JP2001505005A - ウェイクアップ検出器システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、エネルギーを保存するための休眠モード、およびアウェイクモード動作、および周波数を備える入力ディジタルデータ流（１６）を備えた装置（２２）を有するウェイクアップ検出器システムを、教示する。システムは、ノイズを除去し、入力ディジタルデータ流を通すためのアナログフィルタ（２５）によって構成され、通過した入力ディジタルデータ流は過渡応答（２７）を有する。システムは、さらに、通過した入力ディジタルデータ流がしきい電圧に達する時、通過したディジタルデータ流の過渡応答をしきい電圧と比較すると共に装置（２２）を動作の休眠モードから動作のアウェイクモードに切り換えるためのスイッチ（３０）によって構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 ウェイクアップ検出器システム 関連出願 この発明は、本発明と共に譲渡され、１９９５年４月２８日に出願された出願 （米国特許出願０８／４３１，３８６）に関連する。 発明の背景 電力消費は自動車産業において重要な問題になっている。近年、非常に重要な ことは自動車バッテリの寿命を延ばすことに置き換えられている。電力は、車が 長時間停車され温度によりバッテリ電力が減少する寒い気候において特殊な問題 である。このことは、現在の自動車の電気および電子構成部材が増し、複雑さに 関連して特有なジレンマになっている。 全電力消費を減らすための一つの解決策は、特別な電力消費電気機器、例えば マイクロコントローラを、不活性期間の動作の休眠モードに置き換えていると共 に、外部活性が検出されると活性動作モードに置き換えている。そのような装置 によって、これらの構成部材は、休眠モード動作中に、システムが充分に動作す べき構成部材を必要とする時まで、バッテリからの最小の零入力電流を引き入れ る。 上記電力消費解決策を使用する動作の休眠およびアウェイクモード（目覚め） を備えるマイクロコントローラを有する遠隔制御シス テムを設計するために、スイッチは、動作状態の間の伝送を容易にすることが必 要である。遠隔操作システムがそのような設計を使用する場合に、スイッチは外 部メッセッジによってトリガされる。この外部“ウェイクアップ（目覚め）”メ ッセージは、まず、受信機によって受信され、マイクロコントローラを動作の休 眠モードからアウエイクモードに変える。 いくつかの“ウェイクアップメッセージ設計は、スイッチング機構を制御する ための上述の設計シナリオに対して提案されており、マイクロコントローラに動 作状態間を切換え可能にする。一つの知られている試みでは、“ウェイクアップ ”表示器は、信号として伝送される実際のデータメッセージに添えられており、 受信される。ここで、一連のウェイクアップパルスは“ウェイクアップ”表示器 として使用される。 しかしながら、この知られている“ウェイクアップ”表示器技術は、いくつか の欠点を持っている。第１に、ウェイクアップパルスは、周囲ノイズの存在下に おいては、受信器によって検出することが困難になる。同様に、他の装置によっ て送信される信号、受信および検出によって、受信機が不当にトリガされる。さ らに、この知られている試みは、受け入れ可能な電力節約を提するけれども、比 較的に高価で、ある個々の構成部材を必要とする。 このように、ウェイクアップ検出器には周囲ノイズを大いに除去する必要性が 残っている。さらに、不当なトリガを減らすウェイクアップ検出器が要求される 。製作にあたって少ないコストで改良された電力節約できる検出器が必要である 。 発明の概要 本発明の主な利点は、従来技術の制限を解決することである。 本発明の他の利点は、周囲ノイズを大いに除去するウェイクアップ検出器を提 供することである。 本発明のさらなる利点は、不当なトリガを減少させるウェイクアップ検出器を 提供することである。 本発明のさらに他の利点は、製造コストが少ないウェイクアップ検出器を提供 することである。 本発明のさらに他の利点は、改良された電力節約ができるウェイクアップ検出 器を提供することである。 本発明の利点を達成するために、ウェイクアップ検出システムが開示されてお り、このウェイクアップシステムは、エネルギーを保存するための休眠モード動 作と、アウェイクモード動作を備える装置と、周波数を持つ入力ディジタルデー タ流を有する。システムは、ノイズを除去すると共に入力ディジタルデータ流を 通すためのアナログフィルタによって構成され、通過した入力ディジタルデータ 流は過渡応答を有する。システムは、さらに、通過した入力ディジタルデータ流 の過渡応答をしきい電圧と比較すると共に、通過したディジタルデータ流の過渡 応答がしきい電圧に達すると、装置を休眠動作モードからアウェイク動作モード に切換えるためのスイッチによって構成されている。 これらのおよび他の利点と目的は、添付された特許請求の範囲と添付図面に関 連して次の詳細な説明を読むことによって、当業者に とって良く理解できる。 図面の簡単な説明 本発明は、添付図面に関して、限定しない実施例の次の説明を読むことによっ て良く理解されるものである。 第１図は本発明を用いる遠隔制御システムを示す。 第２図は本発明の第１実施例を示す。 第３図は本発明の好ましい実施例を示す。 本発明の図面は、測定したものではなく、単なる概略を示したものでありかつ 特定のパラメータ又は発明の構造的な詳細を描いたものでなく、情報の調査によ って当業者が決めることである。 好ましい実施例の詳細な説明 第１図を参照すると、遠隔制御システム１０が示されており、この遠隔制御シ ステムは本発明を用いる。 システム１０は、好ましくは、アナログ遠隔制御信号（図示せず）を受信する ための遠隔制御装置の完全な受信機部分として機能する。アナログ遠隔制御信号 は、好ましくは、直列マンチェスタ（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ）符号化データ、動 作情報のモード、および振幅シフトキー（“ＡＳＫ”）変調スキムによって構成 される。他の変調技術が、周波数シフトキー（“ＦＳＫ”）変調を含む本発明と 比較できることは、当業者にとって明白である。 完全な受信機として動作する場合に、システム１０はアンテナ１２を有する 。アンテナ１２は無線周波数（ＲＦ）受信機システム １４に結合されている。ＲＦ受信機システム１４は、アナログ遠隔制御信号を、 動作情報の周波数とモードを有する受信された直列ディジタルデータ１６に変換 する。直列ディジタルデータ１６は、ウェイクアップ検出器１８と、これらの電 力消費電子構成部材の双方への入力として作用し、これらの電力消費電子構成部 材は、動作のアクティブモードと休眠モードであり、例えばマイクロコントロー ラ２２である。 動作的に、ウェイクアップ検出器１８はＲＦ受信機１４からの直列ディジタル データ１６を受け、休眠モードからマイクロコントローラ２２をアウェイクすべ きかどうかを決める。以下に詳述されているように、ウェイクアップ検出器はし きい電圧に対して直列ディジタルデータ１６の過渡応答を調べる。ある条件が適 合している場合において、ウェイクアップ検出器は検出表示器２０を発生し、検 出表示器２０はマイクロコントローラ２２の状態を動作の休眠モードからアクテ ィブモードに切換えさせる。結果として、マイクロコントローラ２２はＲＦ受信 機２２からのデータを直接に処理することが出来る。 図２を参照すると、第１図のウェイクアップ検出器１８の第１実施例が示され ている。直列ディジタルデータ１６の試験の結果として検出表示器信号２０を供 給するために、ウェイクアップ検出器１８はフィルタ２５と振幅比較器３０によ って構成されている。 フィルタ２５は、周囲ノイズを除去し、直列ディジタルデータ１６の周波数を 包含する周波数領域で動作するエネルギーを通す。結局、直列ディジタルデータ １６がフィルタ２５を通過させられる。 別の例として、ハイパスフィルタと直列に接続されたローパスフィルタを含んで いることが当業者にとって明白であるけれども、フィルタ２５は好ましくはアク ティブバンドパスフィルタによって構成される。好ましい実施例に関して、バン ドパスフィルタ２５は、ほぼ１ＫＨＺの中心周波数、大まかには、ほぼ２０のＱ を有する直列ディジタルデータ１６の周波数を持っている。フィルタ２５は、受 信データ１６の受信に応答して、過渡応答２７を発生する。 過渡応答２７は、後述するように、フィルタ２５を形成する構成部材によって 生成される。振幅比較器３０は、フィルタ２５に接続され、過渡応答２７を受信 する。振幅比較器は、第３図に示されている分圧抵抗ネットワークによって形成 されるプリセットしきい電圧を有する過渡応答２７によって、機能的に構成され ている。過渡応答２７が所定期間にしきい電圧に達すると、比較器３０は、検出 表示器信号２０を発生し、第１図のマイクロコントローラのような休眠モードに ある装置をアクティブモードに励起させる。 本発明の一つの実施例において、フィードバックインピーダンスは、非常に短 い障害からマイクロコントローラを保護するためにヒステリシスを与えるために 比較器３０内に組み込まれている。 本発明の一つの実施例において、過渡応答２７は所定期間の遅れを生じる。過 渡応答２７がしきい電圧に非常に少なく残る所定の期間は、好ましくは、本質的 に１ミリ秒と５ミリ秒の範囲である。 第３図を参照すると、本発明の好ましい実施例が示されている。ここで、フィ ルタ２５と振幅増幅器３０は回路図によって詳細に示されている。フィルタ２５ は、直列ディジタルデータ１６を入力と して受信し、好ましくはほぼ３１６キロオームと０．０１μＦに等しい入力抵抗 Ｒ₁とコンデンサＣ₁によって構成される。アクティブデザインであるから、フィ ルタ２５は、負入力端子を介して入力抵抗Ｒ₁とコンデンサＣ₁の結果を受ける差 動増幅器３４によって構成される。その正極入力端子を介して、増幅器３４は、 好ましくは、ほぼ２０キロオームに設定された抵抗Ｒ₃と、好ましくは８０．６ キロオームに等しい抵抗Ｒ₄との間の分圧器による電圧を受ける。抵抗Ｒ₃は抵抗 Ｒ₄を介してＤＣ電源３６に接続されている。さらに、抵抗Ｒ₂は直列入力ＲＣ回 路の抵抗Ｒ₁とコンデンサＣ₁間に接続され、さらに地気に接続されている。抵抗 Ｒ₂は、好ましくは、ほぼ３９２キロオームに等しいものである。 フィルタ２５は、増幅器３４の出力から、好ましくは、ほぼ６３４キロオーム に設定された抵抗Ｒ₅を介して、負極端子まで戻る第１のフィードバックループ によって構成されている。抵抗Ｒ₅は負極端子に接続されており、直列入力ＲＣ 回路のコンデンサＣ₁の一端が増幅器３４に接続されている。さらに、第２のフ ィードバックループは、増幅器３４の出力から、好ましくは、ほぼ０．０１μＦ に等しいコンデンサＣ₂を介して負極端子に戻るように統合されており、コンデ ンサＣ₂は、抵抗Ｒ₁，コンデンサＣ₁および抵抗Ｒ₂からなるノードに接続されて いる。 フィルタ２５からの合成過渡応答は振幅増幅器３０に供給される。振幅増幅器 ３０は、負極および正極入力端子を有する差動増幅器３８によって構成されてい る。負極端子はフィルタ２５から直接に過渡応答２７を受ける。しかしながら、 正極端子は、好ましくは３４． ８キロオームに等しい抵抗Ｒ₆，好ましくは、ほぼ２０．０キロオームに等しい 抵抗Ｒ₇，および好ましくは、ほぼ１．０メグオームに等しいフィードバック抵 抗Ｒ₈を共に接続するノードに対応する電圧を受ける。抵抗Ｒ₆の第１の端部はＤ Ｃ電源４０に直接に接続され、第２の端部は正極端子ノードと共に増幅器３８に 接続されている。抵抗Ｒ₇の第１の端部はノードに接続され、第２の端部は地気 に接続されている。フィードバック抵抗Ｒ₈は、増幅器３８の出力信号（検出表 示器信号）２０からフィードバックループを生成し、この出力を正極入力ノード に帰還させる。 発明は示された実施例に関して説明されているけれども、この説明は、限定す る意味で構成されるべきであるということを意味するものではない。 本発明は好ましい実施例について開示されているけれども、開示された実施例 の種々な変更、発明のさらなる実施例は、特許請求の範囲に掲げられているよう に、発明の精神から逸脱することなく、当業者にとって明白である。それ故に、 添付された特許請求の範囲は発明の真の範囲内であるような、いかなる変更又は 実施例をカバーするものである。 ここに掲げられている米国特許と米国特許出願の全ては、参考として組み入れ られている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．装置と入力ディジタルデータ流を有し、該装置はエネルギーを保存するため の動作の休眠モードと、アウェイクモード動作を有し、入力ディジタルデータ流 は周波数を有するシステムであって、 ノイズを除去すると共に過渡応答を有する入力ディジタルデータ流を通過させ るアナログフィルタ、および 前記通過した入力ディジタルデータ流の前記過渡応答をしきい電圧と比較する と共に、前記通過した入力ディジタルデータ流の前記過渡応答がしきい電圧に達 した時、装置を動作の休眠モードから動作のアウェイクモードに切り換えるため のスイッチ、 によって構成されていることを特徴とする、システム。 ２．通過した入力ディジタルデータは、前記スイッチが装置を休眠モードからア ウェイクモードに切り換える前に、所定期間だけ前記しきい電圧に残ることを特 徴とする、特許請求の範囲第１項に記載のシステム。 ３．前記期間が、本質的に、１ミリ秒と５ミリ秒の範囲であることを特徴とする 、特許請求の範囲第２項に記載のシステム。 ４．前記過渡応答が前記期間を表す遅れを生じることを特徴とする、特許請求の 範囲第２項に記載のシステム。 ５．前記フィルタがアクティブフィルタであることを特徴とする、特許請求の範 囲第１項に記載のシステム。 ６．前記フィルタが、本質的に入力ディジタルデータ流の周波数に等しい中心周 波数を、有するパスバンドフィルタであることを特徴とする、特許請求の範囲第 １項に記載のシステム。 ７．前記フィルタが、 低周波ノイズを除去しかつ入力ディジタルデータ流を入力として通すローパス フィルタ、および 高周波ノイズを除去しかつ前記ローパスフィルタの前記出力を通すアクティブ ハイパスフィルタ、 によって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載のシ ステム。 ８．前記スイッチが、前記通過した入力ディジタルデータ流の前記過渡応答を前 記しきい電圧と比較するための比較器によって構成されていることを特徴とする 、特許請求の範囲第１項に記載のシステム。 ９．前記スイッチが、さらに、装置を保護するためのフィードバックインピーダ ンスを有することを特徴とする、特許請求の範囲第８項に記載のシステム。 １０．遠隔制御信号を受信し、かつ動作周波数を有する直列ディジタルデータ流 を発生する受信機であって、 エネルギーを保存するための動作の休眠モードと、アウェイクモード動作を有 する処理システムと、 前記処理システムを、前記休眠モードと前記アウェイクモード間で切り換える ウェイクアップ検出器、によって構成され、 前記ウェイクアップ検出器は、 前記直列ディジタルデータ流を受信し、ノイズを除去し、かつ過渡応答を有す る出力として前記直列ディジタルデータ流を通すと共に、前記直列ディジタルデ ータ流の動作周波数に本質的に等しい中心周波数を有するパスバンドフィルタ、 および 前記通過した直列ディジタルデータ流の過渡応答をしきい電圧と比較し、かつ 前記過渡応答が前記しきい電圧に達した時前記処理システムを前記休眠モードか ら前記アウェイクモードに切り換えるスイッチ、によって構成されている、 ことを特徴とする、受信機。 １１．前記パスバンドフィルタの前記出力の過渡応答が所定期間だけ前記しきい 電圧に残っている時に、前記スイッチが前記処理システムを前記休眠モードから 前記アウェイクモードに切り換えることを特徴とする、特許第１０項に記載の受 信機。 １２．前記期間が、本質的に、１ミリ秒と５ミリ秒の範囲であることを特徴とす る、特許請求の範囲第１１項に記載の受信機。 １３．前記過渡応答が前記期間を表す遅れを生じることを特徴とする、特許請求 の範囲第１０項に記載のシステム。 １４．前記フィルタがアクティブフィルタであることを特徴とする、特許請求の 範囲第１０項に記載の受信機。 １５．前記スイッチが、前記通過した入力ディジタルデータ流の前記過渡応答を 前記しきい電圧と比較するための比較器によって構成されていることを特徴とす る、特許請求の範囲第１０項に記載の受信機。 １６．前記スイッチが、さらに、装置を保護するためのフィードバックインピー ダンスを有することを特徴とする、特許請求の範囲第１５項に記載の受信機。 １７．アナログ遠隔制御信号によって遠隔制御される遠隔制御システムであって 、 前記アナログ遠隔制御信号を受信し、動作周波数を有する直列ディジタルデー タ流を発生する無線周波数受信機と、 エネルギーを保存するための動作の休眠モードと、情報を処理するための動作 のアウェイクモードを有するマイクロプロセッサと、 前記マイクロプロセッサを、前記休眠モードと前記アウェイクモード間で切り 換えるためのウェイクアップ検出器、によって構成さ れ、 前記ウェイクアップ検出器は、 前記直列ディジタルデータ流を受信し、ノイズを除去し、かつ過渡応答を有す る出力として前記直列ディジタルデータ流を通すと共に、前記直列ディジタルデ ータ流の動作周波数に本質的に等しい中心周波数を有するアナログパスバンドフ ィルタ、および 前記通過した直列ディジタルデータ流の過渡応答をしきい電圧と比較し、かつ 前記アクティブアナログパスバンドフィルタの前記出力の前記過渡応答が前記し きい電圧に達した時前記マイクロプロセッサを前記休眠モードから前記アウェイ クモードに切り換えるスイッチ、によって構成され、 前記スイッチは、 前記マイクロプロセッサを保護するためのフィードバックインピーダンス、お よび前記アクティブアナログパスバンドフィルタの前記出力の前記過渡応答を前 記しきい電圧と比較する比較器によって構成されている、ことを特徴とする遠隔 制御システム。 １８．前記パスバンドフィルタの前記出力の過渡応答が所定期間だけ前記しきい 電圧に残っている時に、前記スイッチが前記処理システムを前記休眠モードから 前記アウェイクモードに切り換えることを特徴とする、特許第１７項に記載の遠 隔制御システム。 １９．前記期間が本質的に１ミリ秒と５ミリ秒の範囲であることを特徴とする、 特許請求の範囲第１８項に記載の遠隔制御システム。