JPS637518B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、信号を受信して検出処理する信号処
理装置に関する。 或る先行技術では、受信した信号を積分し、そ
の積分値をレベル弁別して検出している。このよ
うな先行技術では、積分を行なう時定数を小さく
すれば、応答速度を高めることができるけれども
ノイズによる誤動作を生じ易くなる。これとは逆
に、積分の時定数を大きくすれば、ノイズによる
誤動作は抑えられるけれども、応答速度が低下す
る。またノイズが長時間にわたり連続的に生じて
いる場合には、積分の時定数の大小にかかわらず
誤動作が生じる。 本発明の目的は、ノイズによる誤動作を防ぎ、
しかも応答速度を向上した信号処理装置を提供す
ることである。 第１図は、本発明の一実施例の電気回路図であ
る。この実施例は、たとえば照明の点滅を遠隔操
作するために用いられ、手許で操作する操作ユニ
ツト１を有する。操作ユニツト１は、発振回路２
と、発振回路によつて制御されるスイツチングト
ランジスタ３と、スイツチングトランジスタ３を
介する電力によつて付勢される発光素子４とを含
み、発振回路２および発光素子４は電池５によつ
て電力付勢される。 発光素子４からの光は、受光素子６によつて受
光される。この受光素子６からの出力は、増幅回
路７によつて増幅される。増幅回路７からの出力
は、ライン４０に導出される。 ライン４０の信号は第２図１の波形を有する。
この第２図１を参照して、発振回路２を説明す
る。この発振回路２は、相互に異なる周波数f1、
f2を有する２つの信号８，９を交互に発生する。
信号８の周波数f1は、たとえば35KHzである。信
号９の周波数f2は、たとえば42KHzである。信号
８の持続時間T1および信号９の持続時間T2は等
しくてもよく、また信号８から信号９までの時間
差T3と信号９から信号８までの時間差T4は等し
くてもよい。信号８，９の持続時間T1、T2を短
縮することによつて、発光素子４の発熱量が小さ
くなり、また電池５の消費電力が低減されること
になる。信号８，９間の時間差T3、T4を長くす
ることによつて、発光素子４の冷却を充分に行な
うことができる。発光素子４と受光素子６との距
離が長い場合には、発光素子４の付勢電力を大き
くする必要がある。この場合に、信号８，９の持
続時間T1、T2を短くし、かつ信号８，９間の時
間差T3、T4を大きくすることは、このような長
い距離間の光による信号の伝送を可能にする。 ライン４０を介する増幅回路７からの出力は、
共振回路１０，１１に与えられる。一方の共振回
路１０は、コイル１２，１３およびコンデンサ１
４を含み、その共振周波数f1に選ばれる。他方の
共振回路１１は、コイル１５，１６およびコンデ
ンサ１７を含みその共振周波数はf2に選ばれる。
共振回路１０からの出力は、ダイオード１８を介
して積分回路１９に与えられる。積分回路１９
は、コンデンサ２０とこのコンデンサ２０に並列
に接続された抵抗２１とから成る。共振回路１１
からの出力は、ダイオド２２を経て積分回路２３
に与えられる。積分回路２３は、コンデンサ２４
と、コンデンサ２４に並列に接続された抵抗２５
とから成る。積分回路１９におけるコンデンサ２
０と抵抗２１とによる時定数は、信号８，９間の
時間差T3よりも充分に小さい。積分回路２３に
おけるコンデンサ２４と抵抗２５とによる時定数
は、信号９，８間の時間差T4よりも充分に小さ
い。 増幅回路７からの出力はまた、ライン４０を介
してノイズを検出するための共振回路４３に与え
られる。この共振回路は、コイル４４，４５およ
びコンデンサ４６から成り、その共振周波数は、
周波数f1とf2との間の範囲における値であり、た
とえば（f1＋f2）／２である。共振回路４３から
の信号は、ダイオード４７を経て積分回路４８に
与えられる。積分回路４８は、コンデンサ４９と
このコンデンサ４９に並列に接続された抵抗５０
とから成る。 積分回路１９からライン５１を介する出力は、
比較回路５２の一方に与えられる。積分回路２３
からライン５３を介する出力は、比較回路５４の
一方の入力に与えられる。比較回路５２，５４の
他方の入力には、積分回路４８からライン５５を
介して出力が与えられる。比較回路５２は、ライ
ン５１からの出力レベルがライン５５からのノイ
ズによる出力よりも大きいときに、ハイレベルの
信号をライン２６にセツト信号として出力する。
比較回路５４は、ライン５３からの出力レベルが
ライン５５からの出力よりも大きいときに、ハイ
レベルの信号をライン２７にリセツト信号として
出力する。比較回路５２はまた、ライン５１，５
５からの出力が同時に予め定めた充分に大きいハ
イレベルであるとき、およびライン５１，５５か
らの出力が同時にローレベルであるとき、ライン
２６をローレベルのままとする。比較回路５４
は、ライン５３，５５からの出力が同時に予め定
めた充分に大きいハイレベルであるとき、および
ライン５３，５５からの出力が同時にローレベル
であるとき、ライン２７をローレベルのままとす
る。 比較回路５２からのライン２６を介するセツト
信号および比較回路５４からのライン２７を介す
るリセツト信号は、フリツプフロツプ２８に与え
られる。フリツプフロツプ２８は、２つのNOR
ゲート２９，３０から成り、次に示す第１表の論
理処理を行なつてライン３１，３９に出力を導出
する。

【表】 第１表において、Ｈはハイレベルを表わし、Ｌ
はローレベルを表わす。また※印は、セツト信号
とリセツト信号がハイレベルであるときに、その
出力が不安定であり、保証されないことを表わ
す。 フリツプフロツプ２８からの一方の出力は、ラ
イン３１から微分コンデンサ３２およびダイオー
ド３３を介して、積分コンデンサ３４に与えられ
る。フリツプフロツプ２８の他方の出力は、ライ
ン３９から微分コンデンサ３５およびダイオード
３６を介して、積分コンデンサ３４に与えられ
る。積分コンデンサ３４の出力は、トランジスタ
３７のベースに与えられる。このトランジスタ３
７には直列に、リレーなどの負荷３８が接続され
る。トランジスタ３７は、積分コンデンサ３４の
出力が予め定めた弁別レベルを越えたときに導通
する。 このようにして、ライン引を介するフリツプフ
ロツプ２８からの出力は、微分コンデンサ３２に
よつて微分される。その微分パルスのうち、ダイ
オード３３は、ライン３１を介するフリツプフロ
ツプ２８からの出力の立上りに対応するパルスの
みを積分コンデンサ３４に与える。また同様にし
て、ライン３９を介するフリツプフロツプ２８か
らの出力の立上りに対応したダイオード３６から
の微分コンデンサ３５による微分パルスが積分コ
ンデンサ３４に与えられる。こうして積分コンデ
ンサ３４の出力レベルは、フリツプフロツプ２８
の安定状態の変化のたび毎に、高くなつてゆくこ
とになる。したがつて、微分コンデンサ３２，３
５、ダイオード３３，３６、積分コンデンサ３４
およびトランジスタ３７は協働して、フリツプフ
ロツプ２８の安定状態の変化を検出し、これによ
つて負荷３８が制御される。 動作において、操作ユニツト１における発振回
路２が作動して発光素子４からの光が受光素子６
によつて受光されると、ライン４０からは前述の
第２図１の波形が得られる。このライン４０にお
ける出力のうち、周波数f1を有する信号８は、共
振回路１０によつて検出され、積分回路１９によ
つて積分される。こうして、積分回路１９からラ
イン５１には、第２図２に示される波形を有する
出力が導出される。 ライン４０における周波数f2を有する信号９
は、共振回路１１によつて検出され、積分回路２
３によつて積分される。積分回路２３からのライ
ン５３における出力は、第２図３に示される。 ノイズが無いとき、積分回路４８からのライン
５５の出力はローレベルである。したがつて比較
回路５２，５４は、積分回路１９，２３からの出
力に応じて、第２図４および第２図５に示された
波形を有するセツト信号およびリセツト信号をそ
れぞれ出力する。 フリツプフロツプ２８は第２図４のセツト信号
によつてセツトされ、第２図５のリセツト信号に
よつてリセツトされる。したがつてライン３１，
３９におけるフリツプフロツプ２８からの出力
は、第２図６および第２図７にそれぞれ示され
る。このようにして積分コンデンサ３４に与えら
れる波形は、第２図８に示される。積分コンデン
サ３４の出力波形は、第２図９に示される。積分
コンデンサ３４の出力がトランジスタ３７の弁別
レベル４１を越えたとき、トランジスタ３７が導
通し、これによつて負荷３８が電力付勢される。 ホワイトノイズなどの広い周波数範囲にわたる
ノイズが、受光素子６によつて検出された場合を
想定する。この場合には、ライン５１，５３，５
５に第３図１、第３図２および第３図３にそれぞ
れ示された波形を有する出力が得られる。このと
き比較回路５２，５４はライン２６，２７をロー
レベルのまま保つ。比較回路５２からのライン２
６における波形は、第３図４に示される。比較回
路５４からのライン２７への波形は、第３図５に
示される。このようにして、ライン２６，２７の
出力がローレベルのままであるので、フリツプフ
ロツプ２８の安定状態は維持され、その安定状態
が変化することはなく、しかもフリツプフロツプ
２８の出力が不安定となることはない。 受光素子６によつてノイズが受信検出されたと
き、または共振回路１０，４３の選択度Ｑが小さ
いときこれによつて積分回路１９，４８からライ
ン５１，５５に同時にハイレベルの出力が導出さ
れた場合を想定する。この場合には、比較回路５
２からのライン２６における出力はローレベルの
ままである。またノイズによつて、または共振回
路１１，４３の選沢度Ｑが小さいことによつて、
積分回路２３，４８からライン５３，５５に同時
にハイレベルの信号が出力された場合において
は、比較回路５４の出力はローレベルのままであ
る。このようにしてフリツプフロツプがノイズに
よつてその安定状態を変えることが防がれる。 ノイズによつて、ライン５１に出力が導出され
た後、ライン５３に出力が導出されるまでの時間
差T3の期間中に、ライン５１にのみ再びパルス
が発生した場合を想定する。この場合、比較回路
５２はセツト信号を引き続き出力するが、フリツ
プフロツプ２８はセツトされたままであり、安定
状態を変えることはない。したがつてノイズによ
る負荷３８の誤動作が防がれる。また同様に、ノ
イズによつて、ライン２７に時間差T4の期間中
にリセツト信号に引き続いてパルスが発生した場
合フリツプフロツプ２８はリセツト状態を維持す
る。 セツト信号およびリセツト信号が無いとき、ラ
イン２６，２７はいずれもローレベルである。し
たがつてフリツプフロツプ２８の出力が不安定に
なることはない。 上述の実施例では、フリツプフロツプ２８は、
２つのNORゲート２９，３０によつて実現され
ているけれども、本発明の他の実施例として２つ
のNANDゲートによつて実現されてもよい。
NANDゲートによつて実現されるフリツプフロ
ツプは、両入力が同時にローレベルのときその出
力は不安定となり保証されない特性を有する。し
たがつて、この場合にはライン２６，２７に反転
機能を有するNOTゲートをそれぞれ介在すれば
よい。 本発明の他の実施例として、共振回路１０，１
１に代えて、フイルタを用いてもよい。フリツプ
フロツプ２８の安定状態の変化を検出するため
に、積分コンデンサ３４に代えて、カウンタなど
を用いそのカウント値が所定値になつたとき負荷
３８を電力付勢するようにしてもよい。 本発明は、遠隔操作に関連してだけでなく、そ
のほか広範囲に実施されることができる。 以上のように本発明によれば、相互に異なる周
波数を有する２つの信号を交互に発生し、これを
受信したときだけフリツプフロツプをセツトおよ
びリセツトさせ、このフリツプフロツプのセツト
およびリセツトの２つの安定状態の変化を検出す
るようにしたので、ノイズによる誤動作が防がれ
るとともに、２つの信号の時間差を短くすること
によつて応答速度を向上することが可能となる。
特に、検出された２つの各信号のレベルは両信号
の周波数の間にある周波数を有するノイズのレベ
ルと比較され、ノイズレベルよりも交互に検出さ
れた各信号のレベルが大きいときにのみ、フリツ
プフロツプの安定状態が変わるようにしたので、
ノイズによる誤動作が確実に防がれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気回路図、第２
図および第３図はその動作を説明するための波形
図である。 １……操作ユニツト、２……発振回路、４……
発光素子、６……受光素子、７……増幅回路、１
０，１１……共振回路、１９，２３……積分回
路、２８……フリツプフロツプ、３２，３５……
微分コンデンサ、３４……積分コンデンサ、３７
……トランジスタ、３８……負荷、５２，５４…
…比較回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相互に異なる周波数を有する２つの信号を交
   互に発生する回路と、その信号を受信して各周波
   数を有する信号をそれぞれ検出する信号検出回路
   と、前記２つの周波数間の周波数を有するノイズ
   を受信して検出するノイズ検出回路と、信号検出
   回路からの各信号レベルを前記検出されたノイズ
   のレベルと比較し、検出された一方の信号レベル
   がノイズレベルよりも大きいときセツト信号を出
   力し、検出された他方の信号のレベルがノイズレ
   ベルよりも小さいときリセツト信号を出力する比
   較回路と、前記セツト信号によつてセツトされ前
   記リセツト信号によつてリセツトされるフリツプ
   フロツプと、そのフリツプフロツプからの信号に
   応答し、フリツプフロツプの安定状態の変化を検
   出する状態変化検出回路とを含むことを特徴とす
   る信号処理装置。