WO2007080679A1 - パルス変調方法 - Google Patents

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Kenichi Miwa
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Smk Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a pulse modulation method for pulse-modulating a code having a plurality of bit data powers, and more particularly to a pulse modulation method used in an infrared communication device such as an IR module or a remote control transceiver.
  • a pulse phase modulation (PPM) method has been used for infrared remote control transmitters that control the operation of household electrical appliances and the like with infrared rays.
  • the data coding power obtained by coding the control data for controlling the controlled device is PPM-modulated to a code modulation signal in which a different pulse pause interval Tr is set according to the value of the bit data, and further with other devices.
  • Tr pulse pause interval
  • an infrared modulated signal obtained by secondarily modulating a 38 kHz carrier modulated wave with this PPM modulated signal is transmitted to the controlled device.
  • each bit of data is represented by a pulse pause interval Tr, so the transmission period TD for sending the entire code becomes longer, and the transmission rate There is a problem that becomes slow. Therefore, the applicant divides the code into units composed of 2-bit data, sets different pulse pause intervals Tr for each 2-bit data of each unit, and sets the entire modulated code modulation signal.
  • the transmission period TD is shortened by inverting the transmission period TD compared to the case where all the bit data of the code is inverted, the code modulation signal generated from the inverted bit data is inverted.
  • Invented a pulse modulation method that adds an inversion flag indicating transmission see Patent Document 1.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3153084 (Specification, third page item 0025 to fourth page item 004 5, FIGS. 1 to 3)
  • FIG. 4 shows the bit structure of the code for pulse modulation.
  • 16-bit data of ID code and data code is divided into 8 units for each continuous 2-bit data. Pulse modulation is performed every time. That is, a pulse signal having a pulse width t is generated for each unit, and then, four types of pulse pause intervals Tr are set corresponding to the value of 2-bit data with 2-bit data of each unit as a data unit.
  • the 2-bit PPM modulation signal shown in (b) is used.
  • the 2-bit PPM modulation signal is used as a secondary modulation signal for the 38kHz carrier modulation wave to prevent other devices from interfering with or malfunctioning. Sent.
  • the pulse pause interval Tr is set to the pulse width.
  • the pulse pause interval Tr is 2t, when (1, 0), the pulse pause Tr is 3t, and when (1, 1)
  • the pulse pause interval Tr is set to a 4t interval.
  • the transmission period TD of the code-modulated signal modulated in this way is from 16t when all 2-bit data is (0, 0) to 40t when all 2-bit data is (1, 1). Change between. In other words, the transmission period TD changes depending on the 16-bit data value of the code, and if there are many 2-bit data to which a short pulse pause interval Tr is included, the transmission period TD is shortened. If there is a lot of 2-bit data to which is assigned, it becomes longer.
  • the threshold value X at which the TD is reversed by the value of the bit data is 7Nt. Since the pulse width t included in the pulse interval Tu of each unit of the transmission period TD is the same for each unit of 2-bit data power, the total power of the pulse pause interval Tr of the code modulation signal is at least [5N + l] t or more
  • the transmission period TD is shortened by inverting the 4-bit data, and as shown in the inverting mode in Fig. 4 (d), all the bit data values are inverted and the inverted values are supported. Inverted 2-pulse PPM modulation signal code modulation signal is generated at the pulse pause interval Tr set in Fig. 4 (e)
  • a code modulation signal (2-bit PPM modulation signal) used in an infrared remote control transmitter such as a general home appliance is transmitted to a controlled device as a secondary modulation signal that modulates a 38 kHz carrier wave.
  • the infrared light contained in the received secondary modulation signal is photoelectrically converted and then amplified by an amplifier circuit, and the amplified output is compared with a predetermined threshold Vref as shown in Fig. 6 (b). In comparison, the signal is demodulated into the code modulation signal shown in FIG.
  • the code modulation signal to be demodulated Due to the characteristics of the amplifier circuit, the code modulation signal to be demodulated has a rise and fall of Tl and a delay of 2 respectively, and the rise and fall of these are the light emitting element, light receiving element, and modulation / demodulation circuit. It is not constant because it changes due to the influence of the frequency characteristics and transmission path. For this reason, the demodulated code modulation signal further demodulates the 2-bit data from the pulse interval Tu with the rising interval between the pulses of the code modulation signal as the pulse interval Tu of the pulse unit having 2-bit data power, The
  • a demodulation error may occur due to the rise or fall of the pulse due to the transmission environment.
  • the amplified output voltage increases as the amount of received light increases, and the pulse rise time T3 is T1 as shown in Fig. 6 (cl).
  • the fall time T4 is significantly delayed from T2 because the time when it falls below the threshold Vref is delayed.
  • the pulse width Pw ' increases mainly due to the delay of the fall time T4. Therefore, if the increase exceeds the pulse pause period Tr of the code modulation signal before modulation, It overlaps with the rise of the next pulse, resulting in a demodulation error.
  • the shortest pulse pause interval Tr of the code modulation signal is set equal to the pulse width t so that demodulation is possible even with a delay of the fall time T4.
  • four pulse pause intervals Tr proportional to the pulse width t are set corresponding to the four combinations of 2-bit data, so that a pulse interval Tu that is five times the maximum pulse width t is 2 bits.
  • the transmission period TD could not be shortened sufficiently.
  • Patent Document 1 also proposes a method for shortening the transmission period TD of the entire code modulation signal by multiplying each of the four pulse pause intervals Tr proportional to the pulse width t by a compression constant k equal to or less than 1.
  • the pulse pause interval Tr is less than or equal to the pulse width t of the original signal.
  • the pulse rise time T5 is unstable, and the pulse interval Tu of the demodulated pulse train has an error of about 1Z2 of the pulse width t before the maximum modulation. Therefore, even when the four pulse pause intervals Tr set corresponding to 2-bit data are multiplied by a compression constant k of 1 or less to shorten the interval, there is a possibility that a demodulation error may occur depending on the transmission environment.
  • the present invention has been made in view of such conventional problems, and shortens the transmission period TD of a code consisting of multi-bit data, so that even if jitter occurs in a pulse depending on the transmission environment,
  • An object of the present invention is to provide a pulse modulation method capable of demodulating bit data.
  • the pulse modulation method according to claim 1 is characterized in that a code having 4N (N is a positive integer) bit data power is divided into units each composed of 2-bit data, and After generating a pulse signal with a fixed pulse width tw for each unit, a code modulation signal is generated in which the pulse signal is paused for the pulse pause interval Tr set according to each value of the 2-bit data of that unit.
  • This is a pulse modulation method in which the code modulation signal of each unit is made continuous, and an arbitrary adjustment time width of 1Z2 or more and less than 1 of fixed pulse width tw is assumed to be At, and fixed pause with a time interval approximately equal to fixed pulse width tw.
  • any force of 0, At, 2 At, 3 At The four pulse pause intervals Tr with the corresponding time width are set to correspond to the four values of 2-bit data, and the sum of the code modulation signals generated from 4N (N is a positive integer) bit data
  • N is a positive integer
  • the pulse pause interval Tr of each unit corresponds to 2-bit data obtained by inverting the 2-bit data value of each unit.
  • a code modulation signal is generated from all units, and an inverted flag signal representing the inverted information is added to the continuous code modulation signal. It is characterized by that.
  • a plurality of codes having bit data power are divided into units each composed of 2-bit data, pulse phase modulation is performed using 2-bit data as a data unit, and demodulation of the code modulation signal is performed. Then, the pulse interval Tu in units is detected from the interval between the rising edges of the pulse train, and demodulated every 2-bit data.
  • the transmission period TD of the code modulation signal representing the code is shortened because a pulse is formed every 2 bits.
  • the four pulse pause intervals Tr set corresponding to each value of 2-bit data are at least approximately equal to the fixed pulse width tw and include the fixed pause duration tm of the time interval. Even if the pulse width increases due to the boundary, no demodulation error occurs.
  • the time difference At between the four pulse pause intervals Tr is more than 1Z2 of the fixed panorace width tw, which is the time interval in which the pulse rise is most delayed depending on the transmission environment, so the panoresis rise time becomes unstable. In this case, the transmission period TD of the entire code is shortened since the demodulation pulse is set to a value less than the fixed pulse width tw.
  • the fixed pulse duration tm and two pulse pause intervals Tr which are times obtained by adding ⁇ t to the fixed pause period tm, are set corresponding to the inversion information, and fixed pulse After generating a pulse signal with a width of tw, between the pulse pauses set according to the inversion information It is characterized in that the inverted signal is generated by pausing the noise signal during the interval Tr.
  • the inversion information is transmitted by an inversion flag signal having the same format as the code modulation signal, the transmission period is short and no demodulation error occurs.
  • the shortest pulse pause interval Tr included in the code modulation signal of each unit representing 2-bit data is substantially equal to the fixed pulse width tw. This is a code-modulated signal that can be demodulated even if the falling timing changes and the pulse width increases, and can be set to the shortest pulse pause interval.
  • the four code-modulated signals of 2-bit data have an At phase difference that can be identified even if the rising edge of the pulse changes at least according to the transmission environment, so that it can be demodulated reliably and four pulse pauses are possible.
  • the combination of the shortest time intervals can be set for the interval Tr. Therefore, the transmission period TD of the entire code can be shortened to the shortest by combining the fixed pulse width tw and the shortest pulse pause interval Tr that can be demodulated.
  • each of the four code modulation signals of 2-bit data is represented by an arithmetic sequence for each At, there is a threshold value that can invert the average value power bit data and shorten the transmission period TD. Easy to obtain.
  • the inversion information is transmitted by the same modulation / demodulation circuit as the code. Since the inverted flag signal is generated using two short types of four kinds of false pause intervals Tr corresponding to 2-bit data, the entire frame transmission period TF including the inverted information can be shortened.
  • FIG. 1 is a code format modulated by a pulse modulation method according to an embodiment of the present invention and a waveform diagram of a code modulation signal.
  • FIG. 2 is a modulation format diagram of normal mode and inversion mode of the noise modulation method.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for obtaining a threshold value X of 4-bit data.
  • FIG. 4 A code format modulated by a conventional pulse modulation method and a waveform diagram of a code modulation signal.
  • FIG.6 Comparison of the pulse train on the transmitter side and the pulse train demodulated on the receiver side, (a) is the waveform diagram of the transmitted pulse, and (b) is the amplified signal compared by the comparator on the receiver side (C) shows the output of the comparator, and (cl) shows the output of the comparator when the level of the modulation signal received on the receiving side is high.
  • Waveform diagram (c2) is a waveform diagram showing the output of the comparator when the level of the modulation signal received on the receiving side is low.
  • FIG. 1 (a) shows a bit configuration of a code to be pulse-modulated according to this embodiment.
  • the ID code composed of 8-bit data and the code that also has the data code power are the same bit data for comparison with the conventional PPM modulation method shown in FIG.
  • the ID code is determined by the attribute of the controlled device and prevents malfunctions with other devices.
  • the data code is a code encoding of control data for controlling the controlled device.
  • the 16-bit data of the ID code and the data code is divided into 8 units for each continuous 2-bit data, and pulse phase modulation is performed for each unit. That is, for each unit, a pulse signal with a fixed pulse width tw is generated, and then the four bits shown in the normal mode of FIG. 2 are set according to the value of the 2-bit data with the 2-bit data of each unit as the data unit. The deviation of the pulse pause interval Tr is added, and the generated modulation signals of all units are made continuous to form the code modulation signal shown in Fig. 1 (b).
  • a pulse signal having a fixed pulse width tw having the same width is generated in each unit regardless of the value of 2-bit data.
  • Fixed pulse width tw In order to ensure that the transmission envelope exceeds the threshold Vref shown in Fig. 6 (b) and demodulation can be performed reliably, it is necessary to set the length to at least 10 times the carrier period tc.
  • the carrier frequency of the remote control transmitter is 38 kHz and its period tc is about 26.3 sec. Therefore, the pulse width tw is set to 316 ⁇ sec, which is 12 times the carrier period tc.
  • each time width of the code modulation signal is expressed in units of the carrier wave period tc
  • the time width of the fixed pulse width tw is expressed as 12tc.
  • the four pulse pause intervals Tr set corresponding to the four values of 2-bit data are 0, At, 2 ⁇ ⁇ in the fixed pause duration tm with a time interval approximately equal to the fixed pulse width tw. It is generated by adding any of 3 ⁇ 1; Therefore, the code modulation signal of each unit has a pulse pause period longer than the maximum increase in which the pulse width is expected to increase depending on the transmission environment, and a demodulation error due to overlapping of the preceding and succeeding pulses does not occur.
  • At is an arbitrary adjustment time width of 1Z2 or more and less than 1 with a fixed pulse width tw, and here, it is 6 (158 sec) with 1Z2 of the fixed pulse width tw.
  • tw 6 (158 sec) with 1Z2 of the fixed pulse width tw.
  • the four pulse pause intervals Tr set corresponding to each value of 2-bit data can be set in any combination unless the same pulse pause interval Tr is set.
  • the fixed pause period tm when 2-bit data is (0, 0), the fixed pause period tm, and when (0, 1), the fixed pause period tm , (1, 0) is set to the interval of adding 2 At to the fixed suspension period tm, and (1, 1) is set to the interval of adding 3 At to the fixed suspension period tm. .
  • the code modulation signal power is generated in either the single mode or the inversion mode.
  • the inversion flag (inversion information) also includes the 2-bit data power added before the ID code. ) And is pulse-phase modulated into an inverted flag signal by the same modulation method as the code modulation signal.
  • the normal mode is represented by 2-bit data in the same format as the (0, 0) and inverted mode (0, 1), and the pulse pause interval corresponding to 2-bit data in the normal mode.
  • the inversion flag indicating the normal mode is an inverted flag modulation signal in which the fixed pulse width tw and the fixed pause period tm are continued, and the inverted flag indicating the inverted mode is the fixed pulse width tw and the fixed pause period tm and A Each pulse is modulated to an inverted flag modulation signal with a continuous pulse interval Tr, which includes t.
  • the header signal and the inverted flag modulation signal are added before the code modulation signal subjected to pulse phase modulation for each unit of 2-bit data, and the end signal is added later.
  • the 2-bit PPM modulated signal shown in Fig. 1 (b) or Fig. 1 (d) is generated.
  • These 2-bit PPM modulated signals are controlled as secondary modulated signals shown in Fig. 1 (c), in which a 38kHz carrier modulated wave is further modulated to prevent interference with other equipment and malfunction. Infrared transmitted to the device.
  • the code modulation signal transmission period TD modulated with a code that also has 16-bit data power is 216 tc (5. 68 msec) power when all 2-bit data is (0, 0).
  • Unit that changes between 360tc (9. 47msec) when 2-bit data is (1, 1), and 2-bit data is (0, 0) or (0, 1) in 8 mute If many are included, the length becomes shorter. Conversely, if many (1, 0) or (1, 1) units are included, the length becomes longer.
  • the transmission period TD of the code modulation signal of 16-bit data exceeds a certain threshold value X, all the data of 16-bit data is inverted and pulse phase modulation is performed according to the inversion mode of FIG.
  • the transmission period TD or frame transmission period TF can be shortened.
  • the threshold value X will be described below with reference to FIG. FIG. 3 shows a combination of 2-bit data of each unit and transmission period TD of a code modulation signal determined by the combination when 4-bit data is subjected to pulse phase modulation in the normal mode.
  • the pulse interval Tu of each unit is the sum of the fixed pulse width tw and the pulse pause interval Tr, and if the sum of the fixed pulse width tw and the fixed pause period tm common to each unit is ta, It will be any force from ta to ta + 3 At.
  • the 4-bit data is the combined power of the upper 2-bit data and the lower 2-bit data
  • the transmission period TD of the code modulation signal is the sum of the pulse intervals Tu of each unit, so the transmission period TD Is 2ta at (0000) and 2ta + 6 At at (1111).
  • the combination indicated by the slanted line at the bottom left is a combination in which the transmission period TD is shortened when the 4-bit data is inverted
  • the combination indicated by the slanted line at the bottom right is that even if the 4-bit data is inverted, Transmission period A combination in which TD does not change. That is, the threshold value X in the case of 4-bit data is 2ta + 3 At.
  • the transmission period TD force (2ta + 3 At) N exceeds the code modulation signal transmission time of 4N-bit data, the 2-bit data value is inverted, and the pulse pause interval set for the inverted value If the code modulation signal is generated using Tr, the overall transmission period TD can be shortened.
  • ta is 27tc from the sum of the fixed pulse width tw and the fixed pause period tm, and At is 6tc. Therefore, the 4N-bit data threshold value X is 72Ntc, and 16-bit data 2 88tc.
  • the transmission period TD of the code modulation signal modulated in the normal mode is 306tc, which exceeds the threshold value of 288tc. Is generated.
  • the 2-bit data (1, 0) adds At to the fixed pause period tm, which is the pulse pause interval Tr set for (0, 1). 21tc is set, 12tc fixed pulse width tw is followed by 2 ltc pulse pause interval Tr 33tc pulse interval Tu code modulation signal Is generated.
  • the transmission period TD is 270 tc, which is The transmission period TD is shortened compared to the transmission period TD306tc in the multi mode.
  • the 16-bit data does not actually invert the value of the bit data, and the inversion shown in FIG. Pulse modulation is performed in mode.
  • the pulse modulation method of the present embodiment which performs pulse phase modulation by adding an inversion flag, decodes the pulse interval Tu of the inversion flag modulation signal in comparison with the normal mode of FIG. If (0, 0), each bit data is demodulated in the normal mode of FIG. 2 from the demodulated code modulation, and if (0, 1), it is demodulated in the inversion mode.
  • pulse modulation when the transmission period of 4N-bit data in the normal mode is equal to the TD force threshold value, pulse modulation may be performed in either the normal mode or the inversion mode.
  • the normal mode is set to the inversion mode
  • the inversion mode is set to the normal mode
  • the pulse pause interval Tr may be set for each bit data.
  • the combination of the pulse pause intervals is not limited to this embodiment, and may be a combination of different deviations as long as they do not overlap! /.
  • the present invention is suitable for a communication apparatus that transmits a code using a modulated signal obtained by performing pulse phase modulation.

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Abstract

　複数ビットデータからなるコードの送信期間ＴＤを短縮し、伝送環境によりパルスにジッタが発生しても確実にビットデータが復調できるパルス変調方法を提供する。 　４Ｎ（Ｎは正の整数）ビットデータからなるコードを、２ビットデータで構成されるユニット毎に区切り、固定休止期間ｔｍに、０、Δｔ、２Δｔ、３Δｔのいずれかの時間幅を加えた４通りのパルス休止間隔Ｔｒを、ユニットの４値に対応させて設定し、ユニットの値でパルス位相変調したコード変調信号を生成する。コード変調信号には、少なくとも固定パルス幅ｔｗにほぼ等しい時間間隔の固定休止期間ｔｍがあり、各パルス休止間隔Ｔｒ間には、固定パルス幅ｔｗの１／２以上で、固定パルス幅ｔｗ未満に設定された調整時間幅Δｔの時間差があるので、パルスの立ち上がりや立ち下がり位置が変化しても、復調エラーが発生することなく、コード全体の送信期間ＴＤが短縮される。

Description

明 細 書
パルス変調方法
技術分野
[0001] 本発明は、複数のビットデータ力 なるコードをパルス変調するパルス変調方法に 関し、特に IRモジュール、リモートコントロール送受信機などの赤外線通信装置にお いて使用されるパルス変調方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、赤外線で家電機器等の動作を制御する赤外リモコン送信機にお!ヽては、パ ルス位相変調 (PPM)方法が用いられている。パルス位相変調方法では、被制御機 器を制御する制御データをコードィ匕したデータコード力 そのビットデータの値により 異なるパルス休止間隔 Trが設定されたコード変調信号に PPM変調され、更に他の 機器との混信、誤動作を防止するため、この PPM変調信号で 38kHzのキャリア変調 波を二次変調した赤外線被変調信号が被制御機器へ送信される。
[0003] この従来一般に用いられているパルス位相変調方法は、 1ビットのデータ毎にパル ス休止間隔 Trでそのデータを表すため、コード全体を送るための送信期間 TDが長 くなり、伝送速度が遅くなるという問題がある。そこで本出願人は、コードを 2ビットデ ータで構成されるユニット毎に区切り、各ユニット毎の 2ビットデータ毎に異なるパルス 休止間隔 Trを対応して設定するとともに、被変調したコード変調信号全体の送信期 間 TDをコード全てのビットデータを反転させた場合と比較し、反転させて送信期間 T Dが短縮される場合には、反転させたビットデータから生成するコード変調信号に、 反転したことを示す反転フラッグを加えて送信するパルス変調方法を発明した (特許 文献 1参照)。
[0004] 特許文献 1：特許第 3153084号公報（明細書第 3頁項目 0025乃至第 4頁項目 004 5、図 1乃至図 3)
[0005] 以下、このパルス変調方法を図 4、図 5を用いて説明する。図 4 (a)は、パルス変調 するコードのビット構成を示すものである。図に示すように、 IDコードとデータコードの 16ビットデータは、連続する 2ビットデータ毎に 8つのユニットに区切られ、各ユニット 毎にパルス変調が行われる。すなわち、各ユニット毎に、パルス幅 tのパルス信号を 発生させ、その後各ユニットの 2ビットデータをデータ単位として 2ビットデータの値に 対応させて 4種類のパルス休止間隔 Trを設定し、図 4 (b)に示す 2ビット PPM変調信 号とする。更に、 2ビット PPM変調信号は、図 4 (c)のように、他の機器との混信、誤動 作を防止するため、 38kHzのキャリア変調波を二次変調信号として、被制御機器に 赤外線送信される。
[0006] この従来例では、図 5のノーマルモードで示すように、パルス幅 tのパルス信号を発 生させた後、 2ビットデータが（0, 0)のときには、パルス休止間隔 Trがパルス幅 tと同 じ間隔に、 (0, 1)のときには、パルス休止間隔 Trが 2tの間隔に、 (1, 0)のときには、 パルス休止間隔 Trが 3tの間隔に、（1, 1)のときには、パルス休止間隔 Trが 4tの間 隔にそれぞれ設定される。
[0007] このように変調したコード変調信号の送信期間 TDは、全ての 2ビットデータが（0, 0 )である場合の 16tから全ての 2ビットデータが（1, 1)である場合の 40tの間で変化す る。つまり送信期間 TDは、コードの 16ビットデータの値により変化するもので、短い パルス休止間隔 Trが割り当てられる 2ビットデータが多く含まれて 、れば、短くなり、 逆に長 、パルス休止間隔 Trが割り当てられた 2ビットデータが多く含まれて 、れば長 くなる。
[0008] 4N (Nは正の整数）ビットデータから生成する送信期間 TDがビットデータの値によ つて逆転するしきい値 Xは、 7Ntである。送信期間 TDの各ユニットのパルス間隔 Tu に含まれるパルス幅 tは、 2ビットデータ力 なる各ユニットで等しいので、コード変調 信号のパルス休止間隔 Trの総和力 少なくとも [5N+ l]t以上である場合に、 4ビット データを反転させて送信期間 TDが短縮されるものであり、図 4 (d)の反転モードに示 すように、全てのビットデータの値を反転させ、その反転した値に対応して設定された パルス休止間隔 Trで反転 2ビット PPM変調信号コード変調信号を生成する（図 4 (e)
) o
[0009] そして、ビットデータの値を反転させて変調したことを、フラッグを (0, 1)で表して 2 ビット PPM変調信号に含めることにより、コード全体を短縮した送信期間 TDで伝達 可能となる。 [0010] 一般の家電製品等の赤外リモコン送信機で用いられるコード変調信号 (2ビット PP M変調信号)は、 38kHzの搬送波を変調する二次変調信号で被制御機器へ送信さ れる。被制御機器側では受光した二次変調信号に含まれる赤外光を光電変換した 後、増幅回路で増幅し、図 6 (b)に示すように、増幅出力を所定のしきい値 Vrefと比 較し、同図 (c)に示すコード変調信号に復調する。
[0011] 復調されるコード変調信号は、増幅回路の特性上、ノ ルスの立ち上がりと立ち下が りがそれぞれ Tl、 Τ2遅れ、更にこれらの立ち上がりと立ち下がりは、発光素子、受光 素子、変復調回路の周波数特性、伝送路等による影響により変化するので、一定し ない。この為、復調されたコード変調信号は、更に、コード変調信号のパルス間の立 ち上がり間隔を 2ビットデータ力 なるパルスユニットのパルス間隔 Tuとして、パルス 間隔 Tuから 2ビットデータを復調して 、る。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] しかしながら、パルスユニットのパルス間隔 Tuから 2ビットデータを復調する PPM変 調方法であっても、伝送環境によるパルスの立ち上がりや立ち下がりの変化により復 調エラーが発生する場合が生じていた。例えば、赤外リモコン送信機と被制御機器 間が近距離である場合には、受光量の増加とともに増幅出力電圧が上昇し、図 6 (cl )に示すように、パルスの立ち上がり時間 T3が T1より早まり、逆に、立ち下がり時間 T 4は、しきい値 Vref以下となる時間が遅れるので、 T2より大幅に遅れる。
[0013] この場合に主として立ち下がり時間 T4の遅れによってパルス幅 Pw' (図 6 (cl) )は 増加するので、その増加分が変調前のコード変調信号のパルス休止期間 Trを越え ると、次のパルスの立ち上がりと重なり、復調エラーとなる。
[0014] パルス幅 Pw'の増加分は、赤外被変調信号では一般に搬送波の周期 tcの 12倍程 度の長さに設定されるコード変調信号のパルス幅 tを越えることがな 、ので、上述の パルス変調方法では、コード変調信号の最も短いパルス休止間隔 Trを、パルス幅 t に等しく設定し、立ち下がり時間 T4の遅れがあっても復調可能としている。しかしな がら、 2ビットデータの 4通りの組み合わせに対応させて、パルス幅 tに比例する 4通り のパルス休止間隔 Trを設定するので、最大パルス幅 tの 5倍のパルス間隔 Tuが 2ビ ットデータに対して割り当てられ、送信期間 TDを充分に短縮できな力つた。
[0015] そこで、パルス幅 tに比例する 4通りのパルス休止間隔 Trのそれぞれに等しく 1以下 の圧縮定数 kを乗じ、コード変調信号全体の送信期間 TDを短縮させる方法も特許文 献 1に提案されて 、るが、最も短 、パルス休止間隔 Trが設定されるパルスユニットで は、パルス休止間隔 Trが原信号のパルス幅 t以下となるので、上述の復調エラーが 発生する恐れがあるとともに、赤外被変調信号の受光量が低下する環境で、異なる パルス休止間隔 Trが設定された 2ビットデータに誤って復調してしまう問題が生じた
[0016] すなわち、赤外リモコン送信機と被制御機器間が遠距離である場合には、被制御 機器での受光量が低下するので増幅出力電圧の上昇が遅ぐ図 6 (c2)に示すように 、 ノ ルスの立ち上がり時間 T5が T1より遅れ、逆に立ち下がり時間 T6は、受光が途絶 えた後、すぐにしきい値 Vref以下となるので、 T2より大幅に早まる。このような伝送環 境下では、パルスの立ち上がり時間 T5が不安定であり、復調したパルス列のパルス 間隔 Tuは、最大変調前のパルス幅 tの 1Z2程度の誤差が生じる。従って、 2ビットデ ータに対応して設定される 4通りのパルス休止間隔 Trに 1以下の圧縮定数 kを乗じて その間隔を短縮させる場合にも、伝送環境によって復調エラーが発生する恐れがあ つた o
[0017] 本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、複数ビットデー タカ なるコードの送信期間 TDを短縮し、伝送環境によりパルスにジッタが発生して も確実にビットデータが復調できるパルス変調方法を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0018] 上述の目的を達成するため、請求項 1のパルス変調方法は、 4N (Nは正の整数)ビ ットデータ力もなるコードを、 2ビットデータで構成されるユニット毎に区切り、各ュ-ッ ト毎に、固定パルス幅 twのパルス信号を発生させた後、そのユニットの 2ビットデータ の各値に対応させて設定したパルス休止間隔 Trの間パルス信号を休止させたコード 変調信号を生成し、各ユニットのコード変調信号を連続させるパルス変調方法であつ て、固定パルス幅 twの 1Z2以上 1未満の任意の調整時間幅を A tとし、固定パルス 幅 twにほぼ等しい時間間隔の固定休止期間 tmに、 0、 A t、 2 A t、 3 A tのいずれ力 の時間幅をカ卩えた 4通りのパルス休止間隔 Trを、 2ビットデータの 4通りの値に対応さ せて設定し、 4N (Nは正の整数)ビットデータから生成するコード変調信号の総和 T Dが、少なくとも[ (2tw+ 2tm+ 3 Δ t) N+ A t]以上の間隔である場合に、各ユニット のパルス休止間隔 Trを、各ユニットの 2ビットデータの値を反転させた 2ビットデータ に対応して設定されたパルス休止間隔 Trへ置き換え、置き換えたパルス休止間隔 T rを用いて、全てのユニットからコード変調信号を生成し、連続させたコード変調信号 に反転情報を表す反転フラッグ信号を付加したことを特徴とする。
[0019] 請求項 1の発明では、複数のビットデータ力 なるコードを 2ビットデータで構成され るユニット毎に区切り、 2ビットデータをデータ単位としてパルス位相変調を行い、コー ド変調信号の復調は、パルス列の立ち上がり間の間隔からユニット単位のパルス間 隔 Tuを検出し、 2ビットデータ毎に復調する。コードを表すコード変調信号の送信期 間 TDは、 2ビット毎にパルスを形成するので短縮される。
[0020] 2ビットデータの各値に対応して設定される 4通りのパルス休止間隔 Trは、少なくと も固定パルス幅 twにほぼ等し 、時間間隔の固定休止期間 tmを含むので、伝送環 境によりパルス幅が増加しても、復調エラーは発生しない。また、 4通りのパルス休止 間隔 Tr間の時間差 A tは、伝送環境によってパルスの立ち上がりが最も遅れる時間 間隔である固定パノレス幅 twの 1Z2以上であるので、パノレスの立ち上がり時間が不 安定となっても復調エラーが発生することなぐ更に固定パルス幅 tw未満に設定され るのでコード全体の送信期間 TDが短縮される。
[0021] 4N (Nは正の整数）ビットデータから生成するコード変調信号の総和 TD力 少なく とも[ (2tw+ 2tm+ 3 Δ t) N+ A t]以上である場合には、反転させたビットデータの 値に対応して設定されたパルス休止間隔 Trを用いてコード変調信号を生成するので 、全体の送信期間 TDが更に短縮される。反転情報は、コード変調信号に付加される 反転フラッグ信号で判別でき、ビットデータを反転させて変調した場合には、復調回 路側で復調したビットデータを反転させ、 4Nビットデータを復調できる。
[0022] 請求項 2のパルス変調方法は、固定休止期間 tmと、固定休止期間 tmに Δ tを加え た時間の 2通りのパルス休止間隔 Trを、反転情報に対応させて設定し、固定パルス 幅 twのパルス信号を発生させた後、反転情報に対応させて設定したパルス休止間 隔 Trの間ノ ルス信号を休止させて反転フラッグ信号を生成することを特徴とする。
[0023] 反転情報は、コード変調信号と同一フォーマットの反転フラッグ信号によって伝達さ れるので、送信期間が短くかつ復調エラーが発生しない。
発明の効果
[0024] 請求項 1の発明によれば、 2ビットデータを表す各ユニットのコード変調信号に含ま れる最短のパルス休止間隔 Trは、固定パルス幅 twにほぼ等しいので、伝送環境に よって立ち上がりや立ち下がりのタイミングが変化しパルス幅が増加しても復調可能 なコード変調信号であって、最短のパルス休止間隔とすることができる。
[0025] 2ビットデータの 4通りのコード変調信号は、少なくとも伝送環境によりパルスの立ち 上がりが変化しても識別できる A tの位相差があるので、確実に復調でき、かつ 4通り のパルス休止間隔 Trを最短の時間間隔の組み合わせ力 設定できる。従って、固定 パルス幅 twと復調可能な最短のパルス休止間隔 Trの組み合わせにより、コード全体 の送信期間 TDを最短に短縮することができる。
[0026] 2ビットデータの 4通りの各コード変調信号は、 A t毎の等差数列で表されるので、そ の平均値力 ビットデータを反転させて送信期間 TDを短縮可能なしきい値が容易に 得られる。
[0027] 請求項 2の発明によれば、コードと同一の変調方法で変調するので、コードと同一 の変復調回路で反転情報が伝達される。反転フラッグ信号は、 2ビットデータに対応 する 4通りのノ ルス休止間隔 Trのうち、短い 2種類を用いて生成されるので、反転情 報含むフレーム送信期間 TFの全体を短縮化できる。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]本発明の一実施の形態に係るパルス変調方法で変調されるコードのフォーマツ トとコード変調信号の波形図である。
[図 2]ノ ルス変調方法のノーマルモードと反転モードの変調フォーマット図である。
[図 3]4ビットデータのしきい値 Xを求める説明図である。
[図 4]従来のパルス変調方法で変調されるコードのフォーマットとコード変調信号の波 形図である。
[図 5]従来のパルス変調方法のノーマルモードと反転モードの変調フォーマット図で ある。
[図 6]送信機側のパルス列と受信機側で復調するパルス列を比較して示し、 (a)は、 送信パルスの波形図、（b)は、受信側の比較器で比較される増幅信号としきい値との 関係を示す波形図、（c)は、比較器の出力を示す波形図、（cl)は、受信側で受信す る変調信号のレベルが高い場合の比較器の出力を示す波形図、（c2)は、受信側で 受信する変調信号のレベルが低い場合の比較器の出力を示す波形図である。 符号の説明
[0029] tw 固定パルス幅
tm 固定休止期間
A t 調整時間幅
Tr パルス休止間隔
Tu ユニット毎の送信期間
TD コード変調信号の送信期間
発明を実施するための最良の形態
[0030] 以下、本発明の一実施の形態に係るパルス変調方法を図 1乃至図 3で説明する。
図 1 (a)は、この実施の形態によりパルス変調するコードのビット構成を示すものであ る。それぞれ 8ビットデータで構成される IDコードとデータコード力もなるコードは、図 4に示す従来の PPM変調方法と比較するため、それぞれ同じビットデータとしている 。 IDコードは、被制御機器の属性により定められ他の機器との誤動作を防止するもの で、データコードは、被制御機器を制御する制御データをコードィ匕したものである。
[0031] IDコードとデータコードの 16ビットデータは、連続する 2ビットデータ毎に 8つのュ- ットに区切られ、各ユニット毎にパルス位相変調が行われる。すなわち、各ユニット毎 に、固定パルス幅 twのパルス信号を発生させ、その後各ユニットの 2ビットデータを データ単位として 2ビットデータの値に応じて設定された図 2のノーマルモードに示す 4通りのパルス休止間隔 Trの 、ずれかを付加し、生成した全てのユニットの変調信号 を連続させて図 1 (b)に示すコード変調信号とするものである。
[0032] これを図 2を用いて更に詳細に説明すると、 2ビットデータの値にかかわらず各ュ- ットで同一幅の固定パルス幅 twのパルス信号が生成される。固定パルス幅 twは、搬 送波の包絡線が図 6 (b)に示すしきい値 Vrefを越え、確実に復調できるように搬送波 の周期 tcの少なくとも 10倍以上の長さに設定する必要があり、ここでは汎用赤外リモ コン送信機の搬送波の周波数が 38kHzであり、その周期 tcが約 26. 3 secである ので、パルス幅 twを、搬送波の周期 tcの 12倍の長さである 316 μ secとしている。以 下、コード変調信号の各時間幅は、搬送波の周期 tcを単位として表すものとし、固定 パルス幅 twの時間幅は 12tcで表わされる。
[0033] 2ビットデータの 4値に対応して設定される 4通りのパルス休止間隔 Trは、固定パル ス幅 twにほぼ等しい時間間隔の固定休止期間 tmに、 0、 A t、 2厶^ 3厶1;のぃずれ かを加えて生成される。従って、各ユニットのコード変調信号は、伝送環境によってパ ルス幅が増加すると予想される最大増加分より長いパルス休止期間を有し、前後の パルスが重なることによる復調エラーは発生しない。
[0034] A tは、固定パルス幅 twの 1Z2以上 1未満の任意の調整時間幅であり、ここでは、 固定パルス幅 twの 1Z2の 6 （158 sec)としている。これにより 2ビットデータから なる各ユニットのパルス間隔 Tu間には、少なくと固定パルス幅 twの 1Z2以上の差分 が確保され、被制御器側の受光量が低下し、パルスの立ち上がり位置がそれぞれ固 定パルス幅 twの 1Z4を限度に変動しても、パルス間隔 Tuで復調する際に他のビッ トデータと誤って復調されることがな 、。
[0035] 2ビットデータの各値に対応して設定される 4通りのパルス休止間隔 Trは、同一の パルス休止間隔 Trを設定しなければ任意の組み合わせで設定することができるが、 ここでは、図 2のノーマルモードに示すように、 2ビットデータが（0, 0)のときには、固 定休止期間 tmに、（0, 1)のときには、固定休止期間 tmに A tをカ卩えた間隔に、（1, 0)のときには、固定休止期間 tmに 2 A tを加えた間隔に、（1, 1)のときには、固定休 止期間 tmに 3 A tをカ卩えた間隔にそれぞれ設定される。従って、 1ユニットの最大の パルス間隔 Tuでも、固定パルス幅 twに固定休止期間 tmに 3 A tをカ卩えた 45tcであ り、パルス幅を同一の 12tcとした場合の従来方法の最大パルス間隔 Tuが 60tcとな るのに比較し、大幅に送信時間が短縮される。
[0036] 後述するように、全てのユニットの変調信号を連続させたコード変調信号の総和 TD が所定のしきい値 Xを越えた場合には、図 2の反転モードに示すように、各ユニットの 2ビットデータについてパルス休止間隔 Trを設定する。すなわち、各ユニットの 2ビット データの値を反転させた値に対応してノーマルモードで設定されたノ ルス休止間隔 Trを、対応して設定し、反転モードで設定されたパルス休止間隔 Trを用いて、ノーマ ルモードと同様の方法で全てのユニットからコード変調信号を生成する。
[0037] コード変調信号力 一マルモードと反転モードのいずれかで生成されたかは、図 1 に示すように、 IDコードの前に前に付加された 2ビットデータ力もなる反転フラッグ (反 転情報)で表され、コード変調信号と同一の変調方法で反転フラッグ信号にパルス位 相変調される。ここでは、ノーマルモードを (0, 0)と、反転モードを (0, 1)の各ュ-ッ トと同一形式の 2ビットデータで表し、ノーマルモードで 2ビットデータに対応するパル ス休止間隔 Trを設定する。すなわち、ノーマルモードを表す反転フラッグは、固定パ ルス幅 twに固定休止期間 tmを連続させた反転フラッグ変調信号に、反転モードを 表す反転フラッグは、固定パルス幅 twに、固定休止期間 tmと A tをカ卩えたパルス休 止間隔 Trを連続させた反転フラッグ変調信号にそれぞれ変調される。
[0038] このようにして 2ビットデータの各ユニット毎にパルス位相変調されたコード変調信 号の前に、ヘッダー信号と、反転フラッグ変調信号とが加えられ、また、後にエンド信 号が加えられ、図 1 (b)若しくは図 1 (d)の 2ビット PPM変調信号が生成される。
[0039] これらの 2ビット PPM変調信号は、他の機器との混信、誤動作を防止するため、更 に 38kHzのキャリア変調波を変調した図 1 (c)に示す二次変調信号として、被制御機 器に赤外線送信される。
[0040] ノーマルモードで、 16ビットデータ力もなるコードを変調したコード変調信号の送信 期間 TDは、全ての 2ビットデータが（0, 0)である場合の 216tc (5. 68msec)力も全 ての 2ビットデータが（1, 1)である場合の 360tc (9. 47msec)の間で変化し、 8ュ- ット中に 2ビットデータが（0, 0)若しくは（0, 1)であるユニットが多く含まれていれば、 短くなり、逆に（1, 0)若しくは（1, 1)のユニットが多く含まれていれば長くなる。
[0041] つまり、 16ビットデータのコード変調信号の送信期間 TDがあるしきい値 Xを越えた 場合に、 16ビットデータの全てのデータを反転させ図 2の反転モードに従ってパルス 位相変調を行えば、送信期間 TD若しくはフレーム送信期間 TFを短縮することがで きる。以下、このしきい値 Xについて、図 3で説明する。 [0042] 図 3は、 4ビットデータをノーマルモードでパルス位相変調する場合の、各ユニットの 2ビットデータの組み合わせとこの組み合わせによって定まるコード変調信号の送信 期間 TDを示している。図に示すように、各ユニットのパルス間隔 Tuは、固定パルス 幅 twとパルス休止間隔 Trの和であり、各ユニットで共通する固定パルス幅 twと固定 休止期間 tmの和を taとおけば、 taから ta+ 3 A tまでのいずれ力となる。
[0043] 4ビットデータは、上位 2ビットデータと下位 2ビットデータの組み合わせ力 なり、コ ード変調信号の送信期間 TDは、それぞれのユニットのパルス間隔 Tuの和となるの で、送信期間 TDは、（0000)で 2taであり、（1111)で 2ta+6 A tとなる。図中左下が りの斜線で示した組み合わせは、 4ビットデータを反転させると送信期間 TDが短縮さ れる組み合わせで、右下がりの斜線で示した組み合わせは、 4ビットデータを反転さ せても、送信期間 TDが変化しない組み合わせである。つまり、 4ビットデータの場合 のしきい値 Xは、 2ta + 3 A tである。
[0044] 一般に 1ユニットのパルス間隔 Tuは、 taから ta+ 3 A tまでのいずれかであるからそ の平均値は、 ta+ 1. 5 A tであり、 4N (Nは正の整数）ビットデータは、 2Nのユニット に分割されるので、 4Nビットデータをパルス位相変調した後の送信期間 TDの期待 値は、（ta+ 1. 5 A t) X 2N= (2ta + 3 A t) Nとなる。すなわち、この期待値力 Nビ ットデータのしきい値 Xの値となる。従って、 4Nビットデータのコード変調信号の送信 期間 TD力 （2ta+ 3 A t) Nを越える場合には、 2ビットデータの値を反転させ、その 反転させた値に対して設定されたパルス休止間隔 Trを用いて、コード変調信号を生 成した方が全体の送信期間 TDを短縮できることとなる。
[0045] 本実施の形態では、 taが固定パルス幅 twと固定休止期間 tmの和から 27tc、 A tが 6tcであるので、 4Nビットデータしきい値 Xは、 72Ntcであり、 16ビットデータでは、 2 88tcである。図 1に図示するコードでは、ノーマルモードで変調したコード変調信号 の送信期間 TDが 306tcとなり、しきい値 288tcを越えるので、反転フラッグを (0, 1) として反転モードで各ユニットのコード変調信号を生成する。例えば、図 1 (d)に示す ように、（1, 0)である 2ビットデータは、（0, 1)に対して設定されたパルス休止間隔 Tr である固定休止期間 tmに A tを加えた間隔 21tcが設定され、 12tcの固定パルス幅 t wに 2 ltcのパルス休止間隔 Trが連続する 33tcのパルス間隔 Tuのコード変調信号 が生成される。
[0046] 図 1 (a)に示す IDコードとデータコードからなる 16ビットデータから、反転モードで 図 1 (d)に示すコード変調信号を生成すると、その送信期間 TDは、 270tcとなり、ノ 一マルモードでの送信期間 TD306tcに比べて送信期間 TDが短縮される。
[0047] 尚、本実施の形態では反転フラッグをノーマルモードでパルス変調した後、 16ビッ トデータについては実際にビットデータの値を反転せず、処理を容易にするため直 接図 2に示す反転モードでパルス変調を行っている。
[0048] 反転フラッグを加えてパルス位相変調を行う本実施の形態のパルス変調方法の復 調は、反転フラッグ変調信号のパルス間隔 Tuを、図 2のノーマルモードで比較してデ コードし、（0, 0)であれば、復調したコード変調から図 2のノーマルモードで各ビット データを復調し、 (0, 1)であれば、反転モードで復調する。
[0049] 上述の実施の形態において、 4Nビットデータのノーマルモードでの送信期間 TD 力 しきい値に等しい場合には、ノーマルモード、反転モードのいずれでパルス変調 してちよい。
[0050] 又、図 2において、ノーマルモードを反転モードとし、反転モードをノーマルモードと して、各ビットデータについてパルス休止間隔 Trを設定してもよぐ更に、 2ビットデー タの 4値と 4通りのパルス休止間隔の組み合わせは、本実施の形態に限らず、重複し なければ 、ずれの異なる組み合わせであってもよ！/、。
産業上の利用可能性
[0051] 本発明は、コードをパルス位相変調した変調信号で送信する通信装置に適してい る。

Claims

請求の範囲
[1] 4N (Nは正の整数）ビットデータからなるコードを、 2ビットデータで構成されるュ-ッ ト毎に区切り、
各ユニット毎に、固定パルス幅 twのパルス信号を発生させた後、そのユニットの 2ビ ットデータの各値に対応させて設定したパルス休止間隔 Trの間パルス信号を休止さ せたコード変調信号を生成し、
各ユニットのコード変調信号を連続させるパルス変調方法であって、
固定パルス幅 twの 1Z2以上 1未満の任意の調整時間幅を Δ tとし、固定パルス幅 twにほぼ等しい時間間隔の固定休止期間 tmに、 0、 A t、 2 A t、 3 A tのいずれかの 時間幅をカ卩えた 4通りのパルス休止間隔 Trを、 2ビットデータの 4通りの値に対応させ て設定し、
4N (Nは正の整数)ビットデータから生成するコード変調信号の総和 TD力 少なく とも [ (2tw+ 2tm+ 3 Δ t) N+ Δ t]以上の間隔である場合に、
各ユニットのパルス休止間隔 Trを、各ユニットの 2ビットデータの値を反転させた 2ビ ットデータに対応して設定されたパルス休止間隔 Trへ置き換え、
置き換えたノ ルス休止間隔 Trを用いて、全てのユニットからコード変調信号を生成 し、
連続させたコード変調信号に反転情報を表す反転フラッグ信号を付加したことを特 徴とするパルス変調方法。
[2] 固定休止期間 tmと、固定休止期間 tmに A tをカ卩えた時間の 2通りのパルス休止間 隔 Trを、反転情報に対応させて設定し、固定パルス幅 twのパルス信号を発生させた 後、反転情報に対応させて設定したパルス休止間隔 Trの間パルス信号を休止させ て反転フラッグ信号を生成することを特徴とする請求項 1記載のパルス変調方法。
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