(57)【要約】【課題】携帯情報端末が装備した赤外線通信機能は、赤外線発光出力の設定値が固定であるため、使用環境によっては不必要に高い出力で赤外線通信を行うことがあり、不要な電力消費によって、電池の蓄電寿命が短くなる。【解決手段】周辺光を認識し赤外線送信電流を自動的に可変するため、外乱光の少ない環境下における赤外線通信時の消費電流を低く抑えることを可能にする。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を発光し前記赤外線の空間伝搬によって通信を行う赤外線通信において、
前記発光点近傍の周辺光の光量を検出し、
前記検出した光量の増／減に応じて、前記赤外線の発光光量を予め定めた光量の範囲内で減少／増大させる、
ことを特徴とする赤外線通信方法。
【請求項２】
前記赤外線の発光光量の変化が、２値であることを特徴とする前記請求項１に記載の赤外線通信方法。
【請求項３】
前記赤外線の発光光量の変化が、連続値であることを特徴とする前記請求項１に記載の赤外線通信方法。
【請求項４】
赤外線の空間伝搬によって通信を行う赤外線通信機能を備えた情報端末装置であって、
前記赤外線通信機能を制御する制御部と、
前記情報端末装置の周辺光の光量を光電変換して検出する周辺光光量検出手段と、
赤外線発光手段と、
赤外線発光手段に直列に接続し、前記周辺光光量検出手段が光電変換した信号の増／減に応じて、前記赤外線発光手段に流れる電流を予め定めた電流値の範囲内で減少／増大させる電流制御手段と、
前記電流制御手段と前記赤外線発光手段とに直列に接続し、前記赤外線発光手段を流れる電流を、前記制御部からのデータに応じてオン／オフする変調手段と、前記電流制御手段と前記赤外線発光手段と前記変調手段に直列に供給する電源手段、
を備えたことを特徴とする赤外線通信機能付き情報端末装置。
【請求項５】
前記赤外線発光手段に流れる電流の変化が、２値であることを特徴とする前記請求項４に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
【請求項６】
前記赤外線発光手段に流れる電流の変化が、連続値であることを特徴とする前記請求項４に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
【請求項７】
前記電流制御手段が、
抵抗器と、
前記抵抗器に並列に接続され、入力する前記光電変換した信号によって前記抵抗器に接続された端子間を開閉するスイッチを、
備えたことを特徴とする前記請求項５に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
【請求項８】
前記電流制御手段が、
入力する前記光電変換した信号によって端子間の抵抗を変化させる電圧可変抵抗器を、
備えたことを特徴とする前記請求項６に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
【請求項９】
赤外線の空間伝搬によって通信を行う赤外線通信機能を備えた情報端末装置であって、
前記赤外線通信機能を制御する制御部と、
前記情報端末装置の周辺光の光量の変化によって端子間の抵抗を変化させる光導電型の素子と、
前記光導電型の素子に直列に接続する赤外線発光手段と、
前記光導電型の素子と前記赤外線発光手段とに直列に接続し、前記赤外線発光手段を流れる電流を、前記制御部からのデータに応じてオン／オフする変調手段と、
前記光導電型の素子と前記赤外線発光手段と前記変調手段に直列に供給する電源手段、
を備えたことを特徴とする赤外線通信機能付き情報端末装置。
【請求項１０】
前記周辺光光量検出手段または光導電型の素子の受光面が、前記赤外線発光手段の発光スペクトル近傍の光を透過する波長フィルタリング手段によって覆われていることを特徴とする前記請求項４または９に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
【請求項１１】
前記周辺光光量検出手段または光導電型の素子の受光面が、光触媒効果を有する防汚手段によって覆われていることを特徴とする前記請求項４または９に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
【請求項１２】
前記周辺光光量検出手段または光導電型の素子の受光面が、前記赤外線発光手段の発光スペクトル近傍の光を透過する波長フィルタリング手段と、光触媒効果を有する防汚手段によって覆われていることを特徴とする前記請求項４または９に記載の赤外線通信機能付き情報端末装置。
【請求項１３】
赤外線の発光光量を制御して赤外線通信をする手段と、前記発光光量制御通信手段を制御するコンピュータとを備えた装置において、
前記赤外線通信を行うとき、
前記コンピュータに、
前記赤外線の発光光量を自動的に制御して通信する第１のモードと前記発光光量を制御せず固定の光量で通信する第２のモードを選択するための表示を行う処理と、
前記選択された２つのモードに対応した制御信号を前記発光光量制御通信手段に送出する処理と、
前記発光光量制御通信手段に通信のデータを送出して前記赤外線通信を行う処理、
を実行させるための赤外線通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯情報端末装置に装備される赤外線通信機能に関し、とくに低消費電力化可能な赤外線通信方法並びに赤外線通信機能付き情報端末装置及び赤外線通信制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯情報端末装置間や携帯情報端末装置とパソコン間のデータ通信をケーブルを用いずに、端末装置が装備した赤外線通信機能を介して電話帳の交換や将棋対局等ができるようになってきている。図７に折り畳み型無線携帯端末の外背面に赤外線ポートを有する端末間の赤外線通信時の使用形態を一例として示す。据え置きではなく、方向が正確に定めにくい装置間の空間光通信であるため、標準的な通信距離を２０ｃｍと短くしているが、多少の距離の拡大や外乱光の多い屋外等の使用環境でも安定した通信が行えるように、赤外線発光出力を設定している。しかしながら、その設定値は固定であるため、使用する環境や状態によっては不必要に高い出力で赤外線通信を行っていることがあり、不要な電力消費によって、電池の蓄電寿命が短くなるという問題がある。
携帯情報端末装置の赤外線通信時の低消費電力化のための従来の方法としては、赤外線通信を行う相手端末からの通信用赤外線受光パワーを検出し、検出結果に基づいて自端末の赤外線発光パワーを制御する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
また、別なる方法として、距離センサによって相手端末との距離を検出し、検出結果に基づいて、ユーザが自端末の赤外線発光パワーを設定する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２５２０１７号公報（第４−１６頁、図１）
【特許文献２】
特開平１０−２００４７９号公報（第２−３頁、図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の携帯情報端末の赤外線通信時の低消費電力化のための方法では、周辺光の影響が考慮されていない。上記の第１の従来方法では、相手端末からの通信用赤外線受光パワーを検出する際に、周辺光の変動の誤差を含んで検出し、適切な発光パワーが制御できない恐れがある。また第２の従来方法では、距離計測結果のみに基づいて発光パワーを設定するため、周辺光量が大きい場合には、やはり適切な発光パワーが設定できない恐れがある。
本発明は、上記の携帯情報端末の赤外線通信時の低消費電力化における問題点に鑑みて成されたものであって、その目的とするところは、こうした外乱光の影響を認識する手段を有し、適応的に送信出力を自動的にコントロールすることによって、安定した赤外光通信と低消費電力化の両立を可能にする赤外線通信方法並びに赤外線通信機能付き情報端末装置及び赤外線通信制御プログラムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係わる発明の赤外線通信方法は、赤外線を発光し前記赤外線の空間伝搬によって通信を行う赤外線通信において、前記発光点近傍の周辺光の光量を検出し、前記検出した光量の増／減に応じて、前記赤外線の発光光量を予め定めた光量の範囲内で減少／増大させる、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係わる発明の赤外線通信方法は、前記請求項１に係わる発明に記載の前記赤外線の発光光量の変化が、２値であることを特徴とする。また、本発明の請求項３に係わる発明の赤外線通信方法は、前記請求項１に係わる発明に記載の前記赤外線の発光光量の変化が、連続値であることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の請求項４に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、赤外線の空間伝搬によって通信を行う赤外線通信機能を備えた情報端末装置であって、前記赤外線通信機能を制御する制御部と、前記情報端末装置の周辺光の光量を光電変換して検出する周辺光光量検出手段と、赤外線発光手段と、赤外線発光手段に直列に接続し、前記周辺光光量検出手段が光電変換した信号の増／減に応じて、前記赤外線発光手段に流れる電流を予め定めた電流値の範囲内で減少／増大させる電流制御手段と、前記電流制御手段と前記赤外線発光手段とに直列に接続し、前記赤外線発光手段を流れる電流を、前記制御部からのデータに応じてオン／オフする変調手段と、前記電流制御手段と前記赤外線発光手段と前記変調手段に直列に供給する電源手段、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の請求項５に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項４に係わる発明に記載の前記赤外線発光手段に流れる電流の変化が、２値であることを特徴とする。
また、本発明の請求項６に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項４に係わる発明に記載の前記赤外線発光手段に流れる電流の変化が、連続値であることを特徴とする。
また、本発明の請求項７に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項５に係わる発明に記載の前記電流制御手段が、抵抗器と、前記抵抗器に並列に接続され、入力する前記光電変換した信号によって前記抵抗器に接続された端子間を開閉するスイッチを、備えたことを特徴とする。
また、本発明の請求項８に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項６に係わる発明に記載の前記電流制御手段が、入力する前記光電変換した信号によって端子間の抵抗を変化させる電圧可変抵抗器を、備えたことを特徴とする。
また、本発明の請求項９に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、赤外線の空間伝搬によって通信を行う赤外線通信機能を備えた情報端末装置であって、前記赤外線通信機能を制御する制御部と、前記情報端末装置の周辺光の光量の変化によって端子間の抵抗を変化させる光導電型の素子と、前記光導電型の素子に直列に接続する赤外線発光手段と、前記光導電型の素子と前記赤外線発光手段とに直列に接続し、前記赤外線発光手段を流れる電流を、前記制御部からのデータに応じてオン／オフする変調手段と、前記光導電型の素子と前記赤外線発光手段と前記変調手段に直列に供給する電源手段、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の請求項１０に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項４に係わる発明に記載の前記周辺光光量検出手段または前記請求項９に係わる発明に記載の光導電型の素子の受光面が、前記赤外線発光手段の発光スペクトル近傍の光を透過する波長フィルタリング手段によって覆われていることを特徴とする。
また、本発明の請求項１１に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項４に係わる発明に記載の前記周辺光光量検出手段または前記請求項９に係わる発明に記載の光導電型の素子の受光面が、光触媒効果を有する防汚手段によって覆われていることを特徴とする。
また、本発明の請求項１２に係わる発明の赤外線通信機能付き情報端末装置は、前記請求項４に係わる発明に記載の前記周辺光光量検出手段または前記請求項９に係わる発明に記載の光導電型の素子の受光面が、前記赤外線発光手段の発光スペクトル近傍の光を透過する波長フィルタリング手段と、光触媒効果を有する防汚手段によって覆われていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項１３に係わる発明の赤外線通信制御プログラムは、赤外線の発光光量を制御して赤外線通信をする手段と、前記発光光量制御通信手段を制御するコンピュータとを備えた装置において、記赤外線通信を行うとき、前記コンピュータに、前記赤外線の発光光量を自動的に制御して通信する第１のモードと前記発光光量を制御せず固定の光量で通信する第２のモードを選択するための表示を行う処理と、前記選択された２つのモードに対応した制御信号を前記発光光量制御通信手段に送出する処理と、前記発光光量制御通信手段に通信のデータを送出して前記赤外線通信を行う処理、を実行させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明の赤外線通信送信部８を備える無線携帯端末装置のブロックダイヤグラムを示す。構成は、無線携帯端末装置全体を制御する制御部１と、アンテナ９を備えた無線送受信部２、受話器３、送話器４、表示部５、キー入力の操作部６、赤外線通信受信部７、赤外線通信送信部８と、撮像部１０からなる。
【０００９】
図２は、本発明の赤外線通信送信部８のブロックダイヤグラムを示す。
構成は、赤外線通信制御手段１２、駆動手段１５、赤外線発光部１６、周辺光認識部１３、駆動電流制御手段１４からなる。
本発明の赤外線通信送信部８では、操作部６で受け付け、制御部１を介した赤外線送信部の制御信号Ｃは、赤外線通信制御手段１２に入力し、操作部でのキー入力に対応するコードを赤外線通信制御信号Ｄとして出力する。赤外線通信制御信号Ｄは、駆動手段１５に入力され駆動信号Ｅで赤外線発光部１６を駆動する。
その際、周辺光認識手段１３で捉えた周辺光情報が、周辺光認識信号Ａとして駆動電流制御手段１４に入力され、駆動電流制御手段１４は駆動電流を決定する。決定された駆動用電源Ｂは赤外線発光部１６に供給される。周辺光認識信号Ａは、ある明るさを閾値としてＨ／Ｌ切り替わる信号である。周辺光認識手段１３は、フォトダイオードや太陽電池と、ラッチ回路を用いて構成することができる。
【００１０】
次に、駆動電流制御手段１４と駆動手段１５の詳細な回路構成について、図３を用いて説明する。
駆動電流制御手段１４は、ここでは抵抗器４２とＳＷ手段４１で構成されており、これらは並列に接続されている。周辺光認識信号ＡはＳＷ手段４１に接続され、この信号でＳＷ手段４１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。ＳＷ手段４１がＯＦＦの時、抵抗器４２を通して電源が供給されるため、赤外線発光部１６の駆動用電源Ｂには電流制限がかかり、赤外線発光部１６の発光出力は抑制される。しかし、ＳＷ手段４１がＯＮの時は抵抗器４２をバイパスして電源が供給されるため、電流制限はかからないため、高い発光出力となる。
駆動手段１５は、ＳＷ手段５２と抵抗器５１とから構成され、制御信号ＤによってＳＷ手段５２が開閉されて、赤外線発光部６に駆動用電源Ｂが供給され、駆動される。
【００１１】
以下、本実施例の動作につき図２〜図４を用いて説明する。
赤外線送信の操作を行う際、選択したキーに対応したコードが制御信号Ｃとして駆動手段５に入力される。駆動手段５は制御信号のコードに対応した赤外線通信制御信号ＤによってＳＷ手段５２をＯＮ／ＯＦＦして、赤外線発光部６を流れる駆動信号Ｅをパルス状に時間制御する。
このとき、周辺光量を周辺光認識手段１３が認識し、周辺光認識信号Ａを駆動電流制御手段１４に出力している。周辺光認識信号Ａは、周辺光のある明るさを閾値としてＨ／Ｌ切り替わる信号である。周辺光認識信号Ａは駆動電流制御手段４のＳＷ手段４１に入力され、周辺光認識手段２により周辺が暗いと認識された際は、ＳＷ手段４１をＯＦＦとする。駆動用電源Ｂは抵抗器４２経由で電源供給されるため低電圧モードとなる。従って、周辺光が暗い時には、駆動信号Ｅの電流波形は電流制限が多めにかかった波形となり、赤外光発光部１６による消費電流を低く抑えることができる。最小の発光光量を決める抵抗器４２の抵抗値は、環境光条件や通信時の使用状態を勘案して設計しておく。
逆に、周辺光認識手段２により周辺が明るいと認識された場合、ＳＷ手段４１をＯＮとする。駆動用電源Ｂは抵抗器４２をバイパスして電流制限を受けることなく電源供給されるため、駆動信号Ｅの電流は多めの波形となり、赤外光発光部１６は高い光量で発光する。従って、外乱光の多い環境でも安定した赤外線送信が可能となる。
【００１２】
上記の動作を携帯情報端末装置に行わせるか否かは、図５のフローに示すようにユーザによって選べるようにすることができる。
赤外線通信を行うとき、ユーザは表示部５に表示されたメニュー画面（Ｓ１）から赤外線通信を選択し、操作部６の確定キーを押す。表示部５の表示画面に赤外線発光出力モード選択画面が現れる。選択画面には、自動設定と固定設定とが表示される（Ｓ３）。ユーザが自動設定（Ｓ４）を選択すると、上記の動作が実行される。
ユーザが固定設定を選択する（Ｓ５）と、制御部１は、赤外線通信制御手段１２に送る制御信号Ｃに、ＳＷ４１のスイッチ状態をＯＮに固定する信号を付加する。赤外線通信制御手段１２は、このＳＷ状態固定化信号Ｆを周辺光認識手段１３に転送し、周辺光認識手段が備えるラッチ回路が常にスイッチ状態をＯＮにするＨの信号をＳＷ４１に送る。ＳＷ４１はＯＮとなり、駆動用電源Ｂは高電圧モードに固定され、赤外線発光部１６は高発光出力で動作する。赤外線通信が終了する（Ｓ６）と、メニュ−画面に戻る。これら一連の処理は、コンピュータを含んだ制御部１が備えるプログラムによって実行される。
【００１３】
上記の実施形態の構成では、周辺光認識手段１３は、ＰＤ等の光起電力素子とラッチ回路を用い、駆動電流制御手段１４にＯＮ／ＯＦＦ動作をするＳＷ手段４１を用いて構成するようにしたが、このような組み合わせに限定されるものではない。例えば、ＳＷ手段４１の代わりに電圧可変抵抗素子を用いてもよい。
【００１４】
また、図６に示すように、ＰＤとラッチ回路の代わりに、フォトトランジスタや光導電素子６２のように入力光の大きさに応じて端子間の抵抗を変化させる素子を抵抗器４２に置き換え、駆動電流制御手段１４が周辺光認識手段１３の機能を兼ねた周辺光認識・駆動電流制御手段１７としてもよい。このときＳＷ状態固定化信号Ｆは、この信号によってＯＮ（光導電素子端子間が導通）となる機能を持ったＳＷ手段６１に直接接続される。
最小の発光光量は、光導電素子の暗電流と環境光条件や通信時の使用状態を勘案して設計しておく。
このような電圧可変抵抗素子や光導電素子を用いる実施形態の場合には、周辺光の光量に応じて赤外線発光部への駆動電流をアナログ的に変化させて発光光量を更にきめ細かく変化させることができ、赤外線通信のより安定した通信と省電力化の両立を図ることができる。
【００１５】
さらに、赤外線通信に用いる受光素子は感度に波長特性を有し、近赤外領域を最大とする比較的幅広い感度特性をもつ。一方赤外線通信発光部の発光素子のスペクトル幅は受光素子のもつ有感度波長領域に比べて狭い。例えば波長０．８５μｍ帯面発光型ＬＥＤの発光スペクトルの半値全幅は、４００オングストローム（０．０４μｍ）程度であるのに対して、中心感度が０．８μｍ付近にあるＳｉフォトダイオード（ＰＤ）の波長感度の半値全幅は０．４μｍもある。赤外線通信に悪影響を及ぼすのは、赤外線通信用発光素子のもつスペクトル周辺の外乱光のスペクトルである。したがって、このスペクトル強度のみをモニタするように、可視領域や紫外や遠赤外光の周辺光の成分は、フィルタ手段によってきるだけ感度を落とすように遮断することが、無害な波長の外乱光によって、周辺光が明であると認識し、赤外線発光部へ無用な駆動電力を供給することを防ぐ意味から望ましい。
このためには、上記のフィルタ特性を有するフードや、通信用受光素子及び周辺光を検知する受光手段の受光面そのものに色フィルタや干渉フィルタを設ければよい。
【００１６】
また、携帯情報端末は常にハンドリングするため、上記のフードは汚れやすい。この汚れによっても周辺光の受光が妨げられ、不要に赤外線通信発光部の発光出力を高め、電池の蓄電寿命を短くする恐れがある。このため、フード表面の防汚のために、アナターゼ結晶系の酸化チタンを含んだ光触媒効果を有する膜をコーティングしておくことは低消費電力化に効果がある。
【００１７】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、周辺光を認識し赤外線送信電流を自動的に可変するため、外乱光の少ない環境下における赤外線通信時の消費電流を低く抑えることを可能にするという効果を奏す。
【００１８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の携帯情報端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の携帯情報端末装置が備える赤外線通信送信部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の携帯情報端末装置の赤外線通信送信部が備える駆動電流制御手段と赤外線発光部の駆動手段の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の携帯情報端末装置の赤外線通信送信部の動作を説明する図である。
【図５】本発明の携帯情報端末装置の赤外線通信送信時のモード選択のフローを示す図である。
【図６】本発明の携帯情報端末装置の赤外線通信送信部の別なる実施例の構成を示すブロック図である。
【図７】赤外線通信機能を備える携帯情報端末装置間の通信時の使用形態を説明する図である。
【符号の説明】
１　　制御部
２　　無線送受信部
３　　受話器
４　　送話器
５　　表示部
６　　操作部
７　　赤外線通信受信部
８　　赤外線通信送信部
９　　アンテナ
１０　　撮像部
１２　　赤外線通信制御手段
１３　　周辺光認識手段
１４　　駆動電流制御手段
１５　　駆動手段
１６　　赤外線発光部
４１　　ＳＷ手段
４２　　抵抗器
５１　　抵抗器
５２　　ＳＷ手段
６１　　ＳＷ手段
６２　　光導電素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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