(57)【要約】【課題】例えば、赤外線通信などの光空間伝送において、通信可能最大距離を減少させずに、外乱ノイズに対する誤動作防止特性を向上する。【解決手段】複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、上記複数の通信速度モードにおけるそれぞれの受信感度は、当該複数の通信速度モードにおけるそれぞれの通信可能最大距離が略等しくなるように予め設定されている。【選択図】図３
2008301289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、
上記複数の通信速度モードにおけるそれぞれの受信感度は、当該複数の通信速度モードにおけるそれぞれの通信可能最大距離が略等しくなるように予め設定されていることを特徴とする光空間伝送受信回路。
【請求項２】
上記受信した信号を増幅する増幅段と、上記増幅段から出力された信号を閾値に基づいて波形整形する波形整形出力段とを備え、
上記受信感度の設定は、上記複数の通信速度モードにおける上記増幅段の最大ゲインを略等しくする設定、および、上記複数の通信速度モードにおける上記波形整形出力段の閾値を調整する設定のうち少なくともいずれか一方の設定により行われることを特徴とする請求項１に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項３】
上記受信した信号を増幅する増幅段と、上記増幅段から出力された信号を閾値に基づいて波形整形する波形整形出力段とを備え、
上記受信感度の設定は、上記複数の通信速度モードにおける上記増幅段の周波数帯域を移動する設定、および、上記複数の通信速度モードにおける上記波形整形出力段の閾値を調整する設定のうち少なくともいずれか一方の設定により行われることを特徴とする請求項１に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項４】
複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、
上記複数の通信速度モードにおけるそれぞれの受信感度を、当該複数の通信速度モードにおけるそれぞれの通信可能最大距離が略等しくなるように調整する受信感度調整回路を備えていることを特徴とする光空間伝送受信回路。
【請求項５】
上記受信した信号を増幅する増幅段と、上記増幅段から出力された信号を閾値に基づいて波形整形する波形整形出力段とを備え、
上記受信感度調整回路は、上記複数の通信速度モードに応じて、上記増幅段の最大ゲインを制御するゲイン制御回路および上記波形整形出力段の閾値を制御する閾値制御回路のうち少なくともいずれか一方を備えていることを特徴とする請求項４に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項６】
上記受信した信号を増幅する増幅段と、上記増幅段から出力された信号を閾値に基づいて波形整形する波形整形出力段とを備え、
上記受信感度調整回路は、上記複数の通信速度モードに応じて、上記増幅段の周波数帯域を制御する周波数制御回路および上記波形整形出力段の閾値を制御する閾値制御回路のうち少なくともいずれか一方を備えていることを特徴とする請求項４に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項７】
上記受信感度調整回路は、ノイズが入力された場合に上記受信感度を調整することを特徴とする請求項４に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項８】
ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記受信感度調整回路は、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えることを特徴とする請求項４に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項９】
複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、
ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えるか、または、上記次に切り替えられる通信速度モードにおける通信速度に対応した回路状態に設定を切り替える受信感度調整回路を備えていることを特徴とする光空間伝送受信回路。
【請求項１０】
上記受信した信号におけるパルスとパルスとの間の空白時間を検出して、当該空白時間に基づいてノイズの入力を判別するパルス周期判別回路を備え、
上記パルス周期判別回路は、上記ノイズの入力を判別した結果を上記受信感度調整回路に通知するか、または、上記ノイズの入力を判別した結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することを特徴とする請求項７，８または９に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項１１】
上記パルス周期判別回路は、上記空白時間が、１０ｕｓｅｃ以下、または、１．１ｍｓｅｃ以上の場合、上記ノイズが入力されていると判定することを特徴とする請求項１０に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項１２】
上記受信した信号のパルス幅を検出して、当該パルス幅に基づいてノイズの入力を判別するパルス幅判別回路を備え、
上記パルス幅判別回路は、上記ノイズの入力を判別した結果を上記受信感度調整回路に通知するか、または、上記ノイズの入力を判別した結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することを特徴とする請求項７，８または９に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項１３】
上記受信した信号におけるパルスとパルスとの間の空白時間を検出して、当該空白時間に基づいてノイズの入力を判別するパルス周期判別回路と、
上記受信した信号のパルス幅を検出して、当該パルス幅に基づいてノイズの入力を判別するパルス幅判別回路とを備え、
上記パルス周期判別回路および上記パルス幅判別回路の両方が、上記ノイズが入力されていると判定する場合に、当該判定結果を上記受信感度調整回路に通知するか、または、当該判定結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することを特徴とする請求項７，８または９に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項１４】
上記受信した信号におけるパルスの立上り時間を検出することにより、当該立上り時間に基づいて、ノイズの入力を判別するとともに通信速度を判別する通信状態判別回路を備え、
上記受信感度調整回路は、上記通信状態判別回路の判別した結果に基づいて上記受信感度を調整するか、または、上記通信状態判別回路の判別した結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することを特徴とする請求項４に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項１５】
上記通信状態判別回路は、
第１判定基準時間が設定されており、当該第１判定基準時間と上記検出したパルスの立上り時間とを比較する第１パルス立上時間判別回路と、
上記第１判定基準時間よりも短い第２判定基準時間が設定されており、当該第２判定基準時間と上記検出したパルスの立上り時間とを比較する第２パルス立上時間判別回路とにより構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項１６】
上記第１判定基準時間は６００〜７００ｎｓｅｃの間に設定され、かつ、上記第２判定基準時間は４０〜５０ｎｓｅｃの間に設定されることを特徴とする請求項１５に記載の光空間伝送受信回路。
【請求項１７】
送信されてきた光信号を受光する受光素子を具備する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光空間伝送受信回路と、
光信号を出力する発光素子を具備する光空間伝送送信回路とを備えることを特徴とする光空間伝送装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の光空間伝送装置により構成されることを特徴とする光空間伝送システム。
【請求項１９】
複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路により構成される光空間伝送システムであって、
上記光空間伝送受信回路は、
ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えるか、または、上記次に切り替えられる通信速度モードにおける通信速度に対応した回路状態に設定を切り替える受信感度調整回路を備えていることを特徴とする光空間伝送システム。
【請求項２０】
請求項１７に記載の光空間伝送装置を搭載することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光空間伝送受信回路、光空間伝送装置、光空間伝送システム、および電子機器に関するものであり、特に、赤外線通信の外乱ノイズによる影響を軽減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話の赤外線通信などにより光空間伝送が普及し始めている。以下では、この光空間伝送について、一般的な赤外線通信規格であるＩｒＤＡに沿った実施例を参照しながら説明する。
【０００３】
図１３は、一般的な赤外線通信システムの構成を示す模式図である。図１３では、赤外線通信装置５００Ａと赤外線通信装置５００Ｂとが、光空間伝送において赤外線信号（光信号）のやり取りを行う構成を図示している。
【０００４】
赤外線通信装置５００Ａは、赤外線信号によりデータの受け渡しを行う赤外線通信機能を有する、例えば、携帯電話やゲーム機などの電子機器である。赤外線通信装置５００Ａは、赤外線通信装置５００Ｂに対して送受信を行う赤外線送受信デバイス５０１Ａと、赤外線送受信デバイス５０１Ａの送信および受信状態を制御する通信コントローラ５０２Ａとを備えている。なお、赤外線通信装置５００Ａにおける図示しない残りの部分は、従来の一般的な構成で実現される。
【０００５】
図１４は、赤外線送受信デバイス５０１Ａの内部構成を示す回路ブロック図である。赤外線送受信デバイス５０１Ａは、図１４に示すように、光信号を送信する送信回路６５０、および光信号を受信する受信回路６００を備えている。
【０００６】
送信回路６５０は、光信号を出力する発光ダイオードＬＥＤ、パルス信号を入力する信号入力端子ＴＸ、信号入力端子ＴＸから入力されたパルス信号に基づいて制御信号を出力する制御論理回路（Ｃｎｔ＿ｌｏｇｉｃ）６５１、並びに、制御論理回路６５１から出力された制御信号に基づいて発光ダイオードＬＥＤを駆動するドライバ６５２により構成されている。
【０００７】
受信回路６００は、受光した光信号を電流信号として出力するフォトダイオードＰＤ、フォトダイオードＰＤからの電流信号を電圧信号に変換する初段アンプ（Ａｍｐ１）６０１、初段アンプ６０１から出力された電圧信号を増幅する２段目アンプ（Ａｍｐ２）６０２、２段目アンプ６０２から出力された電圧信号amp_outと閾値Threshとを比較してパルス信号Comp_outを出力するヒステリシスコンパレータ回路６０３、ヒステリシスコンパレータ回路６０３から出力されたパルス信号Comp_outに基づいてパルス信号OS_outを出力するワンショットパルス発生回路（Ｏｎｅ＿ｓｈｏｔ）６０４、ワンショットパルス発生回路６０４から出力されたパルス信号OS_outを反転して出力するインバータ６０５、並びに、インバータ６０５から出力されたパルス信号を出力する信号出力端子ＲＸにより構成されている。
【０００８】
つまりは、赤外線送受信デバイス５０１Ａは、通信コントローラ５０２Ａの送信信号出力端子ＴＸＤから出力された送信データを含むパルス信号（電気信号）を信号入力端子ＴＸにて入力し、送信回路６５０により光信号として赤外線通信装置５００Ｂに送信する。また、赤外線送受信デバイス５０１Ａは、赤外線通信装置５００Ｂから送信された光信号を受光し、受信回路６００にて変換した受信データを含むパルス信号（電気信号）を、信号出力端子ＲＸから通信コントローラ５０２Ａの受信信号入力端子ＲＸＤに出力する。これにより、赤外線通信装置５００Ａは、赤外線通信装置５００Ｂと赤外線通信を行うことができる。
【０００９】
なお、赤外線通信装置５００Ｂは、赤外線通信装置５００Ａと同様の構成を有する。すなわち、赤外線送受信デバイス５０１Ｂは赤外線送受信デバイス５０１Ａと同様の構成を有し、通信コントローラ５０２Ｂは通信コントローラ５０２Ａと同様の構成を有する。また、以下では、説明の便宜のため、赤外線送受信デバイス５０１ＡをデバイスＡと呼び、赤外線送受信デバイス５０１ＢをデバイスＢと呼ぶ。
【００１０】
ここで、デバイスＡおよびデバイスＢにおける送信出力（送信強度）と受信感度との関係により、デバイスＡとデバイスＢとの間の通信可能な最大距離が決定される。続いて、まず、送信出力および受信感度について説明し、その後、通信可能最大距離について説明する。
【００１１】
ＩｒＤＡの場合、通信可能最大距離を保証するために、赤外線送受信デバイス間における送信出力の規格が表１に示すように、また、赤外線送受信デバイス間における受信感度の規格が表２に示すように定められている。よって、表１および表２に示す規格に合わせた赤外線送受信デバイスを実現する必要がある。
【００１２】
【表１】
2008301289.tif 000003
【００１３】
【表２】
2008301289.tif 000004
【００１４】
図１５は、赤外線送受信デバイスの送信出力と受信感度との組合せ例を示すものである。ＨＳ（High Speed）は高速（ここでは、１１５ｋｂｐｓを超える速度とする）を示し、ＬＳ（Low Speed）は低速（ここでは、１１５ｋｂｐｓ以下の速度とする）を示し、ＳＰ（Standard Power）は標準パワーを示し、ＬＰ（Low Power）は低パワーを示し、ＴＸ（Transmitter）は送信側を示し、ＲＸ（Receiver）は受信側を示す。
【００１５】
例えば、組合せ例の種類ＴＹＰＥ１は、高速と低速との２つの通信速度をサポートしており、高速通信時の送信出力最小値（１００ｍＷ／ｓｒ）および受信感度最小値（１０μＷ／ｃｍ２）と、低速通信時の送信出力最小値（４０ｍＷ／ｓｒ）および受信感度最小値（４μＷ／ｃｍ２）とが規定されている。このように、組合せ例の各種類は、出力ｏｒ感度最小値の欄に記載された送信出力および受信感度の最小値を保証することにより、ＩｒＤＡ規格への準拠を保証している。
【００１６】
ここで、複数の通信速度をサポートする赤外線送受信デバイスには、デバイス内部に、通信速度に応じて通信速度モードを最適化する切替手段が備えられている。図１３に示したデバイスＡおよびデバイスＢは、通信速度モードを切り替えるためのモード切替端子ＭＯＤＥを備えており、通信コントローラ５０２Ａおよび５０２Ｂの制御信号出力端子ＭＯＤＥから出力された制御信号により通信速度モードが切り替えられている。
【００１７】
また、特に、赤外線送受信デバイスに構成される受信回路６００は、受信回路６００の設定状態により大きく性能が変わるため、通信速度モードに合わせて回路状態を設定しなければならない。そこで、図１６〜１８を参照しながら、受信回路６００における、通信速度モードに合せて回路状態を設定する構成および動作について説明する。
【００１８】
図１６は、受信回路６００に切替手段を設けた構成を示す等価回路ブロック図である。なお、図１６では、ヒステリシスコンパレータ回路６０３よりも後段の回路の図示を省略し、ヒステリシスコンパレータ回路６０３の出力側に接続される電圧出力端子ＶＯを図示している。つまりは、電圧出力端子ＶＯは、図１４に示したワンショットパルス発生回路６０４の入力側に接続される。
【００１９】
受信回路６００では、接続されている通信コントローラ５０２Ａ（通信コントローラ５０２Ｂ）から出力された制御信号が、モード切替端子ＭＯＤＥを介して２段目アンプ６０２に与えられる。これにより、２段目アンプ６０２の周波数特性を切り替えて通信速度モードが設定される。よって、受信回路６００では、通信速度モードに合わせて回路状態が設定される。
【００２０】
図１７は、受信回路６００に切替手段を設けた他の構成を示す等価回路ブロック図である。
【００２１】
受信回路６００は、図１７に示すように、図１６に示した構成に加えて、初段アンプ６０１および２段目アンプ６０２のゲインを、２段目アンプ６０２から出力された電圧信号amp_outに応じて自動的に制御する自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ）６１１を備えている。
【００２２】
これにより、２段目アンプ６０２の周波数特性を切り替えて通信速度モードを設定するとともに、さらに、初段アンプ６０１および２段目アンプ６０２のゲインも切り替えることによって、通信速度モードに合わせて回路状態をより好適に設定している。
【００２３】
また、図１８は、図１６および１７に示したような通信速度モードを切り替える受信回路６００における、ゲインと周波数特性との関係を示す。縦軸は相対振幅（ゲイン）を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。また、太線はＬＳモードを示し、実線はＨＳモードを示し、点線は受信回路６００外で発生する外乱ノイズを示す。
【００２４】
ＩｒＤＡ規格の例で説明すれば、図１８に示すように、通信速度１１５ｋｂｐｓ以下の通信速度モード（以下、ＬＳモードと記す）では、相対的に低い周波数帯域において高いゲインを設定している。また、通信速度１１５ｋｂｐｓ超の通信速度モード（以下、ＨＳモードと記す）では、相対的に高い周波数帯域において低いゲインを設定している。詳細には、ＨＳモードでは、ＬＳモードに対しておよそ０．４倍のゲインが設定されている。これは、表２に示したように、標準規格値として、０．４倍の受信感度が規定されているためである。
【００２５】
よって、受信回路６００は、ＨＳモードおよびＬＳモードの通信速度モードを有しており、モード切替端子ＭＯＤＥに制御信号が入力されることによって、図１８に示したＨＳモードに合わせた受信感度とＬＳモードに合わせた受信感度とが交互に切り替えられて通信速度モードが設定されている。
【００２６】
次いで、図１５に示した各種類の赤外線送受信デバイスを用いて、赤外線送受信デバイス間における通信可能最大距離について説明する。
【００２７】
双方向通信の場合、例えば図１３を参照すると、デバイスＡの送信出力とデバイスＢの受信感度とにより決まる最大通信可能距離と、デバイスＢの送信出力とデバイスＡの受信感度とにより決まる最大通信可能距離とのうち短い方で、デバイスＡとデバイスＢとの間の通信可能最大距離が決まる。なお、以下では簡単のために、デバイスＡから送信して、デバイスＢで受信する場合の単方向について説明する。
【００２８】
図１９は、送信側のデバイスＡの送信出力の組合せと、受信側のデバイスＢの受信感度の組合せとの例を示している。
【００２９】
図２０は、図１９に示す組合せの例を抜粋して、そのときのそれぞれの通信可能最大距離を一覧にしたものを示している。図２０では、送信側のデバイスＡに図１９に示す種類ＴＹＰＥ  ＴＸ１と、受信側のデバイスＢに図１９に示す種類ＴＹＰＥ  ＲＸ１〜ＴＹＰＥ  ＲＸ４までとの全ての組合せ、並びに、送信側のデバイスＡに図１９に示す種類ＴＹＰＥ  ＴＸ４ｘと、受信側のデバイスＢに図１９に示す種類ＴＹＰＥ  ＲＸ１〜ＴＹＰＥ  ＲＸ４までとの全ての組合せを抜粋している。
【００３０】
また、通信可能最大距離は、以下の計算式により算出される。
【００３１】
【数１】
2008301289.tif 000005
【００３２】
ところが、製造工程の特性ばらつきによって内部受信回路のアンプ（例えば、図１６および１７に示した受信回路６００の初段アンプ６０１および２段目アンプ６０２）のゲインがばらつくと、受光感度が一定せず、実際の通信距離のばらつきが大きくなる。
【００３３】
これに対しては、図１７に示したように、初段アンプ６０１および２段目アンプ６０２のゲインを、２段目アンプ６０２から出力された電圧信号amp_outに応じて自動的に制御する自動ゲイン制御回路６１１を備える受信回路６００が有効になる。
【００３４】
また、例えば、特許文献１に、復調回路において受信信号を復調した際のノイズの大きさを検波し、この検波出力に基づいて復調回路の前段にあるアンプのゲインを自動的に調整することにより、受光感度を制御する技術が記載されている。
【００３５】
しかし、ノイズによる誤受信を防止するためにゲインを低く設定して、受信感度を低下させた場合、通信距離が短くなるという問題点がある。
【００３６】
これに対して、例えば、特許文献２に、初期段階において、受信した受信信号が正常な通信信号であるか否かを確認し、正常な通信信号である場合は受光感度を上げ、正常な通信信号でない場合は通信データとして扱わないようにすることにより、ノイズによる誤受信を防止する技術が記載されている。
【特許文献１】特開平９−８３２７２号公報（１９９７年３月２８日公開）
【特許文献２】特開平１０−２３３７３７号公報（１９９８年９月２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
ところで、図２０に示した通信可能最大距離を参照すると、デバイスＡの送信出力とデバイスＢの受信感度とにより決まる通信可能最大距離は、通信速度モードによって異なっている。すなわち、ＩｒＤＡ規格に準拠した装置間で通信した場合、通信速度によって通信可能最大距離が異なることを意味している。このため、短い方の通信可能最大距離によってパフォーマンスが制限されてしまう。
【００３８】
例えば、図２０に示す組合せ１（ＴＹＰＥ  ＴＸ１とＴＹＰＥ  ＲＸ１との組合せ）の場合、ＨＳモードの通信可能最大距離が１００ｃｍであるのに対して、ＬＳモードの通信可能最大距離は１５８ｃｍである。この場合、デバイスＡとデバイスＢとの間の通信可能最大距離は、短い方の１００ｃｍとなってしまう。
【００３９】
このため、デバイスＡとデバイスＢとの間の通信可能最大距離は、ＨＳモードの通信可能最大距離で制限されるにも関わらず、ＬＳモードではそれ以上の距離を通信できる受信感度を備えているということになる。つまりは、ＬＳモードでの受信感度が不必要に高すぎるということになる。これにより、不必要に受信感度が高いため、不要なノイズを拾いやすい。
【００４０】
ＩｒＤＡにおいて使用される赤外線の波長は、８５０ｎｍから９００ｎｍまでの間の波長である。これに対し、例えば、電子機器が携帯電話である場合、携帯電話は、赤外線通信用受信デバイスの他に蛍光管やＬＣＤディスプレイのバックライトなども搭載している。蛍光管やＬＣＤディスプレイのバックライトなどの外乱ノイズは、図１８に示すＬＳモードの周波数帯域と重なる周波数帯域において発生するように、上記ＩｒＤＡにおいて使用される赤外線の波長の範囲に近い波長の赤外線を放出している。
【００４１】
このため、赤外線通信用受信デバイスは、光空間伝送で使用される波長に近い波長において、すなわち、特に通信速度モードがＬＳモードのとき、赤外線ノイズの影響による誤作動を起こしやすいという問題点を有している。
【００４２】
さらに、上記外乱ノイズは、波長が近い上に、電気的な変調周波数も、ＩｒＤＡ通信を妨害しやすい範囲となっている。赤外線信号とノイズとの電気的な周波数スペクトルのイメージを図２１に示す。縦軸は相対振幅を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。また、２．４ｋｂｐｓ〜１１５．２ｋｂｐｓ、１．１５２Ｍｂｐｓ、４Ｍｂｐｓ、および１６Ｍｂｐｓの各周波数スペクトルを実線で示し、外乱ノイズを点線で示す。図２１を参照すると、電気的な周波数スペクトルとしても赤外線信号とノイズとが重なっていることがわかる。
【００４３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、例えば、赤外線通信などの光空間伝送において、通信可能最大距離を減少させずに、ノイズに対する誤動作防止特性を向上することができる光空間伝送受信回路、光空間伝送装置、光空間伝送システム、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４４】
本発明の光空間伝送受信回路は、上記課題を解決するために、複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、上記複数の通信速度モードにおけるそれぞれの受信感度は、当該複数の通信速度モードにおけるそれぞれの通信可能最大距離が略等しくなるように予め設定されていることを特徴としている。
【００４５】
複数の通信速度モードが設けられている場合、光空間伝送受信回路の通信可能最大距離は、複数の通信速度モードにおける各通信可能最大距離のうちの最小値で制限される。このため、上記最小値よりも大きい通信可能最大距離を有する通信速度モードは、不必要な受信感度を備えていることになる。
【００４６】
そこで、上記の構成によれば、上記複数の通信速度モードにおけるそれぞれの受信感度が、当該複数の通信速度モードにおけるそれぞれの通信可能最大距離が略等しくなるように予め設定されていることにより、上記最小値よりも大きい通信可能最大距離を有する通信速度モードは、通信可能最大距離を上記最小値に設定するために、受信感度が予め低く設定されている。
【００４７】
それゆえ、各通信速度モードにおいて不必要な受信感度を備えることがなくなるので、外乱ノイズや電源ノイズなどの本来不要なノイズの影響を軽減して、不要な誤動作を起こしにくくすることが可能となる。よって、通信可能最大距離を減少させずに、ノイズに対する誤動作防止特性を向上することが可能となる。
【００４８】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記受信した信号を増幅する増幅段と、上記増幅段から出力された信号を閾値に基づいて波形整形する波形整形出力段とを備え、上記受信感度の設定は、上記複数の通信速度モードにおける上記増幅段の最大ゲインを略等しくする設定、および、上記複数の通信速度モードにおける上記波形整形出力段の閾値を調整する設定のうち少なくともいずれか一方の設定により行われることが好ましい。
【００４９】
上記の構成によれば、増幅段の最大ゲインおよび波形整形出力段の閾値のうち少なくともいずれか一方を設定するだけで、各通信速度モードにおける受信感度を容易に設定することが可能となる。
【００５０】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記受信した信号を増幅する増幅段と、上記増幅段から出力された信号を閾値に基づいて波形整形する波形整形出力段とを備え、上記受信感度の設定は、上記複数の通信速度モードにおける上記増幅段の周波数帯域を移動する設定、および、上記複数の通信速度モードにおける上記波形整形出力段の閾値を調整する設定のうち少なくともいずれか一方の設定により行われることが好ましい。
【００５１】
上記の構成によれば、増幅段の周波数帯域および波形整形出力段の閾値のうち少なくともいずれか一方を設定するだけで、各通信速度モードにおける受信感度を容易に設定することが可能となる。また、増幅段の周波数帯域を設定する場合は、本来の信号をＳとし、不要なノイズをＮとした場合のＳ／Ｎ比を改善することが可能となる。
【００５２】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、上記複数の通信速度モードにおけるそれぞれの受信感度を、当該複数の通信速度モードにおけるそれぞれの通信可能最大距離が略等しくなるように調整する受信感度調整回路を備えていることを特徴としている。
【００５３】
複数の通信速度モードが設けられている場合、光空間伝送受信回路の通信可能最大距離は、複数の通信速度モードにおける各通信可能最大距離のうちの最小値で制限される。このため、上記最小値よりも大きい通信可能最大距離を有する通信速度モードは、不必要な受信感度を備えていることになる。
【００５４】
そこで、上記の構成によれば、上記複数の通信速度モードにおけるそれぞれの受信感度を、当該複数の通信速度モードにおけるそれぞれの通信可能最大距離が略等しくなるように調整する受信感度調整回路が備えられていることにより、上記最小値よりも大きい通信可能最大距離を有する通信速度モードは、通信可能最大距離を上記最小値に設定するために、受信感度が低く設定される。
【００５５】
それゆえ、各通信速度モードにおいて不必要な受信感度を備えることがなくなるので、外乱ノイズや電源ノイズなどの本来不要なノイズの影響を軽減して、不要な誤動作を起こしにくくすることが可能となる。よって、通信可能最大距離を減少させずに、ノイズに対する誤動作防止特性を向上することが可能となる。
【００５６】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記受信した信号を増幅する増幅段と、上記増幅段から出力された信号を閾値に基づいて波形整形する波形整形出力段とを備え、上記受信感度調整回路は、上記複数の通信速度モードに応じて、上記増幅段の最大ゲインを制御するゲイン制御回路および上記波形整形出力段の閾値を制御する閾値制御回路のうち少なくともいずれか一方を備えていることが好ましい。
【００５７】
上記の構成によれば、上記受信感度調整回路が、上記複数の通信速度モードに応じて、上記増幅段の最大ゲインを制御するゲイン制御回路および上記波形整形出力段の閾値を制御する閾値制御回路のうち少なくともいずれか一方を備えていることにより、増幅段の最大ゲインおよび波形整形出力段の閾値のうち少なくともいずれか一方を制御することによって、各通信速度モードにおける受信感度を容易に調整することが可能となる。
【００５８】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記受信した信号を増幅する増幅段と、上記増幅段から出力された信号を閾値に基づいて波形整形する波形整形出力段とを備え、上記受信感度調整回路は、上記複数の通信速度モードに応じて、上記増幅段の周波数帯域を制御する周波数制御回路および上記波形整形出力段の閾値を制御する閾値制御回路のうち少なくともいずれか一方を備えていることが好ましい。
【００５９】
上記の構成によれば、上記受信感度調整回路が、上記複数の通信速度モードに応じて、上記増幅段の周波数帯域を制御する周波数制御回路および上記波形整形出力段の閾値を制御する閾値制御回路のうち少なくともいずれか一方を備えていることにより、増幅段の周波数帯域、および波形整形出力段の閾値のうち少なくともいずれか一方を制御することによって、各通信速度モードにおける受信感度を容易に調整することが可能となる。また、増幅段の周波数帯域を制御する場合は、本来の信号をＳとし、不要なノイズをＮとした場合のＳ／Ｎ比を改善することが可能となる。
【００６０】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記受信感度調整回路は、ノイズが入力された場合に上記受信感度を調整することが好ましい。
【００６１】
上記の構成によれば、ノイズが大きくノイズの影響を受けやすい環境下では、ノイズが入力されているときの通信速度モードにおける受信感度が低減されることにより、誤動作を起こしにくくすることが可能となるとともに、ノイズが無い場合および少ない場合、すなわちノイズが少ない環境下では、各通信速度モードにて設定された受信感度を維持することによって、長い通信可能最大距離を維持することが可能となる。
【００６２】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記受信感度調整回路は、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えることが好ましい。
【００６３】
ノイズが入力された場合、信号を正常に受信できず、当該ノイズが入力されているときの通信速度モードが正常に終了しない状態が発生する場合がある。この場合、そのまま通信が中断されてしまう。
【００６４】
これに対し、上記の構成によれば、ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、受信感度調整回路が、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えることにより、ノイズが入力されているときの通信速度モードをキャンセルして、次に切り替えられる通信速度モードに移行することが可能となる。それゆえ、通信の中断を防止することが可能となる。
【００６５】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えるか、または、上記次に切り替えられる通信速度モードにおける通信速度に対応した回路状態に設定を切り替える受信感度調整回路を備えていることを特徴としている。
【００６６】
ノイズが入力された場合、信号を正常に受信できず、当該ノイズが入力されているときの通信速度モードが正常に終了しない状態が発生する場合がある。この場合、そのまま通信が中断されてしまう。
【００６７】
これに対し、上記の構成によれば、上記受信感度調整回路が備えられていることにより、ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えるか、または、上記次に切り替えられる通信速度モードにおける通信速度に対応した回路状態に設定を切り替えるので、ノイズが入力されているときの通信速度モードをキャンセルして、次に切り替えられる通信速度モードに移行することが可能となる。それゆえ、通信の中断を防止することが可能となるため、不要な誤動作を起こしにくくすることが可能となる。よって、通信可能最大距離を減少させずに、ノイズに対する誤動作防止特性を向上することが可能となる。
【００６８】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記受信した信号におけるパルスとパルスとの間の空白時間を検出して、当該空白時間に基づいてノイズの入力を判別するパルス周期判別回路を備え、上記パルス周期判別回路は、上記ノイズの入力を判別した結果を上記受信感度調整回路に通知するか、または、上記ノイズの入力を判別した結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することが好ましい。
【００６９】
一般的な通信規格では、パルス周期の最大値および最小値が規定されている。それゆえ、上記の構成により、パルス周期判別回路が、検出した空白時間を上記規定されているパルス周期の最大値および最小値と比較すれば、不要なノイズを精度よく容易に判別することが可能となり、このノイズ判別結果を受信感度調整回路に通知することが可能となる。または、このノイズの入力を判別した結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することが可能となる。
【００７０】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記パルス周期判別回路は、上記空白時間が、１０ｕｓｅｃ以下、または、１．１ｍｓｅｃ以上の場合、上記ノイズが入力されていると判定することが好ましい。
【００７１】
上記の構成によれば、例えば、一般的な赤外線通信規格であるＩｒＤＡの通信における９．６ｋｂｐｓから１１５ｋｂｐｓまでの通信速度において、特に好適に、不要なノイズの入力を判別することが可能となる。
【００７２】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記受信した信号のパルス幅を検出して、当該パルス幅に基づいてノイズの入力を判別するパルス幅判別回路を備え、上記パルス幅判別回路は、上記ノイズの入力を判別した結果を上記受信感度調整回路に通知するか、または、上記ノイズの入力を判別した結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することが好ましい。
【００７３】
一般的な通信規格では、パルス幅の最大値および最小値が規定されている。それゆえ、上記の構成により、パルス幅判別回路が、検出したパルス幅を上記規定されているパルス幅の最大値および最小値と比較すれば、不要なノイズを精度よく容易に判別することが可能となり、このノイズ判別結果を受信感度調整回路に通知することが可能となる。または、このノイズの入力を判別した結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することが可能となる。
【００７４】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記受信した信号におけるパルスとパルスとの間の空白時間を検出して、当該空白時間に基づいてノイズの入力を判別するパルス周期判別回路と、上記受信した信号のパルス幅を検出して、当該パルス幅に基づいてノイズの入力を判別するパルス幅判別回路とを備え、上記パルス周期判別回路および上記パルス幅判別回路の両方が、上記ノイズが入力されていると判定する場合に、当該判定結果を上記受信感度調整回路に通知するか、または、当該判定結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することが好ましい。
【００７５】
上記の構成によれば、上記パルス周期判別回路により、受信した信号におけるパルスとパルスとの間の空白時間に基づいて不要なノイズが判別されるとともに、上記パルス幅判別回路により、受信した信号のパルス幅に基づいて不要なノイズが判別される。そして、パルス周期判別回路およびパルス幅判別回路の両方が不要なノイズを判別した場合に、このノイズ判別結果が受信感度調整回路に通知される、または、このノイズ判別結果に基づいて回路状態を最適化するように制御される。よって、ノイズの判別精度を向上することが可能となる。
【００７６】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記受信した信号におけるパルスの立上り時間を検出することにより、当該立上り時間に基づいて、ノイズの入力を判別するとともに通信速度を判別する通信状態判別回路を備え、上記受信感度調整回路は、上記通信状態判別回路の判別した結果に基づいて上記受信感度を調整するか、または、上記通信状態判別回路の判別した結果に基づいて回路状態を最適化するように制御することが好ましい。
【００７７】
上記の構成によれば、通信状態判別回路により、ノイズの入力が判別されるとともに通信速度が判別される。そして、受信感度調整回路が、上記通信状態判別回路の判別した結果に応じて上記受信感度を調整することにより、受信感度を各状態に応じて最適化することが可能となる。または、受信感度調整回路が、上記通信状態判別回路の判別した結果に応じて回路状態を最適化するように制御することにより、通信速度に応じて回路状態を最適化することが可能となる。また、パルス周期やパルス幅により判別できないノイズを検出することが可能となる。
【００７８】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記通信状態判別回路は、第１判定基準時間が設定されており、当該第１判定基準時間と上記検出したパルスの立上り時間とを比較する第１パルス立上時間判別回路と、上記第１判定基準時間よりも短い第２判定基準時間が設定されており、当該第２判定基準時間と上記検出したパルスの立上り時間とを比較する第２パルス立上時間判別回路とにより構成されていることが好ましい。
【００７９】
上記の構成によれば、上記第１パルス立上時間判別回路および第２パルス立上時間判別回路が設けられていることにより、上記検出したパルスの立上り時間は、第１判定基準時間を超える場合、第１判定基準時間よりも短くかつ第２判定基準時間を越える場合、および第２判定基準時間よりも短い場合のうちいずれか１つの場合に分類される。
【００８０】
これにより、パルスの立上り時間は通信速度が速いほど短いので、例えば、第１判定基準時間を超える場合をノイズとして判別し、第１判定基準時間よりも短くかつ第２判定基準時間を越える場合を第１の通信速度の信号として判別し、第２判定基準時間よりも短い場合を第１の通信速度よりも速い第２の通信速度の信号として判別することが可能となる。
【００８１】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、上記第１判定基準時間は６００〜７００ｎｓｅｃの間に設定され、かつ、上記第２判定基準時間は４０〜５０ｎｓｅｃの間に設定されることが好ましい。
【００８２】
上記の構成によれば、例えば、一般的な赤外線通信規格であるＩｒＤＡの通信において、９．６ｋｂｐｓから１１５ｋｂｐｓまでの通信速度と、１１５ｋｂｐｓを超える通信速度と、それ以外の外乱ノイズとについて、それぞれ最適な判別を行うことが可能となる。
【００８３】
また、本発明の光空間伝送装置は、送信されてきた光信号を受光する受光素子を具備する上記光空間伝送受信回路と、光信号を出力する発光素子を具備する光空間伝送送信回路とを備えることを特徴としている。
【００８４】
上記の構成によれば、ノイズに対する誤動作防止特性を向上することができる光空間伝送受信回路を備えることにより、ノイズに対して高い誤動作防止特性を備え、送受信機能を有する光空間伝送装置を提供することが可能となる。
【００８５】
また、本発明の光空間伝送システムは、上記光空間伝送装置により構成されることを特徴としている。
【００８６】
上記の構成によれば、ノイズに対して誤動作防止能力に優れ、誤動作による通信の断絶の発生が低減された光空間伝送システムを実現することが可能となる。
【００８７】
また、本発明の光空間伝送システムは、複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路により構成される光空間伝送システムであって、上記光空間伝送受信回路は、ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えるか、または、上記次に切り替えられる通信速度モードにおける通信速度に対応した回路状態に設定を切り替える受信感度調整回路を備えていることを特徴としている。
【００８８】
光空間伝送受信回路にノイズが入力された場合、信号を正常に受信できず、当該ノイズが入力されているときの通信速度モードが正常に終了しない状態が発生する場合がある。この場合、そのまま通信が中断されてしまう。
【００８９】
これに対し、上記の構成によれば、光空間伝送受信回路に上記受信感度調整回路が備えられていることにより、ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えるか、または、上記次に切り替えられる通信速度モードにおける通信速度に対応した回路状態に設定を切り替えるので、ノイズが入力されているときの通信速度モードをキャンセルして、次に切り替えられる通信速度モードに移行することが可能となる。それゆえ、通信の中断を防止し、不要な誤動作を起こしにくくすることが可能となる。よって、誤動作による通信の断絶の発生が低減された光空間伝送システムを実現することが可能となる。
【００９０】
また、本発明の電子機器は、上記光空間伝送装置を搭載することを特徴としている。
【００９１】
上記の構成によれば、電子機器内に生じるノイズの影響が軽減されて誤作動が起こりにくい電子機器を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００９２】
以上のように、本発明の光空間伝送受信回路は、複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、上記複数の通信速度モードにおけるそれぞれの受信感度は、当該複数の通信速度モードにおけるそれぞれの通信可能最大距離が略等しくなるように予め設定されている構成である。
【００９３】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、上記複数の通信速度モードにおけるそれぞれの受信感度を、当該複数の通信速度モードにおけるそれぞれの通信可能最大距離が略等しくなるように調整する受信感度調整回路を備えている構成である。
【００９４】
それゆえ、各通信速度モードにおいて不必要な受信感度を備えることがなくなるので、外乱ノイズや電源ノイズなどの本来不要なノイズの影響を軽減して、不要な誤動作を起こしにくくすることができる。よって、通信する装置間の通信可能最大距離を減少させずに、ノイズに対する誤動作防止特性を向上することができる光空間伝送受信回路を提供するという効果を奏する。
【００９５】
さらに、上記光空間伝送受信回路の各構成によれば、光学フィルタなどを利用することによる外乱ノイズ対策と比較して、大きなコスト的代償を不要とすることができるという効果を奏する。また、従来提案されているような、例えば、通信品質を検出するなどの複雑なシステムを必要とせず、光空間伝送受信回路のみ最適化できるという効果を奏する。
【００９６】
また、本発明の光空間伝送受信回路は、複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路であって、ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えるか、または、上記次に切り替えられる通信速度モードにおける通信速度に対応した回路状態に設定を切り替える受信感度調整回路を備えている構成である。
【００９７】
それゆえ、ノイズが入力されているときの通信速度モードをキャンセルして、次に切り替えられる通信速度モードに移行することができる。よって、通信の中断を防止することが可能となるため、不要な誤動作を起こしにくくすることができる。したがって、通信可能最大距離を減少させずに、ノイズに対する誤動作防止特性を向上することができる光空間伝送受信回路を提供するという効果を奏する。
【００９８】
また、本発明の光空間伝送装置は、送信されてきた光信号を受光する受光素子を具備する上記光空間伝送受信回路と、光信号を出力する発光素子を具備する光空間伝送送信回路とを備える構成である。
【００９９】
それゆえ、ノイズに対する誤動作防止特性を向上することができる光空間伝送受信回路を備えることにより、ノイズに対して高い誤動作防止特性を備え、送受信機能を有する光空間伝送装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１００】
また、本発明の光空間伝送システムは、上記光空間伝送装置により構成される。それゆえ、ノイズに対して誤動作防止能力に優れ、誤動作による通信の断絶の発生が低減された光空間伝送システムを実現することができるという効果を奏する。
【０１０１】
また、本発明の光空間伝送システムは、複数の通信速度モードを切り替えて、上記複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により信号を受信する光空間伝送受信回路により構成される光空間伝送システムであって、上記光空間伝送受信回路は、ノイズが入力されることにより上記受信する信号を受け付けられない場合、上記ノイズが入力されているときの通信速度モードの次に切り替えられる通信速度モードにおける受信感度に切り替えるか、または、上記次に切り替えられる通信速度モードにおける通信速度に対応した回路状態に設定を切り替える受信感度調整回路を備えている構成である。
【０１０２】
それゆえ、ノイズが入力されているときの通信速度モードをキャンセルして、次に切り替えられる通信速度モードに移行することができる。それゆえ、通信の中断を防止し、不要な誤動作を起こしにくくすることができる。よって、誤動作による通信の断絶の発生が低減された光空間伝送システムを実現することができるという効果を奏する。
【０１０３】
また、本発明の電子機器は、上記光空間伝送装置を搭載している。それゆえ、電子機器内に生じるノイズの影響が軽減されて誤作動が起こりにくい電子機器を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０４】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【０１０５】
図１は、本実施の形態の光空間伝送受信回路１００の一構成例を示す等化回路ブロック図である。
【０１０６】
本実施の形態の光空間伝送受信回路１００は、図１に示すように、受光した光信号を電流信号として出力するフォトダイオードＰＤ、フォトダイオードＰＤからの電流信号を電圧信号に変換する初段アンプ（Ａｍｐ１）１０１、初段アンプ１０１から出力された電圧信号を増幅する２段目アンプ（Ａｍｐ２）１０２、２段目アンプ１０２から出力された電圧信号amp_outと閾値atc_outとを比較してパルス信号を出力するヒステリシスコンパレータ回路１０３、ヒステリシスコンパレータ回路１０３の出力側に接続される電圧出力端子ＶＯ、制御信号が入力されるモード切替端子ＭＯＤＥ、初段アンプ１０１および２段目アンプ１０２のゲインをモード切替端子ＭＯＤＥから入力された制御信号に基づいて制御するゲイン制御回路（ＧＣ）１０４、並びに、ヒステリシスコンパレータ回路１０３の閾値atc_outを２段目アンプ１０２から出力された電圧信号amp_outとモード切替端子ＭＯＤＥから入力された制御信号に基づいて制御しながら供給する閾値制御回路（ＡＴＣ）１０５により構成されている。
【０１０７】
また、本実施の形態の光空間伝送受信回路１００は、例えば、図１３に示したように、送信動作および受信動作を制御する通信コントローラ５０２Ａ（５０２Ｂ）と、通信コントローラ５０２Ａ（５０２Ｂ）の制御に従って通信信号の送信および受信を行う赤外線送受信デバイス５０１Ａ（５０１Ｂ）（デバイスＡ（デバイスＢ））とを搭載する赤外線通信装置５００Ａ（５００Ｂ）において、上記デバイスＡ（デバイスＢ）の受信を行う部分に備えられる。
【０１０８】
つまりは、電圧出力端子ＶＯは、図１４に示したワンショットパルス発生回路６０４の入力側に接続されており、受信信号は、図１４に示した信号出力端子ＲＸすなわち図１３に示したデバイスＡの信号出力端子ＲＸから、通信コントローラ５０２Ａの受信信号入力端子ＲＸＤに送られる。
【０１０９】
また、本実施の形態の光空間伝送受信回路１００は、異なる通信速度をサポートするＨＳモード（通信速度１１５ｋｂｐｓ超の通信速度モード）とＬＳモード（通信速度１１５ｋｂｐｓ以下の通信速度モード）とを有している。光空間伝送受信回路１００では、図２に示すように、通信コントローラ５０２Ａの制御信号出力端子ＭＯＤＥから出力された制御信号により、ＨＳモードとＬＳモードとが切り替えられる。なお、図２では、ＨＳモードからＬＳモードへの切替が図示されているが、ＨＳモード、ＬＳモード、ＨＳモード、ＬＳモードと続くように、ＨＳモードおよびＬＳモードは交互に切り替えられる。
【０１１０】
詳細には、ゲイン制御回路１０４が、高速通信に対応するように予め設定されたゲイン制御と、低速通信に対応するように予め設定されたゲイン制御とを、モード切替端子ＭＯＤＥから入力された制御信号により切り替える。これと同時に、閾値制御回路１０５が、高速通信に対応するように予め設定された閾値制御と、低速通信に対応するように予め設定された閾値制御とを、上記制御信号により切り替える。
【０１１１】
これにより、ゲイン制御と閾値制御とが行われることにより、光空間伝送受信回路１００の受信感度が通信速度に応じて制御されることになる。すなわち、高速通信に対応するゲイン制御および閾値制御が行われている場合は、高速通信に対応する受信感度に設定され、低速通信に対応するゲイン制御および閾値制御が行われている場合は、低速通信に対応する受信感度に設定されることになる。
【０１１２】
よって、高速通信に対応する受信感度に設定されている状態がＨＳモードとなり、低速通信に対応する受信感度に設定されている状態がＬＳモードとなる。したがって、上記制御信号により、ＨＳモードとＬＳモードとを切り替えることができる。
【０１１３】
次いで、ＨＳモードおよびＬＳモードにて設定する受信感度について、詳細に説明する。
【０１１４】
ＩｒＤＡ規格で決められた送信出力と受信感度とを満たす赤外線送受信デバイス間の通信可能最大距離は、赤外線送受信デバイス間の送信出力および受信感度の組合せにより、以下（１）〜（４）の４種類の通信可能最大距離がある。
（１）高速通信時のデバイスＡの送信出力とデバイスＢの受信感度とにより決まる通信可能最大距離
（２）高速通信時のデバイスＢの送信出力とデバイスＡの受信感度とにより決まる通信可能最大距離
（３）低速通信時のデバイスＡの送信出力とデバイスＢの受信感度とにより決まる通信可能最大距離
（４）低速通信時のデバイスＢの送信出力とデバイスＡの受信感度とにより決まる通信可能最大距離
ここでは簡単のため、単方向通信の場合について説明する。すなわち、デバイスＡからデバイスＢへ送信する場合について説明する。この場合、上記（１）と（３）との２種類の通信可能最大距離が存在する。
【０１１５】
例えば、図２０の組合せ１では、上記（１）および（３）の値が、（１）１００ｃｍ、（３）１５８ｃｍとなる。このように、上記（１）および（３）のそれぞれの通信可能最大距離が異なっていると、デバイスＡとデバイスＢとの間の通信可能最大距離は、上記（１）および（３）のうち最小値で制限される。このため、デバイスＡとデバイスＢとの間の通信可能最大距離は１００ｃｍとなる。
【０１１６】
図２０に示した送信側のデバイスＡと受信側のデバイスＢとの組合せ例では、全て、ＨＳモードの通信可能最大距離が、ＬＳモードの通信可能最大距離よりも短い。これは、ＨＳモードとＬＳモードとの受信感度の最小値に違いがあるためである。
【０１１７】
これに対し、図２０に示したデバイスＢの受信感度について、ＨＳモードとＬＳモードとの受信感度の最小値を等しく設定した場合を、図３に示す。ＨＳは高速を示し、ＬＳは低速を示し、ＳＰは標準パワーを示し、ＬＰは低パワーを示し、ＴＸは送信側を示し、ＲＸは受信側を示す。
【０１１８】
例えば、図３の組合せ１では、ＬＳモードの受信感度の最小値（４μＷ／ｃｍ２）を、ＨＳモードの受信感度の最小値（１０μＷ／ｃｍ２）に等しくなるように設定している。これにより、ＬＳモードの通信可能最大距離は、ＨＳモードの通信可能最大距離と同様に１００ｃｍとなる。他の組合せ例も同様にＬＳモードの受信感度の最小値を変更すると、ＬＳモードの通信可能最大距離はＨＳモードの通信可能最大距離と同様の値になる。
【０１１９】
つまりは、複数の通信速度モードが設けられている場合、デバイスＡとデバイスＢとの間の通信可能最大距離は、複数の通信速度モードの各通信可能最大距離のうちの最小値（図３に示した例の場合、ＨＳモードの通信可能最大距離）で制限される。それゆえ、複数の通信速度モードにおいて、ＨＳモードの通信可能最大距離とＬＳモードの通信可能最大距離とを略等しくするために、ＨＳモードの通信可能最大距離よりも大きい通信可能最大距離を有するＬＳモードでは、受信感度が低く設定される。
【０１２０】
これにより、従来ＬＳモードでは不必要な受信感度を持つため不要なノイズを拾いやすい状態であったのに対して、本実施の形態の光空間伝送受信回路１００では、ＬＳモードにおいて不必要な受信感度を持たないように設定することによって、外乱ノイズを受信しにくくしている。よって、デバイスＡとデバイスＢとの間の通信可能最大距離を低減させずに、外乱ノイズなどの本来不要なノイズの影響を軽減して誤動作防止特性を向上することが可能になっている。
【０１２１】
例えば、図４に、ＬＳモードのピークゲイン値とＨＳモードのピークゲイン値とをほぼ等しく設定した場合のゲイン周波数特性を示す。縦軸は相対振幅を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。また、太線はＬＳモードを示し、実線はＨＳモードを示し、点線は外乱ノイズを示す。
【０１２２】
従来の周波数特性は、図１８に示すように、ＬＳモードでは高いゲインに設定されていた。これに対し、図４に示す場合、ＬＳモードでは、ゲイン制御回路１０４および閾値制御回路１０５の制御によって、ＬＳモードのピークゲイン値をＨＳモードのピークゲイン値とほぼ等しくなるように設定している。すなわち、ＬＳモードのピークゲイン値を、図１８に示したＬＳモードのピークゲイン値よりも低く設定している。これにより、外乱ノイズの電気的スペクトルに対して、ＬＳモード時の外乱ノイズの影響を軽減できることがわかる。
【０１２３】
なお、本実施の形態の光空間伝送受信回路１００では、ゲイン制御回路１０４および閾値制御回路１０５を備える構成としたが、これに限らず、外部からの信号無しで閾値制御回路１０５から供給するヒステリシスコンパレータ回路１０３の閾値を予め設定しておき、ゲイン制御回路１０４のゲイン制御のみで受信感度を設定することも可能である。また、逆に、外部からの信号無しでゲイン制御回路１０４が制御する初段アンプ１０１および２段目アンプ１０２のゲインを予め設定しておき、閾値制御回路１０５の閾値制御のみで受信感度を設定することも可能である。
【０１２４】
また、本実施の形態の光空間伝送受信回路１００では、ＨＳモードとＬＳモードとの２つの通信速度を有する場合について説明しているが、これに限らず、３つ以上の通信速度で通信する場合においても、本発明の概念は全て共通に利用可能である。
【０１２５】
また、図１３に示した赤外線送受信デバイス５０１Ａおよび５０１Ｂは、本実施の形態の光空間伝送受信回路１００を備えることにより、ノイズに対する誤動作防止特性が向上されているので、高い信頼性を実現することが可能となる。さらに、不必要な受信感度を持たない構成としているため、消費電力も低減することが可能となる。
【０１２６】
また、赤外線送受信デバイス５０１Ａおよび５０１Ｂの２つの装置間に限らず、本実施の形態の光空間伝送受信回路１００を備える複数の赤外線送受信デバイス間にて、赤外線通信システムを構築してもよい。これにより、外乱ノイズの影響による誤動作防止特性を向上し、誤動作による通信の断絶の発生が低減された赤外線通信システムを実現することが可能となる。
【０１２７】
また、赤外線送受信デバイス５０１Ａおよび５０１Ｂを搭載する赤外線通信装置５００Ａおよび５００Ｂは、装置内に生じる外乱ノイズの影響が軽減されて、誤動作防止機能が備わった赤外線通信機能を有する電子機器を実現することが可能となる。
【０１２８】
なお、上記では、赤外線通信を想定し、一般的な赤外線通信規格であるＩｒＤＡについて説明したが、ＩｒＤＡに限るわけではない。また、赤外線通信に限るわけでもなく、光信号により光空間伝送を行う通信であっても、本発明は適用することができる。
【０１２９】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３０】
図５は、本実施の形態の光空間伝送受信回路２００の一構成例を示す等化回路ブロック図である。
【０１３１】
本実施の形態の光空間伝送受信回路２００は、ゲイン制御回路１０４を除いた前記実施の形態１の光空間伝送受信回路１００の構成に加えて、図５に示すように、初段アンプ１０１および２段目アンプ１０２の周波数特性をモード切替端子ＭＯＤＥから入力された制御信号に基づいて制御する周波数制御回路（ＦＣ）２０１を備えている。
【０１３２】
また、本実施の形態の光空間伝送受信回路２００も、前記実施の形態１の光空間伝送受信回路１００と同様に、異なる通信速度をサポートするＨＳモードとＬＳモードとを有している。光空間伝送受信回路２００では、図２に示したように、通信コントローラ５０２Ａの制御信号出力端子ＭＯＤＥから出力された制御信号により、ＨＳモードとＬＳモードとが交互に切り替えられる。
【０１３３】
詳細には、周波数制御回路２０１が、高速通信に対応するように予め設定された周波数制御と、低速通信に対応するように予め設定された周波数制御とを、モード切替端子ＭＯＤＥから入力された制御信号により切り替える。これと同時に、閾値制御回路１０５が、高速通信に対応するように予め設定された閾値制御と、低速通信に対応するように予め設定された閾値制御とを、上記制御信号により切り替える。
【０１３４】
これにより、周波数制御と閾値制御とが行われることにより、光空間伝送受信回路１００の受信感度が制御されることになる。すなわち、高速通信に対応する周波数制御および閾値制御が行われている場合は、高速通信に対応する受信感度に設定され、低速通信に対応するゲイン制御および閾値制御が行われている場合は、低速通信に対応する受信感度に設定されることになる。
【０１３５】
よって、高速通信に対応する受信感度に設定されている状態がＨＳモードとなり、低速通信に対応する受信感度に設定されている状態がＬＳモードとなる。したがって、上記制御信号により、ＨＳモードとＬＳモードとを切り替えることができる。
【０１３６】
例えば、図６に、ＬＳモードのピークゲイン値は維持したまま、初段アンプ１０１および２段目アンプ１０２の周波数特性を正規の信号の周波数帯域に対して高周波側へずらし、実質的なＬＳモードの受信感度を低減した場合のゲイン周波数特性を示す。縦軸は相対振幅を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。また、太線はＬＳモードを示し、実線はＨＳモードを示し、点線は外乱ノイズを示す。
【０１３７】
従来のゲイン周波数特性では、図１８に示すように、外乱ノイズは、ＬＳモードの周波数帯域と重なる周波数帯域において発生していた。これに対し、図６に示す場合、外乱ノイズの周波数特性の電気的スペクトルに対して、ＬＳモードの周波数特性をピークゲイン値は維持したまま高周波側へずらすように設定している。これにより、外乱ノイズの電気的スペクトルに対して、ＬＳモード時の外乱ノイズの影響を軽減できることがわかる。
【０１３８】
また、このように外乱ノイズの周波数帯域と初段アンプ１０１および２段目アンプ１０２の周波数特性との関係をうまく設定することにより、ＬＳモードの受信感度を低減した効果以上に外乱ノイズの影響を軽減する効果を得ることができる。また、本来の信号をＳとし、不要なノイズをＮとした場合のＳ／Ｎ比を改善することが可能となる。
【０１３９】
なお、本実施の形態の光空間伝送受信回路２００では、周波数制御回路２０１および閾値制御回路１０５を備える構成としたが、これに限らず、外部からの信号無しで閾値制御回路１０５から供給するヒステリシスコンパレータ回路１０３の閾値を予め設定しておき、周波数制御回路２０１の周波数制御のみで受信感度を設定することも可能である。また、逆に、外部からの信号無しで周波数制御回路２０１が制御する初段アンプ１０１および２段目アンプ１０２の周波数特性を予め設定しておき、閾値制御回路１０５の閾値制御のみで受信感度を設定することも可能である。
【０１４０】
また、図４に示したようなピークゲイン値の設定と、図６に示したような周波数特性の高周波側への移動との両方の調整を行って、受信感度の調整を行ってもよい。
【０１４１】
図７は、ＬＳモードにおいて上記両方の調整を行った場合のゲイン周波数特性を示す。縦軸は相対振幅を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。また、太線はＬＳモードを示し、実線はＨＳモードを示し、点線は外乱ノイズを示す。
【０１４２】
図７に示す場合、ＬＳモードのピークゲイン値を、図１８に示したＬＳモードのピークゲイン値よりも低く、かつ、図４に示したＬＳモードのピークゲイン値よりも高く設定し、さらに、ＬＳモードの周波数特性を、図１８に示したＬＳモードの周波数特性よりも高周波側にずらし、かつ、図６に示したＬＳモードの周波数特性よりも低周波側にずらすように設定している。
【０１４３】
これにより、周波数特性とゲインとの関係を調整して、外乱ノイズの環境下において、受信感度の設定の最適化を行うことが可能となる。また、この調整は、後述するノイズを判別してゲインや周波数特性を調整する場合にも応用することができる。
【０１４４】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１および２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４５】
前記実施の形態１および２では、ノイズの影響を受けると想定し、ノイズを検出せずにノイズの影響を軽減するための設定および制御について説明したが、本実施の形態では、ノイズを検出して対処することを目的としている。
【０１４６】
図８は、本実施の形態の光空間伝送受信回路３００の一構成例を示す等化回路ブロック図である。
【０１４７】
本実施の形態の光空間伝送受信回路３００は、図８に示すように、フォトダイオードＰＤ、初段アンプ１０１、２段目アンプ１０２、ヒステリシスコンパレータ回路１０３、電圧出力端子ＶＯ、モード切替端子ＭＯＤＥ、初段アンプ１０１から出力された電圧信号から不要なノイズを判別するノイズ判別回路３１０、２段目アンプ１０２のゲインをモード切替端子ＭＯＤＥから入力された制御信号およびノイズ判別回路３１０から出力された判別信号に基づいて制御するゲイン制御回路（ＧＣ）３０１、並びに、ヒステリシスコンパレータ回路１０３の閾値atc_outを、２段目アンプ１０２から出力された電圧信号amp_out、モード切替端子ＭＯＤＥから入力された制御信号、およびノイズ判別回路３１０から出力された判別信号に基づいて制御しながら供給する閾値制御回路（ＡＴＣ）３０２により構成されている。
【０１４８】
ノイズ判別回路３１０は、初段アンプ１０１から出力された電圧信号を２段目アンプ１０２とは別に増幅するノイズ判別用アンプ（Ａｍｐ３）３０３と、ノイズ判別用アンプ３０３から出力された電圧信号を用いて受信信号のパルス周期を判別するパルス周期判別回路（ＰＲＤｅｔ）３０４とを備えている。また、受信信号のパルス周期を判別した結果に応じて、パルス周期判別回路３０４から判別信号が、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に出力される。
【０１４９】
本実施の形態の光空間伝送受信回路３００は、異なる通信速度をサポートするＨＳモードとＬＳモードとを有している。光空間伝送受信回路３００では、通信コントローラ５０２Ａの制御信号出力端子ＭＯＤＥから出力された制御信号により、ＨＳモードとＬＳモードとが交互に切り替えられる。
【０１５０】
また、本実施の形態の光空間伝送受信回路３００では、ＬＳモードでの受信感度および周波数特性は、ＬＳモードの信号の強度と電気的スペクトルとに合わせて設定されている。また、ＨＳモードでの受信感度および周波数特性は、ＨＳモードの信号の強度と電気的スペクトルとに合わせて設定されている。
【０１５１】
そして、このＬＳモードでの受信感度および周波数特性、およびＨＳモードでの受信感度および周波数特性の設定に合わせて、ゲイン制御回路３０１は、モード切替端子ＭＯＤＥから入力された制御信号を受けて、ゲイン制御を行う。また同時に、閾値制御回路３０２は、モード切替端子ＭＯＤＥから入力された制御信号を受けて、閾値制御を行う。よって、ＨＳモードではＨＳモードの最大通信可能距離、ＬＳモードではＬＳモードの最大通信可能距離にて通信が行われる。
【０１５２】
ここで、上記各モードにおいて、ノイズ判別回路３１０がノイズを受信していると判別した場合、ノイズ判別回路３１０からゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に判別信号が出力されることにより、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２は受信感度を低減するようにそれぞれ制御する。
【０１５３】
例えば、ＬＳモードの受信感度では通信可能最大距離が１００ｃｍに設定されており、、ＨＳモードの受信感度では通信可能最大距離が７０ｃｍに設定されているとする。この場合、ＬＳモードにおいて、不要なノイズを受けて拾ってしまい、通信出来ない状態になったとする。このとき、ノイズ判別回路３１０はノイズを受信していると判別し、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に判別信号を出力する。言い換えると、ノイズ判別回路３１０は、ノイズの入力を判別した結果をゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に通知する。これにより、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２は、ＬＳモードでの通信可能最大距離が、ＨＳモードの通信可能最大距離（７０ｃｍ）とほぼ等しい７０ｃｍになるように、ＬＳモードの受信感度を低減させる。
【０１５４】
これにより、光空間伝送受信回路３００では、ノイズが検出された場合は、受信感度を低減することにより誤動作を起こしにくくすることが可能となるとともに、ノイズが無い場合および少ない場合、すなわちノイズが少ない環境下では、各通信速度モードにて設定された受信感度を維持することによって、長い通信可能最大距離を維持することが可能となる。
【０１５５】
なお、上記では、ＨＳモードで制限される通信可能最大距離と同程度の通信可能最大距離になるようにＬＳモードでの受信感度を低下させたが、これに限らず、受信感度の低下のさせ方については、想定されるノイズ環境（例えば、ノイズ量や、ノイズの波形および周波数など）と、それぞれの通信速度での信号帯域との関係によって最適に行えばよい。つまりは、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２は、通信速度に対応した回路状態に設定を切り替えればよい。
【０１５６】
また、最初にＬＳモードにおいて通信を行い、その後ＨＳモードにおいて通信を行う場合を考える。このとき、ＬＳモードでの通信が完了した後に、モード切替端子ＭＯＤＥから入力される制御信号によりＨＳモードの受信感度の状態に切り替えて、ＨＳモードに切り替えることになる。
【０１５７】
しかし、ＬＳモードでの通信時に不要なノイズを受信してしまい、ＬＳモードでの通信が正常に終了しない状態が発生する場合がある。この場合、従来の受信回路ではそのまま通信が中断されてしまう。
【０１５８】
この場合、ノイズ判別回路３１０から判別信号をゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に出力することにより、ＨＳモードでの通信が可能なように受信感度の状態を切り替えることもできる。または、ＨＳモードにおける通信速度に対応した回路状態に設定を切り替えるもできる。これにより、ＬＳモードでの通信が正常に終了せずに、モード切替端子ＭＯＤＥから入力される制御信号が無くても、受信感度の状態すなわち通信速度モードを切り替えることにより、ＬＳモードをキャンセルして、ＨＳモードに移行することが可能となる。それゆえ、通信の中断を防止することが可能となる。
【０１５９】
以下詳細に、ノイズ判別回路３１０がどのようにノイズを判別しているかについて説明する。
【０１６０】
図９は、ＩｒＤＡにて規格化されている、通信信号のパルス幅、最大周期、および最大立上時間を示している。すなわち、ＩｒＤＡでは、１６Ｍｂｐｓ、４Ｍｂｐｓ、１．１５２Ｍｂｐｓ、５７６ｋｂｐｓ、１１５．２ｋｂｐｓ、および９．６ｋｂｐｓの通信速度がサポートされている。
【０１６１】
ノイズ判別回路３１０では、パルス周期判別回路３０４が、受信している信号におけるパルスとパルスとの間の最大空き時間を検出して、検出した最大空き時間が図９に示す最大周期の範囲内であるか否かを判別する。
【０１６２】
つまりは、パルスとパルスとの間の空き時間が８７５ｎｓｅｃから１．０４２ｍｓｅｃまでの間であれば、正規の信号を受信している可能性が高い。逆に、８７５ｎｓｅｃ未満か、１．０４２ｍｓｅｃを超える時間であれば、不要なノイズである可能性が高い。これにより、ノイズ判別回路３１０はノイズを精度よく容易に判別することが可能となっている。
【０１６３】
なお、ＩｒＤＡで、通信速度の最低速度は９．６ｋｂｐｓの下に２．４ｋｂｐｓがある。しかしながら、プロトコル上、最初の数進速度が９．６ｋｂｐｓと規定されており、２．４ｋｂｐｓは実質的に使われていない。これにより、９．６ｋｂｐｓ未満の速度で受ける信号はノイズと判定することが望ましい。
【０１６４】
また、本実施の形態の光空間伝送受信回路３００は、通信速度１１５ｋｂｐｓ超の通信速度モードであるＨＳモードと、通信速度１１５ｋｂｐｓ以下の通信速度モードであるＬＳモードとを有している。
【０１６５】
従来では、図１８に示したように、ＬＳモードの通信速度範囲において受信感度が高すぎることにより、ノイズの影響を受ける問題が顕著であった。ＬＳモードは、図９に示す１１５．２ｋｂｐｓおよび９．６ｋｂｐｓの通信速度に対応している。１１５．２ｋｂｐｓの最大周期は８６．８μｓｅｃであり、９．６ｋｂｐｓの最大周期は１．０４２ｍｓｅｃである。
【０１６６】
それゆえ、ノイズ判別回路３１０にて検出したパルスとパルスとの間の空き時間が、１０ｕｓｅｃ以下か、または１．１ｍｓｅｃ以上かを基準に判定することによって、効率的にノイズを判別することが可能となる。
【０１６７】
また、ノイズ判別回路３１０に構成されるノイズ判別用アンプ３０３の周波数特性を、想定される不要ノイズの電気的スペクトルに合わせることにより、ノイズ判別回路３１０においてより効果的にノイズを判別することが可能となる。
【０１６８】
なお、本実施の形態の光空間伝送受信回路３００では、外部からの信号無しでゲイン制御回路３０１が制御する２段目アンプ１０２のゲインを予め設定しておいてもよいし、外部からの信号無しで閾値制御回路３０２から供給するヒステリシスコンパレータ回路１０３の閾値を予め設定しておいてもよい。
【０１６９】
また、上記ノイズ判別回路３１０では、パルス周期判別回路３０４を備えることにより、受信信号におけるパルスとパルスとの間の最大空き時間を検出してノイズか否かを判別していたが、これに限らず、受信信号のパルス幅を検出してノイズか否かを判別してもよい。
【０１７０】
図１０は、ノイズ判別回路３１０にかえてノイズ判別回路３２０を備える光空間伝送受信回路３００の一構成例を示す等化回路ブロック図である。
【０１７１】
ノイズ判別回路３２０は、図１０に示すように、ノイズ判別用アンプ３０３と、ノイズ判別用アンプ３０３から出力された電圧信号を用いて受信信号のパルス幅を判別するパルス幅判別回路（ＰＷＤｅｔ）３０５とを備えている。また、受信信号のパルス幅を判別した結果に応じて、パルス幅判別回路３０５から判別信号が、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に出力される。
【０１７２】
ノイズ判別回路３２０では、パルス幅判別回路３０５が、受信している信号のパルス幅を検出して、検出したパルス幅が図９に示す各通信速度のパルス幅の範囲内であるか否かを判別する。
【０１７３】
つまりは、パルス幅が４１．７ｎｓｅｃから１９．５３μｓｅｃまでの間であれば、正規の信号を受信している可能性が高い。逆に、４１．７ｎｓｅｃ未満か、１９．５３μｓｅｃを超える時間であれば、不要なノイズである可能性が高い。これにより、ノイズ判別回路３１０はノイズを精度よく容易に判別することが可能となっている。
【０１７４】
また、ノイズ判別回路３２０にて検出したパルス幅が、９．６ｋｂｐｓのパルス幅から１１５ｋｂｐｓのパルス幅までの範囲での判別基準に基づいて判定することによって、効率的にノイズを判別することが可能となる。
【０１７５】
また、受信している信号に対して、パルスとパルスとの間の最大空き時間、および、パルス幅の両方を検出して、ノイズか否かを判別してもよい。
【０１７６】
図１１は、ノイズ判別回路３１０にかえてノイズ判別回路３３０を備える光空間伝送受信回路３００の一構成例を示す等化回路ブロック図である。
【０１７７】
ノイズ判別回路３３０は、図１１に示すように、ノイズ判別用アンプ３０３、パルス周期判別回路３０４、パルス幅判別回路３０５、並びに、パルス周期判別回路３０４およびパルス幅判別回路３０５からの出力信号を入力する論理ゲート３０６を備えている。また、受信信号のパルス周期およびパルス幅を判別した結果に応じて、論理ゲート３０６から判別信号が、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に出力される。
【０１７８】
ノイズ判別回路３３０は、パルス周期に基づいてノイズを判別した結果と、パルス幅に基づいてノイズを判別した結果との論理積をとって、ノイズであると判別した結果が両方成立したときに不要ノイズを受信していると判定する。これにより、ノイズ判別の精度をより向上することが可能となる。
【０１７９】
また、上記光空間伝送受信回路３００では、不要ノイズが検出された場合において、不要ノイズの影響を対処するために受信感度の状態を切り替えていた。これに対し、不要ノイズの検出に加えて、さらに、通信速度を検出することにより、通信速度に応じて受信感度を最適化することも可能である。
【０１８０】
図１２は、本実施の形態の光空間伝送受信回路３５０の一構成例を示す等化回路ブロック図である。
【０１８１】
本実施の形態の光空間伝送受信回路３５０は、ノイズ判別回路３１０を除いた光空間伝送受信回路３００の構成に加えて、図１２に示すように、初段アンプ１０１から出力された電圧信号から不要ノイズを判別するとともに通信速度を検出する通信状態判別回路３６０、および、通信状態判別回路３６０から出力された判別信号に基づいて電圧出力端子ＶＯからの出力を停止させるディセーブル回路３５５を備えている。
【０１８２】
通信状態判別回路３６０は、ノイズ判別用アンプ３０３、第１パルス立上時間判別回路（ＴＲ＿１ｓｔ）３５１、第２パルス立上時間判別回路（ＴＲ＿２ｓｔ）３５２、並びに、論理ゲート３５３および３５４により構成されている。通信状態判別回路３６０では、図９に示す各通信速度の最大立上時間が、ノイズおよび通信速度の判定基準として利用される。
【０１８３】
第１パルス立上時間判別回路３５１は、第１判定基準時間が設定されており、該第１判定基準時間とノイズ判別用アンプ３０３から出力された受信パルスの立上り時間とを比較する。受信パルスの立上り時間が第１判定基準時間よりも短ければ、受信信号は正規の信号であると判定し、出力端子（Ｙｅｓ）から論理ゲート３５３および３５４に信号を出力する。逆に、受信パルスの立上り時間が第１判定基準時間以上であれば、受信信号は正規の信号ではない、すなわち不要ノイズであると判定し、出力端子（Ｎｏ）からディセーブル回路３５５に信号を出力する。ディセーブル回路３５５は、第１パルス立上時間判別回路３５１から出力された信号により電圧出力端子ＶＯからの出力を停止させる
第２パルス立上時間判別回路３５２は、第１判定基準時間よりも短い第２判定基準時間が設定されており、該第２判定基準時間とノイズ判別用アンプ３０３から出力された受信パルスの立上り時間とを比較する。受信パルスの立上り時間が第２判定基準時間よりも短ければ、出力端子（Ｙｅｓ）から論理ゲート３５３に信号を出力する。逆に、受信パルスの立上り時間が第２判定基準時間以上であれば、出力端子（Ｎｏ）から論理ゲート３５４に信号を出力する。
【０１８４】
論理ゲート３５３は、第１パルス立上時間判別回路３５１の出力端子（Ｙｅｓ）からの出力信号と第２パルス立上時間判別回路３５２の出力端子（Ｙｅｓ）からの出力信号とを入力とし、両方の信号が入力された場合に、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に信号を出力する。両方の信号が入力された場合は、受信パルスの立上り時間が、第１判定基準時間よりも短く、かつ、第２判定基準時間よりも短い場合である。この場合の通信速度に対して、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２は受信感度を最適な状態に設定することになる。
【０１８５】
論理ゲート３５４は、第１パルス立上時間判別回路３５１の出力端子（Ｙｅｓ）からの出力信号と第２パルス立上時間判別回路３５２の出力端子（Ｎｏ）からの出力信号とを入力とし、両方の信号が入力された場合に、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に信号を出力する。両方の信号が入力された場合は、受信パルスの立上り時間が、第１判定基準時間よりも短く、かつ、第２判定基準時間以上である場合である。この場合の通信速度に対して、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２は受信感度を最適な状態に設定することになる。
【０１８６】
すなわち、通信状態判別回路３６０では、受信パルスの立上り時間が、第１判定基準時間以上である場合、第１判定基準時間よりも短くかつ第２判定基準時間以上である場合、および第２判定基準時間よりも短い場合のうちいずれか１つの場合に分類される。
【０１８７】
これにより、パルスの立上り時間は通信速度が速いほど短いので、例えば、第１判定基準時間以上である場合を不要ノイズとして判別し、第１判定基準時間よりも短くかつ第２判定基準時間以上である場合を第１通信速度の信号として判別し、第２判定基準時間よりも短い場合を第１通信速度よりも速い第２通信速度の信号として判別することが可能となる。
【０１８８】
よって、光空間伝送受信回路３５０では、不要ノイズと判定された場合はディセーブル回路３５５が出力を停止し、第１通信速度および第２通信速度の信号であると判定された場合は、各通信速度に応じて受信感度を最適化することが可能となる。
【０１８９】
また、図９に示すように、ＩｒＤＡ規格では、１１５ｋｂｐｓ以下の通信速度における立上り時間の最大値は６００ｎｓｅｃに規定されている。また、１１５ｋｂｐｓを超える通信速度に対しては４０ｎｓｅｃと規定されている。
【０１９０】
これにより、通信状態判別回路３６０では、第１判定基準時間を６００〜７００ｎｓｅｃの間に設定し、第２判定基準時間を４０〜５０ｎｓｅｃの間に設定することにより、効果的かつ最適に、ノイズの判別を行い、上記第１通信速度の状態をＨＳモードおよび上記第２通信速度の状態をＬＳモードとして設定することが可能となる。
【０１９１】
なお、本実施の形態の光空間伝送受信回路３００および３５０では、ゲイン制御回路３０１を備えたが、ゲイン制御回路３０１にかえて、周波数制御回路２０１と同様の機能を有する周波数制御回路を備えてもよい。
【０１９２】
また、本実施の形態の光空間伝送受信回路３００および３５０では、ノイズ判別回路３１０，３２０，および３３０、並びに通信状態判別回路３６０が、ノイズを受信していると判別した場合、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２に出力信号を出力することにより、ゲイン制御回路３０１および閾値制御回路３０２によって受信感度をそれぞれ制御していた。
【０１９３】
しかし、必ずしも受信感度のみを調整するとは限らず、ノイズ判別回路３１０，３２０，および３３０、並びに通信状態判別回路３６０は、他の構成に制御信号を送るなどして、判別結果に基づいて光空間伝送受信回路３００および３５０の状態を最適化するように制御することもできる。
【０１９４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１９５】
本発明は、複数の通信速度モードを切り替えて、複数の通信速度モードにそれぞれ応じた設定により光信号を、例えば、赤外線通信などの光空間により伝送する光空間伝送受信回路に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１９６】
【図１】本発明における光空間伝送受信回路の実施の一形態を示す回路ブロック図である。
【図２】上記光空間伝送受信回路における通信速度モードの切替を示す図である。
【図３】上記光空間伝送受信回路における受信感度の設定例について示す図である。
【図４】上記光空間伝送受信回路におけるゲイン周波数特性の例を示すグラフである。
【図５】本発明における光空間伝送受信回路の他の実施の形態を示す回路ブロック図である。
【図６】上記光空間伝送受信回路におけるゲイン周波数特性の例を示すグラフである。
【図７】上記光空間伝送受信回路におけるゲイン周波数特性の他の例を示すグラフである。
【図８】本発明における光空間伝送受信回路のさらに他の実施の形態を示す回路ブロック図である。
【図９】ＩｒＤＡ規格における通信速度毎のパルスのパラメータを示す図である。
【図１０】上記光空間伝送受信回路におけるノイズ判別回路の他の構成を示す回路ブロック図である。
【図１１】上記光空間伝送受信回路におけるノイズ判別回路のさらに他の構成を示す回路ブロック図である。
【図１２】本発明における光空間伝送受信回路のさらに他の実施の形態を示す回路ブロック図である。
【図１３】一般的な赤外線通信システムの構成を示す模式図である。
【図１４】従来の赤外線送受信デバイスの内部構成を示す等価回路ブロック図である。
【図１５】従来の赤外線送受信デバイスの送信出力および受信感度を示す図である。
【図１６】従来の切替手段を設けた受信回路の構成を示す等価回路ブロック図である。
【図１７】従来の切替手段を設けた受信回路の他の構成を示す等価回路ブロック図である。
【図１８】従来の受信回路におけるゲイン周波数特性を示すグラフである。
【図１９】従来の赤外線送受信デバイスにおける、送信出力の種類の例と受信感度の種類の例とを示す図である。
【図２０】図１９に示した各種類の例から抜粋した組合せにおける、通信可能最大距離を示す図である。
【図２１】赤外線通信とノイズとの電気的スペクトルの例を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１９７】
１００，２００，３００，３５０  光空間伝送受信回路
１０１  初段アンプ（増幅段）
１０２  ２段目アンプ（増幅段）
１０３  ヒステリシスコンパレータ回路（波形整形出力段）
１０４，３０１  ゲイン制御回路（受信感度調整回路）
１０５，３０２  閾値制御回路（受信感度調整回路）
２０１  周波数制御回路（受信感度調整回路）
３０３  ノイズ判別用アンプ
３０４  パルス周期判別回路
３０５  パルス幅判別回路
３１０，３２０，３３０ノイズ判別回路
３５１  第１パルス立上時間判別回路
３５２  第２パルス立上時間判別回路
３５５  ディセーブル回路
３６０  通信状態判別回路
５００Ａ，５００Ｂ  赤外線通信装置（電子機器）
５０１Ａ，５０１Ｂ  赤外線送受信デバイス（光空間伝送装置）
５０２Ａ，５０２Ｂ  通信コントローラ
６００  受信回路
６５０  送信回路（光空間伝送受信回路）
ＰＤ  フォトダイオード（受光素子）
ＬＥＤ  発光ダイオード（発光素子）
ＲＸ  信号出力端子
ＴＸ  信号入力端子
ＭＯＤＥ  モード切替端子
【図１】
2008301289.tif 000006
【図２】
2008301289.tif 000007
【図３】
2008301289.tif 000008
【図４】
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【図５】
2008301289.tif 000010
【図６】
2008301289.tif 000011
【図７】
2008301289.tif 000012
【図８】
2008301289.tif 000013
【図９】
2008301289.tif 000014
【図１０】
2008301289.tif 000015
【図１１】
2008301289.tif 000016
【図１２】
2008301289.tif 000017
【図１３】
2008301289.tif 000018
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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