(57)【要約】【課題】  車載受信機において、簡易な構成で、十分な受信レベルでの受信が困難な領域を解消する。【解決手段】  車両に搭載されてスマートエントリシステムに用いられる受信機３３は、車両のマスターキー等に組み込まれた携帯型の送信機（不図示）からの送信電波を受信するアンテナ装置５０と、アンテナ装置５０から入力される受信信号を復調して受信データを抽出する受信回路６０と、車両の後部バンパー内に実装されたＡＶ線（自動車用低圧電線）７０を備える。このうちアンテナ装置５０は、受信機３３に内蔵され、電波を受信する内蔵アンテナ５１と、内蔵アンテナ５１とのインピーダンス整合を行うインピーダンス整合回路５３と、内蔵アンテナ５１が受信した第１受信信号を入力するとともに、ＡＶ線７０が受信した第２受信信号とを入力して、入力された第１受信信号と第２受信信号とを合成した信号を出力するウィルキンソン合成回路５５を備える。【選択図】図２
2006246135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるスマートエントリシステム用受信機であって、
使用者に所持させる携帯機によって送信される無線信号である携帯機無線信号を受信するための第１アンテナと、
当該スマートエントリシステム用受信機が搭載される車両の周辺領域のうち、前記第１アンテナによる前記携帯機無線信号の受信が困難な領域から送信される前記携帯機無線信号を受信するための第２アンテナと、
前記第１アンテナが受信した携帯機無線信号である第１受信信号と、前記第２アンテナが受信した携帯機無線信号である第２受信信号とを入力して、入力された第１受信信号と第２受信信号とを合成した信号を出力するウィルキンソン合成回路と、
を備えることを特徴とするスマートエントリシステム用受信機。
【請求項２】
前記第２アンテナは、当該スマートエントリシステム用受信機が搭載される車両内に実装されるＡＶ線（自動車用低圧電線）である、
ことを特徴とする請求項１に記載のスマートエントリ受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スマートエントリシステムに用いられる受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車においては、車載送信機から予め定められた範囲に送信要求信号を送信するとともに、その送信要求信号を受信した携帯機からの応答信号を車載受信機によって受信し、車両側の制御装置が、その車載受信機によって受信された応答信号に含まれている識別情報としてのＩＤコードと当該制御装置内に予め登録されているＩＤコードとを比較して、その両ＩＤコードが一致していれば、認証が成功したとしてアクチュエータの駆動によるドアの解錠（アンロック）または解錠許可やエンジンの始動許可といった車両制御を実行する、スマートエントリシステムが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
ところで、車両は金属や樹脂などで構成されているため、車両の内部に設置される車載受信機の周囲の電波環境は、車載受信機の設置位置の違いによって大きくばらつく。そして、車載受信機の受信性能や設置位置によっては、携帯機からの応答信号を受信すべき車載受信機周辺領域内で、十分な受信レベルで応答信号を受信することが困難な領域（以降、車載受信機の電波的死角とも称す）が生じることがある。
【０００４】
このため従来より、車載受信機の電波的死角からの応答信号を十分な受信レベルで受信するためのアンテナ（外部アンテナ）を、車載受信機に内蔵されるアンテナ（内蔵アンテナ）とは別に車両に取り付けることが行われている。即ち、図７に示すように、内蔵アンテナ１０１と外部アンテナ１０３とを直結させて、内蔵アンテナで受信した受信信号（以降、内蔵アンテナ受信信号と称す）と外部アンテナで受信した受信信号（以降、外部アンテナ受信信号と称す）とが合成された信号を車載受信機１０５に入力させるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−１０４４２９号公報
【特許文献２】特開２００３−１５７４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、内蔵アンテナ１０１と外部アンテナ１０３とを直結させると、内蔵アンテナ入力端１１１と外部アンテナ入力端１１３の両方においてそれぞれ、内蔵アンテナ受信信号と外部アンテナ受信信号とが干渉し合う。これにより、内蔵アンテナ１０１が受信した内蔵アンテナ受信信号が内蔵アンテナ入力端１１１に十分に伝送されなくなるとともに、外部アンテナ１０３が受信した外部アンテナ受信信号が外部アンテナ入力端１１３に十分に伝送されなくなる。
【０００６】
このため、外部アンテナを取り付けたにもかかわらず、車載受信機の電波的死角を解消できない領域が依然として存在してしまうという問題があった。
またダイバーシチのように、２つのアンテナを備えて、受信電波の強い方のアンテナを選択して受信する方法が知られている。しかしダイバーシチを採用すると、電波の強度を監視するための手段が必要となり、構成が複雑になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車載受信機において、簡易な構成で、十分な受信レベルでの受信が困難な領域を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明のスマートエントリシステム用受信機では、第１アンテナは、携帯機から送信される携帯機無線信号を受信するとともに、第２アンテナは、当該スマートエントリシステム用受信機が搭載される車両の周辺領域のうち、第１アンテナによる携帯機無線信号の受信が困難な領域から送信される携帯機無線信号を受信する。そしてウィルキンソン合成回路は、第１アンテナが受信した携帯機無線信号である第１受信信号と、第２アンテナが受信した携帯機無線信号である第２受信信号とを入力して、入力された第１受信信号と第２受信信号とを合成した信号を出力する。
【０００９】
つまりウィルキンソン合成回路は、２つの入力端から入力される信号をアイソレーションして合成する回路であり、本発明のスマートエントリシステム用受信機では、このウィルキンソン合成回路により、第１アンテナからの第１受信信号を入力するための第１入力端と、第２アンテナからの第２受信信号を入力するための第２入力端との間でのアイソレーションをとることができる。このため、第１入力端と第２入力端のそれぞれにおいて、第１受信信号と第２受信信号が互いに干渉し合うことがない。
【００１０】
従って、第１受信信号と第２受信信号とが干渉し合うために存在していた、携帯機無線信号の受信が困難である領域が解消される。
また本発明のスマートエントリシステム用受信機では、第２アンテナとして、当該スマートエントリシステム用受信機が搭載される車両内に実装されるＡＶ線（自動車用低圧電線）を採用するとよい。
【００１１】
即ち、電波を受信するために一般に利用されているアンテナと比較して、ＡＶ線は非常に安価であるため、本発明のスマートエントリシステム用受信機の製造コストの上昇を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施形態について図面をもとに説明する。
図１は、本発明が適用されたスマートエントリシステム１の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態のスマートエントリシステム１は、車両の使用者に携帯される携帯機（電子キー）３と、車両に搭載され、携帯機３との通信により取得する識別情報を用いた認証を実行し、認証に成功すると、予め設定された車両制御を実行するための指令を出力する車載機本体５と、車載機本体５から指令を受けて車両の各ドアの開閉制御を実行するドアＥＣＵ１１と、車載機本体５から指令を受けてエンジン制御を実行するエンジンＥＣＵ１３と、各乗降用ドアのドアハンドルに内蔵され、このドアハンドルへの人による接触を検出して車載機本体５内の制御ＥＣＵ３１（後述）へ検出信号を出力するタッチセンサ１５と、トランクを開閉するためのトランクドア（不図示）の外側に設けられ、トランクドアを開放する際に操作されると、その旨を示す操作信号を制御ＥＣＵ３１へ出力するトランク開スイッチ１７とから構成されている。
【００１４】
これらのうち携帯機３は、車載機本体５との間でデータを送受信する送受信機２１と、携帯機３に付与された識別情報であるＩＤコードが記憶されるメモリ２３（不揮発性メモリ）とを備えている。
【００１５】
このように構成された携帯機３では、送受信機２１が車載機本体５からの送信要求信号を受信すると、送受信機２１はメモリ２３に記憶されているＩＤコードを応答信号として送信する。
【００１６】
次にドアＥＣＵ１１は、車両の各乗降用ドアとトランクドアにそれぞれ設けられ、車載機本体５からドアロックの解除を許可するためのアンロックスタンバイ指令を受けると各乗降用ドアをアンロックスタンバイ状態とし、その後タッチセンサ１５において人による接触が検出された際に、各乗降用ドアをアンロックするドアアンロック制御を実行するとともに、トランクドアの開放を指示するためのトランクドア開放指令を車載機本体５から受けると、トランクドアを開放する制御を実行するように構成されている。
【００１７】
次に車載機本体５は、携帯機３からの応答信号を受信する受信機３３と、携帯機３に対する送信要求信号を送信する送信機３５と、ドアＥＣＵ１１及びエンジンＥＣＵ１３との間でデータ通信をするとともに、受信機３３及び送信機３５の動作を制御する制御ＥＣＵ３１とを備えている。
【００１８】
なお受信機３３は、本実施形態では後部座席近傍に設置され（図３参照）、携帯機応答エリア内の携帯機３から送信要求信号に応答して送信されてくる応答信号（本実施形態では数百ＭＨｚ帯の信号）を受信するとともに、この応答信号に含まれているＩＤコードを復号して、制御ＥＣＵ３１に出力する。
【００１９】
また送信機３５は、車両の各乗降用ドアとトランクとのそれぞれに設けられており、制御ＥＣＵ３１からの指令に応じて、各乗降用ドアとトランクの外側周囲の無線通信エリアへ送信要求信号（本実施形態では百数十ｋＨｚ帯の信号）を送信する。
【００２０】
また制御ＥＣＵ３１は、各種データを記憶するメモリ３１ａを備えており、このメモリ３１ａには、当該車両用の携帯機３に割り当てられたＩＤコードが記憶されている。
このように構成された車載機本体５において、制御ＥＣＵ３１は、送信要求信号を定期的に送信機３５に送信させる。そして受信機３３からＩＤコードが入力された場合には（つまり、受信機３３が応答信号を受信すると）認証を実行し、認証に成功すると、アンロックスタンバイ指令をドアＥＣＵ１１に出力する。またトランク開スイッチから操作信号が入力された場合には、制御ＥＣＵ３１は送信要求信号を送信機３５に送信させる。その後に受信機３３からＩＤコードが入力された場合には認証を実行し、認証に成功すると、ドアＥＣＵ１１にトランクドア開放指令を出力する。
【００２１】
図２は、受信機３３の構成を示すブロック図である。受信機３３は、図２に示すように、携帯機３からの送信電波を受信するアンテナ装置５０と、アンテナ装置５０から入力される受信信号を復調して受信データを抽出する受信回路６０と、車両の後部バンパー９０内に実装された（図３を参照。）ＡＶ線（自動車用低圧電線）７０とを備える。
【００２２】
これらのうちアンテナ装置５０は、受信機３３に内蔵され、電波を受信する内蔵アンテナ５１と、内蔵アンテナ５１とのインピーダンス整合（本実施形態では、５０Ωに整合させる）を行うインピーダンス整合回路５３と、内蔵アンテナ５１が受信した第１受信信号をインピーダンス整合回路５３を介して入力するとともに、ＡＶ線７０が受信した第２受信信号を入力して、内蔵アンテナ５１とＡＶ線７０との間のアイソレーションを確保しつつ、入力された第１受信信号と第２受信信号とを合成した合成信号を出力する周知のウィルキンソン合成回路５５とを備える。本実施形態では、周波数３００ＭＨｚ帯に使用するため、ウィルキンソン合成回路にて通常使用されるλ／４のマイクロストリップ・ライン部分をローパス型フィルタに置き換えた。
【００２３】
これらのうちインピーダンス整合回路５３は、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２で構成される周知の整合回路である。即ちコンデンサＣ１は、一端が内蔵アンテナ５１に接続されるとともに他端がウィルキンソン合成回路５５に接続され、コンデンサＣ２は、一端がウィルキンソン合成回路５５に接続されるとともに他端が接地される。なお本実施形態では、コンデンサＣ１，Ｃ２の容量値はそれぞれ３ｐＦ，２２ｐＦである。
【００２４】
またウィルキンソン合成回路５５は、一端がインピーダンス整合回路５３に接続されるとともに他端が受信回路６０に接続される第１伝送線路８１と、一端がＡＶ線７０に接続されるとともに他端が受信回路６０に接続される第２伝送線路８３と、一端がインピーダンス整合回路５３に接続されるとともに他端がＡＶ線７０に接続される吸収抵抗Ｒ１とを備える。なお本実施形態では、第１伝送線路８１及び第２伝送線路８３のインピーダンスは７０．７Ωに、吸収抵抗Ｒ１の抵抗値は１００Ωに設定されている。
【００２５】
また第１伝送線路８１は、コイルＬ１と２つのコンデンサＣ１１，Ｃ１２とから構成される。即ちコイルＬ１は、一端がインピーダンス整合回路５３に接続されるとともに他端が受信回路６０に接続される。またコンデンサＣ１１は、一端がインピーダンス整合回路５３に接続されるとともに他端が接続され、コンデンサＣ１２は、一端が受信回路６０に接続されるとともに他端が接地される。なお本実施形態では、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の容量値は７ｐＦ、コイルＬ１のインダクタンス値は３９ｎＨである。
【００２６】
また第２伝送線路８３は、第１伝送線路８１と同様に、コイルＬ２と２つのコンデンサＣ１３，Ｃ１４とから構成される。即ちコイルＬ２は、一端がＡＶ線７０に接続されるとともに他端が受信回路６０に接続される。またコンデンサＣ１３は、一端がＡＶ線７０に接続されるとともに他端が接続され、コンデンサＣ１４は、一端が受信回路６０に接続されるとともに他端が接地される。なお本実施形態では、コンデンサＣ１３，Ｃ１４の容量値は７ｐＦ、コイルＬ２のインダクタンス値は３９ｎＨである。
【００２７】
このように構成されたスマートエントリシステム１の受信機３３における、後部バンパー９０周りの受信特性を図４に示す。
図４は、車両後方における車両近傍中央に設定された基準点ＳＰから距離５０ｃｍまたは１００ｃｍ離れた地点における−９０°から９０°の角度（以降、携帯機配置角度と称す）の範囲で携帯機３を配置して（図３参照）、この携帯機３から送信される送信電波を受信機３３で受信した際に、受信回路６０に入力される信号の電圧（以降、受信回路入力電圧と称す）を示す角度分布である（図３参照）。尚、図３に示すように、携帯機配置角度の「０°」は、携帯機３が車両後部に対して真正面に配置される角度である。
【００２８】
また比較のために、従来の受信機１３３における後部バンパー９０周りの受信特性を図４中に同時に示す。図５は、受信機１３３の構成を示すブロック図である。図５に示すように受信機１３３は、ウィルキンソン合成回路５５が省略されていること以外は受信機３３と同じである。
【００２９】
そして、図４中の実線Ｌ１及び破線Ｌ２はそれぞれ、距離５０ｃｍ及び距離１００ｃｍにおける受信機３３についての角度分布、図４中の１点鎖線Ｌ３及び２点鎖線Ｌ４はそれぞれ、距離５０ｃｍ及び距離１００ｃｍにおける受信機１３３についての角度分布である。
【００３０】
図４に示すように、距離５０ｃｍ及び距離１００ｃｍにおける角度分布のそれぞれについて、受信機１３３よりも受信機３３の方が、携帯機配置角度の全範囲（−９０°から９０°）に亘って、受信回路入力電圧が大きい。
【００３１】
なお受信機１３３では、図６に示すように、後部バンパー９０周りにおいて、携帯機３から送信される送信電波を十分な受信レベルで受信することが困難な領域（以降、不作動点と称す）が存在する。一方、受信機３３では、図４に示すレベルまで受信回路入力電圧が向上することにより、この不作動点が解消される。
【００３２】
このように構成されたスマートエントリシステム１では、内蔵アンテナ５１は、携帯機３から送信される応答信号を受信するとともに、ＡＶ線７０は、受信機３３が搭載される車両の周辺領域のうち、内蔵アンテナ５１による応答信号の受信が困難な領域から送信される応答信号を受信する。そしてウィルキンソン合成回路５５は、内蔵アンテナ５１が受信した応答信号である第１受信信号と、ＡＶ線７０が受信した応答信号である第２受信信号とを入力して、入力された第１受信信号と第２受信信号とを合成した信号を出力する。
【００３３】
即ちスマートエントリシステム１では、ウィルキンソン合成回路５５を介して、内蔵アンテナ５１からの第１受信信号と、ＡＶ線７０からの第２受信信号とを入力するため、第１受信信号と第２受信信号が互いに干渉し合うことなく、第１受信信号と第２受信信号を合成することができる。
【００３４】
従って、第１受信信号と第２受信信号とが干渉し合うために存在していた、応答信号の受信が困難である領域が解消される。
ところでＡＶ線７０は、バンパー内に実装される状態によりインピーダンス特性が大きく変化する。しかしながらスマートエントリシステム１ではウィルキンソン合成回路５５を備えているため、ＡＶ線７０のインピーダンス特性変動に起因して第２受信信号の特性が変動したとしても、この変動が第１受信信号に影響を与えることはない。このため、受信機３３の受信特性のばらつきを抑制できる。
【００３５】
またＡＶ線７０は、電波を受信するために一般に利用されているアンテナと比較して非常に安価であるため、受信機３３の製造コストの上昇を抑制できる。
以上説明した実施形態において、受信機３３は本発明におけるスマートエントリシステム用受信機、内蔵アンテナ５１は本発明における第１アンテナ、ＡＶ線７０は本発明における第２アンテナ、応答信号は本発明における携帯機無線信号である。
【００３６】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態においては、受信機３３が、スマートエントリシステムで用いられるものを示したが、スマートエントリシステム以外の受信機として用いてもよい。
【００３７】
また上記実施形態では、内蔵アンテナを補助するアンテナとしてＡＶ線を用いたものを示した。しかし、携帯機３からの応答信号を受信する能力を有するものであればＡＶ線以外のものをアンテナとして用いてもよい。
【００３８】
また上記実施形態では、ＡＶ線７０が車両の後部バンパー９０内に実装されたものを示したが、後部バンパー９０以外に実装されてもよい。即ち、受信機３３の設置位置によって内蔵アンテナ５１の電波的死角は変動するため、この電波的死角を補助するようにＡＶ線７０の実装位置を決定するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】スマートエントリシステム１の全体構成を示すブロック図。
【図２】受信機３３の構成を示すブロック図。
【図３】受信機３３及びＡＶ線７０の配置を示すための車両後部の平面図。
【図４】受信機３３，１３３における後部バンパー９０周りの受信特性。
【図５】受信機１３３の構成を示すブロック図。
【図６】受信機１３３における不作動点を示すための車両後部の平面図。
【図７】従来受信機の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４０】
１…スマートエントリシステム、３…携帯機、５…車載機本体、１１…ドアＥＣＵ、１３…エンジンＥＣＵ、１５…タッチセンサ、１７…トランク開スイッチ、２１…送受信機、２３…メモリ、３１…制御ＥＣＵ、３１ａ…メモリ、３３…受信機、３５…送信機、５０…アンテナ装置、５１…内蔵アンテナ、５３…インピーダンス整合回路、５５…ウィルキンソン合成回路、６０…受信回路、７０…ＡＶ線、８１…第１伝送線路、８３…第２伝送線路、９０…後部バンパー、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４…コンデンサ、Ｌ１，Ｌ２…コイル、Ｒ１…吸収抵抗。
【図１】
2006246135.tif 000003
【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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【図７】
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