JPH0193293A - ラジコン用受信装置 - 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、自動車、飛行機等の模型をはじめ、クレーン
等の産業用機器等を遠隔制御するラジオコントロール（
以下、ラジコンという）システムにおけるラジコン用受
信装置に関するものである。

（従来の技術） ＰＣＨ（パルス符号変調）信号あるいはＰＰＭ　　（パ
ルス位相変調）信号をＦＭ（周波数変調）あるいはＡＭ
（振幅変調）した信号等を用いて各種被操縦体を制御す
るようにしたラジコンシステムが種々の分野に使用され
ている。

従来、このような分野の技術としては、例えば第２図の
ようなものがあった。以下、その構成をＨＱ明する。

第２図は従来のＰＣ）１方式のラジコン用受信装置の一
椙成例を示すブロック図である。

このラジコン用受信装置は、図示しないラジコン用送信
装置から送信される複数チャンネルの直列信号を受信、
復調する受信部１を有し、その受信部１の出力側には、
受信部１がらの直列ディジタル信号である受信データＳ
１に同期しな→カンブリングパルスＳ２を発生するサン
プリングパルス発生回路２、及びサンプリングパルスＳ
２に基づき受信データＳ１をサンプリングして直列ディ
ジタル信号のデータＳ３を出力するサンプリング回路３
が接続されている。さらにそのサンプリング回路３の出
力側には、サンプリング後のデータＳ３を用いてデータ
処理を行うデータデコーダ４、及びそのデータデコーダ
４により処理されたデータを使用して被操Ｉｖ１１′木
におけるサーボモータ等の被操縦部位を駆動する駆動部
５が接続されている。

第３図は第２図の信号波形例を示す図である６送信装置
からの信号は受信装置の受信部１で受信、復調されるが
、その受信データＳ１は同期用パターンＳｌａ及びデー
タ部Ｓ１ｂからなる周期Ｆｓの１フレームの繰り返しで
構成されているｄここで、・データ部Ｓ１ｂは、第３図
の受信データＳ１の拡大波形及びそのデータ例で示すよ
うに、データの高レベル（以下、Ｈレベルという）もし
くは低レベル（以下、■−レベルという）の区間の最小
長を１ｂとすると、ＬｂＸｎ（但し、ｎ＝１．２，３．
”）の長さのＨまなは［、レベルの組合わせで構成され
ており、ＨレベルまたはＩ、レベルの切り替わりは必ず
しｂＸｍ（但し、ｍ−１，２，３，・・・）の位置にあ
るものとする。また、受信データＳ１中に一定周期Ｆｓ
の間隔で挿入されている周期用パターンＳｌａは、デー
タの区切りやデータの内容の区別をするためのものであ
り、データ部Ｓ１ｂ中には決して表われないパターンに
選んであるものとする。

このような受信データＳ１が受信部］−から出力される
と、サンプリングパルス発生回路２は受信データＳ１に
おけるデータ部ＳＪｂ中の各データ番ご同期したサンプ
リングパルスＳ２を発生し、サンプリング回路３に与え
る。サンプリング回路３はサンプリングパルスＳ２に基
づき、受信部Ｓ１ｂ中のデータをサンプリングする。サ
ンプリング後のデータＳ３は、データデコーダ４で解＝
売され、この解８売された信号により、駆動部５を介し
て被操縦体が駆動する。

第４図は、第２図におけるサンプリングパルス発生回路
２及びサンプリング回路３の椙成例を示すブロック図で
ある。

サンプリングパルス発生回路２は、基準クロックＳ１０
を発生ずる基準クロック発生回路１０、クロック５１１
ａと分周出力５１１ｂ、　５ｌｌｃを出力する第１の分
周器１１、出力３１７により出力３１１ｂまたは５ｌｌ
ｃを選択して信号３１２を出力するクロックセレクタ１
２、信号３１２を分周して出力Ｓ２を送出する第２の分
周器１３、クロック５１１８によりデータを取り込むＤ
型フリップフロップ（以下、Ｄ−ＦＦという〉１４、ク
ロック５ｌｌａにより受信データＳ１を取り込みデータ
３１５を出力するＤ　−ＦＦ１５、前記Ｄ−ＦＦ１４．
１５の論埋積をとるアンドゲートく以下、ＡＮＤゲート
という）１６、及びＡＮＤゲート１６の出力により出力
Ｓ２を取り込んで出力３１７を送出するＤ−ＦＦ１７よ
り構成されている。また、サンプリング回路３は、ｎビ
・ットのシリアルイン・パラレルアウトのシフトレジス
タ１８で構成されている。

次に、第３図を参照しつつ第４図の動作を説明する。

受信部１で受信、復調された受信データＳ１は、Ｄ　−
ＦＦ１５でデータのＨもしくはＬレベル区間の最小長Ｌ
ｂに対し充分小さいクロック５１１８にてサンプリング
され、へＮＤゲート１６とＤ　−ＦＦ１４によりデータ
３１５の立ち下がり（ト■からＬレベルへの切り替わり
）が検出される。この検出したデータ３１５の立ち下が
り位置に対して、第１および第２の分周器１１．１３に
よって分周された周期Ｌｂの第２の分周器１３の出力Ｓ
２がＦ］レベル区間であるか、Ｌレベル区間であるかを
Ｄ−ＦＦ１７で検出する。第２の分周器１３の原振（Ｓ
１２）は、クロックセレクタ１２によって第１の分周器
１１の出力５ｉｉｂもしくは５ＩＩＣがＤ−ＦＦ１７の
出力３１７によりＪ′Ｊ！ｉ択されるようになっており
、この第２の分周器１３へのクロック入力の調輩により
、第２の分周２ｔ１３の周期Ｌｂの出力Ｓ２の立ち下が
りがデータ３１５の立ち下がりに一致するように制御し
ている。このように調整された出力Ｓ２を受信データＳ
１のサンプリングパルスに用いることにより、データを
正しく受けとり処理できるようにしている。データのサ
ンプリングを行うシフトレジスタ１８が直列のデータＳ
１５、つまり受信データＳ１をｎビットパラレルデータ
Ｓ３に変換すると、そのデータＳ３は後段のデータデコ
ーダ４によりデータ処理が行われることになる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成のラジコン用受信装置では、次
のような問題点があった。

第４図に示すようなサンプリングパルス発生及びサンプ
リング回路を用いた場合、その回路では受信、復調デー
タＳ１とサンプリングパルスＳ２の位相を合わせること
だけを目的としているので、データの最小単位の長さで
あるしｂを設定するための基準クロックが送信装置と受
信装置とで一致していなければ、受信、復調データＳ１
のサンプリングが不可能となる。そして、データ送受信
に用いる種々のキャリア周波数のうち、ある特定のキャ
リ・ア周波数によっては受信装置においてデータ長設定
のための基準クロックが受信装置の受信部１に妨害をき
なすことがある等の理由により、受信装置側のデータ長
設定用の基準クロックを送信装置側のデータ長設定用の
基準クロックとずらすことも必要となるが、その場合に
はラジコン用受信装置が構成できないという問題が生じ
る。

本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、ラジ
コンシステムにおいて送信装置側と受信装置側とで同一
のデータ長設定用の基準クロックを使用しなればならず
、そのデータ長設定用の基準クロックを送信装置と受信
装置とでずらすことができないという点について解決し
たラジコン用受信装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するなめに、同期用パターン
と複数のチャンネルデータからなるフレーム信号の繰り
返しで構成される直列送受信データのうちの受ｆＢデー
タに同期したサンプリングパルスを発生するサンプリン
グパルス発生回路と、前記サンプリングパルスを用いて
前記受信データをサンプリングするサンプリング回路と
、このサンプリング回路の出力を解読するデータデコー
ダと、このデータデコーダの出力に基づき被操縦体の被
操縦部位を駆動する駆動回路とを備えたラジコン用受信
装置において、前記受信データと前記サンプリングパル
ス発生回路のデータとに基づき前記フレーム信号の周波
数変動を検出し、その周波数変動に応じて前記サンプリ
ングパルス発生回路のサンプリング周波数を補正する周
波数補正回路を設けたものである。

（作用） 本発明によれば、以上のようにラジコン用受信装置を構
成したので、周波数補正回路は、データ長設定用の基準
クロックが送信装置と受信装置とでずれが生じ、フレー
ム信号の周波数が変動しな場合、その変動に応じてサン
プリング周波数を補正するように働く。これにより、受
信装置のサンプリング回路は、送信装置からのデータの
７ｈ度の良いサンプリングが行える。従って前記問題点
を除去できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示すＰＣＨ方式の受信装置の
構成ブロック図である。

この受信装置は、従来と同様に、図示しないラジコン用
送信装置から送信される複数チャンネルの直列信号を受
信、復調する受信部２１を有し、その受信部２１の出力
側にはサンプリングパルス発生回路２２及びサンプリン
グ回路２３の他に、新たに追加された周波数補正回路２
６が接続されている。サンプリングパルス発生回路２２
は、受信部２１からの直列ディジタル信号である受信デ
ータＳ２１と周波数補正回路２６からの信号３２６とを
用いて受信データ３２１に同期したサンプリングパルス
５２２ａを発生する回路であり、またサンプリング回路
２３は、−ナンプリングパルス５２２ａに基づき受信デ
ータＳ２１をサンプリングして直列ディジタル信号のデ
ータ３２３を出力する回路である。周波数補正回路２Ｇ
は、受信データＳ２１とサンプリングパルス発生回路２
２からのデータ５２２ｂとを用いてサンプリングパルス
補正用の信ｑｓ２Ｇを出力する回路である。

さらに、サンプリング回路２３の出力側には、従来と同
様に、サンプリング後のデータ３２３を用いてデータ処
理を行うデータデコーダ２４、及びそのデータデコーダ
２４により処理されたデータを使用して被操縦体の被操
縦部位を１駆動する駆動部２５が接続されている。

以上の構成において、ラジコン用送信装置から信号が送
信されると、その信号は受信部２１により受信、復調さ
れて２位置列信号である受信デニタ３２１の形で、周波
数補正回路２６、サンプリング発生回路２２及びサンプ
リング回路２３に併給される。

周波数補正回路２Ｇでは、受信データ３２１に基づき送
信装置と受信装置の基準クロックのずれを検出し、サン
プリング回路２３で受信データ３２１を正しくサンプリ
ングできるようにサンプリングパルス５２２ａを調整す
るなめの信号３２６を作り、それをサンプリングパルス
発生回路２２に与える。サンプリングパルス発生回路２
２は信号３２６と受信データＳ２１を用いてその受信デ
ータ８２１に同期したサン・プリングパルス５２２ａを
生成し、それをサンプリング回路２３に与える。すると
、受信データ５２１はサンプリング回路２３でサンプリ
ングされ、そのサンプリングされたデータ３２３がデー
タデコーダ２４で解読された後、駆動部２５によって被
操縦体が駆動される。

第５図は、第１図のサンプリングパルス発生回路２２及
び周波数補正回路２Ｇの桿１成例を示すブロック図であ
る。

第５図は、第１図のサンプリングパルス発生回路２２と
周波数補正回路２６を一つにしたものであり、基準クロ
ック３３０を発生する基準クロック発生回路３０、基準
クロック３３０の可変分周を行いそのクロック３３１　
、３３２をそれぞれ出力する第１．第２の可変分周器３
１．３２、基準クロック３３０と受信データ３２１を入
力し送信装置のフレーム周波数を計測して信号Ｓ３３を
出力する同期用パターン検出回路３３、及びクロック８
３１と信号３３３を入力して受信装置のフレーム周波数
を計数する第１のカウンタ３４を備えている。さらに、
第１のカウンタ３４の出力と信号３３３を入力し送信装
置のフレーム周波数と受信装置のフレーム周波数との偏
差を検出して偏差信号３３５を出力する周波数は差検出
回路３５、ＩＱ差信号３３５と信号３３３を入力して第
１．第２の可変分周器３１，３２の分周比を制御するた
めの信号８３６を出力する分周比設定回路３６、第２の
可変分周器３２のクロックＳ３２を用いてサンプリング
パルス５２２ａを発生する第２のカウンタ３７、及びサ
ンプリングパルス５３２ａと受信データ３２１の位相比
軸を行って第２の可変分周器３２の分周比を制御するた
めの信号３３８を出力する位相比較回路３８も設けられ
ている。

次に５第５図の動作を第３図の信号波形を参照しつつ説
明する。

受信部２１で受信、復調されたデータ３２１は、同期用
パターン検出回８−３３に入力され、その同期用パター
ン検出回路３３にてデータの区切りのための同期用パタ
ーンを検出する毎に信号Ｓ３３として１パルス出力する
。つまり送信装置側でのフレーム周期Ｆｓ毎に信号３３
３として１パルス出力されることになる。ただし、この
時点での同期用パターン検出では、サンプリングパルス
５２２ａを用いてのサンプリング後の受信データ３２３
のＨレベル、Ｌレベルのパターン組合わせでの検出はで
きない。その理由は、回路動作初期段階ではサンプリン
グパルス５２２ａと受信データＳ２１の同期がとれてい
ないからである。そのため、例えばある区間Ｈレベルま
たはＬレベルが続くことにより、受信データ３２１のデ
ータ部に対して同期用パターンが区別できるように同期
用パターンを選ひ′、同期用パターン検出回路３３もＨ
またはＬレベルのデータ部には現われない特徴的長さを
検出するような回路にする必要がある。

第１のカウンタ３４には受信装置側の基準クロック３３
０を基に第１の可変分周器３１を通してクロックＳ３１
が入力され、その第１のカウンタ３４が受信装置側での
１フレームの周期ＦｓＯを計数している。

次に第１のカウンタ３４の出力と同期用パターン検出回
路３３の出力信号３３３を用いて、周波数偏差検出回路
３５において送信装置と受信装置のフレーム周期の差（
Ｆｓ−ＦｓＯ）を検出し、その周期の差（Ｆｓ−ＦｓＯ
）の絶対値ＩＦｓ−ＦｓＯｌが零に近づくようなＦｓＯ
を次のフレームで第１のカウンタ３４が計数するように
分周比を分周比設定回路３６の信号３３Ｇで設定し、第
１の可変分周器３１及び第２の可変分周器３２の次のフ
レーム間の分周比とする。第１の可変分周器３１の分周
比は信号３３３のパルス毎、つまり同期用パターン検出
時（周期Ｆｓ）に更新され、ある１つのフレーム間は一
定分周比で第１のカウンタ３４がクロック３３１を計数
していることになる。第６図に上記動作の一例の様子を
示す。

第６図は第５図の動作説明図であり、横軸には同期用パ
ターンを検出してからの時刻しか、縦軸には第５図の第
１のカウンタ３４の累積カウント数がとられている。ま
た、第６図中の実線は送信装置側の基準クロックでの累
積カウント数を示しており、破線は受信装置側の第５図
中の第１のカウンタ３４の累積カウント数を示している
。この第６図の例では、受信装置側のクロックが送信装
置側のクロックに対して周波数が大きい例を、示す。　
・時刻１＝０で同期用パターンを検出し、第１のカウン
タ３４は計数を始めるが、送信装置の基準クロックとの
違いにより、時刻ｔ＝Ｆｓつまり次の同期用パターン検
出時で本来のカウント数とＣｓｌ　＝Ｆｓ−ＦＳＯの偏
差が生じる。第５図の周波数偏差検出回路３５において
この偏差Ｃｓｌを検出し、分周比設定回路３６にてその
偏差の絶対値ＩＣ５ｌｌを小さくする方向に分周比を設
定する。このような動作を１フレ一ム周期Ｆｓ毎に繰り
返すことにより、Ｉｃ５Ｉ　　ｌ＞１ｃｓ２　　ｉ＞１
ｃｓ３　１＞１ｃｓ４　１）、、、どなるようにし、送
信装置側の周期Ｆｓに受信装置側のＦｓＯが近づくよう
にしている。

実際にサンプリングパルス５２２ａとして用いるのは、
第２のカウンタ３７の出力であり、このカウンタ３７は
従来の第４図の第２の分周器１３に相当する。

第２のカウンタ３７に入力されるクロック３３２として
は第２の可変分周器３２の出力を用いているが、第２の
可変分周器３２は分周比設定回路３６の出力信号３３（
３と位相比軸回路３８の出力信号３３８とを用いて、第
２のカウンタ３７へ与えるクロック３３２の増減を実施
している。つまり信号３３Ｇを用いて周波数を合わせ、
信号８３８を用いて位相を受信データ３２１と合わせ、
実際のサンプリングを可能としている。

ここで、位相比較回路３８は、第４図に示す従来技術と
同様の原理で受信データＳ２１の立ち下がりまたは立ち
上がりの位置を検出し、その位置がサンプリングパルス
５２２ａの）−Ｉレベル区間が、Ｌレベル区間かを見る
ことにより、第２の可変分周器３２ヘクロツクの増減の
制御信号３３８を送り、サンプリングパルス５２２ａと
受信データ３２１の位相合わせを行っている。

第７図は、第５図に使用する第１および第２の可変分周
器３１．３２の構成例を示す回路図である。

第１と第２の可変分周器３１，３２は同一の回路で構成
されるなめ、説明の便宜上その一方の第２の可変分周器
３２を例にとり説明する。第２の可変分周器３２は、Ｄ
−ＦＦ４０．４１．４２、排他的オアゲート（以下、Ｅ
ｘＯＲゲートという）　４３．４４．４５、ＡＮＤゲー
ト４６．４８、及び°ＯＲゲート４７より構成されてい
る。・第８図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は第７図
の信号波形図であり、同図（ａ）は信号３３ロートルベ
ル、信号３３８＝Ｌレベルのときの１７８分周動作、同
図（ｂ）は信号３３６＝ＨまたはＬレベル、信号３３８
＝Ｈレベルのときの１７４分周動作、同図（Ｃ）は信号
３３６＝Ｌレベル、信号８３Ｂ＝１−レベルのときのク
ロック出力なしの動作をそれぞれ示している。

例えば、第８図（ａ）に示すように、信号３３６をトＩ
レベル、信号３３８をＬレベルにする。１段目のＤ　−
ＦＦ４０は、基準クロック３３０の立ち下りでＥｘＯＲ
ゲート４３を通して信号３３ＧのＨレベルを取り込み、
次の基準クロックＳ３０の立ち下りまで出力信号３４０
をＨレベルに保持する。出力信号３４０がＨレベルのと
き、ＡＮＤゲート４６及びＯＲゲート４７を通してＥｘ
ＯＲゲート４４及びＡＮＤゲート４８の各一方の入力側
がＨレベルとなるため、２段目のＤ　−ＦＦ４１は基準
クロック３３０に同期して信９ＪＳ４０の立ち下りでＩ
−ルベルを取り込み、次の信号３４０の立ち下りまで出
力信号Ｓ４１をＨレベルに保持する。同様に、３段目の
Ｄ　−ＦＦ４２は信号３４１の立ち下りでＡＮＤゲート
４８及びＥＸＯＲゲート４５を通してＨレベルを取り込
み、次の信号３４１の立ち下りまで出力信号、つまり出
力クロック８３２を１ルベルに保持する。これにより、
基準クロック３３０が１／８分周されたことになる。

従って第８図（ｂ）　、　（Ｃ）にも示すように、信号
３３６　、３３２を制御することにより、基準クロック
３３０に対して出力クロックＳ３２を１／８分周、１７
４分周、またはクロック出力なしとして可変分周器とし
て動作させることができる。

以上説明した実施例では、次のような利点を有する。

周波数補正回路２６を設けなので、ラジコンシステムの
送信装置と受信装置においてデータ長設定用の基準クロ
ック、つまりデータのフレーム周波数がずれても、ラジ
コンシステムとして動作可能となる。そのため、送受信
のキャリア周波数に受信装置のデータ長設定用の基準ク
ロック３３０が干渉をおよぼして受信装置側のデータ長
設定用の基準クロック３３０をずらさなければならない
場合や、その他の設計上、実装上、製造工程上、部品調
達上何らかの理由で送信装置と受信装置のデータ長設定
の基準クロックをずらさなければならない時にも、ラジ
コンシステムを横築することが可能となる。さらに、周
波数補正回路２６は受信データ３２１における周期用パ
ターンの周期（フレーム周期）に基づいて周波数補正を
行っているので、データ部分のチャンネルデータのコー
ディング（符号化）が比鮫的自由にできるという利点も
ある。

なお、上記実施例では、ＰＣＨ方式の受信装置を例にと
って説明したが、第１図の受信部２１及びデータデコー
ダ２４等の内部回路を変えることにより、ＰＰ）１方式
等の他の変調方式にも適用できる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、受信デー
タをサンプリングするためのサンプリングパルス発生回
路に周波数補正回路を設けたので、データ長設定用の基
準クロックが送信装置と受信装置とでずれが生じる場合
、つまりデータのフレーム周波数がずれていても、送信
装置からのデータを受信装置のサンプリング回路で精度
良くサンプリングすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すラジコン用受信装置の構
成ブロック図、第２図は従来のラジコン用受信装置の構
成ブロック図、第３図は第２図の信号波形図、第４図は
第２図のサンプリングパルス発生回路及びサンプリング
回路の構成ブロック図、第５図は第１図のサンプリング
発生回路及び周波数補正回路の構成ブロック図、第６図
は第５図の動作説明図、第７図は第５図の第１．第２の
可変分周器の回路図、第８図（ａ）　、　（ｂ）　、　
（Ｃ）は第７図の信号波形図である。 ２１・・・・・・受信部、２２・・・・・・サンプリン
グパルス発生回路、２３・・・・・・サンプリング回路
、２４・・・・・・データデコーグ、２５・・・・・・
駆動部、２６・・・・・・周波数補正回路、３０・・・
・・・基準クロック発生回路、３１．３２・・・・・・
第１゜第２の可変分周器、３３・・・・・・同期用パタ
ーン検出回路、３４．３７・・・・・・第１．第２のカ
ウンタ１．３５・・・・・・周・波数偏差検出回路、３
６・・・・・・分周比設定回路、３８・・・・・・位相
比較回路。 出願人代理人　　柿　　本　　恭　　成時間右 第５図の動作説明図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同期用パターンと複数のチャンネルデータからなる
   フレーム信号の繰り返しで構成される直列送受信データ
   のうちの受信データに同期してサンプリングパルスを発
   生するサンプリングパルス発生回路と、前記サンプリン
   グパルスを用いて前記受信データをサンプリングするサ
   ンプリング回路と、このサンプリング回路の出力を解読
   するデータデコーダと、このデータデコーダの出力に基
   づき被操縦体の被操縦部位を駆動する駆動回路とを備え
   たラジコン用受信装置において、 前記受信データと前記サンプリングパルス発生回路のデ
   ータとに基づき前記フレーム信号の周波数変動を検出し
   、その周波数変動に応じて前記サンプリングパルス発生
   回路のサンプリング周波数を補正する周波数補正回路を
   設けたことを特徴とするラジコン用受信装置。 ２、前記サンプリングパルス発生回路及び周波数補正回
   路は、 所定周期の基準クロックを発生する基準クロック発生回
   路と、 前記基準クロックの可変分周を行う第１および第２の可
   変分周器と、 この第１の可変分周器の出力を用いて前記受信データに
   おけるフレーム信号の周波数を計数する第１のカウンタ
   と、 前記送信データにおけるフレーム信号の周波数を計測す
   る同期用パターン検出回路と、 前記送信データのフレーム信号周波数と前記受信データ
   のフレーム信号周波数との偏差を検出する周波数偏差検
   出回路と、 前記フレーム信号周波数の偏差から前記第１および第２
   の可変分周器の分周比を制御する分周比設定回路と、 前記第２の可変分周器の出力を用いてサンプリングパル
   スを発生させる第２のカウンタと、前記サンプリングパ
   ルスと前記受信データの位相比較を行って前記第２の可
   変分周器の分周比を制御する位相比較回路とを 備えた特許請求の範囲第１項記載のラジコン用受信装置
   。