説明

マルチキャリア送信機、マルチキャリア受信機、及び送受信システム

【課題】妨害電波に強く、しかも回路の小型化、IC化を図ることができるマルチキャリ
ア送信機を提供する。
【解決手段】周波数f1の発振信号が得られる第1のSAW発振回路11と、周波数f2
の発振信号が得られる第2のSAW発振回路12と、これら第1及び第2のSAW発振回
路11、12の発振信号を合成するミキサ15と、これらの発振信号の何れかを選択可能
な選択出力回路17と、を設け、周波数f1、f2、f3(f1+f2)の何れかを発振
信号を利用して送信可能に構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はマルチキャリア送信機、マルチキャリア受信機、及び送受信システムに関わり
、特にキーレスエントリシステム等に適用して好適なものである。
【背景技術】
【0002】
近年、微弱電波を用いた送受信システムが普及している。このような送受信システムは
、例えば、車両のドアの施錠キーをシリンダーに差し込まなくてもボタン一つで行うこと
ができるキーレスエントリシステム等において利用されている。
なおキーレスエントリシステムでは、車両用のキーに設けられたスイッチを押下すると
、送信機より暗号化がなされたキーレス情報信号が送出される。そして、車両本体に設け
られた受信機において暗号化されたキーレス情報信号を受信すると、解読して所定のキー
レス情報であれば、車両のドアを施錠・開錠するようにしている。
先行文献としては、特許文献1には、キーレスエントリシステムに好適な送受信システ
ムが開示されている。
また特許文献2には、マルチキャリアに対応した発振回路として周波数切替型高周波発
振器が開示されている。
また特許文献3には、SAWレゾネータ(弾性表面波素子)を用いた電圧制御型SAW
発振器として、周波数可変範囲を広く且つ周波数安定度を良くした電圧制御型SAW発振
器が開示されている。
【特許文献1】特開2008−172573公報
【特許文献2】特開2002−335127公報
【特許文献3】特開平8−139525号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記特許文献1に示したキーレスエントリシステムなどに用いられる送
受信システムは、妨害電波などが発生して受信機側のS/Nが劣化した場合は受信するこ
とができないという問題点があった。
また、例えば受信機側のS/Nの向上を図るために特許文献2に開示されているように
マルチキャリアに対応した発振器を用いることが考えられる。しかしながら、特許文献2
に開示された発振器では、2つの電圧制御発振回路が必要であり、それぞれの電圧制御発
振回路に1つずつの水晶振動子と発振用増幅回路とが搭載されているため、発振回路が大
規模になる。また電圧制御発振回路を個別に周波数調整する必要があるので、製造工程が
複雑となり、製造コストの上昇を招いていた。さらに発振回路をIC化した際にパッケー
ジサイズが大きくなってしまうという問題点があった。
【0004】
更に、上記した微弱電波を利用した送受信システムは、今後、より広く普及することが
見込まれる。例えば自動車の分野であれば、キーレスエントリシステム限らす、エンジン
スタートシステムやミラー格納システム等においても利用されることが見込まれる。
しかしながら、複数のシステムで利用する場合は、夫々異なる周波数帯の電波を利用し
て送受信システムを構築する必要がある。このため、1つの送信機で、周波数帯の異なる
複数の電波を送信可能に構成しようとした場合は、送信機の大型化を招くという問題点が
あった。
本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであって、妨害電波に強
く、しかも回路の小型化、IC化を図ることができるマルチキャリア送信機、マルチキャ
リア受信機、及び送受信システムを提供することを目的とする。また本発明は、機能の異
なる情報を異なる周波数帯で送信可能な送信可能なマルチキャリア送信機、マルチキャリ
ア受信機、及び送受信システム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】
【0005】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態又は適用例として実現することが可能である。
【0006】
[適用例1]互いに異なる周波数の発振信号を出力する複数のSAW発振回路と、前記
複数のSAW発振回路から出力される前記発振信号のそれぞれに変調を施し、複数の変調
出力信号を出力する変調回路と、前記複数の変調出力信号を合成する混合器と、前記混合
器から出力される合成信号の高域周波数成分を通過させるハイパスフィルタと、前記変調
回路の何れかの前記変調出力信号、または前記ハイパスフィルタを介して出力される前記
混合器の前記合成信号を選択して出力する選択出力回路と、を備えたことを特徴とするマ
ルチキャリア送信機を特徴とする。
【0007】
このような本発明のマルチキャリア送信機によれば、選択出力回路から変調回路の複数
の変調出力信号のうちの何れかの変調出力信号、または複数のSAW発振回路とは周波数
帯の異なる混合器の合成信号を選択して出力することが可能になる。つまり、本発明によ
れば、複数のSAW発振回路の発振信号と、それらSAW発振回路の発振出力を合成した
合成信号を出力することが可能になる。従って、本発明のマルチキャリア送信機の複数の
発振信号を利用して、例えば1つの情報の送信を行うようにすれば、小型でしかも妨害電
波に強いマルチキャリア送信機を実現することができる。また、本発明のマルチキャリア
送信機の異なる周波数帯の発振信号を利用して、例えば異なる情報の送信を行うようにす
れば、小型でしかも複数の異なるシステムの情報を送信可能なマルチキャリア送信機を実
現することができる。
更に本発明においては、SAW発振回路の周波数調整を行うだけで、合成信号の周波数
調整を行うことができるので全ての周波数を別々に調整する場合に比べて周波数調整を容
易に行うことができる。
【0008】
[適用例2]第1のSAW共振子を有し、第1の周波数の前記発振信号を出力する第1
のSAW発振回路と、第2のSAW共振子を有し、第2の周波数の前記発振信号を出力す
る第2のSAW発振回路と、を前記複数のSAW発振回路として有し、前記混合器は、前
記第1及び第2のSAW発振回路の前記発振信号を入力して合成し、前記第1の周波数と
前記第2の周波数との和の周波数成分を有する信号を出力する適用例1に記載のマルチキ
ャリア送信機を特徴とする。
【0009】
このような本発明によれば、第1のSAW発振回路の発振周波数の発振信号、第2のS
AW発振回路の発振周波数の発振信号、及び第1のSAW発振回路の発振周波数と第2の
SAW発振回路の発振周波数との合成周波数の発振信号という3波の発振信号を出力する
ことが可能になる。従って、これらの周波数の発振信号を利用して例えば1つの情報の送
信を行うようにすれば、小型でしかも妨害電波に強いマルチキャリア送信機を実現するこ
とができる。また、第1又は第2のSAW発振回路の発振信号と、これらの発振信号とは
周波数帯が異なる合成信号を利用して、例えば異なる情報の送信を行うようにすれば小型
でしかも複数の異なるシステムの情報を送信可能なマルチキャリア送信機を実現すること
ができる。
更に、本発明においては、第1のSAW発振回路の周波数と、第2のSAW発振回路の
周波数調整を行うだけで、合成周波数の調整を行うことができるので、3波の周波数を夫
々別々に調整する場合に比べて周波数調整を容易に行うことができる。
【0010】
[適用例3]前記第1のSAW共振子及び前記第2のSAW共振子を同一の圧電基板上
に形成した適用例2に記載のマルチキャリア送信機を特徴とする。
【0011】
このような本発明によれば、第1のSAW共振子及び第2のSAW共振子の周波数温度
特性等を揃えることができるので、温度変化や経年変化による周波数変動が小さく周波数
安定度を良好に保つことが可能になる。
【0012】
[適用例4]入力された高周波信号から所定の周波数帯域成分を抽出する高周波フィル
タ部と、複数の異なる周波数の発振信号を出力する局部発振器部と、前記高周波フィルタ
部により抽出された高周波信号と前記局部発振器部の発振信号とを混合するミキサと、前
記ミキサの出力信号を復調する復調部と、を備え、前記高周波フィルタ部は、一対の切替
スイッチと、互いに異なる周波数帯域の高周波信号を抽出する複数の高周波フィルタとを
有し、前記一対の切替スイッチは、前記局部発振器部の発振信号の周波数と連動して切り
替え可能に構成されていることを特徴とするマルチキャリア受信機を特徴とする。
【0013】
このような本発明によれば、高周波フィルタ部に一対の切替スイッチと、互いに異なる
周波数の帯域成分を抽出する複数の高周波フィルタを有し、一対の切替スイッチは、局部
発振器部の発振信号の周波数と連動して切り替え可能に構成することで、マルチキャリア
送信機から異なる周波数により送信されてくる情報を確実に受信することが可能になる。
【0014】
[適用例5]適用例1乃至3の何れか一項に記載のマルチキャリア送信機と、適用例4
に記載のマルチキャリア受信機とを備えた送受信システムを特徴とする。
【0015】
このような本発明によれば、マルチキャリア送信機から送信可能な複数の周波数の発振
信号を利用して同一の情報を送信すれば、妨害電波等に強い送受信システムを実現するこ
とができる。
また、マルチキャリア送信機から送信可能な周波数帯の異なる発振信号を利用して、異
なる情報を送信すれば、1つのマルチキャリア送信機により異なる複数の機能の送受信シ
ステムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態の送受信システムの全体構成した図である。
この図1に示すように、本実施の形態の送受信システム1は、マルチキャリア送信機2
とマルチキャリア受信機3とにより構成され、マルチキャリア送信機2の送信アンテナ2
aを介して送信された電波をマルチキャリア受信機3の受信アンテナ3aを介して受信す
るようにしている。
【0017】
図2は、本実施の形態のマルチキャリア送信機の構成の一例を示した図である。
この図2に示すマルチキャリア送信機2は、第1のSAW発振回路11、第2のSAW
発振回路12、アンプ13、14、ミキサ(混合器)15、ハイパスフィルタ(HPF)
16、及び選択出力回路17を備える。
第1のSAW発振回路11は、後述する第1のSAW発振器を有し、例えば400MH
z帯の周波数f1の発振信号を出力する。一方、第2のSAW発振回路12は、後述する
第2のSAW発振器を有し、例えば400MHz帯の周波数f2の発振信号を出力する。
つまり、第1のSAW発振回路11及び第2のSAW発振回路12は、同一周波数帯の異
なる周波数f1、f2の発振信号を夫々出力する。
アンプ13、14は、それぞれ変調回路として機能しており、外部から入力されるAS
K(Amplitude Shift Keying)変調信号に基づいて、第1のSAW発振回路11及び第2
のSAW発振回路12の発振信号に振幅変調を施して出力する。アンプ13、14の出力
する変調出力信号は、ミキサ15及び選択出力回路17の入力端子t1、t2にそれぞれ
入力される。
ミキサ15は、第1のSAW発振回路11の発振信号の周波数f1と、第2のSAW発
振回路12の発振信号の周波数f2を合成した和と差の周波数成分の信号を合成信号とし
て出力する。すなわち、ミキサ15は、第1のSAW発振回路11の発振信号と第2のS
AW発振回路12の発振信号とを合成し、周波数(f1+f2)の周波数成分と周波数(
f1−f2)又は周波数(f2−f1)の周波数成分とを有する信号を合成信号として出
力する。
ハイパスフィルタ(HPF)16は、ミキサ15から出力される合成信号のうち、和周
波数成分f3(f1+f2)の出力のみを通過させる。HPF16を通過した和周波数成
分の出力は選択出力回路17の入力端子t3に入力される。
選択出力回路17は、外部からの選択信号に基づいて入力端子t1〜t3の何れかの変
調出力信号を選択して出力可能とされる。
【0018】
図3は、第1のSAW発振回路の回路構成の一例を示した図である。なお、第1のSA
W発振回路11と第2のSAW発振回路12の回路構成は同一とされるので、本実施の形
態では第2のSAW発振回路12の説明は省略する。
図3に示すように第1のSAW発振回路11は、第1のSAW共振子21aと、この第
1のSAW共振子21aに直列に接続されるコイル22と、SAW共振子21とコイル2
2との直列接続回路の両端と接続され、SAW共振子21に電流を流して励振させる発振
用増幅器23と、発振用増幅器23の出力端子と入力端子を接続して信号をフィードバッ
クするフィードバック抵抗24と、発振用増幅器23の入力端子と出力端子には夫々コン
デンサ25、26が接続されている。なお、図3に示した発振回路の構成はあくまでも一
例であり他の回路構成でもよいことは言うまでもない。
【0019】
図4は、本実施の形態のSAW共振子の構成を示した図である。
この図4に示すように本実施の形態のSAW共振子21は、1枚の圧電基板31上に、
第1のSAW発振回路11を構成する第1のSAW共振子21aと、第2のSAW発振回
路12を構成する第2のSAW共振子21bとが形成されている。
第1のSAW共振子21aは、IDT32aと、その両側に配置された一対の反射器3
3a、33aとにより構成される。また、第2のSAW共振子21bは、IDT32bと
、その両側に配置された一対の反射器33b、33bにより構成される。
このように第1及び第2のSAW共振子21a、21bを同一圧電基板31上に形成し
た場合は、第1のSAW共振子21aと第2のSAW共振子21bの周波数温度特性等を
揃えることができるので、本実施の形態のマルチキャリア送信機2の温度変化や経年変化
による周波数変動が小さく周波数安定度を良好に保つことが可能になる。
【0020】
図5は、本実施の形態のマルチキャリア受信機の構成の一例を示した図である。
なお、この図5に示すマルチキャリア受信機はASK復調回路を備えるものとする。
この図5に示すマルチキャリア受信機3は、RFアンプ41、RFフィルタ部42、ミ
キサ43、IFフィルタ44、IFアンプ45、コンパレータ46、及び局部発振器部4
7により構成される。
RFアンプ41は、アンテナ3aを介して入力された電波(高周波信号)を増幅して主
力する。
RFフィルタ部42は、切替スイッチ51、55と、RFフィルタ52、53、54と
により構成される。切替スイッチ51、55は、例えば外部から入力される外部切替信号
により連動して切り替え制御を行う。
RFフィルタ52は、マルチキャリア送信機2から出力される周波数f1の帯域成分の
みを通過させる帯域フィルタにより構成される。RFフィルタ53は、マルチキャリア送
信機2から出力される周波数f2の帯域成分のみを通過させる帯域フィルタにより構成さ
れる。RFフィルタ54は、マルチキャリア送信機2から出力される周波数f3(f1+
f2)の帯域成分のみを通過させる帯域フィルタにより構成される。
ミキサ43は、RFフィルタ部42を介して出力される高周波信号と、局部発振器部4
7から出力される局部発振信号とをミキシングして中間周波数(IF周波数)に変換して
出力する。IFフィルタ44は、ミキサ43から出力される中間周波数成分のみを通過さ
せる帯域フィルタにより構成される。IFアンプ45は、RFフィルタ53から入力され
るIF信号を増幅して出力する。コンパレータ46は、ASK復調回路として機能してお
り、IF信号と所定基準電圧レベルとを比較し、その比較結果を検出データとして出力す
る。
【0021】
局部発振器部47は、第1の局部発振器61、第2の局部発振器62、ミキサ(混合器
)163、アンプ64、ハイパスフィルタ(HPF)65、及び切替スイッチ66を備え
る。
第1の局部発振器61は、第1のSAW共振子61aを有し、例えば周波数f1の発振
信号を出力する。第2の局部発振器62は、第2のSAW共振子61bを有し、例えば周
波数f2の発振信号を出力する。第1の局部発振器61及び第2の局部発振器62の発振
信号は、ミキサ63及び切替スイッチ66の入力端子t1、t2に入力される。ミキサ6
3は、第1の局部発振器61の発振信号の周波数f1と、第2の局部発振器62の発振信
号の周波数f2を合成した和と差の周波数成分信号を出力する。アンプ64は、ミキサ6
3から出力される周波数成分信号を増幅する。HPF65は、アンプ64から出力される
周波数成分信号のうち、和周波数成分f3(f1+f2)の出力のみを通過させる。HP
F65を通過した周波数f3の出力は切替スイッチ66の入力端子t3に入力される。
切替スイッチ66は、切替スイッチにより構成され、外部からの選択信号に基づいて、
上記した入力端子t1〜t3の何れかを選択して出力する可能とされる。
RFフィルタ部42の切替スイッチ51、55、及び局部発振器部47の切替スイッチ
66は、一定のタイミングで各周波数f1、f2、f3に切り替えるようにしたり、或い
は図示しない外部制御装置により周波数を選択するように構成してもよい。
【0022】
上記のように本実施の形態のマルチキャリア送信機2は、周波数f1の発振信号が得ら
れる第1のSAW発振回路11と、周波数f2の発振信号が得られる第2のSAW発振回
路12と、これら第1及び第2のSAW発振回路11、12の発振信号を変調して得られ
る複数の変調出力信号を合成するミキサ15と、これらの変調出力信号の何れかを選択可
能な選択出力回路17と、を備えたことで、周波数f1、f2、f3(f1+f2)の何
れかを発振信号を利用して送信を行うことが可能になる。
またマルチキャリア送信機2は、周波数f1の発振信号が得られる第1のSAW発振回
路11と、周波数f2の発振信号が得られる第2のSAW発振回路12とにより周波数f
1、f2、f3の3波の発振信号が得られるので、発振回路をそれぞれ別々に構成する場
合に比べて回路の小型化を図ることができる。また発振信号の周波数調整も、第1のSA
W発振回路11の周波数f1と、第2のSAW発振回路12の周波数f2の調整を行うだ
けで、周波数f3の調整を行うことができるので、発振回路を別々に構成して、夫々の発
振回路の周波数を調整する場合に比べて、周波数調整を容易に行うことができる。
【0023】
また本実施の形態のマルチキャリア送信機2では、例えば第1及び第2のSAW発振回
路11、12の周波数f1、f2を400MHz帯とすると、周波数f3は800MHz
帯と異なる周波数帯になるので、周波数f1、f2の発振信号を利用して送信する情報と
、周波数f3の発振信号を利用して送信する情報の種類を変更すれば、小型でしかも複数
の異なるシステムの情報を送信することが可能になる。
また本実施の形態のマルチキャリア受信機3は、高周波フィルタ部42に一対の切替ス
イッチ51、52と、異なる周波数f1、f2、f3の帯域成分を夫々抽出する3つの高
周波フィルタ52、53、54を有し、一対の切替スイッチ51、55は、局部発振器部
47の発振信号と連動して切り替え可能に構成することで、マルチキャリア送信機2から
異なる周波数f1、f2、f3により送られてくる情報を確実に受信することが可能にな
る。
従って、図1に示すように本実施の形態のマルチキャリア送信機2とマルチキャリア受
信機3とにより送受信システムを構築し、マルチキャリア送信機2から異なる周波数の3
波の発振信号を利用して同一の情報を伝送すれば、例えば周波数f1、f2の妨害電波が
発生した場合でも周波数f3の発振信号を利用して情報の送信を行うことができるので、
妨害電波等に強い送受信システムを実現することができる。よって、本実施の形態の送受
信システム1を用いて、例えば自動車等のキーレスエントリシステムを構成すれば、ドア
の施錠/解除を確実に行うことができる。
【0024】
また本実施の形態の送受信システム1では、マルチキャリア送信機2から送信される周
波数f1、f2の発振信号と周波数f3の発振信号では周波数帯が異なるので、周波数f
1、f2の発振信号をキー情報の送信(周波数f2は周波数f1の妨害対策)に利用し、
周波数f3の発振信号を機能の異なる他の情報、例えばエンジンスタート情報や、ミラー
格納情報等を送信に利用すれば、1つのマルチキャリア送信機2で異なる2つの機能を実
現することができる。
なお、本実施の形態では、マルチキャリア送信機2から3つの異なる周波数の発振信号
を得る場合を例に挙げて説明したがが、これはあくまでも一例であり、SAW発振回路の
数を増やして、更に多数の異なる周波数の発振信号を得るようにすることも可能である。
また、本実施の形態では、変調方式としてASK変調方式を例に挙げて説明したが、F
SK(frequency shift keying)変調方式等を用いることも勿論可能である。
また本実施の形態では、本発明の送受信システムをキーレスエントリシステムに適用し
た場合を例に挙げて説明したが、本発明の送受信システムはRFIDシステムなどの他の
システムにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本実施の形態の送受信システムの全体構成した図である。
【図2】本実施の形態のマルチキャリア送信機の構成の一例を示した図である。
【図3】第1のSAW発振回路の回路構成の一例を示した図である。
【図4】本実施の形態のSAW共振子の構成を示した図である。
【図5】本実施の形態のマルチキャリア受信機の構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
【0026】
1…送受信システム、2…マルチキャリア送信機、2a…送信アンテナ、3…マルチキ
ャリア受信機、3b…受信アンテナ、11…第1のSAW発振回路、12…第2のSAW
発振回路、13、14…アンプ、15、43、63…ミキサ…ミキサ、16、65…HP
F、17…選択出力回路、21a…第1のSAW共振子、21b…第2のSAW共振子、
22…コイル、23…発振用増幅器、24…フィードバック抵抗、25…コンデンサ、3
1…圧電基板、32a、32b…IDT、33a、33b…反射器、41…RFアンプ、
42…RFフィルタ部、44…IFフィルタ、45…IFアンプ、46…コンパレータ、
47…局部発振器部、51、66…切替スイッチ、52、53、54…RFフィルタ、6
1、62…局部発振器、64…アンプ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに異なる周波数の発振信号を出力する複数のSAW発振回路と、
前記複数のSAW発振回路から出力される前記発振信号のそれぞれに変調を施し、複数
の変調出力信号を出力する変調回路と、
前記複数の変調出力信号を合成する混合器と、
前記混合器から出力される合成信号の高域周波数成分を通過させるハイパスフィルタと

前記変調回路の何れかの前記変調出力信号、または前記ハイパスフィルタを介して出力
される前記混合器の前記合成信号を選択して出力する選択出力回路と、
を備えたことを特徴とするマルチキャリア送信機。
【請求項2】
第1のSAW共振子を有し、第1の周波数の前記発振信号を出力する第1のSAW発振
回路と、第2のSAW共振子を有し、第2の周波数の前記発振信号を出力する第2のSA
W発振回路と、を前記複数のSAW発振回路として有し、
前記混合器は、前記複数の変調出力信号を入力して合成し、前記第1の周波数と前記第
2の周波数との和の周波数成分を有する信号を出力することを特徴とする請求項1に記載
のマルチキャリア送信機。
【請求項3】
前記第1のSAW共振子、及び前記第2のSAW共振子を同一の圧電基板上に形成した
ことを特徴とする請求項2に記載のマルチキャリア送信機。
【請求項4】
入力された高周波信号から所定の周波数帯域成分を抽出する高周波フィルタ部と、
複数の異なる周波数の発振信号を出力する局部発振器部と、
前記高周波フィルタ部により抽出された高周波信号と前記局部発振器部の発振信号とを
混合するミキサと、
前記ミキサの出力信号を復調する復調部と、を備え、
前記高周波フィルタ部は、一対の切替スイッチと、互いに異なる周波数帯域の高周波信
号を抽出する複数の高周波フィルタとを有し、前記一対の切替スイッチは、前記局部発振
器部の発振信号の周波数と連動して切り替え可能に構成されていることを特徴とするマル
チキャリア受信機。
【請求項5】
請求項1乃至3の何れか一項に記載のマルチキャリア送信機と、請求項4に記載のマル
チキャリア受信機とを備えたことを特徴とする送受信システム。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2010−63062(P2010−63062A)
【公開日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−229461(P2008−229461)
【出願日】平成20年9月8日(2008.9.8)
【出願人】(000003104)エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Fターム(参考)】