JPH02171041A - 遠隔制御受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、通報として用いられるパルス系列が適当に選
択された搬送波信号上での変調の後に、送信機から１個
又はそれ以上の受信機へ伝送される遠隔制御システムに
−ａ的に関連する。この送信機はユーザによって操作さ
れ得る手持ちユニ・ノドの一部を普通は形成し、一方受
信機は操作されるべき装置の一部を形成する。これはオ
ーディオ装置、ビデオ装置その他であり得る。今日では
、赤外光線が普通に搬送波信号として用いられる。

本発明はもっと詳細には遠隔制御システム中で用いられ
る受信機に関連する。

簡略化のために、以下遠隔制御システムを１々Ｃシステ
ムと呼び、そこに使用される送信機をＲＣ送信機と呼び
、受信機をＲＣ受信機と呼ぶ。

〔従来技術〕

遠隔制御システムにおいては、ｌ？ｃ送信機はユーザに
よる関連する要求の後にパルスの系列の形で通報を供給
する通報発生器を具える。ＩｌＣ受信機へのこれらのパ
ルスの伝送は照射される赤外光線が系列中のパルスによ
り変調されるフォトダイオード回路を含む赤外線変調回
路によって保証される。

ＲＣ受信機もフォトダイオード回路を備える。それは赤
外光線を受信し且つそれを通って流れる電流を変調する
。かくして変調されたこの電流は。

それから原始の通報を再び供給する信号処理回路内で処
理される。

上述のＲＣ送信機とＲＣ受信機との態様は、１９８５年
３月２２０付のフィリップス電子部品及び材料の技術刊
行物１６７の「低電力遠隔制御ＩＲ送信機及び受信機前
置増幅器」に広範に記述されている。より詳細には、こ
の既知のＲＣ受信機中の信号処理回路は情報信号入力端
子を有し、その端子はフォトダイオード回路の陽極へ接
続され、且つ接地電位へ接続された直流基準電圧入力端
子へ接続される。

２つの入力端子は共振回路の一部を形成するインダクタ
ンスによって一緒に接続される。フォトダイオード回路
の陰極は直流供給源の正端子へ接続される。このフォト
ダイオード回路は逆バイアス形の回路であり、すなわち
、直流供給源と接地との間で逆バイアスされるよう意図
される。この形のフォトダイオード回路を通り流れる電
流であり入射赤外光線によって変調された電流は供給源
から回収される。この既知のＲＣ受信機中のダイオード
回路は従ってその抵抗値が入射光線の強度に依存する可
変抵抗器と考えることができる。

これらの既知のＲＣ受信機は、所望の供給電圧なかんず
＜ＲＣ受信機が普通に電源から構成される装置内で用い
られる。

これらの既知のＲＣ受信機が高品質を有するとはいえ、
電池の寿命は承認し難く短いと思われるので、それらが
電池によって所望の供給電圧を供給されるような状態で
は不満足であると考えられる。

〔本発明の目的と概要〕

既知のＲＣ受信機を電池から給電されるのに適するよう
にし、それでその電池が充分長い寿命を存するようにす
ることが、本発明の目的である。

本発明に従って、 フォトダイオード回路は順方向バイアス形のフォトダイ
オード回路であり、 方向がこのダイオード回路の順方向に一致し且つこのフ
ォトダイオード回路のコーナー電圧（ｋｎｅｅ　ｖｏｌ
ｔａｇｅ）より低い、フォトダイオード回路を横切る直
流バイアス電圧を発生する手段をＯＩＩえる。

順方向バイアス形のフォトダイオード回路は、直流供給
源へ順方向で接続されるよう意図される回路である。そ
れを通って流れる電流が主に直流供給源により供給され
る逆バイアス形のフォトダイオード回路と違って、順方
向バイアス形のフォトダイオード回路は、入射赤外光線
の結果として光電流と呼ばれるものを独自で発生する電
流源と考えることができ、その光電流はこのダイオード
回路で陰極から陽極に向って流れる。逆バイアス形のフ
ォトダイオード回路は従って主に受動形素子として働き
、一方順方向バイアス形のフォトダイオード回路は主に
能動形素子として（すなわち電流源として）働く。

逆バイアス形のフォトダイオード回路についての実験は
、直流供給源として用いられた場合の電池が極めて短い
寿命しか有しないことを証明した。

これはＩ？Ｃ送信機によって放射される赤外光線がこの
フォトダイオード回路を通る電流を生じるのみならず、
白熱燈の光や太陽光のような周囲光線もまたこの電流を
生じると言う事実に基づくに違いない。そのような光源
はこのフォトダイオード回路を通る連続な電流を与え、
且つそれ故に電池の短寿命へ導く。この選択されたフォ
トダイオード回路は今や順方向バイアス形の回路であり
、月つだからそれ自身で光電流を発生するから、この電
流は電池を消費しない。良好な運転のために、直流バイ
アス電圧は光電流が流れる機会を与えられるように選ば
れねばならない。これはこの直流バイアス電圧がいわゆ
るコーナー電圧より低い場合である。

この光電流は周囲光線によって生しる低周波数成分と、
ＲＣ送信機により放射される赤外光線によって生じる高
周波数成分とを具える。この光電流を前記高周波数成分
を低周波数成分から分離する分＾１ｔフィルターへ印加
することにより、この低周波数成分をこのＩ？Ｃ受信機
へ給電する再充電可能な電池用の充電電流として用いる
ことができる。

〔発明の詳細な説明〕

（通報様式） 第１図にＲＣ送信機からＲＣ受信機へ伝送される通報を
Ａで図式的に示す。この通報は先の文献「低電力遠隔制
御ＩＲ送信機及び受信機前置」曽幅器」に記載されたよ
うな方法で形成され、基準ピッ）　ＲＥＦと、いわゆる
トグルビットＴＧと、３つのアドレスビットＳＯ，Ｓｌ
　、　Ｓ２のアドレスワードと、及び６つの命令ビット
Ｒ１，Ｒ２，・・・、Ｒ６の命令ワードを具える。

これらのビットのａ能は先の文献「低電力遠隔制御ＩＲ
送信機及び受信機前置増幅器」に詳細に説明されている
が、本発明を良く理解するためのこととは無関係である
。各ビットは長さｔｐ８を有する２つのパルスとそれら
の間のパルス休止とを具える。このパルス休止の長さが
関係ビットの論理値を決定する。もっと詳細に言えば、
論理値″０″′を有するビットはパルス休止ｔ、。によ
り定義され、論理値“１゛′を有するビットはパルス休
止ｔｂｌにより定義される。同じ要領でこれらのパルス
休止が基準クロックのクロックパルス周期ｔｏｓｃの数
でも表現される。幾らかの特性値は、次の通りである。

基準クロックのクロック周波数 ｔｏｉｃ・４５５１［ｚ 基準クロックのクロックパルス周期 ｔｏｓｃ・３２μｓ 論理“０゛のためのパルス休止 ｔ、。・２２４０　ｔｏ。

論理“１゛のだめのパルス休止 ｔｂｌ□　３３９２　ｔｏｓｃ パルス長　　　　　　ｔｐ−＝６４　ｔｏｓｃ通報の反
復速度　　　ｔ８・５５２９６　ｔｏｓｃ第１図にＡで
示したパルスはＲＣ受信機への伝送のために、３８　ｋ
Ｈｚの搬送波周波数を有する搬送波で最初に変調される
。その結果、第１図にＢで略図的に示した信号が得られ
、その信号にはパルス長ｔｐＷを有する各パルスが、第
１図にＣで示したように、周期ＬＭ＝１２ｔｏｓｃ＝２
６．４　ｕｓとパルス幅ｔ、４＋・４　ｊｏｓｃ・８．
８μｓを有する６個の変調パルスの列によって置き代え
られる。この通報の結局の伝送に対しては、これらの変
調パルスが赤外線図送波上で変調される。

（ＲＣＣ受信機 第２図は特に第１図にＢで示したごとき様式の通報受信
用に適するｌｌＩＣ受信機の一実施例を示す。

この受信機の中心は信号処理回路１によって構成されて
いる。この回路は接地電位へ接続された直流基準電圧入
力端子１．１と処理されるべき情報信号を受信する情報
信号入力端子１．２とを有する。

このＩ？Ｃ受信機は更に１個又はそれ以上のカスケード
配置されたフォトダイオードを具え且つ陽極Ａと陰極に
とを有するフォトダイオード回路２を具える。この陰極
には信号処理回路１の直流基準電圧入力端子１．１と同
じ直流基準電圧、すなわち接地電位を受け取る。この実
施例では、陽極は抵抗器３を介して信号処理回路１の情
報信号入力端子１．２へ結合されている。この抵抗器３
は演算増幅器４によって分流される。もっと詳細に言え
ば、この演算増幅器４の出力端子はこの抵抗器３によっ
て演算増幅器の反転入力０：１；子（−）へ接続され、
一方正の直流電圧Ｖｒｅ　ｒが演算増幅器の非反転入力
端子（＋）へ印加される。その結果、正の直流基準電圧
Ｖｒａ　ｒと等しい直流バイアス電圧Ｖ、　　（−般に
陽極電圧と呼ばれる）がフォトダイオード回路２の陽極
で産出される。

赤外光線がこのダイオード回路へ入射した場合は、光電
流Ｉ、。が陰極から陽極への方向でこのフォトダイオー
ド回路２を通って流れ始める。この光電流の値は入射光
線の強度已にかなり依存するが、陽極電圧ｖＦがいわゆ
るコーナー電圧ｖｋより下に留っている限りは陽極電圧
Ｖ、には比較的無関係である。実際に、このコーナー電
圧ｖｋの近くでは、この光電流は零の値へ大幅に減少す
る。

このフォトダイオード回路の一般的な性質を１個のフォ
トダイオード（即ちフィリップスによって販売されたＰ
ＢＸ　４０）を具えるフォトダイオード回路に対して入
射赤外光線の異なる強度已について第３図に示す。この
第３図は、フィリップスの半導体データハンドブックの
Ｓ８ｂ分面（１９８６年）３６９頁の光電子装置の中に
示された第２図と同じであり、そこでは陽極電圧ｖＦに
ついては対数目盛が用いられていることに注目すべきで
ある。

第２図に示したＲＣ受信機では、抵抗器３と演算増幅器
４とが、陽極電圧Ｖ、がこのフォトダイオード回路のコ
ーナー電圧Ｖ、より小さい基準電圧νｒｐｆよりも太き
（ならないことを保証する。すべての環境のもとで、光
電流Ｉ、。は従って接地電位を有する点からフォトダイ
オード回路２を介して、信号処理回路１の情報信号入力
端子１．２へ向って流れ続ける。先の文献「低電力遠隔
制御ＩＲ送信機及び受信機１１？■置増幅器」に記載さ
れたＲＣ受信機と違って、この光電流は供給源として機
能する電池からは回収されず、このフォトダイオード回
路自身によって供給される。

ＲＣ送信機が第１図のＢに示す様式を有し且つ赤外光線
上で変調された通報を送信する場合は、光電流は変調さ
れた通報と同じ脈動性を有する。第１図のＡに示した通
報の様式を回復するために、信号処理回路ｌ中のこの光
電流ＴＰＯは共振回路１．３へ最初に印加され、この共
振回路はキャパシタンスＣを有するコンデンサ１．３．
１とインダクタンスＬを有するコイル１．３．２との並
列配置によって構成すれる。キャパシタンスＣとインダ
クタンスＬとの大きさは、この共振回路の共振周波数が
３８ｋｌｌｚであり、従ってクロックパルスが通報中で
起こる速度（第１図のＢとＣを比較して）と一致するよ
うに選ばれる。

この信号処理回路１は、入力量Ｐ１とＰ２．直流供給間
Ｐ８及び出力量Ｐ９を有する集積（ＩＣ）回路をも具え
る。この実施例は、このＩＣ回路がＴＤＡ　３０４７又
はＴＤＡ　３０４８によって構成されると仮定しており
、従ってこの信号処理回路１は先の文献「低電力遠隔制
御ＩＲ送信機及び受信機前置増幅器」に広範に記載され
たＲＣ受信機と大体は一致する。もっと詳細に言えば、
この入力量Ｐ１はコンデンＩＪ−１，５を介してコイル
１．３．２のセンタータップへ接続され、入力量Ｐ２は
コンデンサ１．６を介して接地電位へ接続される。直流
供給量Ｐ８は、この実施例では電池の形の電力供給源５
により供給される直流供給電圧ＶＣＣを受け取る。出力
量Ｐ９は第１図のＡに示したごとき様式で受信した通報
を供給する。こうして得られた通報は別の処理のために
制御回路６へ印加される。バス様式で関連回路へそれを
送信できるようにするために、受信した通報の様式を変
換できるような方法でこの回路が形成されることが想定
できる。これは第２図に１２ｃによって示されたデータ
バスを介して達成される。

マイクロコンピュータが制御回路として特に適している
。例えば、フィリップスにより販売され、且つフィリッ
プスのマイクロ制御器及び周辺機器データハンドブック
のＩＣ１４分冊（１９８７年）の２３３〜２６５頁の「
集積回路」、特に２５６頁及び２５７頁に広範に記載さ
れたマイクロコンビエータＰＣＢ　８３Ｃ５５２などの
、多（の商業的に入手可能なマイクロコンピュータが適
当である。このマイクロコンピュータを使用する場合に
は、ＩＣ回路１．４により供給される通報はこのマイク
ロコンピュータのいわゆる割込み入力端子（ピン２６又
は２７）へ印加される。

ＲＣ送信機により放射される赤外光線の他に、太陽光や
白熱燈の光のような周囲光が伝送された通報により生産
される光電流よりも相当低い周波数の成分を有する光電
流を生産する。周囲光による成分は低周波数光電流と称
され、Ｉ？Ｃ送信機による成分は高周波数光電流と称さ
れるべきである。この低周波数成分はそれがコイル１．
３．２を介して接地へ放出されるので、コンデンサ１．
５を介してＩＣ回路１．４の入力量Ｐ１へ印加される信
号には寄与しない。

然し乍ら、この低周波数光電流も行動に、すなわち再充
電可能な電池を充電するために用いられ得る。これを実
現するために、例えば、分離フィルター７が第４図に略
図的に示したように抵抗器３と情報信号入力端子１．２
との間に配置され得て、その公理フィルターが入力端子
７．１で全光電流を受け取り、その出力端子７．２で高
周波数光電流ＩＮＦを供給し、その出力端子７．３で低
周波数光電流ＩＬＦを供給する。低周波数光電流は再充
電可能な電池の形の電力供給・源５へ印加される。この
電力供給源５は更に、分圧器回路８を介して演算増幅器
４の非反転入力端子（＋）へ接続されると共に、分圧器
回路９を介してＩＣ回路１．４の直流供給量Ｐ８へ接続
される。

第５図は第４図に略図的に示した実施例の実践的現実化
を示す。この実施例は、抵抗器３．演算増幅２″＆４９
分離フィルター７及び分圧器回路８の機能が、その中心
が演算増幅器４によって構成される一つの回路内に結合
されることを特徴とする。

演算増幅器の出力端子は抵抗器３を介してその反転入力
端子（−）へ再び接続される。この反転入力端子は今や
、トランジスタ１１のベースへと同時に、コンデンサ１
０を介してフォトダイオード回路２の陽極Ａへも接続さ
れる。トランジスタのエミッタもこのフォトダイオード
回路２の陽極Ａへ接続され、一方そのコレクタは再充電
可能な電池の形の電力供給源５の正端子へ接続される。

この正端子での電圧も直流供給電圧ＶＣＣを構成する。

この電力供給源５の負端子は接地電位へ接続される。電
力供給源の正端子はダイオードとして配置されたトラン
ジスタ１２のエミッタへも接続される。そのベースは演
算増幅器４の非反転入力端子（＋）へ接続され、一方そ
のコレクター回路は電流源回路を結合する。この回路は
電流ミラーとして配設された２個のトランジスタ１３と
１４とを具え、トランジスタ１４のコレクタも抵抗器１
５を介して電力供給源５の正端子へ接続されている。こ
の方法で演算増幅器の非反転入力端子（÷）が電力供給
源５の電圧と等しい電圧を伝達し且つ陽極電圧ＶＦが△
Ｖ。

の分量だけ供給電圧を定常的に超える。この分量ΔＶＩ
Ｅはトランジスタ１１と１２のベース−エミッタ接合を
横切る電圧の相違によって供給される。この結果として
及びコンデンサ１０が情報信号入力端子１．２への低周
波数光電流の通過を阻止すると言う事実が原因で、この
低周波数光電流がトランジスタ１１を介して電力供給源
５へ印加される。高周波数光電流はコンデンサ１０によ
って阻止されずに従って抵抗器３を介して情報信号入力
端子１．２へ印加される。

このｌ？ｃ受信機の別の実践的実施例を第６図に示す。

この実施例は、ＰＮＰ　　）ランジスタをＮＰＮ　　ト
ランジスタによって置き代え、またその逆にＮＰＮ　　
トランジスタをＰＮＰ　　トランジスタに置き代えるこ
とによって、第５図に示した実施例から得られる。

この第６図では、第５図の素子と対１．芯する素子は同
し参照符号を有する。

ここで再び回路の中心は演算増幅器４によって構成され
る。その出力端子は抵抗器３を介してその反転入力端子
（−）へ接続される。演算増幅器の反転入力端子は、ト
ランジスタ１１′のベースへと同時に、コンデンサ１０
を介してフォトダイオード回路２の陰極にへも接続され
る。トランジスタ１１′のエミッタはフォトダイオード
回路２の陰極にへも接続され、一方そのコレクターは再
充電可能な電池の形の電力供給源５の負端子へ接続され
る。

この負端子は接地電位へも接続される。この電池の正端
子はこのＲＣ受信機の他の回路に対して所望の直流供給
電圧・ＶＣＣを供給し、且つフォトダイオード回路２の
陽極へ接続される。その上、この電池の負端子は、ベー
スが演算増幅器４の非反転入力端子（（）へ接続されて
ダイオードとして配置されたトランジスタ１２′のエミ
ッタへ接続される。

このトランジスタ１２′のコレクタ回路が、電流ミラー
として配設された２個のトランジスタ１３′　と１４′
　とを具える電流源を結合する。これらのトランジスタ
１３′　と１４′のエミッタは電池の正端子へ接続され
、一方トランジスタ１４′のコレクタは抵抗器１５を介
して接地電位へ接続される。この方法で、演算増幅器４
の非反転入力端子（＋）が電圧ＶＩＥの分量だけ接地電
位を超過する電圧を伝速する。

この分子ｆｖｇｔはトランジスタ１２′のベース−エミ
ッタ接合によって供給される。フォトダイオード回路の
陰極電圧ＶＷは非反転入力端子（＋）での電圧よりＶＩ
Ｉ！’の分量だけ定常的に低い。この分量ν、′はトラ
ンジスタ１１′のベース−エミッタ接合の結果である。

このＲＣ受信機の満足な動作のために、ｖｍｚ　’がＶ
ＩＥより大きいことが保証され、それにより光電流が本
当に電池の正端子に向って流れ始める。

【図面の簡単な説明】

第１図はＲＣ受信機への送信用にＲＣ送信機によって発
生する通報を略図的に示し、 第２図は本発明によるＲＣ受信機の構成を略図的に示し
、 第３図はフォトダイオードを横切る電圧とこのダイオー
ドを通って流れる光電流との間の関係を図解するための
幾つかの特性曲線を示し、第４図は本発明によるＲＣ受
信機の別の実施例を略図的に示し、 第５図は第４図に略図的に示したＲＣ受信機の実践的な
実施例を示し、 第６図は第４図に示したＲＣ受信機の別の実践的な実施
例を示す。 １・・・信号処理回路 １．１・・・直？Ｒ基準電圧入力端子 １．２・・・情報信号入力端子 １．３・・・共振回路　　　　１．３．１・・・コンデ
ンサ１．３．２・・・コイル　　　　１．４・・・集積
回路（ＩＣ回路）１．５．１．６・・・コンデンサ ２・・・フォトダイオ− ３，１５・・・抵抗器 ５・・・電力供給源 ７・・・分離フィルター ７．２，７．３・・・出力端子 １０・・・コンデンサ １１．１１’　、１２．１２’ １３．１３’　、１４．１４’ ・・・トランジスタ ・・・トランジスタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通報が送信機から受信機へ無線伝送される遠隔制御
   システムに使用するための受信機であって、その目的の
   ために前記通報は赤外光線の形の搬送波信号上に変調さ
   れ、前記受信機は、 ・陽極と陰極とを具え且つ前記赤外光線を 電流に変換するために赤外光線に敏感であ るフォトダイオード回路と、 ・送信機によって送信された原始の通報を 回復するためにこのフォトダイオード回路 の陽極へ接続された情報信号入力端子を有 する信号処理回路と、 を具えている遠隔制御受信機において、 フォトダイオード回路は光電流が入射赤 外光線によって発生する順方向バイアス形 のフォトダイオード回路であり、 ・方向がこのフォトダイオード回路の順方 向に一致し且つこのフォトダイオード回路 のコーナー電圧よりも低い、このフォトダ イオード回路を横切る直流バイアス電圧を 発生する手段を備える、 ことを特徴とする遠隔制御受信機。 ２、前記手段は反転入力端子と非反転入力端子及び出力
   端子を有する演算増幅器を具え、この反転入力端子が前
   記フォトダイオード回路の陽極へ接続されると共に帰還
   回路網を介してこの演算増幅器の出力端子へ接続されて
   おり、且つ非反転入力端子は第１の直流基準電圧を受け
   取ることを特徴とする、請求項１記載の遠隔制御受信機
   。 ３、この第１の直流基準電圧は正及び負端子を有する直
   流供給源から得られ、この負端子が第１の直流基準電圧
   を受け取ることを特徴とする、請求項２記載の遠隔制御
   受信機。 ４、前記直流供給源が再充電可能な直流供給源によって
   構成され且つ光電流の高周波数と低周波数との両成分を
   分離する手段と、再充電可能な直流供給源へ充電電流と
   して低周波数成分を印加する手段とを備えることを特徴
   とする、請求項３記載の遠隔制御受信機。