JP2011082745A

JP2011082745A - マイクロコンピュータ

Info

Publication number: JP2011082745A
Application number: JP2009232465A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kondo; 英雄近藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; System Solutions Co Ltd
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2011-04-21
Also published as: EP2309364A3; US8217714B2; CN102033597A; US20110080210A1; EP2309364A2; CN102033597B

Abstract

【課題】リモコン信号を受信する受光素子の消費電力を削減すると共に、受光素子を制御するマイクロコンピュータの消費電力を削減する。
【解決手段】マイクロコンピュータ１０は、駆動回路１１、サンプリング／検出回路１２、タイマー１３、システムクロック発生回路１４、ＣＰＵ１５、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１７を含んで構成される。ＣＰＵ１５は、駆動回路１１により、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２をオフさせることにより、受光素子２１への電源供給を停止すると共に、マイクロコンピュータ１０を所定時間だけスタンバイ状態に設定する。そして、マイクロコンピュータ１０のスタンバイ状態が解除された時に、駆動回路１１によりＰチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２をオンさせることにより受光素子２１への電源供給を開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、リモコン送信機からのリモコン信号を受信する受光素子を制御するマイクロコンピュータに関する。

テレビ、ホームステレオ、エアコン等のリモコン操作が可能な電子機器においては、電子機器内に、リモコン信号の受信回路が設けられている。リモコン信号の受信を行う場合、一般に、受光素子によりリモコン信号を受信し、受信されたリモコン信号の波形を整形し、整形されたリモコン信号をデコードすることにより、リモコン信号の判別を行っていた。

特開２００３−８７１９５号公報

従来のリモコン信号の受信回路は、一定の周期で受光素子からのリモコン信号のサンプリングを行うが、特に、受光素子は常時動作しており、受光素子の消費電力が大きいことが問題となっていた。

そこで、本発明は、受光素子の消費電力を削減すること、また、受光素子を制御するマイクロコンピュータの消費電力を削減することを目的としている。

本発明は、プログラムが格納されたＲＯＭと、前記ＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵと、リモコン信号を受信する受光素子に電源を供給するスイッチング素子を駆動するための駆動回路と、を備えたマイクロコンピュータであって、前記ＣＰＵは、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオフさせることにより前記受光素子への電源供給を停止すると共に、マイクロコンピュータを所定時間だけスタンバイ状態に設定し、マイクロコンピュータのスタンバイ状態が解除された時に、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオンさせることにより前記受光素子への電源供給を開始することを特徴とする。

また、本発明は、プログラムが格納されたＲＯＭと、前記ＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵと、リモコン信号を受信する受光素子に電源を供給するスイッチング素子を駆動するための駆動回路と、を備えたマイクロコンピュータであって、前記リモコン信号は、リモコン送信機から最初に送信されるガイドパルスと、このガイドパルスに続いて送信されるデータパルス列と、を含み、前記ＣＰＵは、マイクロコンピュータを低速動作状態に設定すると共に、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオフさせることにより、前記受光素子への電源供給を停止し、所定時間が経過した時に、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオンさせることにより、前記受光素子への電源供給を開始し、電源供給が行われている前記受光素子から入力されたリモコン信号の中に前記ガイドパルスが検出された場合に、マイクロコンピュータを低速動作状態から高速動作状態に切り換え、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従って前記データパルス列のデコード処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、受光素子の消費電力を削減すると共に、受光素子を制御するマイクロコンピュータの消費電力を削減することができる。

本発明の第１の実施形態によるマイクロコンピュータの構成を説明する図である。本発明の第１の実施形態によるマイクロコンピュータの構成を説明する図である。本発明の第１の実施形態によるマイクロコンピュータの動作例を説明するタイミング図である。本発明の第１の実施形態によるマイクロコンピュータの動作例を説明するフローチャートである。本発明の第１の実施形態によるマイクロコンピュータの構成を説明する図である。本発明の第２の実施形態によるマイクロコンピュータの動作例を説明するタイミング図である。本発明の第２の実施形態によるマイクロコンピュータの動作例を説明するフローチャートである。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態によるマイクロコンピュータ１０の構成を説明する図である。

マイクロコンピュータ１０は、駆動回路１１、サンプリング／検出回路１２、タイマー１３、システムクロック発生回路１４、ＣＰＵ１５、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１７を含んで構成される。

マイクロコンピュータ１０の外部には、受光素子２１と、駆動回路１１からの駆動信号に応じてスイッチングし、受光素子２１への電源供給を制御するＰチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２（「スイッチング素子」の一例）が設けられている。また、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２の代わりに他のタイプのスイッチング素子、例えば、バイポーラトランジスタを設けてもよい。

受光素子２１は、リモコン送信機から送信されるリモコン信号を受信し、受信されたリモコン信号の波形を整形する。この場合、リモコン送信機から送信されるリモコン信号は、所定のキャリア周波数から構成されるバースト信号を含む。受光素子２１は当該バースト信号を受信し、その信号波形を整形する。（フィルタリングを含む処理）

そして、受光素子２１は、整形されたリモコン信号を出力信号として出力端子ＯＵＴから出力する。リモコン信号が赤外線信号である場合は、受光素子２１は赤外線受光素子である。また、リモコン信号が電波である場合は、受光素子２１は、電波受信素子である。

マイクロコンピュータ１０の構成について説明すると、駆動回路１１は、端子Ｐ１に駆動信号を出力する回路であり、駆動信号は端子Ｐ１を介して、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２のゲートに印加される。Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２のソースには、マイクロコンピュータ１０と共通の電源電位ＶＤＤ（例えば、＋５Ｖ）が印加され、そのドレインは受光素子２１の電源端子に接続されている。

これにより、駆動信号がローレベル（Ｌｏｗ）の時、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２はオン状態であり、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２を介して、受光素子２１に電源電位ＶＤＤの供給が行われ、受光素子２１は動作状態になる。

一方、駆動信号がハイレベル（Ｈｉｇｈ）の時、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２はオフ状態であり、受光素子２１への電源電位ＶＤＤの供給は停止され、受光素子２１は動作を停止する。即ち、駆動信号がローレベルとハイレベルを繰り返す場合、受光素子２１は、駆動信号に応じて間欠動作する。これにより、受光素子２１の消費電力を削減することができる。

サンプリング／検出回路１２は、受光素子２１の出力端子ＯＵＴから出力される出力信号（整形されたリモコン信号）をサンプリング信号に応じてサンプリングし、サンプリングされた受光素子２１の出力信号を検出する。

タイマー１３は、端子Ｐ３から入力される低周波数（例えば、３２ＫＨｚ）のクロックに基づいて、時間をカウントする。この低周波のクロックは例えば水晶振動子を用いて作成することができる。

システムクロック発生回路１４は、端子Ｐ４から入力される高周波数（たとえば、１０ＭＨｚ）のクロックに基づいて、システムクロックを作成する。システムクロックは、駆動回路１１、サンプリング／検出回路１２、ＣＰＵ１５、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１７等の主要回路を動作させるために、これらの回路へ供給される。この高周波数のクロックは、マイクロコンピュータ１０の内部に発振回路を設けて発生させてもよい。

ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６に格納されたプログラムに従って、駆動回路１１、サンプリング／検出回路１２、タイマー１３、システムクロック発生回路１４、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１７等のシステム全体の動作を制御する。特に、ＣＰＵ１５は、マイクロコンピュータ１０の低消費電力化のために、マイクロコンピュータ１０をスタンバイ状態に設定する。

この場合、スタンバイ状態とは、タイマー１３以外の回路の動作が停止し、タイマー１３だけが動作している状態である。すなわち、スタンバイ状態においては、システムクロック発生回路１４の動作を停止させることにより、システムクロックの供給が停止される。

そして、システムクロックの供給が停止された回路においては、その回路を構成する論理ゲート（ＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路、インバータ回路等）の入出力の論理状態が「１」または「０」に固定される。これにより、スタンバイ状態において、システムクロックの供給が停止された回路では、リーク電流だけが流れることになり、消費電力が削減される。これらの回路はＣＭＯＳで構成されることが多い。このスタンバイ状態は、タイマー１３によって設定された所定時間だけ継続される。

そして、タイマー１３が所定時間をカウントした時、それを知らせるタイマー信号に応じて、システムクロック発生回路１４は動作を開始する。これにより、システムクロックの供給が再開され、マイクロコンピュータ１０のスタンバイ状態は解除されるように構成されている。

なお、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２は、図２に示すように、マイクロコンピュータ１０の内部に設けられてもよい。この場合、駆動回路１１の駆動信号は、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２に直接印加され、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２のドレインは、端子Ｐ１を介して、受光素子２１の電源端子に接続される。

次に、本実施形態のマイクロコンピュータ１０の動作例を図３及び図４に基づいて説明する。この場合、ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６に格納されたプログラムに従って、マイクロコンピュータ１０の動作を制御する。また、リモコン送信機から最初に送信されるリモコン信号は、ガイドパルス（スタートパルスの一種）と、このガイドパルスに続いて送信される所定ビット数（例えば、８ビット）のデータパルス列と、を含むものとする。ガイドパルスはデータパルス列が到来することを知らせるための一種のスタート信号であり、一方、データパルス列は、電子機器の操作コマンドを含んでいる。

先ず、リモコン信号待ち状態において、受光素子２１は、動作状態と停止状態を繰り返す、間欠動作を行う。これに同期して、マイクロコンピュータ１０は、動作状態とスタンバイ状態を繰り返す。これにより、受光素子２１とマイクロコンピュータ１０とを含むシステム全体の消費電力が削減される。間欠動作の周期は、例えば５００μ秒である。

即ち、図４のステップＳ１において、駆動回路１１の駆動信号により端子Ｐ１はハイレベルに設定される。すると、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２がオフするので、受光素子２１への電源電位ＶＤＤの供給は停止され、受光素子２１は停止状態になる。次のステップＳ２において、マイクロコンピュータ１０は、低消費電力化のために上述のスタンバイ状態に設定される。次のステップＳ３において、タイマー１３は所定時間をカウントする。タイマー１３が所定時間をカウントすると、スタンバイ状態は解除される。（ステップＳ４）

そして、次のステップＳ５において、駆動回路１１の駆動信号により端子Ｐ１はローレベルに設定される。すると、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２がオンするので、受光素子２１への電源電位ＶＤＤの供給が開始される。これにより、受光素子２１はリモコン信号を受信可能な状態になる。そして、受光素子２１からのリモコン信号がマイクロコンピュータ１０の端子Ｐ２に入力可能になる。（ステップＳ６）

次に、ステップＳ７において、サンプリング／検出回路１２は、受光素子２１の動作中に発生するサンプリング信号に応じて、受光素子２１の出力端子ＯＵＴから出力される、リモコン信号中のガイドパルスの有無を検出する。この場合、ガイドパルスは、受光素子２１から出力される、ハイレベルからローレベルに変化する負極性のパルスのことである。ただし、ガイドパルスは、論理を反転させれば、ローレベルからハイレベルに変化する正極性のパルスにもなり得る。この結果、ガイドパルスが検出されなければ、ステップＳ１に戻る。つまり、ガイドパルスが検出されない限り、ステップＳ１〜Ｓ６が繰り返される。

そして、ステップＳ７において、ガイドパルスが検出されると、次のステップＳ８に進む。ステップＳ８においては、受光素子２１及びマイクロコンピュータ１０は動作状態である。このステップＳ８においては、ガイドパルスに続いて送信されるデータパルス列が受光素子２１から出力され、当該データパルス列はサンプリング／検出回路１２により連続的に検出される。

そして、ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６に格納されたプログラムに従って、データパルス列のデコード処理、即ち、リモコン信号の解読処理を行う。

次のステップＳ９において、ＣＰＵ１５は、リモコン処理、つまりデコード処理結果に基づいて、電子機器の操作処理（例えば、テレビの電源オン、チャネル切り替え、音量の切り替え）を実行する。ステップＳ９のリモコン処理が完了すると、再び、ステップＳ１に戻り、次のリモコン信号の待ち状態となる。

前記ステップＳ７において、ガイドパルスの有無の検出、つまり、ガイドパルスのローレベルの検出は、複数の回数（例えば、５〜６回）繰り返すことが誤動作を防止する上で好ましい。ガイドパルスは通常は１つのパルスであるため、１回の検出では、ノイズパルスをガイドパルスと間違って検出するおそれがあるからである。

この場合、図３に示すように、受光素子２１とマイクロコンピュータ１０の間欠動作は複数回繰り返される。図４のフローチャートを参照すると、ステップＳ７において最初にガイドパルスが検出されてから、複数回、ステップＳ１〜Ｓ７が繰り返されることになる。

その複数回の検出動作において、ガイドパルスが常に検出された場合に、ＣＰＵ１５は本当にガイドパルスが到来したと判断し、ステップＳ７からステップＳ８に進むようにする。

また、前記ステップＳ５において、受光素子２１への電源電位ＶＤＤの供給が開始されてから、受光素子２１がリモコン信号を受信可能になるまでには、受光素子２１の特性により所定の時間が必要である。そのため、前記ステップＳ７において発生される発生されるサンプリング信号の発生時期が、受光素子２１がリモコン信号を受信可能になる時期よりも早い場合には、サンプリング／検出回路１２はリモコン信号中のガイドパルスを検出できないことになる。

そこで、ガイドパルスの検出を可能にするために、サンプリング信号の発生時期が、受光素子２１がリモコン信号を受信可能になる時期よりも遅くなるように、サンプリング信号の発生時期はＣＰＵ１５により、調整可能に構成されていることが好ましい。

また、前記ステップＳ８では、複数のデータパルスを連続的に検出するため、サンプリング信号の周波数を上記間欠動作時に比して高くすることが好ましい。

このように、本実施形態によれば、受光素子２１の消費電力を削減すると共に、受光素子２１を制御するマイクロコンピュータ１０の消費電力を削減することができる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図５は、本発明の実施形態によるマイクロコンピュータ１０Ａの構成を説明する図である。第１の実施形態では、リモコン信号待ち状態において、受光素子２１及びマイクロコンピュータ１０Ａは間欠動作させている。

これに対して、本実施形態では、ＣＰＵ１５は、受光素子２１のみを間欠動作させる。つまり、マイクロコンピュータ１０Ａはスタンバイ状態と動作状態を繰り返すのではなく、常に低速動作状態に設定される。そして、ガイドパルスの検出後は、マイクロコンピュータ１０Ａは高速動作状態に設定される。

受光素子２１の消費電流は２〜３ｍＡであることが多く、低速動作状態（例えば、システムクロックの周波数３２ＫＨｚ）のマイクロコンピュータ１０Ａの消費電流は５０μＡ程度であり、受光素子２１の消費電流に比して無視できるほど小さいからである。

ガイドパルス検出後は、データパルスの検出、リモコン処理を高速に行うために、マイクロコンピュータ１０Ａは高速動作状態（例えば、システムクロックの周波数１０ＭＫＨｚ）に設定される。この時のマイクロコンピュータ１０Ａの消費電流は５ｍＡ程度である。

したがって、マイクロコンピュータ１０Ａをスタンバイ状態に設定しなくても、受光素子２１とマイクロコンピュータ１０Ａを含めたシステム全体では、消費電力を十分に削減することができる。

このような動作を可能にするために、マイクロコンピュータ１０Ａは、第１の実施形態のマイクロコンピュータ１０の構成に加えて、クロック切り換え回路１８を持っている。このクロック切り換え回路１８は、ＣＰＵ１５により制御され、リモコン信号待ち状態（低速動作状態）においては、端子Ｐ３から入力される低周波数（例えば３２ＫＨｚ）のクロックをシステムクロック発生回路１４に供給する。

そして、クロック切り換え回路１８は、ガイドパルスの検出後（高速動作状態）は、端子Ｐ４から入力される高周波数（例えば、１０ＭＨｚ）のクロックをシステムクロック発生回路１４に供給する。タイマー１３には、第１の実施形態と同様に、低周波数のクロックが入力される。

なお、本実施形態においても、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２は、マイクロコンピュータ１０の内部に設けられてもよい。

次に、本実施形態のマイクロコンピュータ１０Ａの動作例を図６及び図７に基づいて説明する。この場合、この場合、ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６に格納されたプログラムに従って、マイクロコンピュータ１０の動作を制御する。また、リモコン送信機から最初に送信されるリモコン信号は、ガイドパルス（スタートパルスの一種）と、このガイドパルスに続いて送信される所定ビット数（例えば、８ビット）のデータパルス列と、を含むものとする。

先ず、リモコン信号待ち状態において、マイクロコンピュータ１０Ａは、低速動作状態に設定される。（ステップＳ１）
次のステップＳ２において、駆動回路１１の駆動信号により端子Ｐ１はハイレベルに設定される。すると、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２がオフするので、受光素子２１への電源電位ＶＤＤの供給は停止され、受光素子２１は停止状態になる。

次のステップＳ３において、タイマー１３は所定時間をカウントする。タイマー１３が所定時間をカウントすると、駆動回路１１の駆動信号により端子Ｐ１はローレベルに設定される。すると、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ２２がオンするので、受光素子２１への電源電位ＶＤＤの供給が開始され、受光素子２１は動作状態になる。これにより、受光素子２１からのリモコン信号が端子Ｐ２に入力可能な状態になる。（ステップＳ５）

次に、ステップＳ６において、サンプリング／検出回路１２は、受光素子２１の動作中に発生するサンプリング信号に応じて、受光素子２１の出力端子ＯＵＴから出力されるガイドパルスの有無を検出する。この結果、ガイドパルスが検出されなければ、ステップＳ１に戻る。つまり、ガイドパルスが検出されない限り、ステップＳ１〜Ｓ６が繰り返される。

そして、ステップＳ６において、ガイドパルスが検出されると、次のステップＳ７に進む。ステップＳ７において、マイクロコンピュータ１０Ａは、高速動作状態に切り換えられる。

次のステップＳ８においては、ガイドパルスに続いて送信される複数のデータパルスが受光素子２１から出力され、これらのデータパルスはサンプリング／検出回路１２により連続的に検出される。そして、ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６に格納されたプログラムに従って、データパルス列のデコード処理、即ち、リモコン信号の解読処理を行う。

前記ステップＳ６においては、第１の実施形態と同様に、ガイドパルスの有無の検出は複数回繰り返すことが誤動作を防止する上で好ましい。即ち、ガイドパルスは通常は１つのパルスであるため、１回の検出ではノイズパルスをガイドパルスと間違って検出するおそれがあるからである。

この場合、図６に示すように、受光素子２１とマイクロコンピュータ１０の間欠動作は複数回繰り返される。図７のフローチャートを参照すると、ステップＳ７において最初にガイドパルスが検出（つまり、ローレベルの検出）されてから、複数回、ステップＳ１〜Ｓ６が複数回繰り返される。その複数回の検出動作において、ガイドパルスが常に検出された場合に、ステップＳ６からステップＳ７に進むようにする。

また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、前記ステップＳ６においてガイドパルスの検出を可能にするために、サンプリング信号の発生時期が、受光素子２１がリモコン信号を受信可能になる時期よりも遅くなるように、サンプリング信号の発生時期はＣＰＵ１５により、調整可能に構成されていることが好ましい。

１０、１０Ａマイクロコンピュータ１１駆動回路
１２サンプリング／検出回路１３タイマー
１４システムクロック発生回路１５ＣＰＵ
１６ＲＯＭ１７ＲＡＭ
１８クロック切り換え回路２１受光素子
２２Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ

Claims

プログラムが格納されたＲＯＭと、
前記ＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵと、
リモコン信号を受信する受光素子に電源を供給するスイッチング素子を駆動するための駆動回路と、を備えたマイクロコンピュータであって、
前記ＣＰＵは、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオフさせることにより前記受光素子への電源供給を停止すると共に、マイクロコンピュータを所定時間だけスタンバイ状態に設定し、
マイクロコンピュータのスタンバイ状態が解除された時に、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオンさせることにより前記受光素子への電源供給を開始することを特徴とするマイクロコンピュータ。
前記リモコン信号は、リモコン送信機から最初に送信されるガイドパルスと、このガイドパルスに続いて送信されるデータパルス列と、を含み、
前記ＣＰＵは、前記受光素子への電源供給が開始された後に、前記受光素子から入力されたリモコン信号の中に前記ガイドパルスが検出された場合に、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、前記データパルス列のデコード処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のマイクロコンピュータ。
前記ＣＰＵは、前記受光素子への電源供給が開始された後に、前記受光素子から入力された前記リモコン信号の中に前記ガイドパルスが検出されない場合には、再び、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオフさせることにより、前記受光素子への電源供給を停止すると共に、マイクロコンピュータをスタンバイ状態に設定することを特徴とする請求項２に記載のマイクロコンピュータ。
前記スイッチング素子がマイクロコンピュータの内部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロコンピュータ。
プログラムが格納されたＲＯＭと、
前記ＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵと、
リモコン信号を受信する受光素子に電源を供給するスイッチング素子を駆動するための駆動回路と、を備えたマイクロコンピュータであって、
前記リモコン信号は、リモコン送信機から最初に送信されるガイドパルスと、このガイドパルスに続いて送信されるデータパルス列と、を含み、
前記ＣＰＵは、マイクロコンピュータを低速動作状態に設定すると共に、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオフさせることにより、前記受光素子への電源供給を停止し、
所定時間が経過した時に、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオンさせることにより、前記受光素子への電源供給を開始し、
電源供給が行われている前記受光素子から入力された前記リモコン信号の中に前記ガイドパルスが検出された場合に、マイクロコンピュータを低速動作状態から高速動作状態に切り換え、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従って前記データパルス列のデコード処理を行うことを特徴とするマイクロコンピュータ。
前記ＣＰＵは、前記受光素子から入力されたリモコン信号の中に前記ガイドパルスが検出されない場合には、再び、前記駆動回路により前記スイッチング素子をオフさせることにより、前記受光素子への電源供給を停止することを特徴とする請求項５に記載のマイクロコンピュータ。