JPH1132009A - 赤外線変復調装置 - Google Patents
赤外線変復調装置Info
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- JPH1132009A JPH1132009A JP9183919A JP18391997A JPH1132009A JP H1132009 A JPH1132009 A JP H1132009A JP 9183919 A JP9183919 A JP 9183919A JP 18391997 A JP18391997 A JP 18391997A JP H1132009 A JPH1132009 A JP H1132009A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通信可能距離を大きくする。
【解決手段】 変調部２ａは、“０”ビットまたは
“１”ビット（ビット長をＴｂとする）のいずれかに対
応してパルス幅Ｔ１（Ｔ１＜Ｔｂ）の１個の第１赤外線
パルスを有する第１光信号Ｌｓ１を隣接する赤外線通信
装置１より入力して、第１赤外線パルスを、時間長Ｔ２
（Ｔ２≦Ｔｂ）の間、２００KHz 以上の周波数ｆ１で点
滅する第２赤外線パルスに変換した第２光信号Ｌｓ２を
生成して相手側の赤外線変復調装置２′に送信する。復
調部２ｂは、相手側の赤外線変復調装置２′より第２光
信号Ｌｒ２を受信し、第１光信号Ｌｒ１に復元して赤外
線通信装置１に入力する。赤外線通信装置１との入出力
インタフェースはＩｒＤＡ（Infrared Data Associatio
n)規格のＶＥＲＳＩＯＮ 1.0 に対応して、通信速度＝
9.６〜１１5.２ｋbps ，第１赤外線パルスの幅Ｔ１≒1.
６μs に設定される。上記ｆ１＝５００±２００KHz が
望ましい。
“１”ビット（ビット長をＴｂとする）のいずれかに対
応してパルス幅Ｔ１（Ｔ１＜Ｔｂ）の１個の第１赤外線
パルスを有する第１光信号Ｌｓ１を隣接する赤外線通信
装置１より入力して、第１赤外線パルスを、時間長Ｔ２
（Ｔ２≦Ｔｂ）の間、２００KHz 以上の周波数ｆ１で点
滅する第２赤外線パルスに変換した第２光信号Ｌｓ２を
生成して相手側の赤外線変復調装置２′に送信する。復
調部２ｂは、相手側の赤外線変復調装置２′より第２光
信号Ｌｒ２を受信し、第１光信号Ｌｒ１に復元して赤外
線通信装置１に入力する。赤外線通信装置１との入出力
インタフェースはＩｒＤＡ（Infrared Data Associatio
n)規格のＶＥＲＳＩＯＮ 1.0 に対応して、通信速度＝
9.６〜１１5.２ｋbps ，第１赤外線パルスの幅Ｔ１≒1.
６μs に設定される。上記ｆ１＝５００±２００KHz が
望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、赤外線変復調装
置に関し、国際規格となっているＩｒＤＡ（Infrared D
ata Associartion）規格の赤外線通信装置により送出さ
れたＩｒＤＡ規格の赤外線信号を受光して長距離伝送に
適した赤外線信号に変換して送信する変調部と、相手側
の赤外線変復調装置より送信された同様な光信号を受信
して、ＩｒＤＡ規格の赤外線信号に復調して、前記Ｉｒ
ＤＡ規格の赤外線通信装置に入射する復調部とより成
る。
置に関し、国際規格となっているＩｒＤＡ（Infrared D
ata Associartion）規格の赤外線通信装置により送出さ
れたＩｒＤＡ規格の赤外線信号を受光して長距離伝送に
適した赤外線信号に変換して送信する変調部と、相手側
の赤外線変復調装置より送信された同様な光信号を受信
して、ＩｒＤＡ規格の赤外線信号に復調して、前記Ｉｒ
ＤＡ規格の赤外線通信装置に入射する復調部とより成
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のＩｒＤＡ規格における赤外線通信
装置は、規格上赤外線通信用ＬＥＤの放射強度は５００
ｍＷ／sr（ステラジアン）以下と定められており、また
変調方式もＶｅｒ1.０（ＶＥＲＳＩＯＮ 1.０）におい
ては送信データ「０」ビット時におけるビット長の３／
１６のパルス幅で赤外線ＬＥＤを発光させるというＲＺ
Ｉ（Return to Zero Inverted)方式と定められている。
ただし、３／１６ビット幅が1.６μs 以上の場合、パル
ス幅は1.６μs となる。
装置は、規格上赤外線通信用ＬＥＤの放射強度は５００
ｍＷ／sr（ステラジアン）以下と定められており、また
変調方式もＶｅｒ1.０（ＶＥＲＳＩＯＮ 1.０）におい
ては送信データ「０」ビット時におけるビット長の３／
１６のパルス幅で赤外線ＬＥＤを発光させるというＲＺ
Ｉ（Return to Zero Inverted)方式と定められている。
ただし、３／１６ビット幅が1.６μs 以上の場合、パル
ス幅は1.６μs となる。
【０００３】ＩｒＤＡ規格の赤外線通信装置の変調回路
の入出力波形を図７のＡ，Ｂに示す。ＩｒＤＡ規格のＶ
er1.０では、デジタル信号は図７Ａに示すようにスター
トビットＳＴ及びストップビットＳＰが各１ビットで、
データビットが８ビットのＵＡＲＴ（Universal Asynch
ronous Receiner Transmitter)フレームが用いられる。
このフレームは変調回路でＩＲ（Infrared) フレームに
変換された後、赤外線信号に変換される。
の入出力波形を図７のＡ，Ｂに示す。ＩｒＤＡ規格のＶ
er1.０では、デジタル信号は図７Ａに示すようにスター
トビットＳＴ及びストップビットＳＰが各１ビットで、
データビットが８ビットのＵＡＲＴ（Universal Asynch
ronous Receiner Transmitter)フレームが用いられる。
このフレームは変調回路でＩＲ（Infrared) フレームに
変換された後、赤外線信号に変換される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記ＩｒＤＡ規格の変
調方式及び放射強度を有する赤外線通信装置は、外乱光
によるノイズに対して弱く、通信可能距離が１ｍから３
ｍ程度と短いものである。規格上では、受信部のフォト
ダイオードの受光感度も４μＷ／cm2 以上と定められて
いるため、５００ｍＷ／srの放射強度で通信を行うと、
ノイズがない場合においても以下の式により通信距離が
限定される。
調方式及び放射強度を有する赤外線通信装置は、外乱光
によるノイズに対して弱く、通信可能距離が１ｍから３
ｍ程度と短いものである。規格上では、受信部のフォト
ダイオードの受光感度も４μＷ／cm2 以上と定められて
いるため、５００ｍＷ／srの放射強度で通信を行うと、
ノイズがない場合においても以下の式により通信距離が
限定される。
【０００５】距離＝√｛（５００×１０-3）／（４×１
０-6）｝＝３５３cm この計算上の距離は、外乱光などのノイズがない場合に
おける理想状態の環境条件の場合であり、実際は蛍光灯
などの外乱光があるため、Ｓ／Ｎが悪くなり、通信距離
は更に短くなる。この発明の赤外線変復調装置は、この
ような実状に鑑みて提案されたものであり、ＩｒＤＡ機
器の光信号の入出力端の近傍に設置することにより、長
距離の赤外線光通信を実現しようとするものである。
０-6）｝＝３５３cm この計算上の距離は、外乱光などのノイズがない場合に
おける理想状態の環境条件の場合であり、実際は蛍光灯
などの外乱光があるため、Ｓ／Ｎが悪くなり、通信距離
は更に短くなる。この発明の赤外線変復調装置は、この
ような実状に鑑みて提案されたものであり、ＩｒＤＡ機
器の光信号の入出力端の近傍に設置することにより、長
距離の赤外線光通信を実現しようとするものである。
【０００６】
（１）請求項１の赤外線変復調装置は、“０”ビットま
たは“１”ビット（ビット長をＴｂとする）のいずれか
に対応してパルス幅Ｔ１（Ｔ１＜Ｔｂ）の１個の第１赤
外線パルスを有する第１光信号を隣接する赤外線通信装
置より入力して、前記第１赤外線パルスを、時間長Ｔ２
（Ｔ２≦Ｔｂ）の間、２００KHz 以上の周波数ｆ１で点
滅する第２赤外線パルスに変換した第２光信号を生成し
て送信する変調部と、前記第２光信号を受信し、前記第
１光信号に復元して隣接する赤外線通信装置に入力する
復調部とで構成される。
たは“１”ビット（ビット長をＴｂとする）のいずれか
に対応してパルス幅Ｔ１（Ｔ１＜Ｔｂ）の１個の第１赤
外線パルスを有する第１光信号を隣接する赤外線通信装
置より入力して、前記第１赤外線パルスを、時間長Ｔ２
（Ｔ２≦Ｔｂ）の間、２００KHz 以上の周波数ｆ１で点
滅する第２赤外線パルスに変換した第２光信号を生成し
て送信する変調部と、前記第２光信号を受信し、前記第
１光信号に復元して隣接する赤外線通信装置に入力する
復調部とで構成される。
【０００７】（２）請求項２の発明では、前記（１）に
おいて、赤外線通信装置との入出力インタフェースがＩ
ｒＤＡ（Infrared Data Association)規格のＶｅｒ1.０
に対応し、通信速度＝9.６〜１１5.２kbps，第１赤外線
パルスの幅Ｔ１≒1.６μs に設定される。 （３）請求項３の発明では、前記（１）において、第２
赤外線パルスが点滅する時間長Ｔ２が使用する通信速度
の値にかかわらず、最大通信速度におけるビット長Ｔｂ
に等しく設定される。
おいて、赤外線通信装置との入出力インタフェースがＩ
ｒＤＡ（Infrared Data Association)規格のＶｅｒ1.０
に対応し、通信速度＝9.６〜１１5.２kbps，第１赤外線
パルスの幅Ｔ１≒1.６μs に設定される。 （３）請求項３の発明では、前記（１）において、第２
赤外線パルスが点滅する時間長Ｔ２が使用する通信速度
の値にかかわらず、最大通信速度におけるビット長Ｔｂ
に等しく設定される。
【０００８】（４）請求項４の発明では、前記（１）に
おいて、変調部が第２光信号を送信中は、復調部から赤
外線通信装置へ受信データを送出する動作が停止され、
復調部が受信データを赤外線通信装置へ送出中は、変調
部から第２光信号を送信する動作が停止される。 （５）請求項５の発明では、前記（１）において、第２
赤外線パルスの点滅周波数ｆ１が５００±２００ｋHzの
範囲に設定される。
おいて、変調部が第２光信号を送信中は、復調部から赤
外線通信装置へ受信データを送出する動作が停止され、
復調部が受信データを赤外線通信装置へ送出中は、変調
部から第２光信号を送信する動作が停止される。 （５）請求項５の発明では、前記（１）において、第２
赤外線パルスの点滅周波数ｆ１が５００±２００ｋHzの
範囲に設定される。
【０００９】（６）請求項６の発明では、前記（１）に
おいて、変調部が入力された第１光信号を対応する電気
信号に変換する光−電気変換回路と、その光−電気変換
回路の出力を、第２光信号に対応する電気信号に変換す
る変調回路と、その変調回路の出力を第２光信号に変換
する電気−光変換回路とより成る。また、復調部が受信
した第２光信号を対応する電気信号に変換する光−電気
変換回路と、その光−電気変換回路の出力を、第１光信
号に対応する電気信号に復元する復調回路と、その復調
回路の出力を第１光信号に変換する電気−光変換回路と
より成る。
おいて、変調部が入力された第１光信号を対応する電気
信号に変換する光−電気変換回路と、その光−電気変換
回路の出力を、第２光信号に対応する電気信号に変換す
る変調回路と、その変調回路の出力を第２光信号に変換
する電気−光変換回路とより成る。また、復調部が受信
した第２光信号を対応する電気信号に変換する光−電気
変換回路と、その光−電気変換回路の出力を、第１光信
号に対応する電気信号に復元する復調回路と、その復調
回路の出力を第１光信号に変換する電気−光変換回路と
より成る。
【００１０】（７）請求項７の発明では、前記（６）に
おいて、復調部の光−電気変換回路内またはその後段
に、第２光信号に対応した電気信号を選択する帯域通過
フィルタ（ＢＰＦ）が設けられる。 （８）請求項８の発明では、前記（６）において、変調
回路が、第１赤外線パルスに対応する時間幅Ｔ１の電気
パルスを、第２赤外線パルスの点滅時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ
１とする）と等しい時間幅を有するパルスに変換するパ
ルス幅伸張回路と、第２赤外線パルスの点滅周波数ｆ１
と同じ周波数の搬送波を発生する搬送波発生器と、パル
ス幅伸張回路の出力と搬送波とのアンドをとるアンドゲ
ートとで構成される。
おいて、復調部の光−電気変換回路内またはその後段
に、第２光信号に対応した電気信号を選択する帯域通過
フィルタ（ＢＰＦ）が設けられる。 （８）請求項８の発明では、前記（６）において、変調
回路が、第１赤外線パルスに対応する時間幅Ｔ１の電気
パルスを、第２赤外線パルスの点滅時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ
１とする）と等しい時間幅を有するパルスに変換するパ
ルス幅伸張回路と、第２赤外線パルスの点滅周波数ｆ１
と同じ周波数の搬送波を発生する搬送波発生器と、パル
ス幅伸張回路の出力と搬送波とのアンドをとるアンドゲ
ートとで構成される。
【００１１】（９）請求項９の発明では、前記（６）に
おいて、復調回路が、第２赤外線パルスに対応した電気
パルスを計数して、その計数値が許容範囲にあるときト
リガパルスを生成する計数回路と、そのトリガパルスに
よって起動される単安定回路とより構成される。 （１０）請求項１０の発明では、前記（６）において、
変調部の光−電気変換回路は、第１光信号を受光して電
流に変換するフォトダイオードと、そのフォトダイオー
ドで変換された電流を増幅する回路と、その増幅された
電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換回路と、その変換され
た電圧の波形を整形する回路とより構成される。また、
復調部の光−電気変換回路は、第２光信号を受光して電
流に変換するフォトダイオードと、そのフォトダイオー
ドで変換された電流を増幅する回路と、その増幅された
電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換回路と、そのＩ−Ｖ変
換回路の出力より信号成分を選択するための、中心周波
数が第２赤外線パルスの点滅周波数ｆ１に等しいＢＰＦ
と、そのＢＰＦの出力波形を整形する回路とより構成さ
れる。
おいて、復調回路が、第２赤外線パルスに対応した電気
パルスを計数して、その計数値が許容範囲にあるときト
リガパルスを生成する計数回路と、そのトリガパルスに
よって起動される単安定回路とより構成される。 （１０）請求項１０の発明では、前記（６）において、
変調部の光−電気変換回路は、第１光信号を受光して電
流に変換するフォトダイオードと、そのフォトダイオー
ドで変換された電流を増幅する回路と、その増幅された
電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換回路と、その変換され
た電圧の波形を整形する回路とより構成される。また、
復調部の光−電気変換回路は、第２光信号を受光して電
流に変換するフォトダイオードと、そのフォトダイオー
ドで変換された電流を増幅する回路と、その増幅された
電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換回路と、そのＩ−Ｖ変
換回路の出力より信号成分を選択するための、中心周波
数が第２赤外線パルスの点滅周波数ｆ１に等しいＢＰＦ
と、そのＢＰＦの出力波形を整形する回路とより構成さ
れる。
【００１２】（１１）請求項１１の発明では、前記
（６）において、変調部の変調回路と電気−光変換回路
との間にゲート回路が挿入され、変調部が受信データを
赤外線通信装置へ送出中はゲートが閉じられる。また、
復調部の復調回路と電気−光変換回路との間にゲート回
路が挿入され、変調部が第２光信号を送信中は、ゲート
が閉じられる。
（６）において、変調部の変調回路と電気−光変換回路
との間にゲート回路が挿入され、変調部が受信データを
赤外線通信装置へ送出中はゲートが閉じられる。また、
復調部の復調回路と電気−光変換回路との間にゲート回
路が挿入され、変調部が第２光信号を送信中は、ゲート
が閉じられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】ＩｒＤＡ規格のＶｅｒ1.０での通
信方式では、データ信号速度（変調速度）９６００bps
〜１１5.２ｋbps までのデータをＲＺＩ（Return to Ze
ro Inverted)と呼ばれる伝送方式を用い、この伝送方式
でパルスを生成する。そして、シリアルデータの「０」
ビット部分で３／１６ビット幅のパルスを生成し、この
時間だけＬＥＤを点灯することとしている。ただし、３
／１６ビット幅が1.６μs 以上の場合、パルス幅は1.６
μs となる。上記データ信号速度では、３／１６ビット
幅は1.６３〜１9.５μs であり、いずれも1.６μs 以上
となるので、パルス幅はどの通信速度でも同じ1.６μs
となる。ＩｒＤＡ機器は最初９６００bps で通信を行
い、お互いの最大信号速度を確認した後、信号速度が切
り替わる。よって、外部からは、どの信号速度で通信し
ているかはわからない。
信方式では、データ信号速度（変調速度）９６００bps
〜１１5.２ｋbps までのデータをＲＺＩ（Return to Ze
ro Inverted)と呼ばれる伝送方式を用い、この伝送方式
でパルスを生成する。そして、シリアルデータの「０」
ビット部分で３／１６ビット幅のパルスを生成し、この
時間だけＬＥＤを点灯することとしている。ただし、３
／１６ビット幅が1.６μs 以上の場合、パルス幅は1.６
μs となる。上記データ信号速度では、３／１６ビット
幅は1.６３〜１9.５μs であり、いずれも1.６μs 以上
となるので、パルス幅はどの通信速度でも同じ1.６μs
となる。ＩｒＤＡ機器は最初９６００bps で通信を行
い、お互いの最大信号速度を確認した後、信号速度が切
り替わる。よって、外部からは、どの信号速度で通信し
ているかはわからない。
【００１４】このＩｒＤＡ機器の変調波の周波数成分を
高速フーリエ変換（以下ＦＦＴと称す）により求める
と、図８に示すように６００KHz 以下の平らな電力スペ
クトルとなる。これに対して、この発明のようにＩｒＤ
Ａ規格のパルスを周波数ｆ１の搬送波（矩形波）が時間
幅Ｔ２＝8.６８μs の間連続する信号に変換した場合、
ＦＦＴを行うと搬送波周波数ｆ１Hzを中心とした電力ス
ペクトルとなる。
高速フーリエ変換（以下ＦＦＴと称す）により求める
と、図８に示すように６００KHz 以下の平らな電力スペ
クトルとなる。これに対して、この発明のようにＩｒＤ
Ａ規格のパルスを周波数ｆ１の搬送波（矩形波）が時間
幅Ｔ２＝8.６８μs の間連続する信号に変換した場合、
ＦＦＴを行うと搬送波周波数ｆ１Hzを中心とした電力ス
ペクトルとなる。
【００１５】ノイズ周波数はほとんど２００KHz 以下に
分布しているので、搬送波周波数ｆ１Hzは、２００KHz
以上に設定される。しかしノイズ周波数からできるだけ
離れている方が変調信号はノイズに対して強くなる。し
かしＬＥＤの動作速度や現在のＬＥＤが一般に周波数が
高くなるほど光量が減少するという特性から、コスト、
通信距離等を考慮して搬送波周波数ｆ１は５００KHz 位
が適当であり、実用的には５００±２００KHz に設定す
るのが望ましい。
分布しているので、搬送波周波数ｆ１Hzは、２００KHz
以上に設定される。しかしノイズ周波数からできるだけ
離れている方が変調信号はノイズに対して強くなる。し
かしＬＥＤの動作速度や現在のＬＥＤが一般に周波数が
高くなるほど光量が減少するという特性から、コスト、
通信距離等を考慮して搬送波周波数ｆ１は５００KHz 位
が適当であり、実用的には５００±２００KHz に設定す
るのが望ましい。
【００１６】また、蛍光灯雑音の周波数は２００KHz 以
下であり、ＩｒＤＡ方式の変調波は蛍光灯雑音の影響を
受けるので、この発明の変調波に比べて変調波の占有周
波数帯域においてＳ／Ｎがよくない。この発明のように
ＩｒＤＡ方式のパルス幅1.６μs の信号を、周波数ｆ１
の搬送波が時間幅8.６８μs の間連続する信号に変換す
ることで同一の電力（振幅）でＳ／Ｎのよい通信が実現
できる。
下であり、ＩｒＤＡ方式の変調波は蛍光灯雑音の影響を
受けるので、この発明の変調波に比べて変調波の占有周
波数帯域においてＳ／Ｎがよくない。この発明のように
ＩｒＤＡ方式のパルス幅1.６μs の信号を、周波数ｆ１
の搬送波が時間幅8.６８μs の間連続する信号に変換す
ることで同一の電力（振幅）でＳ／Ｎのよい通信が実現
できる。
【００１７】図１はこの発明の赤外光変復調装置のブロ
ック図であり、図２はＩｒＤＡ機器１と本発明の赤外線
変復調装置２とを用いた赤外線通信システムのブロック
図である。変調部２ａではＩｒＤＡ規格での第１赤外線
パルスを含む第１光信号Ｌｓ１がフォトダイオード３に
入力される。フォトダイオード３に入力された光量によ
り電流が流れ、電流増幅回路４，電流電圧変換回路５を
通じて波形整形回路６に入力し、その波形を基準電圧と
比較することにより波形整形を行う。この信号は変調回
路７で提案する変調方式の信号に変調され、ゲート回路
８，ＬＥＤ駆動回路９を通り、赤外線を発光するＬＥＤ
１０を駆動する。
ック図であり、図２はＩｒＤＡ機器１と本発明の赤外線
変復調装置２とを用いた赤外線通信システムのブロック
図である。変調部２ａではＩｒＤＡ規格での第１赤外線
パルスを含む第１光信号Ｌｓ１がフォトダイオード３に
入力される。フォトダイオード３に入力された光量によ
り電流が流れ、電流増幅回路４，電流電圧変換回路５を
通じて波形整形回路６に入力し、その波形を基準電圧と
比較することにより波形整形を行う。この信号は変調回
路７で提案する変調方式の信号に変調され、ゲート回路
８，ＬＥＤ駆動回路９を通り、赤外線を発光するＬＥＤ
１０を駆動する。
【００１８】この変調方式は、図３に示すように「０」
ビットの時にのみ8.６８μs の間ｆ１Hzの変調パルスを
生成する方式で、データのポートレートが変化しても変
調パルスが出力される時間は8.６８μs とする。変調回
路７は図５に示すように、ＩｒＤＡパルスＳ１を8.６８
μs 幅の信号Ｓ２にし、周波数ｆ１Hzの矩形波の搬送波
Ｓ３とＡＮＤをとることにより実現できる。「０」ビッ
トの時にのみ一定時間幅Ｔ２の間変調パルスを生成する
ことは、ＩｒＤＡでの通信速度が任意に変化した場合に
別の検出回路でボーレートを検出し、その検出したボー
レートに変調速度の設定を変更する必要がない。
ビットの時にのみ8.６８μs の間ｆ１Hzの変調パルスを
生成する方式で、データのポートレートが変化しても変
調パルスが出力される時間は8.６８μs とする。変調回
路７は図５に示すように、ＩｒＤＡパルスＳ１を8.６８
μs 幅の信号Ｓ２にし、周波数ｆ１Hzの矩形波の搬送波
Ｓ３とＡＮＤをとることにより実現できる。「０」ビッ
トの時にのみ一定時間幅Ｔ２の間変調パルスを生成する
ことは、ＩｒＤＡでの通信速度が任意に変化した場合に
別の検出回路でボーレートを検出し、その検出したボー
レートに変調速度の設定を変更する必要がない。
【００１９】復調部２ｂでは本発明により変調された第
２光信号Ｌｒ２がフォトダイオード１１に入力される。
フォトダイオード１１に入力された光量により電流が流
れ、電流回路１２，電流電圧変換回路１３，中心周波数
ｆ１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４を通りノイズ
成分が除去されて、信号成分だけが取り出され、波形整
形回路１５で基準電圧と比較することにより波形整形を
行う。この信号は復調回路１６でＩｒＤＡ規格の赤外線
パルスを生成するための電気パルスに復調され、ゲート
回路１７，ＬＥＤ駆動回路１８を通り、赤外線ＬＥＤ１
９を駆動する。復調回路１６では、図４に示すようにｆ
１Hzの周波数が8.６８μs 続くと、1.６μs 幅のＩｒＤ
ＡパルスＳ７を生成する。
２光信号Ｌｒ２がフォトダイオード１１に入力される。
フォトダイオード１１に入力された光量により電流が流
れ、電流回路１２，電流電圧変換回路１３，中心周波数
ｆ１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４を通りノイズ
成分が除去されて、信号成分だけが取り出され、波形整
形回路１５で基準電圧と比較することにより波形整形を
行う。この信号は復調回路１６でＩｒＤＡ規格の赤外線
パルスを生成するための電気パルスに復調され、ゲート
回路１７，ＬＥＤ駆動回路１８を通り、赤外線ＬＥＤ１
９を駆動する。復調回路１６では、図４に示すようにｆ
１Hzの周波数が8.６８μs 続くと、1.６μs 幅のＩｒＤ
ＡパルスＳ７を生成する。
【００２０】復調回路１６は、例えば図５に示すように
8.６８μs の間、周波数ｆ１のパルスが連続する信号
（第２赤外線パルスに対応）Ｓ５が入力すると、計数回
路１６ａでそのパルス数Ｎ１を計数して、所定範囲内に
あれば、トリガパルスＳ６を生成して単安定回路１６ｂ
を起動させ、パルス幅1.６μs のＩｒＤＡ規格のパルス
（第１赤外線パルス）Ｓ７を生成する。
8.６８μs の間、周波数ｆ１のパルスが連続する信号
（第２赤外線パルスに対応）Ｓ５が入力すると、計数回
路１６ａでそのパルス数Ｎ１を計数して、所定範囲内に
あれば、トリガパルスＳ６を生成して単安定回路１６ｂ
を起動させ、パルス幅1.６μs のＩｒＤＡ規格のパルス
（第１赤外線パルス）Ｓ７を生成する。
【００２１】図１に示すように変調部２ａでは、フォト
ダイオード３，電流増幅回路４，Ｉ−Ｖ変換回路５及び
波形整形回路６により光−電気変換回路２１が構成さ
れ、ＬＥＤ駆動回路９及びＬＥＤ１０により電気−光変
換回路２２が構成される。一方、復調部２ｂでは、フォ
トダイオード１１，電流増幅回路１２，Ｉ−Ｖ変換回路
１３，ＢＰＦ１４及び波形整形回路１５により光−電気
変換回路２３が構成され、ＬＥＤ駆動回路１８及びＬＥ
Ｄ１９により電気−光変換回路２４が構成される。
ダイオード３，電流増幅回路４，Ｉ−Ｖ変換回路５及び
波形整形回路６により光−電気変換回路２１が構成さ
れ、ＬＥＤ駆動回路９及びＬＥＤ１０により電気−光変
換回路２２が構成される。一方、復調部２ｂでは、フォ
トダイオード１１，電流増幅回路１２，Ｉ−Ｖ変換回路
１３，ＢＰＦ１４及び波形整形回路１５により光−電気
変換回路２３が構成され、ＬＥＤ駆動回路１８及びＬＥ
Ｄ１９により電気−光変換回路２４が構成される。
【００２２】変調部２ａが第２光信号（点滅周波数ｆ１
の第２赤外線パルスを含む）Ｌｓ２を送信中は、例えば
変調回路７から制御信号ＣＴＬ１を復調部２ｂのゲート
回路１７に与えて、ゲートを閉塞させることができる。
また、復調部２ｂが第１光信号（時間幅1.６μs のＩｒ
ＤＡパルス（第１赤外線パルスとも言う）を含む）Ｌｒ
１を隣接の赤外線通信装置１に送出中は、例えば復調部
１６から制御信号ＣＴＬ２を変調部２ａのゲート回路８
に与えて、ゲートを閉塞させることができる。このよう
にすると、変調部２ａより送信された第２光信号Ｌｓ２
が復調部２ｂの入力端に回り込んだり、復調部２ｂから
出射された第１光信号Ｌｓ１が変調部２ａの入力端に回
り込んで誤動作するのを防止できる。
の第２赤外線パルスを含む）Ｌｓ２を送信中は、例えば
変調回路７から制御信号ＣＴＬ１を復調部２ｂのゲート
回路１７に与えて、ゲートを閉塞させることができる。
また、復調部２ｂが第１光信号（時間幅1.６μs のＩｒ
ＤＡパルス（第１赤外線パルスとも言う）を含む）Ｌｒ
１を隣接の赤外線通信装置１に送出中は、例えば復調部
１６から制御信号ＣＴＬ２を変調部２ａのゲート回路８
に与えて、ゲートを閉塞させることができる。このよう
にすると、変調部２ａより送信された第２光信号Ｌｓ２
が復調部２ｂの入力端に回り込んだり、復調部２ｂから
出射された第１光信号Ｌｓ１が変調部２ａの入力端に回
り込んで誤動作するのを防止できる。
【００２３】これまでの説明では、ＩｒＤＡ規格に基づ
いて接続する赤外線通信装置との間で“０”ビットのと
きのみ、パルス幅Ｔ１（例えば1.６μs ）の第１赤外線
パルスを有する第１光信号を送受信するものとしたが、
ＩｒＤＡ規格によらず、“１”ビットのときのみ、第１
赤外線パルスを有する第１光信号を送受信するようにし
てもよい。
いて接続する赤外線通信装置との間で“０”ビットのと
きのみ、パルス幅Ｔ１（例えば1.６μs ）の第１赤外線
パルスを有する第１光信号を送受信するものとしたが、
ＩｒＤＡ規格によらず、“１”ビットのときのみ、第１
赤外線パルスを有する第１光信号を送受信するようにし
てもよい。
【００２４】
【発明の効果】 ＩｒＤＡ規格の変調方式と放射強度を有する赤外線
通信装置は、外乱光によるノイズに弱く、通信距離は１
〜３ｍ程度である。また規格上では、受信側のフォトダ
イオードの受光感度も４μＷ／cm2 以上と定められてい
るため、５００ｍＷ／ｓｒの放射強度で通信を行った場
合、ノイズがない場合においても距離が３５０cm程度に
限定される。これに対し本発明では、ＩｒＤＡ方式の変
調パルス（1.６μs 幅の第１赤外線パルスに対応）を周
波数ｆ１の搬送波が時間幅8.６８μs の間連続する信号
（第２赤外線パルスに対応）に変換することで同一振幅
（光強度）、従って同一電力で、外乱光に強く、データ
信号の占有域内でのＳ／Ｎがよく、長距離の通信（例え
ば１０ｍ程度）が実現できる。また、本発明により変調
されたパルスを復調する時に、バンドパスフィルタを通
してノイズ成分を除去するため、よりノイズに強く、長
距離の伝送が可能となる。
通信装置は、外乱光によるノイズに弱く、通信距離は１
〜３ｍ程度である。また規格上では、受信側のフォトダ
イオードの受光感度も４μＷ／cm2 以上と定められてい
るため、５００ｍＷ／ｓｒの放射強度で通信を行った場
合、ノイズがない場合においても距離が３５０cm程度に
限定される。これに対し本発明では、ＩｒＤＡ方式の変
調パルス（1.６μs 幅の第１赤外線パルスに対応）を周
波数ｆ１の搬送波が時間幅8.６８μs の間連続する信号
（第２赤外線パルスに対応）に変換することで同一振幅
（光強度）、従って同一電力で、外乱光に強く、データ
信号の占有域内でのＳ／Ｎがよく、長距離の通信（例え
ば１０ｍ程度）が実現できる。また、本発明により変調
されたパルスを復調する時に、バンドパスフィルタを通
してノイズ成分を除去するため、よりノイズに強く、長
距離の伝送が可能となる。
【００２５】 また本方式では、「０」ビットの時に
のみ8.６８μs の間搬送波の継続する信号を生成し、デ
ータのボーレートが変化しても変調パルスが出力される
時間を8.６８μs としている。「０」ビット時にのみ一
定時間の間継続する変調パルスを生成することは、Ｉｒ
ＤＡ機器との間の通信速度が任意に変化した場合に別の
検出回路でボーレートを認識し、変調速度の設定を変更
する必要がない。
のみ8.６８μs の間搬送波の継続する信号を生成し、デ
ータのボーレートが変化しても変調パルスが出力される
時間を8.６８μs としている。「０」ビット時にのみ一
定時間の間継続する変調パルスを生成することは、Ｉｒ
ＤＡ機器との間の通信速度が任意に変化した場合に別の
検出回路でボーレートを認識し、変調速度の設定を変更
する必要がない。
【００２６】 また、本発明では変調部２ａ，復調部
２ｂのいずれか一方が動作し発光している時には、もう
一方が動作しないようにするゲート回路８，１７を有す
るため、一方のＬＥＤの赤外線が他方のフォトダイオー
ドに回り込み干渉するというような誤動作は起こらな
い。
２ｂのいずれか一方が動作し発光している時には、もう
一方が動作しないようにするゲート回路８，１７を有す
るため、一方のＬＥＤの赤外線が他方のフォトダイオー
ドに回り込み干渉するというような誤動作は起こらな
い。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図。
【図２】ＩｒＤＡ機器と本発明の赤外線変復調装置を用
いた赤外線通信システムのブロック図。
いた赤外線通信システムのブロック図。
【図３】図１の変調回路７の入出力信号の波形図。
【図４】図１の復調回路１６の入出力信号の波形図。
【図５】図１の変調回路７及び復調回路１６の要部を示
すブロック図。
すブロック図。
【図６】通常のＩｒＤＡ機器を使用した通信システムの
ブロック図。
ブロック図。
【図７】ＩｒＤＡ機器の変調回路の入出力信号の波形
図。
図。
【図８】ＩｒＤＡ機器と本発明装置の各変調波の周波数
スペクトラム分布を示す図。
スペクトラム分布を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/06 // Ｈ０１Ｌ 31/10
Claims (11)
- 【請求項１】 “０”ビットまたは“１”ビット（ビッ
ト長をＴｂとする）のいずれかに対応してパルス幅Ｔ１
（Ｔ１＜Ｔｂ）の１個の第１赤外線パルスを有する第１
光信号を隣接する赤外線通信装置より入力して、前記第
１赤外線パルスを、時間長Ｔ２（Ｔ２≦Ｔｂ）の間、２
００KHz 以上の周波数ｆ１で点滅する第２赤外線パルス
に変換した第２光信号を生成して送信する変調部と、 前記第２光信号を受信し、前記第１光信号に復元して隣
接する赤外線通信装置に入力する復調部と、 より成る赤外線変復調装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記赤外線通信装置
との入出力インタフェースがＩｒＤＡ（Infrared Data
Association)規格のＶｅｒ1.０に対応し、通信速度＝9.
６〜１１5.２kbps，前記第１赤外線パルスの幅Ｔ１≒1.
６μs に設定されることを特徴とする赤外線変復調装
置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記第２赤外線パル
スが点滅する前記時間長Ｔ２が使用する通信速度の値に
かかわらず、最大通信速度におけるビット長Ｔｂに等し
く設定されることを特徴とする赤外線変復調装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記変調部が前記第
２光信号を送信中は、前記復調部から前記赤外線通信装
置へ受信データを送出する動作が停止され、前記復調部
が受信データを前記赤外線通信装置へ送出中は、前記変
調部から前記第２光信号を送信する動作が停止されるこ
とを特徴とする赤外線変復調装置。 - 【請求項５】 請求項１において、前記第２赤外線パル
スの点滅周波数ｆ１が５００±２００KHz の範囲に設定
されることを特徴とする赤外線変復調装置。 - 【請求項６】 請求項１において、前記変調部が入力さ
れた前記第１光信号を対応する電気信号に変換する光−
電気変換回路と、その光−電気変換回路の出力を、前記
第２光信号に対応する電気信号に変換する変調回路と、
その変調回路の出力を前記第２光信号に変換する電気−
光変換回路とより成り、 前記復調部が受信した前記第２光信号を対応する電気信
号に変換する光−電気変換回路と、その光−電気変換回
路の出力を、前記第１光信号に対応する電気信号に復元
する復調回路と、その復調回路の出力を前記第１光信号
に変換する電気−光変換回路とより成ることを特徴とす
る赤外線変復調装置。 - 【請求項７】 請求項６において、前記復調部の光−電
気変換回路内またはその後段に、前記第２光信号に対応
した電気信号を選択する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）が
設けられることを特徴とする赤外線変復調装置。 - 【請求項８】 請求項６において、前記変調回路が、前
記第１赤外線パルスに対応する時間幅Ｔ１の電気パルス
を、前記第２赤外線パルスの点滅時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１
とする）と等しい時間幅を有するパルスに変換するパル
ス幅伸張回路と、前記第２赤外線パルスの点滅周波数ｆ
１と同じ周波数の搬送波を発生する搬送波発生器と、前
記パルス幅伸張回路の出力と前記搬送波とのアンドをと
るアンドゲートとより成ることを特徴とする赤外線変復
調装置。 - 【請求項９】 請求項６において、前記復調回路が、前
記第２赤外線パルスに対応した電気パルスを計数して、
その計数値が許容範囲にあるときトリガパルスを生成す
る計数回路と、そのトリガパルスによって起動される単
安定回路とより成ることを特徴する赤外線変復調装置。 - 【請求項１０】 請求項６において、前記変調部の光−
電気変換回路内は、前記第１光信号を受光して電流に変
換するフォトダイオードと、そのフォトダイオードで変
換された電流を増幅する回路と、その増幅された電流を
電圧に変換するＩ−Ｖ変換回路と、その変換された電圧
の波形を整形する回路とより成り、 前記復調部の光−電気変換回路は、前記第２光信号を受
光して電流に変換するフォトダイオードと、そのフォト
ダイオードで変換された電流を増幅する回路と、その増
幅された電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換回路と、その
Ｉ−Ｖ変換回路の出力より信号成分を選択するための、
中心周波数が前記第２赤外線パルスの点滅周波数ｆ１に
等しいＢＰＦと、そのＢＰＦの出力波形を整形する回路
とより成ることを特徴とする赤外線変復調装置。 - 【請求項１１】 請求項６において、前記変調部の前記
変調回路と前記電気−光変換回路との間にゲート回路が
挿入され、前記変調部が受信データを前記赤外線通信装
置へ送出中はゲートが閉じられ、 前記復調部の前記復調回路と前記電気−光変換回路との
間にゲート回路が挿入され、前記変調部が前記第２光信
号を送信中は、ゲートが閉じられることを特徴とする赤
外線変復調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9183919A JPH1132009A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 赤外線変復調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9183919A JPH1132009A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 赤外線変復調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1132009A true JPH1132009A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16144116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9183919A Withdrawn JPH1132009A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 赤外線変復調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1132009A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005039236A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-02-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2005064654A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 赤外線発光ユニット |
| US7630647B2 (en) * | 2006-07-20 | 2009-12-08 | Via Technologies, Inc. | Hybrid IR transmission system |
| US8283679B2 (en) | 2003-06-30 | 2012-10-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having light-emitting element and light-receiving element for transmitting among circuits formed over the plurality of substrates |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP9183919A patent/JPH1132009A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005039236A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-02-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| US8283679B2 (en) | 2003-06-30 | 2012-10-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having light-emitting element and light-receiving element for transmitting among circuits formed over the plurality of substrates |
| JP2005064654A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 赤外線発光ユニット |
| US7630647B2 (en) * | 2006-07-20 | 2009-12-08 | Via Technologies, Inc. | Hybrid IR transmission system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041005 |