JP4297182B2 - 受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、受信信号をＦＭ検波すると共に、その検波信号を平滑化することにより基準電圧を生成し、その基準電圧と検波信号とを比較することにより、受信データを表す２値信号を生成する受信装置に関する。

従来、携帯機から制御対象機器へと制御データを無線送信することで、制御対象機器を遠隔操作可能な制御システムとして、例えば、自動車のキーレスエントリシステムのように、制御データの送受信にＦＳＫ変調方式の送／受信装置を使用するものが知られている。

そして、このＦＳＫ変調方式の送／受信装置では、送／受信すべき制御データ（換言すれば２値信号）にて搬送波を周波数変調することにより生成されたＦＭ変調波を送／受信する。

このため、受信装置は、通常、受信信号を一旦中間周波信号に周波数変換し、その中間周波信号をＦＭ検波器にてＦＭ検波することで、受信信号の周波数に対応した電圧信号（検波信号）を生成し、その検波信号を２値信号に波形整形することで、送信装置が搬送波を周波数変調するのに用いた２値信号（換言すれば制御データ）を復元するように構成される（例えば、特許文献１、２等参照）。

また、受信装置において、検波信号を２値化する波形整形回路は、検波信号と基準電圧とを比較することで、検波信号を２値化するように構成されるが、基準電圧を一定電圧にしていると、送信装置側で生成される搬送波の周波数変動や、受信装置側で受信信号を中間周波信号に周波数変換するのに用いた局部発振信号の周波数変動、或いは、検波信号に重畳される雑音成分等の影響を受けて、制御データを正常に復元できないことがある。

このため、波形整形回路には、例えば図９（ａ）に示すように、検波信号を抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなる平滑回路８４にて平滑化することで基準電圧を生成し、その基準電圧と検波信号とを比較器（コンパレータ）８６にて比較することで、２値信号を生成するようにしたものも知られている。

なお、図９（ａ）は、従来の受信装置の概略構成を表す回路図であり、中間周波信号（ＩＦ信号）をＦＭ検波するＦＭ検波器８０の後段にローパスフィルタ（ＬＰＦ）８２を設けて、検波信号から高周波ノイズ成分を除去し、そのノイズ除去後の検波信号を２系統に分離して、一方を、入力抵抗Ｒ１０を介してコンパレータ８６に入力し、他方を、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなる平滑回路８４を介してコンパレータ８６に入力するようにされている。
特開２００５−２３６５５６号公報 特開２００６−２０３６１４号公報

ところで、上記のように検波信号を平滑化して基準電圧を生成するようにした場合、平滑回路８４の時定数を大きくすれば、基準電圧のリップルを小さくして、検波信号の２値化を安定して行うことができる。

しかし、検波信号の２値化を安定して行うために、平滑回路８４の時定数を大きくすると、送信装置からの送信電波の受信を開始してから、基準電圧が検波信号に対応した電圧値になるのに時間がかかり、データを正常に復元できるまでの応答時間が長くなるという問題がある。

また、図９（ｂ）に示すように、ＦＭ検波器８０は、受信信号（詳しくはＩＦ信号）の周波数に応じて電圧値が変化する検波信号を出力することから、ＦＭ検波器８０にてＦＭ検波可能な周波数帯域（ＩＦ帯域）内に妨害波が存在すると、ＦＭ検波器８０から出力される検波信号は、受信対象信号のみを検波したときの検波信号に比べて、電圧値（検波電圧）が一時的に上昇或いは低下する。

そして、このように検波電圧が妨害波により一時的に上昇或いは低下すると、基準電圧も同様に変動するので、その後、妨害波が消滅しても、速やかにデータ受信を開始することができないという問題が生じる。

つまり、妨害波の周波数が受信対象信号よりも低いときには、検波信号が、受信対象信号に対応した正規の電圧値よりも低くなり、これに応じて基準電圧も低下する。そして、この場合には、図９（ｃ）に示すように、妨害波が消滅して、検波信号が受信対象信号に対応した電圧値に復帰しても、基準電圧は、平滑回路８４の時定数によって緩やかに上昇するので、検波信号が受信データに対応してハイ、ロー、ハイ…とレベル変動しても、基準電圧が検波信号の電圧変動領域内に上昇する迄の間、コンパレータ８６からの出力はハイレベルに固定されてしまう。

また、妨害波の周波数が受信対象信号よりも高いときには、検波信号が、受信対象信号に対応した正規の電圧値よりも高くなり、これに応じて基準電圧も上昇する。そして、この場合には、図９（ｂ）に示すように、妨害波が消滅して、検波信号が受信対象信号に対応した正規の電圧に復帰しても、基準電圧は、平滑回路８４の時定数によって緩やかに低下するので、検波信号が受信データに対応してロー、ハイ、ロー…とレベル変動しても、基準電圧が検波信号の電圧変動領域内に低下する迄の間、コンパレータ８６からの出力はローレベルに固定されてしまう。

また、送信装置からの送信電波を受信していないときには、ＦＭ検波器８０からの出力は低レベルとなることから、その後、送信装置からの送信電波の受信を開始したときには、図９（ｃ）に示した低周波の妨害波が消失した場合と同様、基準電圧が検波信号の電圧変動領域内に上昇する迄の間、コンパレータ８６からの出力がハイレベルに固定されてしまい、データを正常に復元できるまでの応答時間が長くなる。

一方、こうした問題は、平滑回路８４の時定数を小さくすれば解消できる。しかし、平滑回路８４の時定数を小さくすると、基準電圧の電圧変動（リップル）が大きくなって、検波信号に重畳されたノイズの影響を受け易くなり、２値信号（データ）を精度よく復元できなくなるという問題が生じる。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、受信信号をＦＭ検波した検波信号から基準電圧を生成し、その基準電圧と検波信号とを比較することにより２値信号（データ）を復元する受信装置において、その復元精度を低下させることなく、受信開始時若しくは妨害波消滅後に２値信号の復元（データ受信）を速やかに開始できるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の受信装置においては、ＦＭ検波器が、受信信号をＦＭ検波し、平滑回路が、その検波信号を平滑化することにより基準電圧を生成し、比較器が、その基準電圧と検波信号とを比較することで送信装置からの送信データに対応した２値信号を復元する。また、本発明の受信装置には、電位差制限手段が設けられており、この電位差制限手段により、基準電圧と検波信号との電位差が、設定電圧以下に制限される。

このため、本発明の受信装置によれば、送信装置からの送信信号の受信を開始したときや、検波信号に重畳されていた妨害波が消滅したときに、検波信号が受信対象信号に対応した電圧値に急変して、平滑回路の動作によって、基準電圧を検波信号の電圧変化に追従させることができなくなっても、電位差制限手段が、基準電圧と検波信号との電位差が設定電圧以下となるよう基準電圧を検波信号に追従させることになる。

よって、本発明の受信装置によれば、受信開始時或いは妨害波消滅時に受信信号を２値化して２値信号（データ）を復元できるようになる迄の応答時間を短縮して、データ受信を速やかに開始できるようになる。

また、基準電圧と検波信号との電位差が設定電圧以下であるときには、基準電圧は、平滑回路により生成されることになるので、従来装置と同様、平滑回路の時定数を大きくすることにより、通常受信時に用いる基準電圧のリップルを抑えて、２値信号（データ）の復元精度を確保することができる。

ここで、電位差制限手段が検波信号と基準電圧との電位差を制御するのに用いる設定電圧は、ＦＭ検波器にて受信対象信号をＦＭ検波したときに得られる検波信号の電圧変動幅に基づき設定される。

これは、検波信号と基準電圧との電位差がこの電圧変動幅よりも大きくなると、受信開始時或いは妨害波消滅時に、検波信号が受信対象信号に対応した電圧値に復帰してから、基準電圧がその検波信号の電圧変動幅の間の電圧値となって検波信号を２値化できるようになるまでの応答時間が長くなってしまうためである。

そして、この応答時間をより確実に短縮するには、設定電圧には、ＦＭ検波器にて受信対象信号をＦＭ検波したときに得られる検波信号の電圧変動幅よりも小さい電圧値を設定することが望ましく、例えば、平滑回路にて生成される基準電圧のリップルが検波信号の電圧変動幅の１０％程度であるとすると、設定電圧を、検波信号の電圧変動幅の０．５５〜０．７倍程度の電圧値に設定するとよい。

つまり、検波信号が受信対象信号のみを検波した信号である場合、その検波信号を、時間的歪を生じることなく正確に２値化するには、基準電圧には、検波信号のロー／ハイの中心電圧を設定すればよく、上記設定電圧には、検波信号の電圧変動幅の２分の１の電圧値を設定するとよいことになる。

しかし、平滑回路にて実際に生成される基準電圧には、リップルがあり、一定電圧とはならないので、上記設定電圧に、受信対象信号の検波信号の電圧変動幅の２分の１の電圧値を設定すると、通常受信時に平滑回路にて生成される基準電圧の変動をも制限してしまうことになる。

このため、受信対象信号の検波信号の電圧変動幅をＶｓ、通常受信時に平滑回路にて生成される基準電圧の変動幅（リップル）をＶｒ、上記設定電圧をＶｏとした場合、設定電圧Ｖｏは、「Ｖｓ＞Ｖｏ≧（Ｖｓ／２＋Ｖｒ／２）」となるように設定することが望ましく、基準電圧のリップルＶｒが電圧変動幅Ｖｓの１０％程度であれば、設定電圧Ｖｏとして、上記のように電圧変動幅Ｖｓの０．５５〜０．７倍程度の電圧値を設定するとよい。

次に、請求項２に記載の受信装置においては、電位差制限手段が、電位差が設定電圧を越えたか否かを判定する判定手段と、比較器への検波信号の入力ラインと、比較器への基準電圧の入力ラインとの間に設けられた第１スイッチとから構成される。そして、第１スイッチは、判定手段の判定結果に応じて、電位差が設定電圧を越えているときに、オン状態に切り換えられて、上記各入力ライン間を導通させる。

従って、この受信装置によれば、第１スイッチを介して上記各入力ライン間を導通させることにより、検波信号と基準電圧との電位差を設定電圧以下に制限することができる。
また、請求項３に記載の受信装置においては、電位差制限手段が、電位差が設定電圧を越えたか否かを判定する判定手段と、比較器への基準電圧の入力ラインと、電源ライン又はグランドラインとの間に設けられた第２スイッチとから構成される。そして、第２スイッチは、判定手段の判定結果に応じて、電位差が設定電圧を越えているときに、オン状態に切り換えられて、基準電圧の入力ラインに電源電圧又はグランド電圧を印加する。

従って、この受信装置によれば、第２スイッチを介して基準電圧の入力ラインに電源電圧又はグランド電圧を印加することで、基準電圧を急速に増加又は減少させて、検波信号と基準電圧との電位差を設定電圧以下に制限することができる。

なお、請求項３に記載の受信装置を実際に構成する場合、比較器への基準電圧の入力ラインと電源ラインとの間に第２スイッチを設け、検波信号が基準電圧よりも設定電圧以上高くなったときに、第２スイッチをオン状態に切り換えて、基準電圧を電源電圧にて急上昇させるようにすれば、図９（ｃ）に示したように受信対象信号よりも周波数が低い妨害波が消滅したときや、送信装置からの送信信号の受信を開始したときの応答時間を短縮することができる。

また、比較器への基準電圧の入力ラインとグランドラインとの間に第２スイッチを設け、検波信号が基準電圧よりも設定電圧以上低くなったときに、第２スイッチをオン状態に切り換えて、基準電圧をグランド電圧にて急低下させるようにすれば、図９（ｄ）に示したように受信対象信号よりも周波数が高い妨害波が消滅したときの応答時間を短縮することができる。

このため、請求項３に記載の受信装置を実際に構成する場合には、基準電圧の入力ラインと電源ラインとの間、及び、基準電圧の入力ラインとグランドラインとの間、の何れか一方に第２スイッチを設けて、上記のように第２スイッチをオン／オフさせるようにしてもよいが、より好ましくは、基準電圧の入力ラインと電源ライン及びグランドラインとの間にそれぞれ第２スイッチを設け、各第２スイッチを上記のようにそれぞれオン／オフさせるようにするとよい。つまりこのようにすれば、受信開始時及び妨害波の消滅時にデータを受信できるようになるまでの応答時間をより確実に短縮することができるようになる。

次に、請求項４に記載の受信装置においては、判定手段が、電位差の判定に用いる設定電圧を変更可能に構成されている。従って、この受信装置によれば、受信対象信号の周波数変動幅が異なるシステムであっても、その受信対象信号をＦＭ検波器にてＦＭ検波したときに生じる電圧変動幅に応じて設定電圧を変更することで、検波信号を応答遅れなく正確に２値化することができるようになる。

一方、請求項５に記載の受信装置においては、電位差制限手段が、比較器への検波信号の入力ラインと、比較器への基準電圧の入力ラインとの間に設けられたダイオードにて構成される。

従って、この受信装置においては、ダイオードのアノードを検波信号の入力ラインに接続し、ダイオードのカソードを基準電圧の入力ラインに接続するようにすれば、検波信号が基準電圧よりもダイオードの順方向電圧（所謂Ｖｆ：約０．６Ｖ）以上高くなったときに、ダイオードを介して検波信号の入力ラインから基準電圧の入力ラインへと電流が流れ、各入力ライン間の電位差がダイオードの順方向電圧以下に制限されることになる。

また、ダイオードのカソードを検波信号の入力ラインに接続し、ダイオードのアノードを基準電圧の入力ラインに接続するようにすれば、検波信号が基準電圧よりもダイオードの順方向電圧（所謂Ｖｆ：約０．６Ｖ）以上低くなったときに、ダイオードを介して基準電圧の入力ラインから検波信号の入力ラインへと電流が流れ、各入力ライン間の電位差がダイオードの順方向電圧以下に制限されることになる。

よって、請求項５に記載の受信装置によれば、設定電圧はダイオードの順方向電圧Ｖｆに固定されるものの、従来装置にダイオードを追加するだけで、検波信号と基準電圧との電位差を設定電圧以下に制限して、受信開始時或いは妨害波消滅時にデータ受信を速やかに開始することができるようになる。

なお、電位差制限手段としてのダイオードは、検波信号の入力ラインにアノードが接続されるものと、基準電圧の入力ラインにアノードが接続されるものとの何れか一つにしてもよいが、より好ましくは、これら２つのダイオードを設けるようにするとよい。そして、このようにすれば、受信開始時及び妨害波の消滅時にデータを受信できるようになるまでの応答時間をより確実に短縮することができるようになる。

次に、請求項６に記載の受信装置によれば、ＦＭ検波器から出力される検波信号を増幅して平滑回路及び比較器に出力する増幅回路が備えられており、しかもこの増幅回路は、増幅率を変更可能に構成されている。

従って、この受信装置によれば、受信対象信号の周波数変動幅が異なるシステムで使用することにより、ＦＭ検波器にて受信対象信号をＦＭ検波した際に得られる検波信号の電圧変動幅が、システム毎に異なる電圧値になったとしても、増幅回路の増幅率をシステム毎に変更することで、検波信号の電圧変動幅をシステム間で一致させることができる。

よって、請求項６に記載の受信装置によれば、請求項４に記載の受信装置と同様、受信対象信号の周波数変動幅が異なるシステムであっても、検波信号を応答遅れなく正確に２値化することができるようになる。

なお、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明と組み合わせて、当該受信装置を使用するシステムに応じて、増幅回路の増幅率と判定手段における設定電圧とを適宜変更するようにしてもよい。

以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態の受信装置全体の構成を表すブロック図である。
本実施形態の受信装置は、例えば、自動車のキーレスエントリシステムの車載装置に組み込まれ、車両乗員が所持する携帯機から送信された送信電波を受信し、その受信信号から、携帯機固有の識別コードやドアのロック／アンロックを指示する指令コード等からなる制御データを復元するのに使用されるものである。

そして、本実施形態の受信装置は、スーパーへテロダイン方式の受信装置であり、図１に示すように、携帯機からの送信電波を受信するアンテナ２と、このアンテナ２からの受信信号のうち、携帯機からの送信信号に対応した周波数の信号のみを選択的に通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４と、このＢＰＦ４を通過した受信信号を増幅する増幅回路６と、この増幅回路６にて増幅された受信信号と発振回路８から出力される一定周波数の発振信号と混合することにより、受信信号を一定周波数（例えば、１０．７ＭＨｚ）の中間周波信号（ＩＦ信号）に周波数変換するミキサ１０と、このミキサ１０にて周波数変換されたＩＦ信号のみを選択的に通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２と、このＢＰＦ１２を通過したＩＦ信号を増幅する増幅回路１４と、を備える。

そして、この増幅回路１４にて増幅されたＩＦ信号は、移相器１５に入力されて位相調整されると共に、この位相調整後の信号と共に検波器１６に入力されることにより、ＦＭ検波される。つまり、移相器１５及び検波器１６は、クアドラチャ方式のＦＭ検波器を構成しており、検波器１６からは、ＩＦ信号の周波数に対応した電圧信号が、検波信号として出力されることになる。

そして、この検波信号は、高周波ノイズ成分を除去するためのローパスフィルタ（ＬＰＦ）１８を通って、波形整形回路２０に入力され、波形整形回路２０にて、制御データに対応した２値信号に変換（２値化）されて、ドアのロック／アンロックを制御する制御装置に出力される。

次に、図２は、この波形整形回路２０の構成を表す回路図である。
図２に示すように、本実施形態の波形整形回路２０は、ＬＰＦ１８を通過した検波信号を増幅する増幅回路（ゲインアンプ）２２と、ゲインアンプ２２にて増幅された検波信号を平滑化して２値化用の基準電圧を生成する平滑回路２４と、この基準電圧とゲインアンプ２２にて増幅された検波信号とを比較することで検波信号を２値化する比較器（コンパレータ）２６と、コンパレータ２６に入力される検波信号と基準電圧との電位差を設定電圧以下に制限する電位差制限回路３０と、から構成されている。

ここで、ゲインアンプ２２は、オペアンプＯＰ１の反転入力端子を、抵抗Ｒ２を介してグランドラインに接地すると共に、その反転入力端子と出力端子とを、抵抗Ｒ３を介して接続し、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に検波信号を入力することで、検波信号を一定の増幅率（１＋Ｒ３／Ｒ２）で増幅する非反転増幅回路にて構成されている。

また、コンパレータ２６もオペアンプにて構成されており、検波信号を非反転入力端子に受け、基準電圧を反転入力端子に受けることにより、検波信号が基準電圧よりも高いときにハイレベル、検波信号が基準電圧以下であるときローレベルとなる２値信号を生成する。

また、平滑回路２４は、図９（ａ）に示した従来装置と同様、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなる積分回路にて構成されており、抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の容量とで決まる一定の時定数にて検波信号を積分することで、基準電圧を生成する。

また次に、電位差制限回路３０は、
・コンパレータ２６への検波信号の入力ラインと、コンパレータ２６への基準電圧の入力ラインとの間に設けられ、これら各入力ライン間を導通／遮断するスイッチ３２と、
・コンパレータ２６への検波信号の入力ラインに負極側が接続された電圧源３３を介して、検波信号を取り込み、その取り込んだ信号の電圧値と基準電圧とを比較することで、基準電圧が、検波信号に電圧源３３の発生電圧を加えた電圧値よりも高い場合に、ハイレベルの信号を出力するコンパレータ３４と、
・コンパレータ２６への検波信号の入力ラインに正極側が接続された電圧源３５を介して、検波信号を取り込み、その取り込んだ信号の電圧値と基準電圧とを比較することで、基準電圧が、検波信号から電圧源３５の発生電圧を減じた電圧値よりも低い場合に、ハイレベルの信号を出力するコンパレータ３６と、
・上記各コンパレータ３４、３６の出力の論理和をとることにより、上記各コンパレータ３４、３６の出力の何れか一方がハイレベルになったときに、ハイレベルの信号を出力して、スイッチ３２を導通させるＯＲ回路３８と、
から構成されている。

このため、本実施形態の受信装置によれば、図３（ａ）に示すように、受信対象信号よりも低周波の妨害波が消滅したときや、携帯機からの送信電波の受信を開始したときに、検波信号の電圧値が急上昇して、基準電圧が、検波信号の電圧値に電圧源３３の電圧値（設定電圧Ｖｏ）を加えた電圧よりも高くなるか（図に示す時点ｔ０）、或いは、図３（ｂ）に示すように、受信対処宇信号よりも高周波の妨害波が消滅したときに、検波信号の電圧値が急降下して、基準電圧が、検波信号の電圧値から電圧源３５の電圧値（設定電圧Ｖｏ）を減じた電圧よりも低くなると（図に示す時点ｔ０）、スイッチ３２が導通して、基準電圧が検波信号の電圧値となるように平滑回路２４のコンデンサＣ１が急速に放電又は放電されることになる。

よって、本実施形態の受信装置によれば、電位差制限回路３０の動作によって、コンパレータ２６に入力される検波信号と基準電圧との電位差（基準電圧−検波信号、検波信号−基準電圧）が、電圧源３３、３５の発生電圧で決まる設定電圧Ｖｏ以下に制限されることになり、受信開始時或いは妨害波消滅時に、制御データを正常に受信できるようになるまでの応答時間を短縮して、データ受信を速やかに開始できるようになる。

また、本実施形態の受信装置によれば、基準電圧と検波信号との電位差が設定電圧Ｖｏ以下であるときには、基準電圧は、従来装置と同様、平滑回路２４により生成されることになるので、平滑回路２４の時定数を大きくすることにより、通常受信時に用いる基準電圧のリップルを抑えて、２値信号（データ）の復元精度を確保することができる。

なお、本実施形態において、電圧源３３、３５の発生電圧（換言すれば設定電圧Ｖｏ）は、通常受信時に平滑回路２４にて生成される基準電圧のリップルが、受信対象信号の検波信号の電圧変動幅Ｖｓの１０％程度であると想定して、その電圧変動幅Ｖｓの略０．６倍（０．６Ｖｓ）となるように設定されている（図３参照）。

また、本実施形態においては、電位差制限回路３０が本発明の電位差制限手段に相当し、その内、電圧源３３、コンパレータ３４、電圧源３５、コンパレータ３６、及びＯＲ回路３８が、本発明の判定手段に相当し、スイッチ３２が、本発明の第１スイッチに相当する。

そして、このスイッチ３２は、半導体スイッチでも、通電によりオン状態に切り換え可能なリレーのようなスイッチであってもよい。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
［変形例１］
例えば、上記実施形態では、電位差制限回路３０において、電位差の判定に用いる設定電圧Ｖｏは、単に電圧源３３、３５を用いて生成するものとして説明したが、設定電圧Ｖｏは、電池のような電圧源３３、３５を必ずしも使用する必要はなく、例えば、図４に示すように、コンパレータ３４、３６への検波信号の入力ラインに、それぞれ、抵抗Ｒ４、Ｒ５を設け、各抵抗Ｒ４、Ｒ５のコンパレータ３４、３６側に、電流を流し出す定電流源４２と電流を引き込む定電流源４４を設けるようにしてもよい。

そして、このようにすれば、抵抗Ｒ４には、コンパレータ３４側から検波信号の入力側へと定電流が流れて、コンパレータ３４への検波信号の入力電位は、コンパレータ２６に入力される検波信号よりも抵抗Ｒ４での電圧降下分だけ高くなり、逆に、抵抗Ｒ５には、検波信号の入力側からコンパレータ３４へと定電流が流れて、コンパレータ３６への検波信号の入力電位は、コンパレータ２６に入力される検波信号よりも抵抗Ｒ５での電圧降下分だけ低くなる。

よって、図４に示す変形例１の電位差制限回路３０によれば、抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ５の両端に設定電圧Ｖｏを発生させて、検波信号と基準電圧との電位差（基準電圧−検波信号、検波信号−基準電圧）を設定電圧Ｖｏ以下に制限することができるようになり、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
［変形例２］
また、上記実施形態では、コンパレータ２６への検波信号の入力ラインと基準電圧の入力ラインとの間にスイッチ３２を設け、このスイッチ３２を導通（オン）させることにより、検波信号と基準電圧との電位差を設定電圧Ｖｏ以下に制限するものとして説明したが、例えば、図５に示すように、スイッチ３２に代えて、エミッタがグランドラインに接地されたＮＰＮ型のトランジスタＴＲ１と、コンパレータ３４の出力とトランジスタＴＲ１のベースを接続する抵抗Ｒ６と、エミッタが電源ラインに接続されたＰＮＰ型のトランジスタＴＲ２と、コンパレータ３６の出力とトランジスタＴＲ２のベースを接続する抵抗Ｒ７とを設け、各トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のコレクタを、コンパレータ２６への基準電圧の入力ラインに接続すると共に、上記実施形態に対しコンパレータ３６の出力レベルを反転させるようにしてもよい。

つまり、このようにすれば、基準電圧が検波信号に設定電圧Ｖｏを加えた電圧値よりも高くなると、コンパレータ３４の出力（ハイレベル）によりトランジスタＴＲ１がオン状態に切り換えられて、平滑回路２４のコンデンサＣ１が放電され、逆に、基準電圧が検波信号から設定電圧Ｖｏを減じた電圧値よりもよりも低くなると、コンパレータ３４の出力（ローレベル）によりトランジスタＴＲ２がオン状態に切り換えられて、平滑回路２４のコンデンサＣ１が電源電圧により充電されることになる。

この結果、図５に示す変形例２の電位差制限回路３０によれば、基準電圧と検波信号との電位差が設定電圧Ｖｏを越えると、コンパレータ２６への基準電圧の入力ラインに電源電圧若しくはグランド電圧が印加されて、基準電圧と検波信号との電位差（基準電圧−検波信号、検波信号−基準電圧）が設定電圧Ｖｏ以下に制限されることになり、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
［変形例３］
また次に、電位差制限回路３０は、図６に示すように、２つのダイオードＤ１、Ｄ２にて構成してもよい。

つまり、図６に示す電位差制限回路３０において、一方のダイオードＤ１は、アノードがコンパレータ２６への検波信号の入力ラインに接続され、カソードがコンパレータ２６への基準電圧の入力ラインに接続されているため、基準電圧が検波信号よりもダイオードＤ１の順方向電圧Ｖｆ（約０．６Ｖ）以上低くなったときに、ダイオードＤ１に電流が流れて、基準電圧と検波信号との電位差（検波信号−基準電圧）を、ダイオードＤ１の順方向電圧Ｖｆ以下に制限することができる。

また、図６に示す電位差制限回路３０において、他方のダイオードＤ２は、アノードがコンパレータ２６への基準電圧の入力ラインに接続され、カソードがコンパレータ２６への検波信号の入力ラインに接続されているため、基準電圧が検波信号よりもダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆ以上高くなったときに、ダイオードＤ２に電流が流れて、基準電圧と検波信号との電位差（基準電圧−検波信号）を、ダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆ以下に制限することができる。

よって、図６に示す変形例３の電位差制限回路３０においても、基準電圧と検波信号との電位差（基準電圧−検波信号、検波信号−基準電圧）を設定電圧Ｖｏ（＝Ｖｆ）以下に制限することができるようになり、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、図６に示す電位差制限回路３０において、ダイオードＤ１、Ｄ２のうち、何れか一方のみを設けるようにしてもよい。
つまり、ダイオードＤ１を設けた場合には、検波信号が基準電圧よりも高いときの電位差を設定電圧Ｖｏ（＝Ｖｆ）以下に制限することができることから、受信対象信号よりも高周波の妨害波が消滅したときに、基準電圧を検波信号に追従させて、そのときの応答時間を短縮することができ、逆に、ダイオードＤ２を設けた場合には、基準電圧が検波信号よりも高いときの電位差を設定電圧Ｖｏ（＝Ｖｆ）以下に制限することができることから、受信開始時や受信対象信号よりも低周波の妨害波が消滅したときに、基準電圧を検波信号に追従させて、そのときの応答時間を短縮することができる。

また、同様に、上記実施形態や変形例１、２においても、２つのコンパレータ３４、３６のうち、何れか一方のコンパレータを用いて、検波信号と基準電圧との電位差（基準電圧−検波信号、又は、検波信号−基準電圧）を設定電圧Ｖｏ以下に制限するようにしてもよい。
［変形例４］
一方、上記実施形態及び変形例１〜３では、設定電圧Ｖｏは一つの固定値であるものとして説明したが、例えば、図７に示すように、上記実施形態の電圧源３３、３５に代えて、発生電圧の異なる一対の電圧源５１、５２、及び、５５、５６をそれぞれ設け、これら一対の電圧源５１、５２、及び、５５、５６のうち、何れの電圧源を使用するかを、切換スイッチ５４、５８を介して、変更できるようにしてもよい。

そして、このようにすれば、例えば、自動車のキーレスエントリシステムと、このキーレスエントリシステムとは異なる周波数変動幅で搬送波を周波数変調する他のシステム（具体的には、タイヤ空気圧モニタシステム等）とで、受信装置を共用することができるようになり、受信装置の用途を拡大することができる。

なお、設定電圧Ｖｏを変更可能な電圧源の個数は３個以上にしてもよく、或いは、可変電圧源を用いて、任意の電圧値を設定電圧Ｖｏとして設定できるようにしてもよい。
［変形例５］
また、変形例４と同様に、本発明の受信装置を複数のシステムで利用できるようにするには、例えば、図８に示すように、ゲインアンプ２２を構成するオペアンプＯＰ１の反転入力端子と出力端子との間の帰還経路に接続される抵抗（上記実施形態の抵抗Ｒ３）を、複数（図では２つ）の抵抗Ｒ８、Ｒ９にて構成し、切換スイッチ６０を介して、その複数の抵抗Ｒ８、Ｒ９の何れか一つを帰還経路に選択的に接続できるようにしてもよい。

つまり、このようにすれば、抵抗Ｒ８、Ｒ９を用いて、ゲインアンプ２２の利得を変更することができ、その変更可能な利得（換言すれば抵抗Ｒ８、Ｒ９の抵抗値）を適宜調整しておくことによって、受信対象信号をＦＭ検波したときに得られる検波信号の電圧変動幅を、異なるシステム間で一致させて、後段の電位差制限回路３０にて、検波信号と基準電圧との電位差を適正に制御できるようになる。

実施形態の受信装置全体の構成を表すブロック図である。 実施形態の波形整形回路の構成を表す回路図である。 実施形態の波形整形回路の動作を表す説明図である。 変形例１の電位差制限回路の構成を表す回路図である。 変形例２の電位差制限回路の構成を表す回路図である。 変形例３の電位差制限回路の構成を表す回路図である。 変形例４の電位差制限回路の構成を表す回路図である。 変形例５のゲインアンプの構成を表す回路図である。 従来の受信装置の構成及びその問題を説明する説明図である。

符号の説明

２…アンテナ、４，１２…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、６，１４…増幅回路、８…発振回路、１０…ミキサ、１５…移相器、１６…検波器、１８…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２０…波形整形回路、２２…ゲインアンプ、ＯＰ１…オペアンプ、２４…平滑回路、２６…比較器（コンパレータ）、３０…電位差制限回路、３２…スイッチ、３３，３５…電圧源、３４，３６…コンパレータ、３８…ＯＲ回路、４２，４４…定電流源、ＴＲ１，ＴＲ２…トランジスタ、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード、５１，５２，５５，５６…電圧源、５４，５８，６０…切換スイッチ、Ｒ１〜Ｒ１０…抵抗、Ｃ１…コンデンサ、８０…ＦＭ検波器、８２…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、８４…平滑回路、８６…コンパレータ。

Claims (6)

1. 受信信号をＦＭ検波するＦＭ検波器と、
   該ＦＭ検波器から出力される検波信号を平滑化して基準電圧を生成する平滑回路と、
   該平滑回路にて生成された基準電圧と前記ＦＭ検波器から出力される検波信号とを比較することで前記検波信号を２値化する比較器と、
   を備えた受信装置において、
   前記検波信号と前記基準電圧との電位差を、前記ＦＭ検波器にて受信対象信号をＦＭ検波したときに得られる検波信号の電圧変動幅に基づき設定された設定電圧以下に制限する電位差制限手段を設けたことを特徴とする受信装置。
2. 前記電位差制限手段は、
   前記電位差が設定電圧を越えたか否かを判定する判定手段と、
   前記比較器への検波信号の入力ラインと、前記比較器への基準電圧の入力ラインとの間に設けられ、前記判定手段の判定結果に応じて、前記電位差が設定電圧以下であるときオフ状態、前記電位差が設定電圧を越えるとオン状態に切り換えられる第１スイッチと、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記電位差制限手段は、
   前記電位差が設定電圧を越えたか否かを判定する判定手段と、
   前記比較器への基準電圧の入力ラインと、電源ライン又はグランドラインとの間に設けられ、前記判定手段の判定結果に応じて、前記電位差が設定電圧以下であるときオフ状態、前記電位差が設定電圧を越えるとオン状態に切り換えられる第２スイッチと、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
4. 前記判定手段は、前記電位差の判定に用いる設定電圧を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の受信装置。
5. 前記電位差制限手段は、
   前記比較器への検波信号の入力ラインと、前記比較器への基準電圧の入力ラインとの間に設けられたダイオードからなることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
6. 前記ＦＭ検波器から出力される検波信号を増幅して前記平滑回路及び前記比較器に出力する増幅回路を備え、該増幅回路は、増幅率を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の受信装置。

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