ヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置
【課題】１つの局部発振器を用い、発振周波数を可変させることなく複数の周波数信号を受信することができ、コストダウンと発振不良や周波数切替えの応答速度低下の改善を図ること。
【解決手段】マルチチャンネル通信装置において、希望波とイメージの関係にある２つの周波数を第１及び第２のチャンネルＣＨ１，ＣＨ２として用い、ミキサ部は２つのミキサブロック（２，５，６、９，１１）（３，７，８、１２，１３）を有し、一方のミキサブロックと他方のミキサブロックとでイメージとなるチャンネルの周波数信号を互いに逆相にして出力し、加算部１０にて打ち消す。また、ミキサ２７の前段に、第１のチャンネルを通過帯域とし、第２のチャンネルを阻止帯域とした第１のフィルタ２３と、第２のチャンネルを通過帯域とし、第１のチャンネルを阻止帯域とした第２のフィルタ２５とを備え、スイッチ２２，２６，２４，２８にて切替可能に構成した。
【解決手段】マルチチャンネル通信装置において、希望波とイメージの関係にある２つの周波数を第１及び第２のチャンネルＣＨ１，ＣＨ２として用い、ミキサ部は２つのミキサブロック（２，５，６、９，１１）（３，７，８、１２，１３）を有し、一方のミキサブロックと他方のミキサブロックとでイメージとなるチャンネルの周波数信号を互いに逆相にして出力し、加算部１０にて打ち消す。また、ミキサ２７の前段に、第１のチャンネルを通過帯域とし、第２のチャンネルを阻止帯域とした第１のフィルタ２３と、第２のチャンネルを通過帯域とし、第１のチャンネルを阻止帯域とした第２のフィルタ２５とを備え、スイッチ２２，２６，２４，２８にて切替可能に構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘテロダイン方式で複数のチャンネルを受信可能なマルチチャンネル通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、受信信号と局部発振器の局部発振信号とを混合して両方の信号の周波数差を、中間周波数に変換し、それを増幅したあとに復調する受信方式（スーパーヘテロダイン方式）を採用した通信装置がある。たとえば、コード信号により変調され送信機から送信された電波を受信してコード信号を復調し、コード信号に対応した制御信号を車両制御部に出力するようにしたスーパーヘテロダイン方式のキーレスエントリ受信機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかるキーレスエントリ受信機では、狭帯域の中間周波数フィルタと広帯域の中間周波数フィルタとを備え、中間周波数フィルタをいずれかに切り替え、局部発振器を制御して局部発振器の発振周波数を所定範囲内で掃引できるように構成している。中間周波数フィルタを広帯域にして受信信号強度に基づいて受信波信号を検索し、受信波信号を検出すると中間周波数フィルタを狭帯域にして受信信号強度に基づいて受信波信号の同調を判定し、上記発振周波数の掃引を同調と判定された掃引点にて停止させている。
【０００３】
ところで、１つの周波数信号では当該帯域に妨害波が存在すると通信できない可能性がある。そこで、互いに帯域の異なる２つの周波数信号（マルチチャネル）を用いて通信することが考えられている。スーパーヘテロダイン方式の受信機において、マルチチャネル対応にするためには、ＰＬＬを用いて局部発振器の発振周波数を制御する構成が考えられる。又はチャンネル数に応じた数の局部発振器を備え、スイッチング用ダイオードを用いて局部発振器を切り替える構成とすることが考えられる。
【特許文献１】特開平１１−３４８７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、ＰＬＬ回路を用いて局部発振器の発振周波数を可変させるか、又は複数の局部発振器を備えなければならないので、コストアップになるといった問題がある。また、スイッチング用ダイオードに起因した発振不良やＰＬＬを用いることによる希望周波数に切替えるまでの応答速度の低下といった問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、１つの局部発振器を用いて発振周波数を可変させることなく複数の周波数信号を受信することができ、コストダウンを図ることができ、発振不良や周波数切替えの応答速度低下が改善されたヘテロダイン方式のマルチキャリア通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置は、局部発振信号を生成する局部発振器と、アンテナからのFSK変調された受信信号と前記局部発振信号とを混合して周波数の差分となる中間周波数ｆIFの中間周波信号に変換するミキサ部と、前記ミキサ部で周波数変換された中間周波信号を検波する検波回路と、前記局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、前記局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとして、前記第１のチャンネルと前記第２のチャンネルの受信を切り替える切替手段とを具備し、一方のチャンネル受信時には前記ミキサ部にて前記局部発振信号と混合して希望波を中間周波信号に変換すると共に、前記ミキサ部又はその前段で前記希望波に対してイメージとなる他方のチャンネルの周波数信号を除去することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、同一の局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとし、第１のチャンネルと第２のチャンネルとを切り替えて受信するので、第１及び第２のチャンネルともに同一の局部発振信号を用いて同一の中間周波数ｆIFの中間周波信号に変換できる。したがって、１つの局部発振器を用いて局部発振器を発振周波数を可変させることなく複数の周波数信号を受信することができ、コストダウンを図ることができ、発振不良や周波数切替えの応答速度低下を改善できる。
【０００８】
また本発明は、上記ヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置において、前記ミキサ部は、２つのミキサブロックを有し、一方のミキサブロックと他方のミキサブロックとでイメージとなるチャンネルの周波数信号を互いに逆相にして出力し、打ち消すことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、ミキサ部にはウエーバ型、ハートレー型、ヒルバート型等の汎用的なイメージ除去ミキサを利用することができる。
【００１０】
また本発明は、上記ヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置において、前記ミキサ部の前段に設けられ、前記第１のチャンネルを通過帯域とし、前記第２のチャンネルを阻止帯域とした第１のフィルタと、前記ミキサ部の前段に設けられ、前記第２のチャンネルを通過帯域とし、前記第１のチャンネルを阻止帯域とした第２のフィルタとを具備し、前記切替手段は、第１のチャンネルの受信時は、前記第１のフィルタを前記ミキサ部に接続すると共に前記第２のフィルタを切り離し、第２のチャンネルの受信時は、前記第２のフィルタを前記ミキサ部に接続すると共に前記第１のフィルタを切り離すことを特徴とする。
【００１１】
この構成により、第１のフィルタと第２のフィルタを受信チャンネルに応じて切り替える簡単な構成でイメージを除去することができる。
【００１２】
また本発明は、上記ヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置において、前記検波回路で検波されるいずれか一方のチャンネルの中間周波信号を反転させることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、同一の局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとした場合、一方のチャンネルの希望波が反転して検出されるので、受信側において当該チャンネルの中間周波信号を反転させて検波することができる。
【００１４】
また本発明は、上記ヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置において、前記アンテナで受信される第１及び第２のチャンネルのうち一方のチャンネルの送信信号が送信側において反転させていることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、同一の局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとした場合、FSK変調方式の受信においては一方のチャンネルの希望波が反転して検出されるが、送信側において反転しているので受信側において当該チャンネルの中間周波信号を反転させる必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１つの局部発振器を用いて発振周波数を可変させることなく複数の周波数信号を受信することができ、部品点数を削減してコストダウンを図ることができると共に、発振不良や周波数切替えの応答速度低下を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態は、車両側装置と携帯機との間で一方向通信または双方向通信を行う通信システムとし、特に一方の通信装置から送信されたマルチチャンネル信号を受信する通信装置である。例えば、キーレスエントリシステム、ロック／アンロックシステム、車両情報表示システムにおける、車両側装置側の通信装置、又は携帯機側の通信装置である。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかるスーパーヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置の構成図である。本実施の形態のマルチチャンネル通信装置は、局部発振信号の周波数及び中間周波数を変えること無く、２つのチャンネルＣＨ１、ＣＨ２の周波数信号を受信する受信部を備える。図１は主に受信部の構成が示されているが、双方向通信装置の場合には送信部も備える。
【００１９】
アンテナ１に対して第１のミキサ２と第２のミキサ３とが並列に接続されている。第１及び第２のミキサ２，３に対して共通の局部発振器４から局部発振信号Ｌｏが供給される。局部発振器４から第１のミキサ２に局部発振信号Ｌｏが供給される経路には、局部発振信号Ｌｏの位相を９０度移相する第１の９０度移相器５と、第１の９０度移相器５をバイパスして第１のミキサ２に局部発振信号Ｌｏを供給可能でスイッチ６が設けられたバイパス路とが設けられている。また、局部発振器４から第２のミキサ３に局部発振信号Ｌｏが供給される経路には、第２の９０度移相器７と、第２の９０度移相器７をバイパスして第２のミキサ３に局部発振信号Ｌｏを供給可能でスイッチ８が設けられたバイパス路とが設けられている。
【００２０】
第１のミキサ２の出力段にはＬＰＦで構成された第３の９０度移相器９が接続され、第３の９０度移相器９には２つの信号を加算する加算部１０が接続されている。第３の９０度移相器９の入力段と出力段との間に第３のスイッチ１１を有するバイパス路が設けられている。
【００２１】
また、第２のミキサ３の出力段にはＬＰＦで構成された第４の９０度移相器１２が接続され、第４の９０度移相器１２の出力段に加算部１０が接続されている。第４の９０度移相器１２の入力段と出力段との間に第４のスイッチ１３を有するバイパス路が設けられている。
【００２２】
加算部１０の出力段は反転回路１４を介して検波回路１５に接続されている。反転回路１４の入力段と出力段との間に第５のスイッチ１６を有するバイパス路が設けられている。ＣＰＵ１７は第１〜第５のスイッチ６，８，１１，１３，１６の制御端子に接続されて、それぞれのスイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングを制御している。第１のチャンネルＣＨ１を受信する場合は、第１、第３のスイッチ６，１１をＯＦＦし、かつ第２、第４、第５のスイッチ８、１３、１６をＯＮする。また、第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合は、第１、第３のスイッチ６，１１をＯＮし、かつ第２、第４、第５のスイッチ８、１３、１６をＯＦＦする。このため、ＣＰＵ１７から第２、第４、第５のスイッチ８、１３、１６には反転回路１８を経由して第１、第３のスイッチ６，１１とは逆のHIGH/LOW信号を供給し、ＯＮ／ＯＦＦが逆となるようにしている。なお、スイッチ第１〜第５のスイッチ６，８，１１，１３，１６は、トランジスタ、FET、ダイオードスイッチなどであり制御端子に所定の出力を加える事でスイッチング動作する。
【００２３】
次に、以上のように構成された本実施の形態の動作について説明する。
最初に、図２を参照して、本実施の形態においてマルチチャンネル通信に用いる第１及び第２のチャンネルＣＨ１,ＣＨ２の周波数について説明する。図示を省略した送信機から所定信号を周波数がf1,f2の搬送波でFSK(Frequency Shift Keying)変調して、交互に送信する。
【００２４】
図２において、第１のチャンネルＣＨ１の受信信号の周波数をｆ１、局部発振信号Ｌｏの周波数をｆ２とする。この場合にCH1の信号を受信したとするとミキサにおいて、第１のチャンネルＣＨ１の受信信号（ｆ１）と局部発振信号Ｌｏ（ｆ２）とを混合して、第１の周波数信号（ｆ１−ｆ２）の中間周波数IFが生成される。
【００２５】
このとき、図２に示すように、局部発振信号Ｌｏ（ｆ２）から（ｆ１−ｆ２）だけ離れた位置（周波数＝ｆ３）に存在する周波数信号、いわゆるイメージ信号が存在すると、ミキサにおいてイメージ信号（ｆ３）と局部発振信号Ｌｏ（ｆ２）とが混合されて、イメージ信号（ｆ３）と局部発振信号Ｌｏ（ｆ２）との差（ｆ２−ｆ３）が、第１のチャンネルＣＨ１の中間周波数ＩＦと同一周波数に周波数変換される。このため、従来のスーパーヘテロダイン方式の受信機では、ミキサの前段又はイメージ除去ミキサを用いてイメージ信号（ｆ３）を除去していた。
【００２６】
本発明は、第１のチャンネルＣＨ１に対してイメージ信号となる周波数ｆ３を、第２のチャンネルＣＨ２として使用する。すなわち、第１のチャンネルＣＨ１と第２のチャンネルＣＨ２は、同一の局部発振信号Ｌｏによって同一の中間周波数ＩＦに周波数変換される関係を有する。このため、局部発振器は１つ備えればよく、しかもＰＬＬにより局部発振信号を可変させる必要もない。なお、図２において、同様にチャンネルＣＨ２の信号を受信する際には、（ｆ２−ｆ３）の周波数の中間周波数ＩＦが生成され、周波数ｆ１の信号がイメージ信号となる。
【００２７】
本実施の形態１のマルチチャンネル通信装置との間で一方向又は双方向通信を行う送信側の通信装置は、上述した希望波（ＣＨ１又はＣＨ２）とイメージ信号（ＣＨ２又はＣＨ１）といった周波数関係を有する２つの周波数信号を第１のチャンネルＣＨ１、第２のチャンネルＣＨ２として送信する。
【００２８】
第１のチャンネルＣＨ１を受信する場合（希望波ＲＦ（ＣＨ１）＞Ｌｏ）、ＣＰＵ１７はローレベル信号を出力して、第１、第３のスイッチ６，１１をＯＦＦする。このとき、第２、第３、第４のスイッチ８、１３、１６に与えられる信号は反転回路１８で反転してハイレベル信号に変換され、第２、第３、第４のスイッチ８、１３、１６はＯＮになる。その結果、図３（ａ）に示す回路構成となる。
【００２９】
局部発振器４で発生させた局部発振信号Ｌｏは９０度移相器５を介して第１のミキサ２に供給されると共に、移相せずに第２のミキサ３に供給される。第１のミキサ２から同相（Ｉ）成分が取り出され、第２のミキサ３から直交（Ｑ）成分が取り出される。第１のミキサ２から出力される同相（Ｉ）成分は数式（１−１）、第２のミキサ３から出力される直交（Ｑ）成分は数式（１−２）で表わされる。数式中のＡＲＦは希望波、ＡｉｍはＡＲＦに対するイメージ、ωＲＦは希望波の位相、ωＬｏは局部発振信号Ｌｏの位相である。
【数１】
第３の９０度移相器９にて同相（Ｉ）成分（ｘＡ（ｔ））を９０度遅らせると、ｓｉｎ（α＋９０°）＝ｃｏｓαなので、数式（１−１）は数式（１−３）のように変換できる。
【数２】
加算部１０にて、直交（Ｑ）成分である数式（１−２）と同相（Ｉ）成分である数式（１−３）とを加算すると、数式（１−４）に示すようにイメージが消去されて希望波ｘｄｔのみが残る。
【数３】
加算器１０から出力された希望波ｘｄｔの中間周波数ＩＦは反転されずに検波回路１５で検波され、第１のチャンネルの受信データとして後段回路へ出力される。
【００３０】
一方、第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合（希望波ＲＦ（ＣＨ２）＜Ｌｏ）、ＣＰＵ１７はハイレベル信号を出力して、第１、第３のスイッチ６，１１をＯＮする。このとき、第２、第３、第４のスイッチ８、１３、１６に与えられる信号は反転回路１８で反転してローレベル信号に変換され、第２、第３、第４のスイッチ８、１３、１６はＯＦＦになる。その結果、図３（ｂ）に示す回路構成となる。
【００３１】
局部発振器４で発生させた局部発振信号Ｌｏはそのまま第１のミキサ２に供給されると共に、９０度移相して第２のミキサ３に供給される。第１のミキサ２から直交（Ｑ）成分が取り出され、第２のミキサ３から同相（Ｉ）成分が取り出される。第１のミキサ２から出力される直交（Ｑ）成分は数式（２−１）、第２のミキサ３から出力される同相（Ｉ）成分は数式（２−２）で表わされる。
【数４】
第４の９０度移相器１２にて同相（Ｉ）成分（ｘＢ（ｔ））を９０度遅らせると、ｃｏｓ（α＋９０°）＝ｓｉｎαなので、数式（２−１）は数式（２−３）のように変換できる。
【数５】
【００３２】
加算部１０にて、直交（Ｑ）成分である数式（２−２）と同相（Ｉ）成分である数式（２−３）とを加算すると、数式（２−４）に示すようにイメージが消去されて希望波−２ｘｄｔのみが残る。
【数６】
なお、第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合、数式（２−４）に示すように希望波ｘｄｔはマイナスになっているので、第５のスイッチ１４をＯＦＦにして反転回路１４にて−ｘｄｔを＋ｘｄｔに変換する。希望波ｘｄｔの中間周波信号は検波回路１５で検波され、第２のチャンネルの受信データとして後段回路へ出力される。
【００３３】
このように、本実施の形態１によれば、スーパーヘテロダイン方式の受信機において希望波とイメージの関係にある２つの周波数を第１及び第２のチャンネルＣＨ１，ＣＨ２として用い、第１のチャネル受信時には受信信号に局部発振信号を乗算して同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分とに分離し、第１のチャンネルに対してイメージとなる第２のチャンネルの周波数信号が打ち消し合うように一方の周波数信号を移相させてから同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分とを加算し、希望波となる第１のチャンネルの周波数信号を取り出すようにしたので、１つの局部発振器４を備えるだけでよく、またＰＬＬ回路を備える必要もないので、部品点数の削減によるコストダウンを図ることができ、またスイッチング用ダイオードに起因した発振不良やＰＬＬを用いることによる希望周波数に切替えるまでの応答速度の低下といった不具合を防止できる。
【００３４】
上記の説明では、ハートレー式のイメージリジェクションミキサを例示したが、ウエーバ型、ヒルバート型等の他の形式のイメージリジェクションミキサを用いることも可能である。
【００３５】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、イメージリジェクションミキサを用いないで、ミキサの前段に設けた２つのフィルタを切り替えて希望波とイメージの関係にある２つの周波数信号を受信するようにしている。
【００３６】
図４は、本実施の形態に係るスーパーヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置の構成図である。アンテナ２１の出力端に対して第１のスイッチ２２を介して第１のフィルタ２３が接続されると共に、第２のスイッチ２４を介して第２のフィルタ２５が接続されている。
【００３７】
第１のフィルタ２３は、図２に示すようにヘテロダイン方式の受信において希望波と第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）を通過帯域とし、第１のチャンネルＣＨ１に対してイメージの関係にある第２のチャンネルＣＨ２（ｆ３＝Ｌｏ−ｆＩＦ）を阻止帯域とする周波数特性を有する。第２のフィルタ２５は、第２のチャンネルＣＨ２（ｆ３＝Ｌｏ−ｆＩＦ）を通過帯域とし、第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）を阻止帯域とする周波数特性を有する。
【００３８】
第１のフィルタ２３の出力段は、第３のスイッチ２６を介してミキサ２７に接続され、第２のフィルタ２５の出力段は、第４のスイッチ２８を介してミキサ２７に接続されている。ミキサ２７に対して局部発振器２９から局部発振信号Ｌｏが供給される。局部発振信号Ｌｏは、図２に示すように第１及び第２のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２の周波数信号を同一周波数（ｆＩＦ）の中間周波数ＩＦに周波数変換する周波数ｆ３である。ミキサ２７の出力段には反転回路３０が接続され、さらに反転回路３０の後段に中間周波信号を検波して受信データを得る検波回路３１が接続されている。また、反転回路３０の入力段と出力段との間にスイッチ３２を有するバイパス経路が設けられている。第１〜第５のスイッチ２２，２４，２６，２８，３２はＣＰＵ３３によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。第１のチャンネルＣＨ１受信時は、第１、第３、第５のスイッチ２２，２６，３２をＯＮする。また、第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合は、第２、第４のスイッチ２４，２８をＯＮし、かつ第１、第３、第５のスイッチ２２、２６、３２をＯＦＦする。このため、第２、第４のスイッチ２４、２８には反転回路３４を経由して第１、第３、第５のスイッチ２２，２６、３２とは逆のハイレベル／ローレベル信号を与えている。
【００３９】
次に、以上のように構成された本実施の形態の動作について説明する。
本実施の形態２のマルチチャンネル通信装置との間で一方向又は双方向通信を行う送信側の通信装置は、上述した希望波（ＣＨ１又はＣＨ２）とイメージ信号（ＣＨ２又はＣＨ１）といった周波数関係を有する２つの周波数信号を第１のチャンネルＣＨ１、第２のチャンネルＣＨ２として送信する。
【００４０】
第１のチャンネルＣＨ１を受信する場合（希望波ＲＦ（ＣＨ１）＞Ｌｏ）、ＣＰＵ３３はハイレベル信号を出力して、第１、第３、第５のスイッチ２２、２６、３２をＯＮする。このとき、第２、第４のスイッチ２４、２８に与えられる信号は反転回路３４で反転してローレベル信号に変換され、第２、第４のスイッチ２４、２８はＯＦＦになる。
【００４１】
アンテナ２１で受信された受信信号は第１のチャンネルＣＨ１と第２のチャンネルＣＨ２の双方の周波数信号を含んでいる。かかる受信信号が第１のフィルタ２３に入力され、第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）が通過し、第１のチャンネルＣＨ１の周波数信号に対してイメージとなる第２のチャンネルＣＨ２（ｆ３＝Ｌｏ−ｆＩＦ）の周波数信号が除去される。第１のフィルタ２３によって第２のチャンネルＣＨ２の周波数信号が除去された受信信号はＯＮしている第３のスイッチ２６を介してミキサ２７へ入力される。
【００４２】
ミキサ２７に対して局部発振器２９から局部発振信号Ｌｏが供給され、受信信号と局部発振信号Ｌｏと乗算されることで、希望波となる第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）が所望の中間周波数ＩＦに周波数変換される。かかる中間周波信号はＯＮしている第５のスイッチ３２を介して検波回路３１に入力して検波され、検波データが受信データとして後段回路へ出力される。このようにして第１のチャンネルＣＨ１の受信データが得られる。
【００４３】
第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合（希望波ＲＦ（ＣＨ２）＜Ｌｏ）、ＣＰＵ３３はＯＦＦ信号（ローレベル）を出力して、第１、第３、第５のスイッチ２２、２６、３２をＯＦＦすると共に、反転回路３４でハイレベル信号に変換して第２、第４のスイッチ２４、２８をＯＮする。
【００４４】
アンテナ２１で受信された第１のチャンネルＣＨ１と第２のチャンネルＣＨ２の双方の周波数信号を含んでいる受信信号は、第２のフィルタ２５に入力される。第２のフィルタ２５は、第２のチャンネルＣＨ２（ｆ３＝Ｌｏ−ｆＩＦ）の周波数信号は通過させると共に、第２のチャンネルＣＨ２に対してイメージとなる第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）の周波数信号は除去する。第２のフィルタ２５によって第１のチャンネルＣＨ１の周波数信号が除去された受信信号はＯＮしている第４のスイッチ２８を介してミキサ２７へ入力される。
【００４５】
ミキサ２７において、受信信号と局部発振信号Ｌｏとが乗算されることで、希望波となる第２のチャンネルＣＨ２（ｆ２＝Ｌｏ−ｆＩＦ）が所望の中間周波数ＩＦに周波数変換される。かかる中間周波信号は、上述した通り第１のチャンネルＣＨ１とは極性は反転しているので、反転回路３０で反転させてから検波回路３１に入力している。検波回路３１の検波データは受信データとして後段回路へ出力される。このようにして第２のチャンネルＣＨ２の受信データが得られる。
【００４６】
このように、本実施の形態２では、ミキサ２７の前段に第１及び２のフィルタ２３，２５を並列に設け、第１のフィルタ２３には第１のチャンネルＣＨ１を通過帯域とすると共に第１のチャンネルＣＨを希望波とした場合のイメージとなる第２のチャンネルＣＨ２を阻止帯域としたフィルタ特性を持たせ、第２のフィルタ２５には第２のチャンネルＣＨ２を通過帯域とすると共に第１のチャンネルＣＨ１を阻止帯域としたフィルタ特性を持たせ、第１〜第４のスイッチ２２，２６，２４，２８にて受信チャンネルに応じた一方のフィルタを選択するように構成した。これにより、１つの局部発振器２９を備えるだけでマルチチャンネルに対応でき、またＰＬＬ回路を備える必要もないので、部品点数の削減によるコストダウンを図ることができ、またスイッチング用ダイオードに起因した発振不良やＰＬＬを用いることによる希望周波数に切替えるまでの応答速度の低下といった不具合を防止できる。
【００４７】
なお、第１及び第２の実施の形態では、希望波とイメージの関係にある２つの周波数信号を受信する関係から、一方の周波数信号を反転させる反転回路１４、３０を備えている。送信側において一方の周波数信号を反転させ送信することにより、受信側で反転処理する必要性がなくなる。
【００４８】
図５（ａ）は一方の周波数信号を反転させ送信するマルチチャンネル通信装置の構成図である。送信側となるマルチチャンネル通信装置４０は、ＣＰＵ４１から出力される送信データを反転回路４２で反転させてから変調回路４３へ供給する経路と、スイッチ４５を介して反転回路４２をバイパスして変調回路４３へ供給する経路とをスイッチ４５のＯＮ／ＯＦＦにて切替え可能に構成されている。変調回路４３では、ＰＬＬ４６で位相制御された局部発振信号が供給され、搬送波を送信データにてＦＳＫ変調する。前述したように、希望波とイメージの関係となるチャンネルＣＨ１とチャンネルＣＨ２の搬送波を送信データにてＦＳＫ変調して送信する。送信信号は増幅器４４で増幅後、アンテナ４７から送信される。第１及び第２の実施の形態のマルチチャンネル通信装置が受信側のマルチチャンネル通信装置となって受信する。但し、第１及び第２の実施の形態のマルチチャンネル通信装置から図１、図４に示す反転回路１４、３０は削減されている。
【００４９】
また、図５（ｂ）に示すように、第１及び第２のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２に対応した変調回路５１，５２を別々に設け、第２のチャンネルＣＨ２の変調回路５２の前段に反転回路４２を設けるように構成することもできる。変調回路５１，５２の出力はスイッチ５３で選択して増幅器４４へ入力する。
【００５０】
以上のように、送信側のマルチチャンネル通信装置において、一方の周波数信号を反転させ送信することにより、受信側で反転処理する必要性がなくなり、受信側のマルチチャンネル通信装置の構成を簡略化できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、車両側装置と携帯機との間で一方向通信または双方向通信を行う各種のシステム、例えばキーレスエントリシステム、ロック／アンロックシステム、車両情報表示システム等の通信システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施の形態にかかるスーパーヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置の構成図
【図２】第１及び第２のチャンネルＣＨ１,ＣＨ２の周波数関係を説明するための説明図
【図３】（ａ）第１の実施の形態において第１のチャンネルＣＨ１を受信する場合の回路構成図、（ｂ）第１の実施の形態において第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合の回路構成図
【図４】第２の実施の形態に係るスーパーヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置の構成図
【図５】（ａ）ＰＬＬを用いたマルチチャンネル通信装置の構成図、（ｂ）複数の変調回路を用いたマルチチャンネル通信装置の構成図
【符号の説明】
【００５３】
１、２１…アンテナ
２…第１のミキサ
３…第２のミキサ
４、２９…局部発振器
５…第１の９０度移相器
６…第１のスイッチ
７…第２の９０度移相器
８…第２のスイッチ
９…第３の９０度移相器
１０…加算部
１１…第３のスイッチ
１２…第４の９０度移相器
１３…第４のスイッチ
１４、３０…反転回路
１５、３１…検波回路
１６…第５のスイッチ
１７、３３…ＣＰＵ
２７…ミキサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘテロダイン方式で複数のチャンネルを受信可能なマルチチャンネル通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、受信信号と局部発振器の局部発振信号とを混合して両方の信号の周波数差を、中間周波数に変換し、それを増幅したあとに復調する受信方式（スーパーヘテロダイン方式）を採用した通信装置がある。たとえば、コード信号により変調され送信機から送信された電波を受信してコード信号を復調し、コード信号に対応した制御信号を車両制御部に出力するようにしたスーパーヘテロダイン方式のキーレスエントリ受信機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかるキーレスエントリ受信機では、狭帯域の中間周波数フィルタと広帯域の中間周波数フィルタとを備え、中間周波数フィルタをいずれかに切り替え、局部発振器を制御して局部発振器の発振周波数を所定範囲内で掃引できるように構成している。中間周波数フィルタを広帯域にして受信信号強度に基づいて受信波信号を検索し、受信波信号を検出すると中間周波数フィルタを狭帯域にして受信信号強度に基づいて受信波信号の同調を判定し、上記発振周波数の掃引を同調と判定された掃引点にて停止させている。
【０００３】
ところで、１つの周波数信号では当該帯域に妨害波が存在すると通信できない可能性がある。そこで、互いに帯域の異なる２つの周波数信号（マルチチャネル）を用いて通信することが考えられている。スーパーヘテロダイン方式の受信機において、マルチチャネル対応にするためには、ＰＬＬを用いて局部発振器の発振周波数を制御する構成が考えられる。又はチャンネル数に応じた数の局部発振器を備え、スイッチング用ダイオードを用いて局部発振器を切り替える構成とすることが考えられる。
【特許文献１】特開平１１−３４８７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、ＰＬＬ回路を用いて局部発振器の発振周波数を可変させるか、又は複数の局部発振器を備えなければならないので、コストアップになるといった問題がある。また、スイッチング用ダイオードに起因した発振不良やＰＬＬを用いることによる希望周波数に切替えるまでの応答速度の低下といった問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、１つの局部発振器を用いて発振周波数を可変させることなく複数の周波数信号を受信することができ、コストダウンを図ることができ、発振不良や周波数切替えの応答速度低下が改善されたヘテロダイン方式のマルチキャリア通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置は、局部発振信号を生成する局部発振器と、アンテナからのFSK変調された受信信号と前記局部発振信号とを混合して周波数の差分となる中間周波数ｆIFの中間周波信号に変換するミキサ部と、前記ミキサ部で周波数変換された中間周波信号を検波する検波回路と、前記局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、前記局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとして、前記第１のチャンネルと前記第２のチャンネルの受信を切り替える切替手段とを具備し、一方のチャンネル受信時には前記ミキサ部にて前記局部発振信号と混合して希望波を中間周波信号に変換すると共に、前記ミキサ部又はその前段で前記希望波に対してイメージとなる他方のチャンネルの周波数信号を除去することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、同一の局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとし、第１のチャンネルと第２のチャンネルとを切り替えて受信するので、第１及び第２のチャンネルともに同一の局部発振信号を用いて同一の中間周波数ｆIFの中間周波信号に変換できる。したがって、１つの局部発振器を用いて局部発振器を発振周波数を可変させることなく複数の周波数信号を受信することができ、コストダウンを図ることができ、発振不良や周波数切替えの応答速度低下を改善できる。
【０００８】
また本発明は、上記ヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置において、前記ミキサ部は、２つのミキサブロックを有し、一方のミキサブロックと他方のミキサブロックとでイメージとなるチャンネルの周波数信号を互いに逆相にして出力し、打ち消すことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、ミキサ部にはウエーバ型、ハートレー型、ヒルバート型等の汎用的なイメージ除去ミキサを利用することができる。
【００１０】
また本発明は、上記ヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置において、前記ミキサ部の前段に設けられ、前記第１のチャンネルを通過帯域とし、前記第２のチャンネルを阻止帯域とした第１のフィルタと、前記ミキサ部の前段に設けられ、前記第２のチャンネルを通過帯域とし、前記第１のチャンネルを阻止帯域とした第２のフィルタとを具備し、前記切替手段は、第１のチャンネルの受信時は、前記第１のフィルタを前記ミキサ部に接続すると共に前記第２のフィルタを切り離し、第２のチャンネルの受信時は、前記第２のフィルタを前記ミキサ部に接続すると共に前記第１のフィルタを切り離すことを特徴とする。
【００１１】
この構成により、第１のフィルタと第２のフィルタを受信チャンネルに応じて切り替える簡単な構成でイメージを除去することができる。
【００１２】
また本発明は、上記ヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置において、前記検波回路で検波されるいずれか一方のチャンネルの中間周波信号を反転させることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、同一の局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとした場合、一方のチャンネルの希望波が反転して検出されるので、受信側において当該チャンネルの中間周波信号を反転させて検波することができる。
【００１４】
また本発明は、上記ヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置において、前記アンテナで受信される第１及び第２のチャンネルのうち一方のチャンネルの送信信号が送信側において反転させていることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、同一の局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとした場合、FSK変調方式の受信においては一方のチャンネルの希望波が反転して検出されるが、送信側において反転しているので受信側において当該チャンネルの中間周波信号を反転させる必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１つの局部発振器を用いて発振周波数を可変させることなく複数の周波数信号を受信することができ、部品点数を削減してコストダウンを図ることができると共に、発振不良や周波数切替えの応答速度低下を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態は、車両側装置と携帯機との間で一方向通信または双方向通信を行う通信システムとし、特に一方の通信装置から送信されたマルチチャンネル信号を受信する通信装置である。例えば、キーレスエントリシステム、ロック／アンロックシステム、車両情報表示システムにおける、車両側装置側の通信装置、又は携帯機側の通信装置である。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかるスーパーヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置の構成図である。本実施の形態のマルチチャンネル通信装置は、局部発振信号の周波数及び中間周波数を変えること無く、２つのチャンネルＣＨ１、ＣＨ２の周波数信号を受信する受信部を備える。図１は主に受信部の構成が示されているが、双方向通信装置の場合には送信部も備える。
【００１９】
アンテナ１に対して第１のミキサ２と第２のミキサ３とが並列に接続されている。第１及び第２のミキサ２，３に対して共通の局部発振器４から局部発振信号Ｌｏが供給される。局部発振器４から第１のミキサ２に局部発振信号Ｌｏが供給される経路には、局部発振信号Ｌｏの位相を９０度移相する第１の９０度移相器５と、第１の９０度移相器５をバイパスして第１のミキサ２に局部発振信号Ｌｏを供給可能でスイッチ６が設けられたバイパス路とが設けられている。また、局部発振器４から第２のミキサ３に局部発振信号Ｌｏが供給される経路には、第２の９０度移相器７と、第２の９０度移相器７をバイパスして第２のミキサ３に局部発振信号Ｌｏを供給可能でスイッチ８が設けられたバイパス路とが設けられている。
【００２０】
第１のミキサ２の出力段にはＬＰＦで構成された第３の９０度移相器９が接続され、第３の９０度移相器９には２つの信号を加算する加算部１０が接続されている。第３の９０度移相器９の入力段と出力段との間に第３のスイッチ１１を有するバイパス路が設けられている。
【００２１】
また、第２のミキサ３の出力段にはＬＰＦで構成された第４の９０度移相器１２が接続され、第４の９０度移相器１２の出力段に加算部１０が接続されている。第４の９０度移相器１２の入力段と出力段との間に第４のスイッチ１３を有するバイパス路が設けられている。
【００２２】
加算部１０の出力段は反転回路１４を介して検波回路１５に接続されている。反転回路１４の入力段と出力段との間に第５のスイッチ１６を有するバイパス路が設けられている。ＣＰＵ１７は第１〜第５のスイッチ６，８，１１，１３，１６の制御端子に接続されて、それぞれのスイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングを制御している。第１のチャンネルＣＨ１を受信する場合は、第１、第３のスイッチ６，１１をＯＦＦし、かつ第２、第４、第５のスイッチ８、１３、１６をＯＮする。また、第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合は、第１、第３のスイッチ６，１１をＯＮし、かつ第２、第４、第５のスイッチ８、１３、１６をＯＦＦする。このため、ＣＰＵ１７から第２、第４、第５のスイッチ８、１３、１６には反転回路１８を経由して第１、第３のスイッチ６，１１とは逆のHIGH/LOW信号を供給し、ＯＮ／ＯＦＦが逆となるようにしている。なお、スイッチ第１〜第５のスイッチ６，８，１１，１３，１６は、トランジスタ、FET、ダイオードスイッチなどであり制御端子に所定の出力を加える事でスイッチング動作する。
【００２３】
次に、以上のように構成された本実施の形態の動作について説明する。
最初に、図２を参照して、本実施の形態においてマルチチャンネル通信に用いる第１及び第２のチャンネルＣＨ１,ＣＨ２の周波数について説明する。図示を省略した送信機から所定信号を周波数がf1,f2の搬送波でFSK(Frequency Shift Keying)変調して、交互に送信する。
【００２４】
図２において、第１のチャンネルＣＨ１の受信信号の周波数をｆ１、局部発振信号Ｌｏの周波数をｆ２とする。この場合にCH1の信号を受信したとするとミキサにおいて、第１のチャンネルＣＨ１の受信信号（ｆ１）と局部発振信号Ｌｏ（ｆ２）とを混合して、第１の周波数信号（ｆ１−ｆ２）の中間周波数IFが生成される。
【００２５】
このとき、図２に示すように、局部発振信号Ｌｏ（ｆ２）から（ｆ１−ｆ２）だけ離れた位置（周波数＝ｆ３）に存在する周波数信号、いわゆるイメージ信号が存在すると、ミキサにおいてイメージ信号（ｆ３）と局部発振信号Ｌｏ（ｆ２）とが混合されて、イメージ信号（ｆ３）と局部発振信号Ｌｏ（ｆ２）との差（ｆ２−ｆ３）が、第１のチャンネルＣＨ１の中間周波数ＩＦと同一周波数に周波数変換される。このため、従来のスーパーヘテロダイン方式の受信機では、ミキサの前段又はイメージ除去ミキサを用いてイメージ信号（ｆ３）を除去していた。
【００２６】
本発明は、第１のチャンネルＣＨ１に対してイメージ信号となる周波数ｆ３を、第２のチャンネルＣＨ２として使用する。すなわち、第１のチャンネルＣＨ１と第２のチャンネルＣＨ２は、同一の局部発振信号Ｌｏによって同一の中間周波数ＩＦに周波数変換される関係を有する。このため、局部発振器は１つ備えればよく、しかもＰＬＬにより局部発振信号を可変させる必要もない。なお、図２において、同様にチャンネルＣＨ２の信号を受信する際には、（ｆ２−ｆ３）の周波数の中間周波数ＩＦが生成され、周波数ｆ１の信号がイメージ信号となる。
【００２７】
本実施の形態１のマルチチャンネル通信装置との間で一方向又は双方向通信を行う送信側の通信装置は、上述した希望波（ＣＨ１又はＣＨ２）とイメージ信号（ＣＨ２又はＣＨ１）といった周波数関係を有する２つの周波数信号を第１のチャンネルＣＨ１、第２のチャンネルＣＨ２として送信する。
【００２８】
第１のチャンネルＣＨ１を受信する場合（希望波ＲＦ（ＣＨ１）＞Ｌｏ）、ＣＰＵ１７はローレベル信号を出力して、第１、第３のスイッチ６，１１をＯＦＦする。このとき、第２、第３、第４のスイッチ８、１３、１６に与えられる信号は反転回路１８で反転してハイレベル信号に変換され、第２、第３、第４のスイッチ８、１３、１６はＯＮになる。その結果、図３（ａ）に示す回路構成となる。
【００２９】
局部発振器４で発生させた局部発振信号Ｌｏは９０度移相器５を介して第１のミキサ２に供給されると共に、移相せずに第２のミキサ３に供給される。第１のミキサ２から同相（Ｉ）成分が取り出され、第２のミキサ３から直交（Ｑ）成分が取り出される。第１のミキサ２から出力される同相（Ｉ）成分は数式（１−１）、第２のミキサ３から出力される直交（Ｑ）成分は数式（１−２）で表わされる。数式中のＡＲＦは希望波、ＡｉｍはＡＲＦに対するイメージ、ωＲＦは希望波の位相、ωＬｏは局部発振信号Ｌｏの位相である。
【数１】
第３の９０度移相器９にて同相（Ｉ）成分（ｘＡ（ｔ））を９０度遅らせると、ｓｉｎ（α＋９０°）＝ｃｏｓαなので、数式（１−１）は数式（１−３）のように変換できる。
【数２】
加算部１０にて、直交（Ｑ）成分である数式（１−２）と同相（Ｉ）成分である数式（１−３）とを加算すると、数式（１−４）に示すようにイメージが消去されて希望波ｘｄｔのみが残る。
【数３】
加算器１０から出力された希望波ｘｄｔの中間周波数ＩＦは反転されずに検波回路１５で検波され、第１のチャンネルの受信データとして後段回路へ出力される。
【００３０】
一方、第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合（希望波ＲＦ（ＣＨ２）＜Ｌｏ）、ＣＰＵ１７はハイレベル信号を出力して、第１、第３のスイッチ６，１１をＯＮする。このとき、第２、第３、第４のスイッチ８、１３、１６に与えられる信号は反転回路１８で反転してローレベル信号に変換され、第２、第３、第４のスイッチ８、１３、１６はＯＦＦになる。その結果、図３（ｂ）に示す回路構成となる。
【００３１】
局部発振器４で発生させた局部発振信号Ｌｏはそのまま第１のミキサ２に供給されると共に、９０度移相して第２のミキサ３に供給される。第１のミキサ２から直交（Ｑ）成分が取り出され、第２のミキサ３から同相（Ｉ）成分が取り出される。第１のミキサ２から出力される直交（Ｑ）成分は数式（２−１）、第２のミキサ３から出力される同相（Ｉ）成分は数式（２−２）で表わされる。
【数４】
第４の９０度移相器１２にて同相（Ｉ）成分（ｘＢ（ｔ））を９０度遅らせると、ｃｏｓ（α＋９０°）＝ｓｉｎαなので、数式（２−１）は数式（２−３）のように変換できる。
【数５】
【００３２】
加算部１０にて、直交（Ｑ）成分である数式（２−２）と同相（Ｉ）成分である数式（２−３）とを加算すると、数式（２−４）に示すようにイメージが消去されて希望波−２ｘｄｔのみが残る。
【数６】
なお、第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合、数式（２−４）に示すように希望波ｘｄｔはマイナスになっているので、第５のスイッチ１４をＯＦＦにして反転回路１４にて−ｘｄｔを＋ｘｄｔに変換する。希望波ｘｄｔの中間周波信号は検波回路１５で検波され、第２のチャンネルの受信データとして後段回路へ出力される。
【００３３】
このように、本実施の形態１によれば、スーパーヘテロダイン方式の受信機において希望波とイメージの関係にある２つの周波数を第１及び第２のチャンネルＣＨ１，ＣＨ２として用い、第１のチャネル受信時には受信信号に局部発振信号を乗算して同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分とに分離し、第１のチャンネルに対してイメージとなる第２のチャンネルの周波数信号が打ち消し合うように一方の周波数信号を移相させてから同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分とを加算し、希望波となる第１のチャンネルの周波数信号を取り出すようにしたので、１つの局部発振器４を備えるだけでよく、またＰＬＬ回路を備える必要もないので、部品点数の削減によるコストダウンを図ることができ、またスイッチング用ダイオードに起因した発振不良やＰＬＬを用いることによる希望周波数に切替えるまでの応答速度の低下といった不具合を防止できる。
【００３４】
上記の説明では、ハートレー式のイメージリジェクションミキサを例示したが、ウエーバ型、ヒルバート型等の他の形式のイメージリジェクションミキサを用いることも可能である。
【００３５】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、イメージリジェクションミキサを用いないで、ミキサの前段に設けた２つのフィルタを切り替えて希望波とイメージの関係にある２つの周波数信号を受信するようにしている。
【００３６】
図４は、本実施の形態に係るスーパーヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置の構成図である。アンテナ２１の出力端に対して第１のスイッチ２２を介して第１のフィルタ２３が接続されると共に、第２のスイッチ２４を介して第２のフィルタ２５が接続されている。
【００３７】
第１のフィルタ２３は、図２に示すようにヘテロダイン方式の受信において希望波と第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）を通過帯域とし、第１のチャンネルＣＨ１に対してイメージの関係にある第２のチャンネルＣＨ２（ｆ３＝Ｌｏ−ｆＩＦ）を阻止帯域とする周波数特性を有する。第２のフィルタ２５は、第２のチャンネルＣＨ２（ｆ３＝Ｌｏ−ｆＩＦ）を通過帯域とし、第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）を阻止帯域とする周波数特性を有する。
【００３８】
第１のフィルタ２３の出力段は、第３のスイッチ２６を介してミキサ２７に接続され、第２のフィルタ２５の出力段は、第４のスイッチ２８を介してミキサ２７に接続されている。ミキサ２７に対して局部発振器２９から局部発振信号Ｌｏが供給される。局部発振信号Ｌｏは、図２に示すように第１及び第２のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２の周波数信号を同一周波数（ｆＩＦ）の中間周波数ＩＦに周波数変換する周波数ｆ３である。ミキサ２７の出力段には反転回路３０が接続され、さらに反転回路３０の後段に中間周波信号を検波して受信データを得る検波回路３１が接続されている。また、反転回路３０の入力段と出力段との間にスイッチ３２を有するバイパス経路が設けられている。第１〜第５のスイッチ２２，２４，２６，２８，３２はＣＰＵ３３によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。第１のチャンネルＣＨ１受信時は、第１、第３、第５のスイッチ２２，２６，３２をＯＮする。また、第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合は、第２、第４のスイッチ２４，２８をＯＮし、かつ第１、第３、第５のスイッチ２２、２６、３２をＯＦＦする。このため、第２、第４のスイッチ２４、２８には反転回路３４を経由して第１、第３、第５のスイッチ２２，２６、３２とは逆のハイレベル／ローレベル信号を与えている。
【００３９】
次に、以上のように構成された本実施の形態の動作について説明する。
本実施の形態２のマルチチャンネル通信装置との間で一方向又は双方向通信を行う送信側の通信装置は、上述した希望波（ＣＨ１又はＣＨ２）とイメージ信号（ＣＨ２又はＣＨ１）といった周波数関係を有する２つの周波数信号を第１のチャンネルＣＨ１、第２のチャンネルＣＨ２として送信する。
【００４０】
第１のチャンネルＣＨ１を受信する場合（希望波ＲＦ（ＣＨ１）＞Ｌｏ）、ＣＰＵ３３はハイレベル信号を出力して、第１、第３、第５のスイッチ２２、２６、３２をＯＮする。このとき、第２、第４のスイッチ２４、２８に与えられる信号は反転回路３４で反転してローレベル信号に変換され、第２、第４のスイッチ２４、２８はＯＦＦになる。
【００４１】
アンテナ２１で受信された受信信号は第１のチャンネルＣＨ１と第２のチャンネルＣＨ２の双方の周波数信号を含んでいる。かかる受信信号が第１のフィルタ２３に入力され、第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）が通過し、第１のチャンネルＣＨ１の周波数信号に対してイメージとなる第２のチャンネルＣＨ２（ｆ３＝Ｌｏ−ｆＩＦ）の周波数信号が除去される。第１のフィルタ２３によって第２のチャンネルＣＨ２の周波数信号が除去された受信信号はＯＮしている第３のスイッチ２６を介してミキサ２７へ入力される。
【００４２】
ミキサ２７に対して局部発振器２９から局部発振信号Ｌｏが供給され、受信信号と局部発振信号Ｌｏと乗算されることで、希望波となる第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）が所望の中間周波数ＩＦに周波数変換される。かかる中間周波信号はＯＮしている第５のスイッチ３２を介して検波回路３１に入力して検波され、検波データが受信データとして後段回路へ出力される。このようにして第１のチャンネルＣＨ１の受信データが得られる。
【００４３】
第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合（希望波ＲＦ（ＣＨ２）＜Ｌｏ）、ＣＰＵ３３はＯＦＦ信号（ローレベル）を出力して、第１、第３、第５のスイッチ２２、２６、３２をＯＦＦすると共に、反転回路３４でハイレベル信号に変換して第２、第４のスイッチ２４、２８をＯＮする。
【００４４】
アンテナ２１で受信された第１のチャンネルＣＨ１と第２のチャンネルＣＨ２の双方の周波数信号を含んでいる受信信号は、第２のフィルタ２５に入力される。第２のフィルタ２５は、第２のチャンネルＣＨ２（ｆ３＝Ｌｏ−ｆＩＦ）の周波数信号は通過させると共に、第２のチャンネルＣＨ２に対してイメージとなる第１のチャンネルＣＨ１（ｆ１＝Ｌｏ＋ｆＩＦ）の周波数信号は除去する。第２のフィルタ２５によって第１のチャンネルＣＨ１の周波数信号が除去された受信信号はＯＮしている第４のスイッチ２８を介してミキサ２７へ入力される。
【００４５】
ミキサ２７において、受信信号と局部発振信号Ｌｏとが乗算されることで、希望波となる第２のチャンネルＣＨ２（ｆ２＝Ｌｏ−ｆＩＦ）が所望の中間周波数ＩＦに周波数変換される。かかる中間周波信号は、上述した通り第１のチャンネルＣＨ１とは極性は反転しているので、反転回路３０で反転させてから検波回路３１に入力している。検波回路３１の検波データは受信データとして後段回路へ出力される。このようにして第２のチャンネルＣＨ２の受信データが得られる。
【００４６】
このように、本実施の形態２では、ミキサ２７の前段に第１及び２のフィルタ２３，２５を並列に設け、第１のフィルタ２３には第１のチャンネルＣＨ１を通過帯域とすると共に第１のチャンネルＣＨを希望波とした場合のイメージとなる第２のチャンネルＣＨ２を阻止帯域としたフィルタ特性を持たせ、第２のフィルタ２５には第２のチャンネルＣＨ２を通過帯域とすると共に第１のチャンネルＣＨ１を阻止帯域としたフィルタ特性を持たせ、第１〜第４のスイッチ２２，２６，２４，２８にて受信チャンネルに応じた一方のフィルタを選択するように構成した。これにより、１つの局部発振器２９を備えるだけでマルチチャンネルに対応でき、またＰＬＬ回路を備える必要もないので、部品点数の削減によるコストダウンを図ることができ、またスイッチング用ダイオードに起因した発振不良やＰＬＬを用いることによる希望周波数に切替えるまでの応答速度の低下といった不具合を防止できる。
【００４７】
なお、第１及び第２の実施の形態では、希望波とイメージの関係にある２つの周波数信号を受信する関係から、一方の周波数信号を反転させる反転回路１４、３０を備えている。送信側において一方の周波数信号を反転させ送信することにより、受信側で反転処理する必要性がなくなる。
【００４８】
図５（ａ）は一方の周波数信号を反転させ送信するマルチチャンネル通信装置の構成図である。送信側となるマルチチャンネル通信装置４０は、ＣＰＵ４１から出力される送信データを反転回路４２で反転させてから変調回路４３へ供給する経路と、スイッチ４５を介して反転回路４２をバイパスして変調回路４３へ供給する経路とをスイッチ４５のＯＮ／ＯＦＦにて切替え可能に構成されている。変調回路４３では、ＰＬＬ４６で位相制御された局部発振信号が供給され、搬送波を送信データにてＦＳＫ変調する。前述したように、希望波とイメージの関係となるチャンネルＣＨ１とチャンネルＣＨ２の搬送波を送信データにてＦＳＫ変調して送信する。送信信号は増幅器４４で増幅後、アンテナ４７から送信される。第１及び第２の実施の形態のマルチチャンネル通信装置が受信側のマルチチャンネル通信装置となって受信する。但し、第１及び第２の実施の形態のマルチチャンネル通信装置から図１、図４に示す反転回路１４、３０は削減されている。
【００４９】
また、図５（ｂ）に示すように、第１及び第２のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２に対応した変調回路５１，５２を別々に設け、第２のチャンネルＣＨ２の変調回路５２の前段に反転回路４２を設けるように構成することもできる。変調回路５１，５２の出力はスイッチ５３で選択して増幅器４４へ入力する。
【００５０】
以上のように、送信側のマルチチャンネル通信装置において、一方の周波数信号を反転させ送信することにより、受信側で反転処理する必要性がなくなり、受信側のマルチチャンネル通信装置の構成を簡略化できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、車両側装置と携帯機との間で一方向通信または双方向通信を行う各種のシステム、例えばキーレスエントリシステム、ロック／アンロックシステム、車両情報表示システム等の通信システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施の形態にかかるスーパーヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置の構成図
【図２】第１及び第２のチャンネルＣＨ１,ＣＨ２の周波数関係を説明するための説明図
【図３】（ａ）第１の実施の形態において第１のチャンネルＣＨ１を受信する場合の回路構成図、（ｂ）第１の実施の形態において第２のチャンネルＣＨ２を受信する場合の回路構成図
【図４】第２の実施の形態に係るスーパーヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置の構成図
【図５】（ａ）ＰＬＬを用いたマルチチャンネル通信装置の構成図、（ｂ）複数の変調回路を用いたマルチチャンネル通信装置の構成図
【符号の説明】
【００５３】
１、２１…アンテナ
２…第１のミキサ
３…第２のミキサ
４、２９…局部発振器
５…第１の９０度移相器
６…第１のスイッチ
７…第２の９０度移相器
８…第２のスイッチ
９…第３の９０度移相器
１０…加算部
１１…第３のスイッチ
１２…第４の９０度移相器
１３…第４のスイッチ
１４、３０…反転回路
１５、３１…検波回路
１６…第５のスイッチ
１７、３３…ＣＰＵ
２７…ミキサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局部発振信号を生成する局部発振器と、
アンテナからのFSK変調された受信信号と前記局部発振信号とを混合して周波数の差分となる中間周波数ｆIFの中間周波信号に変換するミキサ部と、
前記ミキサ部で周波数変換された中間周波信号を検波する検波回路と、
前記局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、前記局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとして、前記第１のチャンネルと前記第２のチャンネルの受信を切り替える切替手段とを具備し、
一方のチャンネル受信時には前記ミキサ部にて前記局部発振信号と混合して希望波を中間周波信号に変換すると共に、前記ミキサ部又はその前段で前記希望波に対してイメージとなる他方のチャンネルの周波数信号を除去することを特徴とするヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【請求項２】
前記ミキサ部は、２つのミキサブロックを有し、一方のミキサブロックと他方のミキサブロックとでイメージとなるチャンネルの周波数信号を互いに逆相にして出力し、打ち消すことを特徴とする請求項１記載のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【請求項３】
前記ミキサ部の前段に設けられ、前記第１のチャンネルを通過帯域とし、前記第２のチャンネルを阻止帯域とした第１のフィルタと、
前記ミキサ部の前段に設けられ、前記第２のチャンネルを通過帯域とし、前記第１のチャンネルを阻止帯域とした第２のフィルタと、を具備し、
前記切替手段は、第１のチャンネルの受信時は、前記第１のフィルタを前記ミキサ部に接続すると共に前記第２のフィルタを切り離し、第２のチャンネルの受信時は、前記第２のフィルタを前記ミキサ部に接続すると共に前記第１のフィルタを切り離すことを特徴とする請求項１記載のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【請求項４】
前記検波回路で検波されるいずれか一方のチャンネルの中間周波信号を反転させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【請求項５】
前記アンテナで受信される第１及び第２のチャンネルのうち一方のチャンネルの送信信号が送信側において反転させていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【請求項１】
局部発振信号を生成する局部発振器と、
アンテナからのFSK変調された受信信号と前記局部発振信号とを混合して周波数の差分となる中間周波数ｆIFの中間周波信号に変換するミキサ部と、
前記ミキサ部で周波数変換された中間周波信号を検波する検波回路と、
前記局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ高い周波数を第１のチャンネルとし、前記局部発振信号よりも中間周波数ｆIFだけ低い周波数を第２のチャンネルとして、前記第１のチャンネルと前記第２のチャンネルの受信を切り替える切替手段とを具備し、
一方のチャンネル受信時には前記ミキサ部にて前記局部発振信号と混合して希望波を中間周波信号に変換すると共に、前記ミキサ部又はその前段で前記希望波に対してイメージとなる他方のチャンネルの周波数信号を除去することを特徴とするヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【請求項２】
前記ミキサ部は、２つのミキサブロックを有し、一方のミキサブロックと他方のミキサブロックとでイメージとなるチャンネルの周波数信号を互いに逆相にして出力し、打ち消すことを特徴とする請求項１記載のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【請求項３】
前記ミキサ部の前段に設けられ、前記第１のチャンネルを通過帯域とし、前記第２のチャンネルを阻止帯域とした第１のフィルタと、
前記ミキサ部の前段に設けられ、前記第２のチャンネルを通過帯域とし、前記第１のチャンネルを阻止帯域とした第２のフィルタと、を具備し、
前記切替手段は、第１のチャンネルの受信時は、前記第１のフィルタを前記ミキサ部に接続すると共に前記第２のフィルタを切り離し、第２のチャンネルの受信時は、前記第２のフィルタを前記ミキサ部に接続すると共に前記第１のフィルタを切り離すことを特徴とする請求項１記載のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【請求項４】
前記検波回路で検波されるいずれか一方のチャンネルの中間周波信号を反転させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【請求項５】
前記アンテナで受信される第１及び第２のチャンネルのうち一方のチャンネルの送信信号が送信側において反転させていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のヘテロダイン方式のマルチチャンネル通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１１４８１６（Ｐ２０１０−１１４８１６Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８７６３５（Ｐ２００８−２８７６３５）
【出願日】平成２０年１１月１０日（２００８．１１．１０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１０日（２００８．１１．１０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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