JP3723302B2

JP3723302B2 - 受信装置

Info

Publication number: JP3723302B2
Application number: JP32797496A
Authority: JP
Inventors: 学酒井; 貴浩吉川
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2016-11-22
Also published as: JPH10155187A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は受信装置に関する。具体的にいうと、本発明は間欠受信方式の受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のドアロック装置やエンジンスタート制御装置などを電波により遠隔制御するリモートコントロールシステム（キーレスエントリーシステム）が提案されている。このようなシステムでは、エンジン停止状態でもリモートコントロール信号を受け付ける必要があるが、受信装置の電源は自動車のバッテリーであるため、バッテリー上がりを防止するためには、受信装置の消費電流を少なくする必要がある。
【０００３】
受信待ち状態における受信装置の消費電流を低減する方法としては、受信装置の電源を短時間、間欠的にオンにしてスタート信号の有無をチェックし、スタート信号がなければ一定時間電源をオフに維持して平均消費電流を減らし、スタート信号があることを確認したら信号受信に十分な時間だけ電源を連続的にオンにして受信状態に切り替えるという「間欠受信方式」が採用されている。
【０００４】
この間欠受信方式は、図１（ａ）に示すように、受信装置の電源オン時間Ｔ１と電源オフ時間Ｔ３を交互に繰り返し、受信装置の電源がオンの期間Ｔ１に送信装置からスタート信号が送信されているか否かを判断し、スタート信号が有ると判断すると、図１（ｂ）に示すように、コントロール信号全体を受信可能な所定時間Ｔ２まで電源オン時間（受信状態）を延長して受信を続ける。これに対し、一定時間Ｔ１の間にスタート信号を確認できない場合には、受信装置の電源をオフにし、次の受信状態まで時間Ｔ３のあいだ受信を停止するという方式である。
【０００５】
図２は従来例における上記間欠受信方式の処理手順を示すフロー図である。この方式によれば、受信回路を電源オンにして受信状態になると（Ｓ１１）、受信タイマーにスタート信号判断のための時間Ｔ１をセットし（Ｓ１２）、時間Ｔ１が経過するまでスタート信号の受信待ちとなる（Ｓ１３、Ｓ１４）。スタート信号を受信することなく時間Ｔ１が経過した場合には（Ｓ１４）、受信回路の電源をオフにし（Ｓ１５）、非受信状態での待ち時間Ｔ３を受信待ちタイマーにセットし（Ｓ１６）、この待ち時間Ｔ３が経過すると（Ｓ１７）再び所定時間Ｔ１の受信状態に戻る［図１（ａ）］。
【０００６】
これに対し、受信時間Ｔ１の間にスタート信号を受信した場合には（Ｓ１３）、受信タイマーにデータ信号受信のための時間Ｔ２をセットし（Ｓ１８）、受信回路の電源オン時間をＴ２だけ延長する。そして、延長時間Ｔ２が経過するまでデータ信号の受信状態となる（Ｓ１９，Ｓ２０）［図１（ｂ）］。
【０００７】
このＴ２の受信状態の時間内にデータ信号を受信した（Ｓ１９）場合には、そのデータ信号が正規の信号か否かを判定し（Ｓ２１）、正規のデータ信号を受信すれば受信回路の電源をオフにし（Ｓ２２）、所定の信号判定処理（ＩＤコードの照合など）を実行する（Ｓ２３）。この信号判定処理が終了すると、待ち時間タイマーに、再度受信状態となるまでの待ち時間Ｔ３をセットし（Ｓ２４）、待ち時間Ｔ３が経過した後（Ｓ２５）、再び所定時間Ｔ１の受信状態に戻る。
【０００８】
また、正規のデータ信号を受信することなく時間Ｔ２が経過した場合には（Ｓ１９〜Ｓ２１）、受信回路の電源をオフにし（Ｓ１５）、再び受信状態とするまでの待ち時間Ｔ３を時間待ちタイマーにセットし（Ｓ１６）、この待ち時間Ｔ３が経過すると（Ｓ１７）再び一定時間Ｔ１の受信状態に戻る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の間欠受信方式では、受信回路の電源オフ時間Ｔ３に対する電源オン時間Ｔ１の比率、あるいは電源オンのデューティ比Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ３）を小さくするほど、平均電流を低下させることができる。そのためには、電源オフ時間Ｔ３を長くする方法と、電源オン時間Ｔ１を短くする方法とがある。
【００１０】
両方法を比較した場合、図１（ｃ）に示すように、電源オフ時間Ｔ３を長くすると、信号受信のレスポンスが低下するため、図１（ｄ）に示すように、電源オン時間をできるだけ短くすることが性能を落とさず、平均電流を減少させる方法である。
【００１１】
しかし、スタート信号の有無をあまり短時間（少ないビット数）で判断することになると、ランダムに発生するノイズ等をスタート信号を誤読する確率も増加し、このために受信装置の電源オン時間がＴ１＋Ｔ２まで延長されることが多くなるので、かえって平均消費電流が増大するという問題が発生する。
【００１２】
従って、受信装置の電源オン時間Ｔ１は、スタート信号であることを確実に判断できるだけのビット数を受信するための時間が必要となり、その結果、従来においては、平均消費電流の低減化には限界があった。
【００１３】
本発明は上記の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、短い時間でスタート信号の有無を判断しながら、ノイズ等による電源オンの時間延長をできるだけ少なくし、受信装置の平均消費電流をより少なくすることができる受信装置を提供することにある。
【００１４】
【発明の開示】
請求項１に記載の受信装置は、受信状態と電源オフの状態を繰り返し、当該受信状態でスタート信号を受信したと最終的に判断したら信号全体の受信可能な時間まで受信状態を延長するようにした受信装置であって、信号を受信する信号受信手段と、受信した信号がスタート信号か否かを判定するスタート信号判定手段と、前記信号受信手段を制御する受信制御手段とを備え、前記信号受信手段は、前記受信制御手段により、スタート信号の一部を受信可能な時間の受信状態と電源オフの状態とを繰り返し、前記スタート信号判定手段は、当該受信状態において受信した信号がスタート信号か否かを判定し、前記スタート信号判定手段が当該受信状態においてスタート信号を受信したと判断したら、前記受信制御手段はスタート信号の一部を受信可能な時間だけ前記信号受信手段の受信状態を延長させ、前記スタート信号判定手段は、当該延長された受信状態において受信した信号がスタート信号か否かを判定し、前記スタート信号判定手段が複数回の受信状態でスタート信号を受信したと判定して最終的にスタート信号を受信したと判定したら、前記受信制御手段が、信号全体を受信可能な時間まで前記受信手段の受信状態を延長させることを特徴としている。
【００１５】
ここで、スタート信号とは、送信側から受信側へ送られる信号の開始部分を表わすものであって、同期コード、スタートビットなどといわれることもある。
【００１６】
この受信装置にあっては、間欠的に受信状態となる、スタート信号の一部を受信可能な時間（以下、第１の時間という。）内にスタート信号を受信した場合には、ただちに信号全体を受信可能な時間（以下、第３の時間という。）まで受信状態を延長するのでなく、その場合にはスタート信号を再確認できる程度の時間（以下、第２の時間という。）だけ受信状態を延長し、複数回スタート信号を受信した場合に初めて受信時間を信号全体の受信可能な第３の時間まで延長するようにしている。
【００１７】
したがって、本発明の受信装置によれば、第１の受信時間を短くしても、ノイズ等によって第３の時間まで受信時間が延長されることが頻繁に発生しなくなる。すなわち、第１の時間内にノイズ等を誤ってスタート信号と判定しても、第２の時間まで受信時間が延長されるだけであり、第２の時間内に再度スタート信号が確認されなければ第３の時間まで受信状態は延長されない。この第２の時間はスタート信号の確認だけであるので、第３の時間に比べて短くすることができる。よって、本発明の受信装置によれば、短い時間でスタート信号の有無を判断しながら、ノイズ等による受信時間の延長をできるだけ少なくでき、受信装置の平均消費電流を非常に少なくすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図３は本発明の一実施形態による車両用のリモートコントロールシステム（キーレスエントリーシステム）を示す図であって、図３（ａ）は携帯用の送信装置（電子鍵）３１ａの構成を示す機能ブロック図、図３（ｂ）は車両に搭載される受信装置３１ｂの構成を示す機能ブロック図である。このようなリモートコントロールスイッチは、送信装置３１ａから受信装置３１ｂへ電波を送って、車両のドアロック機構を施錠したり、解錠したり、あるいはエンジンスタート装置などを制御するために用いられるが、以下の実施形態では、ドアロック機構の施錠／解錠を行なう場合について説明する。
【００２１】
送信装置３１ａは、図３（ａ）に示すように、コントロール部３２、Ｅ²ＰＲＯＭのようなメモリ３３、送信回路３４、ボタンスイッチ３５、送信アンテナ３６から構成されている。しかして、送信装置３１ａの携帯者がボタンスイッチ３５を押すと、コントロール部３２は、メモリ３３からコード情報を読み出し、そのコード情報を送信回路３４へ転送する。コントロール部３２から送信回路３４へ送られるコード情報は２値化パルス信号で構成されており、例えばコード情報の各ビットは、図４に示すように、パルス幅がＴ／２でパルス間隔がＴのパルス信号で２進数「０」が表わされ、パルス幅が同じくＴ／２でパルス間隔が２Ｔのパルス信号で２進数「１」が表わされている。
【００２２】
コントロール部３２から転送されたコード情報は、送信回路３４において所定方式により変調され、キャリア波に乗せて送信アンテナ３６から送信される。変調方式としては、キャリア波を振幅変調するＡＭ変調でもよく、周波数変調するＦＭ方式などでもよい。
【００２３】
図５（ａ）は送信回路３４から出力されるリモートコントロール信号３７のデータ構成を示す図である。リモートコントロール信号３７は、同期フレーム４９と２つのデータフレーム５０とからなり、各フレーム４９，５０間には無変調信号５１が挿入されている。同期フレーム４９は、受信側で同期をとるためのスタート信号であって、図５（ｂ）に示すように、「Ａ」（１６進）＝「１０１０」（２進）を３３回繰り返している。また、２つのデータフレーム５０は同じものであって、受信側における受信のチャンスを増すために２連送としている。また、無変調信号５１はキャリア波のみの部分であって、各フレーム４９，５０間を分離している。
【００２４】
図５（ｃ）は、上記データフレーム５０の構成を示す図であって、各データフレーム５０は、ローリングコード５２、ＩＤコード５３、車種コード５４、メーカーコード５５及び機能コード５６から構成されている。ここで、ローリングコード５２とは、一定の規約に従って送信毎に変化するコードであって、信号コピーによる車両盗難防止のためである。また、ＩＤコード５３は一対の送信装置３１ａと受信装置３１ｂのみで保持している固有のコードであって、これも車両盗難防止のための照合コードである。車種コード５４及びメーカーコード５５は、受信装置３１ａが搭載されている車両の車種と車両メーカーを示すコードである。機能コード５６とは、受信側で動作させようとする動作を指示するコードであって、例えば車両のドアの施錠、解錠などの制御内容を示す。従って、受信装置３１ｂでは、後述のように、このリモートコントロール信号３７を受けて、ローリングコード５２やＩＤコード５３等を照合し、一致した場合には、機能コード５６で指示された動作を実行することになる。
【００２５】
受信装置３１ｂは、図３（ｂ）に示すように、受信アンテナ３８、受信回路３９、受付レジスタ４０、信号判別部４１、コード判別部４２、メモリ４３、出力回路４４、コントロール部４５、受信タイマー４６、受信待ちタイマー４７から構成されている。受信回路３９は、受信アンテナ３８で受信したリモートコントロール信号３７を受信して増幅及び復調し、元の情報コード（２値化パルス信号）を復元する。受付レジスタ４０は、８ビットのシフトレジスタであって、受信回路３９で復元された情報コードを８ビットだけ格納する。信号判別部４１は、受付レジスタ４０に格納されている信号（同期フレーム４９）がスタート信号であるか否かを判別し、判別結果をコントロール部４５に伝える。
【００２６】
メモリ４３はＥ²ＰＲＯＭ等の書込可能な記憶媒体によって構成されており、ローリングコード５２や固有のＩＤコード５３、車種コード５４、メーカーコード５５などを格納している。コード判別部４２は、受信回路３９から出力されたデータフレーム５０のローリングコード５２やＩＤコード５３等をメモリ４３内の対応するコードと照合し、照合結果が一致すれば、出力回路４４から外部装置へ機能コード５６に応じた制御信号を出力する。例えば、機能コード５６がドアロック機構の施錠もしくは解錠を内容とするものであれば、受信装置３１ｂの出力回路４４からドアロック機構制御装置４８へ施錠信号もしくは解錠信号を出力してドアロック機構を施錠もしくは解錠させる。
【００２７】
コントロール部４５は、受信回路３９やコード判別部４２等を所定のプログラムに応じて制御すると共に、受信タイマー４６や受信待ちタイマー４７の設定時間に応じて受信回路３９等の電源のオン／オフを制御する。
【００２８】
図６（ａ）に示すものは、同上の受信装置３１ｂにおける受信状態の変化を説明する図である。Ｔ１１で示す受信期間は、コントロール部４５が、受信回路３９を電源オンにした後、受信回路３９の動作が安定するまで割込み処理を禁止し、信号を受け付けないようにしている期間である。具体的には、受信回路３９は電源オン後７〜８msecで安定動作となるので、期間Ｔ１１は１０msecに設定されている。
【００２９】
また、Ｔ１２で示す受信期間は、受信回路３９の動作安定を待った後、コントロール部４５が割込み処理を許可して受信回路３９からの信号の受け付けを開始し、スタート信号の有無を判断する期間である。この受信期間Ｔ１２も１０msecに設定されている。この受信期間Ｔ１２におけるスタート信号有無の判定方法は、受付レジスタ４０内のデータの下位４ビットが「Ａ」（１６進）＝「１０１０」又は「５」（１６進）＝「０１０１」である場合には、スタート信号を受信していると判定し、そうでない場合には、スタート信号を受信していないと判定する。ここでスタート信号無しと判定されれば、受信回路３９の電源はオフになる。
【００３０】
Ｔ１３で示す受信期間は、期間Ｔ１２においてスタート信号が確認された場合に、さらに受信期間を延長してスタート信号の有無を再度判定するための期間である。この受信期間Ｔ１３も１０msecに設定されている。この受信期間Ｔ１３におけるスタート信号の判定方法は、受信期間Ｔ１２＋Ｔ１３（計２０msec）において、受付レジスタ４０内の８ビットデータが「ＡＡ」になればスタート信号有り、そうでなければスタート信号無しと判定するものである。ここでスタート信号無しと判定されれば、受信回路３９の電源はオフになる。
【００３１】
Ｔ１４で示す受信期間は、期間Ｔ１３においてスタート信号が確認されたときに移行する受信待ちモードの期間である。この受信期間Ｔ１４は、データフレーム５０を受信するのに十分な時間であって、最大５００msecに設定されている。この受信期間Ｔ１４においては、６msecの無変調信号５１を受け付けると、その次のビットを先頭としてコードを受け付けていき、ビットの形態が４８ビットの信号になっていなければ、再度６msecの無変調信号５１の後のコードを受け付けて４８ビットの信号になっているか否か判断する。受信期間Ｔ１４の間に４８ビットの信号を受信しなかった場合には、信号無しとして受信回路３９の電源をオフにする。反対に、受信期間Ｔ１４の間に４８ビットの信号を受信した場合には、受信回路３９の電源をオフにした後、受信したコード情報が正規のコードでＩＤコード５３等が一致するか照合し、制御信号を出力回路４４から出力させる。
【００３２】
また、図６（ｂ）に示す期間Ｔ１５は、受信回路３９の電源をオフにした後、再び受信回路３９の電源をオンにするまでの非受信状態である。この期間Ｔ１５は１３０msecに設定されている。従って、図６（ｂ）に示すように信号を受信していない場合には、Ｔ１１＋Ｔ１２＝２０msecの電源オン期間と、Ｔ１５＝１３０msecの電源オフ期間とが繰り返しており、デューティー比が約１３.３％となっている。
【００３３】
図７〜図１０は、上記受信装置３１ｂにおける信号受信のための処理の順序を示すフロー図である。以下、当該フロー図に従って、受信装置３１ｂにおける受信動作を説明する。まず、期間Ｔ１１の始めに受信回路３９の電源がオンになると（Ｓ５１）、コントロール部４５は受信タイマー４６を時間Ｔ１１にセットする（Ｓ５２）。そして、この時間Ｔ１１が経過して受信タイマー４６がタイムアップするまで割込み処理を禁止する（Ｓ５３，Ｓ５４）。
【００３４】
時間Ｔ１１が経過すると、割込み処理を許可し（Ｓ５５）、受信タイマー４６に時間Ｔ１２をセットする（Ｓ５６）。この時間Ｔ１２が経過するまでは信号の受信状態となり（Ｓ５７，Ｓ５８）、信号を受信すると、その受信データを受付レジスタ４０に格納し（Ｓ５９）、受付レジスタ４０に格納されている受信データの下位４ビットが「Ａ」又は「５」であるか否かによってスタート信号を受信したか否かを判定する（Ｓ６０）。
【００３５】
ここで、時間Ｔ１２内に信号を受信しないか（Ｓ５７）スタート信号でないと判定するか（Ｓ６０）した場合には、コントロール部４５は、時間Ｔ１２が経過して受信タイマー４６がタイムアップした時点で受信回路３９の電源をオフにし（Ｓ６１）、受信待ちタイマー４７に待ち時間Ｔ１５をセットし（Ｓ６２）、時間Ｔ１５が経過するまで電源オフの状態を保つ。これは図６（ｃ）のイ部の受信動作状態である。
【００３６】
時間Ｔ１２の間にスタート信号を受信したと判断した場合には、受信タイマー４６に時間Ｔ１３をセットする（Ｓ６４）。この時間Ｔ１３が経過するまでは信号の受信状態となり（Ｓ６５，Ｓ６６）、信号を受信すると、その受信データを受付レジスタ４０に格納し（Ｓ６７）、受付レジスタ４０に格納されている受信データが「ＡＡ」となるか否かによってスタート信号を受信したか否かを判定する（Ｓ６８）。ここでは、８ビットで判定されるので、スタート信号を受信したか否かが、ステップＳ６０よりも正確に判定される。
【００３７】
ここで、時間Ｔ１３内に信号を受信しないか（Ｓ６５）スタート信号でないと判定するか（Ｓ６８）した場合には、コントロール部４５は、時間Ｔ１３が経過して受信タイマー４６がタイムアップした時点で受信回路３９の電源をオフにし（Ｓ６１）、受信待ちタイマー４７に待ち時間Ｔ１５をセットし（Ｓ６２）、時間Ｔ１５が経過するまで電源オフの状態を保つ。これは図６（ｃ）のロ部の受信動作状態である。
【００３８】
時間Ｔ１３の間にスタート信号を受信したと判断した場合には、受信タイマー４６に長時間Ｔ１４をセットし（Ｓ６９）、コード受信待ちモードに移行する（Ｓ７０）。この時間Ｔ１４が経過するまでは信号の受信状態となり（Ｓ７２）、無変調信号５１を受信したか（Ｓ７１）、データ信号を受信したか（Ｓ７３）を判定される。
【００３９】
ここで、時間Ｔ１４が経過しても、無変調信号５１を受信しないか、無変調信号５１を受信してもデータ信号を受信しない場合には、受信回路３９の電源をオフにし（Ｓ６１）、受信待ちタイマー４７に待ち時間Ｔ１５をセットし（Ｓ６２）、時間Ｔ１５が経過するまで電源オフの状態を保つ。これは図６（ｃ）のハ部の受信動作状態である。
【００４０】
コード受信待ちモードにおいて、無変調信号５１に続いてデータ信号を受信すると、受信回路３９の電源をオフにする（Ｓ７４）。電源オフ後には、コード判別部４２が受信回路３９から送信されたリモートコントロール信号３７とメモリ４３内のローリングコード５２やＩＤコード５３等とが照合され（Ｓ７５）、一致するかどうか調べられる（Ｓ７６）。一致した場合には機能コード５６で指示されている動作を行わせるための制御信号を出力回路４４から出力した後（Ｓ７７）、あるいは、一致しない場合には動作のための制御信号を出力することなく（あるいは、ドアロック機構を施錠してもよい）、受信待ちタイマー４７に待ち時間Ｔ１５をセットし（Ｓ７８）、時間Ｔ１５が経過するまで電源オフの状態を保つ。これも図６（ｃ）のハ部の受信動作状態である。
【００４１】
本発明の受信装置３１ｂにあっては、信号を受信していない状態では、Ｔ１１＋Ｔ１２＋Ｔ１５の周期でＴ１１＋Ｔ１２の受信時間を繰り返しているが、スタート信号を受信しても直ちに受信時間をＴ１４だけ延長することはなく、Ｔ１４に比べて非常に短い時間Ｔ１３だけ延長してスタート信号をさらに確認した後に受信時間をＴ１４だけ延長している。従って、信号を受信していない状態の受信時間Ｔ１１＋Ｔ１２を従来例の受信時間Ｔ１よりも短くしても頻繁に受信時間がＴ１４に延長されて却って消費電流が増加するといった不都合が生じない。従って、受信時間が頻繁にＴ１４まで延長されて却って消費電流が増加するといった不都合を起こすことなく、受信時間Ｔ１１＋Ｔ１２を短くすることができ、平均消費電流を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は従来の間欠受信方式における受信状態を説明するための図である。
【図２】従来の受信装置における受信動作の手順を説明するフロー図である。
【図３】本発明の一実施形態によるリモートコントロールシステムを示す図であって、（ａ）は送信装置の構成を示す機能ブロック図、（ｂ）は受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】送信装置から送信されるコード情報の要素（「０」、「１」信号）を説明する図である。
【図５】（ａ）は送信装置から送信されるリモートコントロール信号のデータ構成を示す図、（ｂ）は同期フレームのデータ構成を示す図、（ｃ）はデータフレームのデータ構成を示す図である。
【図６】（ａ）は受信装置における受信方式を説明する図、（ｂ）は信号を受信していないときの受信状態の変化を示す図、（ｃ）は種々の受信状態の変化のようすを示す図である。
【図７】同上の受信装置における、受信状態の変化を説明するフロー図である。
【図８】図７の続図である。
【図９】図７の続図である。
【図１０】図７の続図である。
【符号の説明】
３１ａ送信装置
３１ｂ受信装置
３９受信回路
４１信号判別部
４２コード判別部
４５コントロール部
４６受信タイマー
４７受信待ちタイマー
４９同期フレーム（スタート信号）
５０データフレーム

Claims

受信状態と電源オフの状態を繰り返し、当該受信状態でスタート信号を受信したと最終的に判断したら信号全体の受信可能な時間まで受信状態を延長するようにした受信装置であって、
信号を受信する信号受信手段と、
受信した信号がスタート信号か否かを判定するスタート信号判定手段と、
前記信号受信手段を制御する受信制御手段とを備え、
前記信号受信手段は、前記受信制御手段により、スタート信号の一部を受信可能な時間の受信状態と電源オフの状態とを繰り返し、
前記スタート信号判定手段は、当該受信状態において受信した信号がスタート信号か否かを判定し、前記スタート信号判定手段が当該受信状態においてスタート信号を受信したと判断したら、前記受信制御手段はスタート信号の一部を受信可能な時間だけ前記信号受信手段の受信状態を延長させ、前記スタート信号判定手段は、当該延長された受信状態において受信した信号がスタート信号か否かを判定し、
前記スタート信号判定手段が複数回の受信状態でスタート信号を受信したと判定して最終的にスタート信号を受信したと判定したら、前記受信制御手段が、信号全体を受信可能な時間まで前記受信手段の受信状態を延長させることを特徴とする受信装置。