(57)【要約】【課題】従来の赤外線通信は、受信素子と発信素子を向き合せて装置を固定して使用しなければならない問題があった。これは、従来の装置が１個の受光素子と１個の発光素子で構成され、しかも、受光素子、発光素子に指向性があり、通信が可能となる空間が制限されるためである。【解決手段】赤外線受光素子２と発光素子４を半球面ベース１の表面に等間隔のマス目状に区切った位置にそれぞれ交互に複数個取付け、フィルタープレート３を受光素子２の入光部表面に入光軸に対し９０°に取付ける。半球面ベース１は部品取付け基板７の中心に取付ける。半球面ベース１の底辺部分の外周に反射鏡５を部品取付け基板７に取付けた上、半球透明カバー７被せた受信発信部を構成した。これにより屋内で移動しながら広角空間の赤外線通信ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
０°から１８０°の広角空間から発信される通信用赤外線を受信、及び、発信する複数の受光素子、発光素子を半球表面上に等間隔に配置した赤外線通信装置の受信発信部の構造。
【請求項２】
外乱光線の影響を減少し、赤外線受光素子が動作する波長光を通過させるフィルタープレートを個々の赤外線受光素子に取付けた赤外線受信部の構造。
【請求項３】
半球底面周辺に配置した赤外線受光素子の受光を確実にする、半球底面３６０°円周方向に取付けた円盤状反射鏡を備えた赤外線受信発信部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線通信に用いる指向性の少ない広角受信発信部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信に用いる赤外線は電波に比べ、光としての特性を有する為に人体への電波防護も容易であり、電波防護指針にも特に述べていないことが知られている。しかしながら、従来の赤外線通信では指向性を要求する使用条件の為に電波による通信技術が重視され、医療施設内や電磁波防護の必要な患者への配慮が可能な赤外線通信の技術開発が遅滞している現状である。非特許文献１を参照。
【０００３】
従来、赤外線通信においては受信部と発信部を指向性の範囲で向き合せて通信を成立させている。その構成は、パソコン機器間や携帯電話とATM機器との通信の様に、通信装置を固定し、１個の受光素子と１個の発光素子同士によって通信を可能としたものである。その例を、特許文献１に示す。
【０００４】
また、チャンネル選択、音声変更、機能変更のため、室内での移動操作の可能なリモコン装置とテレビジョンの赤外線通信が広く利用されているが、指向性により限られた範囲の感度条件での通信であることは周知であり、これを解決する複数の受光発光装置を備えた指向性を制御する技術があるが、広角空間における指向性の解決には至っていない。特許文献２を参照。
【０００５】
【非特許文献１】電気通信技術審議会答申  諮問第３８号「電波利用における人体の防護指針」（平成２年６月） 総務省
【特許文献１】特開２００２−３４４３９３号公報
【特許文献２】特開２００４−２０１２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の赤外線通信装置は、指向性のある受光素子と発光素子を持つ赤外線通信機器を固定し限られた空間で使用する通信である。
【０００７】
本発明は、医療施設の屋内通路などの広角空間で移動中の赤外線通信を可能とする受信部、発信部を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、半球表面に等間隔に区切った位置にそれぞれ赤外線受光素子と発光素子を交互に複数個取付け、０°から１８０°の空間における受信ができるようにした半球面ベースを設けたものである。
【０００９】
また、第２の課題解決手段は、半球面ベース上の各受光素子の前面に外乱光や発光素子との相互干渉を防ぐようにしたフィルタープレートを取付けたものである。
【００１０】
第３の課題解決手段として、半球面ベース底面周辺の受光素子の受信を確実にするようにした円盤状の反射鏡を設けたものである。
【００１１】
上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち半球表面に配置した複数個の素子によって０°から１８０°の広角度の空間における受信と発信を行うことができる。また、広角度の受信、発信ができることにより本発明の装置を一定間隔で配置することにより移動しながらの通信ができる。
【００１２】
また、第２の課題解決手段による作用は、個々の受光素子の前面にフィルタープレートを取付けたことにより、外乱光や隣接する発光素子の信号による干渉を防止することにより受光素子の誤動作を防止できる。
【００１３】
第３の課題解決手段による作用は、円盤状反射鏡を取付けることにより赤外線信号が半球面ベース底面周辺の受光素子の外側かつ近接した位置に到達するが、直接受光素子に受信できずに受信のタイミングを失う赤外線信号を光の反射によって受光素子が受信できるために、広角空間における通信ができる効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように本発明の赤外線通信装置の受信発信部は、赤外線発光素子の信号到達距離の範囲であれば円周平面の広い範囲での空間伝送が可能となり、広角空間の通信を提供できる。
【００１５】
また、１対の赤外線通信装置において１方の通信装置受信部の受光素子と他方の通信装置発信部の発光素子との波長を同じくする。１方の通信装置発信部の発光素子と他方の通信装置受信部の受光素子との波長光を同じくする。一つの通信装置の受光素子と発光素子の波長を違えることにより、また、個々の受光素子にフィルタープレートを取付けることにより、外乱光や各赤外線通信装置内半球面上の受光素子と発光素子が互いに干渉することを防止し、通信の確実性を向上させる。
【００１６】
さらには、半球面の直径付近に配置した赤外線受光素子は相手装置の発光素子に対しその受信方向が９０°に近くなり受光確率が低くなる。そこで、装置の円周に反射板を設置することにより、赤外線の光の反射特性を利用し受光素子に対し赤外線が光軸に一致した状態で入光し通信が成立する。
【００１７】
以上より、本発明の構造を持つ赤外線受信発信部を用いれば、患者が歩行する速度であっても赤外線通信による広角空間伝送ができる効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図１から図２に基づいて説明する。
【００１９】
図においては、半球面ベース１は導電性樹脂製の中空の球を直径部分で２分の１に切断した形状であり、直径の中心より半球表面に向かって放射状に位置した半球面上に受光素子２発光素子４を取付ける穴を等間隔にあける。半球面ベース１に受光素子２発光素子４を取付けた後、３箇所の固定用雌ネジと３本のビス８によって円盤状の部品取付
け基板６に固定する。
【００２０】
半球面ベース１の受光素子２発光素子４の取付ける穴を等間隔に複数個設ける。
受光素子２発光素子４は、半球面ベース１の内面から挿入し半球面ベース１内側から接着剤で固定する。固定した受光素子２発光素子４のリード線は部品取付け基板６の配線孔に挿入し半田付けをして電気的配線を行う。
リード線は、部品取付け基板６のコネクター９に配線する。コネクター９は信号処理用の電子基板との接続に用いる。
【００２１】
半球面ベース１に取付けた受光素子２の入光部レンズ部分を覆う中空半球形状の樹脂製のフィルタープレート３を半球面ベース１の嵌めこみ式の引っ掛り部分に挿入し固定する。
【００２２】
半球面ベース１の部品取付け基板６の表面中心部に、半球面ベース１の直径より１ｍｍ程度大きい穴をあけた円盤状の反射鏡５を半球面ベース１と同じ方法で固定する。
【００２３】
半球面ベース１、フィルタープレート３、受光素子２発光素子４、反射鏡５を半球状に覆う形状の半球透明カバー７と部品取付け基板６を固定する。
【００２４】
以下、上記構成の赤外線送受信の動作を図２の斜視図によって説明する。受発信部の信号を処理保存する側の赤外線通信装置の固定した親受発信部１０を複数個、屋内の天井面、あるいは、壁面に固定する。これに対し、元となる情報を発信する側の移動する複数個の子受発信部１１を移動体に固定することにより広い範囲の通信が成立する効果を発揮する。以上のように、本実施形態によれば、移動をしながらの広角赤外線通信が得られるものである。
【実施例】
【００２５】
本発明は、赤外線を情報通信に使用し、通信時に受信発信部から発生する電波による人体への影響が少なく電磁波面で安全であることから、病院施設内で患者の生体情報（心電図、血圧、心拍数、呼吸数、脳波）モニター機器から得ることの出来るデーターを、本発明の受発信部を具備した赤外線通信装置によって空間伝送を行い、病院内のコンピューターシステムにデーターを転送する。本発明の受信発信部を具備した赤外線通信装置を複数個固定しコンピューターシステムに有線接続する。一方、患者側の生体情報モニター機器に本発明の受信発信部を具備した赤外線通信装置を有線接続して使用する。
患者が携帯する生体情報モニターの場合は、本発明の受発信部を光学的に遮蔽しない場所、例えば患者の肩に取付け移動中の広角空間伝送をする。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この受信部、発信部を備えた赤外線通信装置を用いることにより、赤外線の光特性の有利性によって、電波による無線通信に比べ人体への電磁誘導の影響が少ない。従って、病院内でペースメーカー、生体情報モニター等の電磁波の影響を受け易い医療機器を装着した患者の院内リヤルモニタリングIＴシステムの構築においてこの受信発信部を備えた赤外線通信装置は、安全であることに加え患者に安心感を与え、医師と技師の医療判断処置の速度と適確性の改善に貢献することが可能となり、特定小電力テレメーターに代わって院内医療IＴシステムの患者携帯生体モニターの通信装置として利用するこ
とが可能である。また、従来の赤外線通信の欠点である指向性のある固定的な通信を、移動することができる広角空間の通信として技術的な解決をすることによって、赤外線通信の普及拡大が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態による赤外線受光素子、発光素子、フィルタープレート、及び、反射板の配置関係を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態による複数個の組合せによる赤外線通信の状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    半球面ベース
２    受光素子
３    フィルタープレート  
４    発光素子
５    反射鏡
６    部品取付け基板
７    半球透明カバー
８    ビス
９    コネクター
１０  親受発信部
１１  子受発信部
【図１】
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【図２】
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