專利名稱：數(shù)字信號(hào)處理接收裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，特別是涉及從被接收天線接收到的模擬接收信號(hào)中分離由調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生的代碼信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置。
背景技術(shù)：
以往，例如像特開平8-8744號(hào)公報(bào)中所公開的那樣，已知一種在對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行了A/D轉(zhuǎn)換處理后進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的信號(hào)處理裝置。在該信號(hào)處理裝置中，接收信號(hào)被采樣保持，在其保持期間連續(xù)進(jìn)行N次A/D處理。然后，通過高速傅立葉變換對(duì)這些N個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行頻譜解析，取出僅為直流成分的采樣信號(hào)。因此，根據(jù)上述以往的信號(hào)處理裝置，就可以從接收信號(hào)中除去直流成分以外的頻率成分，其結(jié)果是可以除去高于采樣頻率的高頻成分的噪聲。
另一方面，作為車輛系統(tǒng)，已知有一種根據(jù)便攜裝置(便攜設(shè)備)與車載裝置(車載設(shè)備)之間的無線通信的代碼核查的結(jié)果進(jìn)行車輛的使用的許可或不許可的控制的車載設(shè)備遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)，是這樣一種系統(tǒng)在判斷為在車載裝置中從便攜裝置以規(guī)定的載波發(fā)送的調(diào)制信號(hào)的代碼內(nèi)容與所希望的代碼內(nèi)容一致的情況下，例如就使車門上鎖或開鎖，許可作為車輛的動(dòng)力的引擎或電機(jī)的起動(dòng)，或者在車輛起動(dòng)后確認(rèn)在車內(nèi)是否存在便攜裝置。在這種車載設(shè)備遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)中，除了從便攜裝置所發(fā)送的調(diào)制信號(hào)中提取代碼內(nèi)容以外，根據(jù)上述以往的信號(hào)處理裝置，還能夠一邊除去高于采樣頻率的高頻成分的噪聲一邊提取代碼內(nèi)容。
在上述的車載設(shè)備遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)中，車載裝置與便攜裝置之間的通信，即便是在控制引擎或電機(jī)(馬達(dá))的控制單元正在起動(dòng)的狀態(tài)或引擎或電機(jī)正在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下也可以進(jìn)行。為此，在車載裝置與便攜裝置之間的通信中的載波的頻帶中，常常會(huì)重疊有由起因于控制單元的起動(dòng)的時(shí)鐘倍頻波等窄帶噪音、以及起因于引擎或電機(jī)的驅(qū)動(dòng)的點(diǎn)火噪聲或馬達(dá)噪聲、變換器噪聲等寬帶噪聲所構(gòu)成的干擾波。如果這種干擾波為能量較大的噪聲，則在車載裝置與便攜裝置之間的通信中就容易產(chǎn)生通信錯(cuò)誤。因此，為了始終正確地進(jìn)行車載裝置與便攜裝置之間的通信，必須確實(shí)地除去重疊在其載波的頻帶上的能量大的干擾波。
但是，如果是上述以往的信號(hào)處理裝置，要除去由在車輛中可能發(fā)生的各種噪聲引起的所有干擾波是不可能的。為此，上述以往的信號(hào)處理裝置即便是應(yīng)用于上述的車載設(shè)備遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)，也不能正確地對(duì)從便攜裝置搭乘在載波上而發(fā)送來的代碼內(nèi)容進(jìn)行解調(diào)，存在著不能正確地進(jìn)行代碼內(nèi)容的核查的擔(dān)心。
發(fā)明的內(nèi)容總的來說本發(fā)明的目的在于提供一種解決了上述問題的經(jīng)過了改良的有用的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置及方法。
本發(fā)明的更為具體的目的在于提供一種即便是當(dāng)在接受頻帶(波段)內(nèi)存在干擾波時(shí)也能夠通過選擇性地提取所希望的代碼內(nèi)容來較高地維持通信性能的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置及方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于具備接收天線；對(duì)被上述接收天線所接收的模擬接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字變換的A/D轉(zhuǎn)換器；根據(jù)與應(yīng)被上述接收天線所接收的代碼相對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)的唯一性，從作為被上述A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中分離輸出由上述調(diào)制信號(hào)帶來的代碼信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理部。
根據(jù)本發(fā)明，被接收天線所接收到的模擬接收信號(hào)被進(jìn)行了數(shù)字變換。并且，還可以從該數(shù)字信號(hào)中分離輸出由應(yīng)接收的調(diào)制信號(hào)帶來的代碼信號(hào)。這時(shí)，這種信號(hào)的分離，可根據(jù)應(yīng)被接收天線所接收的調(diào)制信號(hào)的唯一性進(jìn)行。調(diào)制信號(hào)具有與干擾波不同的唯一性。因此，根據(jù)本發(fā)明，則即便是在接受頻帶內(nèi)存在干擾波的情況下，也可以選擇性地提取所希望的代碼內(nèi)容，由此，就可以較高地維持通信性能。
另外，在本發(fā)明中，所謂“調(diào)制信號(hào)的唯一性”，指的是應(yīng)接收的調(diào)制信號(hào)的出現(xiàn)持續(xù)時(shí)間或輸出強(qiáng)度等。
在本發(fā)明中，優(yōu)選為進(jìn)一步具備插入在上述接收天線與上述A/D轉(zhuǎn)換器之間，使被該接收天線所接收到的模擬接收信號(hào)之中上述調(diào)制信號(hào)的頻帶內(nèi)的信號(hào)通過的濾波器電路。濾波器電路，由于限制向A/D轉(zhuǎn)換器輸入的模擬接收信號(hào)的頻帶，所以能夠提高作為接收裝置的靈敏度，可以較高地維持通信性能。
此外，也可以設(shè)為進(jìn)一步具備插入在上述濾波器電路與上述A/D轉(zhuǎn)換器之間，放大上述濾波器電路的輸出的放大電路。放大電路，由于從微弱的狀態(tài)放大模擬接收信號(hào)，所以能夠減輕用來確保A/D轉(zhuǎn)換裝置的量化精度的處理負(fù)擔(dān)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)接收靈敏度的提高。
此外，本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，優(yōu)選為具備插入在上述接收天線與上述A/D轉(zhuǎn)換器之間，將被該接收天線所接收的模擬接收信號(hào)和由本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的本振頻率信號(hào)混合的降頻變換器，和插入在該降頻變換器與上述A/D轉(zhuǎn)換裝置之間，使該降頻變換器的輸出之中規(guī)定的頻帶的信號(hào)通過的IF濾波器電路。通過設(shè)置向下變換器和IF濾波器，可以將A/D轉(zhuǎn)換裝置的采樣速率抑制得較低，其結(jié)果是可以實(shí)現(xiàn)功耗的降低和處理負(fù)擔(dān)的減輕。
此外，在本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置中，優(yōu)選為上述調(diào)制信號(hào)依據(jù)代碼具有不同的頻率，并且，上述數(shù)字信號(hào)處理部，具備從作為通過上述A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中，將頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)不滿足規(guī)定的條件的信號(hào)當(dāng)作噪聲除去的噪聲除去裝置。
在本發(fā)明中，應(yīng)被接收天線所接收的調(diào)制信號(hào)，依據(jù)代碼具有不同的頻率。就是說，根據(jù)若代碼不同，調(diào)制信號(hào)的頻率也不同。這一點(diǎn)，在如下的情況下，即在代碼內(nèi)容變化的期間內(nèi)的接收信號(hào)的頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)為與調(diào)制信號(hào)的代碼變化相伴的變動(dòng)幅度那種程度的情況下，則該頻率的接收信號(hào)，可以判斷為具有應(yīng)進(jìn)行解調(diào)的代碼。另一方面，在代碼內(nèi)容變化的期間內(nèi)的接收信號(hào)的頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)幾乎不存在，并未達(dá)到與調(diào)制信號(hào)的代碼變化相伴的變動(dòng)幅度的情況下，則該頻率的接收信號(hào)可判斷為噪聲。在本發(fā)明中，將頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)不滿足規(guī)定的條件的信號(hào)當(dāng)作噪聲而從作為通過A/D轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中除去。因此，根據(jù)本發(fā)明，由于考慮到應(yīng)接收的調(diào)制信號(hào)的唯一性和不應(yīng)接收的噪聲的唯一性之間的差異，即便是在接收頻帶內(nèi)存在時(shí)鐘噪聲等的干擾波的情況下也會(huì)將該干擾波當(dāng)作噪聲除去，因此可以選擇性地提取所希望的內(nèi)容。
在上述的發(fā)明中，上述噪聲除去裝置，也可以設(shè)為從作為通過上述A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中將規(guī)定時(shí)間中的頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)小到規(guī)定值或其以下的信號(hào)當(dāng)作噪聲除去。
此外，也可以設(shè)為還具備學(xué)習(xí)·存儲(chǔ)通過上述噪聲除去裝置作為噪聲而被除去的上述信號(hào)的信息，并在規(guī)定的情況下將學(xué)習(xí)·存儲(chǔ)的該信息提供給噪聲除去裝置的存儲(chǔ)器部。由此，即便是在因?yàn)樵诮邮仗炀€的接收中接收干擾波而使得通信性能降低時(shí)，也可以在之后立即使其通信性能恢復(fù)。
此外，上述存儲(chǔ)器部，如果設(shè)定為始終從規(guī)定的電源接受電力供給，則可以在剛剛向噪聲除去裝置接通電源之后立即將通信性能維持為較高。
此外，在本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置中，也可以設(shè)為上述數(shù)字信號(hào)處理部，具備從作為通過上述A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中，將頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)大到超過規(guī)定速度或規(guī)定值的信號(hào)當(dāng)作噪聲除去的噪聲除去裝置。
一般地說，隨機(jī)噪聲，是頻率或輸出強(qiáng)度高速且隨機(jī)地變動(dòng)。因此，在接收信號(hào)的頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)為高速的情況下或是較大的情況下，就可以判斷為該頻率的接收信號(hào)為隨機(jī)噪聲。在本發(fā)明中，可以從作為通過上述A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中，將頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)大到超過規(guī)定速度或規(guī)定值的信號(hào)當(dāng)作噪聲除去。因此，根據(jù)本發(fā)明，由于考慮到應(yīng)接收的調(diào)制信號(hào)的唯一性和不應(yīng)接收的噪聲的唯一性之間的差異，即便是在接收頻帶內(nèi)存在寬帶的干擾波的情況下，也能夠?qū)⒃摳蓴_波作為噪聲而除去，所以能夠選擇性地提取所希望的內(nèi)容。
對(duì)于本發(fā)明的其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，通過一邊參看所附的附圖一邊閱讀以下的詳細(xì)的說明，即可更加明白。


圖1是具備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置的系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖2是示意性地表示由車載裝置接收的信號(hào)因噪聲而受到影響的狀況的圖。
圖3A、3B、3C是比較表示車載裝置和便攜裝置的應(yīng)當(dāng)接收的調(diào)制信號(hào)和噪聲的圖。
圖4是車載裝置或便攜裝置的接收部的電路框圖。
圖5A、5B是用來說明放大電路的功能的說明6A、6B、6C、6D是用來說明除去重疊的窄帶噪聲的方法的圖。
圖7是為了除去窄帶噪聲而執(zhí)行的控制例程的流程圖。
圖8A、8B、8C、8D是用來說明除去重疊的寬帶噪聲的方法的圖。
圖9是為了除去寬帶噪聲而執(zhí)行的控制例程的流程圖。
優(yōu)選實(shí)施例圖1是具備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置的系統(tǒng)的構(gòu)成圖。本實(shí)施例中的系統(tǒng)，是具備具有數(shù)字信號(hào)處理接收裝置的車載裝置10和便攜裝置12，根據(jù)兩者間的無線通信的代碼核查的結(jié)果進(jìn)行車輛的使用許可或不許可的控制的車載設(shè)備遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)。車載裝置10被載置在車輛上，另一方面，便攜裝置12由車輛乘坐人員便攜。
車載裝置10，具備配設(shè)在例如車內(nèi)的后視鏡附近或中柱附近等處的車輛用電子控制單元(以下稱為車輛ECU)14，并由車輛ECU進(jìn)行控制。在車輛ECU14上連接著發(fā)送部16及接收部18。發(fā)送部16，具有發(fā)送天線20。另外，接收部18具有接收天線22。接收天線22，例如被配置在車內(nèi)的后視鏡附近或中柱附近。發(fā)送天線20則配置在例如車輛乘坐人員搭乘時(shí)或裝卸貨物的出入時(shí)進(jìn)行手動(dòng)操作的車門的外部把手上。發(fā)送天線20，具有覆蓋車內(nèi)整個(gè)區(qū)域，并且距車門例如半徑為1米左右的可通信區(qū)域。
發(fā)送部16，根據(jù)來自車輛ECU14的指令，將2進(jìn)制化為“0”和“1”的數(shù)據(jù)調(diào)制成例如頻率300MHz～400MHz頻帶的電波而輸出。從發(fā)送部16輸出的調(diào)制信號(hào)，通過發(fā)送天線20而被發(fā)送往外部。另外，接收部18，在通過接收天線22接收到了便攜裝置12所發(fā)送的頻率300MHz～400MHz頻帶的電波的情況下，如后述的那樣將該接收信號(hào)解調(diào)成2進(jìn)制數(shù)據(jù)并輸出。從接收部18輸出的信號(hào)，被供往車輛ECU14。
在車輛ECU14上，連接有車門開閉檢測部24和操作檢測部26。車門開閉檢測部24，輸出與各個(gè)車門的開閉狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。車輛ECU14，根據(jù)車門開閉檢測部24的輸出信號(hào)檢測車門的開閉狀態(tài)。操作檢測部26，例如輸出與車輛的外部把手的操作的有無相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，此外，還輸出設(shè)置在車內(nèi)的駕駛席附近的點(diǎn)火開關(guān)的操作的有無相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。車輛ECU14，根據(jù)操作檢測部26的輸出信號(hào)分別檢測車門的外部把手的操作的有無和點(diǎn)火開關(guān)的操作的有無。
車輛ECU14，內(nèi)置有存儲(chǔ)該車輛的ID代碼、以及表示后述的門鎖控制和車輛動(dòng)力的起動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)停止控制等應(yīng)控制的對(duì)象的彼此不同的多個(gè)控制代碼的存儲(chǔ)器28。車輛ECU14，根據(jù)車門的開閉狀態(tài)、門外部把手的操作的有無以及點(diǎn)火開關(guān)的操作的有無等，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期內(nèi)，將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器28內(nèi)的包括自己的ID代碼和控制代碼的代碼加密化，并對(duì)發(fā)送部16供給。另外，車輛ECU14，解讀從接收部18供給的數(shù)據(jù)，判別包含在該信號(hào)內(nèi)的ID代碼等的代碼內(nèi)容是否與自己的ID代碼等的所希望的代碼內(nèi)容相一致，在該核查結(jié)束的情況下，執(zhí)行后述的處理。
在車輛ECU14上，連接有車輛動(dòng)力控制部30、門鎖部32、轉(zhuǎn)向鎖部34和停車器部(車輛停止裝置)36。車輛動(dòng)力控制部30，根據(jù)來自車輛ECU14的指令，使作為車輛的動(dòng)力源的引擎或電機(jī)等起動(dòng)、或者在其動(dòng)力驅(qū)動(dòng)過程中使其驅(qū)動(dòng)停止。門鎖部32，根據(jù)來自車輛ECU14的指令，使所有的車門上鎖(鎖固)或開鎖(解鎖)。轉(zhuǎn)向鎖部34，根據(jù)來自車輛ECU14的指令，許可或禁止車輛乘坐人員在車輛操縱時(shí)操作的方向盤的旋轉(zhuǎn)。另外，停車器部36，根據(jù)來自車輛ECU14的指令，許可或禁止向引擎的燃料供給或向電機(jī)的通電，同時(shí)還許可或禁止點(diǎn)火動(dòng)作。
在車輛ECU14上，連接有警告部38。警告部38，根據(jù)來自車輛ECU14的指令，為了對(duì)車輛乘坐人員喚起規(guī)定的注意，使設(shè)置在車內(nèi)的警告燈點(diǎn)亮或驅(qū)動(dòng)警報(bào)揚(yáng)聲器。此外警告部38，為了對(duì)位于車輛周邊的人喚起其注意。還驅(qū)動(dòng)設(shè)置在車外的警報(bào)揚(yáng)聲器。
便攜裝置12，具備便攜裝置用電子控制單元(以下稱為便攜ECU)40，并由便攜ECU40進(jìn)行控制。在便攜ECU40上連接有發(fā)送部42和接收部44。發(fā)送部42具有發(fā)送天線46。另外，接收部44具有接收天線48。發(fā)送天線46，具有例如半徑5～10米左右的可通信區(qū)域。
發(fā)送部42，根據(jù)來自便攜ECU40的指令，將2進(jìn)制化為“0”和“1”的數(shù)據(jù)調(diào)制成例如頻率300MHz～400MHz頻帶的電波而輸出。從發(fā)送部42輸出的調(diào)制信號(hào)，通過發(fā)送天線46被發(fā)送往外部。另外，接收部44，在通過接收天線48接收到了由車載裝置10發(fā)送的頻率300MHz～400MHz頻帶的電波的情況下，則如后述的那樣，將該接收信號(hào)解調(diào)成2進(jìn)制數(shù)據(jù)并輸出。從接收部44輸出的信號(hào)，被供往便攜ECU40。
便攜ECU40，內(nèi)置有存儲(chǔ)與自己的便攜裝置12相對(duì)應(yīng)的車輛ID代碼的存儲(chǔ)器50。便攜ECU40，用規(guī)定的密碼鍵解讀從接收部44供給的2進(jìn)制數(shù)據(jù)，將包括該解讀數(shù)據(jù)和存放在存儲(chǔ)器50內(nèi)的自己的ID代碼的代碼加密化，送往發(fā)送部42。
在上述的構(gòu)成中，車載裝置10的發(fā)送部16和便攜裝置12的發(fā)送部42，都進(jìn)行分別與Lo數(shù)據(jù)“0”和Hi數(shù)據(jù)“1”的代碼內(nèi)容相對(duì)應(yīng)地使載波的頻率變化的FSK(頻移鍵控)調(diào)制。例如，將300MHz～400MH頻帶中的第1頻率fL作為Lo(低)數(shù)據(jù)“0”的載波頻率，另外，將300MHz～400MH頻帶中的比第1頻率fL更高的第2頻率fx作為Hi(高)數(shù)據(jù)“1”的載波頻率，從而分別進(jìn)行調(diào)制。
另外，以下將與車載裝置10通過發(fā)送天線20從發(fā)送部16向外部發(fā)送的Lo數(shù)據(jù)“0”和Hi數(shù)據(jù)“1”的組合有關(guān)的調(diào)制信號(hào)，稱作請(qǐng)求信號(hào)。將與便攜裝置12通過發(fā)送天線46從發(fā)送部42向外部發(fā)送的Lo數(shù)據(jù)“0”和Hi數(shù)據(jù)“1”的組合有關(guān)的調(diào)制信號(hào)，稱作響應(yīng)信號(hào)。
其次，對(duì)本實(shí)施例的車載設(shè)備遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
在本實(shí)施例的系統(tǒng)中，若在車門已經(jīng)上鎖的狀況下操作車門的外部把手，則車載裝置10就從發(fā)送部16通過發(fā)送天線20發(fā)送包括自己的ID代碼及表示門開鎖的控制代碼的規(guī)定頻帶(300MHz～400MHz)的請(qǐng)求信號(hào)。在發(fā)送了該請(qǐng)求信號(hào)時(shí)在車門附近不存在便攜裝置12的情況下，就不會(huì)從便攜裝置12向車載裝置10返回響應(yīng)信號(hào)。因此，車載裝置10就維持車門的上鎖狀態(tài)而不會(huì)使車門開鎖。
另一方面，在發(fā)送了上述請(qǐng)求信號(hào)時(shí)在車門附近存在有便攜裝置12的情況下，該便攜裝置12就會(huì)通過接收天線48用接收部44接收來自車載裝置10的請(qǐng)求信號(hào)。在該情況下，便攜裝置12，就會(huì)對(duì)該請(qǐng)求信號(hào)做出應(yīng)答，從發(fā)送部42通過發(fā)送天線46返回規(guī)定頻帶(300MHz～400MHz)的響應(yīng)信號(hào)。
車載裝置10，當(dāng)在車輛被鎖住的狀態(tài)下發(fā)送出了用來對(duì)門開鎖的請(qǐng)求信號(hào)、而后通過接收天線22由接收部18接收到了來自便攜裝置12的響應(yīng)信號(hào)的情況下，就進(jìn)行該響應(yīng)信號(hào)的核查。然后，車載裝置10，在該核查的結(jié)果為代碼內(nèi)容與所希望的內(nèi)容不一致的情況下，就維持車門的上鎖狀態(tài)，另一方面，在該代碼內(nèi)容與所希望的代碼內(nèi)容一致的情況下，就判斷為便攜與自己的車輛對(duì)應(yīng)的正規(guī)的便攜裝置12的車輛乘坐人員想要登上自己的車輛。因此，車載裝置10就對(duì)門鎖部32進(jìn)行控制使之解除車門的上鎖狀態(tài)打開車鎖。
此外，在車門已開鎖后，車門被開閉，設(shè)置在車內(nèi)的點(diǎn)火開關(guān)被進(jìn)行接通(ON)操作時(shí)，車載裝置10就通過發(fā)送天線20從發(fā)送部16發(fā)送包括自己的ID代碼及表示車輛動(dòng)力起動(dòng)的控制代碼的規(guī)定頻帶的請(qǐng)求信號(hào)。便攜裝置12，在通過接收天線48由接收部44接收到了來自車載裝置10的請(qǐng)求信號(hào)的情況下，就對(duì)該請(qǐng)求信號(hào)做出應(yīng)答而從發(fā)送部42通過發(fā)送天線46返回規(guī)定頻帶的響應(yīng)信號(hào)。
車載裝置10，當(dāng)在車輛動(dòng)力部(引擎或電機(jī))未進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下、在發(fā)送了用來進(jìn)行車輛動(dòng)力部的起動(dòng)的請(qǐng)求信號(hào)后、沒有通過接收天線22由接收部18接收到由便攜裝置12發(fā)出的響應(yīng)信號(hào)的情況下，以及雖然接收到了響應(yīng)信號(hào)但其代碼內(nèi)容與所希望的內(nèi)容不一致的情況下，也不會(huì)進(jìn)行車輛動(dòng)力的起動(dòng)的許可。另一方面，在所接收到的來自便攜裝置12的響應(yīng)信號(hào)的代碼內(nèi)容與所希望的內(nèi)容一致的情況下，就判斷為便攜與自己的車輛對(duì)應(yīng)的正規(guī)的便攜裝置12的車輛乘坐人員想要起動(dòng)自己的車輛，從而進(jìn)行車輛動(dòng)力的起動(dòng)的許可。具體地說，通過控制轉(zhuǎn)向鎖部34和停車器部34，解除方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)禁止，許可向引擎的燃料供給或向電機(jī)的通電，另外，解除點(diǎn)火的禁止?fàn)顟B(tài)，并且在其后，通過對(duì)車輛動(dòng)力控制部30進(jìn)行控制而使車輛動(dòng)力部起動(dòng)。
這樣，在本實(shí)施例中，車載裝置10，在車門被鎖住的狀態(tài)下發(fā)送了用來對(duì)門開鎖的請(qǐng)求信號(hào)之后，根據(jù)便攜裝置12發(fā)出的響應(yīng)信號(hào)的有無及其代碼內(nèi)容執(zhí)行對(duì)車門開鎖的控制，并且，在車輛動(dòng)力尚未驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下發(fā)出了用來進(jìn)行車輛動(dòng)力的起動(dòng)的請(qǐng)求信號(hào)后，根據(jù)便攜裝置12發(fā)出的響應(yīng)信號(hào)的有無及其代碼內(nèi)容，執(zhí)行使車輛動(dòng)力起動(dòng)的控制。因此，根據(jù)本實(shí)施例的系統(tǒng)，可通過車載裝置10與便攜裝置12之間的無線通信非接觸地且遠(yuǎn)距離地對(duì)車門開鎖，而無須伴隨以由車輛乘坐人員進(jìn)行的對(duì)便攜裝置12和車輛的操作，并且，無須向鑰匙孔內(nèi)插入車鑰匙就能夠允許車輛動(dòng)力的起動(dòng)。
此外，在本實(shí)施例的系統(tǒng)中，車載裝置10，在車輛動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)開始后每隔一定時(shí)間間隔，或在車輛停止期間內(nèi)車門被開閉之后等繼續(xù)一定時(shí)間地，此外在車窗打開的情況下等繼續(xù)地，通過發(fā)送天線20從發(fā)送部16發(fā)送包括自己的ID代碼和表示進(jìn)行車內(nèi)的便攜裝置12的存在確認(rèn)處理的控制代碼的規(guī)定頻帶的請(qǐng)求信號(hào)。便攜裝置12，在通過接收天線48由接收部44接收到了來自車載裝置10的該請(qǐng)求信號(hào)的情況下，就對(duì)該請(qǐng)求信號(hào)做出應(yīng)答而從發(fā)送部42通過發(fā)送天線46返回規(guī)定頻帶的響應(yīng)信號(hào)。
車載裝置10，當(dāng)在車輛動(dòng)力部正在驅(qū)動(dòng)的狀況下、在發(fā)送出了用來進(jìn)行存在確認(rèn)的請(qǐng)求信號(hào)后、通過接收天線22由接收部18接收來自便攜裝置12的響應(yīng)信號(hào)、且該響應(yīng)信號(hào)的代碼內(nèi)容與所希望的代碼內(nèi)容相一致的情況下，不執(zhí)行任何處理。另一方面，在未接收到由便攜裝置12發(fā)出的響應(yīng)信號(hào)的情況下，以及雖然接收到了響應(yīng)信號(hào)但其代碼內(nèi)容與所希望的內(nèi)容也不一致的情況下，就通過對(duì)警告部38進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)警告燈和警報(bào)揚(yáng)聲器，用以向車輛乘坐人員及位于車輛周邊的人發(fā)出主旨為車內(nèi)不存在正規(guī)的便攜裝置12的通知。
這樣，在本實(shí)施例中，車載裝置10，在車輛動(dòng)力正在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的狀況下，在發(fā)送了用來進(jìn)行存在確認(rèn)的請(qǐng)求信號(hào)后，根據(jù)便攜裝置12所發(fā)出的響應(yīng)信號(hào)的有無以及其代碼內(nèi)容，執(zhí)行在車內(nèi)是否存在正規(guī)的便攜裝置12的存在確認(rèn)處理。因此，根據(jù)本實(shí)施例的系統(tǒng)，通過車載裝置10與便攜裝置12之間的無線通信，除了進(jìn)行車門的上鎖/開鎖、車輛動(dòng)力起動(dòng)等的控制以外，還可以進(jìn)行不可缺少的車輛乘坐人員應(yīng)當(dāng)便攜的便攜裝置12的向車外的帶出的確認(rèn)，由此，就可以避免因?yàn)楸銛y裝置12的向車外帶出而不能進(jìn)行車門的上鎖·開鎖或車輛動(dòng)力部的再起動(dòng)的不便之處。
進(jìn)而，在本實(shí)施例的系統(tǒng)中，當(dāng)在車輛動(dòng)力部正在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下對(duì)點(diǎn)火開關(guān)進(jìn)行切斷(OFF)操作時(shí)，車載裝置10，通過控制車輛動(dòng)力控制部30而停止車輛動(dòng)力部的驅(qū)動(dòng)。另外，在停止了車輛動(dòng)力部的驅(qū)動(dòng)之后，當(dāng)由車輛乘坐人員開閉車門、且操作設(shè)置在門外把手附近的圖未示的上鎖指令開關(guān)后，車載裝置10，就通過發(fā)送天線20從發(fā)送部16發(fā)送包括自己的ID代碼和指示鎖門的控制代碼的規(guī)定頻帶的請(qǐng)求信號(hào)。便攜裝置12，在通過接收天線48由接收部44接收到了來自車載裝置10的請(qǐng)求信號(hào)的情況下，就對(duì)該請(qǐng)求信號(hào)做出應(yīng)答而從發(fā)送部42通過發(fā)送天線46返回規(guī)定頻帶的響應(yīng)信號(hào)。
車載裝置10，在車門開鎖的狀態(tài)下在發(fā)送了用來鎖門的請(qǐng)求信號(hào)后，在沒有通過接收天線22由接收部18接收到來自便攜裝置12的響應(yīng)信號(hào)的情況下，以及雖然接收到了響應(yīng)信號(hào)但其代碼內(nèi)容與所希望的內(nèi)容也不一致的情況下，就維持車門的開鎖狀態(tài)。另一方面，在所接收到的來自便攜裝置12的響應(yīng)信號(hào)的代碼內(nèi)容與所希望的代碼內(nèi)容一致的情況下，就判斷為便攜與自己的車輛相對(duì)應(yīng)的正規(guī)的便攜裝置12的車輛乘坐人員想要從自己的車輛下車，從而為了解除車門的開鎖狀態(tài)使之上鎖，而對(duì)門鎖部32進(jìn)行控制。
這樣，在本實(shí)施例中，車載裝置10，在車門未上鎖的狀態(tài)下，在發(fā)送了用于鎖車門的請(qǐng)求信號(hào)后，根據(jù)便攜裝置12所發(fā)出的響應(yīng)信號(hào)的有無及其代碼內(nèi)容執(zhí)行使車門上鎖的控制。因此，根據(jù)本實(shí)施例的系統(tǒng)，通過車載裝置10與便攜裝置12之間的無線通信，就能夠?qū)囬T非接觸且遠(yuǎn)距離地進(jìn)行上鎖，而無須伴隨以由車輛乘坐人員進(jìn)行的便攜裝置12及機(jī)械鑰匙的操作。
圖2是示意性地表示由車載裝置10所接收的信號(hào)因噪聲而受到影響的狀況的圖。此外，圖3表示對(duì)車載裝置10及便攜裝置12的應(yīng)該接收的調(diào)制信號(hào)和噪聲進(jìn)行了比較的圖。
在本實(shí)施例中，車載裝置10接收便攜裝置12的無線發(fā)送的響應(yīng)信號(hào)，另外，便攜裝置12接收車載裝置10的無線發(fā)送的請(qǐng)求信號(hào)。該車載裝置10與便攜裝置12之間的無線通信，即便是在引擎或電機(jī)等的車輛動(dòng)力部正在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下也可以進(jìn)行。在驅(qū)動(dòng)車輛動(dòng)力部的情況下，除了車輛ECU14以外，還可以起動(dòng)被裝載到車輛上的例如車門ECU、座位ECU、音響等的車載ECU。
因此，車載裝置10和便攜裝置12，如圖2所示，會(huì)直接通過空間或通過連接各個(gè)車載ECU的電配線的二次輻射或其耦合，將各個(gè)車載ECU中的微處理器的時(shí)鐘倍頻波當(dāng)作噪聲予以接收。因此，在包括在車載裝置10與便攜裝置12之間的無線通信中所使用的載波頻率fL、fH的頻帶中，如圖3A和圖3B所示，會(huì)重疊有因所述的時(shí)鐘倍頻波而引起的窄帶的干擾波。此外，在車輛為電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力車等的以電機(jī)為動(dòng)力源的情況下，如圖3C所示，會(huì)以其動(dòng)力部分自身的驅(qū)動(dòng)為起因，而在包括載波頻率fL、fH的頻帶中重疊上馬達(dá)噪聲或變換器噪聲等寬頻帶的干擾波。
這時(shí)，在被車載裝置10和便攜裝置12所接收的各種噪聲，是不會(huì)給載波的接收造成影響的例如圖3A所示那樣的-6dB或其以下的干擾波的情況下，接收部18、44，能夠正確地解調(diào)搭乘在載波上而發(fā)送的代碼內(nèi)容。因此，就不易產(chǎn)生車載裝置10與便攜裝置12之間的通信錯(cuò)誤。另一方面，當(dāng)上述的噪聲作為干擾波具有比載波所具有的能量更大的例如圖3B和圖3C所示的+10dB或其以上的能量時(shí)，接收部18、44就不能正確地解調(diào)搭載在載波上而發(fā)送的代碼內(nèi)容。因此，就容易產(chǎn)生車載裝置10與便攜裝置12之間的通信錯(cuò)誤。因此，為了始終正確地進(jìn)行車載裝置10與便攜裝置12之間的通信，就必須可靠地除去重疊到其載波的頻帶上的能量大的干擾波。
以下，參看圖4到圖9更為詳細(xì)地對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖4示出了本實(shí)施例的車載裝置10或便攜裝置12的接收部18、44的具體結(jié)構(gòu)。接收部18、44，具有接收天線22、48。在接收天線22、48上，如圖4所示，連接有濾波器電路60。濾波器電路60僅使被接收天線22、48所接收的模擬接收信號(hào)之中的包括車載裝置10和便攜裝置12的載波頻率fL、fH的規(guī)定的帶寬內(nèi)的信號(hào)成分通過。
在濾波器電路60上連接有前置放大器62。前置放大器62線性地放大濾波器電路60所輸出的信號(hào)。在前置放大器62上連接有混合器(混頻器)64?；旌掀?4，另外例如還與產(chǎn)生(接收頻率)+10.7MHz的本振頻率信號(hào)的本機(jī)振蕩器66相連接?；旌掀?4通過將前置放大器62的輸出信號(hào)與由本機(jī)振蕩器66所產(chǎn)生的本振頻率信號(hào)混合，將由接收天線22、48所接收到的300MHz～400MHz的調(diào)制信號(hào)降頻變換為10.7MHz的中頻(IF)。在混合器64上連接有IF濾波器68。IF濾波器68僅使混合器64所輸出的中頻的、與應(yīng)被發(fā)送的載波頻率fL、fH的公差或其以上的帶寬相對(duì)應(yīng)的信號(hào)成分(例如10.7MHz±100kHz)通過。
在IF濾波器68上連接有DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)調(diào)諧器(調(diào)諧電路)70。DSP調(diào)諧器70，執(zhí)行從應(yīng)當(dāng)被接收天線22、48接收的便攜裝置12或車載裝置10發(fā)送的調(diào)制信號(hào)中取出所希望的2進(jìn)制數(shù)據(jù)的處理。就是說，DSP調(diào)諧器70，具備A/D轉(zhuǎn)換器72和數(shù)字信號(hào)處理部74。
A/D轉(zhuǎn)換器72的輸入，與IF濾波器68的輸出連接。A/D轉(zhuǎn)換器72將IF濾波器68的模擬輸出信號(hào)量化而轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。在A/D轉(zhuǎn)換器72的輸出上，連接著數(shù)字信號(hào)處理部74的輸入。數(shù)字信號(hào)處理部74，通過對(duì)借助A/D轉(zhuǎn)換器72的量化而得到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行高速傅立葉變換(FFT變換)，進(jìn)行全信號(hào)值的算法運(yùn)算，作為其結(jié)果分離并輸出由應(yīng)接收的調(diào)制信號(hào)生成的2進(jìn)制數(shù)據(jù)。
數(shù)字信號(hào)處理部74，具有將調(diào)制信號(hào)的2進(jìn)制數(shù)據(jù)作為代碼信號(hào)而輸出的第1輸出端子76，和輸出根據(jù)載波頻率的有無而變化為高(High)和低(Low)靜噪(噪聲抑制)信號(hào)的第2輸出端子78。數(shù)字信號(hào)處理部74的輸出，都被供往上述的車輛ECU14或便攜ECU40。車輛ECU14或便攜ECU40根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理部74的輸出判別該代碼內(nèi)容是否與所希望的代碼內(nèi)容一致，并執(zhí)行上述的各種處理。
數(shù)字信號(hào)處理部74具有存儲(chǔ)器部80。存儲(chǔ)器部80，具有存儲(chǔ)通過數(shù)字信號(hào)處理部74的算法運(yùn)算而導(dǎo)出的數(shù)據(jù)的功能。數(shù)字信號(hào)處理部74，適當(dāng)?shù)刈x取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器部80內(nèi)的數(shù)據(jù)，將該讀取數(shù)據(jù)應(yīng)用在上述的算法運(yùn)算中而進(jìn)行處理。
車載裝置10的上述的A/D轉(zhuǎn)換器72和數(shù)字信號(hào)處理部74，被連接到控制電源82上?？刂齐娫?2，一方面使接收部18接收來自便攜裝置12的發(fā)送信號(hào)，另一方面為了防止車輛動(dòng)力的停止期間電池用光，間歇地使電源例如每隔200ms接通10ms。因此，車載裝置10的A/D轉(zhuǎn)換器72和數(shù)字信號(hào)處理部74就可以間歇地動(dòng)作。另一方面，連接到數(shù)字信號(hào)處理部74上的存儲(chǔ)器部80，被連接在電池(+B)電源84上。電池電源84，是車輛所裝載的電池。因此，存儲(chǔ)器部80始終能夠從電池電源84接受電力供給，所以即便是A/D轉(zhuǎn)換器72和數(shù)字信號(hào)處理部74電源變成為切斷(OFF)，也不會(huì)消掉所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)而維持其存儲(chǔ)內(nèi)容。
在上述的結(jié)構(gòu)中，在接收天線22、48和DSP調(diào)諧器70的A/D轉(zhuǎn)換器72之間，插有僅使包括車載裝置10和便攜裝置12的載波頻率fL、fH的規(guī)定帶寬內(nèi)的信號(hào)成分通過的濾波器電路60。在該情況下，該規(guī)定帶寬以外的不會(huì)被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器72中，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器72中的模擬接收信號(hào)的頻帶被限制在規(guī)定的帶寬內(nèi)。因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠避免在車載裝置10或便攜裝置12中由A/D轉(zhuǎn)換器72將不必要的頻帶的噪聲量化的情況。因此，根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，由于在接收天線22、48與A/D轉(zhuǎn)換器72之間設(shè)置濾波器電路60，所以能夠提高接收靈敏度，并能夠維持較高的通信性能。
圖5A和圖5B，示出了用來說明本實(shí)施例的前置放大器62的功能的圖。另外，圖5A是表示未設(shè)置前置放大器62的結(jié)構(gòu)中的A/D轉(zhuǎn)換器72的輸入與輸出之間的關(guān)系的圖，圖5B是表示本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中的A/D轉(zhuǎn)換器72的輸入與輸出之間的關(guān)系的圖。
在上述的結(jié)構(gòu)中，在濾波器電路60與A/D轉(zhuǎn)換器72之間設(shè)置有對(duì)濾波器電路60的輸出進(jìn)行線性放大的前置放大器62。在該情況下，被向A/D轉(zhuǎn)換器72輸入的模擬接收信號(hào)的振幅電平，與未設(shè)置前置放大器62的結(jié)構(gòu)相比會(huì)被放大。對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換器72而言，輸入的振幅電平越是增大則就越容易將模擬信號(hào)量化。就是說，在輸入振幅電平小的情況下，如圖5A所示，本來存在著電平差的模擬值，在通過A/D轉(zhuǎn)換器72而被量化時(shí)，有時(shí)會(huì)被運(yùn)算、輸出相互為同一電平的數(shù)字值。另一方面，在輸入振幅電平大的情況下，如圖5B所示，存在有電平差的模擬值就易于被量化為相互不同的數(shù)字值。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，則可以得到與原來的模擬接收信號(hào)近似的數(shù)字波形而無須提高A/D轉(zhuǎn)換器72的量化精度。因此，根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，由于在濾波器電路60與A/D轉(zhuǎn)換器72之間設(shè)置前置放大器62，所以能夠?qū)嵸|(zhì)上提高量化精度，且能夠提高接收靈敏度，并且還能夠減輕用于確保A/D轉(zhuǎn)換器72的量化精度的處理負(fù)擔(dān)。
此外，在上述的結(jié)構(gòu)中，在接收天線22、48與A/D轉(zhuǎn)換器72之間插入有對(duì)前置放大器62的輸出信號(hào)和由本機(jī)振蕩器66產(chǎn)生的本振頻率信號(hào)進(jìn)行混合的混合器64。此外，在混合器64與A/D轉(zhuǎn)換器72之間還插入有僅使所希望的中頻頻帶的信號(hào)成分通過的IF濾波器68。在該情況下，向A/D轉(zhuǎn)換器72輸入的模擬接收信號(hào)，就被從300MHz～400MHz的載波頻率fL、fH降頻變換為10.7MHz的中頻。此外，模擬接收信號(hào)的頻帶，通過IF濾波器68而被限制在中頻附近的帶寬內(nèi)(10.7MHz±100kHz)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，則與在A/D轉(zhuǎn)換器72中直接對(duì)載波頻率fL、fH的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣的情況相比，能夠?qū)⒉蓸铀俾室种频幂^低。例如，在如上所述IF濾波器68使10.7MHz±100kHz的帶寬內(nèi)的信號(hào)通過的情況下，其通頻帶寬為200kHz。因此，為了以至少相當(dāng)于其帶寬的2倍的頻度取地采樣值，只要將A/D轉(zhuǎn)換器72的采樣速率設(shè)定為可以確保400kbps的傳送速度就足夠了。因此，根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，由于可以抑制A/D轉(zhuǎn)換器72的動(dòng)作時(shí)鐘的頻度，故能夠?qū)崿F(xiàn)功耗的降低，并且還可以實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器72或連接在其后段上的數(shù)字信號(hào)處理部74的處理負(fù)擔(dān)的減輕。
圖6A、6B、6C、6D，示出了用來說明在本實(shí)施例中除去重疊在接收部18、44所接收到的調(diào)制信號(hào)的載波頻帶上的由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲的方法。另外，圖6A是示意性地表示在調(diào)制信號(hào)的載波頻帶上重疊有由能量極大的時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲的狀態(tài)的圖，圖6B是表示由數(shù)字信號(hào)處理部74的FFT變換所得到的頻譜的能量解析結(jié)果的圖，圖6C是表示該頻譜的時(shí)間解析結(jié)果的圖，圖6D是表示在得到了圖6C所示的時(shí)間解析結(jié)果的情況下從接收部18、44輸出的代碼信號(hào)的圖。
在本實(shí)施例中，便攜裝置12和車載裝置10，進(jìn)行根據(jù)“0”、“1”的代碼內(nèi)容用第1頻率fL和第2頻率fH使載波頻率變化的FSK調(diào)制，輸出響應(yīng)信號(hào)或請(qǐng)求信號(hào)。在該情況下，車載裝置10和便攜裝置12的接收部44，接收依據(jù)代碼內(nèi)容而具有不同的載波頻率的調(diào)制信號(hào)。代碼內(nèi)容，被維持在“0”或“1”至少一定時(shí)間(代碼的最小變化周期；位速率)，且在被維持在一個(gè)內(nèi)容的狀態(tài)下、在經(jīng)過了該狀態(tài)所能持續(xù)的最大時(shí)間(以下稱作最大持續(xù)時(shí)間)之后，再變化成別的內(nèi)容。就是說，應(yīng)由接收部18、44接收的調(diào)制信號(hào)，在以具有1個(gè)載波頻率fL、fH的狀態(tài)經(jīng)過了其最大持續(xù)時(shí)間之后，肯定要向具有其它的載波頻率fL、fH的狀態(tài)變化。
另一方面，由除了車載裝置10和便攜裝置12的ECU14、44以外的各個(gè)車載ECU帶來的微處理器的倍頻波噪聲，大體上固定為單一的頻率。此外，該各個(gè)車載ECU與接收部18、44之間的位置關(guān)系是不變的。因此，起因于時(shí)鐘倍頻波的干擾波，就會(huì)超過代碼內(nèi)容的最大持續(xù)時(shí)間而被車載裝置10和便攜裝置12的接收部18、44接收。
就是說，如果對(duì)將模擬接收信號(hào)量化后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行由FFT變換進(jìn)行的頻譜解析，則如圖6C所示，調(diào)制信號(hào)的第1頻率fL和第2頻率fH頻譜等級(jí)，都是頂多每隔代碼內(nèi)容的最大持續(xù)時(shí)間而較大地變化。與此相對(duì)，由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲的頻譜等級(jí)，大體在同一頻率下被維持在同一等級(jí)。
因此，如果對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行由FFT變換進(jìn)行的頻譜等級(jí)的時(shí)間解析，則可根據(jù)其等級(jí)的變化，識(shí)別應(yīng)接收的信號(hào)和窄帶噪聲。由此，就能夠?qū)⒂蓵r(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲作為對(duì)于接收部18、44來說不需要的信號(hào)而從接收信號(hào)中除去。具體地說，能夠?qū)⒚扛粢?guī)定時(shí)間頻譜等級(jí)變化較大的頻率成分識(shí)別為第1頻率fL和第2頻率fH的調(diào)制信號(hào)，另一方面，將頻譜等級(jí)幾乎不變化的頻率成分識(shí)別為由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲。
圖7表示為了除去由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲，在本實(shí)施例的接收部18、44的數(shù)字信號(hào)處理部74中所執(zhí)行的控制例程的一個(gè)例子的流程圖。圖7所示的例程，是每當(dāng)其處理結(jié)束就被起動(dòng)的例行程序。
當(dāng)圖7所示的例程起動(dòng)后，首先執(zhí)行步驟100的處理。在步驟100中，執(zhí)行對(duì)由A/D轉(zhuǎn)換器72的量化所得到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換的處理。在步驟102中，判別是否通過后述的步驟106的處理在存儲(chǔ)器部80中存儲(chǔ)有滿足規(guī)定的條件的頻率成分。在判別為未存儲(chǔ)有這種頻率成分的情況下，就接著執(zhí)行步驟104的處理。
在步驟104中，判別作為在上述步驟100中進(jìn)行FFT變換的結(jié)果是否存在著最大持續(xù)時(shí)間中的頻譜等級(jí)的變化|ΔV1|小于或等于規(guī)定閾值|ΔVSH1|的頻率成分。另外，規(guī)定閾值|ΔVSH1|是被判斷為始終以同一等級(jí)發(fā)生的時(shí)鐘倍頻波的頻譜的最小的頻譜變化。在不存在|ΔV1|≤|ΔVSH1|成立的頻率成分的情況下，就不存在頻譜等級(jí)被維持得較高的頻率成分，就可判斷為在接收信號(hào)中并未重疊有由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲。另一方面，在存在著|ΔV1|≤|ΔVSH1|成立的頻率成分的情況下，就存在著頻譜等級(jí)被維持為較高的頻率成分，就可判斷為在接收信號(hào)中重疊有由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲。因此，在做出了這種肯定的判定的情況下，接著執(zhí)行步驟106的處理。
在步驟106中，執(zhí)行將在上述步驟104中被判斷為存在的|ΔV1|≤|ΔVSH1|成立的頻率成分存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器部80內(nèi)的處理。在步驟106的處理結(jié)束的情況下，以及在上述步驟102中被判斷為在存儲(chǔ)器部80中存儲(chǔ)有|ΔV1|≤|ΔVSH1|成立的頻率成分的情況下，接著執(zhí)行步驟108的處理。在步驟108中，執(zhí)行從接收信號(hào)中除去存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器部80中的頻率成分的處理。
在步驟108的處理結(jié)束的情況下，以及在上述步驟104中判斷為不存在|ΔV1|≤|ΔVSH1|成立的頻率成分的情況下，接著執(zhí)行步驟110的處理。在步驟110中，判斷在上述步驟108中被從接收信號(hào)中除去的頻率成分以外的頻譜等級(jí)V在規(guī)定閾值V0或其以上的頻率成分，是否是作為調(diào)制信號(hào)的載波頻率的第1頻率fL或第2頻率fH。在做出了肯定的判定的情況下，接著執(zhí)行步驟112的處理。另一方面，在做出了否定的判定的情況下，接著執(zhí)行步驟114的處理。
在步驟112中，從第1輸出端子76輸出與在上述步驟110中被判斷為是第1頻率fL或第2頻率fH的頻率成分相對(duì)應(yīng)的代碼信號(hào)，同時(shí)，從第2輸出端子78輸出靜噪低(Low)信號(hào)。此外，在步驟114中，從第2輸出端子78輸出靜噪高(High)信號(hào)。當(dāng)步驟112或114的處理結(jié)束后，結(jié)束本次的例程。
根據(jù)上述圖7所示的例程，可根據(jù)由FFT變換進(jìn)行的頻譜等級(jí)的時(shí)間解析的結(jié)果，著眼于每隔規(guī)定時(shí)間發(fā)生頻率變化的應(yīng)接收的調(diào)制信號(hào)、與始終在同一頻率下維持在同一等級(jí)的由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲的唯一性(唯一性)的差異，將由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲作為干擾波從接收信號(hào)中除去。
因此，根據(jù)作為本實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置的車載裝置10或便攜裝置12的接收部18、44，由于即便是在由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲具有極大的能量強(qiáng)度的情況下也可以去掉其干擾波，所以可以從接收信號(hào)中選擇性地僅提取應(yīng)接收的調(diào)制信號(hào)。因此，就能夠正確地解調(diào)調(diào)制信號(hào)的代碼內(nèi)容，就能夠始終正確地進(jìn)行車載裝置10與便攜裝置12之間的通信。
此外，在上述的構(gòu)成中，可以將與由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲有關(guān)的頻率成分存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器部80內(nèi)。因此，根據(jù)本實(shí)施例，若在車載裝置10與便攜裝置12之間的通信正在進(jìn)行的過程中開始各車載ECU的起動(dòng)，開始由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲的發(fā)生，則在該瞬間就不能識(shí)別其接收信號(hào)是與車載裝置10與便攜裝置12之間的通信有關(guān)的信號(hào)還是噪聲，有時(shí)會(huì)暫時(shí)性地招致接收靈敏度的降低。但是，之后，通過除去存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器部80內(nèi)的頻率成分可將時(shí)鐘噪聲作為干擾波從接收信號(hào)中掉去，可以迅速地恢復(fù)接收靈敏度。
另外，當(dāng)在車載裝置10與便攜裝置12之間的通信正在進(jìn)行的過程中利用上述方法接收到干擾波的情況下，只要每次在其該接收時(shí)都在存儲(chǔ)器部80中進(jìn)行更新·存儲(chǔ)從接收信號(hào)中取出的頻率成分，雖然在進(jìn)行了干擾波的接收的最初接收靈敏度會(huì)下降，但是之后就可以自適應(yīng)地進(jìn)行實(shí)現(xiàn)接收靈敏度的恢復(fù)的處理。
再有，在上述的構(gòu)成中，車載裝置10的A/D轉(zhuǎn)換器72和數(shù)字信號(hào)處理部74，雖然理想的是始終提供電力、使之處于動(dòng)作狀態(tài)，但是，為了防止在車輛動(dòng)力部分的停止期間電池用光，從控制電源82間歇性地例如每隔200ms接受10ms的電力供給。因此，若假定車載裝置10的存儲(chǔ)與由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲有關(guān)的頻率成分的存儲(chǔ)器部80，與A/D轉(zhuǎn)換器72等同樣地從控制電源82接受電力供給，則電力供給的持續(xù)時(shí)間為10ms左右。因此，就不能根據(jù)由FFT變換進(jìn)行的頻譜水平(spectrum level，頻譜級(jí))的時(shí)間解析來判定時(shí)鐘噪聲的存在有無，或者雖然可以進(jìn)行該判定但存儲(chǔ)器部80的存儲(chǔ)內(nèi)容也會(huì)立即消去。因此，在下次的電源ON時(shí)就必須從再次判定噪聲的存在有無的處理開始執(zhí)行。
與此相對(duì)，在本實(shí)施例中，車載裝置10的存儲(chǔ)與由時(shí)鐘倍頻波產(chǎn)生的窄帶噪聲有關(guān)的頻率成分的存儲(chǔ)器部80，由于被連接在電池電源84上，始終從電池電源84接受電力供給，因此即便是A/D轉(zhuǎn)換器72和數(shù)字信號(hào)處理部74電源被切斷(OFF)，也可以維持其存儲(chǔ)內(nèi)容而不會(huì)消去所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)本實(shí)施例，即便是在A/D轉(zhuǎn)換器72和數(shù)字信號(hào)處理部74進(jìn)行間歇?jiǎng)幼鞯那闆r下，也可以根據(jù)由FFT變換進(jìn)行的頻譜水平的時(shí)間解析來判定時(shí)鐘噪聲的存在有無。此外，還可以在下次的電源接通(ON)時(shí)立即讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器部80內(nèi)的頻率成分，可以將時(shí)鐘噪聲作為干擾波而從接收信號(hào)中除去。
另外，如上所述在本實(shí)施例中，雖然存儲(chǔ)器部80始終從電池電源84接受電力供給，但是該電流消耗量為數(shù)微安(μA)到數(shù)十微安(μA)左右，與A/D轉(zhuǎn)換器72和數(shù)字信號(hào)處理部74的電流消耗量(例如20毫安(mA))相比非常小。因此，在本實(shí)施例的構(gòu)成中，能夠確實(shí)地抑制因向存儲(chǔ)器部80的電力供給而引起的車載電池84的電池用光。
圖8A、8B、8C、8D，是用來說明在本實(shí)施例中除去重疊在接收部18、44所接收到的調(diào)制信號(hào)的載波頻帶上的變換器噪聲的寬帶噪聲的方法的說明圖。另外，圖8A示意性地表示能量極大的寬帶噪聲重疊在調(diào)制信號(hào)的載波頻帶上后的狀態(tài)，圖8B是表示由數(shù)字信號(hào)處理部74的FFT變換得到的頻譜的能量解析結(jié)果的圖，圖8C是表示該頻譜的時(shí)間解析結(jié)果的圖，圖8D是表示在得到了圖8C所示的時(shí)間解析結(jié)果的情況下從接收部18、44輸出的代碼信號(hào)。
在本實(shí)施例中，便攜裝置12與車載裝置10的載波頻率，是與“0”、“1”相對(duì)應(yīng)的第1頻率fL或第2頻率fH。此外，該第1頻率fL或第2頻率fH的頻譜水平以代碼的最小變化周期(位速率)被維持在一定水平或其以上。另一方面，電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車所發(fā)生的馬達(dá)噪聲或變換器噪聲等的寬帶隨機(jī)噪聲，在整個(gè)頻率區(qū)域內(nèi)其水平較大地變化。
就是說，當(dāng)在數(shù)字信號(hào)處理部74中，與代碼的位速率相比以相當(dāng)高的高速進(jìn)行由FFT變換進(jìn)行的頻譜解析的情況下，在一個(gè)位速率期間中，如圖8C所示，寬帶隨機(jī)噪聲的頻譜水平，遍及整個(gè)頻率區(qū)域地較大地變動(dòng)，另一方面，調(diào)制信號(hào)的第1頻率fL或第2頻率fH(在圖8C中為第2頻率fH)的頻譜水平則被維持在某一恒定值或其以上。
因此，只要在1個(gè)位速率期間中對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)高速地進(jìn)行由FFT變換進(jìn)行的頻譜水平的時(shí)間解析，就可以根據(jù)其水平變化識(shí)別應(yīng)當(dāng)接收的調(diào)制信號(hào)和寬帶隨機(jī)噪聲。由此，就可以將寬帶隨機(jī)噪聲作為對(duì)于接收部18、44來說不需要的信號(hào)從接收信號(hào)中除去。具體地說，將在1個(gè)位速率期間中頻譜水平高速地較大地變動(dòng)的頻率成分識(shí)別為隨機(jī)噪聲。另一方面，將頻譜水平繼續(xù)維持在恒定值或其以上的頻率成分識(shí)別為第1頻率fL或第2頻率fH(在圖8C中為第2頻率fH)的調(diào)制信號(hào)。
圖9示出了為了除去變換器噪聲等的寬帶噪聲，在本實(shí)施例的接收部18、44的數(shù)字信號(hào)處理部74中執(zhí)行的控制例程的一個(gè)例子的流程圖。圖9所示的例程，是每當(dāng)其處理結(jié)束時(shí)就被起動(dòng)的例程。
當(dāng)圖9所示的例程起動(dòng)后，首先就執(zhí)行步驟120的處理。在步驟120中，執(zhí)行對(duì)由A/D轉(zhuǎn)換器72的量化得到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換的處理。在步驟122中，執(zhí)行從接收信號(hào)中除去作為在上述步驟120中進(jìn)行FFT變換的結(jié)果在1個(gè)位速率期間中的頻譜水平變化|ΔV2|超過規(guī)定閾值|ΔVSH2|的頻率成分的處理。
在步驟124中，在1個(gè)位速率期間中的頻譜水平變化|ΔV2|沒有超過規(guī)定閾值|ΔVSH2|的頻率成分、即其水平被維持在恒定值或其以上的頻率成分為第1頻率fL或第2頻率fH的情況下，執(zhí)行從第1輸出端子76輸出與該頻率成分相對(duì)應(yīng)的代碼信號(hào)，同時(shí)從第2輸出端子78輸出噪聲抑制信號(hào)的處理。當(dāng)本步驟124的處理結(jié)束時(shí)，本次的例程就結(jié)束。
根據(jù)圖9所示的例程，可以根據(jù)由FFT變換進(jìn)行的頻譜水平的時(shí)間解析的結(jié)果，著眼于在一個(gè)位速率期間中水平被位置在一定值或其以上的應(yīng)接收的調(diào)制信號(hào)、與水平在寬帶中隨機(jī)地上下移動(dòng)的寬度隨機(jī)噪聲的唯一性的差異，將寬帶隨機(jī)噪聲作為干擾波從接收信號(hào)中除去。
因此，根據(jù)本實(shí)施例的作為數(shù)字信號(hào)處理接收裝置的車載裝置10或便攜裝置12的接收部18、44，由于即便是在存在著由電機(jī)或變換器產(chǎn)生的電機(jī)噪聲或變換器噪聲等能量總和極大的、具體地說與應(yīng)當(dāng)接收的調(diào)制信號(hào)的能量強(qiáng)度相比具有30～40dB左右高的能量強(qiáng)度的寬帶隨機(jī)噪聲的情況下，也可以將該干擾波除去，因此可以從接收信號(hào)中選擇性地僅提取應(yīng)接收的調(diào)制信號(hào)。因此，就可以正確地解調(diào)調(diào)制信號(hào)的代碼內(nèi)容，能夠始終正確地進(jìn)行車載裝置10與便攜裝置12之間的通信。
另外，在上述的實(shí)施例中，車載裝置10的接收天線22和便攜裝置12的接收天線48相當(dāng)于“接收天線”，A/D轉(zhuǎn)換器72相當(dāng)于“A/D轉(zhuǎn)換器”，DSP調(diào)諧器70的數(shù)字信號(hào)處理部74相當(dāng)于“數(shù)字信號(hào)處理部”，濾波器電路60相當(dāng)于“濾波器電路”，存儲(chǔ)器部80相當(dāng)于“存儲(chǔ)器部”。此外，數(shù)字信號(hào)處理部74執(zhí)行圖7所示的步驟104的處理、和執(zhí)行圖9所示的步驟122的處理，相當(dāng)于“噪聲除去裝置”在上述的實(shí)施例中，車載裝置10和便攜裝置12的接收部18、44，雖然設(shè)為接收其發(fā)送部42、16所發(fā)送的頻率300MHz～400MHz頻帶的信號(hào)，但是也可以設(shè)為使用除此以外的頻帶的信號(hào)。
本發(fā)明并不限于上述的具體公開的實(shí)施例，可以不脫離本發(fā)明的范圍地做成各種各樣的實(shí)施例和改良例。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于，具備接收天線；對(duì)被上述接收天線接收的模擬接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字變換的A/D轉(zhuǎn)換器；根據(jù)與應(yīng)被上述接收天線所接收的代碼相對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)的唯一性，從作為由上述A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中分離并輸出由上述調(diào)制信號(hào)帶來的代碼信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備插入在上述接收天線與上述A/D轉(zhuǎn)換器之間的、使被該接收天線所接收到的模擬接收信號(hào)之中上述調(diào)制信號(hào)的頻帶內(nèi)的信號(hào)通過的濾波器電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于，具備插入在上述濾波器電路與上述A/D轉(zhuǎn)換器之間的、放大上述濾波器電路的輸出的放大電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于，具備插入在上述接收天線與上述A/D轉(zhuǎn)換器之間的、將被該接收天線接收的模擬接收信號(hào)和由本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的本振頻率信號(hào)混合的降頻變換器；插入在該降頻變換器與上述A/D轉(zhuǎn)換裝置之間的、使該降頻變換器的輸出之中規(guī)定的頻帶的信號(hào)通過的IF濾波器電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于上述調(diào)制信號(hào)具有根據(jù)代碼而不同的頻率；并且上述數(shù)字信號(hào)處理部，具備從作為由上述A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中、將頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)不滿足規(guī)定的條件的信號(hào)作為噪聲而除去的噪聲除去裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于上述噪聲除去裝置，從作為由上述A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中、將規(guī)定時(shí)間中的頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)小至規(guī)定值或其以下的信號(hào)作為噪聲除去。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備學(xué)習(xí)·存儲(chǔ)由上述噪聲除去裝置作為噪聲而被除去的上述信號(hào)的信息并在規(guī)定的情況下將學(xué)習(xí)·存儲(chǔ)的該信息提供給噪聲除去裝置的存儲(chǔ)器部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于上述存儲(chǔ)器部，始終從規(guī)定的電源接受電力供給。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)處理接收裝置，其特征在于上述數(shù)字信號(hào)處理部，具備從作為由上述A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中、將頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)大到超過規(guī)定速度或規(guī)定值的信號(hào)作為噪聲而除去的噪聲除去裝置。
10.一種數(shù)字信號(hào)處理接收方法，其特征在于對(duì)被接收天線接收的模擬接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字變化；根據(jù)與應(yīng)被上述接收天線接收的代碼相對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)的唯一性，從作為數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中分離并輸出由上述調(diào)制信號(hào)帶來的代碼信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的數(shù)字信號(hào)處理接收方法，其特征在于進(jìn)行使被上述接收天線所接收到的模擬接收信號(hào)之中上述調(diào)制信號(hào)的頻帶內(nèi)的信號(hào)通過的濾波處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的數(shù)字信號(hào)處理接收方法，其特征在于對(duì)實(shí)施了上述濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行放大。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)字信號(hào)處理接收方法，其特征在于將被上述接收天線接收的模擬接收信號(hào)與由本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的本振頻率信號(hào)混合；進(jìn)行使混合后的信號(hào)之中規(guī)定的頻帶的信號(hào)通過的IF濾波處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的數(shù)字信號(hào)處理接收方法，其特征在于上述調(diào)制信號(hào)具有根據(jù)代碼而不同的頻率；從作為數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中，將頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)不滿足規(guī)定的條件的信號(hào)作為噪聲除去。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的數(shù)字信號(hào)處理接收方法，其特征在于上述噪聲的除去，從作為數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中，將規(guī)定時(shí)間中的頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)小到規(guī)定值或其以下的信號(hào)作為噪聲除去。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的數(shù)字信號(hào)處理接收方法，其特征在于學(xué)習(xí)通過上述噪聲去除而作為噪聲被除去的上述信號(hào)的信息并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器內(nèi)，在規(guī)定的情況下提供所學(xué)習(xí)·存儲(chǔ)的該信息用于上述的噪聲去除。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的數(shù)字信號(hào)處理接收方法，其特征在于對(duì)上述存儲(chǔ)器部，始終從規(guī)定的電源進(jìn)行電力供給。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的數(shù)字信號(hào)處理接收方法，其特征在于從作為上述數(shù)字變換所得到的結(jié)果的信號(hào)中，將頻率變動(dòng)或輸出強(qiáng)度變動(dòng)大到超過規(guī)定速度或規(guī)定值的信號(hào)作為噪聲除去。
全文摘要
在構(gòu)成車載設(shè)備遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)的車載裝置和便攜裝置的接收部(18，44)中，設(shè)置有具備A/D轉(zhuǎn)換器(72)和數(shù)字信號(hào)處理部(74)的DSP調(diào)諧器(70)。A/D轉(zhuǎn)換器(72)對(duì)被接收天線(22，48)所接收到的接收信號(hào)進(jìn)行量化，變換成數(shù)字值。數(shù)字信號(hào)處理部(74)，將長時(shí)間出現(xiàn)的、在規(guī)定期間內(nèi)幾乎不發(fā)頻譜變化的頻帶當(dāng)作時(shí)鐘噪聲除去。此外，數(shù)字信號(hào)處理部(74)，將頻譜變化比較大的頻帶當(dāng)作與代碼內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的FSK調(diào)制信號(hào)，將與該頻帶相對(duì)應(yīng)的2進(jìn)制數(shù)據(jù)當(dāng)作代碼信號(hào)輸出。
文檔編號(hào)H04B1/69GK1672398SQ0381817
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月30日
發(fā)明者岡田廣毅, 村上裕一 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 愛信精機(jī)株式會(huì)社