JP2008227789A - Transmitter/receiver system, transmitter, receiver and keyless entry system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は送受信システム、送信装置及び受信装置に関わり、特に車両のドアーの施錠・開錠などに用いられるキーレスエントリシステムに好適なものである。 The present invention relates to a transmission / reception system, a transmission device, and a reception device, and is particularly suitable for a keyless entry system used for locking / unlocking a door of a vehicle.
近年、車両のドアーの施錠・開錠を、キーをキー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所謂キーレスエントリシステムが普及している。
キーレスエントリシステムには、例えば微弱電波を用いた送受信システムが利用されている。このような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、車両のドアーを施錠・開錠するようにしている。
In recent years, a so-called keyless entry system that can lock and unlock a vehicle door with a single button without inserting a key into a key cylinder has become widespread.
For the keyless entry system, for example, a transmission / reception system using weak radio waves is used. In such a keyless entry system, when a switch provided on a vehicle key is pressed, an encrypted keyless information signal is transmitted from a transmitter. When the encrypted keyless information signal is received by the receiver provided in the vehicle body, the door of the vehicle is locked and unlocked if it is decrypted and the predetermined keyless information is obtained.
図7は、従来のキーレスエントリシステムの構成例を示した図である。
この図7に示す従来のキーレスエントリシステムは、車両用のキーに設けられた送信機101と、車両本体に設けられた受信機102とにより構成される。
送信機101は、暗号化キーレス情報送出部103、スイッチ104、搬送周波数信号送信部105、及び送信アンテナ106を備えている。
一方、受信機102は、受信アンテナ107、搬送周波数信号受信部108、暗号化キーレス情報解読部109、制御信号送出部110を備えている。
このように構成される従来のキーレスエントリシステムでは、運転者が例えば車両のドアーの開閉を行う際にキーに備えたスイッチ104を押下すると、暗号化されたキーレス情報信号が暗号化キーレス情報送出部103より送出される。暗号化されたキーレス情報信号は、搬送周波数信号送信部105において変調が施された後、送信アンテナ106を介して空間に放射される。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a conventional keyless entry system.
The conventional keyless entry system shown in FIG. 7 includes a
The
On the other hand, the
In the conventional keyless entry system configured as described above, when the driver depresses the
一方、車両本体に設けられた受信機102においては、受信アンテナ107を介して搬送周波数信号を受信し、搬送周波数信号受信部108において、入力した搬送周波数信号をミキシングすることにより中間周波数信号に変換した後、復調される。復調された信号は、暗号化キーレス情報解読部109においてキーレス情報信号を解読し、解読したキーレス情報を予め決められている車両に固有のキーレス情報と照合し、一致する場合は、制御信号送出部110より制御信号を送出してドアーの施錠或いは開錠を行う。
On the other hand, the
次に、搬送周波数信号受信部108の詳細な構成を示して、その問題点について説明する。
図8は、従来の受信機に備えた搬送周波数信号受信部の構成を示したブロック図である。
この図8に示す搬送周波数信号受信部108は、受信帯域濾波器111、受信増幅器112、局部発振器113、ミキサー部114、中間周波数帯域濾波器115、及びFSK復調部116により構成される。
このような搬送周波数信号受信部108では、受信アンテナ107を介してFSK変調された搬送周波数信号を受信帯域濾波器111に入力して不要な雑音成分を除去する。不要な雑音成分が除去された搬送周波数信号は、受信増幅器112に入力されて、所望のレベルに増幅される。増幅された搬送周波数信号は、局部発振器113が出力する周波数信号とミキサー部114においてミキシングされて中間周波数信号に変換される。
中間周波数帯域濾波器115は、変換された中間周波数信号を入力して復調に必要な成分のみを抽出し、抽出した中間周波数信号をFSK復調部116に入力する。FSK復調部116では、中間周波数信号をベースバンド信号であるキーレス情報信号に復調するようにしている。なお、先行文献としては特許文献1、および特許文献2がある。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a carrier frequency signal receiving unit provided in a conventional receiver.
The carrier frequency
In such a carrier frequency
The intermediate
ところで、上記したようなキーレスエントリシステムは、車両用のキー側に設けられた送信機と、車両本体に設けられた受信機とでは周囲の温度環境が異なることが多い。
例えば、車両を屋外に駐車した場合、車両本体側に設けられる受信機の周囲温度は、ほぼ外気温に等しくなる。これに対して、キー側に設けられた送信機は、ユーザが持ち歩くためユーザの周囲温度とほぼ等しくなる。このため、車両の駐車環境とユーザが滞在する場所の環境が大きく異なる場合は、受信機の周囲温度と送信機の周囲温度が大きく異なる場合がある。このため、キーレスエントリシステムに使用される送受信システムでは、送信機側の温度と受信機側の温度が大きく異なる場合でも所定の性能が維持されるように、受信機の中間周波数帯域濾波器115の通過帯域を広帯域化するようにしていた。
しかしながら、受信機の中間周波数帯域濾波器115の通過帯域を広帯域とした場合は、受信機側でのS/Nが劣化して受信機の受信感度が低下し、送信可能距離が短くなるという問題点があった。
By the way, in the keyless entry system as described above, the ambient temperature environment is often different between the transmitter provided on the vehicle key side and the receiver provided on the vehicle body.
For example, when the vehicle is parked outdoors, the ambient temperature of the receiver provided on the vehicle body side is substantially equal to the outside air temperature. On the other hand, since the transmitter provided on the key side is carried by the user, it becomes almost equal to the ambient temperature of the user. For this reason, when the parking environment of the vehicle and the environment where the user stays are greatly different, the ambient temperature of the receiver and the ambient temperature of the transmitter may be significantly different. For this reason, in the transmission / reception system used for the keyless entry system, even if the temperature on the transmitter side and the temperature on the receiver side are greatly different, the predetermined performance of the intermediate
However, when the intermediate
また、上記したような受信感度の低下を改善する手段として、特許文献1や特許文献2に示した手法が開示されている。特許文献1では、受信感度を改善するために中間周波数帯域濾波器を狭帯域とする一方、広帯域の帯域濾波器を有した受信レベルの検出回路を備え、その受信レベルが最大となるよう局部発振器の出力周波数を制御する。そして、得られる中間周波数信号の周波数が狭帯域な中間周波数帯域濾波器の中心周波数と一致するよう局部発振器の出力周波数を制御することにより受信感度を改善するようにしている。
また、特許文献2では、受信機側に自動周波数制御(AFC)回路を設け、復調回路に設けた共振回路にAFC信号を印加し、AFC信号に応じて共振回路の共振周波数を変化させてFSK信号に対して検波可能な中間周波数信号帯域幅を拡げた。そして、更に、局部発振器の出力周波数をAFC信号に応じて変化させたので、中間周波数変換部の信号帯域幅を変えずに、中間周波数変換部の信号受信感度を損なうことなく、受信可能な信号帯域幅をより拡大している。
Moreover, the method shown in patent document 1 and patent document 2 is disclosed as a means to improve the above-mentioned reduction in receiving sensitivity. In Patent Document 1, an intermediate frequency bandpass filter is narrowed to improve reception sensitivity, while a reception level detection circuit having a wideband bandpass filter is provided, so that the reception level is maximized. To control the output frequency. Then, the reception sensitivity is improved by controlling the output frequency of the local oscillator so that the frequency of the obtained intermediate frequency signal matches the center frequency of the narrow band intermediate frequency band filter.
Further, in Patent Document 2, an automatic frequency control (AFC) circuit is provided on the receiver side, an AFC signal is applied to a resonance circuit provided in a demodulation circuit, and the resonance frequency of the resonance circuit is changed according to the AFC signal. The bandwidth of the intermediate frequency signal that can be detected for the signal is expanded. Further, since the output frequency of the local oscillator is changed in accordance with the AFC signal, the signal that can be received without changing the signal bandwidth of the intermediate frequency converter without impairing the signal reception sensitivity of the intermediate frequency converter. More bandwidth.
しかしながら、特許文献1や特許文献2により開示されている受信機では、受信機の回路が複雑となり、受信性能の安定度の劣化やコストアップなど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、送信機と受信機の周囲環境が異なるような場合でも受信機の受信感度の向上を図ることができる送受信システム、送信機、及び受信機を提供することを目的とする。
However, the receivers disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a problem that the circuit of the receiver is complicated, resulting in degradation of stability of reception performance and cost increase.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a transmission / reception system capable of improving the reception sensitivity of a receiver even when the ambient environment between the transmitter and the receiver is different, An object is to provide a transmitter and a receiver.
上記目的を達成するために本発明の送受信システムは、周囲温度を検出して温度情報を出力する温度検出部と、所定操作が行われたときに温度検出部により検出した温度情報を含む所定情報を送出する情報送出部と、情報送出部から出力される所定情報を所定の変調方式で変調を施して送信する送信部と、を備える送信機と、局部発振器を備え、受信した受信信号を中間周波数信号に変換する中間周波数変換部と、中間周波数信号より復調に必要な成分を広帯域で抽出する広帯域濾波器と、広帯域濾波器を通過した中間周波数信号を復調する第1の復調部と、第1の復調部において復調した情報から温度情報を取得する温度情報取得部と、温度情報取得部において取得した温度情報に基づいて局部発振器の出力周波数の制御電圧を生成する周波数制御電圧生成部と、中間周波数信号より復調に必要な成分を広帯域濾波器より狭帯域な帯域で抽出する狭帯域濾波器と、狭帯域濾波器を通過した中間周波数信号を復調する第2の復調部と、を備える受信機と、を有する。
このような本発明の送受信システムによれば、送信機に周囲温度の検出機能を設け、受信機側に検出した温度情報を送信するようにした。一方、受信機においては、送信機からの温度情報に基づいて中間周波数変換部に備えた局部発振器の出力周波数を制御するようにし、送信機から送信される搬送周波数信号が変動しても受信機において中間周波数信号が所定の値を維持できるようにした。このようにすれば、中間周波数濾波器を狭帯域とすることができることから、受信機側でのS/Nが改善され、受信感度を向上させることができる。
In order to achieve the above object, a transmission / reception system of the present invention includes a temperature detection unit that detects ambient temperature and outputs temperature information, and predetermined information that includes temperature information detected by the temperature detection unit when a predetermined operation is performed. A transmitter comprising: an information sending unit for sending a signal; and a transmitter for sending predetermined information output from the information sending unit by modulating with a predetermined modulation method; and a local oscillator, and the received received signal is intermediate An intermediate frequency converter that converts the signal into a frequency signal; a broadband filter that extracts a component necessary for demodulation from the intermediate frequency signal in a wide band; a first demodulator that demodulates the intermediate frequency signal that has passed through the broadband filter; A temperature information acquisition unit that acquires temperature information from information demodulated by one demodulation unit, and a frequency that generates a control voltage for the output frequency of the local oscillator based on the temperature information acquired by the temperature information acquisition unit. A number control voltage generator, a narrowband filter that extracts a component necessary for demodulation from the intermediate frequency signal in a narrower band than the wideband filter, and a second that demodulates the intermediate frequency signal that has passed through the narrowband filter And a demodulator.
According to such a transmission / reception system of the present invention, the transmitter is provided with a function of detecting the ambient temperature, and the detected temperature information is transmitted to the receiver side. On the other hand, in the receiver, the output frequency of the local oscillator provided in the intermediate frequency converter is controlled based on the temperature information from the transmitter, and even if the carrier frequency signal transmitted from the transmitter fluctuates, the receiver The intermediate frequency signal can be maintained at a predetermined value. In this way, since the intermediate frequency filter can be narrowed, the S / N on the receiver side can be improved and the reception sensitivity can be improved.
また本発明の送受信システムは、受信機に周囲温度を検出して温度情報を出力する第2の温度検出部を備え、周波数制御電圧生成部は、送信機からの温度情報と第2の温度検出部で検出される温度情報とに基づいて局部発振器の出力周波数の制御電圧を生成するようにした。
このような本発明の送受信システムによれば、受信機においても周囲温度を検出するよう構成したので、中間周波数変換部に備えた局部発振器の出力周波数を制御する際に、送信機側より送信される温度情報と受信機側で検出した温度情報とを基により精度の高い周波数制御を行うことが可能となる。
The transmission / reception system of the present invention further includes a second temperature detection unit that detects ambient temperature and outputs temperature information to the receiver, and the frequency control voltage generation unit includes the temperature information from the transmitter and the second temperature detection. The control voltage of the output frequency of the local oscillator is generated based on the temperature information detected by the unit.
According to such a transmission / reception system of the present invention, since the receiver is also configured to detect the ambient temperature, it is transmitted from the transmitter side when controlling the output frequency of the local oscillator provided in the intermediate frequency conversion unit. Frequency control with high accuracy can be performed based on the temperature information detected and the temperature information detected on the receiver side.
また本発明の送受信システムは、送信機に、温度検出部により検出した温度情報に基づいて局部発振器の出力周波数の制御電圧情報を生成する周波数制御電圧信号生成部を備え、受信機は、送信機から送信されてくる周波数制御電圧情報に基づいて局部発振器の出力周波数を制御するようにした。
このような本発明の送受信システムによれば、送信機において、温度検出部により検出した温度情報を基に、受信機側に備えた局部発振器の出力周波数を最適な周波数とするために必要な周波数制御電圧値を決定し、その周波数制御電圧情報信号を受信機に送出した。従って、このような方式を採用することにより、受信機側において、受信した温度情報を基に局部発振器の出力周波数を最適にするための周波数制御電圧を決定する必要がなくなり、周波数制御電圧情報信号を受信後、直ちに局部発振器の出力周波数を所定値に設定することができる。
In the transmitter / receiver system of the present invention, the transmitter includes a frequency control voltage signal generator that generates control voltage information of the output frequency of the local oscillator based on the temperature information detected by the temperature detector, and the receiver includes the transmitter The output frequency of the local oscillator is controlled based on the frequency control voltage information transmitted from.
According to such a transmission / reception system of the present invention, in the transmitter, the frequency necessary for setting the output frequency of the local oscillator provided on the receiver side to the optimum frequency based on the temperature information detected by the temperature detection unit. The control voltage value was determined and the frequency control voltage information signal was sent to the receiver. Therefore, by adopting such a method, it is not necessary to determine the frequency control voltage for optimizing the output frequency of the local oscillator based on the received temperature information on the receiver side, and the frequency control voltage information signal Immediately after receiving the signal, the output frequency of the local oscillator can be set to a predetermined value.
また本発明の送受信システムは、局部発振器を電圧制御圧電発振器により構成した。
このような本発明の送受信システムによれば、局部発振器の出力周波数を最適値に制御する際に、制御電圧を可変することで容易に周波数制御することができる。
In the transmission / reception system of the present invention, the local oscillator is constituted by a voltage controlled piezoelectric oscillator.
According to such a transmission / reception system of the present invention, when the output frequency of the local oscillator is controlled to the optimum value, the frequency can be easily controlled by varying the control voltage.
また本発明の送信機は、周囲温度を検出して温度情報を出力する温度検出部と、所定操作が行われたときに温度検出部により検出した温度情報を含む所定の情報を送出する情報送出部と、情報送出部から出力される所定の情報を所定の変調方式で変調を施して送信する送信部と、を備えることを特徴としている。
このような本発明の送信機によれば、周囲温度の検出機能を設けたことで、送信機から情報を受信する受信機において送信側の周囲温度を把握することが可能になり、受信機において送信機の周囲温度に応じた制御が可能になる。
The transmitter of the present invention also includes a temperature detection unit that detects ambient temperature and outputs temperature information, and an information transmission that transmits predetermined information including temperature information detected by the temperature detection unit when a predetermined operation is performed. And a transmission unit that modulates predetermined information output from the information transmission unit with a predetermined modulation scheme and transmits the modulated information.
According to such a transmitter of the present invention, by providing an ambient temperature detection function, it becomes possible to grasp the ambient temperature on the transmission side in the receiver that receives information from the transmitter. Control according to the ambient temperature of the transmitter becomes possible.
また本発明の受信機は、局部発振器を備え、受信した受信信号を中間周波数信号に変換する中間周波数変換部と、中間周波数信号より復調に必要な成分を広帯域で抽出する広帯域濾波器と、広帯域濾波器を通過した中間周波数信号を復調する第1の復調部と、第1の復調部において復調した情報から温度情報を取得する温度情報取得部と、温度情報取得部により取得した前記温度情報に基づいて局部発振器の出力周波数の制御電圧を生成する周波数制御電圧生成部と、中間周波数信号より復調に必要な成分を広帯域濾波器より狭帯域な帯域で抽出する狭帯域濾波器と、狭帯域濾波器を通過した中間周波数信号を復調する第2の復調部と、を備えるようにした。
このような本発明の受信機によれば、送信機から送信されてくる温度情報に基づいて、中間周波数変換部に備えた局部発振器の出力周波数を制御するようにした。そして、送信機から送信される搬送周波数信号が変動しても受信機において中間周波数信号が所定の値を維持できるようにした。これにより、中間周波数濾波器を狭帯域とすることができるので受信機側でのS/Nが改善され、受信感度を向上させることが可能となった。
Further, the receiver of the present invention includes a local oscillator, an intermediate frequency converter that converts a received signal received into an intermediate frequency signal, a broadband filter that extracts a component necessary for demodulation from the intermediate frequency signal in a wide band, and a broadband A first demodulator that demodulates the intermediate frequency signal that has passed through the filter, a temperature information acquisition unit that acquires temperature information from information demodulated by the first demodulator, and the temperature information acquired by the temperature information acquisition unit A frequency control voltage generator for generating a control voltage for the output frequency of the local oscillator based on the frequency, a narrow band filter for extracting a component necessary for demodulation from the intermediate frequency signal in a narrow band from the wide band filter, and a narrow band filter And a second demodulator that demodulates the intermediate frequency signal that has passed through the device.
According to such a receiver of the present invention, the output frequency of the local oscillator provided in the intermediate frequency converter is controlled based on the temperature information transmitted from the transmitter. And even if the carrier frequency signal transmitted from the transmitter fluctuates, the intermediate frequency signal can be maintained at a predetermined value in the receiver. Thereby, since the intermediate frequency filter can be narrowed, the S / N on the receiver side is improved, and the reception sensitivity can be improved.
また本発明のキーレスエントリシステムは、本発明の送受信システムを備えたことを特徴とする。
このような本発明のキーレスエントリシステムによれば、送信機と受信機との間の送信可能距離を長くすることができ、キーレスエントリシステムを使用する上で大きな効果を発揮する。
The keyless entry system of the present invention includes the transmission / reception system of the present invention.
According to such a keyless entry system of the present invention, the transmittable distance between the transmitter and the receiver can be increased, and a great effect is exhibited in using the keyless entry system.
以下、図示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明においては、送信機に温度センサを備えて送信機側の周囲温度情報を受信機に送信すると共に、受信機においては、受信した温度情報を基に中間周波数変換部に備えた局部発振器の出力周波数を可変することとした。そして、送信機より送信される搬送周波数信号が周囲温度条件の変化により変動しても、受信機において局部発振器の出力周波数を可変することにより中間周波数信号の周波数を所定値に維持するようにした。従って、中間周波数帯域濾波器を狭帯域としても確実に中間周波数信号が受信され、受信機における受信感度の向上を図ることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments.
In the present invention, the transmitter is provided with a temperature sensor, and the ambient temperature information on the transmitter side is transmitted to the receiver. In the receiver, on the basis of the received temperature information, the local oscillator included in the intermediate frequency converter is provided. The output frequency was made variable. And even if the carrier frequency signal transmitted from the transmitter fluctuates due to changes in ambient temperature conditions, the frequency of the intermediate frequency signal is maintained at a predetermined value by changing the output frequency of the local oscillator in the receiver. . Therefore, even if the intermediate frequency band filter is set to a narrow band, the intermediate frequency signal is reliably received, and the reception sensitivity at the receiver can be improved.
以下、本実施形態として本発明の送受信システムを適用したキーレスエントリシステムについて説明する。キーレスエントリシステムは、車両用のキーに設けられた送信機と、車両本体に設けられた受信機とにより構成される。
図1は、第1の実施形態に係るキーレスエントリシステムの送信機の構成を示したブロック図である。
送信機1は、温度センサ2と、温度検出部3と、暗号化キーレス情報送出部4と、スイッチ5と、搬送周波数信号送信部6と、送信アンテナ7と、により構成される。
温度検出部3は、温度センサ2を用いて送信機1の周囲温度を検出する。暗号化キーレス情報送出部4は、温度検出部3が検出した温度情報とキーレス制御情報とを含む暗号化キーレス情報信号を生成して送出する。スイッチ5は、車両のドアーを施錠・開錠するためのスイッチである。搬送周波数信号送信部6は、ベースバンド信号である暗号化キーレス情報信号を入力し、例えば、FSK変調された搬送周波数信号に変換する。送信アンテナ7は、搬送周波数信号を空中に放射する。
Hereinafter, a keyless entry system to which the transmission / reception system of the present invention is applied will be described as this embodiment. The keyless entry system includes a transmitter provided on a vehicle key and a receiver provided on a vehicle body.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the transmitter of the keyless entry system according to the first embodiment.
The transmitter 1 includes a temperature sensor 2, a
The
また、暗号化キーレス情報送出部4は、温度情報信号生成部8と、キーレス制御信号生成部9と、暗号化キーレス情報信号生成部10と、により構成される。
温度情報信号生成部8は、温度検出部3が検出した温度情報を所定のデジタル化した2値信号に変換する。キーレス制御信号生成部9は、車両に固有に割り当てられたキーレス制御信号を生成する。暗号化キーレス情報信号生成部10は、温度情報信号とキーレス制御信号とを入力し、暗号化された所定のフレーム構成からなる暗号化キーレス情報信号を生成する。
また、搬送周波数信号送信部6は、FSK変調部11と、送信増幅器12と、により構成される。
FSK変調部11は、入力したベースバンド信号をFSK変調する。送信増幅器12は、FSK変調された暗号化キーレス情報信号を所定のレベルに調整して送信アンテナ7を介して空間に放出する。
The encryption keyless information sending unit 4 includes a temperature information signal generation unit 8, a keyless control
The temperature information signal generator 8 converts the temperature information detected by the
The carrier frequency
The
次に、上記した第1の実施形態のキーレスエントリシステムの送信機の動作について説明する。
送信機1において、温度検出部3は、温度センサ2を用いて送信機1の周囲温度を検出し、温度情報を暗号化キーレス情報送出部4に入力する。暗号化キーレス情報信号送出部4においては、温度情報信号生成部8が、温度検出部3が検出した送信機1の周囲温度を示す温度情報を入力し、所定のビット数のデジタル信号に変換する。また、キーレス制御信号生成部9は、車両に割り当てられた固有のキーレス情報を含む所定のビット数のキーレス制御信号を生成する。そして、暗号化キーレス情報信号生成部10は、入力した温度情報信号と、送信機1に固有に割り当てられたキーレス制御信号とを入力して所定のフレーム構成のキーレス情報信号を生成する。さらに、暗号化キーレス情報信号生成部10は、前記キーレス情報信号を所定のアルゴリズムで暗号化し、「0」、「1」信号からなる2値情報の暗号化キーレス情報信号(ベースバンド信号)を生成して、スイッチ5が押下されると暗号化キーレス情報信号を搬送周波数信号送信部6に出力する。
Next, the operation of the transmitter of the keyless entry system of the first embodiment will be described.
In the transmitter 1, the
搬送周波数信号送信部6は、FSK変調部11において、例えば、電圧制御圧電発振器などを用い、ベースバンド信号を制御電圧として入力し、ベースバンド信号の「1」、「0」信号に対応した制御電圧により、電圧制御圧電発振器の出力周波数を中心周波数±Δfに変移したFSK変調信号を生成する。この場合、FSK変調された変移周波数信号が搬送周波数信号となる。送信増幅器12は、FSK変調部11が出力する搬送周波数信号のレベル調整機能を備えており、所定のレベルに調整した後、送信アンテナ7を所定のインピーダンスで終端する。
The carrier frequency
次に、所定のフレーム構成の暗号化キーレス情報信号について説明する。
図2は、暗号化キーレス情報信号のフレーム構成例を示した図である。
図2に示す暗号化キーレス情報信号は、フレームの先頭に温度情報を含む温度情報信号のビット列を配置し、次に所定時間の信号の送出停止時間を設け、その後、キーレス制御信号を含むビット列を配置している。前記信号の送出停止時間は、受信機側において暗号化された温度情報信号を解読し、局部発振器の発振周波数を可変するまでに必要な時間である。なお、暗号化キーレス情報信号は、受信機において、確実に暗号化されたキーレス情報を解読できるよう複数回、繰り返し送出することが好ましい。
Next, an encryption keyless information signal having a predetermined frame configuration will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating a frame configuration example of an encrypted keyless information signal.
In the encrypted keyless information signal shown in FIG. 2, a bit string of a temperature information signal including temperature information is arranged at the head of the frame, a signal transmission stop time is provided for a predetermined time, and then a bit string including a keyless control signal is provided. It is arranged. The signal transmission stop time is a time required until the temperature information signal encrypted on the receiver side is decrypted and the oscillation frequency of the local oscillator is varied. It is preferable that the encrypted keyless information signal is repeatedly transmitted a plurality of times so that the encrypted keyless information can be reliably decrypted in the receiver.
次に、本実施形態に係るキーレスエントリシステムの受信機について説明する。
図3は、第1の実施形態に係るキーレスエントリシステムの受信機の構成を示したブロック図である。
受信機13は、受信アンテナ14と、中間周波数変換部15と、広帯域濾波器16と、第1のFSK復調部17と、暗号化温度情報解読部(温度情報取得部)18と、周波数制御電圧生成部19と、狭帯域濾波器20と、第2のFSK復調部21と、暗号化キーレス制御情報解読部22と、制御信号送出部23と、により構成される。なお、図3の点線で囲った部分が搬送周波数信号受信部24を構成している。
受信アンテナ14は、空間に放射された搬送周波数信号を受信する。中間周波数変換部15は受信した搬送周波数信号を中間周波数信号に変換する。広帯域濾波器16は、中間周波数変換部15により変換された中間周波数信号より復調に必要な成分を抽出する。
Next, the receiver of the keyless entry system according to the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the receiver of the keyless entry system according to the first embodiment.
The
The receiving antenna 14 receives a carrier frequency signal radiated into space. The
第1のFSK復調部17は、広帯域濾波器16より入力される中間周波数信号をFSK復調してベースバンド信号として出力する。暗号化温度情報解読部18は、暗号化されたベースバンド信号を解読して温度情報を取得する。
周波数制御電圧生成部19は、暗号化温度情報解読部18により得られた温度情報を基に、中間周波数変換部に備えた局部発振器の出力周波数を可変する制御電圧を生成する。
狭帯域濾器20は、前記広帯域濾波器16より狭帯域とし、FSK復調する際のS/Nを向上させるものである。第2のFSK復調部21は、狭帯域濾器20より入力される中間周波数信号をFSK復調してベースバンド信号として出力する。
暗号化キーレス制御情報解読部22は、暗号化されたベースバンド信号を解読してキーレス制御情報を取得する。
制御信号送出部23は、解読したキーレス制御情報と予め定められた車両に固有なキーレス制御情報とを照合して、一致した際はドアーの施錠・開錠を行う制御信号を送出する。
The
The frequency
The
The encryption keyless control
The control
また、中間周波数変換部15は、受信帯域濾波器25と、受信増幅器26と、局部発振器27と、ミキサー28と、により構成される。
受信帯域濾波器25は、受信した搬送周波数信号より雑音などの不要成分を除去する。受信増幅器26は、受信した搬送周波数信号を所定のレベルに増幅する。
局部発振器は、受信した搬送周波数信号を中間周波数信号に変換するための周波数信号を出力するとともに、前記周波数制御電圧生成部19が出力する制御電圧により発振周波数を可変することが可能である。ミキサー28は、受信した搬送周波数信号と局部発振器27が出力する周波数信号とをミキシングする。
The intermediate
The
The local oscillator can output a frequency signal for converting the received carrier frequency signal into an intermediate frequency signal, and can vary the oscillation frequency by a control voltage output from the frequency
次に、上記した第1の実施形態のキーレスエントリシステムの受信機の動作について説明する。
受信機13において、受信アンテナ14により受信した搬送周波数信号は、中間周波数変換部15に入力される。中間周波数変換部15は、受信アンテナ14を介してFSK変調信号からなる搬送周波数信号を受信して受信帯域濾波器25に入力し、不要な雑音成分を除去する。次に、搬送周波数信号は、受信増幅器26に入力されて、所望のレベルに増幅される。増幅された搬送周波数信号は、局部発振器27が出力する周波数信号とミキサー28においてミキシングされ、中間周波数信号に変換される。搬送周波数信号は、例えば、312〜315MHzであり、FSK変調に必要な帯域は、10〜100kHz程度とされる。また、中間周波数信号は、一般的に455kHzが使用されるので、搬送周波数信号と局部発振器が出力する周波数信号とをミキシングした際に、受信したFSK変調波の中心周波数が455kHzとなるように局部発振器27の出力周波数が決定される。
また、局部発振器27は、例えば、電圧制御圧電発振器などにより構成されており、後述する周波数制御電圧生成部19が出力する制御電圧により周波数制御され、送信機より受信した送信機側の周囲温度情報に基づいて最適な周波数信号が出力される。
Next, the operation of the receiver of the keyless entry system of the first embodiment will be described.
In the
Further, the
次に、中間周波数信号に変換された暗号化キーレス情報信号は、広帯域濾波器16により必要な成分のみが抽出された後、第1のFSK復調部17において復調されてベースバンド信号である暗号化キーレス情報信号となる。
暗号化温度情報解読部18においては、暗号化されたキーレス情報信号を解読し、所定のフレーム構造のキーレス情報信号に含まれている温度情報を取得し、周波数制御電圧生成部19に入力する。
次に、周波数制御電圧生成部19においては、入力された送信機の周囲温度を示す温度情報を基に送信機が出力する搬送周波数信号の周波数ズレを推定し、そのズレに対応して前記局部発振器27の発振周波数を可変するための制御電圧を生成する。受信する搬送周波数信号が周波数変動すると、それに伴って中間周波数信号の周波数が455kHzから変動する。後述の中間周波数信号を受信する狭帯域濾波器20は、中心周波数が455kHzの狭帯域な濾波器であり、中間周波数信号の周波数が変動すると狭帯域濾波器20により復調に必要な周波数成分が十分得られなくなり、FSK復調時においてエラーが発生するおそれがある。そこで、送信機が出力する搬送周波数信号が変動しても、中間周波数信号が常に455kHzを維持できるよう局部発振器27の発振周波数を可変する。
Next, the encryption keyless information signal converted into the intermediate frequency signal is extracted by the
The encrypted temperature
Next, the frequency
次に、中間周波数信号の周波数補正の方法についてさらに詳しく説明する。
図4(a)は、送信機が出力する搬送周波数信号の温度特性例と、図4(b)は受信した温度情報に対する局部発振器の出力周波数特性例をそれぞれ示す図である。中間周波数信号である455kHz信号は、ミキサー部28において、受信した搬送周波数信号Fcと局部発振器27が出力する周波数信号Fifとをミキシングすることにより、Fc−Fif=455kHzとして生成される。そこで、送信機側において、図4(a)に示す如く搬送周波数信号が、基準温度20℃の時の周波数FcHzに対して、−20℃の場合(Fc−Δf1)Hz変動し、+60℃の場合(Fc+Δf2)Hz変動するものと仮定する。この時、受信機側において、受信した搬送周波数信号をミキシングして中間周波数信号の周波数が455kHzとなるように維持するためには、図4(b)に示す如く局部発振器27が出力する周波数信号の周波数を、受信した温度情報が基準温度20℃である時にFifHzであるとすると、温度情報が−20℃であれば(Fif−Δf1)Hzを、温度情報が60℃であれば(Fif+Δf2)Hzを出力するように制御すればよい。そこで、周波数制御電圧生成部19は、電圧制御圧電発振器などにより構成される局部発振器27へ入力する制御電圧を、受信した各温度情報に対応して電圧制御圧電発振器の出力周波数が前述した周波数となるような値とする。なお、上述した説明では、温度情報が−20℃と60℃の場合について説明したが、送信機から受信機へ送信する温度情報の項目は、例えば、−20℃から10℃ステップで60℃まで9項目とするなど、キーレスエントリシステムに必要とされる性能とコストを勘案して適宜設定すればよい。
上述したように、周波数制御電圧生成部19は、電圧制御圧電発振器などにより構成される局部発振器27に、取得した温度情報を基に最適な制御電圧を入力し、中間周波数信号を455kHzに維持するよう動作する。
Next, the method for correcting the frequency of the intermediate frequency signal will be described in more detail.
FIG. 4A is a diagram illustrating an example of the temperature characteristic of the carrier frequency signal output from the transmitter, and FIG. 4B is a diagram illustrating an example of the output frequency characteristic of the local oscillator with respect to the received temperature information. A 455 kHz signal that is an intermediate frequency signal is generated as Fc−Fif = 455 kHz by mixing the received carrier frequency signal Fc with the frequency signal Fif output from the
As described above, the frequency control
次に、狭帯域濾波器20は、中間周波数変換部15が出力する中間周波数信号から復調に必要な成分のみを抽出して第2のFSK復調部21に入力する。第2のFSK復調部21は、入力された中間周波数信号をFSK復調して暗号化キーレス情報からなるベースバンド信号に変換し、ベースバンド信号を暗号化キーレス制御情報解読部22に入力する。暗号化キーレス制御情報解読部22は、暗号化されたキーレス情報信号を解読し、所定のフレーム構造のキーレス情報信号に含まれているキーレス制御情報を取得し、制御信号送出部23に入力する。そこで、制御信号送出部23は、取得したキーレス制御情報を車両に固有に割り当てられたキーレス情報と照合し、一致する場合は、車両のドアーの施錠、或いは開錠を行う制御信号を出力する。
Next, the
以上説明したように、第1の実施形態のキーレスエントリシステムにおいては、送信機1より受信機13へ周囲温度情報を送信し、受信機13においては、送信された温度情報に基づいて、局部発振器の発振周波数を制御することにより中間周波数信号が常に455kHzを維持するようにした。従って、キーレス制御情報を受信する帯域濾波器を狭帯域とすることができ、受信側でのS/Nを向上させることができる。また、温度情報を取得するためのFSK復調の際は、中間周波数信号を受信する帯域濾波器として、従来方式と同様な比較的広帯域な帯域濾波器を使用し、受信する搬送周波数が変動しても確実にFSK変調信号を受信できるようにした。この場合、中間周波数信号を受信する帯域濾波器が広帯域となることから受信側でのS/Nや熱雑音電力が多少劣化するが、温度情報の情報量は少ないため、温度データを簡易化して雑音に強い符号化方式とすることで、確実に温度情報を取得することが可能である。
As described above, in the keyless entry system of the first embodiment, the ambient temperature information is transmitted from the transmitter 1 to the
次に、本発明に係るキーレスエントリシステムの第1の実施形態の変形例について説明する。本変形例は、送信機から送られてくる温度情報に加え、受信機においても周囲温度情報を検出するよう構成した。そして、送信機側と受信機側のそれぞれの温度情報を基に、局部発振器の周波数制御を行うことにより、より高い精度で中間周波数信号を455kHzに維持にするよう動作させたものである。
図5は、第1の実施形態に係るキーレスエントリシステムの変形例の構成を示す図である。図5は受信機の構成を示し、変形させた構成要素の説明に必要な部分を記載している。また、記載していない他の構成要素は、図3に示したキーレスエントリシステムの受信機と同一である。
この図5に示す受信機29において、温度センサ30と温度検出部31とにより受信機29の周囲温度を検出し、周波数制御電圧生成部32に入力する。周波数制御電圧生成部32は、暗号化温度情報解読部18より取得した送信機の温度情報と、温度検出部31より取得した受信機29の温度情報とを基に、局部発振器27の発振周波数を制御し、受信した搬送周波数信号と局部発振器27が出力する周波数信号をミキシングした際に、中間周波数信号の周波数を455kHzに精度よく維持させる。そのために、周波数制御信号生成部32は、二つの温度情報に基づいて、局部発振器27に最適な制御電圧を入力する。従って、局部発振器27の周波数制御を行う際に、より精度の高い周波数制御が可能となり、受信感度の向上が図られる。
Next, a modification of the first embodiment of the keyless entry system according to the present invention will be described. In this modification, in addition to the temperature information sent from the transmitter, the ambient temperature information is also detected in the receiver. Then, the frequency of the local oscillator is controlled based on the temperature information on the transmitter side and the receiver side, so that the intermediate frequency signal is maintained at 455 kHz with higher accuracy.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a modification of the keyless entry system according to the first embodiment. FIG. 5 shows the configuration of the receiver and describes the parts necessary for explaining the modified components. Other components not described are the same as those of the receiver of the keyless entry system shown in FIG.
In the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
前述した第1の実施形態においては、送信機から受信機へ、送信機の周囲温度情報を送出していたが、第2の実施形態においては、送信機から受信機へ対して、受信機側に備えた局部発振器の出力周波数を制御する周波数制御電圧情報を送出することとした。送信機は、温度検出部により検出した温度情報を基に、受信機側に備えた局部発振器の出力周波数を最適な周波数とするために必要な周波数制御電圧値を決定し、その周波数制御電圧情報を受信機に送出する。従って、このような方式を採用することにより、受信機側において、受信した温度情報を基に局部発振器の出力周波数を最適にするための周波数制御電圧を選択する必要がなくなり、前記周波数制御電圧情報信号を受信後、直ちに局部発振器の出力周波数を所定値に設定することができる。従って、前述した暗号化キーレス信号のフレーム構成の信号の送出停止時間が不要となる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the ambient temperature information of the transmitter is sent from the transmitter to the receiver. In the second embodiment, the receiver side is connected to the receiver from the transmitter. The frequency control voltage information for controlling the output frequency of the local oscillator provided in the system is transmitted. Based on the temperature information detected by the temperature detector, the transmitter determines the frequency control voltage value necessary to make the output frequency of the local oscillator provided on the receiver side the optimum frequency, and the frequency control voltage information Is sent to the receiver. Therefore, by adopting such a method, it is not necessary to select a frequency control voltage for optimizing the output frequency of the local oscillator on the receiver side based on the received temperature information, and the frequency control voltage information Immediately after receiving the signal, the output frequency of the local oscillator can be set to a predetermined value. Therefore, the transmission stop time of the signal having the frame structure of the encryption keyless signal described above is not necessary.
図6は、本発明に係るキーレスエントリシステムの第2の実施形態を示す構成図である。図6は、第2の実施形態の特徴の説明に必要な部分を記載しており、記載していない他の構成要素は、図1、および図3に示したキーレスエントリシステムの構成要素と同一である。送信機33において、暗号化キーレス情報送出部34は、周波数制御電圧信号生成部35と、キーレス制御信号生成部9と、暗号化キーレス情報信号生成部36と、スイッチ5と、により構成される。
このように構成される暗号化キーレス情報送出部34では、周波数制御電圧信号生成部35において、温度検出部3が検出した送信機の周囲温度を示す温度情報を入力し、その温度情報の数値により、受信機に備えた局部発振器の出力周波数を所定値に設定するための周波数制御電圧信号を生成する。周波数制御電圧信号は、所定のビット数のデジタル信号からなる信号である。
また、キーレス制御信号生成部9は、車両に割り当てられた固有のキーレス情報を含む所定のビット数のキーレス制御信号を生成する。そして、暗号化キーレス情報信号生成部36は、前記周波数制御電圧信号と、前記キーレス制御信号とを入力して所定のフレーム構成のキーレス情報信号を生成する。さらに、暗号化キーレス情報信号生成部36は、キーレス情報信号を所定のアルゴリズムで暗号化して「0」、「1」信号からなる2値情報のベースバンド信号として、スイッチ5が押下されると暗号化キーレス情報信号を搬送周波数信号送信部6に出力する。
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the keyless entry system according to the present invention. FIG. 6 describes the parts necessary for explaining the features of the second embodiment, and other components not described are the same as those of the keyless entry system shown in FIGS. 1 and 3. It is. In the
In the encryption keyless
The keyless
次に、受信機37において、暗号化周波数制御電圧情報解読部38は、第1のFSK復調部17が復調したベースバンド信号からなる暗号化キーレス情報信号を入力する。そして、入力した暗号化キーレス情報信号を解読して前記周波数制御電圧を取得し、取得した周波数制御電圧を局部発振器27に入力する。従って、局部発振器27は、出力周波数が制御され、送信機33の周囲温度に対応した周波数信号を出力することから、前述したように中間周波数信号を455kHzに維持するよう動作する。
以上、キーレスエントリシステムの説明において、暗号化キーレス情報信号を変調する手段としてはFSK変調方式を例に挙げて説明したが、これはあくまでも一例であり、ASK(振幅変移)変調方式を用いてもよい。
また本実施形態では、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、これはあくまでも一例であり、例えば、RF IDシステムなど各種送受信システムにも適用可能であることは言うまでもない。
Next, in the
In the above description of the keyless entry system, the FSK modulation method has been described as an example of the means for modulating the encrypted keyless information signal. However, this is merely an example, and the ASK (amplitude shift) modulation method may be used. Good.
In the present embodiment, the case where the transmission / reception system of the present invention is applied to a keyless entry system has been described as an example. However, this is only an example, and can be applied to various transmission / reception systems such as an RFID system. Needless to say.
1、33…送信機、2、30…温度センサ、3、31…温度検出部、4、34…暗号化キーレス情報送出部、5…スイッチ、6…搬送周波数信号送信部、7…送信アンテナ、8…温度情報信号生成部、9…キーレス制御信号生成部、10、36…暗号化キーレス情報信号生成部、11…FSK変調部、12…送信増幅器、13、29、37…受信機、14…受信アンテナ、15…中間周波数変換部、16…広帯域濾波器、17…第1のFSK復調部、18…暗号化温度情報解読部、19、32…周波数制御電圧生成部、20…狭帯域濾波器、21…第2のFSK復調部、22…暗号化キーレス制御情報解読部、23…制御信号送出部、24…搬送周波数信号受信部、25…受信帯域濾波器、26…受信増幅器、27…局部発振器、28…ミキサー、35…周波数制御電圧信号生成部、38…暗号化周波数制御電圧情報解読部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
局部発振器を備え、受信した受信信号を中間周波数信号に変換する中間周波数変換部と、前記中間周波数信号より復調に必要な成分を広帯域で抽出する広帯域濾波器と、前記広帯域濾波器を通過した前記中間周波数信号を復調する第1の復調部と、前記第1の復調部において復調した情報から前記温度情報を取得する温度情報取得部と、前記温度情報取得部において取得した前記温度情報に基づいて前記局部発振器の出力周波数の制御電圧を生成する周波数制御電圧生成部と、前記中間周波数信号より復調に必要な成分を前記広帯域濾波器より狭帯域な帯域で抽出する狭帯域濾波器と、前記狭帯域濾波器を通過した中間周波数信号を復調する第2の復調部と、を備える受信機と、
を有することを特徴とする送受信システム。 A temperature detection unit that detects ambient temperature and outputs temperature information; an information transmission unit that transmits predetermined information including the temperature information detected by the temperature detection unit when a predetermined operation is performed; and the information transmission unit A transmitter comprising: a transmission unit that modulates and transmits predetermined information output from a predetermined modulation scheme;
An intermediate frequency converter that includes a local oscillator, converts the received signal to an intermediate frequency signal, a broadband filter that extracts a component necessary for demodulation from the intermediate frequency signal in a wide band, and the broadband filter that has passed through the broadband filter Based on a first demodulator that demodulates the intermediate frequency signal, a temperature information acquisition unit that acquires the temperature information from information demodulated in the first demodulator, and the temperature information acquired in the temperature information acquisition unit A frequency control voltage generation unit that generates a control voltage of an output frequency of the local oscillator, a narrowband filter that extracts a component necessary for demodulation from the intermediate frequency signal in a narrower band than the wideband filter, and the narrowband filter A second demodulator that demodulates the intermediate frequency signal that has passed through the bandpass filter;
A transmission / reception system comprising:
前記受信機は、前記送信機から送信されてくる周波数制御電圧情報に基づいて前記局部発振器の出力周波数を制御することを特徴とする請求項1に記載の送受信システム。 The transmitter includes a frequency control voltage signal generation unit that generates control voltage information of an output frequency of the local oscillator based on the temperature information detected by the temperature detection unit,
The transmission / reception system according to claim 1, wherein the receiver controls an output frequency of the local oscillator based on frequency control voltage information transmitted from the transmitter.
所定操作が行われたときに前記温度検出部により検出した前記温度情報を含む所定の情報を送出する情報送出部と、
前記情報送出部から出力される所定の情報を所定の変調方式で変調を施して送信する送信部と、
を備えることを特徴とする送信機。 A temperature detector that detects ambient temperature and outputs temperature information;
An information sending unit for sending predetermined information including the temperature information detected by the temperature detecting unit when a predetermined operation is performed;
A transmission unit that modulates and transmits predetermined information output from the information transmission unit by a predetermined modulation method;
A transmitter comprising:
前記中間周波数信号より復調に必要な成分を広帯域で抽出する広帯域濾波器と、
前記広帯域濾波器を通過した中間周波数信号を復調する第1の復調部と、
前記第1の復調部において復調した情報から温度情報を取得する温度情報取得部と、
前記温度情報取得部により取得した前記温度情報に基づいて前記局部発振器の出力周波数の制御電圧を生成する周波数制御電圧生成部と、
前記中間周波数信号より復調に必要な成分を前記広帯域濾波器より狭帯域な帯域で抽出する狭帯域濾波器と、
前記狭帯域濾波器を通過した中間周波数信号を復調する第2の復調部と、
を備えることを特徴とする受信機。 An intermediate frequency converter that includes a local oscillator and converts the received signal received into an intermediate frequency signal;
A broadband filter for extracting a component necessary for demodulation from the intermediate frequency signal in a wide band;
A first demodulator that demodulates the intermediate frequency signal that has passed through the broadband filter;
A temperature information acquisition unit that acquires temperature information from the information demodulated in the first demodulation unit;
A frequency control voltage generation unit that generates a control voltage of an output frequency of the local oscillator based on the temperature information acquired by the temperature information acquisition unit;
A narrowband filter for extracting a component necessary for demodulation from the intermediate frequency signal in a narrower band than the wideband filter;
A second demodulator that demodulates the intermediate frequency signal that has passed through the narrowband filter;
A receiver comprising:
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