JPH11355862A - デ―タ伝送システム及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドア等の開閉が簡単且つ確実に制御可能であ
る車輌等の自動ドアに好適な移動モジュールと固定モジ
ュール間のデータ伝送システム及び方法を提供するこ
と。 【構成】 キーモジュール等の移動モジュール１０とド
アモジュール等の固定モジュール２０とを有する。各モ
ジュール１０，２０は、発振器Ｓ１、Ｓ２、アンテナＡ
１、Ａ２、スーパーヘテロダイン受信機Ｖ１、Ｖ２、Ｌ
１、Ｖ２、ＶＤ２、Ｌ２及びマイクロプロセッサ等の処
理手段μＰ１、μＰ２を有する類似構成である。また、
固定モジュール２０は、ドプラー方式の移動検出器Ａ
２、Ｍ２、ＤＶ、ＳＤを有し、移動モジュール１０の移
動（接近）を検出する。両発振器Ｓ１、Ｓ２は、例えば
５０ＭＨｚの中間周波数差を有する例えば２４ＧＨｚ帯
の周波数で動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ伝送システム
及び方法、特に移動体と固定体間のデータ伝送システム
及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高級自動車等においては、キーモジュー
ル付き移動体（以下移動モジュールという）と、ドアモ
ジュール等の固定（静止）体（以下固定モジュールとい
う）間でデータを伝送し、移動モジュールの識別がなさ
れると固定モジュールの動作をトリガする装置が使用さ
れている。斯る装置は、キーエントリーシステムとも称
されている。

【０００３】磁気テープリーダ又は数値符号化ロック手
段により自動ドアへのアクセスをコントロールすること
は周知である。斯るドアを開けたい人は、ドアシステム
に対して自分自身を識別又は認識させる行動をとる必要
がある。これには、例えばリーダーやキーパッド等の同
種の識別装置とインターラクト（交信）する必要があ
る。

【０００４】更に、車輌用のキーレスドア開閉システム
も自動車業界では周知である、斯るシステムには４３３
ＭＨｚの無線データ伝送を採用する。車輌に接近する
と、ドライバはボタンを押してキーモジュール内にある
送信機を意図的に作動させる。そこで、車輌に搭載され
ている受信機に対して識別コードを含む信号データを発
射する。そこで、車輌の対応するモジュールは、コード
をチェックし、このコードが一致するとドアのロックを
解除してドアを開く、キーモジュールから車輌の対応す
るモジュールへの一方向の通信が行われ、キーモジュー
ルはあらゆる方向に対して信号を発射する。換言する
と、放射されるスタート信号は指向性を有しない。この
システムでは、ドライバは送信機のスイッチを押すとい
う作業が必要であり、またドライバは一般にポケットか
らキーモジュールを取出すという作業も必要である。こ
れは、無指向性信号と共に多くの用途にとって好ましく
ない。

【０００５】車輌認識の為に、例えば自動車料金請求機
等において、車輌のモジュールと道路に沿いビーコンを
発射するモジュール間で自動データ伝送することも周知
である。また、最初目覚まし信号を含んでいるビーコン
も知られている。この目覚まし信号により、車輌に搭載
されたモジュールが起動される。この種の装置は、例え
ばドイツ特許第４１０７８０３Ａ公報に開示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したいず
れのシステムにあっても、移動モジュール側で何らかの
操作をする必要があったので、例えばドライバが両手に
荷物を持っている場合等の操作が不便であり、しかも比
較的大きい動作パワーが必要であった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、移動モジュール
側で、識別の為に特別の操作をする必要がなく、低パワ
ーである移動モジュールと固定モジュール間のデータ伝
送システム及び方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、キーモジュー
ル等の移動モジュールと車輌のドアモジュール等の固定
モジュール間のデータ伝送システムであって、両モジュ
ールには夫々発振器、アンテナ、スーパーヘテロダイン
受信機及びマイクロプロセッサ等の処理手段を有する。
両モジュールの発振器は予め一定中間周波数差の信号を
発信するよう選定され、移動モジュールの接近を固定モ
ジュールが検知すると、識別情報の確認を行い、一致す
るとき固定モジュールのロックの開閉等の動作を制御す
る。

【０００９】また本発明のデータ伝送方法によると、固
定モジュールから信号を発射して、移動モジュールの接
近を検出し、この検出があると固定モジュールから第１
信号を発射し、移動モジュールのスーパーヘテルダイン
受信機で受信し、移動モジュールは識別シーケンスを含
む変調された第２信号を発射し、これを固定モジュール
のスーパーヘテロダイン受信機で受信して評価し、両モ
ジュールの識別情報が一致すると固定モジュールの機能
を作動させる各工程より成る。

【００１０】即ち、本発明のデータ伝送システムは、移
動（キー）モジュールと、固定（ドア）モジュール間で
データ伝送を行うシステムである。移動モジュールは、
人又は車輌であり、固定モジュールは、車輌や建物など
に固定され、所定条件により車輌や建物の自動ドアの開
閉を行う。これら両モジュールは、送信機と受信機を具
えている。送信周波数としては、産業、科学及び医療目
的に認められたＩＳＭレンジである２４ＧＨｚ帯である
のが好ましい。更に、低パワーの指向性電波発射が好ま
しい。固定モジュール及び移動モジュールの受信機は、
スーパーヘテロダイン受信機である。固定モジュール
は、車輌や建物のある限られた範囲の移動物体（移動モ
ジュールを含む）の移動検出器を含んでいる。これら両
モジュールは、下記の動作フェーズを有する。

【００１１】フェーズ１（休止モード） 固定モジュールは移動検出器として動作する。移動モジ
ュールはスーパーヘテロダイン受信機として動作する。

【００１２】フェーズ２（目覚ましモード） 固定モジュールに向かって近づく移動モジュールを具え
た人物等の移動物体を固定モジュールが検出すると、固
定モジュールは非変調の第１信号を発射する送信機とし
て動作する。ヘテロダイン受信機として動作する移動モ
ジュールは、固定モジュールの第１信号を検出すると能
動状態になる。

【００１３】フェーズ３（データ伝送モード） 能動状態にある移動モジュールは、その識別（ＩＤ）情
報を含む変調された第２信号を発射する。固定モジュー
ルは、スーパーヘテロダイン受信機として動作し識別の
為に受信信号を評価する。

【００１４】車輌に本発明を応用すると、車輌のドアを
開閉することが可能である。例えば、移動（キー）モジ
ュールを身に付けているドライバが車輌のドアにある角
度で近づくと、移動モジュールは固定モジュールにより
識別（認識）され、ドアはドライバが何らかの操作をす
ることなく自動的に開く。更に、ドアロックの開放以外
の他のアクションもトリガ可能である。

【００１５】ここで、移動モジュールと固定モジュール
の送信周波数が中間周波数相当分だけ異なるのが好まし
い。これにより、スーパーヘテロダイン原理を用いて、
高感度の双方向性送受信路が可能になり、その結果、極
めて低受信パワーでも信号の検出が可能になる。

【００１６】上述の如く、２４ＧＨｚ帯の周波数の使用
が特に好ましい。この周波数帯では、小型で指向性送信
が可能になる。また、ドア（固定）モジュールの設計が
簡単になるので、移動検出器としてドプラーセンサ（ド
プラー効果を応用するセンサ）を使用するのが特に好ま
しい。

【００１７】また、移動検出器はクロック方式で動作す
るのが好ましい。これにより固定モジュールのパワー消
費を低減することが可能となる。同じ目的で、移動（キ
ー）モジュールも休止状態下では、例えば１：１０，０
００の如く極めて低パルスデュティファクタでクロック
するのが好ましい。

【００１８】更に、固定モジュールの送信機は、移動検
出器が移動モジュールを検出した後の所定期間中、第１
信号を連続して送信するのが好ましい。これにより、移
動モジュールは固定モジュールが発射した信号を検出
し、それを確実に能動状態にするからである。

【００１９】更にまた、固定モジュールはパッチアンテ
ナ等の指向性送信用アンテナを使用するのが好ましい。
適切な指向性を有するアンテナを使用すると、システム
の動作空間領域が制限でき、誤作動を確実に阻止できる
からである。更に、ダイポールアンテナ等のオムニ指向
性アンテナは、移動モジュール用としては有用である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のデータ伝送システ
ム及び方法の好適実施形態例を添付図を参照して詳細に
説明する。

【００２１】図１は、本発明による移動（キー）モジュ
ールの好適実施形態例の構成を示すブロック図である。
図２は、図１の移動モジュールと共に使用される固定
（ドア）モジュールの構成を示すブロック図である。

【００２２】以下、図１及び図２を参照して説明する。
両モジュール、即ち移動モジュール１０と、固定モジュ
ール２０は類似する構成であることが判る。両モジュー
ル１０，２０は、夫々発振器Ｓ１、Ｓ２、及びアンテナ
Ａ１，Ａ２を有する送信機（トランスミッタ）より成
る。両モジュール１０，２０の相違点の１つは、発振器
Ｓ１、Ｓ２の周波数が相互にオフセットされており、周
波数差が例えば５０ＭＨｚのシステムの中間周波数であ
る。即ち、固定モジュール２０の発振器Ｓ２は２４，１
２０ＧＨｚで動作し、移動モジュール１０の発振器Ｓ１
は２４．０７０ＧＨｚで動作する。また、アンテナＡ
１、Ａ２も相違する。移動モジュール１０のアンテナＡ
１はオムニ指向性を有するダイポールアンテナであり、
他方固定モジュール２０のアンテナＡ２は指向性を有す
るパッチアンテナを使用する。

【００２３】移動モジュール１０及び固定モジュール２
０の双方共にミキサ（混合器）Ｍ１、Ｍ２を含んでい
る。これらミキサＭ１、Ｍ２は受信信号を発振器Ｓ１、
Ｓ２発振信号で逓倍される。次に、混合された信号は、
夫々増幅器Ｖ１、Ｖ２に供給される。これら増幅器Ｖ
１、Ｖ２は、中間周波数を増幅するよう動作する。両発
振器Ｓ１、Ｓ２の周波数シフトは、スーパーヘテロダイ
ン受信中に５０ＭＨｚの中間周波数を発生し、典型的に
は７０ｄＢ、２０ＭＨｚの帯域幅で増幅し、発振器Ｓ
１，Ｓ２の温度変動を許容する。

【００２４】スーパーヘテロダイン原理を使用すること
により、典型的にはー１００ｄＢＭの極めて低パワーの
信号検出が可能になる。発振器信号は、約５ｍＷのパワ
ーでアンテナＡ１、Ａ２から放射され、このパワーの一
部は同時にミキサＭ１、Ｍ２の局部発振信号として作用
する為に抜取られる。

【００２５】次に、増幅された中間周波数信号はビデオ
検波器ＶＤ１、ＶＤ２で整流されて制限増幅器Ｌ１、Ｌ
２に供給される。これら増幅器Ｌ１、Ｌ２は、ＣＭＯＳ
（相補ＭＯＳトランジスタ）に適合する出力パルスを供
給する。次に、これら出力パルスは、処理手段であるマ
イクロプロセッサμＰ１、μＰ２に供給されて評価され
る。マイクロプロセッサμＰ１は、クロック信号も出力
し、これにより発振器Ｓ２及び全ての他の高周波部品、
増幅器Ｖ１及び制限増幅器Ｌ１は、供給線を介してクロ
ックされる。移動モジュールの休止状態において、パル
スのデュティファクタは約１:１０，０００であり且つ
高周波部品は数μＳ間のみアクティブ（能動）状態であ
る。

【００２６】ここで説明した素子以外に、固定モジュー
ル２０は移動検出用部品（コンポーネント）が必要であ
る。移動検出器は、ドプラー移動検出器であって、ドプ
ラー信号を評価する。この目的の為に、ドアモジュール
２０の送信機は、発振器Ｓ２及びアンテナＡ２と共にク
ロック手法で信号を発射する。もし信号が物体に当る
と、信号はこの物体により反射される。もし物体が移動
中であれば、反射された信号は、発振器信号と周波数が
異なる。この反射信号は、アンテナＡ２により受信され
る。発振器信号は受信した反射信号とミキサＭ２によっ
て混合される。低周波出力信号が生じると、増幅器ＤＶ
で増幅され比較器ＳＤに供給される。１０Ｈｚ乃至３０
０Ｈｚの範囲のドプラー信号が評価される。従って、ミ
キサＭ２、増幅器ＤＶ及び比較器ＳＤはドプラー移動検
出器又は移動センサを構成する。次に、この方法で処理
された信号は、マイクロプロセッサμＰ２に供給され
る。もし移動物体が移動センサのドプラー信号により検
出されると、マイクロプロセッサμＰ２は発振器Ｓ２を
制御し、例えば２００乃至３００ｍｓである一定期間中
連続して伝送するようにする。

【００２７】上述した両モジュール１０，２０の３つの
動作フェーズを以下に説明することとする。

【００２８】フェーズ１（休止フェーズ） 固定モジュール２０は、休止フェーズではドプラーセン
サとして動作する。他方移動モジュール１０は、電池
（ストレージバッテリ）から供給されるわずか２−３μ
Ａの低消費電流である。しかし、固定モジュール２０か
ら来る２４ＧＨｚの検出は可能である。移動モジュール
１０は、低パルスデュティファクタのスーパーヘテロダ
イン受信機として動作する。

【００２９】フェーズ２（目覚ましフェーズ） 固定モジュール２０は、ドプラー信号を検出すると、接
近している物体を識別し、例えばマイクロプロセッサμ
Ｐ２が発振器Ｓ２を制御して、一定期間連結して発信出
力を送信するようにする。従って、平均パワーは増加
し、移動モジュール１０がより高レベルの信号を得るよ
うにする。一方、移動モジュール１０は、固定モジュー
ル２０から発射された信号をマイクロプロセッサμＰ１
が検出すると、移動モジュール１０を休止状態から能動
状態へ移行させる。

【００３０】フェーズ３（データ伝送フェーズ） 移動モジュール１０は、このフェーズで送信機として動
作する。識別コードでの変調が供給線を介して発振器信
号にインプリント（刷り込み）される。これは、パルス
振幅及びパルス幅変調の双方であってもよい。このよう
に変調された信号は、固定モジュール２０に送信され
る。

【００３１】固定モジュール２０は、このフェーズ３で
スーパーヘテロダイン受信機として動作する。移動モジ
ュール１０により発射されたデータ信号は増幅且つ復調
され、次にマイクロプロセッサμＰ２で評価される。も
し識別コードが必要な識別と一致すると対応するアクシ
ョンがマイクロプロセッサによりトリガされる。このア
クションは、例えばドアの開放又はロック解除である。

【００３２】以上、本発明のデータ伝送システム及び方
法の好適実施形態例の構成及び動作を説明したが、本発
明は斯る特定例のみに限定されるべきではなく、本発明
の要旨を逸脱することなく、必要に応じて種々の変形変
更が可能であることが当業者には容易に理解できよう。

【００３３】

【発明の効果】上述の説明から理解される如く、本発明
の移動モジュール及び固定モジュール用伝送システム及
び方法によると、移動モジュール及び固定モジュールに
発振器、スーパーヘテロダイ受信機、アンテナ及びマイ
クロプロセッサ等の処理手段を使用して同様構成とする
ことが可能である。また、両モジュールの発振器として
中間周波数差の周波数を使用することにより、受信信号
をスーパーヘテロダイン受信機で十分増幅して処理可能
であるので、低動作電力とすることが可能である。移動
検出器としてドプラー検出器を使用すると、固定モジュ
ールの構成が極めて簡単となる。更に、これをクロック
方式で動作させることにより低パワー化が実現できる等
の実用上の種々の顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータ伝送システムに使用する移動
（キー）モジュールの好適実施形態例の構成図である。

【図２】本発明のデータ伝送システムに使用する固定
（ドア）モジュールの好適実施形態例の構成図である。

【符号の説明】

１０ 移動モジュール ２０ 固定モジュール Ｓ１、Ｓ２ 発振器 Ａ１、Ａ２ アンテナ μＰ１、μＰ２ マイクロプロセッサ（処理手段） Ｍ１、Ｍ２ ミキサ ＶＤ１、ＶＤ２ 検波器 Ｌ１、Ｌ２、Ｖ１、Ｖ２、ＤＶ 増幅器 Ｍ２、ＤＶ、ＳＤ 移動検出器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動モジュール及び固定モジュールを有
   し、該両モジュール間でデータ伝送を行うデータ伝送シ
   ステムにおいて、 前記両モジュールは夫々発振器、アンテナ、スーパーヘ
   テロダイン受信機及び処理手段を含み、 前記両モジュールの前記発振器の発振周波数を中間周波
   数差に選定し、前記移動モジュールが前記固定モジュー
   ルから一定範囲に近づき、前記両モジュール間の識別情
   報が一致するとき前記固定モジュールを作動させること
   を特徴とするデータ伝送システム。
2. 【請求項２】 移動モジュール及び固定モジュールを有
   し、両モジュールが接近し且つ識別情報が一致するとき
   作動させるデータ伝送方法において、 前記固定モジュールの移動検出器から前記固定モジュー
   ルの周囲に信号を発射することと、 前記移動検出器が前記移動モジュールの移動を検出する
   と前記固定モジュールから第１信号を発射することと、 該第１信号を前記移動モジュールのスーパーヘテロダイ
   ン受信機で受信することと、 次に、前記移動モジュールの送信機により識別シーケン
   スを含む変調された第２信号を発射することと、 前記固定モジュールのスーパーヘテロダイン受信機によ
   り前記第２信号を受信して評価することと、 該評価の結果、前記両モジュールの識別情報が一致する
   と前記固定モジュールの機能を作動させることとより成
   る移動及び固定モジュール間のデータ伝送方法。