送信機、送受信システム
【課題】外乱等による通信妨害を回避することができる送受信システムを、簡単な構成によって実現する。
【解決手段】携帯型送信機１００の単一波信号生成回路２は、制御部１で生成された送信データと、第１発振器５で生成された第１基準信号とに基づいて、ＦＳＫ変調された単一波信号を生成する。分波回路３は、この単一波信号を、異なる周波数を有する２つの信号に分波する。分波された２つの信号ＳＧ１、ＳＧ２は、送信アンテナ４から同時に送信される。受信機２００では、受信した２つの信号と、第２発振器８２で生成された第２基準信号とに基づいて、ミキサ８３が、周波数変換により中間周波数信号を含む４つの信号を生成する。中間周波数信号は復調回路８６で復調され、判定回路９はその復調データに基づいて判定処理を行う。
【解決手段】携帯型送信機１００の単一波信号生成回路２は、制御部１で生成された送信データと、第１発振器５で生成された第１基準信号とに基づいて、ＦＳＫ変調された単一波信号を生成する。分波回路３は、この単一波信号を、異なる周波数を有する２つの信号に分波する。分波された２つの信号ＳＧ１、ＳＧ２は、送信アンテナ４から同時に送信される。受信機２００では、受信した２つの信号と、第２発振器８２で生成された第２基準信号とに基づいて、ミキサ８３が、周波数変換により中間周波数信号を含む４つの信号を生成する。中間周波数信号は復調回路８６で復調され、判定回路９はその復調データに基づいて判定処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のキーレスエントリーシステム等に用いられる送信機に関し、また、この送信機と受信機とから構成される送受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
キーレスエントリーシステムでは、使用者の所有する携帯型の送信機において、解錠／施錠用の押しボタンスイッチが押されると、送信機から車両に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ）の受信機へ、解錠／施錠を指令する指令信号が送信される。電子制御ユニットでは、受信した信号が予め登録された信号であるか否かを検証し、当該信号が予め登録された信号であると認証できた場合に、車両のドアの解錠／施錠を実行する。
【０００３】
このようなキーレスエントリーシステムにあっては、送信機と受信機との間の通信は無線により行われ、また、送信機は受信機から離れた場所で遠隔操作されるため、外乱（ノイズ）等によって通信が妨害されることがある。通信が妨害されると、送信機で解錠／施錠の操作を行ったにも関わらず、車両のドアが解錠／施錠されないという事態が生じる。
【０００４】
後掲の特許文献１には、上記のような外乱等による通信妨害を防ぐためのキーレスエントリーシステムが記載されている。このシステムでは、使用者の所有する携帯型の送信機から、複数の周波数チャンネルの無線信号（以下、「複数周波信号」という。）を送信し、受信機側で、通信状態の最も良好な周波数チャンネルを選択する。このようにすることで、送信機からの送信信号を正しく受信できる確率を向上させている。
【０００５】
特許文献１のキーレスエントリーシステムにおいては、複数周波信号を同時に送信する場合、各信号の周波数に対応して発振器が設けられ、各発振器によって生成された異なる周波数の信号を合成して送信するようにしている。このため、周波数が異なる複数の信号を合成して送信する処理が必要となり、また、各周波数ごとに発振器が必要となるので、送信回路の構成が複雑となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０１３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、外乱等による通信妨害を回避することができる送受信システムを、簡単な構成によって実現することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る送信機は、無線信号の内容に応じた送信データを生成する制御部と、第１基準周波数を有する第１基準信号を生成する第１発振器と、送信データと第１基準信号とに基づいて、所定の周波数を有する単一波からなる単一波信号を生成する信号生成回路と、この信号生成回路で生成された単一波信号を、異なる周波数を有する複数の信号に分波する分波回路と、この分波回路から出力される複数の信号を、無線信号として同時に送信する送信アンテナとを備えている。
【０００９】
このような構成によると、信号生成回路で生成された単一波信号が、分波回路で周波数の異なる２つの信号に分波され、これらの信号が、送信アンテナから同時に送信される。このため、外乱（ノイズ）等により、いずれかの周波数の信号が妨害されたとしても、他の周波数の信号により通信を行うことができ、通信妨害の可能性が低減される。また、複数の信号を合成せずに同時に送信するので、送信信号の合成処理が不要となる。
【００１０】
本発明の送信機は、信号生成回路が、送信データと第１基準信号とに基づいて、単一波信号を生成する第１ミキサを含み、分波回路が、単一波信号と、第１発振器から入力される第１基準信号とに基づいて、複数の信号を生成する第２ミキサを含むように構成されているのが好ましい。
【００１１】
このようにすると、単一波信号を生成するための第１基準信号を用いて、単一波信号を複数の信号に分波するので、送信機側には発振器を１つ設ければよく、分波する信号に対応した複数の発振器を設ける必要がない。
【００１２】
本発明の送信機は、分波回路が、第１基準信号の第１基準周波数を変更する周波数変更回路をさらに含み、第２ミキサが、単一波信号と周波数変更回路から出力される信号とに基づいて、複数の信号を生成するように構成されていてもよい。
【００１３】
このようにすると、第２ミキサで分波される２つの信号の周波数を、受信機側のフィルタの周波数帯域に合わせて、任意に選定することができる。
【００１４】
次に、本発明の送受信システムは、上述した送信機と、当該送信機から送信される無線信号を受信する受信機とからなる。受信機は、無線信号を受信する受信アンテナと、所定の周波数帯域を有し、受信アンテナで受信した信号から、上記周波数帯域に含まれる周波数の信号のみを通過させる第１フィルタと、この第１フィルタを通過した信号を処理する信号処理回路と、この信号処理回路の出力に基づいて、無線信号の内容に対し所定の判定を行う判定回路とを備えている。
【００１５】
本発明の送受信システムでは、信号生成回路で生成される単一波信号の周波数を、第１フィルタの周波数帯域の中間にある周波数とし、分波回路で分波される複数の信号の各周波数が、第１フィルタの周波数帯域に含まれるようにするのが好ましい。
【００１６】
このようにすると、複数の信号のいずれもが第１フィルタを通過するので、いずれかの周波数の信号が通信妨害により受信できなかったとしても、他の周波数の信号を受信して処理することが可能であり、通信を正常に行うことができる。
【００１７】
本発明の送受信システムでは、信号処理回路が、第２基準周波数を有する第２基準信号を生成する第２発振器と、第１フィルタを通過した信号と第２基準信号とに基づいて、特定の中間周波数信号を含む複数の信号を生成する第３ミキサとを備えていてもよい。
【００１８】
この場合の送受信システムは、単一波信号の周波数をＡ、第１基準周波数をＢ、第２基準周波数をＣとしたとき、分波回路が、単一波信号を、周波数がＡ＋Ｂである信号と、周波数がＡ−Ｂである信号との２つの信号に分波し、第３ミキサが、上記２つの信号と、第２基準周波数の信号とに基づいて、周波数がＡ＋Ｂ＋Ｃ、Ａ＋Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ＋Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃである４つの信号を生成するように構成することができる。この場合、上記４つの信号のうち、周波数がＡ＋Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃである２つの信号が中間周波数信号となる。
【００１９】
このようにすると、外乱（ノイズ）等により、一方の信号しか受信できなかった場合でも、第３ミキサでは、他方の信号に基づいて中間周波数信号が生成される。そして、第３ミキサ以降の回路は、中間周波数信号を処理する回路にしておけばよいので、受信機の構成を簡略化することができる。
【００２０】
ここで、単一波信号の周波数Ａと、第２基準周波数Ｃとは同じ値であってもよい。この場合は、２つの中間周波数信号は、周波数が共に第１基準周波数Ｂである信号となる。
【００２１】
本発明の送受信システムは、中間周波数信号のみを通過させる第２フィルタと、この第２フィルタを通過した中間周波数信号を復調する復調回路とをさらに備えていてもよい。この場合、判定回路は、復調回路で復調された中間周波数信号に基づいて所定の判定を行う。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、単一波信号を分波して、周波数の異なる複数の信号を生成し、これらの信号を同時に送信するようにしたので、いずれかの信号が通信妨害によって受信できない場合でも、他の信号による通信が可能となる。また、複数の信号を合成して送信する必要がないので、送信機の構成が簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る送受信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】送受信システムの具体的構成を示すブロック図である。
【図３】単一波信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図４】分波された２つの信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図５】周波数変換の例を説明する図である。
【図６】送信機の動作を表したフローチャートである。
【図７】受信機の動作を表したフローチャートである。
【図８】周波数変換の他の例を説明する図である。
【図９】送受信システムの他の実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態につき、図１〜図９を参照しながら説明する。各図において、同一部分には同一符号を付してある。以下では、本発明をキーレスエントリーシステムに適用した場合を例に挙げる。
【００２５】
まず、図１を参照して、送受信システムの概略構成について説明する。図１において、送受信システムは、使用者が所有する携帯型送信機（以下、「送信機」と略記する）１００と、車両に搭載された電子制御ユニット（図示省略）に設けられている受信機２００とから構成される。
【００２６】
送信機１００は、制御部１、単一波信号生成回路２、分波回路３、送信アンテナ４、および第１発振器５を備えている。
【００２７】
制御部１は、ＣＰＵやメモリを含むマイクロコンピュータから構成されており、送信アンテナ４から送信される無線信号の内容を決定して、当該内容に応じた送信データを生成する。
【００２８】
単一波信号生成回路（以下、「信号生成回路」と略記する）２は、制御部１から与えられる送信データと、第１発振器５から与えられる信号（後述の第１基準信号）とに基づいて、所定の周波数を有する単一波信号を生成する。この信号生成回路２の詳細については、後述する。
【００２９】
分波回路３は、信号生成回路２で生成された単一波信号を、第１発振器５から出力される第１基準信号を用いて、異なる周波数を有する２つの信号に分波する。この分波回路３の詳細については、後述する。
【００３０】
送信アンテナ４は、分波回路３で生成された２つの信号ＳＧ１、ＳＧ２を、無線信号として同時に受信機２００へ送信する。これらの信号ＳＧ１、ＳＧ２を、以下ではＲＦ（Radio Frequency）信号と呼ぶ。
【００３１】
第１発振器５は、例えば水晶振動子を有する局部発振器からなり、第１基準周波数を有する第１基準信号を生成する。この第１基準信号は、信号生成回路２と分波回路３へ供給される。
【００３２】
受信機２００は、受信アンテナ６、ＲＦフィルタ７、信号処理回路８、および判定回路９を備えている。
【００３３】
受信アンテナ６は、送信機１００の送信アンテナ４から送信されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２を受信する。
【００３４】
ＲＦフィルタ７は、例えばＳＡＷ（Surface
Acoustic Wave）フィルタからなり、受信アンテナ６で受信したＲＦ信号から、所定の周波数帯域に含まれる周波数の信号のみを通過させ、不要な信号をカットする。このＲＦフィルタ７は、本発明における「第１フィルタ」を構成する。
【００３５】
信号処理回路８は、ＲＦフィルタ７を通過したＲＦ信号に対して、増幅、周波数変換、復調などの処理を行う。この信号処理回路８の詳細については、後述する。
【００３６】
判定回路９は、ＣＰＵやメモリを含むマイクロコンピュータから構成されており、信号処理回路８の出力に基づいて、送信機１００が送信したＲＦ信号の内容に対し、車両ドアの解錠／施錠の可否などの判定を行う。
【００３７】
次に、図２を参照して、信号生成回路２、分波回路３、および信号処理回路８の具体的構成について説明する。
【００３８】
信号生成回路２は、制御部１からの送信データと第１発振器５からの第１基準信号とに基づいて、単一波信号を生成する第１ミキサ２１と、第１ミキサ２１で生成された単一波信号を通過させるＲＦフィルタ２２と、ＲＦフィルタ２２を通過した単一波信号を増幅するＲＦ増幅器２３とを備えている。
【００３９】
分波回路３は、ＲＦ増幅器２３から出力される単一波信号と、第１発振器５から出力される第１基準信号とに基づき、単一波信号を分波して、異なる周波数を有する２つのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２を生成する第２ミキサ３１を備えている。
【００４０】
信号処理回路８は、ＲＦフィルタ７を通過したＲＦ信号を増幅するＲＦ増幅器８１と、第２基準周波数を有する第２基準信号を生成する第２発振器８２と、ＲＦ増幅器８１からのＲＦ信号と第２発振器８２からの第２基準信号とに基づき、周波数変換を行って特定の中間周波数信号を含む複数の信号を生成する第３ミキサ８３と、第３ミキサ８３で生成された信号のうち中間周波数信号のみを通過させるＩＦ（Intermediate Frequency）フィルタ８４と、ＩＦフィルタ８４を通過した中間周波数信号を増幅するＩＦ増幅器８５と、ＩＦ増幅器８５で増幅された中間周波数信号を復調する復調回路８６とを備えている。ＩＦフィルタ８４は、本発明における「第２フィルタ」を構成する。
【００４１】
次に、以上の構成からなる送受信システムの動作について説明する。
【００４２】
送信機１００において、図示しない押しボタンスイッチにより解錠または施錠の操作が行われると、制御部１は、当該操作の内容に応じた送信データを生成する。この送信データは、「０」と「１」からなるコード信号である。
【００４３】
信号生成回路２の第１ミキサ２１は、制御部１から与えられる送信データと第１発振器５から与えられる第１基準信号をもとに、送信データの「０」「１」に対応して第１基準信号の周波数をシフトさせるＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調を行う。ＦＳＫ変調の原理はよく知られているので、ここでは説明を省略する。このＦＳＫ変調により、第１ミキサ２１において、図３に示すような周波数スペクトルを有する信号が生成される。この信号は、分波前の単一波信号である。
【００４４】
図３において、ｆｏは中心周波数（第１基準周波数）、ｆａは中心周波数ｆｏから＋Δｆだけシフトした周波数、ｆｂは中心周波数ｆｏから−Δｆだけシフトした周波数である。ここで、Δｆは周波数偏移（frequency deviation）である。周波数ｆａが送信データの「１」に対応し、周波数ｆｂが送信データの「０」に対応している。なお、この単一波信号の中心周波数ｆｏは、受信機２００のＲＦフィルタ７の周波数帯域（図４のＷ）の中間にある周波数に設定されている。
【００４５】
実際の通信では、周波数ｆａの信号と、周波数ｆｂの信号とは、別々のタイミングで送信機１００から送信される。受信機２００では、周波数ｆａの信号を受信した場合に、デジタル信号が「１」であると判断し、周波数ｆｂの信号を受信した場合に、デジタル信号が「０」であると判断する。そして、これらの各周波数の信号を連続的に受信することで、「０」「１」で表されるデジタル信号の内容を識別する。
【００４６】
第１ミキサ２１で生成された単一波信号（周波数がｆａまたはｆｂの信号）は、ＲＦフィルタ２２を通過してＲＦ増幅器２３で増幅された後、分波回路３の第２ミキサ３１へ入力される。また、第２ミキサ３１には、第１発振器５からの第１基準信号も入力される。第２ミキサ３１は、これらの単一波信号と第１基準信号のミキシングを行い、単一波信号を、異なる周波数を有する２つのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２に分波する。これらの信号も、ＦＳＫ変調された信号となる。
【００４７】
図４は、分波されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２の周波数スペクトルを示している。ＲＦ信号ＳＧ１は、中心周波数がｆｏ１で、その両側に送信データの「１」に対応する周波数ｆａ１と、「０」に対応する周波数ｆｂ１が存在する。ＲＦ信号ＳＧ２は、中心周波数がｆｏ２で、その両側に送信データの「１」に対応する周波数ｆａ２と、「０」に対応する周波数ｆｂ２が存在する。これらの周波数は、ＲＦフィルタ７の周波数帯域Ｗに含まれる。
【００４８】
この分波の詳細を、図５（ａ）の例について説明する。ここでは、受信側で「０」を判定する場合を例に挙げる。なお、送信側の第２ミキサ３１へ入力される単一波信号の周波数（中心周波数からΔｆだけ減算した値であり、図３のｆｂに相当）を３１５〔ＭＨｚ〕、第１基準信号の周波数を０．５〔ＭＨｚ〕としている。第２ミキサ３１は、これらの信号のミキシングにより、単一波信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕に第１基準信号の周波数０．５〔ＭＨｚ〕を加算した、３１５．５〔ＭＨｚ〕の周波数（図４のｆｂ１に相当）を有するＲＦ信号（ＳＧ１）を生成する。また、単一波信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕から第１基準信号の周波数０．５〔ＭＨｚ〕を減算した、３１４．５〔ＭＨｚ〕の周波数（図４のｆｂ２に相当）を有するＲＦ信号（ＳＧ２）を生成する。これらの２つの信号は、前述したように、同時に送信される。なお、図５（ａ）における受信側については、後述する。
【００４９】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の例を一般式で表したものである。すなわち、第２ミキサ３１へ入力される単一波信号の周波数をＡ、第１基準信号の周波数をＢとした場合、第２ミキサ３１は、単一波信号の周波数Ａに第１基準信号の周波数Ｂを加算した、Ａ＋Ｂの周波数を有するＲＦ信号と、単一波信号の周波数Ａから第１基準信号の周波数Ｂを減算した、Ａ−Ｂの周波数を有するＲＦ信号とを生成する。なお、図５（ｂ）における受信側については、後述する。
【００５０】
このようにして生成された２つのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２は、送信アンテナ４（図２）から同時に並行して送信され、受信機２００の受信アンテナ６で受信される。
【００５１】
受信アンテナ６で受信されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２は、ＲＦフィルタ７へ入力される。前述したように、ＲＦフィルタ７の周波数帯域Ｗ（図４）は、ＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２の各周波数を含むように設定されているので、ＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２は、共にＲＦフィルタ７を通過して信号処理回路８へ入力される。
【００５２】
信号処理回路８に入力されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２は、ＲＦ増幅器８１で増幅された後、第３ミキサ８３へ入力される。また、第３ミキサ８３には、第２発振器８２からの第２基準信号も入力される。第３ミキサ８３は、これらのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２と第２基準信号のミキシングを行い、周波数変換によって４つの信号を生成する。これらの信号も、ＦＳＫ変調された信号となる。
【００５３】
この周波数変換の詳細を、図５（ａ）の例により説明する。受信側の第３ミキサ８３には、送信側の第２ミキサ３１で生成された、前述の３１５．５〔ＭＨｚ〕および３１４．５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する２つのＲＦ信号と、第２発振器８２で生成された３１５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する第２基準信号とが入力される。第３ミキサ８３は、これらの信号のミキシングにより、一方のＲＦ信号の周波数３１５．５〔ＭＨｚ〕に第２基準信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕を加算した、６３０．５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する信号を生成する。また、一方のＲＦ信号の周波数３１５．５〔ＭＨｚ〕から第２基準信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕を減算した、０．５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する信号を生成する。また、他方のＲＦ信号の周波数３１４．５〔ＭＨｚ〕に第２基準信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕を加算した、６２９．５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する信号を生成する。また、他方のＲＦ信号の周波数３１４．５〔ＭＨｚ〕から第２基準信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕を減算した、０．５（絶対値）〔ＭＨｚ〕の周波数を有する信号を生成する。これらの４つの信号のうち、周波数が０．５〔ＭＨｚ〕の信号は、中間周波数信号である。
【００５４】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の例を一般式で表したものである。すなわち、第３ミキサ８３は、入力される一方の信号の周波数Ａ＋Ｂに第２基準信号の周波数Ａを加算した、Ａ＋Ｂ＋Ａの周波数を有する信号と、一方の信号の周波数Ａ＋Ｂから第２基準信号の周波数Ａを減算した、Ａ＋Ｂ−Ａ＝Ｂの周波数を有する信号と、他方の信号の周波数Ａ−Ｂに第２基準信号の周波数Ａを加算した、Ａ−Ｂ＋Ａの周波数を有する信号と、他方の信号の周波数Ａ−Ｂから第２基準信号の周波数Ａを減算した、Ａ−Ｂ−Ａ＝Ｂ（絶対値）の周波数を有する信号とを生成する。
【００５５】
このようにして第３ミキサ８３で生成された各信号は、ＩＦフィルタ８４（図２）に入力される。ＩＦフィルタ８４は、中間周波数信号のみを通過させるように周波数帯域が設定されているので、上記４つの信号のうち、中間周波数信号以外の信号は、ＩＦフィルタ８４によってカットされる。ＩＦフィルタ８４を通過した中間周波数信号は、ＩＦ増幅器８５で増幅された後、復調回路８６へ入力される。
【００５６】
復調回路８６は、検波器、フィルタ、コンパレータ等を含む公知の回路から構成されている。復調回路８６では、ＦＳＫ変調された中間周波数信号の周波数変化が電圧に変換され、この変換された電圧と基準電圧との比較によって、「０」「１」の２値信号が生成される。これにより、送信機１００から送信された元の送信データが復調される。
【００５７】
復調回路８６で復調された送信データは、判定回路９へ出力される。判定回路９は、送信データを、予めメモリ（図示省略）に記憶されている登録データと照合し、その結果に基づいて判定処理を行う。例えば、送信機１００で解錠操作が行われた場合、判定回路９は、送信データがドアの解錠を表す登録データと一致すれば、解錠を許可してよいと判定し、解錠許可信号をドア制御部（図示省略）に出力する。また、送信データがドアの解錠を表す登録データと一致しなければ、解錠を許可しないと判定し、解錠禁止信号をドア制御部に出力する。
【００５８】
図６は、送信機１００の動作をフローチャートで表したものである。ステップＳ１では、制御部１において、操作内容に応じた送信データを生成する。ステップＳ２では、信号生成回路２において、送信データに基づくＦＳＫ変調により、単一波信号を生成する。ステップＳ３では、分波回路３において、単一波信号を異なる周波数を有する複数の信号に分波する。ステップＳ４では、分波された複数の信号を、送信アンテナ４より同時に送信する。
【００５９】
図７は、受信機２００の動作をフローチャートで表したものである。ステップＳ１１では、送信機１００から送信された複数の信号を、受信アンテナ６で受信する。ステップＳ１２では、ＲＦフィルタ７により、受信信号から帯域外の不要な信号をカットする。ステップＳ１３では、ＲＦ増幅器８１により、ＲＦフィルタ７を通過した受信信号を増幅する。ステップＳ１４では、第３ミキサ８３により、周波数変換（図５）を行って中間周波数信号を含む複数の信号を生成する。ステップＳ１５では、ＩＦフィルタ８４により、中間周波数信号以外の不要な信号をカットする。ステップＳ１６では、ＩＦ増幅器８５により、ＩＦフィルタ８４を通過した中間周波数信号を増幅する。ステップＳ１７では、復調回路８６により、中間周波数信号を復調する。ステップＳ１８では、判定回路９により、復調データに基づく判定処理を行う。
【００６０】
以上のように、本実施形態によれば、送信機１００において単一波信号を分波して、周波数の異なる２つのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２を生成し、これらの信号を同時に送信するようにしている。また、単一波信号の周波数を、ＲＦフィルタ７の周波数帯域Ｗの中間にある周波数とし、分波回路３で分波されるＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２の各周波数が、ＲＦフィルタ７の周波数帯域Ｗに含まれるようにして、複数の信号のいずれもがＲＦフィルタ７を通過できるようにしている。このため、いずれかの周波数の信号が通信妨害により受信できなかったとしても、他の周波数の信号を受信して処理することが可能であり、通信を正常に行うことができる。
【００６１】
また、本実施形態のように、周波数の異なる信号で通信を行うと、各信号でのフェージング（回り込み）特性が異なることから、通信を良好に行うことができる。より詳しく述べると、送信機１００と受信機２００との間に、金属などの電波障害物が存在すると、送信機１００からの信号はその障害物を回り込むように伝播してゆき、その回り込みの態様は、信号の周波数によって異なる。そのため、ある特定の周波数でのみ通信を行うと、車体の構造や受信アンテナ６の配置によっては、送信機１００からの電波が届きにくい場合が生じる。しかるに、周波数の異なる信号で通信を行うと、ある周波数の信号では回り込みの影響を受けても、他の周波数の信号では回り込みの影響を受けなくなり、良好な通信を行える確率が高くなる。
【００６２】
また、本実施形態においては、制御部１からの送信データと第１発振器５からの第１基準信号とに基づいて、信号生成回路２でまず単一波信号を生成し、次に、この単一波信号と第１基準信号とに基づいて、分波回路３で単一波信号を２つの信号に分波している。このため、送信機１００では、第１発振器５を１つ設ければよく、分波する信号に対応した複数の発振器を設ける必要がない。さらに、複数の信号を合成することなく並行して同時に送信するので、送信信号の合成処理が不要となる。これらのことから、本実施形態によれば、送信機１００の構成が簡単になるという利点がある。
【００６３】
また、本実施形態においては、第２発振器８２から第３ミキサ８３に与えられる第２基準信号の周波数が、信号生成回路２で生成される単一波信号の周波数と同じ値（図５（ａ）では３１５ＭＨｚ）となっている。このため、図５（ｂ）のように、単一波信号を分波した２つの信号の各周波数（Ａ＋Ｂ、Ａ−Ｂ）に対して、第２基準信号の周波数（Ａ）を加算および減算した値の周波数を有する４つの信号のうち、２つの信号（中間周波数信号）の周波数は同じ値（Ｂ）となる。
【００６４】
したがって、外乱（ノイズ）等により、送信機１００から送信されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２のいずれかが妨害され、受信機２００で一方の信号が受信できなかった場合でも、第３ミキサ８３では、他方の信号に基づいて、同じ周波数値の中間周波数信号が生成されることになる。そのため、第３ミキサ８３以降の回路は、この中間周波数信号を処理する回路にしておけばよく、従来のスーパーへテロダイン受信機における回路を流用できるので、受信機２００の構成を簡略化することができる。
【００６５】
上記実施形態では、第２発振器８２から第３ミキサ８３に与えられる第２基準信号の周波数を、単一波信号の周波数と同じ値としたが、これらの周波数の値は異なっていてもよい。例えば、図８（ａ）は、単一波信号の周波数を３００〔ＭＨｚ〕、第２基準信号の周波数を２９０〔ＭＨｚ〕としたときの、周波数変換の例を示している。この場合は、第３ミキサ８３で、１０．５〔ＭＨｚ〕の中間周波数信号と、９．５〔ＭＨｚ〕の中間周波数信号とが得られる。したがって、ＩＦフィルタ８４の周波数帯域を、上記の各周波数を含む帯域とすればよい。図８（ｂ）は、図８（ａ）の例を一般式で表したものである。
【００６６】
図９は、本発明の他の実施形態に係る送受信システムを示している。図９において、図２と相違する点は、分波回路３に周波数変更回路３２が追加されていることである。その他の構成は図２と同じであるので、図２と重複する部分の説明は省略する。
【００６７】
周波数変更回路３２は、第１発振器５と第２ミキサ３１との間に設けられており、第１発振器５で生成された第１基準信号の周波数（第１基準周波数）を変更する機能を有する。このような周波数変更回路３２を設けることによって、第２ミキサ３１で分波される２つの信号ＳＧ１、ＳＧ２の周波数を、受信機２００のＲＦフィルタ７の周波数帯域に合わせて、任意に選定することができる。
【００６８】
また、周波数変更回路３２において、第１発振器５からの第１基準信号を分周すると、第１基準信号の周波数が低下する結果、第２ミキサ３１で分波された２つの信号ＳＧ１、ＳＧ２における周波数偏移（図４のΔｆ１、Δｆ２）を小さくすることができる。したがって、受信機２００のＲＦフィルタ７には、周波数帯域の狭いフィルタを用いることができ、これによって受信機２００の受信感度を向上させることができる。
【００６９】
本発明では、以上述べた以外にも、種々の実施形態を採用することができる。例えば、前記実施形態では、単一波信号を分波回路３で２つの信号に分波する例を挙げたが、分波回路３で３つ以上の信号に分波するような構成にしてもよい。
【００７０】
また、前記実施形態では、第２ミキサ３１が、第１発振器５から与えられる第１基準信号を用いて、単一波信号を分波する例を挙げたが、第２ミキサ３１は、第１発振器５とは別の発振器から与えられる基準信号を用いて、単一波信号を分波するようにしてもよい。
【００７１】
また、前記実施形態では、信号生成回路２において、ＦＳＫ変調された単一波信号を生成する例を挙げたが、ＦＳＫ変調に代えて、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調やＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調などの、他のデジタル変調方式により変調された単一波信号を生成してもよい。
【００７２】
また、前記実施形態では、携帯機（送信機１００）の操作に基づいてドアの解錠／施錠を行うキーレスエントリーシステムに本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、車両側からのリクエスト信号を受信したことに応答して、携帯機から自動的にコード信号を送信することにより、携帯機の操作を必要とせずにドアの解錠／施錠を行う、パッシブエントリーシステムにも適用することができる。
【００７３】
さらに、本発明は、車両ドアの解錠／施錠以外の用途にも適用が可能であり、また、携帯型でない送信機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 制御部
２ 単一波信号生成回路
３ 分波回路
４ 送信アンテナ
５ 第１発振器
６ 受信アンテナ
７ ＲＦフィルタ（第１フィルタ）
８ 信号処理回路
９ 判定回路
２１ 第１ミキサ
３１ 第２ミキサ
８２ 第２発振器
８３ 第３ミキサ
８４ ＩＦフィルタ（第２フィルタ）
８６ 復調回路
１００ 携帯型送信機
２００ 受信機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のキーレスエントリーシステム等に用いられる送信機に関し、また、この送信機と受信機とから構成される送受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
キーレスエントリーシステムでは、使用者の所有する携帯型の送信機において、解錠／施錠用の押しボタンスイッチが押されると、送信機から車両に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ）の受信機へ、解錠／施錠を指令する指令信号が送信される。電子制御ユニットでは、受信した信号が予め登録された信号であるか否かを検証し、当該信号が予め登録された信号であると認証できた場合に、車両のドアの解錠／施錠を実行する。
【０００３】
このようなキーレスエントリーシステムにあっては、送信機と受信機との間の通信は無線により行われ、また、送信機は受信機から離れた場所で遠隔操作されるため、外乱（ノイズ）等によって通信が妨害されることがある。通信が妨害されると、送信機で解錠／施錠の操作を行ったにも関わらず、車両のドアが解錠／施錠されないという事態が生じる。
【０００４】
後掲の特許文献１には、上記のような外乱等による通信妨害を防ぐためのキーレスエントリーシステムが記載されている。このシステムでは、使用者の所有する携帯型の送信機から、複数の周波数チャンネルの無線信号（以下、「複数周波信号」という。）を送信し、受信機側で、通信状態の最も良好な周波数チャンネルを選択する。このようにすることで、送信機からの送信信号を正しく受信できる確率を向上させている。
【０００５】
特許文献１のキーレスエントリーシステムにおいては、複数周波信号を同時に送信する場合、各信号の周波数に対応して発振器が設けられ、各発振器によって生成された異なる周波数の信号を合成して送信するようにしている。このため、周波数が異なる複数の信号を合成して送信する処理が必要となり、また、各周波数ごとに発振器が必要となるので、送信回路の構成が複雑となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０１３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、外乱等による通信妨害を回避することができる送受信システムを、簡単な構成によって実現することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る送信機は、無線信号の内容に応じた送信データを生成する制御部と、第１基準周波数を有する第１基準信号を生成する第１発振器と、送信データと第１基準信号とに基づいて、所定の周波数を有する単一波からなる単一波信号を生成する信号生成回路と、この信号生成回路で生成された単一波信号を、異なる周波数を有する複数の信号に分波する分波回路と、この分波回路から出力される複数の信号を、無線信号として同時に送信する送信アンテナとを備えている。
【０００９】
このような構成によると、信号生成回路で生成された単一波信号が、分波回路で周波数の異なる２つの信号に分波され、これらの信号が、送信アンテナから同時に送信される。このため、外乱（ノイズ）等により、いずれかの周波数の信号が妨害されたとしても、他の周波数の信号により通信を行うことができ、通信妨害の可能性が低減される。また、複数の信号を合成せずに同時に送信するので、送信信号の合成処理が不要となる。
【００１０】
本発明の送信機は、信号生成回路が、送信データと第１基準信号とに基づいて、単一波信号を生成する第１ミキサを含み、分波回路が、単一波信号と、第１発振器から入力される第１基準信号とに基づいて、複数の信号を生成する第２ミキサを含むように構成されているのが好ましい。
【００１１】
このようにすると、単一波信号を生成するための第１基準信号を用いて、単一波信号を複数の信号に分波するので、送信機側には発振器を１つ設ければよく、分波する信号に対応した複数の発振器を設ける必要がない。
【００１２】
本発明の送信機は、分波回路が、第１基準信号の第１基準周波数を変更する周波数変更回路をさらに含み、第２ミキサが、単一波信号と周波数変更回路から出力される信号とに基づいて、複数の信号を生成するように構成されていてもよい。
【００１３】
このようにすると、第２ミキサで分波される２つの信号の周波数を、受信機側のフィルタの周波数帯域に合わせて、任意に選定することができる。
【００１４】
次に、本発明の送受信システムは、上述した送信機と、当該送信機から送信される無線信号を受信する受信機とからなる。受信機は、無線信号を受信する受信アンテナと、所定の周波数帯域を有し、受信アンテナで受信した信号から、上記周波数帯域に含まれる周波数の信号のみを通過させる第１フィルタと、この第１フィルタを通過した信号を処理する信号処理回路と、この信号処理回路の出力に基づいて、無線信号の内容に対し所定の判定を行う判定回路とを備えている。
【００１５】
本発明の送受信システムでは、信号生成回路で生成される単一波信号の周波数を、第１フィルタの周波数帯域の中間にある周波数とし、分波回路で分波される複数の信号の各周波数が、第１フィルタの周波数帯域に含まれるようにするのが好ましい。
【００１６】
このようにすると、複数の信号のいずれもが第１フィルタを通過するので、いずれかの周波数の信号が通信妨害により受信できなかったとしても、他の周波数の信号を受信して処理することが可能であり、通信を正常に行うことができる。
【００１７】
本発明の送受信システムでは、信号処理回路が、第２基準周波数を有する第２基準信号を生成する第２発振器と、第１フィルタを通過した信号と第２基準信号とに基づいて、特定の中間周波数信号を含む複数の信号を生成する第３ミキサとを備えていてもよい。
【００１８】
この場合の送受信システムは、単一波信号の周波数をＡ、第１基準周波数をＢ、第２基準周波数をＣとしたとき、分波回路が、単一波信号を、周波数がＡ＋Ｂである信号と、周波数がＡ−Ｂである信号との２つの信号に分波し、第３ミキサが、上記２つの信号と、第２基準周波数の信号とに基づいて、周波数がＡ＋Ｂ＋Ｃ、Ａ＋Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ＋Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃである４つの信号を生成するように構成することができる。この場合、上記４つの信号のうち、周波数がＡ＋Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃである２つの信号が中間周波数信号となる。
【００１９】
このようにすると、外乱（ノイズ）等により、一方の信号しか受信できなかった場合でも、第３ミキサでは、他方の信号に基づいて中間周波数信号が生成される。そして、第３ミキサ以降の回路は、中間周波数信号を処理する回路にしておけばよいので、受信機の構成を簡略化することができる。
【００２０】
ここで、単一波信号の周波数Ａと、第２基準周波数Ｃとは同じ値であってもよい。この場合は、２つの中間周波数信号は、周波数が共に第１基準周波数Ｂである信号となる。
【００２１】
本発明の送受信システムは、中間周波数信号のみを通過させる第２フィルタと、この第２フィルタを通過した中間周波数信号を復調する復調回路とをさらに備えていてもよい。この場合、判定回路は、復調回路で復調された中間周波数信号に基づいて所定の判定を行う。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、単一波信号を分波して、周波数の異なる複数の信号を生成し、これらの信号を同時に送信するようにしたので、いずれかの信号が通信妨害によって受信できない場合でも、他の信号による通信が可能となる。また、複数の信号を合成して送信する必要がないので、送信機の構成が簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る送受信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】送受信システムの具体的構成を示すブロック図である。
【図３】単一波信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図４】分波された２つの信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図５】周波数変換の例を説明する図である。
【図６】送信機の動作を表したフローチャートである。
【図７】受信機の動作を表したフローチャートである。
【図８】周波数変換の他の例を説明する図である。
【図９】送受信システムの他の実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態につき、図１〜図９を参照しながら説明する。各図において、同一部分には同一符号を付してある。以下では、本発明をキーレスエントリーシステムに適用した場合を例に挙げる。
【００２５】
まず、図１を参照して、送受信システムの概略構成について説明する。図１において、送受信システムは、使用者が所有する携帯型送信機（以下、「送信機」と略記する）１００と、車両に搭載された電子制御ユニット（図示省略）に設けられている受信機２００とから構成される。
【００２６】
送信機１００は、制御部１、単一波信号生成回路２、分波回路３、送信アンテナ４、および第１発振器５を備えている。
【００２７】
制御部１は、ＣＰＵやメモリを含むマイクロコンピュータから構成されており、送信アンテナ４から送信される無線信号の内容を決定して、当該内容に応じた送信データを生成する。
【００２８】
単一波信号生成回路（以下、「信号生成回路」と略記する）２は、制御部１から与えられる送信データと、第１発振器５から与えられる信号（後述の第１基準信号）とに基づいて、所定の周波数を有する単一波信号を生成する。この信号生成回路２の詳細については、後述する。
【００２９】
分波回路３は、信号生成回路２で生成された単一波信号を、第１発振器５から出力される第１基準信号を用いて、異なる周波数を有する２つの信号に分波する。この分波回路３の詳細については、後述する。
【００３０】
送信アンテナ４は、分波回路３で生成された２つの信号ＳＧ１、ＳＧ２を、無線信号として同時に受信機２００へ送信する。これらの信号ＳＧ１、ＳＧ２を、以下ではＲＦ（Radio Frequency）信号と呼ぶ。
【００３１】
第１発振器５は、例えば水晶振動子を有する局部発振器からなり、第１基準周波数を有する第１基準信号を生成する。この第１基準信号は、信号生成回路２と分波回路３へ供給される。
【００３２】
受信機２００は、受信アンテナ６、ＲＦフィルタ７、信号処理回路８、および判定回路９を備えている。
【００３３】
受信アンテナ６は、送信機１００の送信アンテナ４から送信されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２を受信する。
【００３４】
ＲＦフィルタ７は、例えばＳＡＷ（Surface
Acoustic Wave）フィルタからなり、受信アンテナ６で受信したＲＦ信号から、所定の周波数帯域に含まれる周波数の信号のみを通過させ、不要な信号をカットする。このＲＦフィルタ７は、本発明における「第１フィルタ」を構成する。
【００３５】
信号処理回路８は、ＲＦフィルタ７を通過したＲＦ信号に対して、増幅、周波数変換、復調などの処理を行う。この信号処理回路８の詳細については、後述する。
【００３６】
判定回路９は、ＣＰＵやメモリを含むマイクロコンピュータから構成されており、信号処理回路８の出力に基づいて、送信機１００が送信したＲＦ信号の内容に対し、車両ドアの解錠／施錠の可否などの判定を行う。
【００３７】
次に、図２を参照して、信号生成回路２、分波回路３、および信号処理回路８の具体的構成について説明する。
【００３８】
信号生成回路２は、制御部１からの送信データと第１発振器５からの第１基準信号とに基づいて、単一波信号を生成する第１ミキサ２１と、第１ミキサ２１で生成された単一波信号を通過させるＲＦフィルタ２２と、ＲＦフィルタ２２を通過した単一波信号を増幅するＲＦ増幅器２３とを備えている。
【００３９】
分波回路３は、ＲＦ増幅器２３から出力される単一波信号と、第１発振器５から出力される第１基準信号とに基づき、単一波信号を分波して、異なる周波数を有する２つのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２を生成する第２ミキサ３１を備えている。
【００４０】
信号処理回路８は、ＲＦフィルタ７を通過したＲＦ信号を増幅するＲＦ増幅器８１と、第２基準周波数を有する第２基準信号を生成する第２発振器８２と、ＲＦ増幅器８１からのＲＦ信号と第２発振器８２からの第２基準信号とに基づき、周波数変換を行って特定の中間周波数信号を含む複数の信号を生成する第３ミキサ８３と、第３ミキサ８３で生成された信号のうち中間周波数信号のみを通過させるＩＦ（Intermediate Frequency）フィルタ８４と、ＩＦフィルタ８４を通過した中間周波数信号を増幅するＩＦ増幅器８５と、ＩＦ増幅器８５で増幅された中間周波数信号を復調する復調回路８６とを備えている。ＩＦフィルタ８４は、本発明における「第２フィルタ」を構成する。
【００４１】
次に、以上の構成からなる送受信システムの動作について説明する。
【００４２】
送信機１００において、図示しない押しボタンスイッチにより解錠または施錠の操作が行われると、制御部１は、当該操作の内容に応じた送信データを生成する。この送信データは、「０」と「１」からなるコード信号である。
【００４３】
信号生成回路２の第１ミキサ２１は、制御部１から与えられる送信データと第１発振器５から与えられる第１基準信号をもとに、送信データの「０」「１」に対応して第１基準信号の周波数をシフトさせるＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調を行う。ＦＳＫ変調の原理はよく知られているので、ここでは説明を省略する。このＦＳＫ変調により、第１ミキサ２１において、図３に示すような周波数スペクトルを有する信号が生成される。この信号は、分波前の単一波信号である。
【００４４】
図３において、ｆｏは中心周波数（第１基準周波数）、ｆａは中心周波数ｆｏから＋Δｆだけシフトした周波数、ｆｂは中心周波数ｆｏから−Δｆだけシフトした周波数である。ここで、Δｆは周波数偏移（frequency deviation）である。周波数ｆａが送信データの「１」に対応し、周波数ｆｂが送信データの「０」に対応している。なお、この単一波信号の中心周波数ｆｏは、受信機２００のＲＦフィルタ７の周波数帯域（図４のＷ）の中間にある周波数に設定されている。
【００４５】
実際の通信では、周波数ｆａの信号と、周波数ｆｂの信号とは、別々のタイミングで送信機１００から送信される。受信機２００では、周波数ｆａの信号を受信した場合に、デジタル信号が「１」であると判断し、周波数ｆｂの信号を受信した場合に、デジタル信号が「０」であると判断する。そして、これらの各周波数の信号を連続的に受信することで、「０」「１」で表されるデジタル信号の内容を識別する。
【００４６】
第１ミキサ２１で生成された単一波信号（周波数がｆａまたはｆｂの信号）は、ＲＦフィルタ２２を通過してＲＦ増幅器２３で増幅された後、分波回路３の第２ミキサ３１へ入力される。また、第２ミキサ３１には、第１発振器５からの第１基準信号も入力される。第２ミキサ３１は、これらの単一波信号と第１基準信号のミキシングを行い、単一波信号を、異なる周波数を有する２つのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２に分波する。これらの信号も、ＦＳＫ変調された信号となる。
【００４７】
図４は、分波されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２の周波数スペクトルを示している。ＲＦ信号ＳＧ１は、中心周波数がｆｏ１で、その両側に送信データの「１」に対応する周波数ｆａ１と、「０」に対応する周波数ｆｂ１が存在する。ＲＦ信号ＳＧ２は、中心周波数がｆｏ２で、その両側に送信データの「１」に対応する周波数ｆａ２と、「０」に対応する周波数ｆｂ２が存在する。これらの周波数は、ＲＦフィルタ７の周波数帯域Ｗに含まれる。
【００４８】
この分波の詳細を、図５（ａ）の例について説明する。ここでは、受信側で「０」を判定する場合を例に挙げる。なお、送信側の第２ミキサ３１へ入力される単一波信号の周波数（中心周波数からΔｆだけ減算した値であり、図３のｆｂに相当）を３１５〔ＭＨｚ〕、第１基準信号の周波数を０．５〔ＭＨｚ〕としている。第２ミキサ３１は、これらの信号のミキシングにより、単一波信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕に第１基準信号の周波数０．５〔ＭＨｚ〕を加算した、３１５．５〔ＭＨｚ〕の周波数（図４のｆｂ１に相当）を有するＲＦ信号（ＳＧ１）を生成する。また、単一波信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕から第１基準信号の周波数０．５〔ＭＨｚ〕を減算した、３１４．５〔ＭＨｚ〕の周波数（図４のｆｂ２に相当）を有するＲＦ信号（ＳＧ２）を生成する。これらの２つの信号は、前述したように、同時に送信される。なお、図５（ａ）における受信側については、後述する。
【００４９】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の例を一般式で表したものである。すなわち、第２ミキサ３１へ入力される単一波信号の周波数をＡ、第１基準信号の周波数をＢとした場合、第２ミキサ３１は、単一波信号の周波数Ａに第１基準信号の周波数Ｂを加算した、Ａ＋Ｂの周波数を有するＲＦ信号と、単一波信号の周波数Ａから第１基準信号の周波数Ｂを減算した、Ａ−Ｂの周波数を有するＲＦ信号とを生成する。なお、図５（ｂ）における受信側については、後述する。
【００５０】
このようにして生成された２つのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２は、送信アンテナ４（図２）から同時に並行して送信され、受信機２００の受信アンテナ６で受信される。
【００５１】
受信アンテナ６で受信されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２は、ＲＦフィルタ７へ入力される。前述したように、ＲＦフィルタ７の周波数帯域Ｗ（図４）は、ＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２の各周波数を含むように設定されているので、ＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２は、共にＲＦフィルタ７を通過して信号処理回路８へ入力される。
【００５２】
信号処理回路８に入力されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２は、ＲＦ増幅器８１で増幅された後、第３ミキサ８３へ入力される。また、第３ミキサ８３には、第２発振器８２からの第２基準信号も入力される。第３ミキサ８３は、これらのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２と第２基準信号のミキシングを行い、周波数変換によって４つの信号を生成する。これらの信号も、ＦＳＫ変調された信号となる。
【００５３】
この周波数変換の詳細を、図５（ａ）の例により説明する。受信側の第３ミキサ８３には、送信側の第２ミキサ３１で生成された、前述の３１５．５〔ＭＨｚ〕および３１４．５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する２つのＲＦ信号と、第２発振器８２で生成された３１５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する第２基準信号とが入力される。第３ミキサ８３は、これらの信号のミキシングにより、一方のＲＦ信号の周波数３１５．５〔ＭＨｚ〕に第２基準信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕を加算した、６３０．５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する信号を生成する。また、一方のＲＦ信号の周波数３１５．５〔ＭＨｚ〕から第２基準信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕を減算した、０．５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する信号を生成する。また、他方のＲＦ信号の周波数３１４．５〔ＭＨｚ〕に第２基準信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕を加算した、６２９．５〔ＭＨｚ〕の周波数を有する信号を生成する。また、他方のＲＦ信号の周波数３１４．５〔ＭＨｚ〕から第２基準信号の周波数３１５〔ＭＨｚ〕を減算した、０．５（絶対値）〔ＭＨｚ〕の周波数を有する信号を生成する。これらの４つの信号のうち、周波数が０．５〔ＭＨｚ〕の信号は、中間周波数信号である。
【００５４】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の例を一般式で表したものである。すなわち、第３ミキサ８３は、入力される一方の信号の周波数Ａ＋Ｂに第２基準信号の周波数Ａを加算した、Ａ＋Ｂ＋Ａの周波数を有する信号と、一方の信号の周波数Ａ＋Ｂから第２基準信号の周波数Ａを減算した、Ａ＋Ｂ−Ａ＝Ｂの周波数を有する信号と、他方の信号の周波数Ａ−Ｂに第２基準信号の周波数Ａを加算した、Ａ−Ｂ＋Ａの周波数を有する信号と、他方の信号の周波数Ａ−Ｂから第２基準信号の周波数Ａを減算した、Ａ−Ｂ−Ａ＝Ｂ（絶対値）の周波数を有する信号とを生成する。
【００５５】
このようにして第３ミキサ８３で生成された各信号は、ＩＦフィルタ８４（図２）に入力される。ＩＦフィルタ８４は、中間周波数信号のみを通過させるように周波数帯域が設定されているので、上記４つの信号のうち、中間周波数信号以外の信号は、ＩＦフィルタ８４によってカットされる。ＩＦフィルタ８４を通過した中間周波数信号は、ＩＦ増幅器８５で増幅された後、復調回路８６へ入力される。
【００５６】
復調回路８６は、検波器、フィルタ、コンパレータ等を含む公知の回路から構成されている。復調回路８６では、ＦＳＫ変調された中間周波数信号の周波数変化が電圧に変換され、この変換された電圧と基準電圧との比較によって、「０」「１」の２値信号が生成される。これにより、送信機１００から送信された元の送信データが復調される。
【００５７】
復調回路８６で復調された送信データは、判定回路９へ出力される。判定回路９は、送信データを、予めメモリ（図示省略）に記憶されている登録データと照合し、その結果に基づいて判定処理を行う。例えば、送信機１００で解錠操作が行われた場合、判定回路９は、送信データがドアの解錠を表す登録データと一致すれば、解錠を許可してよいと判定し、解錠許可信号をドア制御部（図示省略）に出力する。また、送信データがドアの解錠を表す登録データと一致しなければ、解錠を許可しないと判定し、解錠禁止信号をドア制御部に出力する。
【００５８】
図６は、送信機１００の動作をフローチャートで表したものである。ステップＳ１では、制御部１において、操作内容に応じた送信データを生成する。ステップＳ２では、信号生成回路２において、送信データに基づくＦＳＫ変調により、単一波信号を生成する。ステップＳ３では、分波回路３において、単一波信号を異なる周波数を有する複数の信号に分波する。ステップＳ４では、分波された複数の信号を、送信アンテナ４より同時に送信する。
【００５９】
図７は、受信機２００の動作をフローチャートで表したものである。ステップＳ１１では、送信機１００から送信された複数の信号を、受信アンテナ６で受信する。ステップＳ１２では、ＲＦフィルタ７により、受信信号から帯域外の不要な信号をカットする。ステップＳ１３では、ＲＦ増幅器８１により、ＲＦフィルタ７を通過した受信信号を増幅する。ステップＳ１４では、第３ミキサ８３により、周波数変換（図５）を行って中間周波数信号を含む複数の信号を生成する。ステップＳ１５では、ＩＦフィルタ８４により、中間周波数信号以外の不要な信号をカットする。ステップＳ１６では、ＩＦ増幅器８５により、ＩＦフィルタ８４を通過した中間周波数信号を増幅する。ステップＳ１７では、復調回路８６により、中間周波数信号を復調する。ステップＳ１８では、判定回路９により、復調データに基づく判定処理を行う。
【００６０】
以上のように、本実施形態によれば、送信機１００において単一波信号を分波して、周波数の異なる２つのＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２を生成し、これらの信号を同時に送信するようにしている。また、単一波信号の周波数を、ＲＦフィルタ７の周波数帯域Ｗの中間にある周波数とし、分波回路３で分波されるＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２の各周波数が、ＲＦフィルタ７の周波数帯域Ｗに含まれるようにして、複数の信号のいずれもがＲＦフィルタ７を通過できるようにしている。このため、いずれかの周波数の信号が通信妨害により受信できなかったとしても、他の周波数の信号を受信して処理することが可能であり、通信を正常に行うことができる。
【００６１】
また、本実施形態のように、周波数の異なる信号で通信を行うと、各信号でのフェージング（回り込み）特性が異なることから、通信を良好に行うことができる。より詳しく述べると、送信機１００と受信機２００との間に、金属などの電波障害物が存在すると、送信機１００からの信号はその障害物を回り込むように伝播してゆき、その回り込みの態様は、信号の周波数によって異なる。そのため、ある特定の周波数でのみ通信を行うと、車体の構造や受信アンテナ６の配置によっては、送信機１００からの電波が届きにくい場合が生じる。しかるに、周波数の異なる信号で通信を行うと、ある周波数の信号では回り込みの影響を受けても、他の周波数の信号では回り込みの影響を受けなくなり、良好な通信を行える確率が高くなる。
【００６２】
また、本実施形態においては、制御部１からの送信データと第１発振器５からの第１基準信号とに基づいて、信号生成回路２でまず単一波信号を生成し、次に、この単一波信号と第１基準信号とに基づいて、分波回路３で単一波信号を２つの信号に分波している。このため、送信機１００では、第１発振器５を１つ設ければよく、分波する信号に対応した複数の発振器を設ける必要がない。さらに、複数の信号を合成することなく並行して同時に送信するので、送信信号の合成処理が不要となる。これらのことから、本実施形態によれば、送信機１００の構成が簡単になるという利点がある。
【００６３】
また、本実施形態においては、第２発振器８２から第３ミキサ８３に与えられる第２基準信号の周波数が、信号生成回路２で生成される単一波信号の周波数と同じ値（図５（ａ）では３１５ＭＨｚ）となっている。このため、図５（ｂ）のように、単一波信号を分波した２つの信号の各周波数（Ａ＋Ｂ、Ａ−Ｂ）に対して、第２基準信号の周波数（Ａ）を加算および減算した値の周波数を有する４つの信号のうち、２つの信号（中間周波数信号）の周波数は同じ値（Ｂ）となる。
【００６４】
したがって、外乱（ノイズ）等により、送信機１００から送信されたＲＦ信号ＳＧ１、ＳＧ２のいずれかが妨害され、受信機２００で一方の信号が受信できなかった場合でも、第３ミキサ８３では、他方の信号に基づいて、同じ周波数値の中間周波数信号が生成されることになる。そのため、第３ミキサ８３以降の回路は、この中間周波数信号を処理する回路にしておけばよく、従来のスーパーへテロダイン受信機における回路を流用できるので、受信機２００の構成を簡略化することができる。
【００６５】
上記実施形態では、第２発振器８２から第３ミキサ８３に与えられる第２基準信号の周波数を、単一波信号の周波数と同じ値としたが、これらの周波数の値は異なっていてもよい。例えば、図８（ａ）は、単一波信号の周波数を３００〔ＭＨｚ〕、第２基準信号の周波数を２９０〔ＭＨｚ〕としたときの、周波数変換の例を示している。この場合は、第３ミキサ８３で、１０．５〔ＭＨｚ〕の中間周波数信号と、９．５〔ＭＨｚ〕の中間周波数信号とが得られる。したがって、ＩＦフィルタ８４の周波数帯域を、上記の各周波数を含む帯域とすればよい。図８（ｂ）は、図８（ａ）の例を一般式で表したものである。
【００６６】
図９は、本発明の他の実施形態に係る送受信システムを示している。図９において、図２と相違する点は、分波回路３に周波数変更回路３２が追加されていることである。その他の構成は図２と同じであるので、図２と重複する部分の説明は省略する。
【００６７】
周波数変更回路３２は、第１発振器５と第２ミキサ３１との間に設けられており、第１発振器５で生成された第１基準信号の周波数（第１基準周波数）を変更する機能を有する。このような周波数変更回路３２を設けることによって、第２ミキサ３１で分波される２つの信号ＳＧ１、ＳＧ２の周波数を、受信機２００のＲＦフィルタ７の周波数帯域に合わせて、任意に選定することができる。
【００６８】
また、周波数変更回路３２において、第１発振器５からの第１基準信号を分周すると、第１基準信号の周波数が低下する結果、第２ミキサ３１で分波された２つの信号ＳＧ１、ＳＧ２における周波数偏移（図４のΔｆ１、Δｆ２）を小さくすることができる。したがって、受信機２００のＲＦフィルタ７には、周波数帯域の狭いフィルタを用いることができ、これによって受信機２００の受信感度を向上させることができる。
【００６９】
本発明では、以上述べた以外にも、種々の実施形態を採用することができる。例えば、前記実施形態では、単一波信号を分波回路３で２つの信号に分波する例を挙げたが、分波回路３で３つ以上の信号に分波するような構成にしてもよい。
【００７０】
また、前記実施形態では、第２ミキサ３１が、第１発振器５から与えられる第１基準信号を用いて、単一波信号を分波する例を挙げたが、第２ミキサ３１は、第１発振器５とは別の発振器から与えられる基準信号を用いて、単一波信号を分波するようにしてもよい。
【００７１】
また、前記実施形態では、信号生成回路２において、ＦＳＫ変調された単一波信号を生成する例を挙げたが、ＦＳＫ変調に代えて、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調やＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調などの、他のデジタル変調方式により変調された単一波信号を生成してもよい。
【００７２】
また、前記実施形態では、携帯機（送信機１００）の操作に基づいてドアの解錠／施錠を行うキーレスエントリーシステムに本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、車両側からのリクエスト信号を受信したことに応答して、携帯機から自動的にコード信号を送信することにより、携帯機の操作を必要とせずにドアの解錠／施錠を行う、パッシブエントリーシステムにも適用することができる。
【００７３】
さらに、本発明は、車両ドアの解錠／施錠以外の用途にも適用が可能であり、また、携帯型でない送信機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 制御部
２ 単一波信号生成回路
３ 分波回路
４ 送信アンテナ
５ 第１発振器
６ 受信アンテナ
７ ＲＦフィルタ（第１フィルタ）
８ 信号処理回路
９ 判定回路
２１ 第１ミキサ
３１ 第２ミキサ
８２ 第２発振器
８３ 第３ミキサ
８４ ＩＦフィルタ（第２フィルタ）
８６ 復調回路
１００ 携帯型送信機
２００ 受信機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機に対して無線信号を送信する送信機であって、
前記無線信号の内容に応じた送信データを生成する制御部と、
第１基準周波数を有する第１基準信号を生成する第１発振器と、
前記送信データと前記第１基準信号とに基づいて、所定の周波数を有する単一波からなる単一波信号を生成する信号生成回路と、
前記信号生成回路で生成された単一波信号を、異なる周波数を有する複数の信号に分波する分波回路と、
前記分波回路から出力される前記複数の信号を、前記無線信号として同時に送信する送信アンテナと、
を備えていることを特徴とする送信機。
【請求項２】
請求項１に記載の送信機において、
前記信号生成回路は、前記送信データと前記第１基準信号とに基づいて、前記単一波信号を生成する第１ミキサを含み、
前記分波回路は、前記単一波信号と、前記第１発振器から入力される前記第１基準信号とに基づいて、前記複数の信号を生成する第２ミキサを含むことを特徴とする送信機。
【請求項３】
請求項２に記載の送信機において、
前記分波回路は、前記第１基準信号の第１基準周波数を変更する周波数変更回路をさらに含み、
前記第２ミキサは、前記単一波信号と前記周波数変更回路から出力される信号とに基づいて、前記複数の信号を生成することを特徴とする送信機。
【請求項４】
送信機と、当該送信機から送信される無線信号を受信する受信機とからなる送受信システムであって、
前記送信機は、
前記無線信号の内容に応じた送信データを生成する制御部と、
第１基準周波数を有する第１基準信号を生成する第１発振器と、
前記送信データと前記第１基準信号とに基づいて、所定の周波数を有する単一波からなる単一波信号を生成する信号生成回路と、
前記信号生成回路で生成された単一波信号を、異なる周波数を有する複数の信号に分波する分波回路と、
前記分波回路から出力される前記複数の信号を、前記無線信号として同時に送信する送信アンテナと、を備え、
前記受信機は、
前記無線信号を受信する受信アンテナと、
所定の周波数帯域を有し、前記受信アンテナで受信した信号から、前記周波数帯域に含まれる周波数の信号のみを通過させる第１フィルタと、
前記第１フィルタを通過した信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路の出力に基づいて、前記無線信号の内容に対し所定の判定を行う判定回路と、を備えていることを特徴とする送受信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の送受信システムにおいて、
前記信号生成回路で生成される前記単一波信号の周波数は、前記第１フィルタの周波数帯域の中間にある周波数であり、
前記分波回路で分波される前記複数の信号の各周波数は、前記第１フィルタの周波数帯域に含まれることを特徴とする送受信システム。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の送受信システムにおいて、
前記信号処理回路は、
第２基準周波数を有する第２基準信号を生成する第２発振器と、
前記第１フィルタを通過した信号と前記第２基準信号とに基づいて、特定の中間周波数信号を含む複数の信号を生成する第３ミキサと、を備えていることを特徴とする送受信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の送受信システムにおいて、
前記単一波信号の周波数をＡ、前記第１基準周波数をＢ、前記第２基準周波数をＣとしたとき、
前記分波回路は、前記単一波信号を、周波数がＡ＋Ｂである信号と、周波数がＡ−Ｂである信号との２つの信号に分波し、
前記第３ミキサは、前記２つの信号と、前記第２基準周波数の信号とに基づいて、周波数がＡ＋Ｂ＋Ｃ、Ａ＋Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ＋Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃである４つの信号を生成し、
前記４つの信号のうち、周波数がＡ＋Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃである２つの信号が、前記中間周波数信号であることを特徴とする送受信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の送受信システムにおいて、
前記単一波信号の周波数Ａと、前記第２基準周波数Ｃとが同じ値であることを特徴とする送受信システム。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の送受信システムにおいて、
前記中間周波数信号のみを通過させる第２フィルタと、
前記第２フィルタを通過した中間周波数信号を復調する復調回路と、をさらに備え、
前記判定回路は、前記復調回路で復調された中間周波数信号に基づいて、前記所定の判定を行うことを特徴とする送受信システム。
【請求項１】
受信機に対して無線信号を送信する送信機であって、
前記無線信号の内容に応じた送信データを生成する制御部と、
第１基準周波数を有する第１基準信号を生成する第１発振器と、
前記送信データと前記第１基準信号とに基づいて、所定の周波数を有する単一波からなる単一波信号を生成する信号生成回路と、
前記信号生成回路で生成された単一波信号を、異なる周波数を有する複数の信号に分波する分波回路と、
前記分波回路から出力される前記複数の信号を、前記無線信号として同時に送信する送信アンテナと、
を備えていることを特徴とする送信機。
【請求項２】
請求項１に記載の送信機において、
前記信号生成回路は、前記送信データと前記第１基準信号とに基づいて、前記単一波信号を生成する第１ミキサを含み、
前記分波回路は、前記単一波信号と、前記第１発振器から入力される前記第１基準信号とに基づいて、前記複数の信号を生成する第２ミキサを含むことを特徴とする送信機。
【請求項３】
請求項２に記載の送信機において、
前記分波回路は、前記第１基準信号の第１基準周波数を変更する周波数変更回路をさらに含み、
前記第２ミキサは、前記単一波信号と前記周波数変更回路から出力される信号とに基づいて、前記複数の信号を生成することを特徴とする送信機。
【請求項４】
送信機と、当該送信機から送信される無線信号を受信する受信機とからなる送受信システムであって、
前記送信機は、
前記無線信号の内容に応じた送信データを生成する制御部と、
第１基準周波数を有する第１基準信号を生成する第１発振器と、
前記送信データと前記第１基準信号とに基づいて、所定の周波数を有する単一波からなる単一波信号を生成する信号生成回路と、
前記信号生成回路で生成された単一波信号を、異なる周波数を有する複数の信号に分波する分波回路と、
前記分波回路から出力される前記複数の信号を、前記無線信号として同時に送信する送信アンテナと、を備え、
前記受信機は、
前記無線信号を受信する受信アンテナと、
所定の周波数帯域を有し、前記受信アンテナで受信した信号から、前記周波数帯域に含まれる周波数の信号のみを通過させる第１フィルタと、
前記第１フィルタを通過した信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路の出力に基づいて、前記無線信号の内容に対し所定の判定を行う判定回路と、を備えていることを特徴とする送受信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の送受信システムにおいて、
前記信号生成回路で生成される前記単一波信号の周波数は、前記第１フィルタの周波数帯域の中間にある周波数であり、
前記分波回路で分波される前記複数の信号の各周波数は、前記第１フィルタの周波数帯域に含まれることを特徴とする送受信システム。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の送受信システムにおいて、
前記信号処理回路は、
第２基準周波数を有する第２基準信号を生成する第２発振器と、
前記第１フィルタを通過した信号と前記第２基準信号とに基づいて、特定の中間周波数信号を含む複数の信号を生成する第３ミキサと、を備えていることを特徴とする送受信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の送受信システムにおいて、
前記単一波信号の周波数をＡ、前記第１基準周波数をＢ、前記第２基準周波数をＣとしたとき、
前記分波回路は、前記単一波信号を、周波数がＡ＋Ｂである信号と、周波数がＡ−Ｂである信号との２つの信号に分波し、
前記第３ミキサは、前記２つの信号と、前記第２基準周波数の信号とに基づいて、周波数がＡ＋Ｂ＋Ｃ、Ａ＋Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ＋Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃである４つの信号を生成し、
前記４つの信号のうち、周波数がＡ＋Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃである２つの信号が、前記中間周波数信号であることを特徴とする送受信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の送受信システムにおいて、
前記単一波信号の周波数Ａと、前記第２基準周波数Ｃとが同じ値であることを特徴とする送受信システム。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の送受信システムにおいて、
前記中間周波数信号のみを通過させる第２フィルタと、
前記第２フィルタを通過した中間周波数信号を復調する復調回路と、をさらに備え、
前記判定回路は、前記復調回路で復調された中間周波数信号に基づいて、前記所定の判定を行うことを特徴とする送受信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８８８７５（Ｐ２０１２−１８８８７５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３９７８（Ｐ２０１１−５３９７８）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（５１０１２３８３９）オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（５１０１２３８３９）オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
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