CN101091325A - 发射设备、无钥进入系统和轮胎气压监视系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明，发射设备具有发射天线部分；输出部分，具有在两个不同的电位之间串联连接的第一开关和第二开关，从所述第一和第二开关之间的节点处得到馈入发射天线部分的输出电流；输出驱动部分，用于控制所述第一和第二开关的导通和断开；以及占空比设置装置，用于可变地设置所述输出驱动部分用以驱动所述第一和第二开关的占空比。本发明可以在没有复杂工作的情况下，容易地调整发射天线部分的无线电波覆盖区域。

Description

发射设备、无钥进入系统和轮胎气压监视系统

技术领域

本发明涉及通过使用天线来发射信号的发射设备。更具体地，本发明涉及一种用于无钥进入系统(智能钥匙系统)和轮胎气压监视系统(以下称为“TPMS”)中的发射设备，其中，无钥进入系统允许在非接触的基础上对锁闭机构进行锁闭/解锁，以及轮胎气压监视系统监视轮胎的气压和温度，以对异常(如异常低气压或异常高温)做出警报。

背景技术

近年来，允许在非接触的基础上对锁闭机构进行锁闭/解锁的无钥进入系统日益普及。这种无钥进入系统分为：手动类型，用于执行从用户携带的遥控钥匙至锁闭机构的单向通信；以及被动(passive)类型，用于执行两端间的双向通信。

后一类型的一个示例是用于车辆的被动无钥进入系统，该系统允许对门锁机构进行非接触的、自动的锁闭和解锁。在这种系统中，根据是否在安装于车辆上的发射机/接收机单元与用户携带的遥控钥匙之间建立了双向通信，来控制门锁机构的锁闭和解锁。更具体地，在传统的无钥进入系统中，当用户远离车辆，使得在发射机/接收机单元与遥控钥匙之间无法建立双向通信时，自动锁闭门锁机构；另一方面，当用户靠近车辆，使得在发射机/接收机单元与遥控钥匙之间建立了双向通信时，对门锁机构进行自动解锁。

在非接触发射设备(类似于以上所描述的被动无钥进入系统)中，通常将发射机/接收机单元的发射天线部分配置为RLC串联谐振电路(例如，见以下列出的专利文献1)；将具有预定占空比(典型地，50％)的矩形脉冲信号施加于RLC串联谐振电路，使得以遥控钥匙为目标的请求信号(启动信号)以无线电波的形式辐射至空中。

在传统的发射机/接收机单元中，根据无线电波达到的范围取决于经过发射天线部分的输出电流这一事实，通过适当地设置外部安装作为RLC串联谐振电路一部分的电阻器的电阻，来调整发射天线部分的无线电波覆盖区域。

作为与本发明相关的、不同于以上提及的传统技术，公开并提出了如下配置的高频信号开关设备：针对多个信道形成的单独传输线从公共传输线分叉，关于该线对称；以及在这些单独传输线中的每条上都设置一个晶体管开关；这里，针对外部信道的晶体管开关和针对内部信道的晶体管开关具有不同的栅极宽度，以具有不同的导通状态电阻，因而具有不同的导通状态传输特性，从而补偿了外部和内部信道之间的传输损耗差(见例如，以下列出的专利文献2)。

专利文献1：JP-A-H05-291991

专利文献2：JP-A-2000-332502

发明内容

本发明要解决的问题

当然，利用传统的发射机/接收机单元，通过适当地设置安装于RLC串联谐振电路外部的电阻器的电阻，可以调整发射天线部分的无线电波覆盖区域。然而，不便的是，替换一个外部安装的电阻器包括极其复杂和麻烦的工作，并导致了较低的生产率和较高的成本。

另外，专利文献2的传统技术只是针对为不同信道适当调整晶体管的开关特性(导通状态电阻)，因而并不能有助于克服以上提及的不便。

传统接收机/接收机单元的另一不便之处在于，当其配置为通过使用从单元(例如，车载LSI，具体地，在无钥输入系统的车载单元中门的部分上设置的单元)外部馈入的控制信号来调整发射天线部分的无线电波覆盖区域时，需要包含从车体中引出的大量引线的配线(harness)。因此，需要将通信等所需的信号引线数最小化。

本发明的目的是提供一种发射设备，允许容易地调整发射天线部分的无线电波覆盖区域，而不需要复杂的工作；以及提供了采用这种发射设备的无钥进入系统和轮胎气压监视系统。

解决问题的方式

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，发射设备具有：发射天线部分；输出部分，所述输出部分具有在两个不同的电位之间串联连接的第一开关和第二开关，从第一和第二开关之间的节点处得到馈入发射天线部分的输出电流；输出驱动部分，用于控制第一和第二开关的导通和断开；以及占空比设置装置，用于可变地设置输出驱动部分用以驱动第一和第二开关的占空比(第一配置)。利用这种配置，可以如期望地调整流经发射天线部分的输出电流值。因此，可以在不调整发射天线部分的组件的情况下，容易地调整发射天线部分的无线电波覆盖区域。

在具有以上所述的第一配置的发射设备中，占空比设置装置可以具有：电源电压输入部分，用于生成随提供给设备的电源电压而改变的监视电压信号；三角波生成器，用于生成具有恒定波形的三角波信号；以及比较部分，用于将监视电压信号与三角波信号进行比较。在这种情况下，基于从比较器部分获得的比较结果信号，输出驱动部分生成控制信号，通过所述控制信号来控制第一和第二开关的导通和断开(第二配置)。利用这种配置，可以通过适当地设置电源电压的电平来简单地调整发射天线部分的无线电波覆盖区域。这消除了使用额外的控制信号来调整无线电波覆盖区域的需要，并有助于避免不必要地增加设备的大小。

根据本发明的另一方面，无钥进入系统具有：遥控钥匙；发射机/接收机单元，用于执行与遥控钥匙的双向通信；电源单元，用于向发射机/接收机单元提供电功率；以及锁闭机构，根据是否在发射机/接收机单元和遥控钥匙之间建立了双向通信来进行锁闭和解锁。这里，将发射机/接收机单元设置为具有如上所述的第一配置的发射设备作为信号发射装置(第三配置)。

根据本发明的另一方面，轮胎气压监视系统具有：传感器，用于监视轮胎的气压或温度；发射机/接收机单元，用于执行与传感器的双向通信；以及电源单元，用于向所述发射机/接收机单元提供电功率。这里，发射机/接收机单元包括具有如上所述的第一配置的发射设备作为信号发射装置(第四配置)。

利用这些配置，甚至在需要根据发射机/接收机单元的设置位置(或发射天线部分的设置位置)来改变发射天线部分的无线电波覆盖区域的情况下，也可以调整发射天线部分的无线电波覆盖区域，而不需要调整发射天线部分的组件，因而可以提高与遥控钥匙或传感器通信的精确度。

根据本发明的另一方面，发射设备具有：发射天线部分；输出部分，所述输出部分具有在两个不同的电位之间串联连接的第一开关和第二开关，从第一和第二开关之间的节点处得到馈入发射天线部分的输出电流；以及输出驱动部分，用于根据第一控制信号来控制第一和第二开关的导通和断开。这里，第一和第二开关每个均是一开关元件组，所述开关元件组包括彼此并联的多个开关元件，以及根据第二控制信号，输出驱动部分从多个开关元件中选择其导通和断开根据第一控制信号来进行控制的开关元件(第五配置)。

更具体地，在具有以上所述的第五配置的发射设备中，输出驱动部分可以通过在开关元件中进行选择来调整输出电流(第六配置)；可以通过使用开关元件的导通状态电阻来调整输出电流(第七配置)。

利用这些配置，根据第二控制信号，可以如所期望地对第一和第二开关的导通状态电阻、因而流经发射天线部分的输出电流值进行调整。因此，可以在不调整发射天线部分的组件的情况下，容易地对发射天线部分的无线电波覆盖区域进行调整。

具有如上所述的第五配置的发射设备还可以具有：装置，用于根据提供给设备的电源电压来生成第二控制信号(第八配置)。利用这种配置，可以通过适当地设置电源电压的电平来简单地调整发射天线部分的无线电波覆盖区域。这消除了使用额外的控制信号来调整无线电波覆盖区域的需要，并有助于避免不必要地增加设备的大小。

根据本发明的另一方面，无钥进入系统具有：遥控钥匙；发射机/接收机单元，用于执行与遥控钥匙的双向通信；电源单元，用于向发射机/接收机单元提供电功率；以及锁闭机构，根据是否在发射机/接收机单元和遥控钥匙之间建立了双向通信来进行锁闭和解锁。这里，将发射机/接收机单元设置为具有如以上所述的第五配置的发射设备作为信号发射装置(第九配置)。

根据本发明的另一方面，轮胎气压监视系统具有：传感器，用于监视轮胎的气压或温度；发射机/接收机单元，用于执行与传感器的双向通信；以及电源单元，用于向发射机/接收机单元提供电功率。这里，发射机/接收机单元包括具有如以上所述的第五配置的发射设备作为信号发射装置(第十配置)。

利用这些配置，甚至在需要根据发射机/接收机单元的设置位置(或发射天线部分的设置位置)来改变发射天线部分的无线电波覆盖区域的情况下，也可以调整发射天线部分的无线电波覆盖区域，而不需要调整发射天线部分的组件，因而可以提高与遥控钥匙或传感器通信的精确度。

本发明的优点

如上所述，利用根据本发明的发射设备、以及利用采用所述发射设备的无钥进入系统和轮胎气压监视系统，可以在不需要复杂工作的情况下，容易地调整发射天线部分的无线电波覆盖区域。

附图说明

[图1]示出了根据本发明第一实施例的无钥进入系统的框图。

[图2]门锁控制操作的流程图。

[图3]示出了用于调整第一实施例中的无线电波覆盖区域的操作的图示。

[图4]示出了与设置了发射机/接收机单元的位置相关的无线电波覆盖区域的图示。

[图5]示出了根据本发明第二实施例的无钥进入系统的框图。

[图6]示出了用于调整第二实施例中的无线电波覆盖区域的操作的图示。

[图7]示出了根据本发明第三实施例的无钥进入系统的框图。

[图8]示出了用于调整第三实施例中的无线电波覆盖区域的操作的图示。

[图9]示出了应用于TPMS的示例的框图。

[图10]示出了根据本发明的无钥进入系统的修改配置示例的框图。

参考符号列表

1a-1c    发射机/接收机单元(车载单元)

2        电源单元

10a，10b 发射天线驱动器IC

11a，11b 电源电压输入部分

12       三角波生成部分

13a，13b 比较部分

14       驱动逻辑部分

15       栅极驱动部分

16       输出部分

30       发射天线驱动器IC

31       电源电压输入部分

32       模拟/数字转换部分

33       驱动逻辑部分

34       栅极驱动部分

35       输出部分

20       发射天线部分(RLC串联谐振电路)

T1       电源端

T2       地端

T3       时钟端

T4       输出端

R1-R4    电阻器

AMP      放大器

E        直流源

HN(1-n)                 N沟道场效应晶体管(上功率晶体管)

LN(1-n)                 N沟道场效应晶体管(下功率晶体管)

R                       外部安装电阻器

C                       外部安装电容器

L                       外部安装线圈

A1-A6                   设置位置

a1-a6                   无线电波覆盖区域

100，200                汽车

101a-101d TPMS          传感器

102，201                ECU

103a-103d，202a-202e    发射天线部分

104a-104d               轮胎

204                     智能钥匙

具体实施方式

以下，将通过应用于例如车辆的被动无钥进入系统的实施例，对本发明进行详细描述。

首先，将描述根据本发明第一实施例的无钥进入系统。

图1是示出了根据本发明第一实施例的无钥进入系统的框图(具体地，在车辆部分上设置的发射机/接收机单元中的发射模块)。如图所示，在车辆部分上，本实施例的无钥进入系统包括：发射机/接收机单元1a和向该单元提供电功率的电源单元2。这里，该配置使得根据是否在发射机/接收机单元1a和由用户携带的遥控钥匙(未示出)之间建立了通信来对门锁机构(未示出)进行锁闭/解锁。

发射机/接收机单元1a包括发射天线驱动器IC(集成电路)10a和发射天线部分20，以及除此之外还包括接收模块(未示出)，用于接收来自遥控钥匙的响应信号。

发射天线驱动器IC 10a是半导体集成电路装置，包括电源电压输入部分11a、三角波生成部分12、比较部分13a、驱动逻辑部分14、栅极驱动部分15、以及输出部分16；并控制发射天线部分20的输出。

电源电压输入部分11a包括电阻器R1至R4、直流电压源E和放大器AMP。电阻器R1的一端与电源端T1连接，其中，来自电源单元2的电源电压Vcc被施加于电源端T1。电阻器R1的另一端与电阻器R2的一端和电阻器R3的一端连接。电阻器R2的另一端与地端T2连接，其中，来自电源单元2的地电压GND被施加于地端T2。电阻器R3的另一端与放大器AMP的反相输入端(-)连接。放大器AMP的非反相输入端(+)与直流电压源E的正端连接。直流电压源E的负端与地端T2连接。放大器AMP的输出端与比较部分13的反相输入端(-)连接，并且还经由电阻器R4与放大器AMP本身的反相输入端(-)连接。如上所述进行配置，电源电压输入部分11将在电阻器R1和R2之间的节点处呈现的电源电压Vcc的分压反相并放大，并将所产生的放大器输出信号(随电源电压Vcc而改变的监视电压信号)馈入比较部分13的反相输入端(-)。

三角波生成部分12利用馈入时钟端T3的、具有预定频率的时钟脉冲CLK来对电容器(未示出)进行充电和放电，从而生成具有指定波形的三角波信号。然后，三角波生成部分12将三角波信号馈入比较部分13的非反相输入端(+)。

比较部分13a将从电源电压输入部分11a馈入的放大器输出信号与从三角波生成部分12馈入的三角波信号进行比较，并将比较结果馈入驱动逻辑部分14。当放大器输出信号的电位高于三角波信号的电位时，比较部分13a的输出逻辑电平为低，反之为高。

基于从比较部分13a馈入的比较结果信号，驱动逻辑部分14生成栅极驱动部分15生成栅极信号所需的矩形波信号。除了比较结果信号之外，驱动逻辑部分14还接收各种IC保护信号(如，高压锁定信号、低压锁定信号、过热保护信号、以及过流保护信号，以上均未示出)，从而根据这些IC保护信号来控制是否对栅极驱动部分15进行操作(是否使栅极驱动部分15输出矩形波信号)。

通过馈入升压电压来对栅极驱动部分15进行操作。基于从驱动逻辑部分14馈入的矩形波信号，栅极驱动部分15生成用于构成输出部分16的功率晶体管的栅极信号。

输出部分16包括在两个不同的电位之间(在Vcc和GND之间)串联连接的上开关和下开关(N沟道场效应晶体管HN和LN)，并且从这些晶体管之间的节点处得到至发射天线部分20的输出电流。晶体管HN的漏极与电源端T1连接。晶体管HN的源极与输出端T4连接。晶体管HN的栅极与栅极驱动部分15的栅极信号输出端(上)连接。晶体管HN的背栅极与它自己的源极连接。晶体管LN的漏极与输出端T4连接。晶体管LN的源极与地端T2连接。晶体管LN的栅极与栅极驱动部分15的栅极信号输出端(下)连接。晶体管LN的背栅极与它自己的源极连接。如上所述进行配置，输出部分16根据来自栅极驱动部分15的栅极信号来导通和截止晶体管HN和HL，从而控制与输出端T4连接的发射天线部分20的输出。

发射天线部分20是RLC串联谐振电路，包括外部安装电阻器R、外部安装电容器C和外部安装线圈L；因而发射天线驱动器IC 10a的输出端T4经由电阻器R、电容器C和线圈L接地。可以将发射天线部分20配置为不同于RLC串联谐振电路的任何其它类型振荡电路(例如，LC串联谐振电路)。

在如上配置的无钥进入系统中，一方面，发射机/接收机单元1a以预定间隔发射以遥控钥匙为目标的请求信号(启动信号)，以及另一方面，监视来自遥控钥匙的响应信号，从而根据是否建立了双向通信(是否接收到响应信号)来控制门锁机构的锁闭/解锁。

例如，当用户靠近其门锁机构锁闭的车辆时，用户所携带的遥控钥匙接收到来自发射机/接收机单元1a的请求信号，并作为响应来发射响应信号。当发射机/接收机单元1a接收到来自遥控钥匙的响应信号时，它认识到建立了与遥控钥匙的双向通信，因而将解锁命令馈送给门锁机构。

当用户保持远离其门锁机构锁闭的车辆时，在附近没有出现接收请求信号的遥控钥匙。因此，即使发射机/接收机单元1a发射了请求信号，也不会接收到作为响应的响应信号。当发射机/接收机单元1a以这种方式没有接收到来自遥控钥匙的响应信号时，它认识到没有建立与遥控钥匙的双向通信，因而保持门锁机构锁闭。

当用户离开其门锁机构未锁闭的车辆时，一直接收请求信号的遥控钥匙不再在附近出现，因而发射机/接收机单元1a不再接收到响应信号。当发射机/接收机单元1a以这种方式不再接收到来自遥控钥匙的响应信号时，它认识到不再能建立与遥控钥匙的双向通信，因而将锁闭命令馈送给门锁机构。

即，在本实施例的无钥进入系统中，当用户靠近车辆使得在发射机/接收机单元1a和遥控钥匙之间建立了双向通信时，使门锁机构自动解锁；另一方面，当用户远离车辆使得无法建立双向通信时，使门锁机构自动锁闭。

图2示出了以上描述的门锁控制操作的流程图。图2(a)示出了在锁闭了门锁机构时执行的控制操作，以及图2(b)示出了在解锁了门锁机构时执行的控制操作。

接下来，将对用于调整本实施例无钥进入系统中的无线电波覆盖区域的操作给出详细描述。图3是示出了用于调整无线电波覆盖区域的操作的图示，并从中示出了电源电压Vcc、时钟脉冲CLK、比较部分13a的输入信号(放大器输出信号和三角波信号)、在输出端T4处出现的输出电压、以及流过输出端T4的输出电流。

如图所示，在本实施例的发射机/接收机单元1a中，电源电压Vcc越高，馈入比较部分13a反相输入端(-)的放大器输出信号的电压电平就越低，电源电压Vcc越低，放大器输出信号的电压电平就越高。相反，无论电源电压Vcc如何，馈入比较部分13a非反相输入端(+)的三角波信号具有恒定波形。

因此，从比较部分13a输出的比较结果信号的占空比(总输出时段中高电平输出时段的比例)越高(例如，最大50％)，电源电压Vcc越高；占空比越低，电源电压Vcc越低。

如上所述，基于从比较部分13a馈入的比较结果信号，驱动逻辑部分14生成栅极驱动部分15生成栅极信号所需的矩形波信号，并基于从驱动逻辑部分14馈入的矩形波信号，栅极驱动部分15生成构成输出部分16的功率晶体管HN和LN的栅极信号。为此，可以配置本实施例的发射机/接收机单元1a，使得该发射机/接收机单元1a包括装置(电源电压输入部分11a、三角波生成部分12、以及比较部分13a)，用于根据电源电压Vcc的电平来可变地设置驱动功率晶体管HN和LN的占空比(因而输出电压的占空比)。

在本实施例的无钥进入系统中，在发射机/接收机单元1a的不同部分可以正常工作的范围内，即，在发射机/接收机单元1容忍电源电压Vcc改变的范围内(例如，3.5至7V)，改变电源电压Vcc。电源电压Vcc可以在不同于图3具体示出的任何级数中进行改变；可以按需地增加/减少级数，以适应期望发射天线部分20的无线电波覆盖区域改变的级数。甚至可以连续地改变电源电压Vcc。

如上所述进行配置，本实施例的无钥进入系统允许通过适当地设置电源电压Vcc的电平，同时保持外部安装电阻器R恒定，来简单地如所期望地调整输出电压的占空比，因而调整输出电流值。这使得可以在不替换外部安装电阻器R的情况下，容易地调整发射天线部分20的无线电波覆盖区域。

此外，作为将本实施例的发射机/接收机单元1a配置为根据电源电压Vcc来调整输出电压的占空比的结果，不必使用额外的控制信号来调整无线电波覆盖区域。这有助于避免不必要地增加在发射天线驱动器IC 10a中设置的外部端子数。

在先前对由电源电压输入部分11a生成的放大器输出信号的电压电平、以及由三角波生成部分12生成的三角波信号的信号波形进行设置，从而获得所期望的占空比。

图4是示出了与设置了发射机/接收机单元的位置相关的无线电波覆盖区域的图示。如图所示，对于在车体外的位置A1至A4处设置的发射机/接收机单元，为了易于建立与出现在附近的遥控钥匙的双向通信，需要它们的无线电波覆盖区域a1至a4相对较大。另一方面，对于在车体内的位置A5和A6处设置的发射机/接收机单元，为了防止无线电波的泄漏等，需要将它们的无线电波覆盖区域a5和a6限制在车体内。利用本实施例的无钥进入系统，由于它允许通过适当地设置电源电压Vcc的电平来适当地调整各发射天线部分的无线电波覆盖区域以适合它们的设置位置，所以可以容易地满足这些需求。

更具体地，对于在位置A1至A4处设置的发射机/接收机单元，将电源电压Vcc设置得相对较高，以增加输出电压的占空比，并增加经过发射天线部分的输出电流，从而无线电波覆盖区域a1至a4相对较大。另一方面，对于在位置A5至A6处设置的发射机/接收机单元，将电源电压Vcc设置得相对较低，以减小输出电压的占空比，并减小经过发射天线部分的输出电流，从而无线电波覆盖区域a5和a6相对较小。

接下来，将对根据本发明第二实施例的无钥进入系统进行描述。

图5是示出了根据本发明第二实施例的无钥进入系统的框图(具体地，在车辆部分上设置的发射机/接收机单元中的发射模块)。

如该图所示，本实施例的无钥进入系统具有很大一部分与先前描述的第一实施例的无钥进入系统相同的配置。因此，将以与用于图1中相同的参考数字和符号来标识与第一实施例中相同的组件，并将不重复对它们的描述。因此，以下描述强调的是本实施例的独有特征。

在本实施例的发射机/接收机单元1b中，配置发射天线驱动器IC10b的电源电压输入部分11b，以使该电源电压输入部分11b将在电阻器R1和R2之间的节点处出现的电源电压Vcc的分压信号直接馈入比较部分13b的非反相输入端(+)。

比较部分13b将从电源电压输入部分11b馈入其非反相输入端(+)的分压信号与从三角波生成部分12馈入其反相输入端(-)的三角波信号进行比较，并将比较结果馈入驱动逻辑部分14。当分压信号高于三角波信号时，比较部分13b的输出逻辑电平为高，否则为低。

接下来，将对用于调整本实施例的无钥进入系统中的无线电波覆盖区域的操作给出详细描述。图6是示出了用于调整无线电波覆盖区域的操作的图示，并从中示出了电源电压Vcc、时钟脉冲CLK、比较部分13b的输入信号(分压信号和三角波信号)、在输出端T4处出现的输出电压、以及流过输出端T4的输出电流。

如该图所示，在本实施例的发射机/接收机单元1b中，电源电压Vcc越高，馈入比较部分13b非反相输入端(+)的分压信号的电压电平越高，电源电压Vcc越低，分压信号的电压电平越低。相反，无论电源电压Vcc如何，馈入比较部分13b反相输入端(-)的三角波信号具有恒定波形。

因此，从比较部分13b输出的比较结果信号的占空比(总输出时段中高电平输出时段的比例)越高(例如，最大50％)，电源电压Vcc越高；占空比越低，电源电压Vcc越低。

在先前对由电源电压输入部分11b生成的分压信号的电压电平、以及由三角波生成部分12生成的三角波信号的信号波形进行设置，从而获得所期望的占空比。

如上所述进行配置，尽管本实施例的无钥进入系统具有比第一实施例的无钥进入系统简单(但相似)的配置，但是本实施例的无钥进入系统允许通过适当地设置电源电压Vcc的电平，同时保持外部安装电阻器R恒定，来简单地如所期望地调整输出电压的占空比，因而调整输出电流值。这使得可以在不替换外部安装电阻器R的情况下，容易地调整发射天线部分20的无线电波覆盖区域。

此外，作为将本实施例的发射机/接收机单元1b配置为根据电源电压Vcc来调整输出电压的占空比的结果，不必使用额外的控制信号来调整无线电波覆盖区域。这有助于避免不必要地增加在发射天线驱动器IC 10b中设置的外部端子数。

接下来，将对根据本发明第三实施例的无钥进入系统进行描述。

图7是示出了根据本发明第三实施例的无钥进入系统的框图(具体地，在车辆部分上设置的发射机/接收机单元中的发射模块)。如该图所示，在车辆部分上，本实施例的无钥进入系统包括：发射机/接收机单元1c和向该单元提供电功率的电源单元2。该配置使得根据是否在发射机/接收机单元1c和由用户携带的遥控钥匙(未示出)之间建立了通信来对门锁机构(未示出)进行锁闭/解锁。

发射机/接收机单元1c包括发射天线驱动器IC(集成电路)30和天线20，以及除此之外还包括接收模块(未示出)，用于接收来自遥控钥匙的响应信号。

发射天线驱动器IC 30包括电源电压输入部分31、模拟/数字转换部分32(以下称为“A/D转换部分32”)、驱动逻辑部分33、栅极驱动部分34、以及输出部分35；并控制发射天线部分20的输出。

电源电压输入部分31包括电阻器R1至R4、直流电压源E和放大器AMP。电阻器R1的一端与电源端T1连接，其中，来自电源单元2的电源电压Vcc被施加于电源端T1。电阻器R1的另一端与电阻器R2的一端和电阻器R3的一端连接。电阻器R2的另一端与地端T2连接，其中，来自电源单元2的地电压GND被施加于地端T2。电阻器R3的另一端与放大器AMP的反相输入端(-)连接。放大器AMP的非反相输入端(+)与直流电压源E的正端连接。直流电压源E的负端与地端T2连接。放大器AMP的输出端与A/D转换部分32的输入端连接，并还经由电阻器R4与放大器AMP本身的反相输入端(-)连接。如上所述进行配置，电源电压输入部分31将在电阻器R1和R2之间的节点处呈现的电源电压Vcc的分压反相并放大，并将所产生结果电压馈入A/D转换部分32。

A/D转换部分32将从电源电压输入部分31馈入的模拟电压(放大器输出电压)转换为数字信号，并将所产生的信号馈入栅极驱动部分34。

基于馈入时钟端T3的、具有预定频率的时钟脉冲CLK，驱动逻辑部分33生成栅极驱动部分34生成栅极信号所需的矩形波信号。除了时钟脉冲CLK之外，驱动逻辑部分33还接收各种IC保护信号(如，高压锁定信号、低压锁定信号、过热保护信号、以及过流保护信号，以上均未示出)，从而根据这些IC保护信号来控制是否对栅极驱动部分34进行操作(是否使栅极驱动部分34输出矩形波信号)。

通过馈入升压电压来对栅极驱动部分34进行操作。基于从驱动逻辑部分33馈入的矩形波信号(第一控制信号)，栅极驱动部分34生成用于构成输出部分35的功率晶体管的栅极信号。此外，在本实施例中，栅极驱动部分34还具有晶体管选择功能，从而基于从A/D转换部分32馈入的数字信号(即，与电源电压Vcc的电平相对应的第二控制信号)，适当地选择驱动哪个功率晶体管(即，用于控制驱动多少个功率晶体管栅极的功能)。将在之后对该晶体管选择功能进行详细描述。

在输出部分35中，从在两个不同的电位(在Vcc和GND)之间串联连接的上开关和下开关之间的节点处得到至发射天线部分20的输出电流。将上和下开关的每个配置为由彼此并联连接的多个开关元件组成的开关元件组。具体地，输出部分35包括多个N沟道场效应晶体管(上功率晶体管)HN1至HNn，作为构成了上开关的开关元件，以及包括多个N沟道场效应晶体管(下功率晶体管)LN1至LNn，作为构成了下开关的开关元件。晶体管HN1至HNn的漏极全部与电源端T1连接。晶体管HN1至HNn的源极全部与输出端T4连接。晶体管HN1至HNn的栅极每个均与栅极驱动部分34的栅极信号输出端(上)连接。晶体管HN1至HNn的背栅极分别与自己的源极连接。晶体管LN1至LNn的源极全部与输出端T4连接。晶体管LN1至LNn的源极全部与地端T2连接。晶体管LN1至LNn的栅极每个均与栅极驱动部分34的栅极信号输出端(下)连接。晶体管LN1至LNn的背栅极分别与自己的源极连接。如上所述进行配置，输出部分35根据从栅极驱动部分34馈入的栅极信号来导通和截止晶体管HN1至HNn和LN1至LNn，从而控制与输出端T4连接的发射天线部分20的输出。

发射天线部分20是RLC串联谐振电路，包括外部安装电阻器R、外部安装电容器C和外部安装线圈L；因而发射天线驱动器IC 30的输出端T4经由电阻器R、电容器C和线圈L接地。可以将发射天线部分20配置为不同于RLC串联谐振电路的任何其它类型振荡电路(例如，LC串联谐振电路)。

接下来，将对用于调整本实施例的无钥进入系统中的无线电波覆盖区域的操作给出详细的描述。图8是示出了用于调整无线电波覆盖区域的操作的图示，并从中示出了电源电压Vcc、时钟脉冲CLK、构成输出部分35的功率晶体管的导通状态电阻、在输出端T4处出现的输出电压、以及流过输出端T4的输出电流。

如先前所述，在本实施例的发射机/接收机单元1c中，栅极驱动部分34具有以下功能：基于从A/D转换部分32中馈入的数字信号(即，根据电源电压Vcc的电平)，适当地选择驱动哪个功率晶体管。

具体地，在该图中示出的示例中，电源电压Vcc越高，栅极驱动部分34所驱动的上和下功率晶体管组HN1至HNn和LN1至LNn中每个组的栅极数越多；即，电源电压Vcc越低，栅极驱动部分34所驱动的栅极数越少。换言之，如果将上和下功率晶体管组均视为单个功率晶体管，则电源电压Vcc越高，栅极驱动部分34操作以减小功率晶体管的导通状态电阻，以及电源电压Vcc越低，则增加功率晶体管的导通状态电阻。

在本实施例的无钥进入系统中，在发射机/接收机单元1c的不同部分可以正常工作的范围内，即，在发射机/接收机单元1容忍电源电压Vcc改变的范围内(例如，3.5至7V)，改变电源电压Vcc。电源电压Vcc可以在不同于图8具体示出的任何级数中进行改变；可以按需地增加/减少级数，以适应期望发射天线部分20的无线电波覆盖区域改变的级数。甚至可以连续地改变电源电压Vcc。

如上所述进行配置，本实施例的无钥进入系统允许通过适当地设置电源电压Vcc的电平，同时保持外部安装电阻器R恒定，来简单地如所期望地调整输出电压的占空比，因而调整输出电流值。这使得可以在不替换外部安装电阻器R的情况下，容易地调整发射天线部分20的无线电波覆盖区域。

此外，作为将本实施例的发射机/接收机单元1c配置为根据电源电压Vcc来增加或减少在输出部分35中驱动的栅极数的结果，不必使用额外的控制信号来调整无线电波覆盖区域。这有助于避免不必要地增加在发射天线部分IC 10中设置的外部端子数。

构成输出部分35的功率晶体管HN1至HNn和LN1至LNn的导通状态电阻可以相等，、或可以彼此不同。然而，有必要设置各功率晶体管的设计大小，使得在驱动功率晶体管的最大栅极数时获得的最大输出电流达到所期望的值。适当地设置所使用的功率晶体管HN1至HNn和LN1至LNn的个数，以适应期望发射天线部分20的无线电波覆盖区域改变的级数。

优选地，由于增加A/D转换部分32的性能有助于提高控制输出电流值(因而发射天线部分20的无线电波覆盖区域)的精确度，所以给予A/D转换部分32尽可能高的分辨率(量化比特数)

尽管以上描述的实施例涉及将本发明应用于车辆的被动无钥进入系统的情况，但是这决不意味着限制了本发明的应用；例如，如图9所示，本发明还适于应用于安装在汽车100上的TPMS，以用作用于将请求信号发射至TPMS传感器101a至101d的装置(包括ECU(电子控制单元)102、和发射天线部分103a至103d)。

以上提及的TPMS是利用安装在汽车100轮胎阀(未示出)内部的紧凑(compact)TPMS传感器101a至101d，分别监视轮胎104a至104d的气压和温度的系统，以便在诸如异常低气压或异常高温之类的异常状态下，将电子ID信号(用来标识异常轮胎的信号)从结合于TPMS传感器101a至101d中的发射机(未示出)发射至ECU 102，以点亮仪表面板上的警报灯(未示出)，从而给出警报。这里，将请求信号以例如125kHz的频率从发射天线部分103a至103d发射至TPMS传感器101a至101d。

因此，本发明可广泛应用于一般地在相对有限的无线电波覆盖区域内通过使用天线来发射信号的发射设备(例如，用于IC卡票检系统中的发射设备)。

本发明还可应用于具有多个悬架单元的车辆系统，其中，基于与车体单元的无线通信来控制所述悬架单元的操作(例如，当乘客上下车时使车体向人行道倾斜的公车车底水平面调整系统，以及根据路面条件独立控制四轮悬架的主动悬架系统)，在这种情况下，本发明用作车体单元内的发射设备。以这种方式应用，本发明允许不仅在车辆组装期间、甚至在车轮组装之后也能够对这种系统进行容易地构建。

可以以不同于对以上实施例所具体描述的任何方式来实践本发明，在本发明的精神内可以做出许多修改和变化。

例如，尽管以上描述的实施例涉及将本发明应用于无钥进入系统中的发射机/接收机单元的情况，其中以在汽车的不同位置处设置这种发射机/接收机单元的配置作为示例，但是这决不意味着限制了实践本发明的配置。例如，可以采用如图10所示的配置，其中，在ECU 201中，以集中化的方式设置根据本发明的发射机/接收机单元，而在汽车200的不同位置处，仅设置将请求信号发射至智能钥匙203的发射天线部分202a至202e。这里，以例如125kHz的频率从发射天线部分202a至202e分别发射请求信号。

尽管以上参照图1、5和7给出的描述涉及将N沟道场效应晶体管用作输出部分中的所有上和下开关元件的示例，但是这决不意味着限制用来实践本发明的配置。还可以使用P沟道场效应晶体管作为上开关元件。

实用性

例如，本发明适用于车辆的被动无钥进入系统和TPMS，其中，无钥进入系统允许对门锁机构进行非接触的、自动的锁闭或解锁，TPMS监视轮胎的气压和温度，以对异常(如异常低气压或异常高温)做出警报。

Claims (10)

1、一种发射设备，包括：

发射天线部分；

输出部分，所述输出部分具有在两个不同的电位之间串联连接的第一开关和第二开关，从所述第一和第二开关之间的节点处得到馈入所述发射天线部分的输出电流；

输出驱动部分，用于控制所述第一和第二开关的导通和断开；以及

占空比设置装置，用于可变地设置所述输出驱动部分用以驱动所述第一和第二开关的占空比。

2、如权利要求1所述的发射设备，其中

所述占空比设置装置包括

电源电压输入部分，用于生成随提供给所述设备的电源电压而改变的监视电压信号；

三角波生成器，用于生成具有恒定波形的三角波信号；以及

比较部分，用于将所述监视电压信号与所述三角波信号进行比较，以及

其中，基于从所述比较部分获得的比较结果信号，所述输出驱动部分生成控制信号，通过所述控制信号来控制所述第一和第二开关的导通和断开。

3、一种无钥进入系统，包括：

遥控钥匙；

发射机/接收机单元，用于执行与所述遥控钥匙的双向通信；

电源单元，用于向所述发射机/接收机单元提供电功率；以及

锁闭机构，根据是否在所述发射机/接收机单元和所述遥控钥匙之间建立了双向通信，来进行锁闭和解锁，

其中，所述发射机/接收机单元包括如权利要求1所述的发射设备作为信号发射装置。

4、一种轮胎气压监视系统，包括：

传感器，用于监视轮胎的气压或温度；

发射机/接收机单元，用于执行与所述传感器的双向通信；以及

电源单元，用于向所述发射机/接收机单元提供电功率，

其中，所述发射机/接收机单元包括如权利要求1所述的发射设备作为信号发射装置。

5、一种发射设备，包括：

发射天线部分；

输出部分，所述输出部分具有在两个不同的电位之间串联连接的第一开关和第二开关，从所述第一和第二开关之间的节点处得到馈入所述发射天线部分的输出电流；以及

输出驱动部分，用于根据第一控制信号来控制所述第一和第二开关的导通和断开；

其中，所述第一和第二开关每个均是一开关元件组，所述开关元件组包括彼此并联的多个开关元件，并且根据第二控制信号，所述输出驱动部分从所述多个开关元件中选择其导通和断开根据所述第一控制信号来进行控制的开关元件。

6、如权利要求5所述的发射设备，其中

所述输出驱动部分通过在所述开关元件中进行选择来调整输出电流。

7、如权利要求5所述的发射设备，其中

通过使用开关元件的导通状态电阻来调整所述输出电流。

8、如权利要求5所述的发射设备，还包括：

装置，用于根据提供给设备的电源电压来生成所述第二控制信号。

9、一种无钥进入系统，包括：

遥控钥匙；

发射机/接收机单元，用于执行与所述遥控钥匙的双向通信；

电源单元，用于向所述发射机/接收机单元提供电功率；以及

锁闭机构，根据是否在所述发射机/接收机单元和所述遥控钥匙之间建立了双向通信，来进行锁闭和解锁，

其中，所述发射机/接收机单元包括如权利要求5所述的发射设备作为信号发射装置。

10、一种轮胎气压监视系统，包括：

传感器，用于监视轮胎的气压或温度；

发射机/接收机单元，用于执行与所述传感器的双向通信；以及

电源单元，用于向所述发射机/接收机单元提供电功率，

其中，所述发射机/接收机单元包括如权利要求5所述的发射设备作为信号发射装置。

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