JP3124795B2

JP3124795B2 - リモコン受信装置

Info

Publication number: JP3124795B2
Application number: JP03200976A
Authority: JP
Inventors: 桂輔藤本
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 2001-01-15
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JPH0549072A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光線を通信キャリア(c
arrier) として使用したリモコン（リモートコントロー
ル：remote control) 用の受信装置に関する。尚、具体
的には赤外線リモコン受信装置に関する。

【０００２】赤外線を使用したリモコン装置（リモコン
送信装置とリモコン受信装置）は、離れた場所に位置す
る装置をリモートコントロールすることが可能であるた
め、優れて便利である。例えば、ＡＶ(audio-video)機
器の操作においては日常生活上で欠かせない装置となっ
ている。

【０００３】しかし、この便利なリモコン装置も、光線
をキャリアとして使用しているが為の短所を有してい
る。すなわち、ノイズ源となる外来光が極めて多いこと
である。つまり、外来光はリモコン信号にノイズを与
え、リモコン装置の誤動作を生じさせる。

【０００４】他方、リモコン装置の誤動作は、リモート
コントロールの安全性を確保する上で存在してはならな
い事象である。すなわち、場合によっては被制御機器の
損傷や人命に危害を与える等の致命的な結末を招きかね
ない。

【０００５】そのため、外来光に対してノイズ耐性の強
固なリモコン受信装置が求められている。

【０００６】

【従来の技術】（１）赤外線リモコン受信装置赤外線を通信キャリアとして情報の伝送を行う場合は、
先ず高周波信号（例えば、38KHz)を伝送したい情報によ
って変調しておき、次に該被変調波信号で赤外線を変調
する。ちなみに、赤外線の変調は振幅変調で行うことが
一般的である。尚、リモコン用の制御コード(code)を伝
送する場合においては、高周波信号の変調も振幅変調で
行っている。

【０００７】すなわち、前記の高周波信号は、制御コー
ドを伝送する為の第２のキャリアである。

【０００８】図５は、赤外線リモコンとその受信装置を
説明する図で、(a)はリモコン受信装置のブロック図、
（b)は制御コード信号の例を示す波形図、である。

【０００９】同図中の送信装置１は、赤外線をキャリア
として制御コードを送信する装置であり、受信装置２
は、受信した赤外線から変調された第２のキャリアを抽
出し、復調・デコードによって制御コードから制御出力
信号（デコード出力）D₁,D₂,D₃, ・・・を出力する。

【００１０】すなわち、フォトトランジスタ等の受光素
子で構成された受光部３では、受光した赤外線を電気信
号へ変換する。その結果、第２のキャリアすなわち制御
コードで変調された高周波信号が得られる。

【００１１】続いて、選択増幅部４では第２のキャリア
周波数のみを選択的に増幅し、復調／波形整形部５で制
御コードを復調し、該復調信号をシェープファクタ（sh
arpfactor) の高い波形に整形する。

【００１２】そして、その制御コード信号をデコード部
６でデコード(decode)し、該制御コードに対応した制御
出力信号D₁,D₂,D₃, ・・・を出力する仕組みである。

【００１３】ちなみに、図５(b) は復調・波形整形され
た制御コード信号の例であり、時刻t₁〜時刻t₂と時刻t₃
〜時刻t₄そして時刻t₅〜時刻t₆の期間は"L"レベル、時
刻t₂〜時刻t₃と時刻t₄〜時刻t₅の期間は"H" レベルであ
る。

【００１４】（２）ノイズ光による影響とその対策１）外来光による妨害赤外線リモコン装置が、通信キャリアとして赤外線を使
用している以上、外来光による妨害すなわちノイズは避
けられない。自然界および人間社会にあっては、太陽光
や照明光等々の光線が溢れている。

【００１５】すなわち、それらの外来光が受光部３で一
緒に受光される結果、必要とする情報すなわち制御コー
ド信号以外のノイズ信号が混入する。そして、該ノイズ
信号が制御コード信号を歪曲してデコード部６のデコー
ド作業にエラーを与えるのである。

【００１６】図６は、外来光が赤外線リモコン装置に与
える影響を説明する図で、(a) は妨害モデル図、(b) は
正しい制御コード信号例の波形図、(c) はノイズの混入
した制御コード信号例の波形図、である。

【００１７】また、図７は、蛍光灯の分光分布特性を説
明する図で、(a) は昼光色の蛍光灯の例であり、(b) は
白色の蛍光灯の例である。

【００１８】すなわち、図６(a) に示すように、赤外線
リモコン装置（送信装置１および受信装置２）にとって
最大のノイズ源は蛍光灯７の蛍光である。そして、特に
フリッカノイズ(flicker noise) の影響が大きい。ま
た、蛍光灯７の蛍光は、可視光以外に赤外線のスペクト
ル成分も含んでいる。

【００１９】例えば、リモコン装置に使用される波長帯
はλ＝900nm 程度の波長帯である。他方、蛍光灯７の蛍
光波長は、概ね 400nm〜700nm の可視光の波長帯におよ
んでいるが、700nm 以上の波長帯にもそのスペクトルは
分布している。（図７(a)(b)参照)

【００２０】そして、これらの外来光による妨害は、制
御コード信号で観測すると図６(c)に示すように現れ
る。尚、図６(b) が正しい制御コード信号である。

【００２１】すなわち、時刻 t₁₃〜時刻 t₁₄の期間およ
び時刻 t₁₆〜時刻 t₁₇の期間は、正しくは"H" レベルで
なければならないのである。

【００２２】２）ノイズ光対策そこで、このような外来光によるエラーを防止するた
め、次のような対策が行われている。

【００２３】リモコン受信装置の受光部に、キャリア
つまり赤外線だけを透過するフィルタを設ける。すなわ
ち、キャリア以外の不要な光を除去する。

【００２４】強力な制御コードを用いる。すなわち、
ノイズ耐性の高いコードを使用する。

【００２５】同一の制御コードを複数回送信し、受信
装置でそれらのコードが少なくとも２回以上に渡って一
致した場合に当該コードを確定してデコードする。すな
わち、再現性のある受信出力を正しいコードとして確定
することによって、ノイズを含んだコードは不採用とす
る。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のノイズ
光対策は、次のような問題を有している。

【００２７】赤外線だけを透過するフィルタを設けた
としても、当該波長に該当する外来光はノイズ光として
そのまま受光される。

【００２８】強力な制御コードを使用したとしても、
ノイズ光の影響は完全に排除できない。すなわち、制御
コードを上回る強力なノイズには効果が低い。

【００２９】同一の制御コードを複数回送信する方法
は、制御開始迄の時間が冗長となり、リアルタイム制御
には向かない。また、オペレータの操作感に煩わしさを
与える。

【００３０】本発明の技術的課題は、光線を使用したリ
モコン装置における以上のような問題を解消し、リモコ
ン受信装置でノイズを除去できるようにすることによっ
て、ノイズ耐性が強固で誤動作の無いリモコン受信装置
を実現することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理を
説明する図で、(a)は光線のスペクトラムと光学フィル
タの特性との関係を示す図、(b) はリモコン受信装置の
基本ブロック図、(c)(d)(e)はリモコン受信装置の作動
を説明する波形図、である。

【００３２】尚、図１(c)(d)(e) の時間軸は同一時間で
あり、(c) は受信部2aの出力信号、(d) は受信部2dの出
力信号、(e) はゲート部９の出力信号である。

【００３３】本発明は、外来光（ノイズ光）の影響を専
用の受信部で別途検出し、キャリア（光線）を受信・復
調して得られた制御コード信号中のノイズを打ち消すと
ころに特徴がある。

【００３４】（１）リモコン受信装置の基本的構成次の〜の構成要件を備えるように構成する。

【００３５】リモコン用光線 S_Cの波長λ₃帯の光線
を透過させるキャリア用の光学フィルタF₂

【００３６】前記のキャリア用光学フィルタ F₂ を
透過した光線を受信・復調する制御コード用の受信部2b

【００３７】リモコン用光線 S_Cの波長λ₃帯以外の
外来光 S_Fを透過させる外来光用の光学フィルタF₁

【００３８】前記の外来光用光学フィルタ F₁ を透
過した光線を受信・復調するノイズ用の受信部2a

【００３９】前記の制御コード用受信部の出力信号
を通過させると共に、前記のノイズ用受信部の出力信
号及び前記の制御コード用受信部の出力信号がともに
アクティブである場合、前記の制御コード用受信部の
出力信号を遮断し、前記の制御コード用受信部の出力
信号の直前の状態を維持した信号を出力するゲート部９

【００４０】前記のゲート部９の出力信号をデコー
ドするデコード部６

【００４１】（２）赤外線を使用したリモコン受信装置の構成前記（１）の基本的構成を、通信キャリアとして赤外線
に限定した構成である。

【００４２】すなわち、赤外線を通信キャリアとして制
御用コード信号の送受信を行う装置であって、光学フィ
ルタF₂,F₁の特性を次ののように選定して構成す
る。

【００４３】キャリア用光学フィルタ F₂ の透過波長
帯を当該赤外線 S_Cの波長λ₃帯とする。

【００４４】外来光用光学フィルタ F₁の透過波長帯
を蛍光灯の蛍光スペクトル S_Fが透過できる波長帯とす
る。

【００４５】

【作用】（１）基本的構成のリモコン受信装置光学フィルタF₂を介して受信部2bで受信・復調した信号
は、波長λ₃のリモコン用光線による信号すなわち制御
コード信号である。しかし、その信号には、例えば図１
(d) に例示するようなノイズ信号8b（時刻t_2５〜時刻
t₂₆)が含まれている。

【００４６】他方、光学フィルタF₁を介して受信部2aで
受信・復調した信号は、外来光 S_Fによる信号である。
すなわちノイズ光によるノイズ信号であり、該ノイズ信
号は、例えば図１(c) に例示するノイズ信号8a（時刻t
_2５〜時刻t₂₆)のように現れる。

【００４７】ところで、光線を使用したリモコン受信装
置において最も有害なノイズは、制御コード信号と同じ
ような周期で現れるフリッカ(flicker) 性のノイズであ
る。そして、このフリッカ性のノイズの発生源が同一光
源による場合は、その発光帯域の略全域に渡って同じ確
率で発生する。すなわち、同時性がある。

【００４８】そこで、ゲート部９のゲート信号として、
ノイズ用受信部2aの出力信号すなわちノイズ信号8aを用
いることで、制御コード用受信部2bの出力信号すなわち
制御コード信号に含まれるノイズ信号8bを遮断・除去す
ることができる。すなわち、図１(e) に例示するよう
に、時刻t_2５〜時刻t_2６の期間に存在したノイズ信
号8bを除去できる。

【００４９】その結果、デコード部６ではノイズ信号の
無い制御コード信号をデコードすることが可能となり、
外来光 S_Fをノイズ源とする誤動作が無くなる。

【００５０】（２）赤外線を使用したリモコン受信装置の構成このリモコン受信装置は、光線すなわちキャリアを赤外
線に限定したリモコン受信装置である。

【００５１】赤外線をキャリアとして使用した場合の最
大のノイズ源は蛍光灯の蛍光であり、そのフリッカノイ
ズである。しかし、フリッカノイズは、蛍光灯の蛍光帯
域の全域に渡って略同じ確率で発生する。すなわち、同
時性がある。

【００５２】したがって、光学フィルタF₂を介して受信
部2bで受信・復調した制御コード信号中のノイズ信号8b
は、光学フィルタF₁を介して受信部2aで受信・復調した
ノイズ信号8aをゲート信号として、ゲート部９で除去す
ることができる。

【００５３】その結果、デコード部６ではノイズ信号の
無い制御コード信号をデコードすることが可能となり、
リモコン受信装置の誤動作が無くなる。

【００５４】

【実施例】次に、本発明によるリモコン受信装置を、実
際上どのように具体化できるかを実施例で説明する。

【００５５】（１）構成図２は、実施例のリモコン受信装置の構成を説明するブ
ロック図である。

【００５６】本実施例のリモコン受信装置が、図５に示
した従来の赤外線リモコン受信装置と異なる点は、ノイ
ズ光用のフィルタとキャリア用のフィルタとの２つの光
学フィルタF₁₁,F_1２を備えている点と、制御コード用
の受信部とノイズ用の受信部との２系統の受信部を備え
ている点、ゲート部としてR-S F/F(reset-set flip-flo
p)9aを備えている点、である。

【００５７】すなわち、２系統の受信部は、受光部3aと
選択増幅部4aおよび復調／波形整形部5aとから成る系統
と、受光部3bと選択増幅部4bおよび復調／波形整形部5b
とから成る系統であり、前者がキャリア受信用の受信部
であり、後者がノイズ光受信用の受信部である。

【００５８】つまり、キャリア用受信部（受光部3a，選
択増幅部4a，復調／波形整形部5a）から出力した制御コ
ード信号でセットされたR-S F/F 9a を、ノイズ用受信
部（受光部3b，選択増幅部4b，復調／波形整形部5b）か
ら出力したノイズ信号でリセットすることによって、前
記制御コード信号中に含まれているノイズ信号を除去す
る仕組みである。尚、キャリアは、λ≒900nm の赤外線
である。

【００５９】図３は、キャリア受光用に用いる光学フィ
ルタの光線透過率特性を示す図である。すなわち、図２
の光学フィルタF_1１の特性である。

【００６０】尚、図３に例示した光学フィルタの特性
は、新日鉄化学株式会社製の「エスアロイＡ− 126」
の光線透過率特性であり、該光学フィルタの厚さは 3.0
mmで色調はcolor No. BA-91696である。

【００６１】すなわち、波長λ≒800nm 以上の赤外線に
おいてはその65％以上を透過するが、該波長より短い波
長の光線は殆ど透過しない特性を有している。

【００６２】他方、ノイズ受光用に用いる光学フィルタ
F_1２としては、光学機器に一般的に使用されている赤
外線フィルタを使用し、遮断波長λ_c≒500nm の赤外線
フィルタを使用した。すなわち、キャリアの赤外線は透
過しない。

【００６３】（２）作動図４は、実施例の受信装置の作動を説明する図で、(a)
〜(d) は各部の波形図、(e) はR-S F/F の作動を説明す
る真理値図表である。

【００６４】尚、図４(a) はノイズ用受信部から出力し
たノイズ信号、(b) はリモコン送信装置から送信された
制御コード信号、(c)はキャリア用受信部から出力した
ノイズを含む制御コード信号、(d) はR-S F/F 9a の出
力信号を示している。また、本実施例のリモコン受信装
置のロジック(logic) はロウアクティブ(low-active)で
作動するものとし、(a) 〜(d) の時間軸は同一時間であ
る。

【００６５】１）送信された制御コード信号（図４(b) 参照) 図４(b) に示す制御コード信号の例は、時刻t_3３〜時
刻t_3６の期間と時刻t_4１〜時刻t_4４の期間が "L"
レベルである。

【００６６】尚、赤外線のリモコン送信装置から送信さ
れるところの、制御コード信号によって変調された赤外
線には、何らのノイズも含まれていない。ノイズは全て
外来光として与えられる。

【００６７】２）ノイズ用受信部で受信したノイズ信号
（図４(a) 参照) 図４(a) に例示するノイズ信号は、外来光がリモコン受
信装置に与えるノイズ成分であり、光学的ノイズを電気
信号で捕らえた信号である。すなわち、ノイズ用受信部
で捕らえたノイズ信号である。

【００６８】尚、時刻t_3１〜時刻t_3２の期間と時刻
t_3４〜時刻t_3５の期間、時刻t₃ _７〜時刻t_3８の
期間、時刻t_3９〜時刻t_4０の期間、時刻t_4２〜時
刻t₄ _３の期間について "L"レベルである。

【００６９】３）キャリア用受信部で受信した制御コー
ド信号（図４(c) 参照) 図４(c) に示す受信した制御コード信号の例は、前記
１）の正しい制御コード信号成分の他に、時刻t_3１〜
時刻t_3２の期間と時刻t_3７〜時刻t_3８の期間、時
刻t_3９〜時刻t_4０の期間について "L"レベルであ
り、それらはノイズ信号成分である。

【００７０】尚、図４(a) に示すように、時刻t_3４〜
時刻t_3５の期間と時刻t_3９〜時刻t_4０の期間につ
いてもノイズ信号は存在するが、当該期間については制
御コード信号もアクティブであるため、ノイズ信号成分
が見かけ上影響を与えていない。

【００７１】４）ノイズゲートの作動（R-S F/F の出力
信号：図４(d) 参照) ノイズゲートすなわち図２に示すところのR-S F/F 9a
は、図４(e) の真理値図表にしたがって作動する。尚、
図４(c) に示すキャリア用受信部の出力信号はセット
(S) 信号として入力し、図４(a) に示すノイズ用受信部
の出力信号はリセット(R) 信号として入力している。

【００７２】次に、時刻を追って、R-S F/F 9a の作動
を説明する。尚、時刻t_3１以前の期間におけるR-S F/
F 9a の(Q) 出力は、図４(d) に示すように "H"レベル
にあるものとする。

【００７３】時刻t_3１〜時刻t_3２の期間この期間は、セット(S) 入力が "L"レベルであり、リセ
ット(R) 入力も "L"レベルである。したがって、R-S F/
F 9a の(Q) 出力は前の状態(Qn)を維持する。したがっ
て、 "H"レベルである。

【００７４】時刻t_3２〜時刻t_3３の期間この期間は、セット(S) 入力が "H"レベルであり、リセ
ット(R) 入力も "H"レベルである。したがって、R-S F/
F 9a の(Q) 出力は "H"レベルとなる。

【００７５】時刻t_3３〜時刻t_3４の期間この期間は、セット(S) 入力が "L"レベルであり、リセ
ット(R) 入力は "H"レベルである。したがって、R-S F/
F 9a の(Q) 出力は "L"レベルとなる。

【００７６】時刻t_3４〜時刻t_3５の期間この期間は、セット(S) 入力が "L"レベルであり、リセ
ット(R) 入力も "L"レベルである。したがって、R-S F/
F 9a の(Q) 出力は前の状態(Qn)を維持する。したがっ
て、 "L"レベルとなる。

【００７７】時刻t_3５〜時刻t_3６の期間この期間は、セット(S) 入力が "L"レベルであり、リセ
ット(R) 入力は "H"レベルである。したがって、R-S F/
F 9a の(Q) 出力は "L"レベルとなる。

【００７８】時刻t_3６〜時刻t_3７の期間この期間は、セット(S) 入力が "H"レベルであり、リセ
ット(R) 入力も "H"レベルである。したがって、R-S F/
F 9a の(Q) 出力は "H"レベルとなる。

【００７９】以後、時刻t_3７以降も同様に作動する。

【００８０】すなわち、図４(d) に示すように、R-S F/
F9a の出力信号においてノイズ信号成分を完全に除去で
きる。したがって、図２に示すデコード部６では、エラ
ーの無いデコード作業を行うことができる。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、本発明のリモコン受信装
置によれば、外来光によるノイズをリモコン受信装置で
除去することができる。したがって、ノイズ耐性が強固
で誤動作の無いリモコン受信装置を実現することができ
る。そしてその結果、光線を使用したリモコン装置の信
頼性を著しく高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図で、(a) は光線のス
ペクトラムと光学フィルタの特性との関係を示す図、
(b) はリモコン受信装置の基本ブロック図、(c) (d)(e)
はリモコン受信装置の作動を説明する波形図、である。

【図２】実施例のリモコン受信装置の構成を説明するブ
ロック図である。

【図３】実施例においてキャリア受光用に用いる光学フ
ィルタの光線透過率特性を示す図である。

【図４】実施例の受信装置の作動を説明する図で、(a)
〜(d) は各部の波形図、(e) はR-S F/F の作動を説明す
る真理値図表である。

【図５】赤外線リモコンとその受信装置を説明する図
で、(a) はリモコン受信装置のブロック図、（b)は制御
コード信号の例を示す波形図、である。

【図６】外来光が赤外線リモコン装置に与える影響を説
明する図で、(a) は妨害モデル図、(b) は正しい制御コ
ード信号例の波形図、(c)はノイズの混入した制御コー
ド信号例の波形図、である。

【図７】蛍光灯の分光分布特性を説明する図で、(a) は
昼光色の蛍光灯の例であり、(b) は白色の蛍光灯の例で
ある。

【符号の説明】

１（赤外線リモコン）送信装置２（赤外線リモコン）受信装置 2a,2b 受信部 3,3a,3b 受光部 4,4a,4b 選択増幅部 5,5a,5b 復調／波形整形部６デコード部７蛍光灯 8_-1,8_-2 ノイズ 8a,8b ノイズ９ゲート部 9a R-S F/F(reset-set flip-flop) D₁,D₂,D₃, ・・・デコード出力 S_F 外来光（蛍光灯）の分光スペクトル S_C リモコン用の光線（赤外線）のスペ
クトル F₁ 光学フィルタ λ₁ 光学フィルタ F₁ の遮断波長 F₂ 光学フィルタ λ₂ 光学フィルタ F₂の遮断波長 λ₃ リモコン用の光線（赤外線）の波長 F₁₁,F₁₂ 光学フィルタ F 光学フィルタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光線を通信キャリアとして制御用のコー
ド信号を送受信し、被制御対象をリモートコントロール
するシステムにおいて、前記光線で送信された制御用コード信号を受信・復調・
デコードするリモコン受信装置であり、前記リモコン用光源の波長帯の光線を透過させるキャリ
ア用の光学フィルタと、前記キャリア用光学フィルタを透過した光線を受信し復
調する制御コード用の受信部と、前記リモコン用光線の波長帯以外の外来光を透過させる
外来光用の光学フィルタと、前記外来光用光学フィルタを透過した光線を受信し復調
するノイズ用の受信部と、前記制御コード用受信部の出力信号を通過させると共
に、前記ノイズ用受信部の出力信号及び前記制御コード
用受信部の出力信号がともにアクティブの時は両信号が
アクティブになる直前の前記制御コード用受信部の出力
信号の状態を維持した信号を出力するゲート部と、前記ゲート部の出力信号をデコードするデコード部と、を備えていることを特徴とするリモコン受信装置。
【請求項２】請求項１記載のリモコン受信装置におい
て、赤外線を通信キャリアとして制御用コード信号の送
受信を行う装置であって、キャリア用光学フィルタの透過波長帯を当該赤外線の波
長帯とし、外来光用光学フィルタの透過波長帯を蛍光灯
の蛍光スペクトルが透過できる波長帯として構成したこ
と、を特徴とするリモコン受信装置。