(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微弱無線システムにおいて用いられ、ＡＳＫを用いて送信機と受信機との間で無線通信を行う無線通信方式であって、
前記送信機が、第１の発振周波数を発振する第１の発振手段と、第２の周波数を発振する第２の発振手段と、前記第１の発振手段からの出力と前記第２の発振手段からの出力とを切り替える切替手段とを備え、前記切替手段によって前記第１の発振手段の出力が選択されている時には、前記第１の周波数で送信データを送信し、前記切替手段によって前記第２の発振手段の出力が選択されている時には、前記第２の周波数で送信データを送信し、同一データを前記第１又は第２の周波数で複数回送信する送信機であり、
前記受信機が、同一データを前記第１又は第２の周波数で複数回受信するものであり、前記第１及び第２の周波数を通過させる第１のフィルタと、前記第１のフィルタの出力をＩＦ周波数にダウンコンバートするミキサと、前記ＩＦ周波数の信号を数十kHzの帯域幅で帯域制限する第２のフィルタと、入力された信号をＡＳＫ復調して、同一の復調データが得られた場合には、１度目に復調したデータを採用して受信データとして出力し、２度目に復調したデータを破棄し、１度目の復調で正常に復調できなかった場合には、２度目に復調したデータを採用して受信データとして出力する比較器とを備えた受信機であることを特徴とするＡＳＫマルチチャネル通信方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微弱無線モジュール等に用いられる無線通信方式に係り、特に簡易なシステムで耐干渉性能を向上させることができるマルチチャネル通信方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
［先行技術の説明：図３］
近年、車載用キーレスエントリーシステム等の遠隔制御用や遠隔監視用の無線モジュールとして、微弱無線モジュールが広く利用されている。
その技術的な特徴としては、微弱無線でありながらスペクトラム拡散（ＳＳ）方式を用いることにより、数十〜百数十ｍの通信距離を実現し、耐干渉性能及び秘匿性能を向上させ、更にまた、時分割双方向通信（アンサーバック）を実現していることなどがある。
【０００３】
そして、微弱無線システムに対しては、一層の長距離通信を実現して、アプリケーションの拡大を図るよう市場の要求が高まっており、例えば、エンジンスタータ、車内モニタ、セキュリティツール等への応用が期待されている。
【０００４】
長距離通信を安定して行うためには、干渉波によるノイズがある条件下における通信の信頼性を高めること（耐干渉性能の向上）が必要となる。
干渉波としては、広帯域ノイズと狭帯域ノイズとがあり、広帯域ノイズは、モーターノイズ、ＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility；電磁適合性、電磁両立性）等があり、狭帯域ノイズは他の無線機からの干渉が考えられる。
【０００５】
ＳＳ方式を用いて耐干渉性を向上させることも考えられるが、ＳＳ方式を用いると、システムが複雑になり、装置コストが増大してしまうため、より簡易なシステムが望まれている。
【０００６】
ここで、簡易なシステム構成が可能な従来のＡＳＫ（Amplitude Shift Keying；振幅変調）方式の無線機について図５，６を用いて説明する。図５は、従来のＡＳＫ方式の受信機の概略構成図であり、図６は、従来のＡＳＫ方式の送信機の概略構成図である。
まず、受信機について説明する。
図５に示すように、従来のＡＳＫ方式の受信機は、第１のフィルタ１１と、増幅回路１２と、ミキサ１３と、第２のフィルタ１４′と、リミッタアンプ１５と、比較器１６と、発振規１７と、発振回路１８とから構成されている。
【０００７】
第１のフィルタ１１は、受信信号の帯域制限を行う広帯域フィルタであり、ＬＮＡとミキサの混変調を防止するために設けられている。第１のフィルタ１１は、ＳＡＷフィルタ（Surface Acoustic Filter；表面弾性波フィルタ）で構成され、通過帯域は数ＭＨｚ〜である。
【０００８】
増幅回路１２は、第１のフィルタ１１の出力を増幅する。
振動子１７は、特定の周波数を発振する発振器である。
増幅回路１８は、振動子１７の出力を増幅する。振動子１７と増幅回路１８とで発振回路を構成している。
【０００９】
ミキサ１３は、増幅回路１２の出力と発振回路からの特定周波数とを乗算して、受信信号をＩＦ周波数にダウンコンバートする。
第２のフィルタ１４′は、受信帯域を狭め、耐ノイズ性能をよくするために設けられるＩＦフィルタであり、セラフィル（登録商標）、アクティブフィルタで構成される。通過帯域は、数十から数百ｋＨｚである。
【００１０】
リミッタアンプ１５は、第２のフィルタの出力を増幅する。
比較器１６は、基準電圧とリミッタアンプの出力とを比較してＡＳＫ復調し、受信データを出力するものである。
【００１１】
上記構成の受信機では、アンテナで受信された受信信号は、第１のフィルタで数ＭＨｚ程度に帯域制限され、増幅回路１２で増幅され、ミキサ１３でＩＦ周波数にダウンコンバートされ、リミッタアンプ１５で更に増幅され、比較器１６で受信データが復調されるようになっている。
【００１２】
次に、送信機について説明する。
図６に示すように、従来のＡＳＫ方式の送信機は、送信周波数を発振する発振器２５と、送信信号を増幅する増幅回路２１とを備えた発振回路で構成されている。
そして、発振器２５からの特定の周波数の信号を搬送波として、増幅回路２１が、設置機器（図示せず）から入力された送信データでＡＳＫ変調して増幅して送信する。ここで、送信データは増幅回路２１のオン／オフの切り替え制御も兼ねており、送信データの入力があると増幅回路２１がオンになる。
発振回路としては、オーバトーン発振器や、逓倍回路が用いられる。
【００１３】
［先行技術文献］
尚、マルチチャネル方式の無線機に関する先行技術としては、特開平１１−３４１０８６号公報（特許文献１）、特開２０００−１２４８３７号公報（特許文献２）、特開２００５−２７８１６２号公報（特許文献３）がある。
【００１４】
特許文献１には、マルチチャネル方式無線機において、送信チャネルデータに応じて発信振周波数を切り替える構造が記載されている。
特許文献２には、スペクトラム拡散通信無線機において、送信データと２つのシンセサイザの発生波を乗積する構造が記載されている。
特許文献３には、マルチチャネル方式無線機において、送信データの変調方式の第１信号と第２信号を、電力に応じて切り替える構造が記載されている。
【００１５】
【特許文献１】特開平１１−３４１０８６号公報
【特許文献２】特開２０００−１２４８３７号公報
【特許文献３】特開２００５−２７８１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来のＳＳ方式を用いた無線機では、耐干渉性能の向上を図ることはできるが、回路規模が大規模になって装置コストが増大してしまうという問題点があった。
【００１７】
また、従来のＡＳＫ方式を用いた無線機では、装置構成は簡易であるが、高い耐干渉性能を得ることができないという問題点があった。
【００１８】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、簡易な回路構成で、装置コストを増大させることなく、耐干渉性能を向上させることができるマルチチャネル通信方式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】
【００１９】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、微弱無線システムにおいて用いられ、ＡＳＫを用いて送信機と受信機との間で無線通信を行う無線通信方式であって、送信機が、第１の発振周波数を発振する第１の発振手段と、第２の周波数を発振する第２の発振手段と、第１の発振手段からの出力と第２の発振手段からの出力とを切り替える切替手段とを備え、切替手段によって第１の発振手段の出力が選択されている時には、第１の周波数で送信データを送信し、切替手段によって第２の発振手段の出力が選択されている時には、第２の周波数で送信データを送信し、同一データを第１又は第２の周波数で複数回送信する送信機であり、受信機が、同一データを第１又は第２の周波数で複数回受信するものであり、第１及び第２の周波数を通過させる第１のフィルタと、第１のフィルタの出力をＩＦ周波数にダウンコンバートするミキサと、ＩＦ周波数の信号を数十kHzの帯域幅で帯域制限する第２のフィルタと、入力された信号をＡＳＫ復調して、同一の復調データが得られた場合には、１度目に復調したデータを採用して受信データとして出力し、２度目に復調したデータを破棄し、１度目の復調で正常に復調できなかった場合には、２度目に復調したデータを採用して受信データとして出力する比較器とを備えた受信機であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、微弱無線システムにおいて用いられ、ＡＳＫを用いて送信機と受信機との間で無線通信を行う無線通信方式であって、送信機が、第１の発振周波数を発振する第１の発振手段と、第２の周波数を発振する第２の発振手段と、第１の発振手段からの出力と第２の発振手段からの出力とを切り替える切替手段とを備え、切替手段によって第１の発振手段の出力が選択されている時には、第１の周波数で送信データを送信し、切替手段によって第２の発振手段の出力が選択されている時には、第２の周波数で送信データを送信し、同一データを第１又は第２の周波数で複数回送信する送信機であり、受信機が、同一データを第１又は第２の周波数で複数回受信するものであり、第１及び第２の周波数を通過させる第１のフィルタと、第１のフィルタの出力をＩＦ周波数にダウンコンバートするミキサと、ＩＦ周波数の信号を数十kHzの帯域幅で帯域制限する第２のフィルタと、入力された信号をＡＳＫ復調して、同一の復調データが得られた場合には、１度目に復調したデータを採用して受信データとして出力し、２度目に復調したデータを破棄し、１度目の復調で正常に復調できなかった場合には、２度目に復調したデータを採用して受信データとして出力する比較器とを備えた受信機であるマルチチャネル通信方式としているので、１回目の送信周波数が干渉を受けて正常に受信されなかった場合でも、２回目に異なる送信周波数で送信することにより、正常に受信される可能性を高めることができ、簡易な装置構成でコストを増大させることなく、通信の信頼性を向上させ、耐干渉性能を向上させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［発明の概要］
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係るマルチチャネル通信方式は、ＡＳＫ方式の無線機を用いた通信方式であり、送信側からデータを送信する際に、同一のデータについて異なる送信周波数を用いて複数回送信し、受信側では通常のＡＳＫ方式で受信して、初めに受信したデータを有効とするものであり、初めの送信周波数が干渉を受けていたとしても他の周波数で通信可能となるため、ＡＳＫ方式の簡易な装置で、耐干渉性能を向上させ、信頼性の高い通信を実現できるものである。
【００２６】
［本実施の形態の概要；図１，図２］
本発明の実施の形態に係るマルチチャネル通信方式について図１及び図２を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るマルチチャネル通信方式（本通信方式）の模式説明図であり、図２は、本通信方式の概要を示す説明図である。
本通信方式は、ＡＳＫ方式を用いたマルチチャネル通信方式であって、図１及び図２に示すように、ＡＳＫマルチチャネル送信機から、１つのデータを周波数ｆ１と周波数ｆ２とで２回送信するものである。これにより、一方の周波数が干渉を受けていて、正常な受信ができなくても他方の周波数でより高品質の通信が可能となり、狭帯域ノイズに対する干渉性能を向上させることが可能となるものである。
【００２７】
送信機における送信周波数ｆ１及びｆ２は、受信機のフィルタ帯域内となるように設定している。
そして、ＡＳＫ受信機でｆ１及びｆ２で送信されるデータを受信し、ＡＳＫ復調するものである。受信機は、一般的なＡＳＫ受信機であり、ｆ１とｆ２で送信されるデータを両方とも受信可能であるため、システムを簡易に構成できるものである。
【００２８】
そして、受信機において、同一データを２回受信した場合には、いずれか一方のデータを有効とするものであり、例えば、最初に受信したデータを有効としたり、受信状態の良好なほうを有効とすることが考えられる。
【００２９】
次に、本通信方式を実現する無線機について説明する。
［受信機の構成；図３］
まず、本通信方式を実現する受信機について図３を用いて説明する。図３は、本通信方式の受信機を示す概略構成図である。
図３に示すように、本通信方式の受信機（本受信機）は、図５に示した従来の受信機とほぼ同様の構成を備えたＡＳＫ受信機であり、第１のフィルタ１１と、増幅回路１２と、ミキサ１３と、第２のフィルタ１４と、リミッタアンプ１５と、比較器１６と、振動子１７と、増幅回路１８とから構成されている。
【００３０】
上記構成の内、第２のフィルタ１４以外の第１のフィルタ１１と、増幅回路１２と、ミキサ１３と、リミッタアンプ１５と、比較器１６と、振動子１７と、増幅回路１８は、従来の受信機と同様の構成及び動作であるため説明は省略する。
【００３１】
第２のフィルタ１４は、通過帯域を数十ｋＨｚ程度とするＩＦフィルタであり、セラフィル（登録商標）やアクティブフィルタで構成されている。
本受信機では、第２のフィルタ１４の通過帯域を数十ｋＨｚ程度として、従来の数十〜数百ｋＨｚに比べて狭くすることにより、広帯域干渉のノイズをここでカットすることができ、広帯域干渉に対する耐干渉性能の向上を図ることができるものである。
【００３２】
本受信機は、従来の受信機と比較して、第２のフィルタの通過帯域を狭くしたこと以外は、従来のＡＳＫ受信機と同じ構成であるため、簡易な構成で低コストで耐干渉性を向上させる無線システムを実現することができるものである。
【００３３】
［送信機の構成；図４］
次に、本通信方式を実現する送信機について図４を用いて説明する。図４は、本通信方式を実現する送信機の概略構成図である。
図４に示すように、本通信方式を実現する送信機は、送信周波数ｆ１，ｆ２を切り替え可能なマルチチャネルＡＳＫ送信機であり、増幅回路２１と、スイッチ２２と、第１の振動子２３と、第２の振動子２４とから構成されている。
【００３４】
第１の振動子２３は、水晶振動子等で構成され、周波数ｆ１を発振して出力する発振手段である。
同様に、第２の振動子２４は、周波数ｆ２を出力する発振手段である。
そして、上述したように、ｆ１，ｆ２は、いずれも、受信機のフィルタ帯域内の周波数としている。
【００３５】
スイッチ２２は、第１の振動子２３の出力（ｆ１）又は第２の振動子２４の出力（ｆ２）のいずれかを増幅回路２１に入力するものであり、送信に伴う制御を行う制御部を備えた設置機器（図示せず）から入力される制御信号によって、ｆ１又はｆ２を切り替えるようになっている。スイッチ２２は、請求項に記載された「切替手段」に相当する。
【００３６】
送信データは、設置機器から出力されるものであり、本通信方式の特徴として、同じデータが２回出力されるようになっている。
その際、本通信方式の特徴として、設置機器は、送信データの１回目の出力時には、スイッチ２２を周波数ｆ１側に切り替えるよう制御信号を出力し、送信データの２回目の出力時には、スイッチ２２を周波数ｆ２側に切り替えるよう、制御信号を出力するようになっている。
【００３７】
増幅回路２１は、スイッチ２２を介して入力される第１又は第２の振動子２３，２４からの出力信号を搬送波として、入力された送信データで搬送波をＡＳＫ変調により増幅してアンテナに出力するものである。従来と同様に、増幅回路２１は、送信データの入力／非入力に応じてオン／オフが切り替えられるようになっており、送信データの入力がある場合のみオンになって増幅動作を行うようになっている。
【００３８】
そして、スイッチ２２がｆ１に切り替えられている場合に、送信データが入力されると、増幅回路２１は、送信データで送信周波数ｆ１をＡＳＫ変調して増幅して送信し、スイッチ２２がｆ２側に切り替えられている場合には、送信データでｆ２をＡＳＫ変調して送信する。
【００３９】
これにより、本通信方式では、異なる送信周波数ｆ１及びｆ２でデータを送信することにより、一方の周波数が干渉を受けていても他方の周波数で通信を行うことができ、耐干渉性能を向上させることができるものである。
【００４０】
［本通信方式の動作］
次に、本通信方式の無線機における動作について説明する。
まず、送信機側において、設置機器から送信データの１回目が出力される。このとき、設置機器は、スイッチ２２に対して、ｆ１側に切り替える制御信号を出力し、スイッチ２２はｆ１側に切り替えられる。
【００４１】
そして、１回目のＡＳＫ送信データが増幅回路２１に入力されると、増幅回路２１はオンとなり、周波数ｆ１の搬送波を送信データでＡＳＫ変調して増幅し、アンテナに出力して送信する。
【００４２】
次に、設置機器は、同一の送信データについて２回目の出力を行う。このとき、設置機器は、スイッチ２２を周波数ｆ２側に切り替える制御信号を出力し、スイッチ２２はｆ２側に切り替えられる。
【００４３】
そして、２回目の送信データが増幅回路２１に入力されると、増幅回路２１は周波数ｆ２の搬送波を送信データでＡＳＫ変調して増幅して送信する。送信データ出力後、一定時間後に増幅回路２１はオフになる。このようにして本通信方式の送信機における動作が行われるものである。
【００４４】
受信機側における動作は、通常のＡＳＫ受信機における動作と同様であり、まず、ｆ１で送信された無線信号を受信すると、受信信号は第１のフィルタ１１で数ＭＨｚ程度に帯域制限され、増幅回路１２に出力されて増幅される。
【００４５】
そして、増幅された受信信号は、ミキサ１３で発振回路の増幅回路１８からの出力信号と乗算されてＩＦ帯域にダウンコンバートされ、第２のフィルタ１４で数十ｋＨｚに帯域制限される。この第２のフィルタ１４の通過帯域を狭くしていることにより、広帯域干渉のノイズがカットされる。
そして、リミッタアンプ１５で増幅され、比較器１６で基準振幅と比較されてＡＳＫ復調され、復調データが出力される。
【００４６】
受信機は、２回目の送信データの受信時にも同様の動作で受信データをＡＳＫ復調し、前回受信時と同一データであった場合には、最初に受信したデータを採用してそれに基づいて以降の処理を行う。
【００４７】
最初に受信したデータを採用する構成とした場合は、受信側において特別の処理を行う必要がなく、同じデータを２度受信した場合に２度目のデータを廃棄するだけであるが、例えば、最初の送信周波数での通信状態が非常に悪く、正常に復調できなかった場合には、２度目のデータのみが受信データとして認識されて、２度目のデータを採用することができ、耐干渉性能を向上させることができるものである。
【００４８】
または、受信機側において、受信信号に基づいて通信状態を判断し、１回目と２回目の通信状態を比較して、良好な状態で受信した方のデータを採用するようにしてもよい。
この場合には、受信機側における処理量が増大するものの、２回の受信による受信データの内、品質の高い受信データを採用できるため、より信頼性の高い通信を行うことができ、耐干渉性能を一層向上させることができるものである。
このようにして本通信方式の受信機における動作が行われるものである。
【００４９】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係るＡＳＫマルチチャネル通信方式によれば、ＡＳＫ方式の無線器を用いた通信方式であり、送信機に、周波数ｆ１を発振する第１の振動子２３と、周波数ｆ２を発振する第２の振動子２４と、第１の振動子２３、第２の振動子２４の出力を切り替えて増幅回路２１に出力するスイッチ２２とを備え、送信データを増幅回路２１に出力する設置機器が、送信データの１回目の出力時には、スイッチ２２を振動子２３に切り替える制御信号を出力し、当該送信データの２回目の出力時には、スイッチ２２を振動子２４に切り替える制御信号を出力し、増幅回路２１が、同一データについて１回目は周波数ｆ１でＡＳＫ変調して送信し、２回目はｆ２でＡＳＫ変調して送信し、受信機が、受信信号をＡＳＫ復調して、同一のデータを２回受信した場合には、１回目に受信したデータを受信データとして採用する通信方式としているので、初めの送信周波数ｆ１が干渉を受けて正常に受信されなかった場合でも、２度目の送信周波数ｆ２により正常に受信できる可能性があり、簡易な装置構成且つ低コストで、無線通信の耐干渉性能を向上させることができる効果がある。
【００５０】
また、本通信方式によれば、送信機が送信する周波数ｆ１，ｆ２は、受信機がＡＳＫ受信可能なフィルタ帯域内の周波数としているので、受信機側には特別な構成を備える必要はなく、簡易な構成で耐干渉性能を向上させる無線システムを実現できる効果がある。
【００５１】
また、本通信方式によれば、受信機において、ＩＦフィルタである第２のフィルタ１４の通過帯域を数十ｋＨＺとして、従来よりも狭めているので、広帯域干渉ノイズをカットすることができ、広帯域干渉に対する耐干渉性能を向上させることができる効果がある。
【００５２】
更に、受信機において、データ受信時に受信状態を判断し、同一のデータを２回受信した場合に、受信状態の良好なデータを受信データとして採用するようにしてもよく、このようにすれば、常に品質の高いほうのデータを採用することができ、通信の信頼性を向上させて無線通信の耐干渉性能を一層向上させることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、簡易なシステムで耐干渉性能を向上させることができるマルチチャネル通信方式に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチチャネル通信方式（本通信方式）の模式説明図である。
【図２】本通信方式の概要を示す説明図である。
【図３】本通信方式の受信機を示す概略構成図である。
【図４】本通信方式を実現する送信機の概略構成図である。
【図５】従来のＡＳＫ方式の受信機の概略構成図である。
【図６】従来のＡＳＫ方式の送信機の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１…第１のフィルタ、  １２…増幅回路、  １３…ミキサ、  １４…第２のフィルタ、  １５…リミッタアンプ、  １６…比較器、  １７…振動子、  １８…増幅器、  ２１…増幅器、  ２２…スイッチ、  ２３…第１の振動子、  ２４…第２の振動子、  ２５…振動子
【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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