(57)【要約】【課題】  入力される受信信号の周波数が変化しても、それに追従して固定周波数が変化させられ、一定周波数の中間周波数が発生させられるヘテロダイン受信機を提供する。【解決手段】  局部発振器４をＰＬＬ回路で構成し、電圧制御発振器４ｇの出力をリターンして比較分周器４ｃに入力するのではなく、ミキサ５が出力する中間周波数Ｆ３の信号を入力する。そして、受信信号が受信されていない状態では、ＰＬＬ回路のループではなく、参照電圧Ｖｒｅｆに基づいて電圧制御発振器４ｇを発振させ、受信信号が受信されたときには、ＰＬＬ回路のループによって電圧制御発振器４ｇを発振させるようにする。これにより、異なる周波数の信号が受信信号とされても、ミキサ５の出力する信号の中間周波数Ｆ３を短時間でロックアップさせ、予定の周波数（１０．７ＭＨｚ）となるようにすることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の周波数（Ｆ１）の受信信号を受信するアンテナ（１）と、
前記アンテナ（１）より入力された受信信号を帯域制限する第１のフィルタ手段（２）と、
前記帯域制限された信号を増幅する増幅手段（３）と、
固定周波数（Ｆ２）の信号を発振する発振手段（４）と、
前記局部発振手段（４）が発振する前記固定周波数に基づいて、前記増幅された信号を中間周波数（Ｆ３）の信号に変換するための中間周波数生成手段（５）と、
前記中間周波数の信号をさらに帯域制限する第２のフィルタ手段（６）と、
前記第２のバンドパスフィルタを通過した中間周波数の信号を復調データに復調する復調手段（７）とを備えたヘテロダイン受信機であって、
前記発振手段は、
基準周波数の信号を生成する基準周波数生成手段（４ａ、４ｂ）と、
前記中間周波数の信号に基づいて比較周波数の信号を生成する比較周波数生成手段（４ｃ、４ｈ）と、
前記基準周波数生成手段が生成する前記基準周波数の信号と前記比較周波数生成手段が生成する前記比較周波数の信号の位相を比較する位相比較手段（４ｄ）と、
前記位相比較手段の比較結果に基づいて、出力する電圧を変化させる電圧可変手段（４ｅ）と、
前記電圧可変手段の出力電圧に基づく発振により前記固定周波数（Ｆ２）の信号を生成する固定周波数生成手段（４ｆ、４ｇ）と、
前記中間周波数の信号に基づいて、前記アンテナに受信信号が受信されたか否かを検出する検波手段（４ｉ）と、
前記固定周波数生成手段に対して、前記電圧可変手段が出力する電圧を印加するか、もしくは、参照電圧（Ｖｒｅｆ）を印加するかを切り替えるスイッチ手段（４ｊ）とを備えており、
前記検波手段によって前記アンテナに受信信号が受信されたことが検出された場合には、前記スイッチ手段により前記固定周波数生成手段に対して前記電圧可変手段が出力する電圧が印加され、検出されていない場合には、前記スイッチ手段により前記固定周波数生成手段に対して前記参照電圧が印加されるようになっていることを特徴とするヘテロダイン受信機。
【請求項２】
前記復調方式を記憶した制御手段（９）が備えられていると共に、
前記固定周波数生成手段は、前記電圧可変手段の出力する電圧に応じた電圧を出力するローパスフィルタ（４ｆ）と、前記ローパスフィルタの出力に基づいて前記固定周波数の信号を出力する電圧制御発振器（４ｇ）とを備えて構成され、
前記制御手段は、前記ローパスフィルタの出力と該制御手段の記憶内容に基づいて、前記ローパスフィルタの出力に応じた復調方式を求めて、その復調方式を示す信号を前記復調手段に出力するようになっており、
前記復調手段は、該復調手段の復調方式を前記制御手段の出力が示す復調方式に切り替えるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のヘテロダイン受信機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のヘテロダイン受信機は車両に搭載される車両用ヘテロダイン受信機であり、
前記車両のイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示す信号を前記復調手段に入力する信号入力手段（８）が備えられており、
前記復調手段は、前記信号入力手段から入力される信号に基づいて、復調方式を切り替えるようになっていることを特徴とする車両用ヘテロダイン受信機。
【請求項４】
前記ヘテロダイン受信機が前記車両に備えられるタイヤ空気圧検出システムと前記車両に備えられるリモートキーエントリシステムもしくはスマートキーシステムの受信機として適用される場合において、
前記復調手段は、前記信号入力手段からの信号が前記イグニッションスイッチがＯＮされていることを示していたときには、前記タイヤ空気圧検出システム用の復調方式に切り替え、前記信号入力手段からの信号が前記イグニッションスイッチがＯＦＦされていることを示していたときには、前記リモートキーエントリシステムもしくはスマートキーシステムの復調方式に切り替えるようになっていることを特徴とする請求項３に記載の車両用ヘテロダイン受信機。
【請求項５】
請求項１または２に記載のヘテロダイン受信機は車両に搭載される車両用ヘテロダイン受信機であり、
前記車両が走行しているか否かを示す信号を前記復調手段に入力する信号入力手段（８）が備えられており、
前記復調手段は、前記信号入力手段から入力される信号に基づいて、復調方式を切り替えるようになっていることを特徴とする車両用ヘテロダイン受信機。
【請求項６】
前記ヘテロダイン受信機が前記車両に備えられるタイヤ空気圧検出システムと前記車両に備えられるリモートキーエントリシステムもしくはスマートキーシステムの受信機として適用される場合において、
前記復調手段は、前記信号入力手段からの信号が前記車両が走行中であることを示していたときには、前記タイヤ空気圧検出システム用の復調方式に切り替え、前記信号入力手段からの信号が前記車両が非走行中であることを示していたときには、前記リモートキーエントリシステムもしくはスマートキーシステムの復調方式に切り替えるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の車両用ヘテロダイン受信機。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載のヘテロダイン受信機と該ヘテロダイン受信機に向けて送信データを送る送信機とを備えた通信システムにおいて、
前記送信機は、前記送信データに無効データで埋め尽くしたプリアンブル部を設け、前記スイッチ手段の切り替え時に前記固定周波数がロックアップするまでの時間は、前記プリアンブル部を送信するようになっていることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信周波数を一度中間周波数に変換するヘテロダイン方式を採用したヘテロダイン受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、受信機として、受信周波数を一度中間周波数に変換するヘテロダイン方式を採用したヘテロダイン受信機が一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。このヘテロダイン受信機の例を図５および図６に示す。
【０００３】
図５に示されるヘテロダイン受信機は、所望の周波数Ｆ１の入力信号を受信するアンテナ１０１と、アンテナ１０１より入力された入力信号を帯域制限するバンドパスフィルタ （ＢＰＦ）１０２と、帯域制限された信号を増幅する低ノイズの増幅器（ＬＮＡ）１０３と、増幅された信号を中間周波数信号に変換するための固定周波数Ｆ２の信号を発振する局部発振器１０４およびミキサ１０５と、中間周波数Ｆ３の信号をさらに帯域制限するバンドパスフィルタ１０６と、バンドパスフィルタ１０６を通過した中間周波数Ｆ３の信号を復調データに復調する復調器１０７とを備えた構成となっている。
【０００４】
このヘテロダイン受信機では、アンテナ１０１より入力された受信信号はバンドパスフィルタ１０２によって帯域制限されたのち、増幅器１０３で増幅される。そして、ミキサ１０５により、増幅後の受信信号と局部発振器１０４が発振した固定周波数の信号が混合（乗算）され、中間周波数信号に変換される。そして、バンドパスフィルタ１０６を通過した中間周波数信号が復調器１０７によって復調され、復調データが得られるようになっている。
【０００５】
このようなヘテロダイン受信機では、局部発振器１０４として例えば６０ＭＨｚ程度の周波数の信号を発生させる水晶を５逓倍回路にて構成している。これにより、局部発振器１０４で合計３０４．３ＭＨｚの固定周波数Ｆ２を形成し、アンテナ１０１で受信される入力信号の周波数Ｆ１（例えば３１５ＭＨｚ程度）に対して、所定周波数（例えば１０．７ＭＨｚ）の差が生じるようにし、ミキサ１０５にて中間周波数Ｆ３の信号が形成されるようにしている。
【０００６】
しかしながら、このヘテロダイン受信機は、５逓倍するために周波数公差も５倍となり、その水晶が発生させる信号の周波数にバラツキがあるために中間周波数Ｆ３にバラツキが生じることなどの問題がある。この問題を解決したものが図６に示されるヘテロダイン受信機である。
【０００７】
図６に示されるヘテロダイン受信機は、図５に示されるものに対して、局部発振器１０４をＰＰＬ（Phase  Locked  Loop）回路で構成したものである。
【０００８】
具体的には、局部発振器１０４は、水晶発振器１０４ａ、基準分周器１０４ｂ、比較分周器１０４ｃ、位相比較器（ＰＤ）１０４ｄ、チャージポンプ（ＣＰ）１０４ｅ、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０４ｆおよび電圧制御発振器（ＶＣＯ）１０４ｇを備えた構成となっている。
【０００９】
水晶発振器１０４ａで出力された所定周波数の信号が基準分周器１０４ｂで分周され、電圧制御発振器１０４ｇで出力された固定周波数Ｆ２の信号も比較分周器１０４ｃで分周される。このように分周された信号の各周波数が位相比較器１０４ｄによって比較され、その位相差、つまり周波数の差に応じた信号が位相比較器１０４ｄから出力される。これにより、例えばＰＮＰトランジスタとＮＰＮトランジスタとが直列接続されて構成されたチャージポンプ１０４ｅにおけるＰＮＰトランジスタとＮＰＮトランジスタの接続点の電位が適宜調整される。そして、例えばその接続点に直列接続した抵抗およびコンデンサで構成されるローパスフィルタ１０４ｆにおけるコンデンサの充電電圧が調整され、電圧制御発振器１０４ｇの発生させる信号の固定周波数Ｆ２が調整されるようになっている。
【００１０】
このようにして、電圧制御発振器１０４ｇが発生させる信号の固定周波数Ｆ２が調整される。このとき、水晶発振器１０４ａには例えば４ＭＨｚの周波数の信号を発生させる比較的低周波数の水晶が用いられ、この水晶の製造誤差が±１０ｐｐｍ程度となることから、電圧制御発振器１０４が発生させる信号の周波数のバラツキもその製造誤差内に収まるようになっている。
【００１１】
このため、比較的低周波数の信号を発生させる１つの水晶だけで、高い精度の固定周波数Ｆ２の信号を発生させることが可能となる。
【特許文献１】特開２０００−２８６７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
近年では、例えば、タイヤ空気圧検出装置やリモートキーエントリシステム、スマートキーに代表されるように、電波を用いたワイヤレス機器が車両に多く搭載されるようになっている。ところが、各システムそれぞれで使用する周波数も変調方式もばらばらであるため、システムごとに受信機が必要になっている。
【００１３】
このような受信機を１つにするためには、各システムで使用する周波数を同一にすれば良いと考えられる。しかしながら、各システムの製造メーカが異なるなど、周波数を統一するのは困難である。
【００１４】
そこで、本発明者らは、上述した図６に示すＰＬＬ回路で局部発振器１０４を構成した受信機を用いて、各システムで用いられる周波数の信号を受信できるようにすることについて検討してみた。
【００１５】
ところが、入力される周波数が変化した場合、それに追従して局部発振器１０４が発生させる信号の固定周波数を変化させることができず、ミキサ１０５が発生させる中間周波数Ｆ３が一定周波数とならず、感度劣化を生じてしまうということが判った。
【００１６】
本発明は上記点に鑑みて、入力される受信信号の周波数が変化しても、それに追従して固定周波数が変化させられ、一定周波数の中間周波数が発生させられるヘテロダイン受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、発振手段（４）は、中間周波数の信号に基づいて、アンテナに受信信号が受信されたか否かを検出する検波手段（４ｉ）と、固定周波数生成手段に対して、電圧可変手段が出力する電圧を印加するか、もしくは、参照電圧（Ｖｒｅｆ）を印加するかを切り替えるスイッチ手段（４ｊ）とを備えており、検波手段によってアンテナに受信信号が受信されたことが検出された場合には、スイッチ手段により固定周波数生成手段に対して電圧可変手段が出力する電圧が印加され、検出されていない場合には、スイッチ手段により固定周波数生成手段に対して参照電圧が印加されるようになっていることを特徴としている。
【００１８】
このように、固定周波数生成手段（４ｆ、４ｇ）の出力をリターンして比較周波数生成手段（４ｃ）に入力するのではなく、中間周波数生成手段（５）が出力する中間周波数（Ｆ３）の信号を入力するようにしている。そして、受信信号が受信されていない状態では、ＰＬＬ回路のループではなく、参照電圧（Ｖｒｅｆ）に基づいて固定周波数生成手段を発振させ、受信信号が受信されたときには、ＰＬＬ回路のループによって固定周波数生成手段を発振させるようにしている。
【００１９】
これにより、異なる周波数の信号が受信信号とされても、中間周波数生成手段の出力する信号の中間周波数を短時間でロックアップさせ、予定の周波数となるようにすることができる。したがって、入力される受信信号の周波数が変化しても、それに追従して固定周波数が変化させられ、一定周波数の中間周波数が発生させられるヘテロダイン受信機とすることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明では、復調方式を記憶した制御手段（９）を備え、制御手段は、固定周波数生成手段に備えられるローパスフィルタ（４ｆ）の出力と該制御手段の記憶内容に基づいて、ローパスフィルタの出力に応じた復調方式を求めて、その復調方式を示す信号を復調手段に出力するようになっており、復調手段は、該復調手段の復調方式を制御手段の出力が示す復調方式に切り替えることを特徴としている。
【００２１】
ＰＬＬ回路のロック電位、すなわちローパスフィルタの出力が受信信号の周波数（Ｆ１）によって変化することから、このロック電位をモニタリングすれば、受信信号の周波数が判る。したがって、制御手段に、予め各システムの受信周波数と復調方式を記憶させておき、ローパスフィルタの出力に基づいて受信信号の周波数を求め、その周波数に基づいて復調手段の復調方式を切り替えることが可能となる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のヘテロダイン受信機が車両に搭載される車両用ヘテロダイン受信機である場合において、車両のイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示す信号を復調手段に入力する信号入力手段（８）が備えられており、復調手段は、信号入力手段から入力される信号に基づいて、復調方式を切り替えるようになっていることを特徴としている。また、請求項５に記載の発明は、車両が走行しているか否かを示す信号を復調手段に入力する信号入力手段（８）が備えられており、復調手段は、信号入力手段から入力される信号に基づいて、復調方式を切り替えるようになっていることを特徴している。
【００２３】
これらに示されるように、イグニッションのＯＮ／ＯＦＦを示す信号、もしくは、車両が走行しているか否かを示す信号に基づいて、復調手段の復調方式を切り替えるようにすることもできる。
【００２４】
例えば、請求項４に示されるように、ヘテロダイン受信機が車両に備えられるタイヤ空気圧検出システムと車両に備えられるリモートキーエントリシステムもしくはスマートキーシステムの受信機として適用される場合において、復調手段は、信号入力手段からの信号がイグニッションスイッチがＯＮされていることを示していたときには、タイヤ空気圧検出システム用の復調方式に切り替え、信号入力手段からの信号がイグニッションスイッチがＯＦＦされていることを示していたときには、リモートキーエントリシステムもしくはスマートキーシステムの復調方式に切り替えることができる。
【００２５】
また、請求項６に示されるように、復調手段は、信号入力手段からの信号が車両が走行中であることを示していたときには、タイヤ空気圧検出システム用の復調方式に切り替え、信号入力手段からの信号が車両が非走行中であることを示していたときには、リモートキーエントリシステムもしくはスマートキーシステムの復調方式に切り替えることもできる。
【００２６】
請求項７に記載の発明では、ヘテロダイン受信機と該ヘテロダイン受信機に向けて送信データを送る送信機とを備えた通信システムにおいて、送信機は、送信データに無効データで埋め尽くしたプリアンブル部を設け、スイッチ手段の切り替え時に固定周波数がロックアップするまでの時間は、プリアンブル部を送信するようになっていることを特徴としている。
【００２７】
このように、ロックアップするまでの時間（ロックアップタイムＴＬ）が経過するまでの期間を見込んで、送信データに無効データで埋め尽くされたプリアンブル部を設けている。このようにすれば、ロックアップタイムＴＬの期間中にはプリアンブル部のみが受信されることになり、実際に必要とされるデータはロックアップ完了後に受信されることになる。これにより、必要とされるデータが確実に復調されるようにすることができる。
【００２８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態を適用したヘテロダイン受信機のブロック構成を図１に示す。このヘテロダイン受信機は、例えば車両におけるタイヤ空気圧検出装置の車体側に取り付けられる受信機などに適用される。以下、この図に基づいて本実施形態のヘテロダイン受信機の構造について説明する。
【００３１】
図１に示されるように、ヘテロダイン受信機には、所望の周波数Ｆ１の入力信号を受信するアンテナ１と、アンテナ１より入力された入力信号を帯域制限するバンドパスフィルタ２と、帯域制限された信号を増幅する低ノイズの増幅器３と、増幅された信号を中間周波数信号に変換するための固定周波数Ｆ２の信号を発振する局部発振器４およびミキサ５と、中間周波数Ｆ３の信号をさらに帯域制限するバンドパスフィルタ６と、バンドパスフィルタ６を通過した中間周波数Ｆ３の信号を復調データに復調する復調器７とを備えた構成となっている。
【００３２】
これらのうち、アンテナ１、両バンドパスフィルタ２、６、ミキサ５および復調器７に関しては、図５および図６で示した従来と同様のものである。
【００３３】
局部発振器４は、ＰＰＬ回路で構成したものであり、水晶発振器４ａ、基準分周器４ｂ、比較分周器４ｃ、位相比較器４ｄ、チャージポンプ４ｅ、ローパスフィルタ４ｆおよび電圧制御発振器４ｇに加え、増幅器４ｈ、検波器４ｉおよびスイッチ４ｊを備えた構成となっている。
【００３４】
水晶発振器４ａは、基準となる所定周波数の信号を出力する水晶で構成されるものである。例えば、本実施形態のヘテロダイン受信機がタイヤ空気圧検出装置の受信機に適用されるものである場合には、水晶発振器４ａとして、４ＭＨｚの周波数の信号を出力するようになっている。
【００３５】
基準分周器４ｂは、水晶発振器４ａが出力する所定周波数の信号の分周を行うもので、例えば、図中に示されるように所定周波数を１／Ｒに分周する。これにより、例えば、２５ｋＨｚ程度の周波数の信号、つまり基準周波数の信号が得られるようになっている。ここで示した水晶発振器４ａおよび基準分周器４ｂが、基準周波数の信号を生成する基準周波数生成手段に相当する。
【００３６】
比較分周器４ｃは、増幅器４ｈを通じて入力される中間周波数Ｆ３の信号の分周を行うもので、例えば、図中に示されるように中間周波数Ｆ３を１／Ｖに分周する。つまり、電圧制御発振器４ｇの出力がリターンされて比較分周器４に入力されるのではなく、中間周波数Ｆ３の信号が入力されるようになっている。これにより、例えば、中間周波数Ｆ３が基準分周器４ｂの出力する信号の周波数と同等程度に分周され、比較周波数の生成が生成さるようになっている。この比較分周器４ｃが、比較周波数の信号を生成する比較周波数生成手段に相当する。
【００３７】
位相比較器４ｄは、基準分周器４ｂと比較分周器４ｃそれぞれの信号の位相の差、つまり周波数の差を検出し、それに応じた出力を発生させるものである。この位相比較器４ｄが、位相比較手段に相当するものである。
【００３８】
チャージポンプ４ｅは、位相比較器４ｄの出力に基づいて駆動されるもので、ローパスフィルタ４ｆの出力電圧を調整するためのものである。例えば、チャージポンプ４ｅは、所定電圧を発生させる電源とグランドとの間に、ＰＮＰトランジスタとＮＰＮトランジスタとを直列接続した構成とされ、ＰＮＰトランジスタとＮＰＮトランジスタとの接続点の電圧をローパスフィルタ４ｆに印加するようになっている。そして、ＰＮＰトランジスタとＮＰＮトランジスタそれぞれのＯＮ／ＯＦＦが位相比較器４ｄの出力によって制御される。これにより、ＰＮＰトランジスタがＯＮしてＮＰＮトランジスタがＯＦＦの時にはローパスフィルタ４ｆに対して電源電位が印加され、ＰＮＰトランジスタがＯＦＦしてＮＰＮトランジスタがＯＮの時にはローパスフィルタ４ｆに対してグランド電位が印加されるようになっている。このチャージポンプ４ｅが、位相比較器４ｄの比較結果に基づいて出力する電圧を変化させる電圧可変手段に相当する。
【００３９】
ローパスフィルタ４ｆは、入力電圧に応じた出力電圧を出力するようになっている。例えば、ローパスフィルタ４ｆは、抵抗およびコンデンサが直列接続されて構成され、入力電圧に応じてコンデンサが充電されるようになっており、抵抗とコンデンサとの接続点の電位が出力電圧として出力されるようになっている。
【００４０】
電圧制御発振器４ｇは、ローパスフィルタ４ｆの出力電圧に応じた周波数の信号を出力するものである。この電圧制御発振器４ｇは、例えばＬＣ発振回路によって構成され、本実施形態に示すようにヘテロダイン受信機がタイヤ空気圧検出装置の受信機として適用されるものであった場合には、３０４．３ＭＨｚの固定周波数の信号Ｆ２を出力するようになっている。ここで示したローパスフィルタ４ｆおよび電圧制御発振器４ｇが、固定周波数生成手段に相当する。
【００４１】
増幅器４ｈは、中間周波数Ｆ３の信号を増幅して、比較分周器４ｃおよび検波器４ｉに出力するものである。
【００４２】
検波器４ｉは、増幅後の中間周波数Ｆ３の信号に基づいて受信信号が受信されたか否かを判定し、その判定結果に応じてスイッチ４ｊのＯＮ／ＯＦＦの制御信号を出力するものである。具体的には、検波器４ｉには、増幅器４ｈを通じて、ミキサ４ｄにて混合された増幅後の受信信号と固定周波数Ｆ２の信号が入力されるようになっている。したがって、受信信号が受信され、中間周波数Ｆ３がミキサ４ｄから増幅後の受信信号と固定周波数Ｆ２との差分に相当する周波数程度であった場合には、検波器４ｉは受信信号が受信されたものとしてスイッチ４ｊをＯＮさせるための信号を出力し、その差分に相当する周波数程度でなかった場合には、検波器４には受信信号が受信されていないものとしてスイッチ４ｊをＯＮさせるための信号を出力しない、もしくは、スイッチ４ｊをＯＦＦするための信号を出力するようになっている。この検波器４ｉが検波手段に相当する。
【００４３】
スイッチ４ｊは、固定接点がローパスフィルタ４ｆに接続され、第１の可動接点には参照電圧Ｖｒｅｆが印加され、第２の可動接点にはチャージポンプ４ｅの出力電圧が印加されるようになっている。そして、検波器４ｉの制御信号に基づいてスイッチ４ｊが駆動されて第１の可動接点に投入されたときにはローパスフィルタ４ｆに参照電圧Ｖｒｅｆが印加され、第２の可動接点に投入されたときにはローパスフィルタ４ｆにチャージポンプ４ｅの出力電圧が印加されるようになっている。このスイッチ４ｊがスイッチ手段に相当する。
【００４４】
以上のように構成されるヘテロダイン受信機の作動について説明する。
【００４５】
まず、アンテナ１に受信信号が受信される前には、スイッチ４ｊは第１の可動接点側に投入されており、ローパスフィルタ４ｆは参照電圧Ｖｒｅｆに応じた出力電圧を発生させた状態となっている。
【００４６】
この状態においては、電圧制御発振器４ｇが参照電圧Ｖｒｅｆに応じたローパスフィルタ４ｆの出力電圧に基づいて発振し、電圧制御発振器４ｇから第１の周波数の信号が出力される。つまり、ＰＬＬ回路を開ループにした状態としておき、参照電圧Ｖｒｅｆに基づいて電圧制御発振器４ｇの発振が行われる。この場合、第１の周波数が固有周波数Ｆ２になる。例えば、このときの固有周波数Ｆ２は３０４．３ＭＨｚ±αＨｚとされる。
【００４７】
続いて、アンテナ１に受信信号が受信されると、受信信号がバンドパスフィルタ２を通ったのち、増幅器３にて増幅される。そして、ミキサ５にて固有周波数Ｆ２の信号と増幅後の受信信号の周波数Ｆ１の信号とが混合された中間周波数Ｆ３の信号とされ、増幅器４ｈを通じて検波器４ｉに入力される。例えば、３１５ＭＨｚ±αＨｚの周波数Ｆ１の受信信号が入力信号として入力されると、３０４.３±αＭＨｚの固有周波数Ｆ２の信号と混合され、１０．７ＭＨｚ±αＭＨｚの中間周波数Ｆ３の信号となる。中間周波数Ｆ３がこの帯域であった場合、検波器４ｉにて受信信号が受信されたものと判定され、スイッチ４ｊをＯＮさせるための制御信号が出力される。
【００４８】
これにより、スイッチ４ｊが第２の可動接点側に投入され、ＰＬＬ回路のループによってローパスフィルタ４ｆの出力電圧が調整され、電圧制御発振器４ｇからＰＬＬ回路のループによる周波数を固定周波数Ｆ２とした信号が出力される。したがって、受信信号が受信されたときにはＰＬＬ回路のループによる固定周波数Ｆ２の信号と所望の周波数Ｆ１の受信信号との混合によって中間周波数Ｆ３の信号が形成され、バンドパスフィルタ６および復調器７を通じて復調データが生成されるようになっている。
【００４９】
つまり、通常の受信信号が無い状態では、ＰＬＬ回路を閉ループにすると、電圧制御発振器４ｇの発振周波数が発振レンジの上限または下限等で固定されるため、いざ受信信号が入力されても中間周波数Ｆ３が検波器４ｉの帯域に入らず、スイッチ４ｊがＰＬＬ閉ループ側へ切り換わらない可能性がある。
【００５０】
しかしながら、本実施形態では、受信信号が受信されていないときにはＰＬＬ回路を開ループとしておき、受信信号が受信されたときにＰＬＬ回路のループによって電圧制御発振器４ｇの発振が行われるようにしている。このため、上記のような効果を得ることができるのである。なお、これを好適に実現するために、参照電圧Ｖｒｅｆは、受信信号が最初に通されるバンドパスフィルタ２の帯域の中間の周波数が入ったときに、ミキサ５の出力として規定される中間周波数Ｆ３にできるだけ近い値となるように設定されるのが好ましい。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態では、局部発振器４をＰＬＬ回路で構成し、電圧制御発振器４ｇの出力をリターンして比較分周器４ｃに入力するのではなく、ミキサ５が出力する中間周波数Ｆ３の信号を入力するようにしている。そして、受信信号が受信されていない状態では、ＰＬＬ回路のループではなく、参照電圧Ｖｒｅｆに基づいて電圧制御発振器４ｇを発振させ、受信信号が受信されたときには、ＰＬＬ回路のループによって電圧制御発振器４ｇを発振させるようにしている。
【００５２】
これにより、異なる周波数の信号が受信信号とされても、ミキサ５の出力する信号の中間周波数Ｆ３を短時間でロックアップさせ、予定の周波数（１０．７ＭＨｚ）となるようにすることができる。
【００５３】
したがって、入力される受信信号の周波数が変化しても、それに追従して固定周波数が変化させられ、一定周波数の中間周波数が発生させられるヘテロダイン受信機とすることができる。
【００５４】
なお、本実施形態のヘテロダイン受信機においては、受信開始時にＰＬＬ回路がはじめて閉ループとなるため、所望の周波数にロックアップするまでに、ある一定時間が必要となり、ロックアップするまでは本来の受信感度が得られない可能性がある。このため、本実施形態のヘテロダイン受信機を備える送信システムでは、送信機側の送信データを以下のようにするのが好ましい。
【００５５】
図２は、送信機側の送信データとスイッチ４ｊの動作（ＳＷ動作）、および、電圧制御発振器４ｇの出力する信号の固定周波数Ｆ２のタイミングチャートを示したものである。
【００５６】
この図に示されるように、送信データを示した電波の周波数がｆ０であったとすると、スイッチ４ｊが駆動され、その後、ローパスフィルタ４ｆにチャージポンプ４ｅの出力電圧が印加される。これにより、電圧制御発振器４ｇの出力する信号の固定周波数Ｆ２は参照電圧Ｖｒｅｆに基づく周波数ｆｒからチャージポンプ４ｅの出力電圧に基づく周波数ｆ０に変化しようとする。そして、ロックアップタイムＴＬが経過すると、電圧制御発振器４ｇの出力する信号の固定周波数Ｆ２は周波数ｆ０に落ち着く。このときの固定周波数Ｆ２の変動はローパスフィルタ４ｆの設定値に基づくダンピングファクタやループゲイン等によって決定されるが、基本的に、このロックアップタイムＴＬの最中は固定周波数Ｆ２が周波数ｆ０に安定しない。
【００５７】
したがって、このロックアップタイムＴＬが経過するまでの最大期間を見込んで、送信データに無効データ（ダミーデータ）で埋め尽くされたプリアンブル部を設け、そのプリアンブル部のデータ長（データ送信時間）がロックアップタイムＴＬ以上となるようにする。このようにすれば、ロックアップタイムＴＬの期間中にはプリアンブル部のみが受信されることになり、実際に必要とされるデータはロックアップ完了後に受信されることになる。これにより、必要とされるデータが確実に復調されるようにすることができる。
【００５８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図２は、本発明の第２実施形態におけるヘテロダイン受信機のブロック構成を示したものである。本実施形態のヘテロダイン受信機の基本構成は第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００５９】
本実施形態では、復調器７に車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）のＯＮ／ＯＦＦを示す信号又は車両が走行しているか否かを示す信号（例えば車速信号）が信号入力部８から入力されるようになっている。復調器７の復調方式は、ヘテロダイン受信機が適用されるシステムに応じて異なる。例えば、上記第１実施形態で説明したようなタイヤ空気圧検出システムの受信機として用いる場合と、その他のシステム、例えばリモートキーエントリシステムやスマートキーの受信機として用いる場合とで、あるシステムではＦＭ方式、あるシステムではＡＭ方式というように異なる。
【００６０】
また、タイヤ空気圧検出装置は車両におけるイグニッションスイッチがＯＮしたときや車両走行中に使用できればよく、リモートキーエントリシステムやスマートキーでは、基本的にイグニッションスイッチがＯＦＦのときや車両が非走行中に使用できればよい。
【００６１】
このため、本実施形態に示されるように、車両のイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示す信号又は車両が走行しているか否かを示す車速信号が復調器７に入力されるようにすることで、復調器７は使用されるシステムに応じた復調方式に切り替えることが可能となる。
【００６２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図３は、本発明の第３実施形態におけるヘテロダイン受信機のブロック構成を示したものである。本実施形態のヘテロダイン受信機の基本構成も第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００６３】
本実施形態のヘテロダイン受信機には、マイクロコンピュータ９が備えられており、このマイクロコンピュータ９に復調データおよびローパスフィルタ４ｆの出力電圧のアナログ値がデジタル変換されて入力されるようになっていると共に、これらに基づいてマイクロコンピュータ９が出力する信号が復調器７に入力されるようになっている。
【００６４】
ＰＬＬ回路のロック電位、すなわちローパスフィルタ４ｆの出力が受信信号の周波数Ｆ１によって変化することから、このロック電位をモニタリングすれば、受信信号の周波数Ｆ１が判る。したがって、マイクロコンピュータ９に、予め各システムの使用周波数を記憶させておき、ローパスフィルタ４ｆの出力に基づいて受信信号の周波数Ｆ１を求め、その周波数Ｆ１に基づいて復調器７の復調方式を切り替えることが可能となる。
【００６５】
なお、変調レートがシステムによって別々であっても、マイクロコンピュータ９自身は既に今受信しているシステムが判っているため、変調レートをマイクロコンピュータ９に予め記憶させるようにしておけば、より最適な受信を行うことが可能となる。
【００６６】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、送信機の送信データにプリアンブル部を設ける手法について説明したが、第２、第３実施形態に対しても同様の手法をとることが可能である。
【００６７】
上記実施形態では、本発明が適用されるヘテロダイン受信機の基本構成を示しているが、上記各実施形態の基本構成に対して、その他、ヘテロダイン受信機として一般的に知られている構成を付加しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるヘテロダイン受信機のブロック構成を示す図である。
【図２】送信機側の送信データとスイッチ４ｊの動作、および、電圧制御発振器４ｇの出力する信号の固定周波数Ｆ２のタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態におけるヘテロダイン受信機のブロック構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態におけるヘテロダイン受信機のブロック構成を示す図である。
【図５】従来のヘテロダイン受信機のブロック構成を示す図である。
【図６】従来のヘテロダイン受信機のブロック構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…アンテナ、２…バンドパスフィルタ（第１のフィルタ手段）、
３…増幅器（増幅手段）、４…局部発振器（発振手段）、４ａ…水晶発振器、
４ｂ…基準分周器、４ｃ…比較分周器、４ｄ…位相比較器、
４ｅ…ローパスフィルタ、４ｇ…電圧制御発振器、４ｈ…増幅器、４ｉ…検波器、
４ｊ…スイッチ、５…ミキサ（中間周波数生成手段）、
６…バンドパスフィルタ（第２のフィルタ手段）、７…復調器（復調手段）、
８…信号入力部（信号入力手段）、９…マイクロコンピュータ（制御手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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