(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波信号に重畳させた質問信号をアンテナコイルを通じて送信する送受信手段と、
前記アンテナコイルと電磁結合されるトランスポンダ用コイル及び共振コンデンサより成る共振回路部を含む送受信部を有し、その送受信部のインピーダンスを変化させて前記搬送波信号を振幅変調することによって、前記質問信号に対する応答信号を前記送受信手段側へ返信するトランスポンダとを備えた送受信システムにおいて、
前記送受信手段は、前記アンテナコイルに対して前記トランスポンダ用コイルが電磁結合された状態で前記搬送波信号に重畳させた質問信号を送信すると共に、その送信後に前記応答信号を受信しなかった場合には、搬送波信号に重畳させた修正命令信号をアンテナコイルを通じて送信するように構成され、
前記トランスポンダは、前記修正命令信号を受信したときには、前記送受信部のインピーダンス変化量を変更した状態にて応答信号の返信動作を実行するように構成されていることを特徴とする送受信システム。
【請求項２】
前記送受信部は、
前記共振コンデンサに対し第１の変調用コンデンサを選択的に並列接続することによりインピーダンスを変化させる第１の変調手段と、
前記共振コンデンサに対し前記第１の変調用コンデンサとは静電容量が異なる第２の変調用コンデンサを選択的に並列接続することによりインピーダンスを変化させる第２の変調手段とを備え、
前記トランスポンダは、前記質問信号に対する応答信号の返信動作時において、前記第１の変調手段を動作させると共に、前記修正命令信号に対する応答信号の返信動作時において、前記第２の変調手段を動作させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の送受信システム。
【請求項３】
前記送受信部は、
前記質問信号に対する応答信号の返信動作時において前記共振コンデンサに対し変調用コンデンサを選択的に並列接続することによりインピーダンスを変化させる変調手段と、
前記共振コンデンサに対し補助コンデンサを選択的に並列接続する補正手段とを備え、
前記トランスポンダは、前記修正命令信号に対する応答信号の返信動作時においては、前記変調手段と共に前記補正手段を動作させることによって、前記送受信部のインピーダンス変化量を変更するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の送受信システム。
【請求項４】
前記送受信部は、
前記共振コンデンサに対し第１の変調用コンデンサを選択的に並列接続する第１の変調手段と、
前記共振コンデンサに対し前記第１の変調用コンデンサとは静電容量が異なる第２の変調用コンデンサを選択的に並列接続する第２の変調手段とを備え、
前記トランスポンダは、前記質問信号に対する応答信号の返信動作時において、前記第１の変調手段を動作させてインピーダンスを変化させると共に、前記修正命令信号に対する応答信号の返信動作時において、前記第２の変調手段を動作させた状態と前記第１及び第２の変調手段の双方を動作させた状態との間でインピーダンスを変化させることを特徴とする請求項１記載の送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナコイルを有した送受信手段と、そのアンテナコイルと電磁結合されるトランスポンダ用コイルを有したトランスポンダとの間で双方向通信を行うように構成した送受信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車においては、盗難に対するセキュリティの向上を図るために、イグニッションキーに対し、電気的な識別コードを記憶した電子キーとしての機能を付加すると共に、自動車側に、イグニッションキーがエンジン始動用のキー孔に差し込まれてＯＮ位置（或いはＡＣＣ位置）へ操作された状態で、そのキーから識別コードを読み取り、その読み取りコードが予め設定されている識別コードと一致したときのみ、イグニッションキーによるエンジン始動を許可するというイモビライザ機能を備えた送受信ＥＣＵを設ける構成とすることが行われている。
【０００３】
このような構成とする場合には、送受信ＥＣＵと、イグニッションキー側に設けたトランスポンダとの間で双方向通信を行うための送受信システムが用いられる。
【０００４】
具体的には、上記送受信システムは、送受信ＥＣＵ側に、キー孔の周りに配置されたアンテナコイルを設け、このアンテナコイルを通じて、トランスポンダ用の電源電力となる搬送波信号及びこの搬送信号に重畳させた質問信号を送信する機能を設定する。
【０００５】
また、イグニッションキー側のトランスポンダには、アンテナコイルと電磁結合されるトランスポンダ用コイル及び共振コンデンサから成る共振回路部と、この共振回路部との合成インピーダンスを変化させるための回路素子を有した変調回路と、前記搬送波信号を整流して電源電力を得る電源回路とを具備した送受信部を設け、上記変調回路の動作に応じた送受信部のインピーダンス変化状態を、前記送受信ＥＣＵ側において前記アンテナコイルを通じて検出することにより、イグニッションキー側に記憶された識別コードが、前記質問信号に対する応答信号としてトランスポンダから送受信ＥＣＵへ返信される構成とすることが行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
トランスポンダ用コイル及び共振コンデンサの回路定数は、これらにより構成される共振回路部の前記搬送波信号周波数に対する共振条件が成立する値に設定される。また、トランスポンダ側において送受信部のインピーダンスを変化させるための変調回路は、一般的に、前記共振回路部の共振コンデンサと並列に、変調用コンデンサ及びスイッチング素子の直列回路を接続し、そのスイッチング素子を前記応答信号に応じたモードでオンオフすることによって、送受信部のインピーダンスを変化させる構成とされる。
【０００７】
しかしながら、実際には、送受信部を構成するトランスポンダ用コイル、共振コンデンサ及び変調用コンデンサの回路定数のばらつきや、それらの回路定数の周囲温度変化に伴う変動などに起因して、送受信部のインピーダンス変化量を十分に確保できない状態が発生することが往々にしてある。そして、このような状態が発生した場合には、トランスポンダ側からの応答信号の返信が不可能となるため、送受信システム自体が機能を失うという大きな問題点が発生することになる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、質問信号をアンテナコイルを通じて送信する送受信手段と、上記アンテナコイルと電磁結合されるトランスポンダ用コイル及び共振コンデンサより成る共振回路部を含む送受信部を有し、その送受信部のインピーダンスを変化させることによって応答信号を返信する構成のトランスポンダとを設ける場合に、上記送受信部のインピーダンス変化量が、送受信手段側での応答信号の受信状態に応じて自動的に変更される構成とすることによって、上記のような問題点を解決することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、搬送波信号に重畳させた質問信号をアンテナコイルを通じて送信する送受信手段と、前記アンテナコイルと電磁結合されるトランスポンダ用コイル及び共振コンデンサから成る共振回路部を含む送受信部を有し、その送受信部のインピーダンスを変化させて前記搬送波信号を振幅変調することによって、前記質問信号に対する応答信号を前記送受信手段側へ返信するトランスポンダとを備えた送受信システムにおいて、
前記送受信手段を、前記アンテナコイルに対して前記トランスポンダ用コイルが電磁結合された状態で前記搬送波信号に重畳させた質問信号を送信すると共に、その送信後に前記応答信号を受信しなかった場合には、搬送波信号に重畳させた修正命令信号をアンテナコイルを通じて送信する構成とした上で、前記トランスポンダを、前記修正命令信号を受信したときには、前記送受信部のインピーダンス変化量を変更した状態にて応答信号の返信動作を実行する構成としたものである。
【００１０】
このような構成によれば、送受信手段側のアンテナコイルとトランスポンダ側のトランスポンダ用コイルとが電磁結合された状態で、送受信手段から搬送波信号に重畳した質問信号がアンテナコイルを通じて送信されると、その質問信号をトランスポンダ用コイルを通じて受信したトランスポンダは、送受信部のインピーダンスを変化させて前記搬送波信号を振幅変調することによって応答信号を返信する動作を行うようになる。
【００１１】
この場合、送受信手段は、上記質問信号の送信後にトランスポンダ側からの応答信号を受信しなかった場合には、搬送波信号に重畳させた修正命令信号をアンテナコイルを通じて送信するするようになる。このような修正命令信号をトランスポンダ用コイルを通じて受信したトランスポンダは、送受信部のインピーダンス変化量を変更した状態にて前記搬送波信号を振幅変調する動作を行うことによって、応答信号を返信する動作を再実行するようになる。
【００１２】
従って、送受信部を構成するトランスポンダ用コイル及び共振コンデンサなどの回路定数のばらつきや、周囲温度変化に伴う回路定数の変動などに起因して、送受信部のインピーダンス変化量を十分に確保できない状態が発生した場合、つまり、トランスポンダ側からの応答信号の返信が不可能な状態となった場合には、送受信部のインピーダンス変化量が、送受信手段側からの修正命令信号に基づいて自動的に変更されるようになるから、結果的に、送受信部による送信機能を常時において正常に維持できるようになる（請求項１）。
【００１３】
この場合、前記送受信部を、前記共振コンデンサに対し第１の変調用コンデンサを選択的に並列接続することによりインピーダンスを変化させる第１の変調手段と、前記共振コンデンサに対し前記第１の変調用コンデンサとは静電容量が異なる第２の変調用コンデンサを選択的に並列接続することによりインピーダンスを変化させる第２の変調手段とを備えた上で、前記トランスポンダを、前記質問信号に対する応答信号の返信動作時において、前記第１の変調手段を動作させると共に、前記修正命令信号に対する応答信号の返信動作時において、前記第２の変調手段を動作させる構成としても良いものである。
【００１４】
この構成によれば、トランスポンダは、送受信手段から質問信号が送信されたときには、送受信部に備えられた第１の変調手段により、共振コンデンサに対し第１の変調用コンデンサを選択的に並列接続する動作を行うことによって、当該送受信部のインピーダンスを変化させて応答信号を返信するようになるが、送受信手段から修正命令信号が送信されたときには、送受信部に備えられた第２の変調手段により、共振コンデンサに対し第２の変調用コンデンサを選択的に並列接続する動作を行うことによって、当該送受信部のインピーダンスを変化させて応答信号を返信するようになる。
【００１５】
この場合、上記第１及び第２の変調用コンデンサは、静電容量が互いに異なった状態とされているから、請求項１記載のシステムと同様に、トランスポンダが、送受信手段側からの修正命令信号を受信したときには、送受信部のインピーダンス変化量が自動的に変更されることになり、結果的に、送受信部による送信機能を常時において正常に維持できるようになる（請求項２）。
【００１６】
また、前記送受信部を、前記質問信号に対する応答信号の返信動作時において前記共振コンデンサに対し変調用コンデンサを選択的に並列接続することによりインピーダンスを変化させる変調手段と、前記共振コンデンサに対し補助コンデンサを選択的に並列接続する補正手段とを備えた上で、前記トランスポンダを、前記修正命令信号に対する応答信号の返信動作時においては、前記変調手段と共に前記補正手段を動作させることによって、前記送受信部のインピーダンス変化量を変更する構成としても良いものである。
【００１７】
この構成によれば、トランスポンダは、送受信手段から質問信号が送信されたときには、送受信部に備えられた変調手段により、共振コンデンサに対し変調用コンデンサを選択的に並列接続する動作を行うことによって、当該送受信部のインピーダンスを変化させて応答信号を返信するようになるが、送受信手段から修正命令信号が送信されたときには、送受信部に備えられた変調手段及び補正手段により、共振コンデンサに対し変調用コンデンサ及び補助コンデンサの双方を選択的に並列接続する動作を行うことによって、当該送受信部のインピーダンスを変化させて応答信号を返信するようになる。
【００１８】
従って、請求項１記載のシステムと同様に、トランスポンダが、送受信手段側からの修正命令信号を受信したときには、送受信部のインピーダンス変化量が自動的に変更されることになり、結果的に、送受信部による送信機能を常時において正常に維持できるようになる（請求項３）。
【００１９】
さらに、前記送受信部を、前記共振コンデンサに対し第１の変調用コンデンサを選択的に並列接続する第１の変調手段と、前記共振コンデンサに対し前記第１の変調用コンデンサとは静電容量が異なる第２の変調用コンデンサを選択的に並列接続する第２の変調手段とを備えた上で、前記トランスポンダを、前記質問信号に対する応答信号の返信動作時において、前記第１の変調手段を動作させてインピーダンスを変化させると共に、前記修正命令信号に対する応答信号の返信動作時において、前記第２の変調手段を動作させた状態と前記第１及び第２の変調手段の双方を動作させた状態との間でインピーダンスを変化させる構成とすることもできる。
【００２０】
この構成によれば、トランスポンダは、送受信手段から質問信号が送信されたときには、送受信部に備えられた第１の変調手段を動作させて、共振コンデンサに対し第１の変調用コンデンサを選択的に並列接続することによって、当該送受信部のインピーダンスを変化させて応答信号を返信するようになるが、送受信手段から修正命令信号が送信されたときには、送受信部に備えられた第２の変調手段を動作させた状態と第１及び第２の変調手段の双方を動作させた状態との間で当該送受信部のインピーダンスを変化させることによって、応答信号を返信するようになる。
【００２１】
従って、請求項１記載のシステムと同様に、トランスポンダが、送受信手段側からの修正命令信号を受信したときには、送受信部のインピーダンス変化量が自動的に変更されることになり、結果的に、送受信部による送信機能を常時において正常に維持できるようになる（請求項４）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車用の送受信システムに適用した第１実施例について図１〜図６を参照しながら説明する。
図１には、イグニッションキー（図２に符号１を付して示す）のキーグリップに内蔵されたトランスポンダ２の電気的構成が示されている。
【００２３】
この図１において、共振回路部３は、信号ラインＳＬとグランド端子との間に、トランスポンダ用コイル４及び共振コンデンサ５を並列接続して構成されており、その共振周波数は、自動車側に設けられた後述の送受信ＥＣＵ（図２に符号６を付して示す）から送信されてくる搬送波信号の周波数と一致するように設定される。
【００２４】
上記信号ラインＳＬに接続された電源回路７は、共振回路部３が受信した搬送波信号を整流平滑した出力をＣＰＵ８の電源端子ＶＤＤに与えるためのもので、整流用ダイオード７ａ、定電圧ダイオード７ｂ、平滑用コンデンサ７ｃ及び放電用抵抗７ｄを図示のように接続した構成となっている。
【００２５】
信号ラインＳＬに接続された検波回路９は、共振回路部３による受信信号中の有効信号成分をＣＰＵ８の入力ポートＱ１  に与えるためのもので、検波用ダイオード９ａ、コンデンサ９ｂ、抵抗９ｃ及び９ｄを図示のように接続した構成となっている。
【００２６】
リセット回路１０は、電源回路７の出力電圧レベルが所定レベル以上に上昇するまでの期間はＣＰＵ８のリセット端子Ｒにリセット信号を与え続けるというパワーオンリセット機能のためのもので、ダイオード１０ａ、コンデンサ１０ｂ及び抵抗１０ｃを図示のように接続した構成となっている。
【００２７】
ＣＰＵ８によりアクセスされるＥＥＰＲＯＭ１１には、対応するイグニッションキー１に固有の識別コードが予め記憶されている。また、ＣＲ回路１２は、ＣＰＵ８のクロック周波数を決定するために設けられている。
【００２８】
送受信部１３は、前記共振回路部３の他に、第１の変調手段としての主変調回路１４並びに第２の変調手段としての補助変調回路１５を備えた構成となっている。
【００２９】
この場合、主変調回路１４は、共振回路部３の共振コンデンサ５と並列に、第１の変調用コンデンサ１４ａとｎｐｎ型トランジスタ１４ｂのコレクタ・エミッタ間との直列回路を接続した構成となっており、上記トランジスタ１４ｂは、ＣＰＵ８により出力ポートＰ１  を通じてオンオフ制御されるようになっている。
【００３０】
また、補助変調回路１５は、共振回路部３の共振コンデンサ５と並列に、前記第１の変調用コンデンサ１４ａとは静電容量が異なる第２の変調用コンデンサ１５ａとｎｐｎ型トランジスタ１５ｂのコレクタ・エミッタ間との直列回路を接続した構成となっており、上記トランジスタ１５ｂは、ＣＰＵ８により出力ポートＰ２  を通じてオンオフ制御されるようになっている。
【００３１】
尚、本実施例では、共振コンデンサ５、第１の変調用コンデンサ１４ａ、第２の変調用コンデンサ１５ａの各静電容量の比を、例えば１：０．１：０．２に設定している。
【００３２】
しかして、ＣＰＵ８は、共振回路部３が送受信ＥＣＵ６（図２参照）からの搬送波信号を受信するのに応じて、電源回路７の出力により能動状態を呈するものであり、このような能動状態おいて、検波回路９を介した受信信号中に後述する質問信号が存在したときには、主変調回路１４を動作させることにより、ＥＥＰＲＯＭ１１に記憶されている識別コードを含む応答信号を共振回路部３を通じて送信（返信）する制御を行う。
【００３３】
この場合、ＣＰＵ８にあっては、主変調回路１４内のトランジスタ１４ｂのオンオフ制御により送受信部１３のインピーダンスを変化させて、受信した搬送波信号を上記応答信号に応じたモードで振幅変調するものであり、このような主変調回路１４による送受信部１３のインピーダンス変化状態を、送受信ＥＣＵ６側において検出することにより、上記応答信号が送受信ＥＣＵ６へ返信されるようになっている。
【００３４】
また、ＣＰＵ８は、上述のような能動状態において、検波回路９を介した受信信号中に後述する修正命令信号が存在したときには、主変調回路１４に代えて補助変調回路１５を動作させることにより、ＥＥＰＲＯＭ１１に記憶されている識別コードを含む応答信号を共振回路部３を通じて送信する制御を行う。
【００３５】
この場合、ＣＰＵ８にあっては、補助変調回路１５内のトランジスタ１５ｂのオンオフ制御により送受信部１３のインピーダンスを変化させて、受信した搬送波信号を上記応答信号に応じたモードで振幅変調するものであり、このような補助変調回路１５による送受信部１３のインピーダンス変化状態を、送受信ＥＣＵ６側において検出することにより、上記応答信号が送受信ＥＣＵ６へ返信されるようになっている。
尚、上記のように送信する応答信号に対しては、ＣＰＵ８のプログラムに基づいて任意のプロテクトやスクランブルをかけることができる。
【００３６】
図２には、システム全体の構成が機能ブロックの組み合わせにより摸式的に示されている。この図２において、自動車用のイグニッションキーシリンダ１６の周りには、アンテナコイル１７が配設されており、そのキーシリンダ１６に対しイグニッションキー１が差し込まれた状態では、当該アンテナコイル１７と、イグニッションキー１のキーグリップに内蔵された前記トランスポンダ用コイル４（図１参照）とが電磁結合される構成となっている。
【００３７】
送受信ＥＣＵ６は、本発明でいう送受信手段に相当するものであり、イグニッションキー１側のトランスポンダ２から受信した応答信号中の識別コードが予め設定されている識別コードと一致したときのみ、イグニッションキー１によるエンジン始動を許可するというイモビライザ機能を備えた構成となっている。
【００３８】
具体的には、この送受信ＥＣＵ６はＣＰＵ１８を中心に構成されており、当該ＣＰＵ１８に対しては、前記イグニッションキーシリンダ１６に対応して設けられた周知構成のＩＧスイッチ１６ａ及びキーリマインドスイッチ１９からのオン信号がスイッチインタフェース２０を介して入力されるようになっている。また、上記ＣＰＵ１８に対しては、アンテナコイル１７による受信信号が受信回路２１を介して入力される構成となっている。
【００３９】
ＣＰＵ１８は、アンテナコイル１７を通じた送信制御をパワーアンプ２２の出力により行うと共に、エンジン制御ＥＣＵ２３との間でシリアルインタフェース２４を通じて信号の授受を行う構成となっており、エンジン制御ＥＣＵ２３によるエンジン始動動作を選択的に禁止できる構成となっている。
【００４０】
さらに、ＣＰＵ１８は、ＥＥＰＲＯＭ２５との間でデータの授受を行う構成となっており、このＥＥＰＲＯＭ２５には、当該自動車用として用意されたイグニッションキー１側のＥＥＰＲＯＭ１１に記憶された識別コードと同一の識別コードが予め記憶されている。
【００４１】
上記ＣＰＵ１８は、以下のような制御を行う構成となっている。
即ち、ＣＰＵ１８は、キーリマインドスイッチ１９及びＩＧスイッチ１６ａからのオン信号を受けたとき、つまり、イグニッションキーシリンダ１６に対しイグニッションキー１が差し込まれてＯＮ位置へ操作されたとき（この状態ではアンテナコイル１７とイグニッションキー１側のトランスポンダ用コイル４とが電磁結合される）には、パワーアンプ２２を動作させることによって、アンテナコイル１７から所定周波数の搬送波信号及びこれに重畳させたパルス列状の質問信号を送信する。
【００４２】
このような信号送信が行われると、前述したように、イグニッションキー１側のトランスポンダ２にあっては、質問信号を受信するのに応じて主変調回路１４を動作させて、ＥＥＰＲＯＭ１１に記憶されている識別コードを含む応答信号を送受信部１３を通じて返信するようになる。
【００４３】
ＣＰＵ１８は、上記のように質問信号を送信した後に、イグニッションキー１側からの応答信号を受信したときには、その応答信号中の識別コードがＥＥＰＲＯＭ２５に記憶されている識別コードと一致するか否かを判断し、一致しない場合には、エンジン制御ＥＣＵ２３による自動車用エンジンの始動を禁止すると共に、パワーアンプ２２及びアンテナコイル１７を通じた搬送波信号の送信を停止する。
【００４４】
従って、ＩＧスイッチ１６ａが、識別コードが一致しない不適正なイグニッションキー１によってオンされた場合には、自動車用エンジンが始動されることがないから、盗難に対するセキュリティが向上するようになる。
【００４５】
一方、受信した識別コードがＥＥＰＲＯＭ２５に記憶されている識別コードと一致した場合には、エンジン制御ＥＣＵ２３による自動車用エンジンの始動を許可すると共に、エンジンが始動した後にパワーアンプ１１及びアンテナコイル１７を通じた搬送波信号の送信を停止する。
【００４６】
従って、識別コードが一致する適正なイグニッションキー１がイグニッションキーシリンダ１６に差し込まれた状態では、エンジン制御ＥＣＵ２３を通じた自動車用エンジンの始動が許可されることになる。
【００４７】
また、ＣＰＵ１８は、前述のような質問信号の送信後において、所定の待機時間が経過するまでの間にイグニッションキー１側からの応答信号を受信しなかった場合には、パワーアンプ２２を動作させることによって、アンテナコイル１７から所定周波数の搬送波信号及びこれに重畳させたパルス列状の修正命令信号を送信する。
【００４８】
このような信号送信が行われると、前述したように、イグニッションキー１側のトランスポンダ２にあっては、修正命令信号を受信するのに応じて補助変調回路１５を動作させて、ＥＥＰＲＯＭ１１に記憶されている識別コードを含む応答信号を送受信部１３を通じて返信する動作を再実行するようになる。
【００４９】
要するに上記した本実施例の構成によれば、以下に述べるような作用、効果が得られるようになる。
トランスポンダ２に設けられた送受信部１３部分、つまり、共振回路部３、主変調回路１４及び補助変調回路１５部分の構成を等価的に示すと図３のようになる。但し、この図３において、Ｌはトランスポンダ用コイル４のインダクタンス、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３は共振コンデンサ５、第１の変調用コンデンサ１４ａ及び第２の変調用コンデンサ１５ａの静電容量、ＳＷ１及びＳＷ２はトランジスタ１４ｂ及び１５ｂにより構成されたスイッチ要素を示している。この場合、上記静電容量Ｃ１、Ｃ２及びＣ３は、Ｃ１＞Ｃ３＞Ｃ２の関係（具体的には、前述したようにＣ１：Ｃ２：Ｃ３＝１：０．１：０．２の関係）にある。
【００５０】
トランスポンダ２の設計及び製造段階では、図４に示すように、静電容量Ｃ１は、主変調回路１４及び補助変調回路１５が動作していない状態での送受信部１３のインピーダンスＺ１（共振回路部３のインピーダンスに相当）が、送受信ＥＣＵ６から送信される搬送波信号の周波数に対して最大となる値（共振回路部３が並列共振状態となる値）に設定される。
【００５１】
このため、主変調回路１４の動作に応じてＳＷ１がオンされた状態、つまり、送受信部１３の静電容量がＣ１から（Ｃ１＋Ｃ２）に増えた状態では、上記搬送波信号に対する送受信部１３のインピーダンスＺ２（共振回路部３及び第１の変調用コンデンサ１４ａの合成インピーダンス）は、図４に示すように、前記インピーダンスＺ１より小さくなるものである。
【００５２】
従って、主変調回路１４内のトランジスタ１４ｂのオンオフ制御により送受信部１３のインピーダンスを変化させることができるものであり、これによりトランスポンダ２側から送受信ＥＣＵ６側へ応答信号を返信することができる。
【００５３】
ところが、実際の製品では、送受信部１３を構成するトランスポンダ用コイル４、共振コンデンサ５、第１の変調用コンデンサ１４ａの回路定数のばらつきや、それらの回路定数の周囲温度変化に伴う変動などに起因して、送受信部１３のインピーダンス変化量（Ｚ１−Ｚ２）を十分に確保できない状態が発生することがある。
【００５４】
つまり、主変調回路１４及び補助変調回路１５が動作していない状態での送受信部１３のインピーダンスがＺ１からＺ１′へ変化し、主変調回路１４が動作した状態での送受信部１３のインピーダンスがＺ２からＺ２′へ変化したときにおいては、例えば図５に示すように、それら変化後のインピーダンスＺ１′及びＺ２′が互いにほぼ等しくなる場合があり、このような場合には、主変調回路１４の動作に応じた応答信号の返信が不可能になる。
【００５５】
しかるに、本実施例では、送受信ＥＣＵ６側において、質問信号の送信後に所定の待機時間が経過するまでの間に応答信号を受信しなかった場合には、当該送受信ＥＣＵ６からトランスポンダ２に対し修正命令信号が送信される構成とする一方で、トランスポンダ２側において、上記修正命令信号を受信した場合には、主変調回路１４に代えて補助変調回路１５を動作させることにより、応答信号の再送信動作が行われる構成としている。
【００５６】
ここで、補助変調回路１５の動作に応じてＳＷ２がオンされた状態では、送受信部１３の静電容量がＣ１から（Ｃ１＋Ｃ３）に増えるようになるが、この場合には、静電容量Ｃ３及びＣ２がＣ３＞Ｃ２の関係（実施例ではＣ３＝２×Ｃ２の関係）にあるから、当該補助変調回路１５が動作した状態での送受信部１３のインピーダンスＺ３（共振回路部３及び第２の変調用コンデンサ１５ａの合成インピーダンス）を、図６に示すように、前記インピーダンスＺ１′より小さくできるようになる。
【００５７】
つまり、本実施例によれば、トランスポンダ２に設けられた送受信部１３を構成する素子の回路定数のばらつきや、それらの回路定数の周囲温度変化に伴う変動などに起因して、当該送受信部１３のインピーダンス変化量が、応答信号を送信し得る範囲から外れたときには、その送受信部１３のインピーダンス変化量が、送受信ＥＣＵ６側からの修正命令信号に基づいて自動的に変更されるものであり、これにより、送受信部１３を通じた応答信号の送信機能を常時において正常に維持できるようになる。
【００５８】
また、本実施例では、トランスポンダ２において応答信号を返信する場合には、トランジスタ１４ａ及び１５ａの一方のみをオンオフすれば良くて、そのスイッチングに要する電力（つまり応答信号の返信に必要な電力）を小さくできる利点がある。
【００５９】
図７には本発明の第２実施例が示されており、以下これについて前記第１実施例と異なる部分のみ説明する。
この第２実施例は、第１実施例における送受信部１３に代えて、共振回路部３、変調手段としての変調回路２６及び補正手段としての補正回路２７を有した送受信部１３′を設けたことに特徴を有する。
【００６０】
この場合、変調回路２６は、共振回路部３の共振コンデンサ５と並列に、変調用コンデンサ２６ａとｎｐｎ型トランジスタ２６ｂのコレクタ・エミッタ間との直列回路を接続した構成となっており、上記トランジスタ２６ｂは、ＣＰＵ８により出力ポートＰ１  を通じてオンオフ制御されるようになっている。
【００６１】
また、補正回路２７は、共振回路部３の共振コンデンサ５と並列に、補助コンデンサ２７ａとｎｐｎ型トランジスタ２７ｂのコレクタ・エミッタ間との直列回路を接続した構成となっており、上記トランジスタ２７ｂは、ＣＰＵ８により出力ポートＰ２  を通じてオンオフ制御されるようになっている。
【００６２】
尚、第２実施例では、共振コンデンサ５、変調用コンデンサ２６ａ、補助コンデンサ２７ａの各静電容量の比を、例えば１：０．１：０．１に設定している。つまり、変調用コンデンサ２６ａ、補助コンデンサ２７ａの静電容量は互いに等しい値に設定されている。
【００６３】
この第２実施例において、ＣＰＵ８は、送受信ＥＣＵ６（図２参照）からの搬送波信号の受信に伴い能動状態を呈した場合において、検波回路９を介した受信信号中に質問信号が存在したときには、変調回路２６を動作させることにより、ＥＥＰＲＯＭ１１に記憶されている識別コードを含む応答信号を共振回路部３を通じて送信（返信）する制御を行う。つまり、ＣＰＵ８は、変調回路２６内のトランジスタ２６ｂをオンオフ制御して送受信部１３′のインピーダンスを変化させることにより、応答信号の返信動作を行う。
【００６４】
また、ＣＰＵ８は、上述のような能動状態において、検波回路９を介した受信信号中に修正命令信号が存在したときには、変調回路２６と共に補正回路２７を動作させることにより、ＥＥＰＲＯＭ１１に記憶されている識別コードを含む応答信号を共振回路部３を通じて送信（返信）する制御を行う。つまり、ＣＰＵ８は、変調回路２６内のトランジスタ２６ｂ及び補正回路２７内のトランジスタ２７ｂを同時にオンオフ制御して送受信部１３′のインピーダンスを変化させることにより、応答信号の返信動作を行う。
【００６５】
従って、第２実施例においても、送受信部１３′を構成する素子の回路定数のばらつきや、それらの回路定数の周囲温度変化に伴う変動などに起因して、変調回路２６の動作に応じた送受信部１３′のインピーダンス変化量が、応答信号を送信し得る範囲から外れたときには、送受信ＥＣＵ６側からの修正命令信号に基づいて、変調回路２６及び補正回路２７が双方とも動作されることにより、送受信部１３′のインピーダンス変化量が自動的に変更されるものであり、これにより、送受信部１３′を通じた応答信号の送信機能を、前記第１実施例と同様に常時において正常に維持できるようになる。
【００６６】
図８〜図１２には、前記第１実施例と同様の効果を奏する本発明の第３実施例が示されており、以下これについて第１実施例と異なる部分のみ説明する。
この第３実施例は、図８に示すように、第１実施例における送受信部１３に代えて、共振回路部３、第１の変調手段としての第１変調回路２８及び第２の変調手段としての第２変調回路２９を有した送受信部１３″を設けたことに特徴を有する。
【００６７】
この場合、第１変調回路２８は、共振回路部３の共振コンデンサ５と並列に、第１の変調用コンデンサ２８ａとｎｐｎ型トランジスタ２８ｂのコレクタ・エミッタ間との直列回路を接続した構成となっており、上記トランジスタ２８ｂは、ＣＰＵ８により出力ポートＰ１  を通じてオンオフ制御されるようになっている。
【００６８】
また、第２変調回路２９は、共振回路部３の共振コンデンサ５と並列に、前記第１の変調手段とは静電容量が異なる第２の変調用コンデンサ２９ａとｎｐｎ型トランジスタ２９ｂのコレクタ・エミッタ間との直列回路を接続した構成となっており、上記トランジスタ２９ｂは、ＣＰＵ８により出力ポートＰ２  を通じてオンオフ制御されるようになっている。
【００６９】
この第３実施例において、ＣＰＵ８は、送受信ＥＣＵ６（図２参照）からの搬送波信号の受信に伴い能動状態を呈した場合において、検波回路９を介した受信信号中に質問信号が存在したときには、第１変調回路２８を動作させることにより、ＥＥＰＲＯＭ１１に記憶されている識別コードを含む応答信号を共振回路部３を通じて送信（返信）する制御を行う。つまり、ＣＰＵ８は、第１変調回路２８内のトランジスタ２８ｂをオンオフ制御して送受信部１３″のインピーダンスを変化させることにより、応答信号の返信動作を行う。
【００７０】
また、ＣＰＵ８は、上述のような能動状態において、修正命令信号を受信したときには、第２変調回路２９を動作させた状態と、第１変調回路２８及び第２変調回路２９の双方を動作させた状態との間で送受信部１３″のインピーダンスを変化させることにより、ＥＥＰＲＯＭ１１に記憶されている識別コードを含む応答信号を共振回路部３を通じて送信（返信）する制御を行う。
【００７１】
つまり、ＣＰＵ８は、第２変調回路２９内のトランジスタ２９ｂをオンオフ制御する状態と、当該トランジスタ２９ｂ及び第１変調回路２８内のトランジスタ２８ｂの双方を同時にオンオフ制御する状態として、送受信部１３″のインピーダンスを変化させることにより、応答信号の返信動作を行う。
【００７２】
この実施例の場合、上記送受信部１３″部分の構成を等価的に示すと図９のようになる。但し、この図９において、Ｌはトランスポンダ用コイル４のインダクタンス、Ｃ１、Ｃ２′及びＣ３′は共振コンデンサ５、第１の変調用コンデンサ２８ａ及び第２の変調用コンデンサ２９ａの静電容量、ＳＷ１′及びＳＷ２′はトランジスタ２８ｂ及び２９ｂにより構成されたスイッチ要素を示している。この場合、上記静電容量Ｃ１、Ｃ２′及びＣ３′は、Ｃ１＞Ｃ２′＞Ｃ３′の関係（具体的には、例えばＣ１：Ｃ２′：Ｃ３′＝１：０．２：０．１の関係）に設定される。
【００７３】
トランスポンダ２の設計及び製造段階では、図１０に示すように、静電容量Ｃ１は、第１変調回路２８及び第２変調回路２９が動作していない状態での送受信部１３″のインピーダンスＺ１（共振回路部３のインピーダンスに相当）が、送受信ＥＣＵ６から送信される搬送波信号の周波数に対して最大となる値（共振回路部３が並列共振状態となる値）に設定される。
【００７４】
このため、第１変調回路２８の動作に応じてＳＷ１′がオンされた状態、つまり、送受信部１３″の静電容量がＣ１から（Ｃ１＋Ｃ２′）に増えた状態では、上記搬送波信号に対する送受信部１３″のインピーダンスＺ２（共振回路部３及び第１の変調用コンデンサ２８ａの合成インピーダンス）は、図１０に示すように、前記インピーダンスＺ１より小さくなるものである。
【００７５】
この場合、各素子の回路定数のばらつきや、それらの回路定数の周囲温度変化に伴う変動などに起因して、第１変調回路２８及び第２変調回路２９が動作していない状態での送受信部１３″のインピーダンスがＺ１からＺ１′へ変化し、第１変調回路２８が動作した状態での送受信部１３″のインピーダンスがＺ２からＺ２′へ変化したときにおいては、例えば図１１に示すように、変化後のインピーダンスＺ１′及びＺ２′が互いにほぼ等しくなる場合があり、このような場合には、第２変調回路２８の動作に応じた応答信号の返信が不可能になる。
【００７６】
本実施例では、このような応答信号の返信が行われなかった場合において、送受信ＥＣＵ６側からに送信される修正命令信号を受信したときには、第２変調回路２９を動作させた状態と、第１変調回路２８及び第２変調回路２９の双方を動作させた状態との間で送受信部１３″のインピーダンスを変化させる構成となっている。
【００７７】
ここで、第２変調回路２９の動作に応じてＳＷ２′がオンされた状態では、送受信部１３″の静電容量が（Ｃ１＋Ｃ３′）、インピーダンスがＺ３となり、第１変調回路２８及び第２変調回路２９双方の動作に応じてＳＷ１′及びＳＷ２′が同時にオンされた状態では、送受信部１３″の静電容量が（Ｃ１＋Ｃ１′＋Ｃ３′）、インピーダンスがＺ４となるものであり、これにより、図１２に示すように、送受信部１３″のインピーダンス変化状態を確保できるようになる。特に、この場合には、上記インピーダンスＺ３を、送受信ＥＣＵ６から送信される搬送波信号の周波数に対して最大となる値に設定可能であるから、インピーダンス変化状態の確保を確実に行い得るようになる。
【００７８】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、以下に述べるような拡大或いは変形が可能である。
主変調回路１４、補助変調回路１５、変調回路２６、補正回路２７、第１変調回路２８、第２変調回路２９内のトランジスタ１４ｂ、１５ｂ、２６ｂ、２７ｂ２８ｂ、２９ｂの機能を、ＣＰＵ８内に設けたスイッチング素子（ＦＥＴ）により得る構成としても良い。送受信部１３、１３′、１３″の静電容量を変えることによりインピーダンスを変化させる構成としたが、リアクタンスを変えることによりインピーダンスを変化させる構成としても良い。
【００７９】
第１実施例では、トランスポンダ２が送受信ＥＣＵ６からの修正命令信号を受信したときに補助変調回路１５のみを動作させる構成としたが、主変調回路１４及び補助変調回路１５を同時に動作させても良い。また、送受信ＥＣＵ６側において、修正命令信号の送信後にトランスポンダ２からの応答信号を受信しなかったときに、当該送受信ＥＣＵ６から再修正命令信号を送信する構成とした上で、トランスポンダ２に対し、上記再修正命令信号を受信したときに主変調回路１４及び補助変調回路１４を同時に動作させることにより応答信号を送信する機能を付加する構成としても良い。また、自動車用の送受信システムに限らず、他の用途の送受信システムに広く適用することができる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば以上の説明によって明らかなように、質問信号をアンテナコイルを通じて送信する送受信手段と、上記アンテナコイルと電磁結合されるトランスポンダ用コイル及び共振コンデンサより成る共振回路部を含む送受信部を有し、その送受信部のインピーダンスを変化させることによって応答信号を返信する構成のトランスポンダとを設ける場合に、上記送受信部のインピーダンス変化量が、送受信手段側での応答信号の受信状態に応じて自動的に変更される構成としたから、トランスポンダ側に設けられた送受信部を構成するトランスポンダ用コイル及び共振コンデンサなどの回路定数がばらついたり、温度変化に伴う回路定数の変動があった場合でも、その送受信部による送信機能を正常に維持できるようになるという有益な効果を総するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すトランスポンダの電気的構成図
【図２】システム全体の構成を示す機能ブロック図
【図３】作用説明用の等価回路図
【図４】送受信部のインピーダンス特性曲線図その１
【図５】送受信部のインピーダンス特性曲線図その２
【図６】送受信部のインピーダンス特性曲線図その３
【図７】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図８】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【図９】図３相当図
【図１０】図４相当図
【図１１】図５相当図
【図１２】図６相当図
【符号の説明】
図面中、１はイグニッションキー、２はトランスポンダ、３は共振回路部、４はトランスポンダ用コイル、５は共振コンデンサ、６は送受信ＥＣＵ（送受信手段）、１３、１３′、１３″は送受信部、１４は主変調回路（第１の変調手段）、１４ａは第１の変調用コンデンサ、１５は補助変調回路（第２の変調手段）、１５ａは第２の変調用コンデンサ、１６はイグニッションキーシリンダ、１７はアンテナコイル、２３はエンジン制御ＥＣＵ（車両用負荷）、２６は変調回路（変調手段）、２６ａは変調用コンデンサ、２７は補正回路（補正手段）、２７ａは補助コンデンサ、２８は第１変調回路（第１の変調手段）、２８ａは第１の変調用コンデンサ、２９は第２変調回路（第２の変調手段）、２９ａは第２の変調用コンデンサを示す。
【図１】
0003634030.tif 000002
【図２】
0003634030.tif 000003
【図３】
0003634030.tif 000004
【図４】
0003634030.tif 000005
【図５】
0003634030.tif 000006
【図６】
0003634030.tif 000007
【図７】
0003634030.tif 000008
【図８】
0003634030.tif 000009
【図９】
0003634030.tif 000010
【図１０】
0003634030.tif 000011
【図１１】
0003634030.tif 000012
【図１２】
0003634030.tif 000013