(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリアンブル部、スタートフラグ部、データ部及びストップフラグ部をこの順に有するフレームフォーマットからなり、前記データ部の１シンボルが４値ＰＰＭ（Pulse Position Modulation）の４チップパターンにより表される赤外線通信方式であって、前記プリアンブル部に対して前記データ部のチップパターン以外の４×２チップパターンを割当て、前記スタートフラグ部及び前記ストップフラグ部に対して前記データ部のチップパターン以外の４チップパターンを夫々割当てるようにしたことを特徴とする赤外線通信方式。
【請求項２】
前記プリアンブル部は、４チップのダミー列と、それに続く４チップのコンペア列とからなり、前記コンペア列は受信側でのコンペア対象列との比較処理がなされるものであることを特徴とする請求項１記載の赤外線通信方式。
【請求項３】
前記プリアンブル部は、前記プリアンブル部の前後が如何なる値であっても、前記コンペア列を除き、前記プリアンブル部を少なくとも１チップ含む連続した任意の４チップが前記コンペア列と同一にならないチップパターンであることを特徴とする請求項２記載の赤外線通信方式。
【請求項４】
前記プリアンブル部、前記スタートフラグ部及び前記ストップフラグ部は互いに異なるチップパターンであることを特徴とする請求項３に記載の赤外線通信方式。
【請求項５】
フレームフォーマット信号を受信して、前記ダミー列に続く前記４チップのコンペア列と前記コンペア対象列との比較処理をなし、前記比較処理により一致が検出された時にそれに続くチップパターンを前記スタートフラグとして認識することを特徴とする請求項２〜４の何れか１に記載の赤外線通信方式。
【請求項６】
プリアンブル部、スタートフラグ部、データ部及びストップフラグ部をこの順に有するフレームフォーマットからなり、前記データ部の１シンボルが４値ＰＰＭ（Pulse Position Modulation）の４チップパターンにより表される赤外線通信システムであって、前記プリアンブル部に対して前記データ部のチップパターン以外の４×２チップパターンを割当て、前記スタートフラグ部及び前記ストップフラグ部に対して前記データ部のチップパターン以外の４チップパターンを夫々割当てて送信する送信手段を含むことを特徴とする赤外線通信システム。
【請求項７】
前記プリアンブル部は、４チップのダミー列と、それに続く４チップのコンペア列とからなり、前記コンペア列は受信側でのコンペア対象列との比較処理がなされるものであることを特徴とする請求項６記載の赤外線通信システム。
【請求項８】
前記プリアンブル部は、前記プリアンブル部の前後が如何なる値であっても、前記コンペア列を除き、前記プリアンブル部を少なくとも１チップ含む連続した任意の４チップが前記コンペア列と同一にならないチップパターンであることを特徴とする請求項７記載の赤外線通信システム。
【請求項９】
前記プリアンブル部、前記スタートフラグ部及び前記ストップフラグ部は互いに異なるチップパターンであることを特徴とする請求項８に記載の赤外線通信システム。
【請求項１０】
前記送信手段からのフレームフォーマット信号を受信して、前記ダミー列に続く前記４チップのコンペア列と前記コンペア対象列との比較処理をなす比較手段と、前記比較処理により一致が検出された時にそれに続くチップパターンを前記スタートフラグとして認識する認識手段とを有する受信手段を含むことを特徴とする請求項７〜９の何れか１に記載の赤外線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は赤外線通信方式及びシステムに関し、特に送信データの１シンボルを４値ＰＰＭ（Pulse Position Modulation ）の４チップパターンにより表してフレームフォーマット化して送受信するようにした赤外線通信方式及びシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩｒＤＡ(Infrared Data Association) により規定されたＩｒＤＡ規格に則った赤外線通信機能を有するパーソナルコンピュータ等から赤外線通信によって印字データを受取り、プリンタケーブルを使用することなく、プリンタコントローラに印字データを転送する方式がある。この様な赤外線通信方式のフレームフォーマットのＩｒＤＡ規格を図７に示している。
【０００３】
通信速度４MbpsのＩｒＤＡ規格で定められているプリアンブル(Preamble)部には、決められたチップ列（１６チップ）を１６回繰り返して合計２５６チップを伝送することで、フレーム同期を取る様になっている。このプリアンブル部に続くスタートフラグ部は、これまた決められた３２チップ列からなり、次のデータ部は４×ｎチップ列（ｎは６＜ｎ≦２００６の自然数）である。そして、ストップフラグ部は、スタートフラグ部と同様に、決められた３２チップ列からなる。
【０００４】
データ部においては、４Mbpsの赤外線転送の変調方式として４値ＰＰＭ方式が採用されている。この４値ＰＰＭでは、図８（Ａ）に示す如く、５００nsの単位時間（シンボルタイム）を４等分した時に生ずる４つの「チップ」のうち、どの赤外光を発射するかによって、２ビットデータの組合せを（“００”，“０１”，“１０”，“１１”）を表す様になっている。つまり、４値ＰＰＭでは、４チップで一つの単位時間（１シンボルタイム）となる。
【０００５】
従って、４値ＰＰＭでは、データを４通りのチップパターンで表し、考えられる残余の１２通りのチップパターンは、図８（Ｂ）に示す如くデータとして使用しない様になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この様な赤外線通信方式のフレームフォーマット形式では、プリアンブル部は１６チップ×１６回＝２５６チップ必要であり、また、スタートフラグ部及びストップフラグ部に関しては、３２チップ＋３２チップ＝６４チップ必要である。従って、冗長な部分があり、伝送効率が悪いという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、伝送効率の向上を図った赤外線通信方式及びシステムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、プリアンブル部、スタートフラグ部、データ部及びストップフラグ部をこの順に有するフレームフォーマットからなり、前記データ部の１シンボルが４値ＰＰＭの４チップパターンにより表される赤外線通信方式であって、前記プリアンブル部に対して前記データ部のチップパターン以外の４×２チップパターンを割当て、前記スタートフラグ部及び前記ストップフラグ部に対して前記データ部のチップパターン以外の４チップパターンを夫々割当てるようにしたことを特徴とする赤外線通信方式が得られる。
【０００９】
そして、前記プリアンブル部は、４チップのダミー列と、それに続く４チップのコンペア列とからなり、前記コンペア列は受信側でのコンペア対象列との比較処理がなされるものであることを特徴とする。この場合、前記プリアンブル部は、前記プリアンブル部の前後が如何なる値であっても、前記コンペア列を除き、前記プリアンブル部を少なくとも１チップ含む連続した任意の４チップが前記コンペア列と同一にならないチップパターンであることを特徴とし、前記プリアンブル部、前記スタートフラグ部及び前記ストップフラグ部は互いに異なるチップパターンであることを特徴とする。また、フレームフォーマット信号を受信して、前記ダミー列に続く前記４チップのコンペア列と前記コンペア対象列との比較処理をなし、前記比較処理により一致が検出された時にそれに続くチップパターンを前記スタートフラグとして認識することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明によれば、プリアンブル部、スタートフラグ部、データ部及びストップフラグ部をこの順に有するフレームフォーマットからなり、前記データ部の１シンボルが４値ＰＰＭの４チップパターンにより表される赤外線通信システムであって、前記プリアンブル部に対して前記データ部のチップパターン以外の４×２チップパターンを割当て、前記スタートフラグ部及び前記ストップフラグ部に対して前記データ部のチップパターン以外の４チップパターンを夫々割当てて送信する送信手段を含むことを特徴とする赤外線通信システムが得られる。
【００１１】
そして、前記プリアンブル部は、４チップのダミー列と、それに続く４チップのコンペア列とからなり、前記コンペア列は受信側でのコンペア対象列との比較処理がなされるものであることを特徴とする。この場合、前記プリアンブル部は、前記プリアンブル部の前後が如何なる値であっても、前記コンペア列を除き、前記プリアンブル部を少なくとも１チップ含む連続した任意の４チップが前記コンペア列と同一にならないチップパターンであることを特徴とし、前記プリアンブル部、前記スタートフラグ部及び前記ストップフラグ部は互いに異なるチップパターンであることを特徴とする。また、前記送信手段からのフレームフォーマット信号を受信して、前記ダミー列に続く前記４チップのコンペア列と前記コンペア対象列との比較処理をなす比較手段と、前記比較処理により一致が検出された時にそれに続くチップパターンを前記スタートフラグとして認識する認識手段とを有する受信手段を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の作用を述べる。プリアンブル部、スタート及びストップフラグ部として、データ部に使用されない１２通りのチップパターンを所望に割当てて使用することにより、フレームフォーマットのデータ部以外のチップ数を削減して伝送効率の向上を図るものである。具体的には、プリアンブル部としては、夫々データとして使用されない４チップのダミー列及びコンペア列により構成し、プリアンブル部の冗長なビット列を短くする。また、スタートフラグ及びストップフラグ部には、夫々データとして使用されない４チップを使用する。
【００１３】
これにより、プリアンブル部は２５６チップ必要だったものが、８チップとなり、またスタートフラグ及びストップフラグ部は夫々３２チッブ必要だったものが、夫々４チップとなり、全体では、１フレーム当り３０４チップの削減が可能となるのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ本発明の実施の形態につき説明する。図３は本発明によるフレームフォーマットの構成を示す図である。図３に示す様に、プリアンブル部は「ダミー列」４チップと「コンペア列」４チップとからなる。「ダミー列」はその後に続く「コンペア列」を、受信側において確実に認識させるために必要な部分であり、「コンペア列」は実際にフレーム同期をとるために必要な部分である。この「コンペア列」と同一のチップ列を受信側で有しており、これを「コンペア対象列」と称するものとする。
【００１５】
図２（Ａ）は本発明の一実施例によるプリアンブル部の設計例を示す図であり、「ダミー列」＝１１１１、「コンペア列」＝０１１０とする。すなわち、図２の例では、プリアンブル部＝１１１１０１１０の８チップで構成される。このデータ列が送信された場合、受信側では、図２（Ｂ）の▲１▼で示す「コンペア列」と同じチップパターンを有する「コンペア対象列」を予め用意しておく。図２（Ｂ）の▲２▼〜▲９▼は、受信側でデータ受信バッファにプリアンブル部が格納される様子を時間を追って示しており、受信側では、受信バッファ内のデータと「コンペア対象列」とを比較し、順次１チップ毎にシフトしていく。
【００１６】
ここで、受信側が「コンベア対象列」と受信バッファのデータとを比較するのは、受信開始を行ってからとする。なぜならば、受信開始を行う前は、受信バッファは、全て不定状態であり、「コンベア対象列」と同一のチップ列になり得るからである。図２（Ｂ）の▲２▼〜▲４▼までは、受信バッファ内に不定データが存在する。これを「Ｘ」で示す。この時、「Ｘ」の不定部分が「０」であっても「１」であっても「コンペア対象列」と同一のチップ列は現れない。また、▲５▼〜▲８▼までも、「コンペア対象列」と同一のチップ列は現れない。受信側は、▲９▼の状態になって初めて受信側が持つ「コンペア対象列」と同一のチップ列が認識できる。この時、受信側は、送信データが赤外線フレームであることを認識し、同期がとれる。
【００１７】
つまり、本発明では、「コンペア列」が全て出現するまで、「コンペア列」と同一のチップ列が受信バッファ内に現れない、という設計を行うことで、従来２５６チップ必要だったプリアンブル部は、８チップで設計することができる。これによる、１フレームあたりの伝送時間の短縮は、
｛（２５６−８）／４｝×５００ｎＳ＝３１μＳ
となる（図７に示す如く、４チップ＝５００ｎＳとし、以下同じ）。
【００１８】
図３（Ａ）は本発明で行ってはいけない、違反設計例を示す図である。「ダミー列」＝１１１１、「コンペア列」＝０１０１とする。すなわち、図３の設計例では、プリアンブル部＝１１１１０１０１の８チップで構成される。このデータが送信された場合、受信側では、図３（Ｂ）の▲１▼に示す「コンペア列」と同じチップを持つ「コンペア対象列」を用意する。▲２▼〜▲９▼は受信側がデータ受信バッファに格納される様子を示し、受信側は、受信バッファと「コンペア対象列」とを比較し、順に１チップ毎にシフトしていく。
【００１９】
この時、▲２▼で、もし、受信バッファ内の不定データ「Ｘ」が不定データ＝０１０であれば、この▲２▼の状態における受信バッファは、「コンペア対象列」と同一のチップ列となり、受信側は、フレーム同期がとれたものと間違え、次のチップ列から、スタートフラグとして認識してしまい、正しい同期がとれない。すなわち、「コンペア列」が全て出現する前に「コンペア比較列」と同一のチップ列が受信バッファに出現する様な本設計は行ってはならない。
【００２０】
図４は本発明のプリアンブル部に「ダミー列」が必要な説明図である。「ダミー列」を入れず、「コンペア列」だけの設計とした場合、「コンペア列」＝０１１０とする。すなわち、図４（Ａ）の例では、プリアンブル部＝０１１０の４チップで構成される。このデータが送信された場合、受信側では、図４（Ｂ）の▲１▼に示す「コンペア列」と同じチップを持つ「コンペア対象列」を用意する。▲２▼〜▲５▼は受信側がデータ受信バッファに格納される様子を示し、受信側は、受信バッファと「コンペア対象列」とを比較し、順に１チップ毎にシフトしていく。
【００２１】
この時、▲２▼で、もし、受信バッファ内の不定データ「Ｘ」が不定データ＝０１１であれば、この▲２▼の状態における受信バッファは、「コンペア対象列」と同一のチップ列となり、受信側は、フレーム同期がとれたものと間違え、次のチップ列から、スタートフラグとして認識してしまい、正しい同期がとれない。従って、図２で示した、本発明の正しい「コンペア列」を用いても「ダミー列」無しではフレームの正しい同期がとれない。従って、「ダミー列」は必要である。
【００２２】
本発明のスタートフラグ部については、図１に示す様に、従来技術のスタートフラグが３２チップ必要であったが、プリアンブル部終了でフレームの同期がとれることから、次のスタートフラグはデータとして使用されない１２種類のチップのいずれかを用いる。ここで用いるチップ列は、データを表すものではないので、受信側は、このチップ列を認識した後、この後に続くデータ部を認識することができる。これによる、１フレームあたりの伝送時間の短縮は、
｛（３２−４）／４｝×５００ｎＳ＝３．５μＳ
となる。
【００２３】
本発明のストップフラグ部については、図１に示す様に、従来技術のストップフラグが３２チップ必要であったが、本発明では、データとして使用されない１２種類のチップのいずれかを用いる。ここで用いるチップ列は、データを表すものではないので、受信側は、このチップ列を認識し、フレームの終了を認識することができる。これによる、１フレームあたりの伝送時間の短縮は、
｛（３２−４）／４｝×５００ｎＳ＝３．５μＳ
となる。
【００２４】
以上のことから分かる様に、本発明では、１フレームあたりの伝送時間を、
３１＋３．５＋３．５＝３８μＳ
短縮することが可能となり、従来技術に比べ、伝送効率をアップすることができる。
【００２５】
図５は本発明によるプリアンブル部の設計例の全てを示す図であり、これ以外は違反となるものである。
【００２６】
図６は本発明の実施例の概略機能ブロック図であり、（Ａ）は送信部のブロック図、（Ｂ）は受信部のブロック図を夫々示す。図示せぬＣＰＵ等が接続されたホストバス１からの送信データは４値ＰＰＭ部２へ供給されてＰＰＭ処理され、フレームフォーマット化されてＬＥＤ３にて光信号に変換され送信される。
【００２７】
４値ＰＰＭ部２においてはフレームフォーマット形成部２１と、ダミー列及びコンペア列生成部２２と、スタートフラグ部及びストップフラグ部生成部２３とが設けられている。ダミー列及びコンペア列生成部２２では、図５に示したチップパターンの組合せの１つが予め定められて生成される。また、スタートフラグ部及びストップフラグ部生成部２３においては、データ部に使用されない４チップパターンが予め定められて生成される。フレームフォーマット形成部２１において、これ等各チップパターンが、４値ＰＰＭデータと共にフレームフォーマット化されて出力される。
【００２８】
受信部においては、４値ＰＰＭ化されたフレームフォーマットを有する赤外線信号が受光素子４にて電気信号とされ、復調部（４値ＰＰＭ）５へ導入される。この復調部５においては、フレーム同期部５１にてフレーム同期がとられるが、この時、「コンペア対象列」とデータ受信バッファ（図示せず）内のデータパターンとが比較されることにより、フレーム同期が行われるのである。こうしてフレーム同期がとられた後、スタートフラグ部が検出されると、次に続くデータ部の４値ＰＰＭ復調がなされ、復調データはホストバス１へ供給されるのである。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べた様に、本発明によれば、従来のフレームフォーマットに比較して３０４チップの削減が可能となり、従って１フレームあたり、（３０４チップ／４）×５００ｎｓ＝３８μＳだけ伝送時間を短縮することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフレームフォーマットの構成図である。
【図２】本発明の実施例におけるプリアンブル部の一設計例を示す図である。
【図３】本発明のプリアンブル部の違反設計例を示す図である。
【図４】本発明のプリアンブル部にダミー列が必要な説明図である。
【図５】本発明のプリアンブル部の全ての例を示す図である。
【図６】本発明の実施例の概略ブロック図である。
【図７】従来のＩｒＤＡ規格フレームフォーマットの構成を示す図である。
【図８】図７のフレームフォーマットにおけるデータ部の４値ＰＰＭを説明する図である。
【符号の説明】
１  ホストバス
２  ４値ＰＰＭ
３  ＬＥＤ（発光ダイオード）
４  受光素子（フォトダイオード）
５  復調部
２１  フレームフォーマット形成部
２２  ダミー列及びコンペア列生成部
２３  スタートフラグ及びストップフラグ生成部
５１  フレーム同期部
【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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【図８】
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