通信用発光素子のもつスペクトル周辺の外乱光のスペクトルである。したがって、このスペクトル強度のみをモニタするように、可視領域や紫外や遠赤外光の周辺光の成分は、フィルタ手段によってきるだけ感度を落とすように遮断することが、無害な波長の外乱光によって、周辺光が明であると認識し、赤外線発光部へ無用な駆動電力を供給することを防ぐ意味から望ましい。
このためには、上記のフィルタ特性を有するフードや、通信用受光素子及び周辺光を検知する受光手段の受光面そのものに色フィルタや干渉フィルタを設ければよい。
【0016】
また、携帯情報端末は常にハンドリングするため、上記のフードは汚れやすい。この汚れによっても周辺光の受光が妨げられ、不要に赤外線通信発光部の発光出力を高め、電池の蓄電寿命を短くする恐れがある。このため、フード表面の防汚のために、アナターゼ結晶系の酸化チタンを含んだ光触媒効果を有する膜をコーティングしておくことは低消費電力化に効果がある。
【0017】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、周辺光を認識し赤外線送信電流を自動的に可変するため、外乱光の少ない環境下における赤外線通信時の消費電流を低く抑えることを可能にするという効果を奏す。
【0018】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の携帯情報端末装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の携帯情報端末装置が備える赤外線通信送信部の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の携帯情報端末装置の赤外線通信送信部が備える駆動電流制御手段と赤外線発光部の駆動手段の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の携帯情報端末装置の赤外線通信送信部の動作を説明する図である。
【図5】本発明の携帯情報端末装置の赤外線通信送信時のモード選択のフローを示す図である。
【図6】本発明の携帯情報端末装置の赤外線通信送信部の別なる実施例の構成を示すブロック図である。
【図7】赤外線通信機能を備える携帯情報端末装置間の通信時の使用形態を説明する図である。
【符号の説明】
1 制御部
2 無線送受信部
3 受話器
4 送話器
5 表示部
6 操作部
7 赤外線通信受信部
8 赤外線通信送信部
9 アンテナ
10 撮像部
12 赤外線通信制御手段
13 周辺光認識手段
14 駆動電流制御手段
15 駆動手段
16 赤外線発光部
41 SW手段
42 抵抗器
51 抵抗器
52 SW手段
61 SW手段
62 光導電素子
Claims (4)
- 赤外線発光手段が発光する赤外線をデータ信号に応じて変調出力し、当該変調出力された赤外線の空間伝搬により通信を行う赤外線通信機能を備えた情報端末装置であって、
前記情報端末装置の前記赤外線通信機能に影響を与える周辺光の光量の変化に応じて、前記周辺光が弱い場合には抵抗値が大きくなり、前記周辺光が強い場合には抵抗値が小さくなるように変化する光導電型の素子と、
前記光導電型の素子の入力端子と出力端子に並列に接続し、前記入力端子と前記出力端子を短絡導通状態または非導通状態のいずれかに切り替えるスイッチと、
前記光導電型の素子を介して前記赤外線発光手段に電流を供給する電流供給手段と、
前記スイッチを、導通状態または非導通状態のいずれかの状態に切り替える制御指示を出力する制御部
を備えたことを特徴とする赤外線通信機能付き情報端末装置。 - 前記外乱光光量検出手段または光導電型の素子の受光面が、前記赤外線発光手段の発光スペクトル近傍の光を透過する波長フィルタリング手段によって覆われていることを特徴とする前記請求項1に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
- 前記外乱光光量検出手段または光導電型の素子の受光面が、光触媒効果を有する防汚手段によって覆われていることを特徴とする前記請求項1に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
- 前記外乱光光量検出手段または光導電型の素子の受光面が、前記赤外線発光手段の発光スペクトル近傍の光を透過する波長フィルタリング手段と、光触媒効果を有する防汚手段によって覆われていることを特徴とする前記請求項1に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
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