JP2006067149A

JP2006067149A - 判別回路並びにそれを備えた信号処理回路及び電気機器

Info

Publication number: JP2006067149A
Application number: JP2004246161A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yano; 伸治矢野
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2006-03-09

Abstract

【課題】ノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別でき尚かつ小型化を図ることができる判別回路を提供する。
【解決手段】入力信号（バンドパスフィルタ４の出力信号）についてノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別回路であって、カットオフ周波数が前記ノイズの周波数より小さく前記休止区間を挟んで繰り返される信号の１フレームと前記休止区間とを合わせた周期の逆数より大きいローパスフィルタ１１と、ローパスフィルタ１１の出力に応じて前記入力信号がノイズか休止区間を挟んで繰り返される信号かを判定する判定回路１２とを備える判別回路１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別回路並びにそれを備えた信号処理回路及び電気機器に関する。

従来の信号処理回路として、ここでは赤外線リモコン送信機から送信される光信号を受光する受光回路を例に挙げて説明する。従来の受光回路の一般的な回路構成を図３に示す。

図３に示す従来の受光回路は、フォトダイオード１と、電流−電圧変換回路２と、アンプ１４と、バンドパスフィルタ４と、検波回路１５と、パルス変調信号復調回路７と、トランジスタ８と、プルアップ抵抗９と、出力端子１０とによって構成されており、ノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別回路を具備していない。

赤外線リモコン送信機（図示せず）から送信される光信号はフォトダイオード１によって電流信号に変換され、その電流信号が電流−電圧変換回路２によって電圧信号に変換され、その電圧信号がアンプ１４によって増幅された後バンドパスフィルタ４に入力される。

バンドパスフィルタ４は、入力した信号の所定範囲の周波数成分のみを通過させ検波回路１５に送出する。バンドパスフィルタ４の出力信号は、例えば図４に示すようになる。図４に示すバンドパスフィルタ４の出力信号Ｓ４は、蛍光灯の点灯に伴って発生する周波数１００〜１２０ＨｚのノイズＮと、赤外線リモコン送信機から送信される光信号に基づく信号Ｓとを有している。

検波回路１５は、バンドパスフィルタ４の出力信号Ｓ４が図４に示す検波レベルＬＶより大きいか否かを判定し、バンドパスフィルタ４の出力信号Ｓ４が検波レベルＬＶより大きい場合はＬｏｗレベルであり、バンドパスフィルタ４の出力信号Ｓ４が検波レベルＬＶより大きくない場合はＨｉｇｈレベルである信号Ｓ１５を生成してパルス変調信号復調回路７に出力する。また、検波回路１５は、バンドパスフィルタ４の出力信号Ｓ４が所定値より大きくなったことを検知すると、検波レベルＬＶを第１の所定値から第２の所定値（＞第１の所定値）に切り換え、バンドパスフィルタ４の出力信号Ｓ４が所定の期間継続して所定値以下であることを検知すると、検波レベルＬＶを第２の所定値から第１の所定値に切り換える。

検波回路１５の出力信号Ｓ１５は、蛍光灯の点灯に伴って発生する周波数１００〜１２０ＨｚのノイズＮに基づくノイズパルスＮＰと、赤外線リモコン送信機から送信される光信号に基づく信号Ｓに基づく信号パルスＳＰとを有している。

パルス変調信号復調回路７は、パルス変調信号である検波回路１５の出力信号Ｓ１５を復調し、その復調した信号をトランジスタ８のベースに出力する。トランジスタ８のエミッタは接地され、トランジスタ８のコレクタはプルアップ抵抗９に接続され、トランジスタ８のコレクタとプルアップ抵抗９との接続ノードに出力端子１０が接続されるので、出力端子１０から出力される信号は、パルス変調信号復調回路７から出力される信号の反転信号になる。
特表２００１−５０２１４７号公報

出力端子１０から出力される信号は、例えばマイクロコンピュータに入力される。マイクロコンピュータがノイズパルスＮＰに基づくパルスを無視（除去やキャンセル等）できるものであれば誤動作は起こらないが、マイクロコンピュータがノイズパルスＮＰに基づくパルスを無視（除去やキャンセル等）できないものであれば誤動作が起こるおそれがあった。

上記の問題点を解決するためには、ノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別回路を設ける必要がある。なお、特許文献１にはノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別方法が開示されているが、特許文献１で開示されている判別方法を実現する回路はカウンタ等を具備する必要があり回路規模を小さくすることができなかった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、ノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別でき尚かつ小型化を図ることができる判別回路並びにそれを備えた信号処理回路及び電気機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る判別回路は、入力信号についてノイズと所定の時間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別回路であって、前記ノイズの周波数より小さく前記所定の時間を挟んで繰り返される信号の１フレームと前記所定の時間とを合わせた周期の逆数より大きいカットオフ周波数を有するローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力に応じて前記入力信号がノイズか所定の時間を挟んで繰り返される信号かを判定する判定回路とを備える構成である。

このような構成によると、前記入力信号が前記ノイズであれば前記ローパスフィルタはＨｉｇｈレベルを保持する信号を出力し、前記入力信号が前記所定の時間を挟んで繰り返される信号であれば前記ローパスフィルタは前記所定の時間を挟んで繰り返される信号の１フレームに対応するＨｉｇｈレベル期間と前記所定の時間に対応するＬｏｗレベル期間とを繰り返す信号を出力するので、前記ローパスフィルタの出力波形に基づいてノイズと所定の時間を挟んで繰り返される信号とを判別することができる。また、上記構成の判別回路は、前記ローパスフィルタの出力波形に基づいてノイズと所定の時間を挟んで繰り返される信号とを判別するので、カウンタ等を具備する必要がなく回路規模を小さくすることができる。

また、本発明に係る信号処理回路は、可変利得器（可変利得増幅器或いは可変利得減衰器）と、前記可変利得器の出力に基づく信号を入力し、その入力した信号についてノイズと所定の時間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別回路と、前記判別回路の判別結果に応じて前記可変利得器のゲインを制御するゲイン制御回路とを備え、前記判別回路を上述した本発明に係る判別回路とする構成としている。上記本発明に係る信号処理回路が、前記可変利得器の出力信号に基づく信号を入力するバンドパスフィルタを備え、前記判別回路が前記バンドパスフィルタの出力信号に基づく信号を入力するようにしてもよく、更に前記バンドパスフィルタの出力信号に基づく信号を処理する信号処理部を備えるようにしてもよい。また、本発明に係る電気機器は、上記いずれかの構成の本発明に係る信号処理回路を備える構成としている。

本発明によると、ノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別でき尚かつ小型化を図ることができる判別回路並びにそれを備えた信号処理回路及び電気機器を実現することができる。

本発明の一実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係る信号処理回路として、ここでは赤外線リモコン送信機から送信される光信号を受光する受光回路を例に挙げて説明する。本発明に係る受光回路の一構成例を図１に示す。なお、図１において図３と同一の部分には同一の符号を付す。

図１に示す受光回路は、フォトダイオード１と、電流−電圧変換回路２と、ゲインが可変する可変利得増幅器３と、バンドパスフィルタ４と、オペアンプ５と、定電圧源６と、パルス変調信号復調回路７と、トランジスタ８と、プルアップ抵抗９と、出力端子１０と、ノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別回路１００と、可変利得増幅器３のゲインを制御するゲイン制御回路（以下、ＡＧＣ（Automatic Gain Control ）回路という）１３とによって構成されている。

赤外線リモコン送信機（図示せず）から送信される光信号はフォトダイオード１によって電流信号に変換され、その電流信号が電流−電圧変換回路２によって電圧信号に変換され、その電圧信号が可変利得増幅器３によって増幅された後バンドパスフィルタ４に入力される。

バンドパスフィルタ４は、入力した信号の所定範囲の周波数成分のみを通過させオペアンプ５の非反転入力端子及び判別回路１００に送出する。

オペアンプ５は、バンドパスフィルタ４の出力信号と定電圧源６から出力される信号認識レベル電圧Ｖ_Tsignalとの比較結果を増幅してパルス変調信号復調回路７に出力する。

パルス変調信号復調回路７は、パルス変調信号であるオペアンプ５の出力信号を復調し、その復調した信号をトランジスタ８のベースに出力する。トランジスタ８のエミッタは接地され、トランジスタ８のコレクタはプルアップ抵抗９に接続され、トランジスタ８のコレクタとプルアップ抵抗９との接続ノードに出力端子１０が接続されるので、出力端子１０から出力される信号は、パルス変調信号復調回路７から出力される信号の反転信号になる。このように、図１に示す受光回路は、パルス変調信号である光信号を受光し、その光信号のパルス発生に対応してＬｏｗレベル、その光信号のパルス不発生に対応してＨｉｇｈレベルとなるコード信号を出力することができる。

判別回路１００は、バンドパスフィルタ４の出力信号に含まれているノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別し、その判別結果をＡＧＣ回路１３に出力する。ＡＧＣ回路１３は、判別回路１００によってノイズが判別されている場合に可変利得増幅器３のゲインを小さくし、判別回路１００によって休止区間を挟んで繰り返される信号が判別されている場合に可変利得増幅器３のゲインを大きくする。これにより、ノイズが信号認識レベルＶ_Tsignalより大きくなることを防止することができる。したがって、例えば出力端子１０から出力される信号がノイズに基づくパルスを無視（除去やキャンセル等）できないマイクロコンピュータに入力されたとしても、誤動作が起こるおそれがなくなる。

ここで、本発明の特徴部分である判別回路１００について詳細に説明する。判別回路１００は、ローパスフィルタ１１と判定回路１２とによって構成されている。

ローパスフィルタ１１は、バンドパスフィルタ４の出力信号の所定周波数（カットオフ周波数）より小さい周波数成分のみを通過させ判定回路１２に送出する。

赤外線リモコン送信機から光信号が送信されていない状態で蛍光灯が点灯している場合、バンドパスフィルタ４の出力信号は図２（ａ）に示すように蛍光灯の点灯に伴って発生する周波数１００〜１２０Ｈｚのノイズのみで構成される。一方、赤外線リモコン送信機から光信号が送信されている状態で蛍光灯が点灯していない場合、バンドパスフィルタ４の出力信号は図２（ｃ）に示すように赤外線リモコン送信機から送信される光信号に基づく信号のみで構成される。

バンドパスフィルタ４の出力信号が図２（ａ）に示す波形であれば図２（ｂ）に示すようにＨｉｇｈレベルを保持する信号を出力し、バンドパスフィルタ４の出力信号が図２（ｃ）に示す波形であれば図２（ｄ）に示すように赤外線リモコン送信機から送信される光信号の１フレームＦに対応するＨｉｇｈレベル期間と赤外線リモコン送信機から送信される光信号の各フレーム間に挟まれる休止区間ＲＴに対応するＬｏｗレベル期間とを繰り返す信号を出力するように、ローパスフィルタ１１の時定数を定める。なお、図２（ｄ）に示す信号のＨｉｇｈレベル期間とＬｏｗレベル期間とを合わせた期間Ｔは１００〜１５０ｍＳである。

判別回路１２は、ローパスフィルタ１１の出力信号のＨｉｇｈレベル期間が所定期間（例えば１５０ｍｓ）より大きい場合バンドパスフィルタ４の出力信号を蛍光灯の点灯に伴って発生する周波数１００〜１２０Ｈｚのノイズと判定し、ローパスフィルタ１１の出力信号のＨｉｇｈレベル期間が所定期間より大きくない場合バンドパスフィルタ４の出力信号を休止区間を挟んで繰り返される信号と判定する。ローパスフィルタ１１の出力信号のＬｏｗレベル期間すなわち信号の休止区間ＲＴでゲインを上げれば、平均的なゲインは信号入力時の方が高く設定できるため、ローパスフィルタ１１の出力信号のＨｉｇｈレベル期間をノイズがある状態と判定し、ローパスフィルタ１１の出力信号のＬｏｗレベル期間をノイズがない状態と判定しても、ノイズ除去の効果が得られる。

なお、バンドパスフィルタ４の出力信号が、図２（ａ）や図２（ｃ）に示す信号波形ではなく、図４に示す信号Ｓ４のように蛍光灯の点灯に伴って発生する周波数１００〜１２０ＨｚのノイズＮに基づくノイズパルスＮＰと、赤外線リモコン送信機から送信される光信号に基づく信号Ｓに基づく信号パルスＳＰとを有している場合、可変利得増幅器３のゲインが大きければ、ローパスフィルタ１１の出力信号は図２（ｂ）に示すようになり、判別回路１００によってノイズが判別される。そして、このように判別回路１００によってノイズが判別されると、ＡＧＣ回路１３が可変利得増幅器３のゲインを小さくするので、ノイズが信号認識レベルＶ_Tsignalより大きくなることを防止することができる。

判別回路１００は、ローパスフィルタ１１の出力波形に基づいてノイズと休止区間を挟んで繰り返される信号とを判別するので、カウンタ等を具備する必要がなく回路規模を小さくすることができる。

上述した図１に示す受光回路は当該受光回路から出力される信号に基づいて機器全体を制御する制御部を備えた各種電気機器（例えば、ＴＶやオーディオ機器等）に搭載することができる。また、本実施形態では受光素子としてフォトダイオードを用いたが、フォトトランジスタ等の他の受光素子を用いても構わない。

は、本発明に係る受光回路の一構成例を示す図である。は、図１に示す本発明に係る受光回路の各部信号波形を示す図である。は、従来の受光回路の一般的な回路構成を示す図である。は、図３に示す従来の受光回路の各部信号波形を示す図である。

符号の説明

１フォトダイオード
２電流−電圧変換回路
３可変利得増幅器
４バンドパスフィルタ
５オペアンプ
６定電圧源
７パルス変調信号復調回路
８トランジスタ
９プルアップ抵抗
１０出力端子
１１ローパスフィルタ
１２判定回路
１３ＡＧＣ回路
１００判別回路

Claims

入力信号についてノイズと所定の時間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別回路であって、
前記ノイズの周波数より小さく前記所定の時間を挟んで繰り返される信号の１フレームと前記所定の時間とを合わせた周期の逆数より大きいカットオフ周波数を有するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力に応じて前記入力信号がノイズか所定の時間を挟んで繰り返される信号かを判定する判定回路とを備えることを特徴とする判別回路。
可変利得器と、前記可変利得器の出力に基づく信号を入力し、その入力した信号についてノイズと所定の時間を挟んで繰り返される信号とを判別する判別回路と、前記判別回路の判別結果に応じて前記可変利得器のゲインを制御するゲイン制御回路とを備え、
前記判別回路が請求項１に記載の判別回路であることを特徴とする信号処理回路。
前記可変利得器の出力信号に基づく信号を入力するバンドパスフィルタを備え、前記判別回路が前記バンドパスフィルタの出力信号に基づく信号を入力する請求項２に記載の信号処理回路。
前記バンドパスフィルタの出力信号に基づく信号を処理する信号処理部を備える請求項３に記載の信号処理回路。
請求項２〜４のいずれかに記載の信号処理回路を備えることを特徴とする電気機器。