JP4288154B2 - 受動通信装置及び受動アクセス制御システム - Google Patents

Description

［発明の分野］
本発明は、通信装置が基地局からの問い合わせに応答してデータを基地局に送信し、当該通信装置及び基地局が送信された信号により互いに遠隔状態で通信する通信システムに関する。本発明は、特に、しかしそれに限定するものではないが、電磁信号による通信に適用可能であり、その表現は、磁界成分が支配的である信号、並びに磁界及び電界成分が同等の大きさである信号を対象として含むと理解すべきである。

［発明の背景］
幾つかの既知の通信システムにおいては、携帯型装置は能動型の種類であり、それでは、携帯型装置上のボタンを押すような、ユーザの携帯型装置への操作が、信号を電磁送信経路を介して基地局へ送信することを起動させるのに要求される。従って、携帯型装置は、ユーザが信号の送信を始動させるまで、全く給電されていない場合があり、それは、ユーザが当該携帯型装置を作動させるときを除いて望ましくないエネルギ消費を回避する。しかしながら、ユーザが携帯型装置をこのように作動することは、ユーザの主目的（例えば、ドアを開けること、エンジンを始動すること、又はデータ処理装置の使用を開始することなど）と関連した作動に対して付加的なことであり、従って不便である。

本発明は、基地局からの問い合わせ信号の受信に応答して、ユーザの通信装置に対する特定の操作無しに、コード化された識別信号を基地局に送信することができる通信装置を備えるいわゆる「受動」型の通信システムに関する。本明細書で用いられているように、表現「受動通信装置」は、その通常の受動動作に加えて、ユーザにより作動されて、基地局からの問い合わせ信号の受信無しで基地局への送信をトリガし得る手段を設けた装置を含む。

本発明に従った通信システムは、特に、しかしそれに限定するものではないが、アクセス制御システムに適用可能であり、更に特に、コード化された識別信号を基地局に送信することにより、携帯型装置のユーザを基地局に対して識別する当該携帯型装置を含む種類のアクセス制御システムに適用可能である。基地局は、携帯型装置から受信された有効な識別信号に応答して、ドア又は他の仕切を開錠し且つユーザの物理的入りを可能にするため当該ドア又は他の仕切に結合された機構を含み得る。基地局は、操作機能を使用可能にすること、及び特に、エンジン、又は例えばデータ処理装置の使用へのアクセスを開始することの制御のような他の種類のアクセス制御を実行し得る。

受動システムにおける通信装置は基地局からの問い合わせ信号を受信するよう準備済みでなければならず、そのため通常いつでも給電されているので、このことは著しい電力消費を必要とし、それは特にバッテリで動作されている装置にとって問題である。

受動通信装置を含むアクセス制御システムは、題名が「新しい最高技術の鍵無し入場システム（Ａ Ｎｅｗ Ｓｔａｔｅ−ｏｆ−ｔｈｅ−Ａｒｔ Ｋｅｙｌｅｓｓ Ｅｎｔｒｙ Ｓｙｓｅｔｍ）」でありＳｔｅｐｈａｎ Ｓｃｈｍｉｔｚ及びＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ Ｒｏｓｅｒによる記事文献９８０３８１（自動車エンジニア協会（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）により１９９８年発行）に記載されている。この刊行物は、記載されたトランスポンダの電力消費を非常に低いレベルまで低減する必要性を認識しているが、しかしこの目的をトランスポンダの内部構成が達成する方法を示すのに失敗している。

本発明はまた、例えば、車両のタイヤの圧力をモニタリングするシステムにおいて、バッテリ給電型受動通信装置が基地局からの問い合わせ信号に応答する他の通信システムに適用可能である。基地局は車体構造（ｂｏｄｙｗｏｒｋ）上に設置されるが、これに対し通信装置は、タイヤに設置され、圧力センサと結合される。
従って、特にスタンバイ・モードで通信装置の低レベルの電力消費を得ること、及び集積回路構造のケースにおいて当該通信装置の低コストを達成することの必要性がある。

［発明の概要］
本発明は、内部電源と、基地局から送信された信号を受信する受信機手段と、受信された前記前記基地局からの問い合わせ信号に選択的に応答して前記基地局への送信のためのデータ信号を発生する処理手段とを備える受動通信装置を提供する。前記受信機手段が、第１の受信機構成要素及び第２の受信機構成要素を備え、前記第１の受信機構成要素が、給電されるとき前記第２の受信機構成要素より低い電力消費を有する。少なくとも当該受動通信装置のスタンバイ状態中に、前記内部電源は、前記第１の受信機構成要素に給電することにより、受信された信号の存在を検出するが、一方前記第２の受信機構成要素及び前記処理手段は前記内部電源から給電されない。前記第１の受信機構成要素が、受信された信号の検出に応答して、前記受動通信装置のアクティブな動作状態を引き起こし、当該アクティブな動作状態において、前記内部電源が前記受信機構成要素に給電することにより、前記第２の受信機構成要素が、受信された信号の特性に選択的に応答して、前記処理手段を動作させる。

前記第２の受信機構成要素が前記特性に選択的に応答するその特性が、受信された信号の周波数であることが好ましく、前記第２の受信機構成要素が、前記周波数が上限と下限との間にある場合前記処理手段を動作させるよう構成されている。前記処理手段が、受信された信号の変調に応答する復調器手段を備えることが好ましく、前記内部電源が、前記第２の受信機構成要素による作動に応答して前記復調器手段に前記アクティブな動作状態で給電するよう構成されている。前記受信機手段が、前記第１の受信機構成要素により受信された信号の不在及び前記受動通信装置による信号の送信の不在状態で前記スタンバイ状態を引き起こすためのリセット手段を備えることが好ましい。

［発明の好適な実施形態の詳細な説明］
添付図面の図１及び図２に示される無線アクセス及び制御システムは通信システムを備え、当該通信システムは、車両２に設置された基地局１、及び携帯型装置３を含み、当該携帯型装置３は、バッジ又はキー・フォッブ（ｋｅｙ ｆｏｂ）の形であり得て、そして送受信機４を備える通信装置を含む。車両２はドア・ロック機構５を有し、当該ドア・ロック機構５は、ドア６上に取り付けられた取っ手、ラッチ及び錠前を含む。当該システムは、ユーザが携帯型装置３を携帯していて且つそれが基地局１によりユーザを識別するものとして有効とされる場合、ドア６を開けようとするユーザがドア・ロック機構５の取っ手の１つを動かすことに応答して、ドア６を開錠するよう動作する。携帯型装置３は受動型であり、そのためシステムの正常動作においてドア６を開錠するのに、ユーザは携帯型装置３に対して特定の作動を行う必要がない。

基地局１は、ドア・ロック機構５の取っ手に結合され、それによりドア６の取っ手の動きに応答して、問い合わせ信号の形式で呼び掛け（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ）を送信する。通信は双方向であり、携帯型装置３は、受信された問い合わせ信号が有効である場合問い合わせ信号の受信に応答して、識別コードを含むデータ信号の形式で返信を送り返す。基地局１がまたドア・ロック機構５に結合され、それにより上記返信が有効な場合、車両２のドア６の開錠をトリガして、ユーザがドア６の取っ手を動かして、対応のドア６を開けるのを可能にする。

上記呼び掛けは、電磁信号で、好ましくは低周波数（「ＬＦ」）範囲（３０から３００ｋＨｚ）である。携帯型装置３は内部バッテリ７を１次電源として備え、それにより基地局１との事前定義された通信範囲（典型的には約１．５ｍ）が可能にされる。携帯型装置３は通常、内部バッテリ７により給電され、基地局１により発生された電磁界によっては給電されない。携帯型装置３の返信は、極超短波周波数（「ＵＨＦ」）範囲（３００から３０００ＭＨｚ）内の搬送波周波数の電磁データ信号である。

携帯型装置３は、当該携帯型装置３がいずれのＬＦ呼び掛けを取り逃がさないように通常常時給電されねばならないＬＦ受信機８を含む。従って、そのような携帯型装置３のための鍵となる目標は、ＬＦ受信機８による非常に低い電流消費である。送受信機４はアクティブ状態及びスタンバイ・モードを有する。アクティブ状態においては、送受信機４は、問い合わせ信号を処理し、そしてデータ信号を発生することができる。スタンバイ・モードにおいては、ＬＦ受信機８のみが給電され、そのため送受信機４の電力消費が低減されて、内部バッテリ７の寿命を最適化する。

携帯型装置３はまた、マイクロコントローラ９、変調段１０、及びＵＨＦ範囲で動作する送信段１１を含む。その送信段１１は、より低い周波数の場合より高い電力消費を伴う。しかしながら、これらの構成要素は、問い合わせに応答してデータの送信が要求される瞬間に、即ち、呼び掛けデータが携帯型装置３により有効と認識されるときに、間欠的に給電されるだけである。

本発明のこの実施形態においては、ＬＦ呼び掛けは１２５ｋＨｚの周波数であるが、他の周波数も用い得る。ＬＦ受信機８、従って送受信機４全体の現在目標とするスタンバイ電流は、５Ａより少ない。

ここで、図面の図２をより詳細に参照すると、携帯型装置３は、アンテナの向きに関係無く良好な電磁受信を保証するため、２つ（又はそれより多い）磁気アンテナ（ループ・アンテナ又はフェライト・アンテナ）１２及び１３を含み、それら２つ（又はそれより多い）磁気アンテナ（ループ・アンテナ又はフェライト・アンテナ）１２及び１３は、ＬＦ受信機８のそれぞれの入力チャネルに結合され、それらの入力チャネルのうちの１つのみが図面に示されており、また他方のチャネルも似ている。

ＬＦ受信機８の各チャネルは、事前定義された条件が満たされている場合で且つその場合のみ順次的に給電され又は作動状態にされ且つその後自動的に電源を切断される一連のモジュールを備える。

ＬＦ受信機８は受信機手段を備え、当該受信機手段は、図示のように、ＬＦ搬送波周波数検出器１４、及びデータ復調器１５（安全要件が搬送波上に変調された信号を復号することを必要とする場合）、及び入力段１６を含む。入力段１６は、アンテナ１２及び１３のそれぞれのためのチャネルを備える（なお、唯１つのチャネルが図面に示されている。）。データ復調器１５はそれら受信機チャネルに共通である。ＬＦ受信機８がアンテナ１２及び１３の一方又は他方の上のＬＦフィールドの存在を検出するとき、ＬＦ受信機８は、目覚まし信号を出力して、送受信機４のアクティブ状態を引き起こし（トリガし）、その送受信機４において、マイクロコントローラ９が呼び起こされ、そしてデータ復調器１５が、起動されて、呼び掛けデータを受信する。更に、ＬＦ受信機８内の他の受信機モジュールが、全て常時ターンオンされるとは限らないが、しかしまた順次的にターンオンされる。

ＬＦ電磁アップリンク信号は目覚まし信号から成り、その目覚まし信号は、非変調のＬＦ１２５ｋＨｚ信号で、従って（応用の安全レベルにより要求される場合）搬送波信号上に変調された符号化された呼び掛けデータであり得る。

受信機チャネルのそれぞれのための入力段１６は、図３に示されるように、それぞれの比較器モジュール１７及び１８を含む。比較器モジュール１７及び１８のそれぞれは、いずれのキャパシタ無しでの入力信号の有無に応答して、単純なバイナリ出力を生成する。

より詳細には、図３に示されるように、各入力段１６はフロントエンド比較器モジュール１７を含み、当該フロントエンド比較器モジュール１７は、バッテリが放電されないならば、スタンバイ状態で内部バッテリ７により常時給電される。実際には、本発明の好適な実施形態において、これは、スタンバイ・モードで給電される（、従って作動状態にされる）送受信機全体の中の唯１つのモジュールである。フロントエンド比較器モジュール１７は、低速比較器である（それは、ＬＦ搬送波周波数を送信できない。）。第２の比較器モジュール１８は、より高速の比較器であり、そして特に、それは、ＬＦ搬送波又はそれより高い周波数と同じ周波数である電気信号を通すことができる。フロントエンド比較器モジュール１７の電力消費は、その帯域幅が小さいので、第２の比較器モジュール１８のそれより小さい。現在の実施形態においては、両方の比較器モジュール１７及び１８は非常に低く且つ固定のスレッショルド（数ミリボルトの範囲内で）を有し、それによりそれら比較器モジュール１７及び１８は、ＬＦ搬送波を目標とした距離で検出することができる。

スタンバイ（ＬＦフィールドが無いとき）において、より高速、より高い電力消費の比較器モジュール１８は、オフに切り換えられており（給電を停止され）、そして両方の受信機チャネルのより低速、より低い電力消費の比較器モジュール１７がオンに切り換えられている。ＬＦアンテナ１２及び１３は、低電力の比較器モジュール１７に結合される。

携帯型装置３がＬＦ電磁界を受信するとき、ＬＦ電流が磁気アンテナ１２及び１３の中を流れ、そして低電力消費の比較器１７に送られる。低電力消費、より低速の比較器１７は、電流の変動の周波数に追随することができないが、しかしそれら磁気アンテナ１２及び１３で受信された信号の存在を検出する第１の受信機構成要素を構成し、そしてバイナリ「使用可能化」信号１９を生成することができ、当該バイナリ「使用可能化」信号１９は、より高速の比較器モジュール１８及びＬＦ搬送波周波数検出器１４に通されて、携帯型装置３をアクティブ状態にトリガする。

使用可能化信号（イネーブル信号）１９に応答して、より高速の比較器モジュール１８は、使用可能にされる（給電される）。入力段１６がまたスイッチ２０を含み、当該スイッチ２０は通常、それぞれのアンテナ１２及び１３を対応する低電力比較器１７に接続するが、しかし使用可能化信号１９に応答して、アンテナをより高速の比較器１８に接続する。次いで、より高速の比較器１８は、ＬＦ搬送波と同じ周波数である整形されたＬＦクロック信号２１を出力する。本発明の好適な実施形態においては、低電力消費の比較器１７は、送受信機のアクティブ状態の残りの部分中給電されない。しかしながら、電力消費の低減が大きく無く、そして本発明の代替実施形態においては、それらは、アクティブ状態中もまた給電されたままにされる。

ＬＦ搬送波周波数検出器１４はまた、制御ユニット２２及びカウンタ２３を含む。制御ユニット２２は、２つの受信機チャネルに共通であり、そして容量性タイマ回路２４を含む。より高速の比較器１８は、制御ユニット２２、カウンタ２３及び容量性タイマ回路２４と一緒に、受信された信号の特性、即ちその搬送周波数に選択的に応答して、マイクロコントローラ９及びデータ復調器１５から構成される処理手段の給電を引き起こすことにより目覚ましシークエンスを追跡する第２の受信機構成要素を形成する。

低速比較器１７により検出された第１の端（立ち下がり端又は立ち上がり端）は、使用可能化信号１９を生成して、より高速の比較器１８をオンにし、それがまた制御ユニット２２を使用可能にする。制御ユニット２２は、カウンタ２３に接続され、そしてそのカウンタ２３に開始信号２５を送り、そしてまた同時に容量性タイマ回路２４を開始させて、当該容量性タイマ回路２４の外部キャパシタンスにより規定される期間Ｔ秒を計る。実際に、各受信機チャネルに対して異なるカウンタ２３が有り、そして制御ユニット２２は、開始信号２５を、使用可能化信号１９が生成されるチャネルと関連したカウンタ２３にのみ送る。

期間Ｔの間に、カウンタ２３は、受信された入力電流の周期的交番から検出されたＬＦクロック・パルス２１の対応する数を計数する。カウンタ２３は制御ユニット２２に接続され、その制御ユニット２２は計数結果２６を読み取る。タイムアウトが完了すると、有効なＬＦ搬送波が検出された場合、計数結果は、所定値Ｎの周りの２つの限界値（限界値はタイマの正確さに依存する。）内にあることが期待される。Ｎは次のとおりである。

Ｎ／Ｆ_ＬＦ＝Ｔ ここで、Ｆ_ＬＦは搬送波の周波数である。

計数結果がこれらの２つの限界値内にある場合、制御ユニット２２は、送受信機４の以下の段階を目覚めさす目覚まし信号２７を出力する。

計数結果がタイムアウトの終わりに期待した限界値内に無い場合、制御ユニット２２は、目覚まし信号２７を出力しないで、代わりに、より高い電力消費の比較器モジュール１８、低電力比較器モジュール１７及びカウンタ２３へ送り出されるリセット信号３３を発生する。リセット信号３３は、入力段１６をリセットし、それにより、より高い電力消費の比較器モジュール１８がオフにされ、そして低電力比較器モジュール１７がオンにされる。それはまた、スイッチ２０を付勢して、磁気アンテナ１２及び１３を低電力比較器モジュール１７に戻して結合し、そしてカウンタ２３及び制御ユニット２２自体を不作動状態にする。従って、誤った周波数での間欠雑音のみが、検出器のより高い電力構成要素の一部を作動状態にし、そしてそれらを当該雑音の持続時間の間のみ作動状態にする。

制御ユニット２２は、目覚まし信号２７をマイクロコントローラ９に送るよう接続され、それにより、計数結果が期待した限界値内にある場合マイクロコントローラ９を作動状態にする。マイクロコントローラ９は典型的には、そのマイクロコントローラ９の目覚ましピンを「プル・ダウン（ｐｕｌｌ ｄｏｗｎ）」する、即ち、負パルスをマイクロコントローラ９に印加することにより目覚めさせられる。制御ユニット２２はまた、目覚まし信号２７をデータ復調器１５に送るよう接続されて、データ復調器１５を作動状態にし、そして制御ユニット２２はまた、データ復調器１５の入力を、受信機のアンテナ上の有効なＬＦ搬送波に最初に応答した受信機チャネルと接続する。

データ復調器１５は、パルス位置変調のような好ましくは変調により搬送波２１上に符号化された呼び掛け信号に応答する。当該変調は、送受信機４における自動利得制御を必要としない。図４に示される好適な変調は、各パルスにそれより長い持続時間の間隙が続く変形実施形態である。より詳細には、各フィールドは長さ（ｎ＋１）ビットであり、「１」はｎビット中にパルスが無いことが続く長さ１ビットのパルスにより表され、そして「０」は（ｎ＋１）ビット中にパルスが無いことにより表される。この後者の変調の選定は、比較器のスレッショルドが固定され且つ非常に低いという観測に起因する。ＬＦシステムの立ち上がり時間及び立ち下がり時間は通常長く、それによりＬＦ電磁パルスが、低スレッショルド故に、より長いパルスとして回復される。これが、論理ハイ・データの終わりの前にＬＦフィールドを遮断することが好ましい理由であり、そのためそのＬＦフィールドは、次のフィールド内のいずれの論理ロー・データの時間スロットにわたり拡散しない。

呼び掛け復調器１５のアーキテクチャは単純である。それは、入力信号の振幅が高速比較器１８の出力電圧スイングにより制御されるので、自動利得制御（ＡＧＣ）を必要としない。それは、単純な低域通過フィルタ、及びディジタル信号の形状を補正するデータ・スライサにある。そのデータ・スライサは、そのディジタル信号の形状を、マイクロコントローラ９が処理できるディジタル変調された信号２８に変換する。この呼び掛け復調器１５は、制御ユニット２２がＬＦ搬送波を検出したときのみ目覚まし信号２７により使用可能化される。なお、ＬＦ搬送波の周波数は、アンテナ１２及び１３の一方における上限と下限との間である。

マイクロコントローラ９は、復調器１５から復調された信号２８を受信するよう接続され、そしてその復調された信号２８が有効な呼び掛け信号を含むかどうかを検査する。マイクロコントローラ９は、有効な呼び掛け信号が無い場合、制御ユニット２２に作動停止信号２９を送るようその制御ユニット２２に接続される。マイクロコントローラ９はまた、復調された信号２８の中の有効な呼び掛けに応答して、変調器１０に識別データ３０を送るようその変調器１０に接続される。変調器１０は、識別データ３０を用いて変調された信号３１を送信機１１に送るようその送信機１１に接続され、そして送信機１１は、アンテナ１２及び１３に、呼び掛けに対する返信を構成する、変調信号３１により変調された送信信号３２を送るようそれらアンテナ１２及び１３に接続される。

前述した車両アクセス制御システムの動作は以下のとおりである。当該動作は通常、施錠された車両のドア６の取っ手を回す又は引っ張ってそれを開けるような、ユーザの単純で自然の補助的なジェスチャに応答して受動モードでトリガされる。従って、ユーザは、同様に、ドア６を開錠するため、携帯型通信装置３を前もってつかむことも作動することも必要ない。なお、その携帯型通信装置３が基地局の電磁界内に存在していること及び基地局による携帯型装置３の識別の妥当性検査を行うことで十分である。基地局１は、ユーザのジェスチャ（ドアの取っ手機構５の初期運動）を検知し、問い合わせ信号２１を送信する。基地局１は更に、有効なコード化された識別返信信号３２が有効コードのプリセット符号化プロトコル又は定義と一致する問い合わせ信号に応答して携帯型装置３から受信される場合（且つその場合のみ）、ドア６を開錠する。

ＬＦ搬送波周波数検出器１４の目覚めさせ及び自動作動停止の動作シークエンスが図５にまとめられている。
最初に、受信機は状態３４「搬送波を待つ」にある。フロントエンド段８のみがオンにされ、そしてフロントエンド段８内で、低速低電力比較器１７のみがオンにされ、それら低速低電力比較器１７がアンテナ１２及び１３に結合される。

１つの端を検出すると直ぐに、受信機は、「カウント状態」３５に移り、使用可能化信号１９が、ＬＦ搬送波周波数検出器１４の全てのモジュールに送られて、それら全てのモジュールが給電され、そして使用可能化信号１９が更に、高速高電力比較器１８に送られて、それら高速高電力比較器１８が、オンされ、そして磁気アンテナ１２及び１３に結合される。

最後に、搬送波周波数が問い合わせ信号の搬送波周波数に対応する場合、受信機は、「装置を目覚めさせる」状態３６に移り、目覚めさせ信号２７が、復調器１５、マイクロコントローラ９、変調器１０及びＵＨＦ送信機１１段に送られて、それらを目覚めさせる。更に、呼び掛け復調器１５が（要求される場合）オンにされる。

呼び掛け信号が有効でない場合、マイクロコントローラ９は、作動停止信号２９を制御ユニット２２に出力し、当該制御ユニット２２は、リセット信号３３の発生をトリガして、検出器をスタンバイ・モードに戻し且つ復調器１５及びマイクロコントローラ９、変調器１０及びＵＨＦ送信機１１段をスタンバイ・モードに戻して、それらへの給電をしないようにする。

呼び掛け信号が有効である場合、マイクロコントローラ９は、識別コード・データ３０を変調器１０に出力し、そしてＵＨＦ送信機１１段は、送信された返信３２の中で識別データを基地局１に送り、当該基地局１は、車両２のドア６を開錠して、ユーザがドアの取っ手５を動かして対応するドアを開ける。次いで、マイクロコントローラ９は、作動停止信号２９を制御ユニット２２に送り、当該制御ユニット２２は、リセット信号の発生をトリガして、検出器をスタンバイ・モードに戻し、且つ復調器１５及びマイクロコントローラ９、変調器１０及びＵＨＦ送信機１１段に給電しないようにする。

通信装置がバッテリにより正常動作において給電されるにも拘わらず、それは、バッテリが放電されるときのみ機能されることが可能である。従って、通信装置は、それが基地局の１又は２センチメートル内に提示された場合基地局により遠隔給電が可能であるよう構成される。しかしながら、これは、通信装置が基地局のアンテナに非常に近いときの最大受信信号と通信装置がその最大動作範囲にあるときの最小受信信号との差が１００ｄＢ程に大きいことを意味する。入力受信機構成要素のため比較器の使用は、入力信号におけるそのような変動に適応する。

前述した本発明の通信システムは、受動システムであり、即ち、それが受動モードで機能することが可能である。しかしながら、たとえこれがユーザが通常選定するモードであっても、携帯型装置３はまた、能動装置として、例えば５〜６メートルでの長い範囲動作に対して機能することが可能であり、そして基地局１による問い合わせに応答して、その受動動作の正常モードとは独立に、識別信号の基地局１への送信をトリガするための押しボタン（図示せず）を組み込む。

前述した送受信機４の低電力消費は、受動通信装置において特に有利であり、そこにおいては、通信装置の入力受信機段が通常、問い合わせ信号を検知するため給電されており、従ってその電力消費は、低く、特にスタンバイ状態で低くなければならず、それによりバッテリの放電が緩慢であり、そしてバッテリの寿命が引き延ばされる。

受信機チャネルのための受信機入力段１６はそれぞれ、図３に示されるように、２つの比較器モジュール１７及び１８を含む。この構造は、ＡＧＣを持つ常時給電されているＬＦ増幅器段を備える入力受信機セクションよりかなり少ない電流しか消費せず、特にスタンバイ・モードでかなり少ない電流しか消費しない。比較器を受信機モジュールとして使用することにより、キャパシタ（ＡＧＣ増幅器におけるように）の必要性が回避される。なお、キャパシタは、内部キャパシタの場合集積回路上で大きな面積を占有するであろうし、又は外部キャパシタの場合集積回路上に接続パッドを必要とし、再び集積回路上に大きな面積を占有するであろうし、その結果としてコスト面で不利益である。

また、前述した通信システムを、図６に示される本発明の別の実施形態におけるようなタイヤ圧力モニタリング・システムに用いることができる。そのような応用において、車体制御器ユニット３７は、車両の非回転部分である車体構造上でそれぞれの車輪に接近して取り付けられたＬＦ基地局３８及び３９と結合される。本発明の好適な実施形態においては、車体制御器ユニット３７及び基地局３８及び３９は、直接の配線接続により結合される。しかし、変形実施形態においては、それらはＣＡＮバスを介して結合される。車両の車輪は通信装置４０及び４１を組み込み、当該通信装置４０及び４１は、アクセス制御システムを参照して前述した送受信機４と類似の送受信機４を備え、且つ添付図面の図１から図６を参照して前述した、ＬＦ受信機８、マイクロコントローラ９及びＵＨＦ送信機１１を含む。通信装置４０及び４１はまた、各車輪のタイヤの空気圧に応答するセンサ（図示せず）であって、マイクロコントローラ９に接続されて、前述のアクセス制御システムの識別データ３０の代わりに、基地局３８及び３９へのデータをその基地局３８及び３９への送信のため供給する。本システムの好適な実施形態においては、通信装置４０及び４１のセンサはまた、タイヤの温度に応答する。

車両が静止している間は、システムは、不必要な電力消費を回避するため給電されない。車両エンジンが始動されるとき周期的時間間隔で、車体制御器ユニット３７は、基地局３８及び３９の１つに、問い合わせ信号２１を備えるＬＦフィールドを通信装置４０及び４１の隣接の１つに送信するよう命令する。このフィールドの存在が、前述したようにＬＦ受信機８（これは通信装置４０及び４１の１つに一体化されている。）により検出され、そして、そのＬＦフィールドは、基地局３８及び３９により送信されるＬＦフィールドの範囲が短すぎて他方の通信装置４０及び４１のいずれかを作動状態することができないので、上記隣接の１つの通信装置の受信機によってのみ検出される。受信された信号の周波数を検査した後で、雑音及び干渉に起因した不必要な目覚めさせを回避するため、ＬＦ受信機８は次いで、当該通信装置のマイクロコントローラ９及びＵＨＦ送信機１１を目覚めさせる。次いで、問い合わされたタイヤの圧力及び温度が、車体制御器ユニット３７に送信される。

バッテリからの電力の流出を最小にするため、通信装置及び圧力センサがまた、基地局からの問い合わせ信号に応答してデータを送信するよう起動される。システムの動作を引き起こすため基地局からいずれの信号も送信されないで、タイヤ設備が規則的な間隔で送信したシステムは、車両が静止し且つ使用していなかったとき、並びにそれが移動していたとき上記期間中に電力を消費するであろう。タイヤ圧力モニタリング機能は、主に車両の使用中に必要とされ、そして大部分の車両の寿命の非常に高い割合が、使用外で経過するので、そのようなシステムの電力消費は、本発明のシステムと比較して不必要に高いであろう。本発明のシステムにおいては、通信装置の動作は、必要とされるときのみ基地局によりトリガされる。更に、タイヤ圧力モニタリング通信装置のうちの選択されたものが車体コントローラの制御下で次いで問い合わされる前述のシステムは、タイヤ圧力モニタリング通信装置が中央の問い合わせ無しで、自己調時された規則的間隔で圧力及び温度データを送信する具体的構成が好ましい。理由は、それが、２つのタイヤが同時にそれらの圧力及び温度を送信するとき生じる２つの車輪の応答同士間のデータ衝突を回避するからである。更に、それが、タイヤ圧力モニタリング・システムの電流消費を最小にし、従って、タイヤ圧力モニタリング通信装置の寿命を改善し、そしてそれは、たとえ車両の２つの車輪が交換されたとしても、圧力を車両上の車輪の位置と関連させるのを可能にするタイヤ識別の問題に対する単純な解法を提供する。

図１は、本発明の一実施形態に従った通信システムを含むアクセス制御システムを装備した車両の概略図である。 図２は、図１の通信システムにおける送受信機段のブロック図である。 図３は、図２の送受信機段の中の自動作動停止比較器のより詳細なブロック図である。 図４は、図１のアクセス制御システムの動作における問い合わせ信号の符号化フォーマットの図である。 図５は、図３の自動動作停止比較器の動作のフロー・チャートである。 図６は、本発明の別の実施形態に従った通信システムを含むタイヤ圧力モニタリング・システムを装備した車両の概略図である。

Claims (11)

1. 基地局（１；３８，３９）を有する通信システムのための受動通信装置であって、
   前記受動通信装置が、内部電源（７）と、前記基地局から送信された信号（２１）を受信する受信機手段（１４，１６）と、前記受信機手段（１４，１６）により受信された前記基地局からの問い合わせ信号に選択的に応答して、前記基地局への送信のためのデータ信号（３０，３２）を発生する処理手段（９，１０，１１，１５）とを備え、
   前記受動通信装置が、前記受信機手段（１４，１６）による信号の検出に選択的に応答して、前記内部電源（７）が前記処理手段（９，１０，１１，１５）に給電するのを可能にする、前記受動通信装置において、
   前記受信機手段（１４，１６）が、第１の検出器構成要素（１７）及び第２の検出器構成要素（１８）を備え、
   前記第１の検出器構成要素（１７）が、給電されるとき前記第２の検出器構成要素（１８）より小さい帯域幅、及び、より低い電力消費を有し、
   前記受動通信装置は、少なくとも当該受動通信装置のスタンバイ状態中に、前記内部電源（７）が前記第１の検出器構成要素（１７）に給電することにより、受信された信号（２１）の存在を検出し、且つ前記第２の検出器構成要素（１８）及び前記処理手段（９，１０，１１，１５）が前記内部電源（７）から給電されないように構成されており、
   前記第１の検出器構成要素（１７）が、受信された信号（２１）の検出に応答して、前記受動通信装置のアクティブな動作状態を引き起こし、
   当該アクティブな動作状態において、前記内部電源（７）が前記第２の検出器構成要素（１８）に給電することにより、前記第２の検出器構成要素が、受信された信号の特性に選択的に応答して、前記処理手段（９，１０，１１，１５）を動作させる
   ことを特徴とする受動通信装置。
2. 前記第２の検出器構成要素（１８）が前記特性に選択的に応答するその特性が、受信された信号（２１）の搬送波周波数であり、
   前記第２の検出器構成要素が、前記搬送波周波数が上限と下限との間にある場合前記処
   理手段（９，１０，１１，１５）を動作させるよう構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の受動通信装置。
3. 前記第２の検出器構成要素（１８）が、入力検出器構成要素、受信された信号（２１）のサイクルを計数するカウンタ手段、及び前記の計数されたサイクル数に対応する期間を定義するタイミング手段を備えることを特徴とする請求項２記載の受動通信装置。
4. 前記処理手段が、受信された信号（２１）の変調に応答する復調器手段（１５）を備え、
   前記内部電源（７）が、前記第２の検出器構成要素（１８）による作動に応答して前記復調器手段（１５）に前記アクティブな動作状態で給電するよう構成されている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の受動通信装置。
5. 前記受信機手段が、前記第１の検出器構成要素（１７）により受信された信号（２１）の不在及び前記受動通信装置による信号（３２）の送信の不在の状態で前記スタンバイ状態を引き起こすためのリセット手段（２２，２３）を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の受動通信装置。
6. 前記リセット手段が、前記第１の検出器構成要素（１７）により受信された信号（２１）の前記特性が前記スタンバイ状態を引き起こすための前記信号の特性の上限及び下限の外側にあること、に応答することを特徴とする請求項５記載の受動通信装置。
7. 前記受信機手段が、送信された信号（２１）を受信するためのアンテナ手段（１２，１３）、及び前記アンテナ手段を前記第１の検出器構成要素（１７）と接続するためのスイッチ手段（２０）を備え、
   前記スイッチ手段が、前記アンテナ手段により受信された信号（２１）を前記第１の検出器構成要素（１７）により検出することに応答して、前記アンテナ手段を前記第２の検出器構成要素（１８）と接続することを引き起こす
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の受動通信装置。
8. 前記第１及び第２の検出器構成要素（１７，１８）は、上限を有する周波数通過帯域を提示し、
   前記第１の検出器構成要素（１７）の周波数通過帯域の上限が、前記第２の検出器構成要素（１８）の周波数通過帯域の上限より低い
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の受動通信装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の受動通信装置を備え、且つ前記基地局（１；３８，３９）を含む受動アクセス制御システムであって、
   前記受動通信装置及び前記基地局が電磁信号（２１，３２）により通信し、
   前記受動通信装置が携帯型装置に含められ、
   前記基地局が、前記データ信号（３２）に応答して、前記携帯型装置のユーザのためアクセスを選択的に可能にする、前記受動アクセス制御システムにおいて、
   前記基地局（１；３８，３９）により送信される前記問い合わせ信号（２１）の搬送波周波数が、低周波数範囲（３０から３００ｋＨｚ）にあり、
   前記携帯型装置により送信される前記データ信号（３２）の搬送波周波数が、極超短波周波数範囲（３００から３０００ＭＨｚ）にある
   ことを特徴とする受動アクセス制御システム。
10. 請求項１から８のいずれか一項に記載の受動通信装置を備え、且つ前記基地局（１）を含む受動アクセス制御システムであって、
    前記受動通信装置が携帯型装置（３）に含められ、
    前記基地局が、前記システムのユーザの動作に応答して、前記問い合わせ信号（２１）を送信し、且つ前記受動通信装置からの対応するデータ信号（３２）の受信に選択的に応答して、前記ユーザのためアクセスを選択的に可能にする
    ことを特徴とする受動アクセス制御システム。
11. 請求項１から８のいずれか一項に記載の受動通信装置を備え、且つ前記基地局（３８，３９）のうちの少なくとも１つを含むタイヤ圧力モニタリング・システムであって、
    前記基地局（１）が、前記車両（２）の非回転部分に取り付けられ、
    前記受動通信装置が、データを前記処理手段（９，１０，１１）に与える圧力検知手段と関連して前記車両の車輪に取り付けられ、
    前記基地局が、前記問い合わせ信号を或る時間間隔で送信し、且つ前記受動通信装置からの対応するデータ信号（３２）の受信に応答して、前記データを記録する
    ことを特徴とするタイヤ圧力モニタリング・システム。

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