JP3156336B2 - 高周波磁界の復調回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波磁気治療器より
送信される電磁波を復調するための高周波磁界の復調回
路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高周波磁界を人体に照射すること
により血行促進、疲労回復を促す高周波磁気治療器が実
用化されている。この種の高周波磁気治療器の充電器に
おいて、高周波磁界を検知して、治療器本体の電池の有
無を確認する機能が設けられている。従来の充電器にお
いて、その電池の有無を確認する機能を実現している部
分のブロック構成を図２に示す。図中、１は低周波アン
プ回路、２は波形整形回路、３は平滑回路、４はブザー
駆動回路である。低周波アンプ回路１の入力には、アン
テナＡがコンデンサＣを介して結合されている。

【０００３】高周波磁気治療器の本体からは、図３に示
すような高周波磁界が送信されており、充電器では、こ
れをアンテナＡで受信する。この高周波磁界の周波数は
約９メガヘルツで、Ｔ≒１６００（μｓ）の間隔で断続
されている。高周波磁気治療器の本体には、電池の残量
によって高周波磁界のデュティ（ｔ／Ｔ）が変化する機
能が備わっている。高周波磁界の持続時間ｔ（μｓ）は
電池の残量に応じて３段階に変化するようになってお
り、電池の残量が１００％，７０％，５０％のとき、高
周波磁界の持続時間ｔ（μｓ）はそれぞれ３２５，４０
０，４７５（μｓ）となる。

【０００４】アンテナＡで受信された信号ａは、まず、
低周波アンプ回路１で増幅されるが、この回路は、９メ
ガヘルツの高周波には対応できないので、低周波アンプ
回路１を通過した信号は、検波された波形ｂとなる。こ
の波形ｂは、波形整形回路２により整形されて、波形ｃ
となる。そして、平滑回路３により平滑されて、信号ｄ
となる。波形整形回路２は、平滑回路３による平滑出力
として十分なレベルを得るために設けられている。した
がって、アンテナＡで高周波磁界を受信している期間の
み、平滑回路３の出力信号ｄがＨｉｇｈレベルとなり、
ブザー駆動回路４が働き、ブザーＢが鳴る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の高周波磁界の復
調回路では、高周波磁界を受信しているか否かを判定す
ることはできるが、受信信号のデュティを正確に検出す
ることはできなかった。受信信号のデュティを正確に検
出しようとすると、高周波信号を増幅できる高周波アン
プ回路を初段に配置することが必要となる。ところが、
この高周波アンプ回路は、消費電流が非常に大きいとい
う欠点があった。

【０００６】本発明は、上述のような点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、高周波磁界の
復調回路において、高周波磁界のデュティを低消費電流
で検出可能とすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高周波磁界
の復調回路は、上記の課題を解決するために、図１に示
すように、高周波磁界を受信するためのアンテナＡと、
アンテナＡより受信した信号を増幅する低周波アンプ回
路１と、低周波アンプ回路１の増幅出力を波形整形する
第１の波形整形回路２と、第１の波形整形回路２の出力
を平滑する平滑回路３と、平滑回路３の出力により受信
信号の有無を判定する受信判定手段１０と、受信信号の
存在が判定されたときにアンテナＡより受信した信号を
増幅する高周波アンプ回路５と、高周波アンプ回路５の
増幅出力を検波する検波回路６と、検波回路６の検波出
力を波形整形する第２の波形整形回路７と、受信信号の
デュティを検出するデュティ検出回路８と、検出された
デュティに応じた情報を表示する表示回路９とを備える
ことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明にあっては、アンテナＡにより受信した
信号を増幅する高周波アンプ回路５を初段に備えるの
で、受信信号を高周波的に増幅し、そのデュティを正確
に検出することが可能となる。また、従来例と同様に、
低周波アンプ回路１の出力を波形整形・平滑することに
より受信信号の有無を判定し、高周波磁界が受信されて
いるときにのみ、高周波アンプ回路５を動作させること
により、低消費電流で高周波磁界のデュティを検出でき
るものである。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例の回路図である。図
中、１は低周波アンプ回路、２は波形整形回路、３は平
滑回路、４はブザー駆動回路である。低周波アンプ回路
１の入力には、アンテナＡがコンデンサＣを介して結合
されている。アンテナＡにより高周波磁界が受信される
と、低周波アンプ回路１で増幅され、波形整形回路２に
より整形され、平滑回路３により平滑されて、ブザー駆
動回路４が働き、ブザーＢが鳴る。以上の構成及び動作
については、従来例と同様である。

【００１０】次に、５は高周波アンプ回路、６は検波回
路、７は波形整形回路、８はデュティ検出回路、９は表
示回路である。アンテナＡにより受信された高周波信号
は、高周波アンプ回路５で増幅される。次に、高周波ア
ンプ回路５により増幅された高周波信号ｆは、検波回路
６で検波されて、信号ｆのような波形となる。ここで、
信号ｆの立ち上がり時間と立ち下がり時間は同じとなる
ように設計する。次に、この信号ｆを波形整形回路７で
波形整形し、元の信号のデュティを正確に再現する。そ
して、デュティ検出回路８でデュティを読み取り、その
デュティの大小に応じて、表示回路９により電池の残量
を表示する。

【００１１】このように、本発明では、低周波アンプ回
路１と波形整形回路２、平滑回路３及びブザー駆動回路
４よりなる回路により、電池の有無を検出し、電池が有
るときには、ブザーＢを鳴らすと共に、高周波アンプ回
路５を動作させて、検波回路６と波形整形回路７とデュ
ティ検出回路８により高周波信号のデュティを正確に検
出し、表示回路９により表示する。電池が無いときに
は、ブザーＢが鳴らず、高周波アンプ回路５も動作しな
いので、無駄な消費電流は生じない。

【００１２】図４はデュティ検出回路８の第１の構成例
を示している。この回路は、周期的な矩形波のデュティ
を検出する機能を備えている。１１は入力信号波形がＨ
ｉｇｈレベルの間、クロックをカウントする第１カウン
タ、１２は入力信号波形がＬｏｗレベルの間、クロック
をカウントする第２カウンタである。１３は割算回路で
あり、第１カウンタ１１のカウント値Ｘと第２カウンタ
１２のカウント値Ｙの比（Ｙ／Ｘ）を演算する。１４は
表示回路であり、割算回路１３による演算結果を表示す
る。１５はクロック発振回路であり、カウントの基準と
なるクロックを発生し、第１カウンタ１１と第２カウン
タ１２に供給している。このデュティ検出回路では、入
力信号波形がＨｉｇｈレベルの区間の長さを第１カウン
タ１１でカウントし、入力信号波形がＬｏｗレベルの区
間の長さを第２カウンタ１２でカウントする。そして、
割算回路１３で割算を実行し、その結果を表示回路１４
で表示している。

【００１３】この回路構成では、大規模なカウンタが２
つ必要であり、また、割算を演算する論理回路も、かな
り大規模な回路となる。したがって、３段階の電池残量
表示を行う高周波磁気治療器の充電器のように、デュー
ティの絶対値を必要とせず、或る既知の値との大小関係
のみを必要とする用途には、かなり無駄の多い構成であ
った。

【００１４】そこで、１つの共通のカウンタを用いて、
ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの期間の差を測定するこ
とにより、デューティの３段階変化を検出するための回
路構成を図５に示す。図中、２０はカウンタ制御部、２
１は第１ロジック回路、２２は第２ロジック回路、２３
はコントロール回路、２４はカウンタ回路、２５は表示
回路、２６はクロック回路である。図６は前記回路の動
作波形図である。今、入力信号波形が、図６（Ｉ）のよ
うに、Ｈｉｇｈレベルの期間とＬｏｗレベルの期間の比
率が１：３であり、このＨｉｇｈレベルの期間が±２０
％の３段階に変化するものとする。ここで、Ｈｉｇｈレ
ベルの期間が−２０％に変化した状態を（イ）、Ｈｉｇ
ｈレベルの期間が変化しない状態を（ロ）、Ｈｉｇｈレ
ベルの期間が＋３０％に変化した状態を（ハ）とする。
このとき、カウンタ制御部２０の第１ロジック回路２１
で生成される第１ロジック信号Ｊを図６（Ｊ）に示し、
第２ロジック回路２２で生成される第２ロジック信号Ｋ
を図６（Ｋ）に示す。第１ロジック信号Ｊは入力信号Ｉ
の立ち下がりに同期し、４カウント毎に切り替わる。第
２ロジック信号Ｋは、第１ロジック信号Ｊの立ち上がり
に同期して立ち上がり、入力信号Ｉの立ち下がりに同期
して立ち下がる。図６（Ｒ）に示す信号Ｒはリセット信
号であり、第１ロジック信号Ｊの立ち下がりでリセット
され、入力信号Ｉの立ち上がりの２カウント目に立ち上
がり、入力信号Ｉの立ち下がりで、すぐに立ち下がる。
そして、コントロール回路２３において、入力信号Ｉが
Ｌｏｗレベルで第１及び第２ロジック信号Ｊ，ＫがＨｉ
ｇｈレベルのときに、カウンタ回路２４をアップカウン
トさせ、入力信号Ｉと第１ロジック信号ＪがＨｉｇｈレ
ベルで第２ロジック信号ＫがＬｏｗレベルのときに、カ
ウンタ回路２４をダウンカウントさせる。そのためのア
ップ／ダウン信号Ｄとカウントイネーブル信号Ｅがカウ
ンタ回路２４に入力されている。そして、１セットのカ
ウント終了時の値が正であれば状態（イ）、ゼロであれ
ば状態（ロ）、負であれば状態（ハ）となる。

【００１５】この回路では、入力信号のＨｉｇｈレベル
の期間をカウントするカウンタとＬｏｗレベルの期間を
カウントするカウンタを共用することができ、また、デ
ューティを検出するのに、割算回路を必要としないの
で、回路が大幅に小規模化できる。したがって、この回
路をＩＣ化したときに大幅なコストダウンを達成するこ
とができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、高周波磁界の受信信号
を低周波アンプ回路により増幅して、受信信号の有無を
検出するのみならず、高周波アンプ回路により増幅し
て、受信信号のデュティを検出するようにしたので、受
信信号を低周波アンプ回路のみで増幅する従来例に比べ
ると、高周波磁界の受信信号のデュティを正確に検出で
きるという効果があり、また、高周波磁界の受信信号が
検出されたときにのみ、高周波アンプ回路を動作させる
ようにしたので、高周波アンプ回路による消費電流の増
加を防止でき、低消費電流でデュティを検出できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック回路図である。

【図２】従来例の回路図である。

【図３】高周波磁界の信号波形を示す波形図である。

【図４】本発明に用いる第１のデュティ検出回路のブロ
ック図である。

【図５】本発明に用いる第２のデュティ検出回路のブロ
ック図である。

【図６】本発明に用いる第２のデュティ検出回路の動作
波形図である。

【符号の説明】

Ａ アンテナ Ｂ ブザー Ｃ コンデンサ １ 低周波アンプ回路 ２ 第１の波形整形回路 ３ 平滑回路 ４ ブザー駆動回路 ５ 高周波アンプ回路 ６ 検波回路 ７ 第２の波形整形回路 ８ デュティ検出回路 ９ 表示回路 １０ 受信判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−29273（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−252470（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−82057（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03D 1/00 A61N 1/00 - 1/44

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波磁界を受信するためのアンテナ
   と、アンテナより受信した信号を増幅する低周波アンプ
   回路と、低周波アンプ回路の増幅出力を波形整形する第
   １の波形整形回路と、第１の波形整形回路の出力を平滑
   する平滑回路と、平滑回路の出力により受信信号の有無
   を判定する受信判定手段と、受信信号の存在が判定され
   たときにアンテナより受信した信号を増幅する高周波ア
   ンプ回路と、高周波アンプ回路の増幅出力を検波する検
   波回路と、検波回路の検波出力を波形整形する第２の波
   形整形回路と、受信信号のデュティを検出するデュティ
   検出回路と、検出されたデュティに応じた情報を表示す
   る表示回路とを備えることを特徴とする高周波磁界の復
   調回路。