【写真１　リモコン送受信機ユニット】

赤外線通信方式

現在、WindowsⓇ7で推奨されている赤外線通信方式には、Philips/Microsoft RC-6(以下RC-6)とMicrosoft/SMK QP(以下QP) IRプロトコルの２種類がある。
RC-6プロトコルは、Philips社が開発したプロトコルで、ＸＰ時代から使われている。また、ＱＰプロトコルは、ＳＭＫ社が開発したプロトコルであり、WindowsⓇ7から新たに推奨されるようになった。
赤外線通信方式は推奨となっているので、独自の赤外線方式を採用することも可能だが、独自の赤外線通信方式を使用すると受信側の開発を独自で行うか、デバイスドライバを独自で開発することになり、今後の機能拡張、Windowsの仕様変更等に柔軟に対応できなくなってくる可能性もでてくる。そのため、現実問題としては、ＲＣ－６かＱＰのどちらかを使用することになる。
どちらのプロトコルも、赤外線の中心波長は９５０ｎｍ、搬送波は３６ｋＨｚ～３８ｋＨｚとなっており、通信距離、指向特性等のリモコンとしての性能は、一般のＴＶ、ＢＤレコーダーなどと同じになっている。両者のプロトコルの違いを、表１に示すが、大きな違いは、符号化方式が異なっており、その違いにより、同じ回路構成で、リモコンを構成した場合には、ＱＰの方がＲＣ－６より、消費電流が小さくなる。その他、同じパケットに含まれるビット数もＱＰの方が多くなっており、いろいろな機器に対応できる可能性が広がってきている。リモコンの裏ラベルを見ると、どちらの方式が採用されているかを確認することができるが、次の章で説明するとおり、アプリケーションレベルでは、どちらの方式が使われているかを意識する必要がない。

【 表１　赤外線方式の比較（ＲＣ－６とＱＰの違い）】

【図１　リモコン信号処理】

リモコン送信機の構成

リモコン送受信ユニットの写真と、リモコンのキーレイアウトを、写真１、写真２に示す。リモコン側の回路構成は、一般的なＴＶのリモコンと同じなので、特に詳しい説明はしない。一般のリモコンと違うのは、Green Start buttonと呼ばれるメディアセンターを起動するためのボタンが用意されており、このボタンはサイズ、デザインも決められており、使用するためには、マイクロソフトのKey Logo License Agreementの要求を満たさなければならない。
また、リモコンのボタン上のレイアウトも機能単位で同じように配置されるように決められており、ボタン上のアイコンも定義されている。そのため、ユーザーがパソコンを買い換えるたびに、リモコンの操作方法で迷うことはない。

リモコン受信ユニットの構成

受信ユニットは、ＲＦタイプ、ＩＲ　ＨＩＤタイプ、Legacy Devices（ＸＰ等で使われていた受信機）、Emulation devices(以下エミュレーションデバイス)等に分類されるが、ここでは、一般的なエミュレーションデバイスのトランシーバーと呼ばれるタイプに関して解説する。
図２にリモコン受信ユニットのハードウェアブロック図を示す。
トランシーバーは、リモコンの赤外線信号を受光するためのLongRange受光素子、SetTopBox（STB）のリモコンを学習するときに使用するフォトトランジスタ、赤外線出力を行うIRブラスターを接続するためのジャック、及び、パソコンとインタフェースするためのＵＳＢインタフェース内蔵マイコンで構成されている。
LongRange受光素子は、中心周波数が36kHz～38kHzのBand Pass Filter(ＢＰＦ)とAutomatic Gain Control(ＡＧＣ)を持つことが求められ、軸上５ｍを満たすものでなければならない。また、一般のオーディオ用の受光素子と違うところが、30kHz～60kHzまでの搬送波を受光できることが求められている。これは、STBのリモコンを学習するために、リモコンのエンベロープ波形をとる必要があるためと、STBを登録するときに、Parse-and-Matchと呼ばれる機能を使って、STBリモコンの赤外線信号を受光し、メーカー判定しなければならないので必要になってくる。また、エンベロープ波形が、送信波形に比較して250μｓ以内に入っていないと、ロゴ取得する際に、エラーになるので受光素子の選定には、注意が必要になってくる。
学習で使用するフォトトランジスタは、学習させるリモコンの搬送波をカウントするために必要になってくる。特に特別なものは必要ないが、一般のリモコンを５ｃｍ程度に配置した状態で、LongRange受光素子と同様に、30～60kHzの搬送波を、飽和せずカウントできれば、問題にはならない。
赤外線信号を送信するためのジャックは、ＩＲブラスターを２個、接続できるようになっており、30～60kHzの搬送波付きの信号が出力される。内部で、搬送波出力付きのリモコン信号をどちらのジャックに接続されるか、選択できるようになっている。また、内部でマイコンのＡ／Ｄ入力端子にも接続されており、ＩＲブラスター接続の有無を確認できるようになっている。
パソコンとのインタフェースはＦｕｌｌＳｐｅｅｄのＵＳＢで接続されており、パソコンに標準ドライバを使用するように認識させるために、ＵＳＢディスクリプタに、Microsoft Compatible Device Descriptorを定義しておく。
具体的には、Microsoft OS String DescriptorとExtended Compat ID Descriptorの応答をすればよい。エンドポイントは、ＩＮエンドポイントとＯＵＴエンドポイントが必要になる。ＩＮエンドポイントには、リモコン受光信号（ＲＬＣ）とコマンド応答がパソコンに出力される。ＯＵＴエンドポイントには、Windowsからのコマンドと赤外線信号を送信するときに、受信と同様のＲＬＣがパソコンから出力される。ＵＳＢ通信のパケットサイズは、ハードウェアに合わせて設計すればよいが、リモコン信号をＲＬＣとして流すために、充分な処理能力とバッファ容量を用意しておく必要がある。

【図２　リモコン受信機トランシーバータイプ　ハードウェアブロック図】

まとめ

WindowsⓇ7対応の赤外線送受信ユニットに関して、トランシーバーの構成を元に解説したが、詳細な情報は、マイクロソフトからドキュメントが出されているので、そちらを参照してほしい。今後は、Windows用のリモコンにポインティングデバイス（静電ＰＡＤ等）、キーボード機能等が追加され、インターネット操作等の向上も可能になってくる。また、家電との融合という意味では、各社のＴＶ、ＢＤＲ等のプリセットコード内蔵、ＲＦ化（Bluetooth、RF4CE）することも考えられ、パソコンの入力インタフェースとしてのひとつとして、位置づけがされていくと思われる。