JP4925511B2

JP4925511B2 - リモコン受光装置

Info

Publication number: JP4925511B2
Application number: JP2001033005A
Authority: JP
Inventors: 元次酒井
Original assignee: New Japan Radio Co Ltd
Current assignee: New Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: JP2002238088A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、待機時の消費電力の削減を図ったリモコン受光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７に従来のリモコン受光装置（リモコン受光素子）１００Ａのブロック図を示す。このリモコン受光装置１００Ａは赤外線を透過するクリアモールドでパッケージ化されている。１は赤外線リモコン信号光を集光する集光レンズ、２はそのリモコン信号光を受光して光電変換するホトダイオード、３は大きな利得の第１増幅器（ヘッドＡＭＰ）、４は受光信号から直流光成分を除去する直流光キャンセル回路、５は第２増幅器（２ｎｄＡＭＰ）、６はリモコン信号から副搬送波を取り出すバンドパスフィルタ、８は副搬送波を積分する積分器、９は波形整形用の比較器、１０は出力回路、１１は出力トランジスタである。
【０００３】
リモコンコマンダーから到来した赤外線コマンド信号は、集光レンズ１によりホトダイオード２に集光されそこで電流信号に変換される。変換された電流信号は第１増幅器３により電圧信号に変換されて増幅されるが、直流成分は直流光キャンセル回路４によりキャンセルされる。第１増幅器３の出力信号は第２増幅器５で増幅され、バンドパスフィルタ６に入力してそこで副搬送波が取り出される。取り出された副搬送波は積分器８に入力して積分され更に比較器９に入力して波形整形される。そして、出力回路１０から出力トランジスタ１１を経由して、次段のマイクロコンピュータからなる制御回路（図示せず）に取り込まれ処理される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなリモコン受光装置１００Ａでは、待機時の消費電力を削減する対策として、一般的には低電源電圧化と低消費電流化が採られる。しかし、このリモコン受光装置１００Ａのみにて更なる待機電力の低下を図るには、外部に専用の電源供給手段を設けて待機時に間欠的に動作を行わせる必要があった。
【０００５】
このように従来のリモコン受光装置１００Ａを間欠動作させるためには、電源供給を間欠的に制御する他なく、このため外部に専用の電源制御手段を特別設ける必要があり、コスト高となる問題があった。
【０００６】
また、リモコン受光装置１００Ａは数ｎＡの微少な光電流を検出するために非常に高い利得が必要とされるので、電源ラインのノイズ除去のために電源ラインに抵抗とキャパシタによる１次のローパスフィルタを挿入する必要があるが、この場合には間欠的に電源供給を制御すると所定の電圧に達するまでに遅延時間が発生し、動作時間が増して消費電力の削減効果が不十分になるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、外部に専用の電源制御手段を設けることなく、安価に消費電力削減を実現できるようにしたリモコン受光装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の発明は、リモコン信号を受光するホトダイオードの受光電流を電圧変換して増幅する第１増幅器と、該第１増幅器で増幅された信号を更に増幅する第２増幅器と、該第２増幅器から出力する信号から副搬送波を取り出すバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタから出力する副搬送波を積分する積分器と、該積分器の出力を波形整形する比較器と、該比較器の出力を増幅する出力回路と、前記バンドパスフィルタから出力する前記副搬送波を検出する検出器と、前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記バンドパスフィルタ、および前記検出器に電源を供給する第１スイッチと、前記積分器、前記比較器、および前記出力回路に電源を供給する第２スイッチと、前記検出器が前記副搬送波を検出しないときは、前記第１スイッチを所定時間周期で所定時間だけオンさせる間欠動作を行わせると共に前記第２スイッチをオフにし、前記検出器が前記副搬送波を検出したときは、前記第１および第２スイッチをオンさせる時間制御回路と、を設けて構成した。
第２の発明は、第１の発明において、前記第１スイッチのオフ期間を、リモコン信号の終了を示す信号を除く信号期間より短い時間に設定して構成した。
第３の発明は、第１又は第２発明において、前記第１スイッチのオフ期間を、リモコン信号の信号期間の内の先頭および終了を示す信号を除く期間より短い時間に設定して構成した。
第４の発明は、第１、第２又は第３の発明において、前記第１スイッチのオン期間を、２値のデーターコードの最大の無信号期間より長い期間に設定して構成した。
第５の発明は、第１、第２、第３又は第４の発明において、前記時間制御回路は、前記第１および第２スイッチをオンにさせた後に、前記リモコン信号の信号期間の内の終了を示す信号の期間より長い所定の時間が経過しても前記副搬送波が検出されないときは、前記第１スイッチに前記間欠動作を行わせ、前記第２スイッチをオフさせるよう構成した。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の１つの実施の形態のリモコン受光装置１００のブロック図である。このリモコン受光装置１００は赤外線を透過するクリアモールドでパッケージ化されている。１は赤外線リモコン信号光を集光する集光レンズ、２はリモコン信号光を受光して光電変換するホトダイオード、３は大きな利得の第１増幅器、４は受光信号から直流光成分を除去する直流光キャンセル回路、５は第２増幅器、６は副搬送波を取り出すバンドパスフィルタ、８は積分器、９は波形整形用の比較器、１０は出力回路、１１は出力トランジスタである。以上は図７の構成と同じである。
【００１６】
本リモコン受光装置１００は、さらにバンドパスフィルタ６と積分器８との間に検出器７を介在させ、ここで副搬送波の有無を検出できるようにしている。また、第１増幅器３、第２増幅器５、バンドパスフィルタ６、および検出器７にはスイッチＳＷ１を介して電源が供給され、積分器８，比較器９および出力回路１０にはスイッチＳＷ２を介して電源が供給されるようになっている。１２は発振回路、１３はその発振回路１２で発振した信号の周波数変換を行う分周回路である。
【００１７】
１４は時間制御回路であり、分周回路１３の出力パルスをタイミング信号として入力し、検出器７の検出信号を動作モード切り替え信号として入力して、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を駆動する。すなわち、この時間制御回路１４は、検出器７が副搬送波を検出していないときはスイッチＳＷ１を所定時間周期で所定時間だけオンさせる間欠動作を行わせると共にスイッチＳＷ２を連続オフさせ、検出器７が副搬送波を検出するとスイッチＳＷ１とＳＷ２を連続してオンさせ、さらに所定時間以上副搬送波を検出しなくなるとスイッチＳＷ１に上記した間欠動作を行わせると共にスイッチＳＷ２を連続オフさせるよう切替制御する。
【００１８】
さて、リモコン信号が到来していないときは、バンドパスフィルタ６からは副搬送波は出力しておらず、検出器７はそれを検出できないので、時間制御回路１４は省電力モードに設定される。これにより、スイッチＳＷ１が間欠的にオン／オフし、スイッチＳＷ２が連続オフしている。よって、このとき第１増幅器３、第２増幅器５、バンドパスフィルタ６、および検出器７は間欠的に電源が供給されて間欠動作する。また、積分器８，比較器９および出力回路１０には電源が供給されず、それらは動作しない。
【００１９】
この状態でリモコン信号が到来すると、スイッチＳＷ１がオンになっているタイミング時にバンドパスフィルタ６から副搬送波が出力し検出器７がそれを検出するので、時間制御回路１４が通常動作モードに切り替えられ、スイッチＳＷ１とＳＷ２が連続オン状態に設定され、到来するリモコン信号を受信して増幅し副搬送波を積分し波形整形して出力する通常の動作を行う。
【００２０】
この後、所定時間以上リモコン信号が到来しなくなると、それが検出器７で検出されて、時間制御回路１４が省電力モードに復帰し、スイッチＳＷ１が間欠的にオン／オフする動作に切り替わり、スイッチＳＷ２が連続してオフする。
【００２１】
以上から、本実施形態のリモコン受光装置１００は、リモコン信号未到来の状態ではそのリモコン受光装置１００内において副搬送波検出に必要な回路部分のみに間欠的に電源供給を行う動作のみが実行されるので、リモコン受光装置１００の外部において特別な電源制御手段を設けることなく、安価に消費電力削減を実現できるようになる。
【００２２】
図２は家電製品協会が制定しているリモコン信号のフォーマットである。その構成内容は、信号の先頭を示すマーカーに相当するリーダーと、信号の終了を示すマーカーであるトレーラーに挟まれた部分に、製品を供給する会社の識別のためのカスタムコードＣＯ，Ｃ１、誤送信をチェックするためのパリティーコードＰ、実際のコマンド内容を伝達するデーターコードＤＯ〜Ｄｎが順次配列されている。
【００２３】
１バイトは８ビットであり、１ビットは図３に示すようにＰＷＭ（パルス幅変調）方式により”０”、”１”の判定を行う。ただし、図３に示す３Ｔを２Ｔとする場合もあり、仕様（メーカーや製品、以下同じ）によって異なる。１Ｔの基本パルス幅は家電製品協会では0.35 msec＜１Ｔ＜0.5 msecとしているが。基本的には仕様に応じて任意に設定しており、0.4 msec＜１Ｔ＜0.9 msecが主流である。図４はリーダー部分の家電製品協会のフォーマットであり、先頭を示すマーカーのみ図３の”０”、”１”判定のフォーマットとは区別されている。リモコンコマンダーは以上の１Ｔの基本パルスを３３ＫHz〜４０ＫHzの副搬送波に変調して送信するため、通常１Ｔの間に１３〜２５発のパルスの副搬送波が挿入されることになる。
【００２４】
本実施形態では、トレーラを除いたリーダーから最終バイトまでの時間と、１Ｔと３Ｔによる”０”、”１”判定によるパルス幅に着目し、トレーラを除いたリーダーから最終バイトまでの時間のうち、リモコンのコマンド信号入力時に必ず副搬送波を検出できる時間帯のみスイッチＳＷ１をオンさせる間欠動作によって、大幅な消費電流の削減を図る。
【００２５】
図５はコマンド信号と検出器７の検出出力とスイッチＳＷ１，ＳＷ２の動作のタイミングチャートであり、コマンド信号は一般的に使用されている１コマンドに対して３回の同一コードを時間Ｔ_４のインターバルで送信する状態を表している。コマンド信号が入力していないときは、スイッチＳＷ１は時間Ｔ_２のインターバル毎に時間Ｔ_１だけオンして、その時間Ｔ_１でコマンド信号有無の確認を行う。この図５においては、スイッチＳＷ１が３回目にオンしているときにコマンド信号の入力を確認している。コマンドデーターは１ビットが数十パルスの副搬送波信号により、0.4 msec 〜 0.9 msecのパルス幅をもつバースト信号が数十ビット束になって送信されており、図５ではその８ビット目の信号から検出を開始している。
【００２６】
コマンド信号の入力を検出した検出器７の出力は、時間制御回路１４に入力され、これによりモードが通常モードとなって、スイッチＳＷ１を連続オン、スイッチＳＷ２を連続オンに切り替える。
【００２７】
コマンド信号の入力状態の継続については、検出器７の検出出力を時間制御回路１４で監視することで続けられるが、予め設定した時間Ｔ_３以上コマンド信号の入力が途絶えたとき、時間制御回路１４は省電力モードに戻り、スイッチＳＷ１を間欠動作に、スイッチＳＷ２を連続オフ状態に設定し、次回のコマンド入力に対する待機状態に入る。この時間Ｔ_３は、リモコン信号の終了を示すマーカーであるトレーラーの期間より長く設定されるが、前記のように１コマンドに対して複数回の同一コードを送信するときは、そのインターバル時間Ｔ_４に対して、Ｔ_３＞Ｔ_４に設定される。これにより、Ｔ_４の期間にスイッチＳＷ１，ＳＷ２が復帰することはない。
【００２８】
消費電力の削減率は、図５中の時間Ｔ_１とＴ_２の比率、および図１のスイッチＳＷ１、ＳＷ２で制御される回路部分３〜１０の消費電力、および常時動作状態にある発振回路１２、分周器１３、時間制御回路１４の消費電力により決定される。
【００２９】
図６はデーターを第１バイトから第４バイトまでの４バイトデータとしたときのスイッチＳＷ１の間欠動作のオン時間Ｔ_１とインターバル時間Ｔ_２の時間設定の説明図であり、１Ｔ＝600μsecの時のものである。スイッチＳＷ１のオン時間Ｔ_１の時間設定は、データーおよびリーダーが必ず検波できる時間幅に設定する必要があり、本実施形態ではデーターの最大無信号期間が３Ｔ（図３）、リーダーコードの最大無信号期間が４Ｔ（図４、図６）であるので、ここではその４Ｔ（＝2.4 ｍsec）よりも大きく設定しなければならない（Ｔ_１＞４Ｔ）。このようにオン時間Ｔ_１はＴ_１＞４Ｔであり、且つ３８ＫHzの副搬送波が７パルス入る時間幅を設定した場合のオン時間Ｔ_１は、2.6 msecである。
【００３０】
一方、スイッチＳＷ１のインターバル時間Ｔ_２の時間設定は、４バイトデーターコードの最短時間にリーダーを加算した時間幅Ｔａよりも小さく設定しなければならない（Ｔ_２＜Ｔａ）。４バイトのデーターが最短となるのはすべてのデーターが”０”のときであり、この時間にリーダーコード（0.6 msec×12＝7.2msec）を加算した時間幅Ｔａは、

である。
【００３１】
ここで、Ｔ_２＜Ｔａが成立する時間としてＴ_２＝ 44 msecに設定した場合における間欠動作時での消費電流の低減量を計算する。スイッチＳＷ１により電源供給が制御される回路部分３、５〜７の消費電流を４２０μＡ、スイッチＳＷ２により電源供給が制御される回路８〜１０の消費電流を２００μＡとする。まず、間欠動作時におけるスイッチＳＷ１にかかる回路部分３、５〜７の消費電流の平均値Ｉ１は、
Ｉ１＝ 420 × (2.6/44) ＝ 24.82μＡ
となる。また、常時動作する発振回路１２、分周回路１３、および時間制御回路１４はこれをＣＭＯＳプロセスで設計した場合の平均電流値が１６μＡであるとすると、間欠動作時の消費電流の総和Ｉａは、
Ｉａ＝ 24.82 + 16 ＝ 40.82μＡ
となり、図７に示した従来回路の消費電流を６００μＡとした場合に比べて、間欠動作時での消費電流を７％程度まで削減することが可能となり、大きな低減効果が得られる。
【００３２】
図６は前記のようにデーターのコード長を第１バイトから第４バイトの４バイトとした場合の例であり、バイト数の大小およびリーダーの設定時間の大小により、低減効果は変動する。また、コード長の設定は仕様により異なるため、それぞれの仕様に最適なＴ_１，Ｔ_２が存在するが、これらの設定時間の対応は技術的には時間制御回路の容易な変更にて可能である。
【００３３】
なお、図６の時間幅Ｔａをトレーラーのみならずリーダーをも除いた第１バイトから第４バイトのコード長の時間に変形し、スイッチＳＷ１のインターバル時間Ｔ_２をＴ_２＜Ｔａに設定し、スイッチＳＷ１のオン時間であるＴ_１をＴ_１＞３Ｔに設定することもできる（但し、図３のデーターコードのとき）。
【００３４】
このように設定したときは、図６のリーダーの無信号期間が極端に長いコードを使用する仕様に対しても、消費電力の充分な低減効果を上げることができる。また、この実施形態はデーターコードの”１”を１Ｔ対３Ｔから１Ｔ対２Ｔとする仕様に変更した内容（図６の下段）に対しても有効であり、この場合のＴ_１の設定時間はＴ_１＞２Ｔと短くなり、消費電流の低減効果がより増大する。
【００３５】
更に別の実施形態として、図１のスイッチＳＷ１とＳＷ２を共通として、つまり１個のスイッチで共用し、積分器８、比較器９、出力回路１０をも間欠動作させることができる。この場合は時間制御回路の簡略化は可能となる利点があるが、消費電流の低減効果は前記の場合に比べて若干低下する。
【００３６】
【発明の効果】
以上から本発明によれば、従来のリモコンフォーマットおよびコード長においても、十分な消費電力の低減効果を上げることが出きる。また、本発明はリモコン受光装置内で間欠動作の全てを処理しているため、外部からの制御を一切必要とせず、リモコン受光装置に対する専用の電源制御手段を設ける必要がなく、安価に消費電力の削減を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施形態のリモコン受光装置のブロック図である。
【図２】赤外線リモコンのフォーマットの説明図である。
【図３】データーコードのタイミング図である。
【図４】リーダーコードのタイミング図である。
【図５】図１のリモコン受光装置の動作のタイミングチャートである。
【図６】データー長を４バイトとした場合の動作説明用の波形図である。
【図７】従来のリモコン受光装置のブロック図である。
【符号の説明】
１００，１００Ａ：リモコン受光装置
１：集光レンズ、２：ホトダイオード、３：第１増幅器、４：直流光キャンセル回路、５：第２増幅器、６：バンドパスフィルタ、７：検出器、８：積分器、９：比較器、１０：出力回路、１１：出力トランジスタ、１２：発振回路、１３：分周回路、１４：時間制御回路。

Claims

リモコン信号を受光するホトダイオードの受光電流を電圧変換して増幅する第１増幅器と、
該第１増幅器で増幅された信号を更に増幅する第２増幅器と、
該第２増幅器から出力する信号から副搬送波を取り出すバンドパスフィルタと、
該バンドパスフィルタから出力する副搬送波を積分する積分器と、
該積分器の出力を波形整形する比較器と、
該比較器の出力を増幅する出力回路と、
前記バンドパスフィルタから出力する前記副搬送波を検出する検出器と、
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記バンドパスフィルタ、および前記検出器に電源を供給する第１スイッチと、
前記積分器、前記比較器、および前記出力回路に電源を供給する第２スイッチと、
前記検出器が前記副搬送波を検出しないときは、前記第１スイッチを所定時間周期で所定時間だけオンさせる間欠動作を行わせると共に前記第２スイッチをオフにし、前記検出器が前記副搬送波を検出したときは、前記第１および第２スイッチをオンさせる時間制御回路と、
を設けたことを特徴とするリモコン受光装置。
請求項１に記載のリモコン受光装置において、
前記第１スイッチのオフ期間を、リモコン信号の終了を示す信号を除く信号期間より短い時間に設定したことを特徴とするリモコン受光装置。
請求項１又は２に記載のリモコン受光装置において、
前記第１スイッチのオフ期間を、リモコン信号の信号期間の内の先頭および終了を示す信号を除く期間より短い時間に設定したことを特徴とするリモコン受光装置。
請求項１、２又は３に記載のリモコン受光装置において、
前記第１スイッチのオン期間を、２値のデーターコードの最大の無信号期間より長い期間に設定したことを特徴とするリモコン受光装置。
請求項１、２、３又は４に記載のリモコン受光装置において、
前記時間制御回路は、前記第１および第２スイッチをオンにさせた後に、前記リモコン信号の信号期間の内の終了を示す信号の期間より長い所定の時間が経過しても前記副搬送波が検出されないときは、前記第１スイッチに前記間欠動作を行わせ、前記第２スイッチをオフさせる特徴とするリモコン受光装置。