JP2009521157A - 低周波通信の方法および装置 - Google Patents

Abstract

制御信号の発生およびこの制御信号の伝送を含む、制御デバイスとオペレータデバイスとの間の通信の方法であって、制御信号は、可変デューティ比を有する対称信号の形で発生させられ、その後、伝送チェーンによってフィルターにかけられることを特徴とする。この方法は、受信機と同じ高さに配置されたデバイス、または受信機の下流に配置されたデバイスを制御するための制御信号の送信機から、受信機への伝送を含む通信チェーンのノイズレベルの低減を目的とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、低周波（ＬＦ）通信の方法に関する。また本発明は、この方法を実施する低周波通信装置にも関する。

本発明の方法は、特に、受信機に位置するデバイス、または受信機の下流に位置するデバイスを制御する制御信号の、送信機から受信機への伝送を含む通信装置のノイズレベルの低減を目的とする。

本発明は、自動車、および車両の通信装置の分野に適用しうるものである。本発明は、ハンズフリーアクセス装置、磁気シールド装置、およびトランスポンダに関し、共振装置からの放出を用いる装置に関する。

現在、１つ以上の協調ＬＦアンテナからの低周波（ＬＦ）シールドを、車両の周囲または内側に形成させるために、送信機は、問題になっているアンテナの共振周波数を中心とする、可変デューティサイクルを有する制御信号で動作する必要がある。ＬＦ伝送装置は、この制御信号から基本波を抽出し、かつ磁界の生成に必要な電流を発生させるために、帯域フィルターを用いて、制御信号にフィルターをかける。

使用される帯域フィルターの通過帯域、および制御信号の種類に応じて、伝送時に高調波は、程度の差はあるが、フィルターにかけられる。好ましくない場合には、大きい通過帯域に関連する非対称制御信号は、不要な高調波、従ってノイズが通過するのを可能にする。

本発明の目的は、伝送時の高調波の数を減らし、従って、伝送時のノイズレベルが、制御信号のデューティサイクルがどうあろうとも低減することを可能にする、制御デバイスとオペレータデバイスとの間の通信方法を提案することである。

本発明の別の目的は、伝送信号の豊かさ、従って、伝送時のノイズレベルを低減することである。

さらに、本発明は、非常に迅速かつ低コストで実施することができ、上記方法を提案することを目的とする。

最後に、本発明は、通信装置を大きく変更することなしに、伝送時のノイズレベルを低減する方法を提案するものである。

従って、本発明によると、制御信号の発生、およびこの制御信号の伝送を含む、制御デバイスとオペレータデバイスとの間の通信方法が提案され、この方法は、制御信号が対称信号の形で発生させられ、次に、その伝送前にフィルターにかけられることを特徴としている。

本発明による方法は、制御信号として対称信号を用いることにより、通信装置内の制御信号の伝送時のノイズレベルを低減することができるので、非常に有用である。

ここで制御デバイスとは、装置によって受信され、かつ利用されることを目的として、１つ以上の制御信号を発生させ、かつ伝達するために設けられる任意のデバイスのことである。

オペレータデバイスとは、その性状がどうあろうとも、１つ以上の制御信号を受信するのに応答して、１つ以上の動作または作用を実行するために設けられる任意のデバイスのことである。

さらに、本発明の方法によると、ノイズの低減は、高価な装置を装着することなく実現される。実際に、本発明による方法は、既存装置の大多数に適合し、かつきわめて迅速に実施することができるものである。

本発明による方法は、十分な処理の後に、ノイズが少なく、従って、効率的である対称信号の発生により、伝送装置内のデバイスを効率的に制御しうるものである。さらに、実行される処理は迅速であり、かつ実施も容易である。

制御信号は、可変デューティサイクルを有する信号であると有利である。これは、固定デューティサイクルを有する信号には、制限が無いことを意味し、本発明による方法の適用の分野が広いことを意味している。

本発明の有利なバージョンでは、制御信号は、伝送時または受信時に共振するデバイスまたは装置の共振周波数を中心とする周波数信号であるのがよい。共振装置またはデバイスは、１つ以上の共振アンテナを備えているのがよい。

１つ以上の協調ＬＦアンテナからのＬＦシールドを、車両の周囲または内側に発生させる特定の例では、送信機は、アンテナの共振周波数を中心とする可変デューティサイクルを有する制御信号で動作する必要がある。従って、本発明による方法の場合には、共振周波数を中心とする制御信号の有用性の高いことが理解しうると思う。

共振デバイスは、トランスポンダをも備えているのがよい。

フィルタリング段階は、少なくとも１つの帯域フィルターによる制御信号のフィルタリングを含んでいると有利である。この帯域フィルタリングは、信号の不要な成分のいくらかを削除して、「純化」するために実行するのがよい。信号のフィルタリングは、特に、ＲＬＣ帯域フィルターによって実行されるのがよい。

本発明による方法の有利な固有の特徴として、フィルタリング段階は制御信号の少なくとも１つの偶数次高調波の削除を含んでいるのがよい。実際、フィルタリングは、制御信号のいくつかの不要な高調波を削除するようになっているのがよい。これにより、信号のノイズレベルが低減されることとなる。同様にして、フィルタリングは、次数ｋの高調波の削除を含んでいるのがよい。

ここで、Ｆ₀は、伝送装置内のデバイスまたは装置の共振周波数であり、δは、制御信号のデューティサイクルである。

さらに、フィルタリング段階は、制御信号からの基本波の抽出を含んでいる。これは、制御信号の基本波が、有用な情報を含むからである。それを利用することを可能にするために、それを抽出できることが重要である。この抽出は、上述の動作の少なくとも１つを伴っているのがよい。

本発明による方法の有利なバージョンによれば、通信装置は、低周波装置であるのがよい。従って本発明による通信方法は、低周波信号の場合に実施するのがよい。

伝送装置は、制御信号または制御信号に応じて発生するその他の信号を伝送する、少なくとも１つのアンテナを備えていると有利である。伝送装置は、電波通信に依存するものであるのがよい。その場合、制御信号は、少なくとも１つの送信機から、１つ以上のアンテナを経由して、受信機のレベルにおける動作を開始するために受信機へ送られるのがよい。

同様の要領で、制御信号は、制御信号に応じて発生する信号の、少なくとも１つの送信機から、１つ以上の送受信アンテナを経由する受信機への送信を制御する機能を有しているのがよい。

制御信号は、少なくとも２つの伝送ドライバーの対称制御を可能にするものであるのがよい。この伝送ドライバーは、例えば、２つのアンテナ、または２つの送信機における、これらの送信機に対応する少なくとも１つの受信機へ向かう信号の伝送を制御するものであるのがよい。

制御信号は、どんなタイプでもよく、特に、方形波信号であるのがよい。

本発明の別の態様によれば、前記制御信号を発生させる手段と、前記制御信号を送信する手段とを備える、制御デバイスから受信デバイスへの通信装置が提案され、発生手段は、対称制御信号を発生させるように設定され、かつそれは、前記発生した制御信号を伝送手段の上流でフィルターにかける手段をさらに備えていることを特徴としている。

本発明のある特徴によれば、フィルタリング手段は、１つ以上の抵抗、誘導、または容量素子を備えるＲＬＣ帯域フィルターを備えているのがよい。帯域フィルターは、どんな種類でもよく、要求に応じて選ばれればよい。

他の利点および特徴については、決して制限的ではない実施形態の詳細な説明および添付図面を検討すれば、明らかになると思う。

図１は、本発明による通信装置１０の例を示す。この図１は、制御信号発生器１１、帯域フィルター１２、相補デバイス１３、伝送アンテナ１４、および受信機１５を図式的に示している。

１つ以上の協調ＬＦアンテナ１４からのＬＦシールドを、車両の周囲または内側に発生させるために、送信機１６は、アンテナ１４の共振周波数を中心とする、可変デューティサイクルを有し、かつ発生器１１によって発生させられる制御信号で動作する必要がある。そのとき、ＬＦ伝送装置１６は、この制御信号から基本波を抽出し、かつ例えば相補デバイス１３によって磁界の生成に必要な電流を発生させるために、帯域フィルター１２を用いて、この制御信号にフィルターをかける。

これを行うために、制御信号は、本発明による方法と合致する対称信号が用いられる。図２は、デューティサイクルδ＝１／４について、比較としての対称制御信号２２および非対称制御信号２１を示す。これらの信号は、垂直軸および水平軸に関して示され、これらの信号の振幅をボルト（Ｖ）で、時間を秒（ｓ）で、それぞれ表わしてある。

さらに図２には、各制御信号２１および２２について、帯域フィルタリング後のこれらの信号のそれぞれの高調波２５および２６、ならびにそれぞれの基本波２３および２４が示されている。これら示されている各々は、垂直軸および水平軸に関して作成され、振幅をＶで、周波数をヘルツ（Ｈｚ）でそれぞれ示してある。従って、帯域フィルタリング後に、デューティサイクルδ＝１／４の場合には、対称制御信号２２は、４つの高調波だけを有するのに対して、非対称制御信号２１は、６つの高調波２５を有することに留意されたい。従って対称信号では、高調波が少なく、ノイズが小さい。

同様の要領で、図３は、デューティサイクルδ＝１／８について、比較のための対称制御信号３２および非対称制御信号３１を示す。これらの信号の各々は、垂直軸および水平軸に関して示され、これらの信号の振幅をＶ、時間をｓで、それぞれ示してある。

さらに図３は、各制御信号３１および３２について、帯域フィルタリング後のこれらの信号のそれぞれの高調波３５および３６、ならびにそれぞれの基本波３３および３４を示す。各表示は、垂直軸および水平軸に関して行われ、振幅をＶで、周波数をＨｚで、それぞれ表わしている。

従って、帯域フィルタリング後に、デューティサイクルδ＝１／８の場合には、対称信号３２が４つの高調波だけを有するのに対して、非対称信号３１は、７つの高調波を有している。従って、対称信号は高調波が少なく、ノイズが小さい。

可変デューティサイクルの対称信号の使用は、帯域フィルタリング後に、偶数次高調波および次数ｋの高調波の削除を可能にする。

ここでＦ₀は、アンテナ１４の共振周波数であり、δは、制御信号のデューティサイクルである。非対称信号に対して、対称信号は、帯域フィルターの出力でより少ない高調波を有する。

本発明は、上述した例に限定されない。本方法の応用分野は非常に広く、少なくとも１つの制御信号を用いることによる動作の開始を含むすべての通信装置を包含するものである。

本発明による通信装置の例を示す。 本発明による通信方法で用いられる、デューティサイクルδ＝１／４の対称および非対称方形波信号、およびこれらの信号のそれぞれの高調波を示す。 本発明による通信方法で用いられる、デューティサイクルδ＝１／８の対称および非対称方形波信号、およびこれらの信号のそれぞれの高調波を示す。

符号の説明

１０ 通信装置
１１ 制御信号発生器
１２ 帯域フィルター
１３ 相補デバイス
１４ 伝送アンテナ
１５ 受信機
１６ 送信機
２１ 非対称制御信号
２２ 対称制御信号
２３ 基本波
２４ 基本波
２５ 高調波
２６ 高調波
３１ 非対称制御信号
３２ 対称制御信号
３３ 基本波
３４ 基本波
３５ 高調波
３６ 高調波

Claims (9)

1. 制御信号（２２、３２）の発生、およびこの制御信号の伝送を含む、制御デバイスとオペレータデバイスとの間の通信の方法であって、前記制御信号は、対称信号の形で発生させられ、次に、伝送装置によってフィルターにかけられることを特徴とする方法。
2. 前記制御信号（２２、３２）は、所定のデューティサイクルを有する信号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記制御信号（２２、３２）は、伝送時または受信時に共振するデバイスまたは装置（１４）を中心とする周波数信号であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記制御信号がフィルターにかけられる前記段階は、少なくとも１つのＬＦアンテナ（１２）による前記制御信号（２２、３２）のフィルタリングを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記制御信号（２２、３２）は、偶数次高調波および複数次数ｋである高調波を欠き、
   

   

   であり、Ｆ₀は、前記伝送装置内の前記アンテナの共振周波数であり、δは、前記制御信号のデューティサイクルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記フィルタリング段階は、前記制御信号（２２、３２）からの基本波（２４、３４）、およびその隣接高調波（前記フィルターの帯域に含まれる）の抽出をさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記通信装置（１０）は、低周波（１２５ｋＨｚ〜１３５ｋＨｚ）無線通信装置であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記制御信号（２２、３２）は、所定のデューティサイクルの場合には、少なくとも１つの送信機の対称制御を可能にするものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 制御信号（２２、３２）を発生する手段（１１）と、
   前記制御信号（２２、３２）を伝送する手段とを備える、制御デバイスからオペレータデバイスへの通信の装置（１０）であって、
   前記発生手段は、対称制御信号（２２、３２）を発生させるために設定され、かつ前記伝送手段によって、前記発生された制御信号（２２、３２）にフィルターをかける手段（１２）をさらに備えることを特徴とする装置。

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