CN102682503A

CN102682503A - 发送装置以及发送方法

Info

Publication number: CN102682503A
Application number: CN2012100672048A
Authority: CN
Inventors: 富田洋辅; 河嶋英光; 山田崇司
Original assignee: Omron Automotive Electronics Co Ltd
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-03-14
Also published as: US20120236957A1; KR20120105363A; CN102682503B; JP2012209924A; KR101366475B1; DE102012101328A1; US8964897B2; JP5608140B2

Abstract

本发明提供发送装置及发送方法，通过使用了单一频道的简单结构，可防止干扰等造成的无线通信干扰，准确地与接收装置进行通信。一种向接收装置发送FSK调制后的无线信号的发送装置，具有：控制部，其确定发送给接收装置的发送内容以及FSK调制中的最大频率偏移值，输出包含一个发送内容、一个最大频率偏移值以及一个FSK调制的中心频率值的输出信息；生成部，其根据该发送内容、最大频率偏移值以及中心频率值生成FSK调制信号；以及发送天线，其将该FSK调制信号作为无线信号发送，控制部在向接收装置发送相同的发送内容时，输出分别包含相同的发送内容、相同的中心频率值以及两个以上不同的最大频率偏移值的多个输出信息。

Description

发送装置以及发送方法

技术领域

本发明涉及发送装置以及发送方法，尤其涉及与接收装置进行执行了FSK调制的无线通信的发送装置以及发送方法。

背景技术

车辆的无钥匙进入系统(keyless entry system)中使用的便携设备(FOB)在使用者按下其解锁/上锁等按钮开关时，从FOB向车辆侧ECU发送解锁/上锁等指令信号。车辆侧ECU在该指令信号能够被认证为是来自预先登记的FOB的信号的情况下，实际执行车门的解锁/上锁等。

由于FOB与车辆ECU之间的通信是通过无线通信的方式进行，因此，有时会受到外部干扰(噪声)等干扰。为了防止由于外部干扰等带来的通信干扰，考虑提高信号的输出强度，但是，无钥匙进入系统中的FOB所使用的无线通信的输出强度的上限受法律限定，不能按照超过其上限的强度发送信号。因此，为了防止外部干扰等所造成的干扰，公知有改变从FOB向车辆ECU发送的发送信号的频率并利用外部干扰等所造成的影响较小的频率进行通信。

例如，在专利文献1中公开了一种在无钥匙进入系统中使通信可靠地进行的车辆控制系统。在该车辆控制系统中，智能便携设备(FOB)按照两个频道(frequencychannel)发送无钥匙进入系统用的无钥匙用无线信号。另一方面，在接收无钥匙用无线信号的集成调谐器中，判定两个频道中通信状态良好的频道，控制为用于将该判定出的频道的无钥匙用无线信号转换成中间频率信号的频率。其结果是，接收通信状态良好的频道的无钥匙用无线信号而可靠地进行通信。

而且，在专利文献1中，需要使用多个频道，不仅在发送装置侧(FOB)，在接收装置侧(车辆侧ECU)也需要用于收发多个频率的电路。

专利文献1：日本特开2008-101344号公报

发明内容

因此，本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种在无钥匙进入系统中与接收装置进行无线通信的发送装置，其使用单一的频道，能够防止外部干扰等造成的无线通信干扰，准确地与接收装置进行通信。

为了解决上述课题，提供一种向接收装置发送FSK调制后的无线信号的发送装置，其特征在于，该发送装置具有：控制部，其确定发送给该接收装置的发送内容以及FSK调制中的最大频率偏移值，并输出包含一个发送内容、一个最大频率偏移值以及一个FSK调制的中心频率值的输出信息；生成部，其根据该控制部输出的、该发送内容、该最大频率偏移值以及该中心频率值，生成FSK调制信号；以及发送天线，其将由该生成部生成的该FSK调制信号作为无线信号进行发送，该控制部在向该接收装置发送相同的发送内容时，在不同的定时输出多个输出信息，该多个输出信息分别包含相同的发送内容、相同的中心频率值以及两个以上不同的最大频率偏移值。

由此，能够提供一种可防止外部干扰等造成的无线通信干扰并准确地与接收装置进行通信的发送装置。

再者，其特征也在于，该控制部在向该接收装置发送相同的发送内容时，输出包含交替不同的最大频率偏移值的输出信息。

由此，能够提供一种可利用简单的逻辑来防止外部干扰等造成的无线通信干扰并准确地与接收装置进行通信的发送装置。

该发送装置还具有放大器，该控制部具有：电压检测部，其检测电源的供给电压；以及信号强度确定部，其根据该电压检测部检测出的供给电压的值，确定该FSK调制信号的信号强度，该控制部输出还包含该信号强度确定部所确定的信号强度的值的所述输出信息，该生成部将该信号强度的值设定在所述放大器中，该发送天线按照设定于该放大器的信号强度，作为无线信号发送该FSK调制信号。

由此，能够提供一种无论电源电压的高低都输出一定强度的信号输出的发送装置。

根据另一各观点，为了解决上述问题，提供一种发送方法，向接收装置两次以上地发送一个发送内容作为FSK调制后的无线信号，所述发送方法具有以下步骤：根据预定的FSK调制的中心频率值与一个最大频率偏移值，对该一个发送内容进行FSK调制，并进行发送；以及根据该预定的FSK调制的中心频率值与其他的最大频率偏移值，对该一个发送内容进行FSK调制，并进行发送。

由此，能够提供一种防止外部干扰等造成的无线通信干扰并准确地与接收装置进行通信的发送方法。

如上所述，根据本发明，能够提供一种发送装置和发送方法，该发送装置是与接收装置进行无线通信的发送装置，其能够利用单一的频道来防止外部干扰等所造成的无线通信干扰并准确地与接收装置进行通信。

附图说明

图1是本发明的发送装置的第一实施例的框图。

图2是FSK调制方式的通信中的一般发送方法的说明图。

图3是本发明的发送装置的第一实施例中的发送方法(B)和以往的发送方法(A)的说明图。

图4是本发明的发送装置的第一实施例中的发送方法的流程图。

图5是本发明的发送装置的第一实施例的变形例1中的发送方法的流程图。

图6是本发明的发送装置的第一实施例的变形例2中的发送方法的流程图。

图7是本发明的发送装置的第一实施例的物理结构图。

图8是本发明的发送装置的第二实施例的框图。

图9是本发明的发送装置的第二实施例中的发送方法的流程图。

标号说明

1：发送装置；2：接收装置；10：控制部；11：电压检测部；12：信号强度确定部；20：生成部；30：发送天线；40：放大器。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的各实施例。

(第一实施例)

图1示出本发明的第一实施例中的发送装置1的框图。发送装置1是一种在车辆的无钥匙进入系统中与车辆侧接收装置(未图示)进行无线通信的发送装置，典型地，该发送装置1包含于便携设备(FOB)中。另外，本发明的发送装置1可以用于车辆以外的无钥匙进入系统中，这一点是无需置疑的。

发送装置1具有控制部10、生成部20以及发送天线30。控制部10确定发送至车辆侧接收装置的发送内容和FSK调制的最大频率偏移值。其中，发送内容包括FOB的认证所需的信息和上锁/解锁等的由FOB至车辆侧接收装置的指令信号。FOB的认证所需的信息按照每个FOB预先设定，指令信号由使用者使用FOB时确定。此外，FSK调制的最大频率偏移是指表示频率偏移调制(Frequency Shift Keying)中的二进制数值的频率之差。关于该最大频率偏移将在后面进行描述。

此外，控制部10输出包含通过上述而确定的发送内容和最大频率偏移值以及FSK调制的中心频率值在内的输出信息。FSK调制的中心频率值是指表示FSK调制中的二进制数值的频率的平均(相加平均或者相乘平均)值。在无钥匙进入系统中预先设定该中心频率。

控制部10在将一个发送内容发送至车辆侧接收装置时，输出分别包含相同的发送内容、相同的中心频率值、不同的最大频率偏移值在内的多个输出信息。即，控制部10例如在某一时刻发送“车门上锁”这一发送内容时，该发送内容以伴随有相同的中心频率值但变化了最大频率偏移值的方式被多次输出。对于如何使最大频率偏移值改变将在后面进行描述。

生成部20根据控制部10输出的发送内容、最大频率偏移值以及中心频率值生成FSK调制信号。即，生成将控制部10输出的中心频率加上最大频率偏移值的1/2的频率和从控制部10输出的中心频率减去最大频率偏移值的1/2的频率，使得车辆侧接收装置能够将发送内容转换成数字信号并进行处理。

发送天线30将生成部20所生成的FSK调制信号作为无线信号发送。作为FOB的发送天线通常使用环形天线，但并未特别限定。

参照图2和图3说明如何使最大频率偏移值变化。图2(A)以及图3(A)、(B)所示的以中心频率为中心由两个峰构成的波形的曲线图是横轴表示频率、纵轴表示输出强度的FSK调制的曲线图。比中心频率高且输出强度高的频率(相当于中心频率右侧的峰的顶点的频率)与比中心频率低且输出强度高的频率(相当于中心频率左侧的峰的顶点的频率)之间的差(图2(A)中的Δf1以及图3中的Δf1或者Δf2)，即，峰值输出强度中的频率之差为最大频率偏移。

图2(A)是示出中心频率为f0且最大频率偏移为Δf1的FSK调制方式下的无线信号的图。此外，图2(A)的无线信号用合成了图2(B)所示的频率fa为峰值的信号与频率fb为峰值的信号而得到的波形来表示。

在FSK调制方式的通信中，在从发送侧发送一个信息时，如图2(B)所示，频率fa为峰值的信号与频率fb为峰值的信号在各自的定时中发送。并且，在接收侧，当接收频率fa的信号时，判定为数字信号“0”，当接收频率fb的信号时，判定为数字信号“1”。即，发送侧对组合多个频率fa的信号和频率fb的信号后的信号作为无线的模拟信号进行发送。并且，接收侧将频率fa和频率fb的各信号转换成“0”或者“1”作为数字信息进行处理。由此，从发送侧向接收侧传递信息。

图3的(A)是以往的发送方法，(B)是本实施例中的发送方法。在以往的发送方法中，多次输出相同的发送内容这点相同。本图中示出2次输出。在以往的发送方法中，第一次发送的最大频率偏移和第二次发送的最大频率偏移等于Δf1。此外，第一次发送的中心频率和第二次发送的中心频率也相等。此时，在噪声的频域与任意一个峰值输出强度的频率重合的情况下，由于第一次发送与第二次发送在峰值输出强度处的频率相同，因此，第一次发送和第二次发送两者均由于噪声而不能进行通信。

另一方面，本实施例的情况下，第一次发送的中心频率与第二次发送的中心频率相等，但是，第一次发送的最大频率偏移Δf1与第二次发送的最大频率偏移Δf2不同。这样一来，即使噪声的频域与第一次发送的任意一个峰值输出强度的频率重合，由于第二次发送的峰值输出强度的频率与第一次的不同，因此第二次发送的峰值输出强度的频率偏离噪声的频域的可能性较高。因此，即使噪声的频域与峰值输出强度的频率重合，由于按照不同的最大频率偏移多次发送相同内容，因此，在多次中的任意一次的发送中，通过使峰值输出强度的频率偏离噪声的频域，能够进行通信。

关于第一次最大频率偏移Δf1和第二次最大频率偏移Δf2，在本图中是Δf2大于Δf1，但是也可以反之。如果Δf1及Δf2过大，则频带宽度变大，从而例如导致接收侧的滤波器中的热噪声变大。另一方面，如果过小，则作为FSK方式的通信变得困难。因此，适当地选择Δf1以及Δf2。

例如，在发送装置1中，将中心频率设为315MHz，将一个最大频率偏移设为40KHz(单侧各+20KHz和-20KHz)，将另一最大频率偏移设为80KHz(单侧各+40KHz和-40KHz)。此时，在第一次发送中，控制部10输出以下输出信息，该输出信息除了包含指令信号等的发送内容以外，还包含以315MHz作为中心频率、以40KHz作为最大频率偏移。生成部20根据该输出信息，将中心频率设为315MHZ，将输出强度的峰值设为314.98MHz(315MHZ-20KHz)和315.02MHz(315MHz+20Hz)，生成发送内容的FSK调制信号。然后，发送天线30发送该FSK调制信号。

然后，在第二次发送中，控制部10输出以下输出信息，该输出信息除了包含指令信号等的发送内容以外，还包含以315MHz作为中心频率、以80KHz作为最大频率偏移。生成部20根据该输出信息，将中心频率设为315MHZ，将输出强度的峰值设为314.96MHz(315MHZ-40KHz)和315.04MHz(315MHz+40Hz)，生成发送内容的FSK调制信号。然后，发送天线30发送该FSK调制信号。

由此，只要稍微改变最大频率偏移，在使中心频率相同而进行发送时，在接收所发送的信号并将模拟信号转换成数字信号而进行处理的接收装置侧无需投入新的设备，就可以将以往的(现有的)接收装置直接用于本发明。

图4示出本实施例中的发送方法的流程图。另外，将步骤简记为S。在本发送方法中，如(A)所示，如图3那样第一次发送的最大频率偏移Δf1(第一最大频率偏移值)与第二次发送的最大频率偏移Δf2(第二最大频率偏移值)不同，该Δf1和Δf2以预定次数交替地重复。

在S10中，控制部10根据使用者的FOB的操作确定发送内容。在S20中，控制部10设定表示发送相同的发送内容的次数的发送次数。该发送次数通过初始设置等预先提供给控制部10。

在S30中，生成部20根据控制部10输出的包含第一最大频率偏移值Δf1的输出信息生成FSK调制信号，发送天线30将其发送。在S40中，生成部20根据控制部10输出的包含第二最大频率偏移值Δf2的输出信息生成FSK调制信号，发送天线30将其进行发送。此时，发送内容和中心频率与第一次发送时相同。

在S50中，控制部10检查是否重复了在S20中设定的发送次数，在还未达到设定的发送次数的情况下，返回S30。在达到的情况下，结束发送。

图5示出本实施例的变形例1中的发送方法的流程图。在本变形例中，如(A)所示，使用3种最大频率偏移Δf1、Δf2、Δf3，将通过该3种最大频率偏移的依次发送重复预定次数。

在S110中，控制部10根据使用者的FOB的操作确定发送内容。在S120中，控制部10设定表示发送相同的发送内容的次数的发送次数。该发送次数通过初始设置等预先提供给控制部10。

在S130中，生成部20根据控制部10输出的包含第一最大频率偏移值Δf1的输出信息生成FSK调制信号，发送天线30将其发送。在S140中，生成部20根据控制部10输出的包含第二最大频率偏移值Δf2的输出信息生成FSK调制信号，发送天线30将其发送。此时，发送内容和中心频率与第一次发送时相同。

在S150中，生成部20根据控制部10输出的包含第三最大频率偏移值Δf3的输出信息生成FSK调制信号，发送天线30将其发送。此时，发送内容和中心频率与第一次发送和第二次发送时相同。

在S160中，控制部10检查是否重复了在S120中设定的发送次数，在还未达到所设定的发送次数的情况下，返回S130。达到的情况下，结束发送。

图6示出本实施例的变形例2中的发送方法的流程图。在本变形例中，如(A)所示，使用2种最大频率偏移Δf1、Δf2，连续发送2次Δf1，连续发送2次Δf2，将该发送重复预定次数。

在S210中，控制部10根据使用者的FOB的操作确定发送内容。在S220中，控制部10设定表示发送相同的发送内容的次数的发送次数以及表示相同的最大频率偏移连续几次重复的发送方法。该发送次数以及发送方法通过初始设置等预先提供给控制部10。

在S230中，生成部20根据控制部10输出的包含第一最大频率偏移值Δf1的输出信息生成FSK调制信号，发送天线30将其发送。在S240中，控制部10检查是否重复了通过S220中设定的发送方法所设定的次数，在还未达到所设定的发送次数的情况下，返回S230。在已达到的情况下，进入S250。

在S250中，生成部20根据控制部10输出的包含第二最大频率偏移值Δf2的输出信息生成FSK调制信号，发送天线30将其发送。此时，发送内容和中心频率与S230中的发送时相同。在S260中，控制部10检查是否重复了通过S220中设定的发送方法所设定的次数，在还未达到所设定的发送次数的情况下，返回S250。在已达到的情况下，进入S270。

在S270中，控制部10检查是否重复了在S220中设定的发送次数，在还未达到设定的发送次数的情况下，返回S230。达到的情况下，结束发送。

图7示出本实施例的物理结构图。发送装置1的控制部10和生成部20由IC电路构成。控制部10的IC电路可以是与微型计算机或输入输出接口一起，烧有控制逻辑的ROM或加载了控制逻辑(程序)的RAM。典型地，生成部20的IC电路使用PLL电路(Phase Locked Loop：锁相环)。该PLL电路能够将发送频率保持稳定，而且通过在寄存器中设定值而按照目标频率输出信号。

放大器40将作为FSK调制信号的输入信号转换为较大功率的输出信号。关于放大器40，只要能实现该功能即可，并不特别限定。发送天线30将生成部20所生成的FSK调制信号作为无线信号进行发送，通常使用环形天线，但并不特别限定。

(第二实施例)

图8示出本发明的第二实施例中的发送装置1A的框图。发送装置1A是一种在车辆的无钥匙进入系统中与车辆侧接收装置(未图示)进行无线通信的发送装置，典型地，该发送装置1A包含于便携设备(FOB)中。

发送装置1A具有控制部10A、生成部20A、发送天线30A以及放大器40A。控制部10A确定发送到车辆侧接收装置的发送内容和FSK调制的最大频率偏移值。这里，发送内容包括FOB的认证所需的信息和上锁/解锁等的由FOB至车辆侧接收装置的指令信号。FOB的认证所需的信息按照每个FOB预先设定，指令信号由使用者在FOB使用时确定。

此外，控制部10A具有电压检测部11A和信号强度确定部12A。电压检测部11A检测电源提供给发送装置1A的供给电压。这里，更具体地说，该电源是内置于FOB的电池。信号强度确定部12A根据电压检测部11A检测出的供给电压的值，确定FSK调制信号的信号强度。对于如何确定FSK调制信号的信号强度将在后面进行描述。

此外，控制部10A输出包含通过上述而确定的发送内容和最大频率偏移值、FSK调制的中心频率值以及FSK调制信号的信号强度在内的输出信息。由此，发送装置1A在将相同的发送内容发送至车辆侧接收装置时，通过由两个以上的不同最大频率偏移构成的FSK调制信号，多次发送相同的发送内容。

生成部20A根据控制部10A输出的发送内容、最大频率偏移值、中心频率值、以及FSK调制信号的信号强度生成FSK调制信号。此时，生成部20A将FSK调制信号的信号强度的值设定在放大器40A中，发送天线30A按照放大器40A中设定的信号强度发送FSK调制信号作为无线信号。使最大频率偏移值变化的方法可以是与第一实施例相同的方法。

参照图9说明如何使FSK调制信号的信号强度变化。本图所示的以中心频率为中心由两个峰构成的波形的曲线图是横轴表示频率、纵轴表示输出强度的FSK调制的图。(A)表示电源是新品等电源电压较高的情况，(B)表示电源变旧等电源电压较低的情况。

在(A)的情况下，当直接使用电源电压的电压来生成无线信号时，该信号强度成为比合适值高的值。此时，通过电压检测部11A的检测可知，电源向发送装置1A提供的供给电压比预先设置的合适值高，因此，信号强度确定部12A抑制信号强度，并确定信号强度使其接近合适的信号强度。由此能够省电。

此外，(B)的情况下，当直接使用电源电压的电压来生成无线信号时，该信号强度成为比合适值低的值。此时，通过电压检测部11A的检测可知，电源向发送装置1A提供的供给电压比预先设置的合理值低，因此，信号强度确定部12A提高信号强度，并确定信号强度使其接近合适的信号强度。由此，能够实现通信质量的稳定。

此外，本发明不限于所例示的实施例，能够基于不超过各权利要求所记载的内容的范围内的结构来进行实施。

Claims

1.一种发送装置，该发送装置向接收装置发送FSK调制后的无线信号，其特征在于，所述发送装置具有：

控制部，其确定发送给所述接收装置的发送内容以及FSK调制中的最大频率偏移值，并输出包含一个所述发送内容、一个所述最大频率偏移值以及一个FSK调制的中心频率值的输出信息；

生成部，其根据所述控制部输出的所述发送内容、所述最大频率偏移值以及所述中心频率值生成FSK调制信号；以及

发送天线，其将由所述生成部生成的所述FSK调制信号作为无线信号进行发送，

所述控制部在向所述接收装置发送相同的所述发送内容时，在不同的定时输出多个所述输出信息，该多个所述输出信息分别包含相同的所述发送内容、相同的所述中心频率值以及两个以上不同的所述最大频率偏移值。

2.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，

所述控制部在向所述接收装置发送相同的所述发送内容时，输出包含交替不同的所述最大频率偏移值的所述输出信息。

3.根据权利要求1或者2所述的发送装置，其特征在于，

该发送装置还具有放大器，

所述控制部具有：

电压检测部，其检测电源的供给电压；以及

信号强度确定部，其根据所述电压检测部检测出的供给电压的值，确定所述FSK调制信号的信号强度，

所述控制部输出还包含所述信号强度确定部所确定的信号强度的值的所述输出信息，

所述生成部将所述信号强度的值设定在所述放大器中，

所述发送天线按照设定于所述放大器的信号强度，作为无线信号发送所述FSK调制信号。

4.一种发送方法，向接收装置两次以上地发送一个发送内容作为FSK调制后的无线信号，其特征在于，所述发送方法具有以下步骤：

根据预定的FSK调制的中心频率值与一个最大频率偏移值，对所述一个发送内容进行FSK调制，并进行发送；以及

根据所述预定的FSK调制的中心频率值与其他的最大频率偏移值，对所述一个发送内容进行FSK调制，并进行发送。