JPH09324566A - 通信装置及び遠隔コントロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＣ発振回路を用いた送信機の発振周波数が
不安定になった場合でも、受信機によって確実に受信で
きるようにする。 【解決手段】 送信制御部２はＩＤコード記憶装置３か
らＩＤコードを読み出し、ＶＣＯ制御回路５へ送信す
る。ＩＤコードのＨレベル部分では、ＶＣＯ制御回路５
の出力電圧はＶLからＶHへ増加し、ＩＤコードのＬレベ
ル部分ではＶLになる。ＶＣＯ６は、ＶＣＯ制御回路５
の出力電圧によって変化する周波数を発生するので、Ｉ
ＤコードのＨレベル部分では、搬送波の周波数が変化す
る。このときの搬送波の周波数のスイープ範囲が受信周
波数帯域を跨いで掃引されるようにすれば、送信機の搬
送波の周波数が変動しても、送信機１でスイープされて
いる搬送波の周波数が受信周波数帯域と重複している限
り、受信機９で受信される。この後、波形整形回路１４
によって波形整形することにより送信データが復元され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通信装置及び遠隔コ
ントロール装置に関する。特に、電波により送信手段と
受信手段との間で通信する通信手段と、当該通信手段を
利用した遠隔コントロール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のドア錠を開閉するためのキーに設
けられた送信機（子機）からの送信電波を車両に搭載さ
れた受信機で受信することにより、車両のドア錠を施錠
または解錠するキーレスエントリーシステムが用いられ
ている。

【０００３】キーレスエントリーシステムにあっては、
識別コードや制御コード等の送信データの各信号レベル
Ｈ，Ｌ（すなわち、Ｈigh及びＬowレベルの電圧ＶH，Ｖ
L）に対応した周波数ｆH，ｆLの信号（以下、搬送波と
いう）を生成し、この周波数変調信号を送信電波として
送信アンテナから送信している。一方、受信機側では、
この送信電波を受信アンテナによって受信し、受信電波
を検波／復調することによって識別コードや制御コード
に対応するアナログ信号を抽出し、抽出したアナログ信
号をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換することによ
り、識別コードや制御コードを復元している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の送信機では、上
記のような搬送波を発生させるための発振回路として、
水晶振動子やＳＡＷ（弾性表面波）振動子を用いてい
る。しかしながら、水晶振動子やＳＡＷ振動子を用いた
発振回路では、高価な水晶振動子やＳＡＷ振動子などの
部品が必要となり、発振回路が高コストにつくという問
題がある。また、水晶振動子やＳＡＷ振動子は落下等の
衝撃に弱いため、送信機を持ち歩いていて地面等に落と
したりすると、故障したり破損したりする恐れがあっ
た。

【０００５】このため、インダクタンスＬとキャパシタ
ンスＣだけのＬＣ発振回路で搬送波を発生させるように
した安価な送信機も用いられている。しかしながら、Ｌ
Ｃ発振回路は経時的変化に対しても温度変化に対しても
共振周波数が変動し易いので、送信機の発振周波数が変
動し易く、送信電波の周波数安定性が悪かった。一方、
キーレスエントリーシステムの受信機は、受信帯域が狭
く、数ｋ〜数１０ｋＨｚくらいしかない。そのため、送
信機の発振周波数が変動すると、受信機側で送信電波を
受信できなくなり、ドアの施錠／解錠を行なえなくなる
恐れがあった。

【０００６】例えば、識別コードや制御コードからなる
図１（ａ）に示すような矩形波状の送信データにＦＳＫ
（Frequency Shift Keying）法によりＦＭ変調を施した
搬送波の波形が図１（ｂ）であるとする。すなわち、送
信データのうち、電圧ＶHのＨレベル部分では、周波数
ｆHの搬送波が発生し、電圧ＶLのＬレベル部分では、周
波数ｆLの搬送波が発生している。このような搬送波の
周波数が、ＬＣ発振回路の不安定により周波数が変動
し、図１（ｃ）に示すようにｆH´とｆL´に変化したと
する。

【０００７】図１（ｄ）（ｅ）は、それぞれ図１（ｂ）
（ｃ）の送信電波の搬送波を周波数空間における周波数
スペクトラムとして表わしたものである。また、図１
（ｆ）は受信機における受信周波数帯域を示す。図１
（ｂ）のようにＬＣ発振回路が安定している場合には、
図１（ｄ）及び（ｆ）に示すように、送信機の搬送波周
波数ｆH、ｆLはいずれも受信周波数帯域内に位置してい
る。しかし、ＬＣ発振回路の発振周波数が不安定になる
と、送信電波の搬送波周波数がｆH´、ｆL´にシフト
し、図１（ｅ）及び（ｆ）に示すように、Ｈレベルに対
応する搬送波周波数ｆH´が受信周波数帯域外へ出てし
まい、Ｈレベルの信号は受信機において受信されなくな
る。すなわち、受信機側において送信機からの送信電波
を受信できなくなる。

【０００８】本発明は叙上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、送信手段の
発振回路にＬＣ発振回路のように発振周波数が不安定な
ものを用いている場合でも、確実に受信手段により受信
させることのできる通信装置及び遠隔コントロール装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の通信装
置は、所定のデータを、周波数の違いに関連付けて、も
しくは搬送波の有無に関連付けて、搬送波として送信す
る送信手段と、前記搬送波を設定された受信周波数で受
信することにより、搬送波として送信されてきたデータ
を復調する受信手段と、を備えた通信装置において、前
記送信手段は、搬送波の受信されるべき部分の周波数
を、前記受信周波数域にほぼわたるように変化させ、搬
送波を送信することを特徴としている。

【００１０】ここで、送信手段における搬送波の周波数
の変化が受信周波数帯域にほぼわたるとは、送信手段が
安定な状態にある場合の条件であって、送信手段が不安
定になっている場合には、送信手段において周波数をス
イープ（掃引）する範囲は受信手段の受信周波数帯域か
らずれていてもよい（少なくとも、一部重複していれば
よい）。さらに、送信手段における搬送波の周波数の変
化が受信周波数帯域にほぼわたるとは、搬送波周波数の
変化が受信周波数帯域よりも大きい場合でもよく、搬送
波周波数の変化が受信周波数帯域よりも若干小さい場合
であってもよい。

【００１１】また、送信手段における搬送波の周波数の
変化は、連続的に変化することが望ましいが、必ずしも
連続的である必要はなく、不連続に変化しても差し支え
ない。

【００１２】請求項２に記載の実施態様は、請求項１に
記載の通信装置において、前記送信手段は、データに関
連付けられた矩形波形の電圧信号が入力され、入力され
た電圧信号を連続的に変化する波形の電圧に変換し出力
する波形変換部と、前記波形変換部から出力された電圧
信号が入力され、当該電圧信号の電圧値に応じて前記搬
送波の周波数を変化させる周波数変化部と、を有するこ
とを特徴としている。

【００１３】請求項３に記載の実施態様は、請求項１又
は２に記載の通信装置と、被制御装置とを備えた遠隔コ
ントロール装置において、前記被制御装置は、前記通信
装置に含まれる受信手段が復調したデータに基づいて制
御されることを特徴としている。

【００１４】請求項４に記載の実施態様は、請求項１又
は２に記載の通信装置と、車両のドアロック制御装置と
を備えた遠隔コントロール装置において、前記通信装置
に含まれる受信手段は車両に設けられ、前記ドアロック
制御装置は、前記受信手段が復調したデータに基づいて
前記車両ドアのロック制御を行なうことを特徴としてい
る。

【００１５】

【作用】本発明の通信装置にあっては、搬送波周波数を
受信周波数域に跨がって連続的に変化させるようにして
受信手段へ送信しているので、送信手段の発振回路とし
てＬＣ発振回路のように発振周波数が不安定なものを用
いていて、送信手段からの搬送波の周波数が不安定に変
動している場合でも、送信手段の搬送波周波数がスイー
プされるうちに受信周波数帯域に入り、受信手段に受信
される。従って、送信手段の周波数が不安定になって
も、受信手段において送信電波を確実に受信することが
できる。

【００１６】送信手段において搬送波周波数を連続的に
変化させるためには、例えば、矩形波形を一旦連続的に
変化する電圧に変換した後、例えば電圧制御発振器を用
いて、その電圧値に応じた周波数の搬送波を発生させれ
ばよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、送信手段から送信され
る搬送波の周波数をスイープしているので、送信手段に
おいて搬送波の周波数が変動しても、受信手段では確実
に送信電波を受信することができる。従って、送信手段
において、経年変化や温度変化等による周波数安定性の
低い発振回路を用いることが可能になる。

【００１８】この結果、例えばＬＣ発振回路等の定コス
トの発振回路を用いることができ、通信装置のコストを
安価にすることができる。

【００１９】さらに、ＬＣ発振回路を用いれば、水晶発
振回路やＳＡＷ発振回路等を用いた場合と比較して、送
信機の耐衝撃性や振動耐性を高くすることができ、送信
機を過って落下させた場合などでも、送信機の故障発生
を低減できる。

【００２０】また、狭帯域受信を行なうことができるの
で、選択性のよい受信機を低コストで作製できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図２及び図３は本発明の一実施形
態による通信装置を構成する送信機１及び受信機９の構
成を示す概略ブロック図である。図２に示す送信機１
は、マイクロプロセッサによって構成された送信機制御
部２、マニュアル操作可能な送信スイッチ８、送信機固
有のＩＤコード（識別コード）を記憶しているＩＤコー
ド記憶装置（メモリ）３、ＩＤコードや制御コード等の
送信データを変調する送信回路４、および送信アンテナ
７からなり、送信回路４は電圧制御発振器（Ｖoltage-c
ontrolled Oscillator；以下、ＶＣＯという）６及びＶ
ＣＯ制御回路５とからなる。

【００２２】送信回路４を構成するＶＣＯ６は、電圧変
化（入力側）を周波数変化（出力側）に変換することの
できるように設計された発振器であって、ＬＣ発振によ
って構成されている。すなわち、ＶＣＯ６は、図４の特
性イに示すように、入力された制御信号電圧（ＶＣＯ制
御回路５からの入力電圧）の大きさにより発振周波数を
変化させて出力する回路である。また、ＶＣＯ制御回路
５は、送信データをＶＣＯ６の周波数制御信号に変換す
る回路で、送信データである矩形波を例えば三角波ない
しノコギリ波状の電圧変化に変換してＶＣＯ６へ出力す
る。但し、ＶＣＯ制御回路５の出力は、必ずしも連続的
に変化する必要はない。

【００２３】図３に示す受信機９は車両に搭載されてお
り、マイクロプロセッサによって構成された受信機制御
部１０、受信アンテナ１１、受信電波を検波／復調する
受信回路１２、受信機固有のＩＤコード（識別コード）
を記憶しているＩＤコード記憶装置（メモリ）１３、受
信機制御部１０内に設けられた波形整形回路１４、出力
回路１５、リレー／アクチュエータ１６、および受信ス
イッチ１７からなる。

【００２４】ここで、ペアとなる送信機１のＩＤコード
記憶装置３と受信機９のＩＤコード記憶装置１３とで
は、同一のＩＤコードもしくは一定の関係にあるＩＤコ
ードを有している。また、波形整形回路１４は信号波形
を矩形波に整形する回路であって、例えばワンショット
マルチバイブレーターによって構成され、入力信号によ
って送信データのＨレベル部分と同じパルス幅のＨレベ
ル信号を発生する。リレー／アクチュエータ１６は、例
えば車両のドア錠を施錠、解錠したり、エンジンをアイ
ドリングさせるためのモータ等のアクチュエータもしく
は当該アクチュエータをオン、オフさせるためのリレー
である。なお、受信スイッチ１７は、車両に設けられて
いるドアスイッチやキースイッチ等の各種スイッチであ
って、この受信スイッチ１７の状態によっては、リレー
／アクチュエータ１６が動作禁止となる。

【００２５】図５は、ＦＭ変調方式の場合について、送
信機１と受信機９の働きを示す図である。図５（ａ）は
送信機１の送信機制御部２から出力される送信データの
一例であって、マンチェスターコードの「１０１」を表
わしている。図５（ｂ）はＶＣＯ制御回路５から出力さ
れる制御信号を表わし、図５（ｃ）はＶＣＯ６から出力
される搬送波を示す。また、図５（ｄ）は送信機１が安
定している場合における、Ｈレベル部分の周波数の変化
を示し、図５（ｅ）は送信機１が不安定になっている場
合における、Ｈレベル部分の周波数の変化を示す。図５
（ｆ）は受信機９の受信周波数帯域を示す。図５（ｇ）
は受信回路１２からの復調信号、図５（ｈ）は波形整形
回路１４によって波形整形された信号波形を示す図であ
る。以下、図５に従って、上記送信機１及び受信機９の
働きを説明する。

【００２６】この送信機１にあっては、送信機１の携帯
者が送信スイッチ８を押すと、送信機制御部２がＩＤコ
ード記憶装置３から送信機固有のＩＤコードを読み出
し、ＩＤコードやび制御コード等の送信データを出力
し、この送信データを搬送波にのせて送信アンテナ７か
ら送信する。具体的に言うと、送信スイッチ８がオンに
なると、送信機制御部２は予めＩＤコード記憶装置３に
登録されているＩＤコードを読み出す。ついで、送信機
制御部２は、図５（ａ）に示すように、このＩＤコード
と必要に応じて使用される制御コードとからなる送信コ
ード（矩形波）を送信回路４へ出力する。

【００２７】矩形波からなる送信コードを入力される
と、図５（ｂ）に示すように、ＶＣＯ制御回路５は、送
信コードのＬレベル部分では一定電圧ＶLを出力し、送
信コードのＨレベル部分では電圧をＶLからＶHに変化さ
せる。但し、Ｈレベル部分が連続している領域では、Ｈ
レベルの１区間に相当する所定パルス幅毎に電圧はＶL
に落ちる。これに伴って、ＶＣＯ６は、図５（ｃ）に示
すように、送信データのＬレベル部分では、一定周波数
ｆLの搬送波を発生させ、Ｈレベル部分における搬送波
の周波数をｆLからｆHまで連続的に変化させる。しか
も、この周波数変化ｆL→ｆHは、図５（ｄ）（ｆ）に示
すように、受信機９の受信周波数帯域を跨ぐように設定
されている。

【００２８】但し、Ｈレベル部分における搬送波周波数
は必ずしも連続的に変化する必要はなく、その飛びが受
信周波数帯域に比較して十分に小さければ、飛び飛びに
変化してもよい。また、搬送波の周波数変化ｆL→ｆH
は、受信機９の受信周波数帯域を跨ぐように設定するの
が好ましいが、若干受信周波数帯域より狭くても差し支
えない。

【００２９】こうして搬送波にのせられた送信データ
は、送信電波として送信アンテナ７から空中へ放射され
る。

【００３０】受信機９においては、受信アンテナ１１で
送信機１からの送信電波を受信すると、トランジスタ等
からなる受信回路１２で電波を検波／復調する。このと
き送信電波の搬送波はｆLからｆHまで変化するが、受信
機９では受信周波数帯域内にある範囲の周波数しか受信
できないので、受信回路１２で検波／復調される信号
は、送信データのＨレベル部分の一部だけとなる。これ
を図５（ｇ）に示す。しかし、このパルス状の復調信号
が受信機制御部１０に入力されると、波形整形回路１４
により送信データと同じパルス幅の矩形波に波形整形さ
れる結果、図５（ｈ）に示すように、送信データが復元
される。

【００３１】また、ＶＣＯ６に用いられているＬＣ発振
回路の不安定によって、ＶＣＯ６が、図４の直線イで示
すような安定な状態における特性から、図４の直線ロで
示すような特性に変化したとすると、それに伴って送信
機１のＨレベル部分に対応する搬送波の周波数がスイー
プされる範囲も図５（ｄ）のｆL→ｆHから、図５（ｅ）
のｆL′→ｆH′に変化する。しかし、この場合でも周波
数ｆL′→ｆH′のスイープされる範囲が受信周波数帯域
と重なっている限り、受信回路１２からはＨレベル部分
に対応した信号が出力され、それに基づいて波形整形さ
れるので、受信機制御部１０で元の送信データが復元さ
れる。

【００３２】すなわち、従来例においてＬＣ発振を用い
た場合に、周波数の低安定度が問題になっていたのは、
受信周波数帯域内に送信周波数が存在しないと、受信不
能になるからであるが、本発明の通信装置によれば、Ｖ
ＣＯ制御回路５によるスイープ方式で、送信周波数が受
信周波数帯域を横切るようにしたため、安定度が低い分
だけ周波数のスイープ量を大きくすることにより、確実
に受信周波数帯域を横切るようにするすることができ、
確実に受信できるようになる。

【００３３】こうして、受信機９において送信データが
復元されると、送信機制御部２はＩＤコード記憶装置３
からＩＤコードを読み出し、送信機１から送信された送
信機固有のＩＤコードと読み出した受信機固有のＩＤコ
ードとを照合し、ＩＤコードが一致した場合には、ドア
錠の解錠やエンジンのアンドリング等の所定動作を行な
う。一方、ＩＤコードが一致しない場合には、なにもし
ないか、ドア錠の施錠のような保安動作を行なう。

【００３４】上記実施形態においては、送信データをＦ
Ｍ変調して送信する場合について説明したが、送信信号
の変調方式はＦＭ変調方式に限るものでなく、上記原理
より明らかなように、ＡＭ変調でもよく、またヘテロダ
イン方式でも、スーパーヘテロダイン（シングルスーパ
ーヘテロダイン、ダブルスーパーヘテロダイン）方式で
も、超再生検波方式でも適用できる。

【００３５】例えば、図６はＡＭ変調方式の場合を示し
ている。図６（ａ）〜（ｈ）は図５（ａ）〜（ｈ）に対
応する図であって、図６（ｂ）に示すＬレベル部分に対
応する領域で搬送波が存在していない点以外は同じよう
な働きをしている。

【００３６】また、ヘテロダイン方式の受信機は、通常
は局部発振回路に高安定な発振回路を要求するため、水
晶振動子やＳＡＷ振動子を使用して発振回路を構成する
のが一般的であるが、これは受信電波の周波数が安定し
ているものとして考えているからである。本発明の通信
装置では、搬送波周波数をスイープしているので、ヘテ
ロダイン方式の受信装置にも有効であって、ＬＣ発振を
局部発振回路に使用することができ、低コストの通信装
置を構成することができる。

【００３７】図７（ａ）（ｂ）に示すものは、上記の通
信装置を用いた遠隔コントロール装置（キーレスエント
リーシステム）を示す概略図である。送信機１はキー２
１に組込まれていて、ボタン２２（送信スイッチ）を押
すことによってＩＤコードを含んだ送信電波を出力でき
るようになっている。受信機９は車両２３の内部に組み
込まれている。また、この車両には、自動的に車両のド
ア２４を施錠／解錠するための施解錠用駆動装置（アク
チュエータ）２５が設けられている。そして、送信機１
から信号を送信されると、受信機９はＩＤコードを照合
し、ＩＤコードが一定すると、施解錠用駆動装置２５を
駆動して遠隔から車両２３のドア２４を施錠もしくは解
錠する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）は従来例の問題点を説明する図
であって、（ａ）は送信データの波形図、（ｂ）はＬＣ
発振回路の周波数が安定している場合における送信電波
の波形図、（ｃ）はＬＣ発振回路の周波数が不安定とな
っている場合における送信電波の波形図、（ｄ）は
（ｂ）に示した送信電波の周波数スペクトラムを示す
図、（ｅ）は（ｃ）に示した送信電波の周波数スペクト
ラムを示す図、（ｆ）は受信機の受信周波数帯域を示す
図である。

【図２】本発明の一実施形態による送信機の構成を示す
概略ブロック図である。

【図３】同上の実施形態による受信機の構成を示す概略
ブロック図である。

【図４】電圧制御発振器（ＶＣＯ）の特性を示す図であ
る。

【図５】上記ＦＭ変調方式の通信装置の働きを説明する
図であって、（ａ）は送信データを示し、（ｂ）はＶＣ
Ｏ制御回路の出力波形を示し、（ｃ）はＶＣＯの出力波
形を示し、（ｄ）は（ｃ）の出力波形の周波数スペクト
ラムの変化を示し、（ｅ）は送信機の発振周波数が不安
定になって変動している場合の周波数スペクトラムの変
化を示し、（ｆ）は受信機の受信周波数帯域を示し、
（ｇ）は受信回路から出力される復調信号を示し、
（ｈ）は受信機において復元された送信データ（受信デ
ータ）を示す。

【図６】本発明の別な実施形態によるＡＭ変調方式の通
信装置の働きを説明する図であって、（ａ）は送信デー
タを示し、（ｂ）はＶＣＯ制御回路の出力波形を示し、
（ｃ）はＶＣＯの出力波形を示し、（ｄ）は（ｃ）の出
力波形の周波数スペクトラムの変化を示し、（ｅ）は送
信機の発振周波数が不安定になって変動している場合の
周波数スペクトラムの変化を示し、（ｆ）は受信機の受
信周波数帯域を示し、（ｇ）は受信回路から出力される
復調信号を示し、（ｈ）は受信機において復元された送
信データ（受信データ）を示す。

【図７】（ａ）（ｂ）はキーに内蔵された送信機と車両
に搭載された受信機（遠隔コントロール装置）を示す概
略図である。

【符号の説明】

１ 送信機 ２ 送信制御部 ４ 送信回路 ５ ＶＣＯ制御回路 ６ ＶＣＯ ７ 送信アンテナ ９ 受信機 １０ 受信機制御部 １１ 波形整形回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のデータを、周波数の違いに関連付
   けて、もしくは搬送波の有無に関連付けて、搬送波とし
   て送信する送信手段と、 前記搬送波を設定された受信周波数で受信することによ
   り、搬送波として送信されてきたデータを復調する受信
   手段と、を備えた通信装置において、 前記送信手段は、搬送波の受信されるべき部分の周波数
   を、前記受信周波数域にほぼわたるように変化させ、搬
   送波を送信することを特徴とする通信装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の通信装置において、 前記送信手段は、 データに関連付けられた矩形波形の電圧信号が入力さ
   れ、入力された電圧信号を連続的に変化する波形の電圧
   に変換し出力する波形変換部と、 前記波形変換部から出力された電圧信号が入力され、当
   該電圧信号の電圧値に応じて前記搬送波の周波数を変化
   させる周波数変化部と、を有することを特徴とする通信
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の通信装置と、被
   制御装置とを備えた遠隔コントロール装置において、 前記被制御装置は、前記通信装置に含まれる受信手段が
   復調したデータに基づいて制御されることを特徴とする
   遠隔コントロール装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３に記載の通信装置
   と、車両のドアロック制御装置とを備えた遠隔コントロ
   ール装置において、 前記通信装置に含まれる受信手段は車両に設けられ、 前記ドアロック制御装置は、前記受信手段が復調したデ
   ータに基づいて前記車両ドアのロック制御を行なうこと
   を特徴とする遠隔コントロール装置。