JPH1093504A - 遠隔データ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外ＬＥＤなどを用いた光データ伝送装置に
おいては、発光または非発光をもってデータ値を通信し
ているがこのときＬＥＤ発光のために消費する電力が非
常に大きく、携帯型の送信機器であった場合電源寿命に
大きく影響していた。したがって消費電力を節減できる
遠隔データ伝送装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 送信パケットフォーマットの中にサイン
ビットを設け、送信するパケット中のデータ列の極性を
付加して送信する。パケット中のデータ列は入力された
データに含まれる”１”ビットの数が全体の半数を超え
た場合に反転演算を行われる。サインビットはデータ列
に反転の演算処理を行ったかどうかを示す。送信するパ
ケット中のデータ列に占める”１”ビットのが図が最高
でもデータ列長の１／２になるのでＬＥＤ発光時間が短
縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線等の光を利
用したコードレスの遠隔データ伝送装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、家電製品の遠隔制御用として赤外
線を利用した赤外線リモコンが非常に普及している。一
部には無線（電波）を利用したものもあるがコスト、法
規上の点から光を利用したものの方が有利である。

【０００３】以下、従来の遠隔データ伝送装置について
説明する。図１は遠隔データ伝送装置のデータ送信機の
機能ブロック図、図２は遠隔データ伝送装置のデータ受
信機の機能ブロック図であり、図１において、１はパラ
レルのデータ入力をシリアルの通信パケットに変換する
送信データ生成手段、２はシリアルのデータにサブキャ
リアを重畳するデータ変調手段、３は入力する信号に従
い赤外線を発光する赤外ＬＥＤドライバである。また図
２において、５は入光した赤外線を電気信号に変換しサ
ブキャリアパルスを除去する受光モジュール、６はシリ
アルデータよりスタートビット・ストップビットを検知
しデータビットを抽出する受信データ復調手段である。

【０００４】また図６は従来の遠隔データ伝送装置の送
信データ生成手段の機能ブロック図、図７は同受信デー
タ復調手段の機能ブロック図、図８は同通信パケットの
例を示す図、図９は同データ送信機における赤外ＬＥＤ
駆動パルスの例を示す図である。

【０００５】図６中、１１はＮビットのパラレル入力を
受け付ける入力レジスタ、１２はスタートビット及びス
トップビットを付加し所定のフォーマットのパケットを
生成するパケット生成手段であり、図７中、１３はシリ
アルデータよりスタートビット・ストップビットを検知
しパケットよりデータビットを抽出するデータ切り出し
手段、１４はシリアルデータをシリアル／パラレル変換
しパラレルデータを出力する出力レジスタである。

【０００６】以下その動作について説明する。外手段よ
りのパラレルデータ入力を８ビットとし、パケットデー
タのフォーマットをスタートビット１ビット（１）、ス
トップビット２ビット（００）とすると、入力レジスタ
１１に書き込まれた８ビットのデータは入力データがＤ
Ｄ（Ｈ）、２２（Ｈ）の時それぞれ図８に示すようなデ
ータになる。

【０００７】パケット生成手段１２にて生成されたパケ
ットデータはデータ変調手段２にてサブキャリアパルス
にて重量され図９のような信号に変調されるデータ変調
手段２にて生成された信号は赤外ＬＥＤドライバ３に入
力され、信号がハイレベルの時に赤外ＬＥＤに電流が流
れ赤外線を発光し、ローレベルのときには電流が流れな
いために赤外線を発光しない。このようにしてデータ送
信機に入力された電気的なパラレルデータは赤外線信号
として送出される。

【０００８】受光モジュール５に入射した赤外線は電気
信号に変換された後サブキャリアを除去されたシリアル
のデータが出力される。受信データ復調手段６中のデー
タ切り出し手段１３はスタートビット及びストップビッ
トによりパケットを検知しパケットデータよりデータビ
ットをぬき出す。図８のようなパケットを受信した場合
には（００１０００１０）または（１０１１１０１１）
というデータを抽出し出力レジスタ１４に渡す。出力レ
ジスタ１４では入力する８ビットのビット列をシリアル
／パラレル変換し出力する。このようにしてデータ受信
機に入力された赤外線は電気的なパラレルデータとして
送出される。

【０００９】以上のような送信機と受信機によって構成
される遠隔データ伝送装置においては、データ送信機側
とデータ受信機側のパケットのフォーマット及び通信レ
ート（パラレルデータをシリアルデータに変換するクロ
ックの周期）、サブキャリアの周波数の整合を取ってい
れば相互に通信が可能な遠隔データ伝送装置が可能にな
る。

【００１０】このような遠隔データ伝送装置のデータ送
信機の特徴として上記の説明より明らかなように”１”
が多く含まれるパラレルデータを送信しようとすると”
０”が多く含まれるパラレルデータに比べて赤外ＬＥＤ
に電流を流している期間が長くなり、つまり消費電力が
大きくなる。一般に赤外ＬＥＤを発光させるために必要
な電力はその他の機能を実現するのに必要な電力に比べ
て圧倒的に大きい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、入力されたデータの内容によらずに入力さ
れたデータのビット列を用いてそのまま赤外ＬＥＤを駆
動していたために、送信するデータが例えばすべて赤外
ＬＥＤに電流を流すようなビットばかりの場合、データ
を送信するために非常に大きな電力を消費するという問
題点があった。

【００１２】したがって本発明は、消費電力の節減を図
れる遠隔データ伝送装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明は、送信パケットフォーマットの中にサイン
ビットを設け、送信するパケット中のデータ列の極性を
付加して送信するように構成したものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】請求項１の発明は、外部よりバイ
ナリで予め設定されたＮビット（Ｎ≧１）のパラレル送
信データ入力を受け付ける入力レジスタと、この入力レ
ジスタに入力された送信データ中に占める”０”また
は”１”の数ｎ（０≦ｎ≦Ｎ）をカウントするデータカ
ウンタと、このデータカウンタで検出した数値ｎと予め
設定された値Ｍ（０≦Ｍ≦Ｎ）との関係がｎ≦Ｍの場
合、スタートビット＋サインビット（”０”または”
１”）＋データビット（送信データそのまま）＋ストッ
プビットという構成のパケットを生成し、ｎ＞Ｍの場
合、スタートビット＋サインビット（”１”または”
０”、ｎ≦Ｍと逆の値）＋データビット（反転演算を行
った送信データ）＋ストップビットという構成の送信パ
ケットを生成しパラレル／シリアル変換を行うパケット
生成手段により構成され、非同期の送信シリアルデータ
を送信するデータ送信機を備えたものであり、この構成
により、送出するシリアルデータに含まれる”１”又
は”０”のうちどちらかの割合を１／２以下にすること
が可能となる。

【００１５】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、入力するシリアルデータをシリアル／パラレル変換
しスタートビット・ストップビットの検出を行って前記
サインビット・データビットを抽出するデータ抽出手段
と、このデータ抽出手段で抽出したサインビットが前記
ｎ≦Ｍの場合に付加したサインビットの場合には前記デ
ータ抽出手段によって抽出したデータビットを出力し、
ｎ＞Ｍの場合には前記データ抽出手段によって抽出した
データビットに反転処理を行って出力する受信データ生
成手段により構成され、非同期の受信シリアルデータを
受信するようにしたものであり、この構成により、サイ
ンビットの値が請求項１の発明で反転処理を行ったこと
を意味する値であった場合は反転処理を行って、又そう
でなかった場合にはそのままのデータの出力を行うデー
タ受信方式であり、パケットデータよりデータを抽出す
ることが可能となる。

【００１６】請求項３の発明は、外部より入力するデー
タから前記送信シリアルデータを生成する送信データ生
成手段と、この送信データ生成手段より出力される送信
シリアルデータにサブキャリアを重畳し変調データを生
成するデータ変調手段と、このデータ変調手段により赤
外ＬＥＤを発光させる赤外ＬＥＤドライバを前記データ
送信機が備えたものであり、この構成により、赤外線に
てデータを送信することができる。

【００１７】請求項４の発明は、外部より入力する赤外
線を検出し電気信号に変換した後、サブキャリアをフィ
ルタリングして除去したシリアルデータを生成する受光
モジュールと、このシリアルデータから前記受信シリア
ルデータを生成する受信データ生成手段を備えたデータ
受信機を構成したものであり、この構成により、入射す
る赤外線を受光モジュールにより電気信号に変換しかつ
サブキャリア成分を除去したシリアルデータより請求項
２のデータ受信方式にて出力する受信データ復調手段に
てパラレルデータを生成するデータ受信装置を構成でき
る。

【００１８】請求項５の発明は、請求項３記載のデータ
送信機と、請求項４記載のデータ受信機を構成したもの
であり、この構成により、請求項３のデータ送信機と請
求項４のデータ受信機より構成される赤外線を用いた遠
隔データ通信ができる。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態における遠
隔データ伝送装置のデータ送信機の機能ブロック図であ
り、図２は同遠隔データ伝送装置のデータ受信機の機能
ブロック図、図３は同遠隔データ伝送装置のデータ送信
機の送信データ生成手段の機能ブロック図、図４は同遠
隔データ伝送装置のデータ受信機のデータ切り出し手段
の機能ブロック図、図５は同遠隔データ伝送装置の通信
パケットの例を示す図である。

【００２０】図３中、２１はパラレルのデータ入力を受
け付ける入力レジスタ、２２は送信するデータをパラレ
ル／シリアル変換しスタートビット・ストップビット等
を付加し所定のフォーマットのパケットとして送出する
パケット生成手段、２３は入力レジスタ２１に入力され
たデータに反転処理を行うデータ反転手段、２４は入力
レジスタ２１に入力されたデータに含まれる”１”又
は”０”のビットをカウントしその数によってパケット
に組み込むデータの選択を制御するデータカウンタ、２
５ａはデータ反転手段２３により変換されたデータに”
１”または”０”をサインビットとして付加する反転サ
インビット付加手段、２５ｂは入力レジスタ２１に入力
されたデータに反転サインビット付加手段２５ａで付加
したものと逆のサインビットとして付加する非反転サイ
ンビット付加手段、２６はデータカウンタ２４の制御に
よりパケット生成手段２２に出力するデータを切り替え
る送信スイッチである。

【００２１】図１中、１は図３に示される機能ブロック
より構成される送信データ生成手段、２は送信データ生
成手段１より出力されるシリアルデータにサブキャリア
を重畳し変調を行うデータ変調手段、３はデータ変調手
段２より出力されるデータを用いて赤外ＬＥＤを駆動し
赤外線を発光する赤外ＬＥＤドライバである。

【００２２】以上のように構成されたデータ送信機につ
いて以下その動作について説明する。本実施の形態では
送信するパケットのフォーマットとして順にスタートビ
ット（１）、サインビット（１）、データビット
（８）、ストップビット（２）とする（括弧内は、ビッ
ト数を示す）。スタートビットの値は”１”、ストップ
ビットの値は”００”、サインビットはデータビットに
列の中に含まれる”１”の数が５以上になった場合に”
１”、そうでない場合に”０”を使用することとする。

【００２３】パラレルデータ入力に２２（Ｈ）とＤＤ
（Ｈ）が入力された場合において説明する。データ２２
（Ｈ）が入力された場合入力レジスタ２１には（００１
０００１０）というビット列のデータが蓄積される。デ
ータカウンタ２４は入力レジスタ２１に蓄積されるビッ
ト列に含まれる”１”の数をカウントし５個以下である
ので非反転データを選択することを送信スイッチ２６に
指示する。送信スイッチ２６は非反転サインビット付加
手段２５ｂによってサインビットを付加された（０００
１０００１０）というデータをパケット生成手段２２に
送出する。パケット生成手段２２はスタートビット及び
ストップビットを付加した（１０００１０００１０）と
いうデータをパラレル／シリアル変換し出力する。送信
データ生成手段１より出力されたシリアルデータはデー
タ変調手段２でサブキャリアパルスと論理積をとって変
調を行い図５（ｂ）のような信号に変換する。

【００２４】またデータＤＤ（Ｈ）が入力された場合入
力レジスタ２１には（１１０１１１０１）というビット
列のデータが蓄積される。データカウンタ２４は入力レ
ジスタ２１に蓄積されるビット列に含まれる”１”の数
をカウントし５個以上であるので反転データを選択する
ことを送信スイッチ２６に指示する。送信スイッチ２６
はデータ反転手段２３により（００１０００１０）に変
換され、反転サインビット付加手段２５ａによってサイ
ンビットを付加された（１００１０００１０）というデ
ータをパケット生成手段２２に送出する。パケット生成
手段２２はスタートビット及びストップビットを付加し
た（１１００１０００１０）というデータをパラレル／
シリアル変換し出力する。

【００２５】送信データ生成手段１より出力されたシリ
アルデータはデータ変調手段２でサブキャリアパルスと
論理積を取って変調を行い図５（ａ）のような信号にそ
れぞれ変換される。データ変調手段２より出力された信
号は赤外ＬＥＤドライバ３に入力され信号の値が１の場
合赤外ＬＥＤに電流が流れ赤外ＬＥＤが発光しデータ送
信機より赤外線信号として出力される。

【００２６】図５（ａ）を見て分かるようにＤＤ（Ｈ）
＝（１１０１１１０１）を入力した場合であってもＬＥ
Ｄに電流が流れる期間は２２（Ｈ）を入力した場合並み
になっていることが分かる。

【００２７】図４中、２７は入力するシリアルデータよ
りスタートビット及びストップビットを検知しパケット
よりデータビット及びサインビットを抽出するデータ切
り出し手段、２９はデータ切り出し手段２７で抽出され
たデータビット列に反転処理を行うデータ反転手段、３
０はデータ切り出し手段２７で抽出されたサインビット
により出力するデータビット列を選択する受信スイッ
チ、２８は受信スイッチ３０より出力されるシリアルデ
ータをシリアル／パラレル変換しパラレルデータとして
出力する出力レジスタであり、図２中、６は図４中の各
機能ブロックより構成される受信データ復調手段、５は
入射する赤外線を電気信号に変換しサブキャリア成分を
除去してシリアルデータを出力する受光モジュールであ
る。受光モジュール５は、ホトダイオード５１、アンプ
５２、バンドパスフィルタ５３、積分器５４、コンパレ
ータ５５から成っている。

【００２８】以上のように構成されたデータ受信機につ
いて以下その動作について説明する。例えば、上述した
ようなデータ送信機より出力された赤外線が入射すると
受光モジュール５より図５に示すようなシリアルデータ
が出力される。受信データ復調手段６に入力されたシリ
アルデータはデータ切り出し手段２７により入力データ
が２２（Ｈ）の場合スタートビット及びストップビット
を取り除いた（０００１０００１０）というシリアルデ
ータを出力し、又ＤＤ（Ｈ）の場合（１００１０００１
０）というデータが出力される。データ反転手段２９に
はデータ切り出し手段２７で取り出されたデータのうち
データビットが出力されデータ反転手段２９にて反転処
理が行われる。

【００２９】受信スイッチ３０ではデータ切り出し手段
２７で取り出されたデータのうちサインビットが０のと
き（２２（Ｈ）の時）データ切り出し手段２７で取り出
されたデータのうちデータビット（００１０００１０）
をサインビットが１のとき（ＤＤ（Ｈ）の時）データ反
転手段２９より出力するデータ（１１０１１１０１）を
選択し出力レジスタ２８に渡す。出力レジスタ２８は入
力するシリアルデータをシリアル／パラレル変換しパラ
レルデータとして出力する。

【００３０】上記データ送信機と上記データ受信機が同
一のパケットフォーマット及び同じ意味のサインビット
を使用すれば上記データ送信機より出力した赤外線を上
記データ受信機で受信することにより上記データ送信機
に入力されたパラレルデータを上記データ受信機より取
り出すことが可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明では送信しようとす
るデータの内容を解析し、データを送信するために消費
する電力が大きい（ＬＥＤをＯＮする）ビットの数が多
い場合にサインビットを付加したことにより消費する電
力が小さいビットに変換することができるため、データ
送信機側の消費電力を削減することができ、たとえば電
池を電源に用いているリモートコントローラーの電池寿
命を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における遠隔データ伝送
装置のデータ送信機の機能ブロック図

【図２】本発明の一実施の形態における遠隔データ伝送
装置のデータ受信機の機能ブロック図

【図３】本発明の一実施の形態における遠隔データ伝送
装置のデータ送信機の送信データ生成手段の機能ブロッ
ク図

【図４】本発明の一実施の形態における遠隔データ伝送
装置のデータ受信機のデータ切り出し手段の機能ブロッ
ク図

【図５】本発明の一実施の形態における遠隔データ伝送
装置の通信パケットの例を示す図

【図６】従来の遠隔データ伝送装置の送信データ生成手
段の機能ブロック図

【図７】従来の遠隔データ伝送装置の受信データ復調手
段の機能ブロック図

【図８】従来の遠隔データ伝送装置の通信パケットの例
を示す図

【図９】従来の遠隔データ伝送装置のデータ送信機にお
ける赤外ＬＥＤ駆動パルスの例を示す図

【符号の説明】

１ 送信データ生成手段 ２ データ変調手段 ３ 赤外ＬＥＤドライバ ５ 受光モジュール ６ 受信データ復調手段 ２１ 入力レジスタ ２２ パケット生成手段 ２３ データ反転手段 ２４ データカウンタ ２６ 送信スイッチ ２７ データ切り出し手段 ２８ 出力レジスタ ２９ データ反転手段 ３０ 受信スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部よりバイナリで予め設定されたＮビッ
   ト（Ｎ≧１）のパラレル送信データ入力を受け付ける入
   力レジスタと、この入力レジスタに入力された送信デー
   タ中に占める”０”または”１”の数ｎ（０≦ｎ≦Ｎ）
   をカウントするデータカウンタと、このデータカウンタ
   で検出した数値ｎと予め設定された値Ｍ（０≦Ｍ≦Ｎ）
   との関係がｎ≦Ｍの場合、スタートビット＋サインビッ
   ト（”０”または”１”）＋データビット（送信データ
   そのまま）＋ストップビットという構成のパケットを生
   成し、ｎ＞Ｍの場合、スタートビット＋サインビッ
   ト（”１”または”０”、ｎ≦Ｍと逆の値）＋データビ
   ット（反転演算を行った送信データ）＋ストップビット
   という構成の送信パケットを生成しパラレル／シリアル
   変換を行うパケット生成手段により構成され、非同期の
   送信シリアルデータを送信するデータ送信機を備えたこ
   とを特徴とする遠隔データ伝送装置。
2. 【請求項２】入力するシリアルデータをシリアル／パラ
   レル変換しスタートビット・ストップビットの検出を行
   って前記サインビット・データビットを抽出するデータ
   抽出手段と、このデータ抽出手段で抽出したサインビッ
   トが前記ｎ≦Ｍの場合に付加したサインビットの場合に
   は前記データ抽出手段によって抽出したデータビットを
   出力し、ｎ＞Ｍの場合には前記データ抽出手段によって
   抽出したデータビットに反転処理を行って出力する受信
   データ生成手段により構成され、非同期の受信シリアル
   データを受信することを特徴とする請求項１記載の遠隔
   データ伝送装置。
3. 【請求項３】外部より入力するデータから前記送信シリ
   アルデータを生成する送信データ生成手段と、この送信
   データ生成手段より出力される送信シリアルデータにサ
   ブキャリアを重畳し変調データを生成するデータ変調手
   段と、このデータ変調手段により赤外ＬＥＤを発光させ
   る赤外ＬＥＤドライバを前記データ送信機が備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の遠隔データ伝送装置。
4. 【請求項４】外部より入力する赤外線を検出し電気信号
   に変換した後、サブキャリアをフィルタリングして除去
   したシリアルデータを生成する受光モジュールと、この
   シリアルデータから前記受信シリアルデータを生成する
   受信データ生成手段を備えたデータ受信機を構成したこ
   とを特徴とする請求項２記載の遠隔データ伝送装置。
5. 【請求項５】請求項３記載のデータ送信機と、請求項４
   記載のデータ受信機により構成されることを特徴とする
   遠隔データ伝送装置。