JPH0823355A

JPH0823355A - 送受信装置

Info

Publication number: JPH0823355A
Application number: JP6175931A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Umeda; 裕一梅田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1994-07-05
Filing date: 1994-07-05
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】赤外線などを使用した送受信装置において、
データの伝送レートを高速化し、またデータの判別の信
頼性も高める。【構成】送信信号を波形整形した状態で、高レベルと
低レベルのそれぞれが単位ビットとなる。それぞれのビ
ットにおいて時間長がＴのとき２進信号の「０」が表現
され、時間長が２Ｔのとき２進信号の「１」が表現され
る。また各ビットの時間長の判別は、基準ビットＢ０と
第１のビットＢ１の周期を計測する。基準ビットＢ０の
時間長は決められているため、第１のビットＢ１の時間
長を判別できる。次に第１のビットＢ１と第２のビット
Ｂ２の周期を計測する。第１のビットの時間長は既に判
別されているため、第２のビットの時間長を識別でき
る。高レベルと低レベルのそれぞれをビットとすること
により符号化を効率化でき、また周期計測によってビッ
トを判別することにより判別の信頼性が高まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば座標入力用の入
力装置から本体機器に座標情報などの信号を赤外線送信
などの無線送信にて送受信する際に使用される送受信装
置に係り、特に高速で信頼性の高い信号の送受信を可能
にした送受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、コンピュータやゲーム装置な
どの装置本体に設けられた画面１に対し、座標位置を遠
隔にて入力できるようにした入力装置３を示している。
この装置は、特願平５−３１７４７９号の明細書および
図面に記載されたものと同じである。図１１において、
符号１はコンピュータやＡＶ機器などの装置本体のＣＲ
Ｔ画面である。ＣＲＴ画面１の上には発光装置２が固定
され、この発光装置２には、参照光を発する光源２ａが
設けられている。入力装置３の先部には、図１２に示す
構造の検出部４が設けられている。この検出部４には受
光部５が設けられ、その前方には絞り部６および可視光
カットフィルタ７が設けられている。

【０００３】上記絞り部６の開口中心に直交する光軸を
Ｚ軸とすると、このＺ軸は入力装置３の中心に沿ってそ
の前方に向かう軸となる。図１３に示すように、前記受
光部５は４分割受光部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを有する
ピンホトダイオードにより構成されている。前記Ｚ軸に
直交するＸ−Ｙ直交座標をとると、分割受光部の５ａ，
５ｂの組と５ｃ，５ｄの組はＹ軸方向に分割され、５
ｂ，５ｄの組と５ａ，５ｃの組はＸ軸方向に分割されて
いる。

【０００４】絞り部６は矩形状の開口を有しており、光
源２ａから発せられる赤外光は、受光部５に対し矩形ス
ポット光αとして照射される。それぞれの分割受光部５
ａ〜５ｄでは、スポット光αの照射面積に基づいた検出
電流が得られる。各分割受光部５ａ〜５ｄでのスポット
光αの照射面積に基づく検出出力を、それぞれＬｕ，Ｒ
ｕ，Ｌｄ，Ｒｄとしたとき、このそれぞれの検出出力に
関し、Ｙ軸方向に分割された分割受光部の組での受光出
力の差と、Ｘ軸方向に分割された分割受光部の組での受
光出力の差を演算することにより、入力装置３の前方に
延びるＺ軸の二次元方向への傾き（θｘ，θｙ）を求め
ることができる。これにより、画面１上に現れるカーソ
ルマーク８の移動などを入力できるようにしたものであ
る。この種の入力装置３では、上記の演算により得られ
たＸ方向の座標情報とＹ方向の座標情報とを画面１を有
する装置本体に伝送する必要がある。この伝送手段すな
わち伝送のための送受信装置として赤外線発光を利用し
たものが考えられる。

【０００５】図１４は従来の家庭用電気製品に用いられ
ている赤外線遠隔操作装置に採用されている送信信号の
一例を示している。遠隔操作装置からは、図１４に示す
波形の信号が赤外線により発信される。家庭用電気製品
などの機器本体では、この赤外線が受光され、受光信号
が波形整形される。波形整形された矩形波信号から送信
データが判別される。図１４に示す送信信号は所定周波
数のキャリア信号が位相変調されたものである。この送
信信号の先頭には高レベルが所定時間長ｔ１となり次に
所定時間ｔ２にて低レベルとなるリーダーコード１０の
次に、送信データに基づく信号１１が連続する。信号１
１は２進信号の「１」と「０」を表現したものである。
赤外線送受信の場合、従来は図１５（Ａ）に示すよう
に、高レベルの時間長が単位時間Ｔでこれに続く低レベ
ルの時間長が単位時間Ｔのときに２進信号の「０」が表
現される。同図（Ｂ）に示すように、高レベルの時間長
が単位時間Ｔで、続く低レベルの時間長が単位時間Ｔの
３倍の３Ｔとなったときに２進信号の「１」が表現され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の赤外線を使
用した送受信装置では、図１５（Ａ）に示すように２進
信号の「０」が単位時間Ｔの２倍の「２Ｔ」により表現
され、同図（Ｂ）に示すように２進信号の「１」が単位
時間の４倍の「４Ｔ」により表現される。よって「１」
または「０」を表現する単位ビットの時間長は、最短で
「２Ｔ」、最長で「４Ｔ」の時間長となる。したがっ
て、１ビットを表現するための時間長は平均で「３Ｔ」
となる。このように１ビットを表現するために「３Ｔ」
の時間長を要することになると、一定のデータ群を送信
するのに時間が長く必要になる。図１１ないし図１３に
示す入力装置３および画面１を有する装置本体とに、上
記の伝送データを使用した赤外線送信装置を使用した場
合、入力装置３から装置本体への座標入力情報の伝送レ
ートが遅くなりすぎ、画面１でのカーソルマーク８の高
速移動などに対応できなくなる。

【０００７】図１４と図１５に示す送信フォーマットを
使用しさらに赤外線送受信での伝送レートを高速化する
ためには、キャリア信号の周波数を高くし、またパルス
幅（前記単位時間長Ｔ）をきわめて短くすることが必要
になる。ただし、キャリア信号の周波数を高くするため
には入力装置３側の発信装置を従来のものとは異なる高
精度のものにしなくてはならなくなる。また短いパルス
幅の判別を行うためには、装置本体側の受信装置の判別
精度を高くしなくてはならなくなり、装置全体がコスト
の高いものとなる。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、送信装置から受信装置への送信信号を高速度にて
且つ高い信頼度にて伝送できるようにした送受信装置を
提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、位相変調した
信号を送信する送信装置と、受信した前記信号を波形整
形する波形整形部および波形整形された信号の高レベル
の時間と低レベルの時間とから２進信号の「１」「０」
を判別する判別部を有する受信装置とから成る送受信装
置において、前記判別部では、波形整形された矩形波信
号が高レベルのときの時間と低レベルのときの時間が単
位時間Ｔであるか単位時間Ｔの整数倍であるか計測さ
れ、高レベル時と低レベル時のそれぞれを単位ビットと
して各ビットごとに２進信号の「１」または「０」の判
別がなされることを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明は、位相変調した信号を送信
する送信装置と、受信した前記信号を波形整形する波形
整形部および波形整形された信号の高レベルの時間と低
レベルの時間とから２進信号の「１」「０」を判別する
判別部を有する受信装置とから成る送受信装置におい
て、前記信号は、高レベルのときと低レベルのときのそ
れぞれが単位ビットを形成し、各ビットが単位時間Ｔま
たは単位時間Ｔの整数倍であるかにより２進信号の
「１」または「０」が表現されており、前記判別部で
は、連続する高レベルと低レベルまたは連続する低レベ
ルと高レベルの２単位のビットの周期が計測され、この
周期内での前段のビットの２進信号の種別と前記周期と
から周期内での後段のビットの２進信号の種別が判別さ
れることを特徴とするものである。

【００１１】上記両手段において、送信信号は例えば送
信装置に設けられた赤外線発光素子から発信され、受信
装置では、前記発光素子から発せられた赤外線信号を受
光する受光部と、この受光出力を波形整形する波形整形
部とが設けられる。波形整形された信号に対し高レベル
と低レベルの時間を計測する判別部は、自己タイマーま
たはクロック発振部を有し、このタイマーまたはクロッ
ク信号のカウントに基づいて前記時間を計測するもので
あり、例えばマイクロコンピュータのＣＰＵを主体とし
たディジタル演算部である。

【００１２】前記第２の手段において、信号の所定位置
に設けられた基準ビットの時間長と２進信号の種別とが
決められており、基準ビットの開始位置を始点として周
期が計測されることにより基準ビットに続く第１のビッ
トの２進信号の種別が判別され、次に第１のビットの開
始位置を始点として周期を計測することにより第２のビ
ットの２進信号の種別が判別され、これが繰返されるこ
とにより各ビットの２進信号の種別が判別されるものと
することが好ましい。

【００１３】上記基準ビットは、例えばリーダーコード
の低レベルのビットであり、例えばこのビットの時間長
が２Ｔまたは４Ｔである。

【００１４】前記単位時間Ｔの整数倍は、例えば２倍で
あり、各ビットの時間長がＴのときに２進信号の「０」
が表現され、時間長が「２Ｔ（Ｔの２倍を意味する）」
のときに２進信号の「１」が表現される。

【００１５】また、１群の信号内にパリティビットが設
けられ、このパリティビットは、矩形波信号の高レベル
の各ビットの２進信号の種別「１」が偶数であるか奇数
であるか、または低レベルの各ビットの２進信号の種別
「１」が偶数であるか奇数であるかを表現するものとす
ることが好ましい。この場合、高レベルの各ビットに対
応するパリティビットと、低レベルの各ビットに対応す
るパリティビットのいずれか一方のみ設けてもよいが、
１群の信号内に両方のパリティビットを設けることが好
ましい。このパリティビットは、前記各信号と同じであ
り、高レベルまたは低レベルの時間長が単位時間Ｔまた
は単位時間Ｔの整数倍（例えば「２Ｔ」）であるか否か
により「１」または「０」が表現されるものとなる。

【００１６】上記各手段において、１群の信号の高レベ
ルと低レベルのそれぞれを単位とするビット数が奇数で
あることが好ましい。ただし１群の信号の先頭のビット
は高レベルのビットであり、最終のビットも高レベルの
ビットとなる。

【００１７】

【作用】上記手段では、受信装置にて受信した信号を波
形整形した矩形波において、この矩形波が高レベルのと
きと低レベルのときのそれぞれにて単位ビットが形成さ
れる。そして、高レベルのビットと低レベルのビットが
単位時間Ｔであるかあるいは単位時間Ｔの整数倍である
かにより、各ビットが２進信号の「１」であるか「０」
であるか判別される。「１」が単位時間Ｔの２倍の「２
Ｔ」で表現される場合、ビットの時間長の最長が「２
Ｔ」で最短が「Ｔ」である。よって１ビットが表現され
る平均時間長は「１．５Ｔ」である。図１５に示す従来
例では、１ビットを表現する平均時間長が「３Ｔ」であ
るため、上記手段では、図１５に示す従来例の２倍の符
号化効率を有することになる。したがって、図１５に示
した信号フォーマットが適用される従来の赤外線の送受
信装置と同じ分解能のものを使用した場合でも、本発明
では、２倍の伝送レートを実現できることになる。

【００１８】次に、図１５に示した従来の赤外線の送受
信装置における信号フォーマットでは単位時間Ｔが０．
５ｍｓｅｃ程度であったが、本発明では、単位時間Ｔを
０．２ｍｓｅｃ程度に短縮化して伝送レートをさらに高
速化することが可能である。単位時間Ｔを０．２ｍｓｅ
ｃなどに短縮化した場合に、例えば従来の赤外線送受信
ユニットを使用したときに、ビットの判別エラーが生じ
るおそれがある。

【００１９】この場合の対応として、本発明では、高レ
ベルとこれに続く低レベルの周期、あるいは低レベルと
これに続く高レベルの周期を１周期ごとに時間計測し、
同じ周期内の前段のビットの「１」「０」を予め認識し
ておくことにより、１周期の時間長の計測に基づいて周
期内の後段のビットの２進信号の種別を判別できるよう
にしている。例えばリーダーコードの低レベルの信号を
基準ビットとし、その時間長を例えば「２Ｔ」に決めて
おく。この基準ビットの開始位置を始点として基準ビッ
トとこれに続く第１のビットの１周期の時間を計測すれ
ば、基準ビットの時間長が予め解っているので、第１の
ビットの２進信号の種別を判別できる。これを繰返し、
各周期ごとの時間長を計測して、それぞれのビットの２
進信号の種別を判別していく。

【００２０】赤外線を使用した信号を受信して波形整形
したものに対し、その時間長を判別する場合に、高レベ
ルの時間長と低レベルの時間長を個別に計測するより
も、高レベルと低レベルあるいは低レベルと高レベルの
１周期の時間長の計測の方が計測精度が高くなる。よっ
て１周期ごとの時間長の計測により各ビットの２進信号
の種別を判別することにより、判別エラー率を減少させ
ることができる。また１周期ごとの時間長の計測に基づ
くビットの判別は信頼度が高くなるため、単位時間Ｔの
時間長を例えば０．２ｍｓｅｃ程度に短縮化しても、ビ
ット判別精度が大きく低下することはない。

【００２１】また、本発明では、高レベルのビットの
「１」の数が偶数であるか奇数であるかを表現するパリ
ティビット、または低レベルのビットの「１」の数が偶
数であるか奇数であるかを表現するパリティビットの、
いずれか一方あるいは両パリティビットを１群の信号内
に含ませることにより、信号の判別の信頼度をさらに向
上させている。

【００２２】また、本発明の送信信号は高レベルと低レ
ベルの双方をそれぞれ単位ビットとしているので、１群
の信号の先頭のビットを高レベルとしておき且つ全ビッ
ト数を奇数とすれば、最終ビットは必ず高レベルのビッ
トとなって１群の信号が終了する。図１４と図１５に示
した従来の信号フォーマットでは、高レベルと低レベル
が１組となってビットを構成しているため、１群の信号
の最終は必ず低レベルにて終了する。したがって、図１
４に示すように１群の信号の最終位置に必ずストップビ
ット１２を設ける必要があった。ところが本発明では、
ビット数を奇数にすることにより最終ビットが必ず高レ
ベルとなるため、最終ビットは不要である。したがっ
て、信号フォーマットを簡素化できることになる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本実施例の送受信装置は、例えば図１１ないし図
１３に示すような、入力装置３から、画面１を有する装
置本体への情報（データ）の伝送のために使用されるも
のである。図１１ないし図１３に示すものでは、画面１
を有する装置本体側の光源２ａからパルス変調された参
照光が発せられ、これが入力装置３に設けられた受光部
５の４分割受光部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより検出さ
れる。入力装置３内には各分割受光部での受光量に基づ
く検出電流が電圧に変換され、この検出電圧に基づき
｛（Ｒｕ＋Ｒｄ）−（Ｌｕ＋Ｌｄ）｝／（Ｒｕ＋Ｌｕ＋
Ｒｄ＋Ｌｄ）の演算、および｛（Ｒｕ＋Ｌｕ）−（Ｒｄ
＋Ｌｄ）｝／（Ｒｕ＋Ｌｕ＋Ｒｄ＋Ｌｄ）の演算がなさ
れ、これにより入力装置３の前面から垂直に延びるＺ軸
の画面１に対する角度θｘとθｙが検出され、画面１に
対するＸ−Ｙ座標が検出される。

【００２４】入力装置３では、Ｚ軸が画面に当たる位置
での画面上のＸ−Ｙ座標が演算され、本実施例の送受信
装置によりこのＸ−Ｙ座標に関する情報（座標データ）
が一定時間の間隔にて画面１を有する装置本体に送信さ
れる。装置本体側では、入力装置３から送信されたＸ−
Ｙ座標の情報に基づき、例えば画面１に表示されたカー
ソルマーク８を移動させる。すなわち、入力装置３のＺ
軸の向き（角度θｘとθｙ）を画面１に対して変える
と、その向きの変更に応じて画面１上のカーソルマーク
８が移動する。これにより画面１上での作画が可能であ
るし、または画面１に表示された任意の位置にカーソル
マーク８を合せることも可能である。また入力装置３に
はクリックスイッチや他の操作スイッチ（操作部材）が
設けられており、各スイッチの操作情報（操作信号また
は操作データ）も装置本体に送信される。これにより例
えばカーソルマーク８を画面１上の任意の位置に合せ、
そのときに入力装置３のスイッチを操作することによ
り、画面１に表示されたスイッチマークへのＯＮまたは
ＯＦＦ入力なども可能になる。

【００２５】図８は、入力装置３側に設けられる送信装
置２０の構成を示すブロック図である。送信装置２０に
は、送信信号を生成する信号生成部２１が設けられてい
る。前記分割受光部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの受光信号
に基づいて、入力装置３内の演算部にて演算がなされ、
画面１のＸ−Ｙ座標に関する情報が生成されるが、この
情報に基づき、信号生成部では、伝送データがフォーマ
ット化される。キャリア信号生成部２２は、発振回路と
分周回路などを有するものであり、一定の周波数のキャ
リア信号が生成される。位相変調部２３では、前記キャ
リア信号が伝送データにより変調され、位相変調された
送信信号が生成される。この送信信号に基づき発光駆動
部２４にて赤外線発光素子２５が駆動され、赤外線によ
る送信信号が装置本体に向けて送信される。

【００２６】図９は、画面１を有する装置本体側に設け
られた受信装置３０の構成を示すブロック図である。こ
の受信装置３０は、前記送信装置２０から赤外線にて発
せられた送信信号を受光する受光素子３１と、この受光
素子３１にて光電変換された検出電流を電圧に変換する
電流・電圧変換部３２と、前記電圧を増幅する増幅部３
３と、前記電圧からキャリア信号の成分を除去する検波
部３４と、検波部３４での検波出力に基づいて増幅部３
３の増幅利得を制御するＡＧＣ（自動利得制御）部３５
を有している。前記検波部３４により検波された電圧波
形は、波形整形部３６により波形整形され、判別部３７
に送られる。

【００２７】判別部３７はマイクロコンピュータのＣＰ
Ｕなど主体としたものであり、内蔵されたあるいは別に
設けられたクロック発生部からのクロック信号の周期を
基準として、波形整形された矩形波の高レベルの時間と
低レベルの時間あるいは周期が計測される。そして判別
部では、この計測値に基づいて２進信号の「１」と
「０」の種別が判別される。図５はキャリア信号生成部
２２により生成されるキャリア信号（キャリア波）を示
している。キャリア信号は従来の家庭用電気製品などに
使用されている赤外線送受信ユニットに用いられるもの
と同じであり、例えば周波数ｆｃ＝３８．４６ｋＨｚ、
デューティー比０．３１である。

【００２８】この実施例での送信信号の符号化について
説明する。図６に示すように、送信信号では、位相変調
された信号が高レベル（Ｈ）のときと低レベル（Ｌ）の
ときのそれぞれが単位ビットとなっており、例えば図６
では高レベルと低レベルの連続により４単位のビットＢ
ａ〜Ｂｄが形成されている。各ビットでは２進信号の
「１」または「０」が表現される。高レベルと低レベル
のそれぞれのビットにおいて、その時間長が単位時間Ｔ
であるときにそのビットが表現する２進信号は「０」で
あり、時間長が単位時間Ｔの２倍の「２Ｔ」であるとき
にそのビットが表現する２進信号が「１」である。な
お、「１」を表現する時間長は「２Ｔ」に限られず、単
位時間Ｔの整数倍であれば、「３Ｔ」「４Ｔ」などであ
ってもよい。

【００２９】図６の実施例では２進信号の「１」が「２
Ｔ」にて表現されている。したがって各ビットの最短の
時間長は「Ｔ」で最長の時間長は「２Ｔ」であり、１ビ
ットを表現するのに必要な平均時間長は「１．５Ｔ」で
ある。図１５に示す従来の赤外線送信での符号化では、
１ビットを表現する平均時間長が「３Ｔ」である。した
がって図６と図１５にて単位時間Ｔの長さが同じである
と仮定すると、図６に示す符号を使用すれば、図１５に
示す符号化に比べ、符号化の効率を２倍にでき、データ
（信号）の伝送レートを２倍に高速化できることにな
る。

【００３０】本発明の最も基本的な実施例としては、図
６に示す符号化に基づいて図８の送信装置２０から送信
された信号を、図９に示す受信装置３０で受信し、その
受信信号からキャリア波を除去し、波形整形した矩形波
を判別部３７にて判別する場合に、判別部３７にて、矩
形波の高レベルのビットの時間長と低レベルのビットの
時間長をクロックに基づいてそれぞれ計測すればよい。
各ビット（図６でのＢａ，Ｂｂ，…）の時間長がＴであ
るときは、そのビットが２進信号の「０」を表現したも
のであると認識でき、各ビットの時間長が２Ｔであると
きはそのビットが２進信号の「１」を表現したものであ
ると認識できる。また、本実施例では、送信信号の符号
化における単位時間Ｔを０．２ｍｓｅｃに短縮してい
る。図１５に示す従来の赤外線送受信では、単位時間Ｔ
が０．５ｍｓｅｃ程度であるが、本実施例では単位時間
Ｔを短縮化することにより、さらに信号の伝送レートを
高速化できるようにしている。送信信号の単位時間Ｔを
短縮化した場合に、受信装置３０での判別能力により各
ビットに対する判別エラーが生じる確率が高くなる。し
かし、本実施例では、さらに次のような１周期ごとの時
間長の計測を行うことによって判別エラーの生じる確率
を低減している。

【００３１】すなわち、図９に示す受信装置３０の判別
部３７では、波形整形された矩形波の受信信号の高レベ
ルとこれに続く低レベルの２ビットの周期、および低レ
ベルとこれに続く高レベルの２ビットの周期の時間長が
計測されるようになっている。その計測動作を図７によ
り説明する。図７に示すように、１群の信号のうちの所
定位置にある基準ビットＢ０を、２進信号の「１」を表
現する「２Ｔ」の時間長に決めておく。図２は送信装置
２０から送信される１群の信号（信号群）Ｓを示してい
るが、この信号群Ｓの先頭には、高レベルと低レベルの
リーダーコードＣＨ，ＣＬが設けられている。このリー
ダーコードの低レベルの部分ＣＬが前記基準ビットＢ０
となり、その時間長が２Ｔに決められている。

【００３２】判別部３７では、矩形波のビットの開始位
置の立ち上りエッジから次の立ち上りエッジまでの周
期、およびビットの開始位置の立ち下がりエッジから次
の立ち下がりエッジまでの周期が時間長として計測され
る。図７に示すように、まず基準ビットＢ０の開始位置
（立ち下がりエッジ）からこれに続く第１のビットＢ１
の終了位置（立ち下がりエッジ）までの一周期の時間が
計測される。この周期が３Ｔであるとすると、周期の前
段の前記基準ビットＢ０が２Ｔに決められているので、
周期内の後段の第１のビットＢ１が時間長Ｔで２進信号
の「０」であることが判別できる。また第１のビットＢ
１の開始位置（立ち上りエッジ）から第２のビットの終
了位置（立ち上りエッジ）までの周期が計測される。こ
の周期が３Ｔである場合、第１のビットＢ１の時間長が
Ｔであることが既に判別されているため、第２のビット
Ｂ２が時間長２Ｔで２進信号の「１」を表現しているこ
とが判別できる。次にビットＢ２と第３のビットＢ３の
周期が計測される。この周期が４Ｔの場合、ビットＢ２
の時間長が２Ｔであることが既に解っているため、第３
のビットＢ３の時間長が２Ｔで２進信号の「１」である
と判別できる。これを繰返すことにより各ビットの時間
長を正確に判別できる。

【００３３】以下の表１は、立ち上りエッジ間または立
ち下がりエッジ間の１周期の長さと、その周期内の前段
のビットと後段のビットの時間長の組み合せについて表
わしている。表１内の（１）（０）はそれぞれ２進信号
の「１」の符号と「０」の符号を意味している。

【００３４】

【表１】

【００３５】上記表１に示すように、２進信号の「１」
が「２Ｔ」にて表現される場合、１周期の長さは、２
Ｔ，３Ｔ，４Ｔの３通りに限られ、また周期内の前段の
ビットの時間長と後段のビットの時間長の組み合せは４
通りに限られている。したがって、判別部３７での周期
の計測およびこれに基づく各ビットの時間長の判別は困
難なものではなく、この計測と判別をＣＰＵにより行う
場合、そのソフトウエアも単純なものとなる。また２進
信号の「１」を表現する時間長が２Ｔでなく、例えば３
Ｔであってもその判別の容易性は同じである。２進信号
の「１」の時間長が「３Ｔ」の場合、表１において２Ｔ
が３Ｔに置き換えられ、１周期の長さは、上段から下段
に向かって２Ｔ，４Ｔ，４Ｔ，６Ｔに置き換えられたも
のとなる。

【００３６】高レベルと低レベルのそれぞれのビットの
時間長を個別に判別するのに対し、１周期ごとの時間長
を判別する方が判別が容易であり、且つ判別精度の高い
ものとなる。この点について図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
を参照して説明する。図９に示す受信装置３０では、受
光素子３１にて光電変換され、電流・電圧変換部３２に
より電圧に変換された信号が、増幅部３３により増幅さ
れ検波部３４により検波されてキャリア信号成分が除去
される。検波された信号は図１０（Ａ）に示すようなほ
ぼ正弦波である。この正弦波は波形整形部３６により波
形整形されるが、この波形整形の方法は、一般的には比
較器が設けられこの比較器にてしきい値（スレッショル
ドレベル）ＳＬの電圧と比較され、その結果図１０
（Ｂ）に示す矩形波が得られる。ただし、受信信号のレ
ベルは一定のものではなく変動することが予測される。
この変動幅を小さくするためにＡＧＣ部３５が設けられ
ている。ただし、例えば信号が受光素子３１により受光
されていない時間が続き、ある時点で急に受光素子３１
が送信信号を受信したときには、検波部３４により検波
された電圧が急に上昇するため、ＡＧＣ部３５により増
幅部３３の増幅利得が急激に抑制されるなどの現象が生
じる可能性がある。この場合、受信信号のレベルに対し
前記しきい値電圧が見かけ上ＳＬ′に変化したのと同じ
ことになる。

【００３７】図１０（Ａ）において検波された正弦波の
受信信号のレベルに対ししきい値が正常なレベルＳＬに
位置する場合、波形整形された矩形波出力は図１０
（Ｂ）のようになり、この場合、高レベルと低レベルの
それぞれのビットの時間長は２Ｔ，Ｔ，Ｔ，Ｔ，２Ｔ，
…のようになり、各ビットの２進信号の種別を個々のビ
ットの時間長から判別することが可能である。ただし、
この同じ受信信号に対し、しきい値が見かけ上ＳＬ′の
レベルに変化したとすると、すなわち受信信号のレベル
が変動したとすると、しきい値ＳＬ′を基準として波形
整形された矩形波は図１０（Ｃ）で示すものとなる。図
１０（Ｃ）では、高レベルと低レベルの個々のビットの
時間長を計測したものではビットの時間長の識別に誤り
が生じる。例えば図１０（Ｂ）ではビットＢｂ，Ｂｃ，
Ｂｄの時間長がそれぞれＴであるのに対し、図１０
（Ｃ）ではビットＢｂとＢｄがそれぞれ２Ｔの時間長と
なってしまう。

【００３８】ところが、連続する高レベルと低レベルの
ビットＢａとＢｂの１周期について着目すると、図１０
（Ｂ）と図１０（Ｃ）では、共に同じ「３Ｔ」として計
測できる。同様に、ビットＢｂとＢｃの１周期は、図１
０（Ｂ）と図１０（Ｃ）のそれぞれにおいて共に「２
Ｔ」として計測できる。すなわちしきい値と受信信号と
のレベルが相対的に変動した場合、高レベルと低レベル
の個々のビットの時間長は変動するが、高レベルと低レ
ベルまたは低レベルと高レベルの連続する２ビットの１
周期の長さの変動は非常に小さくなる。したがって、１
周期の時間長の計測に基づくビットの種別の判別は、受
信信号の変動があってもきわめて高い精度に維持できる
ことになる。したがって、本実施例の判別方法では、受
信装置側の受光素子３１から波形整形部３６までの各回
路で構成されるユニットとして高価な高精度のものをあ
えて使用する必要がなく、図１５に示す信号フォーマッ
トにて送受信が行われていた従来の家庭用電気製品の遠
隔操作装置に使用されていた受信ユニットを使用して
も、十分なコード判別（信号判別）が可能になる。また
単位時間長Ｔを０．２ｍｓｅｃ程度に短縮化してもこの
従来の受信ユニットを使用した受信装置３０において高
精度なコード判別が可能になる。

【００３９】すなわち、信号の高レベルと低レベルのそ
れぞれによりビットを形成することにより図１５の従来
例に対し２倍の符号化の効率化ができ、しかも単位時間
Ｔの時間長（パルス幅）を短くすることにより、さらに
データ（情報）の伝送レートを高速化できる。よって、
従来と同じ精度の送受信ユニットを使用しても伝送レー
トをきわめて高くでき、図１１に示すような入力装置３
からＸ−Ｙ座標の情報を送信する送受信装置として十分
に実用化できるものとなる。さらに本実施例では、図２
に示す１群の信号（信号群）Ｓにパリティビットを２ビ
ット設けることにより、信号受信の信頼度を高めてい
る。

【００４０】図２と図３に示す信号群Ｓでは、Ｂ２とＢ
３がパリティビットである。パリティビットＢ２は、後
に続く各ビットのうち信号の低レベルの時間長で決めら
れる全てのビット（Ｂ４，Ｂ６，…）に関するものであ
る。低レベルの各ビットのうち２進信号の「１」を表現
しているものが偶数個ある場合には、パリティビットＢ
２を２進信号の「０」とする。また奇数の場合にはパリ
ティビットＢ２が「１」である。図２と図３の例では、
パリティビットＢ２の時間長が２Ｔであり「１」となっ
ているため、これに続く各ビットのうち低レベルで表現
されるビットの「１」の数が奇数個である。

【００４１】パリティビットＢ３は、これ続く各ビット
のうち高レベルの時間長により決められるビット（Ｂ
５，Ｂ７，…）のうちの、「１」となるビットの数が偶
数のときに「０」とする。奇数の場合にはパリティビッ
トＢ３が「１」である。図２と図３の例では、パリティ
ビットＢ３の時間長が２Ｔで「１」であるため、後続す
る高レベルのビットうち「１」を表現する数が奇数個で
ある。判別部３７にてこのパリティビットＢ２とＢ３を
使用して読取り信号のエラーチェックを行うことによ
り、受信信号の判別の信頼度をさらに高めることができ
る。

【００４２】また、図２に示す１群の信号群Ｓでは、高
レベルと低レベルのそれぞれのビットの総数が奇数とな
っている。リーダーコードＣＨとＣＬの次に続くビット
Ｂ１を先頭のビットとし、Ｂｎを最終ビットとすると、
ｎは奇数である。またリーダーコードのＣＨとＣＬをそ
れぞれ１ビットと見た場合には、ハイレベルのリーダー
コードＣＨから最終ビットＢｎまでの全てのビット数が
奇数である。この実施例では、信号が高レベルのときと
低レベルのときをそれぞれ単位ビットとしている。した
がって、全ビット数を奇数とすると、先頭のビットと最
終ビットとが必ず高レベルのビットとなり、図１４に示
すようなストップビット１２を設ける必要がなくなる。
ストップビット１２を設けない分、伝送時間を短縮し、
受信判定を簡略化できる。

【００４３】ここで、図２に示す１つの信号群Ｓのフォ
ーマット（信号内容）について説明する。高レベルと低
レベルのＣＨとＣＬはリーダーコードであり、これは受
信装置３０に対し信号の送信であることを認識させるた
めのコードである。ビットＢ１は、この信号群が反転信
号によるものか、非反転信号によるものであるかを区別
する反転ビット、Ｂ２とＢ３は前述のパリティビット、
Ｂ４からＢｎまでの各ビットが送信情報（送信データ）
を意味するものである。図２に示す信号群ＳはＸーＹ座
標情報（座標データ）を主体として送信する場合を示
し、Ｂ６からＢｎまでのビット数が合計で１６ビットで
あり、そのうちの８ビットがＸ座標位置を意味し、残り
の８ビットがＹ座標位置を意味している。また、Ｂ４と
Ｂ５は、マウスのクリックスイッチのように座標データ
とともに用いられるスイッチの操作状態を示すビットで
ある。

【００４４】ここで前記反転ビットＢ１であるが、図２
と図３に示すように反転ビットＢ１の時間長がＴで２進
信号の「０」となっている場合には、後続の各ビットに
て表現される２進信号「１」「０」を反転させずに認識
することを意味している。反転ビットＢ１の時間長が２
Ｔで２進信号の「１」となっている場合には、後続する
ビットで表現される２進信号は「１」と「０」とを互い
に逆に反転したものであることを意味している。図９に
示す受信装置３０の判別部３７では、反転ビットＢ１が
「１」であった場合には、その信号群Ｓ内での後続する
ビットで表現される２進信号の排他的論理和を計算し、
２進信号の表現の「１」と「０」を互いに反転させたも
のに復元する。図１に示すように、送信装置２０から受
信装置３０には群を成す信号（信号群）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，…が所定時間ｔ３（例えば４ｍｓｅｃ）を開けて間
欠的に順次送信されるが、各信号群の反転ビットＢ１以
後の各ビットの２進信号の表現が、Ｓ１では非反転、Ｓ
２では反転、Ｓ３では非反転、Ｓ４では反転というよう
に各信号群ごとに交互に反転のものと非反転のものとが
繰返えされるようになっている。

【００４５】これにより複数の信号群の集合でのデータ
の送信時間を短縮できるようになる。例えば、ビットＢ
４からビットＢｎの１８ビットのそれぞれのビットが仮
に全て時間長Ｔで２進信号の「０」である場合には、信
号群Ｓ全体の時間長は最短になるが、仮に全ビットが時
間長２Ｔで２進信号の「１」である場合、信号群Ｓ全体
での時間長は最長になる。例えばこの最長の時間の信号
群が時間ｔ３を開けて間欠的に送信されることを想定す
ると、送信装置２０と受信装置３０でのデータ処理、特
に受信装置３０でのデータ処理の時間を前記最長の時間
長に合せ、そのデータ処理のための時間的なマージンを
長く確保することが必要になる。しかしながら前記のよ
うに連続して間欠的に送信される信号群Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，…の各ビットにて表現される２進信号を各信号群ご
とに反転、非反転のように繰返すと、仮に全ビットが
「１」となる座標情報をＳ１，Ｓ２，Ｓ３，…として送
信する場合、反転された信号群では、送信信号のビット
が２進信号の「０」となり全てビットの時間長Ｔが短い
ものとなる。よって、信号群ごとに最長のものと最短の
ものとが交互に送信されることになり、所定数の信号群
の集合を考えると、この集合体の全体の処理時間を短く
できる。

【００４６】さらに詳しく説明すると、図１１に示すよ
うな入力装置３から装置本体へＸ−Ｙ座標の情報（デー
タ）を送信する場合、ある座標位置ではＸ−Ｙ座標を表
現する前記１６ビットの信号のうち２進信号の「０」が
多くなり信号群Ｓの時間長が短くなる場合があり、ある
座標位置ではＸ−Ｙ座標を表現する前記１６ビットの信
号のうち２進信号の「１」が多くなり信号群Ｓの時間長
が長くなる場合がある。しかしながら前記実施例のよう
に、各信号群ＳごとにＸ−Ｙ座標を表現する２進信号を
反転、非反転となるように繰返すと、各々のＸ−Ｙ座標
の位置にて所定数の信号群の集合として見た場合に、集
合体全体の時間長が平均化される。よって、受信装置３
０の判別部３７、または装置本体内の他の演算処理部な
どにおいては、まず最長の時間長の信号群が連続して送
られてくることがないために、時間マージンを長くとる
必要がなくなる。また入力装置３のＺ軸が動く間に順次
送られる信号群の所定数の集合体の時間長が平均化され
るため、データ処理を効率良く実行することが可能にな
る。

【００４７】なお、この反転と非反転を行うことの利点
は前記実施例のように信号の高レベルと低レベルのそれ
ぞれを単位ビットとする場合に限られず、図１５に示す
ような従来の符号化フォーマットの信号の送受信におい
ても同様に有効である。また、図２と図３に示す信号群
Ｓでは、ビットＢ６から最終ビットＢｎまでは１６ビッ
トであり、これによりＸ−Ｙ座標の位置情報が与えられ
るようになっている。この１６ビット内には入力装置３
の各種スイッチを操作したときの操作信号は含まれてい
ない。このように順次送信される信号群Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，…に座標データだけを含ませることにより、信号群
単位の時間長を短くでき、入力装置３のＺ軸を移動させ
ているようなときに順次変化する座標データの送受信の
分解能を高くできる。

【００４８】ただし、入力装置３から装置本体へスイッ
チ操作などの情報を送る必要もある。そこで本実施例で
は、入力装置３のいずれかの操作スイッチやその他の操
作部材が操作されたときに、操作情報（操作信号）に関
するデータを含んだ信号群Ｓａが送られるようになって
いる。すなわち、入力装置３のＺ軸を移動させているよ
うなときには、ビットＢ６からＢｎまでが１６ビットの
ＸーＹ座標データとなった信号群がＳ１，Ｓ２，Ｓ３，
…のように送られるが、このときに入力装置３の操作部
材が操作されると、操作情報に関するデータを含む信号
群Ｓａが前記信号群Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の間に介入して同
じ時間間隔ｔ３を開けて送信される。このときの座標デ
ータに関する信号群と操作情報のデータに関する信号群
との比率は、両信号群が交互に送信されてもよいし、座
標データの信号群の２群または３群に対し操作信号のデ
ータに関する信号群Ｓａが１群の割合で送信されてもよ
い。

【００４９】ここで、操作信号のデータを含んだ信号群
Ｓａの信号の内容は、図２に示した信号群Ｓと実質的に
同じであり、反転ビットＢ１やパリティビットＢ２，Ｂ
３を有し、さらにＢ６からＢｎの１６ビットを座標デー
タではなく操作信号に関するデータに置き換えたものと
なる。ただし、受信装置３０および装置本体側で、送ら
れてきた信号群が座標データに関するものであるのか、
操作信号に関するものであるのかを認識する必要があ
る。その識別は、図２と図３に示すようにＸ−Ｙ座標に
関するデータを送信する信号群である場合には、リーダ
ーコードの高レベルＣＨの時間長を４Ｔとし、低レベル
ＣＬの時間長を２Ｔとする。また図４に示すように、操
作信号に関するデータを含む信号群Ｓａの場合には、リ
ーダーコードのハイレベルＣＨの時間長を４Ｔとし、低
レベルＣＬの時間長を４Ｔとする。受信装置３０の判別
部３７あるいは装置本体の演算処理部では、前記リーダ
ーコードの低レベルＣＬの時間長が２Ｔであるか４Ｔで
あるかにより、座標データに関する信号群であるか操作
信号に関する信号群であるかを識別する。

【００５０】なお、前述のように判別部３７により高レ
ベルと低レベルの１周期の時間長を計測して判別する場
合には、判別部３７にて、ＣＨとＣＬとから成るリーダ
ーコードの１周期の時間長を計測する。座標データの信
号群と操作信号に関する信号群では共にリーダーコード
の高レベルＣＨの時間長が４Ｔである。よってＣＨとＣ
Ｌの周期を計測し、これが６ＴであるならばＣＬが２Ｔ
であると判別でき、８Ｔであるならば、ＣＬが４Ｔと判
別されることになる。図４に示す操作信号に関する信号
群Ｓａでは、ＣＬの時間長を４Ｔと認識し、このＣＬと
次のビットＢ１の周期を計測することにより、ビットＢ
１の時間長を知ることができる。すなわちこの場合もＣ
Ｌが周期計測の基準ビットＢ０となる。

【００５１】なお、座標データを送信する信号群Ｓ（Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３，…）においてＢ４，Ｂ５以外のＢ６か
らＢｎまでの１６ビット（あるいはこのビット数を増加
しビット）内に、座標データと共に、使用頻度の高い入
力装置３の操作装置の操作信号のためのビットをさらに
含め、座標データと共に使用頻度の高い操作信号を送信
できるようにし、使用頻度の低い操作部材が操作された
ときには、図４に示す別個の信号群Ｓａにより操作信号
を送信するようにしてもよい。なお、本発明の送受信装
置は、図１１などに示す入力装置３から装置本体への座
標データや操作データの送受信に限られず、他の機器で
の遠隔操作などの送受信装置としても使用可能である。
また、送信と受信は赤外線以外の光通信あるいは電波通
信などであってもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明では、信号の高レベ
ルと低レベルをそれぞれ単位ビットとし、その時間長に
より２進信号の種別を表現しているので、符号化を従来
のものよりも高速化でき、例えば２進信号の「１」を時
間長２Ｔとすると、従来の赤外線による送受信に比べ伝
送レートを２倍に高速化できる。

【００５３】また、信号の高レベルと低レベルの周期を
計測して個々のビットの２進信号の種別を判別すること
により、高精度なビットの判別が可能になる。

【００５４】さらにパリティビットを低レベルの各ビッ
トと高レベルの各ビットに対応させて設けることにより
信号の判別の信頼性を高めることができる。

【００５５】また１群の信号群の高レベルと低レベルで
表現される全ビット数を奇数にすることによりストップ
ビットを設ける必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送受信装置において送信される複数群
の信号を示す波形図、

【図２】座標データを含む１つの信号群のデータ内容を
示す波形図、

【図３】図２の波形の一部を拡大して示す拡大波形図、

【図４】操作信号に関するデータを含んで送信される信
号群の一部を示す拡大波形図、

【図５】キャリア信号の波形図、

【図６】各ビットの符号化を説明する波形図、

【図７】周期ごとに時間長を計測して各ビットの２進信
号の種別を判別する原理を示した波形図、

【図８】送信装置の構成を示すブロック図、

【図９】受信装置の構成を示すブロック図、

【図１０】（Ａ）は検波後の受信信号を示す波形図、
（Ｂ）と（Ｃ）は波形整形された矩形波を示す波形図、

【図１１】本発明の送受信装置が適用される装置の一例
として座標入力が可能な入力装置を示す斜視図、

【図１２】図１１に示す入力装置の一部を示す断面図、

【図１３】入力装置の４分割受光部を示す正面図、

【図１４】従来の赤外線送受信装置での信号のフォーマ
ットを示す波形図、

【図１５】（Ａ）（Ｂ）は従来の赤外線送受信に使用さ
れる符号化を示す波形図、

【符号の説明】

１画面３入力装置５ａ〜５ｄ４分割受光部２０送信装置２１信号生成部２２キャリア信号生成部２３位相変調部２４発光駆動部２５発光素子３０受信装置３１受光素子３２電流・電圧変換部３３増幅部３４検波部３６波形整形部３７判別部Ｂ０基準ビットＢ１第１のビットＢ２第２のビット

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/26 10/14 10/04 10/06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位相変調した信号を送信する送信装置
と、受信した前記信号を波形整形する波形整形部および
波形整形された信号の高レベルの時間と低レベルの時間
とから２進信号の「１」「０」を判別する判別部を有す
る受信装置とから成る送受信装置において、前記判別部
では、波形整形された矩形波信号が高レベルのときの時
間と低レベルのときの時間が単位時間Ｔであるか単位時
間Ｔの整数倍であるか計測され、高レベル時と低レベル
時のそれぞれを単位ビットとして各ビットごとに２進信
号の「１」または「０」の判別がなされることを特徴と
する送受信装置。
【請求項２】位相変調した信号を送信する送信装置
と、受信した前記信号を波形整形する波形整形部および
波形整形された信号の高レベルの時間と低レベルの時間
とから２進信号の「１」「０」を判別する判別部を有す
る受信装置とから成る送受信装置において、前記信号
は、高レベルのときと低レベルのときのそれぞれが単位
ビットを形成し、各ビットが単位時間Ｔまたは単位時間
Ｔの整数倍であるかにより２進信号の「１」または
「０」が表現されており、前記判別部では、連続する高
レベルと低レベルまたは連続する低レベルと高レベルの
２単位のビットの周期が計測され、この周期内での前段
のビットの２進信号の種別と前記周期とから周期内での
後段のビットの２進信号の種別が判別されることを特徴
とする送受信装置。
【請求項３】信号の所定位置に設けられた基準ビット
の時間長と２進信号の種別とが決められており、基準ビ
ットの開始位置を始点として周期が計測されることによ
り基準ビットに続く第１のビットの２進信号の種別が判
別され、次に第１のビットの開始位置を始点として周期
を計測することにより第２のビットの２進信号の種別が
判別され、これが繰返されることにより各ビットの２進
信号の種別が判別される請求項２記載の送受信装置。
【請求項４】単位時間Ｔの整数倍は２倍である請求項
１ないし３項のいずれかに記載の送受信装置。
【請求項５】１群の信号内にパリティビットが設けら
れ、このパリティビットは、矩形波信号の高レベルの各
ビットの２進信号の種別「１」が偶数であるか奇数であ
るか、または低レベルの各ビットの２進信号の種別
「１」が偶数であるか奇数であるかを表現するものであ
る請求項１ないし３項のいずれかに記載の送受信装置。
【請求項６】１群の信号の高レベルと低レベルのそれ
ぞれを単位とするビット数が奇数である請求項１ないし
５のいずれかに記載の送受信装置。