JP3575340B2 - Ask変調波を用いた送信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ASK変調波を用いた送信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ASK変調波を用いた送信機においては、図19に示すように構成されたものがある。
【0003】
図19に示す変調回路1は、ASK変調信号を用いてデータ信号をASK変調して被変調信号を出力し、CMOSインバータ2は、変調回路1からの被変調信号に基づいてプッシュプル動作する。そして、CMOSインバータ2のプッシュプル動作状態で、コイルアンテナ3は、レギュレート回路4から定電圧(安定した電圧)が供給されて、共振コンデンサ5とともに共振する。これにより、コイルアンテナ3から送信信号(共振信号)が電波を媒体として送信される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したASK変調波を用いた送信機においては、その送信信号の波形の立ち上がり時間及び立ち下がり時間は、コイルアンテナのQによって決まる。
【0005】
従って、データ信号の伝送速度を速くすると、図20に示すように、送信信号の立ち上がり時間ta及び立ち下がり時間tbに時間がかかり、送信信号としては鈍った波形になるため、受信機によって送信信号を正確に復調することができなくなる。
【0006】
そこで、本発明は、送信信号の波形の鈍りを抑えるようにしたASK変調波を用いた送信機を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ASK変調信号とデータ信号とを同期させた状態で、ASK変調信号を用いてデータ信号をASK変調し第1の被変調信号を出力する変調回路(405)と、この変調回路から出力された第1の被変調信号に基づいてプッシュプル動作する第1のプッシュプル回路(407a)と、第1のコイルアンテナ(408a)と第1のコンデンサ(409a)とを有して、第1のプッシュプル回路のプッシュプル動作状態で、第1のコイルアンテナが第1のコンデンサとともに共振して電波を媒体として送信信号を送信する第1の共振回路(4088)と、第1のコンデンサとグランドとの間に接続され、第1のコンデンサとグランドとの間を遮断又は接続するようにスイッチングするスイッチング手段(410a)とを有し、変調回路は、第1の被変調信号と同期して第1のコンデンサとグランドとの間を遮断させるようにスイッチング手段を制御するものであり、スイッチング手段により第1のコンデンサとグランドとの間が遮断されたとき、共振エネルギーが第1のコンデンサに蓄えられる。
【0008】
これにより、スイッチング手段によって第1のコンデンサとグランドとの間が遮断されたとき、第1のコンデンサにおいては、共振エネルギーがコンデンサに蓄えられるので、送信信号の立ち下がり期間を短くすることができる。これに加えて、共振エネルギーがコンデンサに蓄えられるので、新たな第1の共振回路の共振は、急激に始まり、送信信号の立ち上がり期間を短くすることができる。
【0009】
以上により、ASK変調波を用いた送信機における送信信号の波形の鈍りを抑えることができる。
【0010】
ここで、変調回路は、ASK変調信号とデータ信号とを同期させた状態で、第1の被変調信号を出力し、この第1の被変調信号に基づいて第1の共振回路が共振するので、送信信号の波形が歪むことはない。
【0011】
ここで、請求項2に記載の発明にように、室外送信機(30)と携帯通信機(10)との通信に応じてドアロックの制御を行うドアロック制御装置に適用されて、車室内に配置されるとともに前記携帯通信機に送信を行う送信機においても、上述した請求項1に記載の発明を適用することができる。
【0012】
さらに、請求項3に記載の発明では、変調回路から出力された第1の被変調信号に基づいて第2の被変調信号を出力する出力回路(406)と、この出力回路から出力された第2の被変調信号に基づいてプッシュプル動作する第2のプッシュプル回路(407b)と、第2のコイルアンテナ(408b)と第2のコンデンサ(409b)とを有して、第2のプッシュプル回路のプッシュプル動作状態で、第2のコイルアンテナが前記第2のコンデンサとともに、共振し電波を媒体として送信信号を送信する第2の共振回路(4099)とを有し、第1及び第2のコイルアンテナは、互いに直交するように巻回されている。
【0013】
ここで、特に、請求項4に記載の発明のように、出力回路が、第1の被変調信号の位相をその周期の1/4分ずらした信号を前記第2の被変調信号として出力する。
【0014】
これにより、第1及び第2の共振回路の共振においては、位相が周期の1/4分ずれるので、第1及び第2のコイルアンテナを無指向性のものにすることができる。
【0015】
さらに、請求項5に記載の発明では、電源(B)から給電されて、第1及び第2の共振回路に電力を供給する電力供給回路(411)と、電力供給回路と電源との間に接続されて、電力供給回路と電源との間を接続又は遮断させるスイッチ手段(70)と、データ信号の入力開始に応じて電力供給回路と電源との間を接続させるとともに、データ信号の入力停止に応じて電力供給回路と電源との間を遮断させるようにスイッチ手段を制御する制御回路(401A)とを備える。
【0016】
これにより、データ信号の入力開始以前とデータ信号の入力停止後とにおいて、スイッチ手段によって電力供給回路と電源との間が遮断されるので、データ信号が入力されていないときの消費電力の低減を図ることができる。
【0017】
また、請求項6に記載の発明のように、電力供給回路は、レギュレート回路であるようにしてもよい。
【0018】
これにより、第1及び第2の共振回路には、レギュレート回路から給電されるので、第1及び第2のコイルアンテナからの送信出力は安定し、第1及び第2のコイルアンテナの安定した送信エリアを確保できる。
【0019】
さらに、請求項7に記載の発明にように、第1及び第2のコイルアンテナは、磁性体(60、60A)を中心にして回巻されているようにしてもよい。
【0020】
ここで、請求項8に記載の発明にように、磁性体は柱状に形成され、第1及び第2のコイルアンテナのいずれか一方は、磁性体の長手方向の両端部を囲むように回巻されるようにしてもよい。
【0021】
ここで、請求項9に記載の発明では、ASK変調波を発生する変調波発生回路(403、404)と、データ信号の入力開始に応じてASK変調波の発生を開始するとともに、データ信号の入力停止に応じてASK変調波の発生を停止するように変調波発生回路を制御する制御回路(401A)とを有する。
【0022】
これにより、データ信号が未入力のとき、変調波発生回路は、ASK変調波の発生を停止するので、データ信号が未入力のとき、変調波発生回路以降の消費電力を抑え得る。
【0023】
さらに、請求項10に記載の発明では、ASK変調信号を用いてデータ信号をASK変調し被変調信号を出力する変調回路(405)と、この変調回路から出力された被変調信号に基づいてプッシュプル動作するプッシュプル回路(407a)と、コイルアンテナ(408a)とコンデンサ(409a)とを有して、プッシュプル回路のプッシュプル動作状態で、コイルアンテナがコンデンサとともに共振して電波を媒体として送信信号を送信する共振回路(4088)と、コンデンサとグランドとの間に接続され、コンデンサとグランドとの間を遮断又は接続させるようにスイッチングするスイッチング手段(410a)とを有し、変調回路は、被変調信号に同期してコンデンサとグランドとの間を遮断させるようにスイッチング手段を制御するものであり、スイッチング手段によりコンデンサとグランドとの間が遮断されたとき、共振エネルギーがコンデンサに蓄えられる。
【0024】
これにより、スイッチング手段によってコンデンサとグランドとの間が遮断されたとき、コンデンサにおいては、共振エネルギーがコンデンサに蓄えられるので、送信信号の立ち下がり期間を短くすることができる。これに加えて、共振エネルギーがコンデンサに蓄えられるので、新たな共振回路の共振は、急激に始まり、送信信号の立ち上がり期間を短くすることができる。
【0025】
以上により、ASK変調波を用いた送信機における送信信号の波形の鈍りを抑えることができる。
【0026】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す各実施形態について説明する。
【0028】
(第1実施形態)
図1に本発明に係るASK変調波を用いた車室内送信機が採用された自動車用電子キーシステム(ドアロック制御装置)の第1実施形態を示す。図1は電子キーシステムの概略構成を示すブロック図である。電子キーシステムは、電子キー10、コード受信機20、室外送信機30、室内送信機40及び制御ECU(電子制御装置)50から構成されている。
【0029】
電子キー10は、室外送信機30からの車室外用リクエスト信号と室内送信機40からの車室内用リクエスト信号とのいずれか一方を電波を媒体として受けたとき、IDコード信号を電波を媒体として送信する。
【0030】
コード受信機20は、電子キー10からIDコード信号を電波を媒体として受けIDコード信号を制御ECU50に出力し、室外送信機30は、制御ECU50から車室外用リクエスト信号を受けこの車室外用リクエスト信号を電波を媒体として車室外に送信する。
【0031】
室内送信機40は、制御ECU50から車室内用リクエスト信号(データ信号)を受けこの車室内用リクエスト信号を電波を媒体として車室内に送信する。なお、室内送信機40の詳細については後述する。
【0032】
制御ECU50は、室外送信機30及び室内送信機40の駆動処理、IDコードの照合処理等を行う。
【0033】
次に、電子キーシステムの作動を図2を参照して説明する。
【0034】
電子キーシステムは、図2のフローチャートに従い作動し、制御ECU50は、ドアロックセンサからの検出信号によってロック機構がロック状態であることを判定し、乗員センサからの検出信号によって乗員が車室内に居ないと判定すると、室外送信機30に車室外用リクエスト信号を出力する(ステップ100)。
【0035】
次に、室外送信機30は、車室外用リクエスト信号を電波を媒体として送信し、電子キー10が室外送信機30からの車室外用リクエスト信号を電波を媒体として受けると、IDコード信号を電波を媒体として送信する(ステップ110)。
【0036】
次に、コード受信機20が電子キー10から電波を媒体としてIDコード信号を受けると、IDコード信号を制御ECU50に出力し、制御ECU50は、コード受信機20からのIDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとを照合する(ステップ120)。
【0037】
ここで、制御ECU50がコード受信機20からのIDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとが一致したとき、YESと判定し、ドアロック機構をアンロックさせてステップ130に進む。
【0038】
ここで、電子キー10を携帯した乗員が車室内に入ると、電子キーシステムは以下に示すように処理を行う。
【0039】
先ず、ステップ130で、制御ECU50は、ドア開閉センサからの検出信号によってドアが閉じていることを判定し、乗員センサからの検出信号によって乗員が車室内に居ると判定すると、室内送信機40に車室内用リクエスト信号を出力する(ステップ130)。
【0040】
次に、電子キー10が室内送信機40から電波を媒体として車室内用リクエスト信号を受けると、IDコード信号を電波を媒体として送信し(ステップ140)、コード受信機20が電子キー10から電波を媒体としてIDコード信号を受けると、IDコード信号を制御ECU50に出力する。
【0041】
次に、制御ECU50は、コード受信機20からのIDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとを照合し(ステップ150)、制御ECU50がコード受信機20からのIDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとが一致したとき、YESと判定し、エンジン制御用ECUにエンジンスタート許可を指令する(ステップ160)。
【0042】
次に、制御ECU50は、ドア開閉センサからの検出信号によってドアが閉じていると判定し、乗員センサからの検出信号によって乗員が車室内に居ないと判定し、オルタネータからのエンジン回転信号によってエンジンが停止していると判定すると、室内送信機40に車室内用リクエスト信号を出力する(ステップ170)。
【0043】
すると、室内送信機40は、ステップ130と同様に、車室内用リクエスト信号を電波を媒体として送信し、電子キー10が室内送信機40から電波を媒体として車室内用リクエスト信号を受けると、IDコード信号を電波を媒体として送信する。そして、コード受信機20が電子キー10から電波を媒体としてIDコード信号を受けると、IDコード信号を制御ECU50に出力する。
【0044】
次に、制御ECU50は、コード受信機20からのIDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとを照合し(ステップ180)、コード受信機20からのIDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとが一致しYESと判定すると、警報装置によって警報を出力させる(ステップ190)。
【0045】
このことにより、乗員に「車室内に電子キー10を置き忘れたこと」を報知することができる。
【0046】
また、ステップ180で、制御ECU50がコード受信機20からのIDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとが不一致でNOと判定すると、ステップ200に進む。
【0047】
次に、ステップ200で、制御ECU50が室外送信機30に車室外用リクエスト信号を出力し(ステップ200)、室外送信機30が車室外用リクエスト信号を電波を媒体として送信する。ついで、電子キー10が車室外用リクエスト信号を電波を媒体として受けると、IDコード信号を電波を媒体として送信し、コード受信機20がIDコード信号を電波を媒体として受けると、IDコード信号を出力する。
【0048】
次に、制御ECU50は、コード受信機20からのIDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとを照合する(ステップ210)。制御ECU50がIDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとが一致しYESと判定すると、ステップ200の処理を行う。
【0049】
一方、制御ECU50は、IDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとが不一致でNOと判定すると、ステップ100の処理を行う。
【0050】
ここで、電子キー10を携帯する乗員が、電子キー10とコード受信機20との通信可能距離から離れたとき、制御ECU50は、IDコード信号のIDコードと予め記憶されたIDコードとが不一致でNOと判定し、ドアロック機構をロックさせる。
【0051】
次に、本発明の特徴である室内送信機40につき図1、図3〜12を参照して説明する。
【0052】
室内送信機40は、図1に示すように、起動回路401、切替え回路402、発振回路403、分周回路404、同期回路405、位相遅延回路406、駆動回路407a、407b、コイルアンテナ408a、408b、共振コンデンサ409a、409b、N型FET410a、410b及びレギュレート回路411から構成されている。
【0053】
起動回路401は、車室内用リクエスト信号を同期回路405に出力するとともに、図3に示すように、車室内用リクエスト信号が入力されたとき、その立ち上がり時(ta)に起動信号(ローレベル信号)を切替え回路402に出力する。 切替え回路402は、図4に示すように、トランジスタ4021を有して成り、起動信号(ローレベル信号)の未入力のときトランジスタ4021がオンして発振回路403とグランドとの間を接続し、起動信号が入力されたときトランジスタ4021がオフして発振回路403とグランドとの間を遮断する。
【0054】
発振回路403は、水晶振動子4031を有して構成され、切替え回路402によりグランドとの間が遮断されたとき、水晶振動子4031の一側端子とグランドとの間が遮断されることで発振を開始し発振信号を出力する。
【0055】
これにより、発振回路403は、制御ECU50からの車室内用リクエスト信号が起動回路401に入力されたとき、その立ち上がり時に発振を開始することになる。
【0056】
また、発振回路403は、切替え回路402によりグランドとの間が接続されたとき、水晶振動子4031の一側端子とグランドとの間が接続されることで発振を停止する。
【0057】
分周回路404は、発振回路403からの発振信号を受けこの発振信号を分周し分周信号を同期回路405に出力する。なお、分周信号の周波数としては、例えば、134.2KHzが採用されている。
【0058】
同期回路405は、車室内用リクエスト信号の立ち上がり時を分周信号の立ち上がり時に同期させた状態で、分周信号を用いて車室内用リクエスト信号をASK変調し被変調リクエスト信号を出力する。また、同期回路405は、図5に示すように、車室内用リクエスト信号の立ち上がり時を分周信号の立ち上がり時に同期させた状態で、車室内用リクエスト信号を位相遅延回路406及びN型FET410aに出力する。
【0059】
但し、同期回路405によって、分周信号の立ち上がり時に同期して立ち上がるようになった車室内用リクエスト信号を、以下同期リクエスト信号という。分周信号は、同期リクエスト信号をASK変調する為のASK変調信号として用いられている。また、被変調リクエスト信号は、後述する直列共振回路4088、4099を共振させる為のものである。
【0060】
位相遅延回路406は、同期リクエスト信号を受けその同期リクエスト信号の1/4周期(90°)分位相を遅らせた遅延リクエスト信号をN型FET410bに出力し、同期回路405から被変調リクエスト信号を受けその被変調リクエスト信号の1/4周期(90°)分位相を遅らせた遅延被変調リクエスト信号を出力する。
【0061】
駆動回路407aは、図5に示すように、P型FET4071とN型FET4072とから成るCMOSインバータであって、同期回路405からの被変調リクエスト信号を受けプッシュプル動作する。駆動回路407bは、駆動回路407aと実質的に同一構成を有し、位相遅延回路406からの遅延被変調リクエスト信号を受けプッシュプル動作する。
【0062】
ここで、図5に示すように、駆動回路407aでは、抵抗素子4073がP型FET4071のゲート端子とソース端子との間に接続され、抵抗素子4074がP型FET4071のゲート端子とN型FET4072のゲート端子との間に接続される。そして、抵抗素子4073、4074の抵抗比率の設定により、P型FET4071のゲート端子電圧が設定されて、レギュレート回路411からコイルアンテナ408aへの電流値が所望の値に設定されている。
【0063】
また、駆動回路407bにおいては、駆動回路407aと同様に、レギュレート回路411からコイルアンテナ408bへの電流値が所望の値に調整されている。
【0064】
コイルアンテナ408aは、共振コンデンサ409aとともに直列共振回路4088を構成し、駆動回路407aのプッシュプル動作状態で、共振コンデンサ409aとともに共振し、コイルアンテナ408bは、共振コンデンサ409bとともに直列共振回路4099を構成し、駆動回路407bのプッシュプル動作状態で、共振コンデンサ409bとともに共振する。
【0065】
これにより、直列共振回路4088は、直列共振回路4099による共振に対して、1/4周期分の位相(90°)がずれて共振することになる。
【0066】
ここで、図6(a)に示すように、コイルアンテナ408aは、円柱状磁性体60の長手方向(図6(b)中のZ方向)両端面を囲むように巻かれ、コイルアンテナ408bは、円柱状磁性体60を中心にその周方向(図6(b)中のθ方向)に巻かれている。これにより、コイルアンテナ408a、408bは、互いに、直交して巻かれている。
【0067】
なお、円柱状磁性体60は、コイルアンテナ408a、408bが巻かれた状態で、図7(a)(b)に示す中空状ホルダー61内に挿入されている。図7(a)(b)中62はプリント基板である。
【0068】
N型FET410aは、同期回路405によってスイッチング駆動されて、図3に示すように、同期リクエスト信号の立ち上がり時(tu)にオンし、同期リクエスト信号の立ち下がり時(td)にオフする。
【0069】
これにより、N型FET410aによって、同期リクエスト信号の立ち下がり時(td)からその立ち上がり時(tu)迄の間(TOFF)、共振コンデンサ409aとグランドとの間が遮断される。
【0070】
N型FET410bは、位相遅延回路406によってスイッチング駆動されて、遅延リクエスト信号の立ち上がり時にオンし、遅延リクエスト信号の立ち下がり時にオフする。
【0071】
このことにより、N型FET410bによって、遅延リクエスト信号の立ち下がり時からその立ち上がり時迄の間、共振コンデンサ409bとグランドとの間が遮断される。
【0072】
レギュレート回路411は、バッテリBから給電されて、起動回路401、切替え回路402、発振回路403、分周回路404、同期回路405、位相遅延回路406、駆動回路407a、407b及び直列共振回路4088、4099にレギュレータ電圧を付与する。
【0073】
このことにより、バッテリBの出力電圧の変動に関わらず、回路401〜4099を確実に作動させることができる。
【0074】
次に、室内送信機40の作動につき説明すると、起動回路401は、制御ECU50からの車室内用リクエスト信号を同期回路405に出力するとともに、起動信号を切替え回路402に出力する。
【0075】
ついで、切替え回路402では、トランジスタ4021が起動信号を受けオフして発振回路403とグランドとの間を遮断させる。すると、発振回路403は、発振を開始し発振信号を出力し、分周回路404は、発振信号を分周し分周信号を出力する。
【0076】
そして、同期回路405は、分周信号と起動回路401からの車室内用リクエスト信号とを受け、同期リクエスト信号と被変調リクエスト信号とを出力し、駆動回路407aは、同期回路405からの被変調リクエスト信号を受けプッシュプル動作する。
【0077】
この駆動回路407aのプッシュプル動作状態で、コイルアンテナ408aは、共振コンデンサ409aとともに共振し、車室内用リクエスト信号を電波を媒体として送信する。
【0078】
ここで、N型FET410aは、同期回路405によってスイッチング駆動されて、同期リクエスト信号の立ち下がり時(td)からその立ち上がり時(tu)迄の間(TOFF)、オフして、共振コンデンサ409aとグランドとの間を遮断する。
【0079】
また、位相遅延回路406は、同期回路405からの同期リクエスト信号と被変調リクエスト信号とを受けて、遅延リクエスト信号と遅延被変調リクエスト信号とを出力し、駆動回路407bは、遅延被変調リクエスト信号を受けプッシュプル動作する。
【0080】
この駆動回路407bのプッシュプル動作状態で、コイルアンテナ408bは、共振コンデンサ409bとともに共振し、車室内用リクエスト信号を電波を媒体として送信する。
【0081】
ここで、N型FET410bは、位相遅延回路406によってスイッチング駆動されて、遅延リクエスト信号の立ち下がり時からその立ち上がり時迄の間、オフして共振コンデンサ409bとグランドとの間を遮断する。
【0082】
以上説明したように、室内送信機40では、N型FET410aによって、同期リクエスト信号の立ち下がり時(td)からその立ち上がり時(tu)迄の間(TOFF)、共振コンデンサ409aとグランドとの間が遮断される。
【0083】
従って、共振回路4088において、共振コンデンサ409aがグランドとの間を遮断されたとき、共振エネルギーが、共振コンデンサ409aに蓄えられるので、共振信号(送信信号)の立ち下がり時間が短くなる。これに加えて、次に共振が始まるときには、共振エネルギーが共振コンデンサ409aにすでに蓄えられているので、新たな共振が急激に始まり、共振信号(送信信号)の立ち上がり時間が短くなる。
【0084】
以上により、共振信号(送信信号)の立ち上がりと立ち下がりとを改善することができ、図8に示すように、共振信号(送信信号)の波形の鈍りを抑え得るので、車室内リクエスト信号の伝送速度を高速化することができる。
【0085】
ここで、N型FET410aは、同期リクエスト信号に同期してスイッチング駆動し、図9に示すように、同期リクエスト信号はその立ち上がり時期(tu)が、被変調リクエストの立ち上がり時期と同期しているので、共振回路4088による共振信号(送信信号)の波形が歪むことはない。
【0086】
因みに、図10に示すように、N型FET410aをスイッチングするスイッチング信号としては、その立ち上がり時期が被変調リクエストの立ち上がり時期に対して進んでいるとき、若しくは、図11に示すように、N型FET410aの上記スイッチング信号の立ち上がり時期が被変調リクエストの立ち上がり時期に対して遅れているときには、共振信号の波形においてその立ち上がり時及び立ち下がり時の遅れは抑え得るものの、共振信号(送信信号)の波形が歪む。
【0087】
すなわち、N型FET410aの上記スイッチング信号の立ち上がり時期が被変調リクエストの立ち上がり時期に対して不一致のとき、共振信号の波形においてその立ち上がり時及び立ち下がり時の遅れは抑え得るものの、共振信号(送信信号)の波形が歪む。
【0088】
また、コイルアンテナ408a、408bは、互いに、円柱状磁性体60を中心に直交して巻かれている。これに加えて、共振回路4088は、共振回路4099の共振に対して1/4周期分の位相(90°)がずれて共振するので、コイルアンテナ408a、408bとしては、図12に示すように、無指向性のものにすることができる。
【0089】
従って、車室内において、電子キー10の位置に関わらず、室内送信機40から電子キー10に車室内リクエスト信号を送信することができるので、警報装置によって警報を出力することで、「車室内に電子キー10を置き忘れたこと」を乗員に報知するといった機能を確実に発揮することができる。
【0090】
因みに、共振回路4088、4099において共振の位相を1/4周期(90°)分ずらすことで、コイルアンテナ408a、408bを無指向性のものにする原理は、ターンスタイルアンテナと同様の原理である。
【0091】
また、駆動回路407aでは、図5に示す抵抗素子4073、4074の抵抗比率の設定により、レギュレート回路411からコイルアンテナ408aへの電流値を所望の値に設定し、駆動回路407bでは、駆動回路407aと同様に、レギュレート回路411からコイルアンテナ408bへの電流値を所望の値に設定しているので、コイルアンテナ408a、408bの指向性を、車室内の空間に精度良く対応させることができる。また、発振回路403は、制御ECU50からの車室内用リクエスト信号が起動回路401に入力されたとき、その立ち上がり時に発振を開始するので、車室内用リクエスト信号の起動回路401に入力以前の発振回路403以降(例えば、同期回路405)の消費電力を抑えることができる。
【0092】
また、レギュレート回路411は、バッテリBから給電されて、回路401〜4099にレギュレータ電圧を付与するので、バッテリBの発生電圧が変動しても、コイルアンテナ408a、408bへの安定した駆動電圧を供給することがでる。従って、コイルアンテナ408a、408bからの送信出力は、安定したものになるので、安定した通信エリアを確保できる。
【0093】
なお、本発明の実施にあたり、図13に示すように、円柱状磁性体60に置き換えて直方体の磁性体60Aを採用してもよい。
【0094】
また、第1実施形態では、コイルアンテナ408a、408bを、円柱状磁性体60を中心に直交して巻くようにした例につき、説明したが、これに限らず、図14に示すように、円柱状磁性体60を採用しないようにしてもよい。
【0095】
さらに、第1実施形態では、2つのコイルアンテナ408a、408bを採用した例につき説明したが、これに限らず、一つのコイルアンテナだけを採用して室内送信機40を実施してもよい。
【0096】
また、第1実施形態では、共振回路としては、コイルアンテナ408a(コイルアンテナ408b)と共振コンデンサ409a(共振コンデンサ409b)とによる直列共振回路を採用した例につき説明したが、これに限らず、並列共振回路を採用してもよい。
【0097】
さらに、第1実施形態では、同期回路405によって車室内用リクエスト信号の立ち上がり時を分周信号の立ち上がり時に同期させた例につき説明したが、これに限らず、分周信号の立ち上がり時を車室内用リクエスト信号の立ち上がり時に同期させるようにしてもよい。
【0098】
ここで、車室内用リクエスト信号としては、その周期が、分周信号の周期の定数倍であるものでも、分周信号の周期の定数倍でないものでもよい。
【0099】
また、図1、図4、図5に示す構成を室内送信機だけでなく室外送信機に適用してもよい。
【0100】
なお、第1実施形態において述べた同期回路405は、請求項1ないし3に示す変調回路に相当する。
【0101】
(第2実施形態)
図1に示すレギュレート回路411は、その入力端子が、常時、バッテリBの正側端子に接続されているが、制御ECU50から室内用リクエスト信号が起動回路401に入力されたとき、レギュレート回路411の入力端子とバッテリBの正側端子とを接続するようにしてもよい。この場合の構成を図15に示す。
【0102】
図15に示すトランジスタ70は、バッテリBの正側端子(+B)とレギュレート回路411の入力端子との間に接続されている。
【0103】
ここで、起動回路401は、制御ECU50からの車室内リクエスト信号を受けると、その立ち上がり時期に起動信号(図2参照)をトランジスタ70に出力し、トランジスタ70はオンしてバッテリBの正側端子(+B)とレギュレート回路411の入力端子との間を接続させる。
【0104】
以上により、起動回路401が車室内リクエスト信号を受ける以前では、バッテリBの正側端子(+B)とレギュレート回路411の入力端子との間が遮断される。従って、起動回路401が車室内リクエスト信号を受ける以前では、バッテリBの正側端子(+B)からレギュレート回路411への給電を停止できるので、起動回路401が車室内リクエスト信号を受ける以前の消費電力を抑え得る。
【0105】
(第3実施形態)
図15に示すレギュレート回路411の入力端子は、制御ECU50から室内用リクエスト信号が起動回路401に入力された後、バッテリBの正側端子に継続的に接続されているが、室内用リクエスト信号が、一定期間、未入力のとき、レギュレート回路411の入力端子とバッテリBの正側端子との間が遮断されるようにしてもよい。この場合の構成を図16に示す。
【0106】
図16に示すように、図15に示す起動回路401に置き換えて起動回路401Aが採用され、起動回路401Aは、バンドパスフィルタ4011、抵抗素子4012、コンデンサ4013及びインバータ4014から構成され、コンデンサ4013は、抵抗素子4012とともに遅延回路を構成する。
【0107】
このように構成された本実施形態では、制御ECU50から室内用リクエスト信号が起動回路401Aに入力されたとき、室内用リクエスト信号によってコンデンサ4013に電荷が蓄積される。
【0108】
このため、制御ECU50から室内用リクエスト信号が起動回路401Aに入力されている状態では、インバータ4014は、コンデンサ4013に蓄積された電荷に基づいてハイレベル信号を受け、ローレベル信号をトランジスタ70に出力する。
【0109】
よって、トランジスタ70は、インバータ4014からのローレベル信号を受けオンするので、トランジスタ70がローレベル信号を受けている状態では、レギュレート回路411の入力端子がバッテリBの正側端子に継続的に接続される。
【0110】
これにより、レギュレート回路411は、制御ECU50から室内用リクエスト信号が起動回路401Aに入力されたとき、バッテリBから給電されて、レギュレート電圧を回路402〜407a、407bに出力することができる。
【0111】
また、図17に示すように、室内用リクエスト信号が起動回路401Aに未入力のとき、設定時間td(遅延回路の時定数により決まる)の間において、コンデンサ4013に蓄えられた電荷が抵抗素子4012を通して放出されるので、インバータ4014はローレベル信号を受け、ハイレベル信号を出力する。
【0112】
このため、トランジスタ70は、インバータ4014からのハイレベル信号を受けオフするので、レギュレート回路411の入力端子とバッテリBの正側端子との間が遮断される。
【0113】
これにより、レギュレート回路411は、室内用リクエスト信号が設定時間tdの間未入力のとき、回路402〜407a、407bへのレギュレート電圧の出力を停止する。
【0114】
以上により、起動回路401Aへの室内用リクエスト信号の入力に応じて、バッテリBからレギュレート回路411への給電及びその停止が切り替えることができるので、室内用リクエスト信号の未入力のときにおける室内送信機40の消費電力(暗電流)を抑えることができる。
【0115】
また、室内用リクエスト信号の終了時から設定時間td迄の間では、レギュレート回路411は、同期回路402にレギュレート電圧を出力しているので、N型FET410aは、同期回路402により制御されて、オフしている。
【0116】
このため、コイルアンテナ408aと共振コンデンサ409aとによる共振回路4088では、上記車室内リクエスト信号におけるパルスによる共振エネルギーが、共振コンデンサ409aに蓄えられている。
【0117】
従って、室内用リクエスト信号の終了時から設定時間td迄の間に、新に車室内リクエスト信号が入力されたときには、新な車室内リクエスト信号のよる共振信号(送信信号)の立ち上がりに遅れを生じることなく、共振信号(送信信号)の波形としては、鈍ることを抑えることができる。
【0118】
(第4実施形態)
図16には、起動回路401Aへの室内用リクエスト信号の入力に応じて、バッテリBからレギュレート回路411への給電及びその停止が切り替えるようにした例を示したが、図18に示すように、図16に示す起動回路401Aを採用して、室内用リクエスト信号の入力に応じて、発信回路403の発信の開始及びその停止をするようにしてもよい。
【0119】
これにより、起動回路401Aへの室内用リクエスト信号が未入力のとき、発信回路403が発振を停止しており、消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の電子キーシステムを示すブロック図である。
【図2】上記電子キーシステムの作動を示すフローチャートである。
【図3】上記第1実施形態における車室内リクエスト信号、同期リクエスト信号、起動信号、ASK変調信号、被変調信号及びN型FET410aの作動を示すタイミングチャートである。
【図4】図1に示す起動回路、発振回路、切替え回路を示す図である。
【図5】図1に示すレギュレート回路、同期回路、駆動回路、コイルアンテナ、共振コンデンサ及びN型FETを示す図である。
【図6】(a)図1に示すコイルアンテナ及び円柱状磁性体を示す斜視図、(b)は円柱状磁性体を示す斜視図である。
【図7】(a)は円柱状磁性体がコイルアンテナを巻かれた状態で収納されるホルダーの正面図、(b)はホルダーの側面図である。
【図8】上記第1実施形態における同期リクエスト信号及び共振信号を示す波形図である。
【図9】上記第1実施形態における被変調リクエスト信号、同期リクエスト信号及び共振信号を示す波形図である。
【図10】FETのスイッチング信号の立ち上がり時が被変調リクエスト信号の立ち上がり時に対して遅れているときの共振信号を説明する為の波形図である。
【図11】FETのスイッチング信号の立ち上がり時が被変調リクエスト信号の立ち上がり時に対して進んでいるときの共振信号を説明する為の波形図である。
【図12】図1に示すコイルアンテナの指向性を説明する為の図である。
【図13】上記第1実施形態の変形例におけるコイルアンテナを示す斜視図である。
【図14】上記第1実施形態の変形例におけるコイルアンテナを示す斜視図である。
【図15】本発明の第2実施形態の構成を示す図である。
【図16】本発明の第3実施形態の構成を示す図である。
【図17】上記第3実施形態の同期リクエスト信号、トランジスタ70の作動、ASK変調信号、被変調信号及びN型FETの作動を示すタイミングチャートである。
【図18】本発明の第4実施形態の構成を示す図である。
【図19】従来技術における送信機を示す図である。
【図20】従来技術におけるデータ信号と送信信号とを示す波形図である。
【符号の説明】
60、60A…磁性体、401…起動回路、402…切り替え回路、
403…発振回路、404…分周回路、405…同期回路、
406…位相遅延回路、407a、407b…駆動回路、
408a、408b…コイルアンテナ、409a、409b…共振コンデンサ、410a、410b…N型FET、
411…レギュレート回路、4088、4099…共振回路。
Claims (12)
- ASK変調波を用いた送信機であって、
ASK変調信号とデータ信号とを同期させた状態で、前記ASK変調信号を用いて前記データ信号をASK変調し第1の被変調信号を出力する変調回路(405)と、
この変調回路から出力された第1の被変調信号に基づいてプッシュプル動作する第1のプッシュプル回路(407a)と、
第1のコイルアンテナ(408a)と第1のコンデンサ(409a)とを有して、前記第1のプッシュプル回路のプッシュプル動作状態で、前記第1のコイルアンテナが前記第1のコンデンサとともに共振して電波を媒体として送信信号を送信する第1の共振回路(4088)と、
前記第1のコンデンサとグランドとの間に接続され、前記第1のコンデンサと前記グランドとの間を遮断又は接続させるようにスイッチングするスイッチング手段(410a)とを有し、
前記変調回路は、前記第1の被変調信号と同期して前記第1のコンデンサと前記グランドとの間を遮断させるように前記スイッチング手段を制御するものであり、
前記スイッチング手段により前記第1のコンデンサと前記グランドとの間が遮断されたとき、共振エネルギーが前記第1のコンデンサに蓄えられることを特徴とするASK変調波を用いた送信機。 - 車室外に向け送信する室外送信機(30)と携帯通信機(10)との通信に応じてドアロックの制御を行うドアロック制御装置に適用されて、車室内に配置されるとともに前記携帯通信機に送信を行うASK変調波を用いた送信機であって、
ASK変調信号とデータ信号とを同期させた状態で、前記ASK変調信号を用いて前記データ信号をASK変調し第1の被変調信号を出力する変調回路(405)と、
この変調回路から出力された第1の被変調信号に基づいてプッシュプル動作する第1のプッシュプル回路(407a)と、
第1のコイルアンテナ(408a)と第1のコンデンサ(409a)とを有して、前記第1のプッシュプル回路のプッシュプル動作状態で、前記第1のコイルアンテナが前記第1のコンデンサとともに共振して電波を媒体として送信信号を送信する第1の共振回路(4088)と、
前記第1のコンデンサとグランドとの間に接続され、前記第1のコンデンサと前記グランドとの間を遮断又は接続させるようにスイッチングするスイッチング手段(410a)とを有し、
前記変調回路は、前記第1の被変調信号と同期して前記第1のコンデンサと前記グランドとの間を遮断させるように前記スイッチング手段を制御するものであり、
前記スイッチング手段により前記第1のコンデンサと前記グランドとの間が遮断されたとき、共振エネルギーが前記第1のコンデンサに蓄えられることを特徴とするASK変調波を用いた送信機。 - 前記変調回路から出力された第1の被変調信号に基づいて第2の被変調信号を出力する出力回路(406)と、
この出力回路から出力された第2の被変調信号に基づいてプッシュプル動作する第2のプッシュプル回路(407b)と、
第2のコイルアンテナ(408b)と第2のコンデンサ(409b)とを有して、前記第2のプッシュプル回路のプッシュプル動作状態で、前記第2のコイルアンテナが前記第2のコンデンサとともに、共振し電波を媒体として送信信号を送信する第2の共振回路(4099)とを有し、
前記第1及び第2のコイルアンテナは、互いに直交するように巻回されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のASK変調波を用いた送信機。 - 前記出力回路は、前記第1の被変調信号の位相をその周期の1/4分ずらした信号を前記第2の被変調信号として出力することを特徴とする請求項3に記載のASK変調波を用いた送信機。
- 電源(B)から給電されて、前記第1及び第2の共振回路に電力を供給する電力供給回路(411)と、
前記電力供給回路と前記電源との間に接続されて、前記電力供給回路と前記電源との間を接続又は遮断させるスイッチ手段(70)と、
前記データ信号の入力開始に応じて前記電力供給回路と前記電源との間を接続させるとともに、前記データ信号の入力停止に応じて前記電力供給回路と前記電源との間を遮断させるように前記スイッチ手段を制御する制御回路(401A)とを備えたことを特徴とする請求項3に記載のASK変調波を用いた送信機。 - 前記電力供給回路はレギュレート回路であることを特徴とする請求項5に記載のASK変調波を用いた送信機。
- 前記第1及び第2のコイルアンテナは、磁性体(60、60A)を中心にして回巻されていることを特徴とする請求項3に記載のASK変調波を用いた送信機。
- 前記磁性体は柱状に形成され、前記第1及び第2のコイルアンテナのいずれか一方は、前記磁性体の長手方向の両端部を囲むように回巻されていることを特徴とする請求項7に記載のASK変調波を用いた送信機。
- 前記ASK変調波を発生する変調波発生回路(403、404)と、
前記データ信号の入力開始に応じて前記ASK変調波の発生を開始するとともに、前記データ信号の入力停止に応じて前記ASK変調波の発生を停止するように前記変調波発生回路を制御する制御回路(401A)とを有すること特徴とする請求項1又は2に記載のASK変調波を用いた送信機。 - ASK変調波を用いた送信機であって、
ASK変調信号を用いてデータ信号をASK変調し被変調信号を出力する変調回路(405)と、
この変調回路から出力された被変調信号に基づいてプッシュプル動作するプッシュプル回路(407a)と、
コイルアンテナ(408a)とコンデンサ(409a)とを有して、前記プッシュプル回路のプッシュプル動作状態で、前記コイルアンテナが前記コンデンサとともに共振して電波を媒体として送信信号を送信する共振回路(4088)と、
前記コンデンサとグランドとの間に接続され、前記コンデンサと前記グランドとの間を遮断又は接続させるようにスイッチングするスイッチング手段(410a)とを有し、
前記変調回路は、前記被変調信号に同期して前記コンデンサと前記グランドとの間を遮断させるように前記スイッチング手段を制御するものであり、
前記スイッチング手段により前記コンデンサと前記グランドとの間が遮断されたとき、共振エネルギーが前記コンデンサに蓄えられることを特徴とするASK変調波を用いた送信機。 - 前記第1のコイルアンテナと前記第1のコンデンサと前記スイッチング手段とが直列接続され、前記スイッチング手段が前記グランドに接続されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1つに記載のASK変調波を用いた送信機。
- 前記コイルアンテナと前記コンデンサと前記スイッチング手段とが直列接続され、前記スイッチング手段が前記グランドに接続されていることを特徴とする請求項10に記載のASK変調波を用いた送信機。
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