(57)【要約】【課題】高精度にアンテナ異常を検出することができ、且つ、消費電力を著しく低減することのできるアンテナ状態検出装置及び反射電力検出モジュールを提供する。【解決手段】アンテナ１で受信される受信信号の受信感度を検出し、検出された受信感度が所定の受信感度閾値以下に低下した際に、アンテナ１より送信される送信信号の反射電力の検出を開始し、検出された反射電力が所定の反射電力閾値以上である場合にアンテナ１に故障或いは破損が発生しているもの判断する。これにより、消費電力の低減が可能となる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナの状態を監視するアンテナ状態検出装置において、
前記アンテナで受信される受信信号の受信感度を検出し、検出された受信感度が所定の受信感度閾値以下に低下した際に、前記アンテナより送信される送信信号の反射電力の検出を開始し、検出された反射電力が所定の反射電力閾値以上である場合に前記アンテナが異常であると判断することを特徴とするアンテナ状態検出装置。
【請求項２】
アンテナの状態を監視するアンテナ状態検出装置において、
前記アンテナで受信される受信信号の受信感度を検出する受信感度検出手段と、
前記アンテナに送信信号が出力された際に、この送信信号の反射電力を検出する反射電力検出手段と、
前記受信感度検出手段にて検出される受信感度が所定の受信感度閾値以下に低下したかどうかを判定し、受信感度が前記受信感度閾値以下に低下したと判定された際に、前記反射電力検出手段による反射電力の検出を開始する制御を行う制御手段と、
前記反射電力検出手段による反射電力が前記所定の反射電力閾値以上であるかどうかを判定する反射信号判定手段と、
前記反射信号判定手段にて前記反射電力が前記反射電力閾値以上であると判定された際に、前記アンテナに異常が発生していると判断するアンテナ異常認識手段と、
を備えたことを特徴とするアンテナ状態検出装置。
【請求項３】
前記反射信号判定手段は、反射信号の大きさに応じた複数の閾値レベルを設定し、且つ前記各閾値レベルに対応する重み付け数値を設定し、所定の検出周期で検出される前記重み付け数値の、１または複数回の合計値が所定の合計値閾値に達した際に、前記反射電力が前記反射電力閾値以上となったものと判定することを特徴とする請求項２に記載のアンテナ状態検出装置。
【請求項４】
前記反射信号判定手段は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の大きさに基づいて反射電力の大きさを判断することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載のアンテナ状態検出装置。
【請求項５】
前記アンテナは、車両に搭載されるものであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のアンテナ状態検出装置。
【請求項６】
送受信手段とアンテナとの間に介置して、前記アンテナの状態を監視する反射電力検出モジュールにおいて、
前記送受信手段にて検出される受信感度が所定の受信感度閾値以下に低下した際に駆動し、前記送受信手段より送信される送信信号による反射電力を検出すると共に、検出された反射電力が所定の反射電力閾値以上となった際にこれを検知して警報信号を出力することを特徴とする反射電力検出モジュール。
【請求項７】
反射信号の大きさに応じた複数の閾値レベルを設定し、且つ前記各閾値レベルに対応する重み付け数値を設定し、所定の検出周期で検出される前記重み付け数値の、１または複数回の合計値が所定の合計値に達した際に、前記反射電力が所定の反射電力閾値以上となったものと判定することを特徴とする請求項６に記載の反射電力検出モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信用に用いるアンテナに異常が発生した際にこれを検知して操作者或いは周囲の人に知らせるアンテナ状態検出装置及び反射電力検出モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両に搭載される送受信装置では、アンテナに故障或いは破損が生じた場合には、送信及び受信ができなくなってしまう。そこで従来より、例えば特開平９−１３５１９９号公報（特許文献１）に記載されているように、送信信号の反射電力を検出し、この反射電力が規定の値よりも大きい場合には、アンテナに故障、破損が発生しているかどうかを判断するアンテナ状態検出装置が提案され実用に供されている。
【０００３】
ところが、このような従来のアンテナ状態検出装置では、送受信を行っている間には、常時反射電力を検出するための反射電力検出装置を動作させてアンテナの状態を検出する必要があるので、消費電力が大きくなるという問題が生じる。
【特許文献１】特開平９−１３５１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来におけるアンテナ状態検出装置においては、反射電力を検出することによりアンテナの故障、破損を検出することができるものの、通信時には反射電力検出装置に駆動電力を供給し続ける必要があり、多くの電力を消費し、何とか省電力化を図りたいという要望が高まっていた。
【０００５】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高精度にアンテナ異常を検出することができ、且つ、消費電力を著しく低減することのできるアンテナ状態検出装置及び反射電力検出モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載のアンテナ状態検出装置は、アンテナの状態を監視するアンテナ状態検出装置において、前記アンテナで受信される受信信号の受信感度を検出し、検出された受信感度が所定の受信感度閾値以下に低下した際に、前記アンテナより送信される送信信号の反射電力の検出を開始し、検出された反射電力が所定の反射電力閾値以上である場合に前記アンテナが異常であると判断することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、アンテナの状態を監視するアンテナ状態検出装置において、前記アンテナで受信される受信信号の受信感度を検出する受信感度検出手段と、前記アンテナに送信信号が出力された際に、この送信信号の反射電力を検出する反射電力検出手段と、前記受信感度検出手段にて検出される受信感度が所定の受信感度閾値以下に低下したかどうかを判定し、受信感度が前記受信感度閾値以下に低下したと判定された際に、前記反射電力検出手段による反射電力の検出を開始する制御を行う制御手段と、前記反射電力検出手段による反射電力が前記所定の反射電力閾値以上であるかどうかを判定する反射信号判定手段と、前記反射信号判定手段にて前記反射電力が前記反射電力閾値以上であると判定された際に、前記アンテナに異常が発生していると判断するアンテナ異常認識手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記反射信号判定手段は、反射信号の大きさに応じた複数の閾値レベルを設定し、且つ前記各閾値レベルに対応する重み付け数値を設定し、所定の検出周期で検出される前記重み付け数値の、１または複数回の合計値が所定の合計値閾値に達した際に、前記反射電力が前記反射電力閾値以上となったものと判定することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記反射信号判定手段は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の大きさに基づいて反射電力の大きさを判断することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記アンテナは、車両に搭載されるものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の反射電力検出モジュールは、送受信手段とアンテナとの間に介置して、前記アンテナの状態を監視する反射電力検出モジュールにおいて、前記送受信手段にて検出される受信感度が所定の受信感度閾値以下に低下した際に駆動し、前記送受信手段より送信される送信信号による反射電力を検出すると共に、検出された反射電力が所定の反射電力閾値以上となった際にこれを検知して警報信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、反射信号の大きさに応じた複数の閾値レベルを設定し、且つ前記各閾値レベルに対応する重み付け数値を設定し、所定の検出周期で検出される前記重み付け数値の、１または複数回の合計値が所定の合計値に達した際に、前記反射電力が所定の反射電力閾値以上となったものと判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明では、アンテナで受信される受信信号の受信感度が低下した際に、反射電力の検出を開始し、反射電力が所定の反射電力閾値以上となった場合に、アンテナの故障、破損と判断するので、反射電力の検出に要する電力を低減することができ、且つ高精度な検出が可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、受信感度検出手段にて受信信号の受信感度が所定の受信感度閾値以下に低下したかどうかが判断され、受信感度閾値以下に低下した場合に、反射電力検出手段を駆動させて反射電力の検出を行い、検出された反射電力が所定の反射電力閾値以上となった際に、アンテナが異常であると判断するので、アンテナ異常を高精度に検出することができ、且つ、消費電力を著しく低減させることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、反射電力の大きさに応じた重み付け数値を複数段階に設定し、複数回検出した際の重み付け数値の合計値が所定の合計値に達した際に反射電力が前記反射電力閾値以上になったものと判断するので、長期間にわたる平均的な反射電力のレベルに基づいた故障判断が可能となり、よりきめ細かくアンテナの異常を検出することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、電圧定在波比に基づいて、反射電力の大きさを判断するので、高精度な判断が可能となる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、車両に搭載されるアンテナの異常判断が可能となるので、例えば、車両盗難時等において、アンテナを故意に壊されたような場合にこれを車両の周囲に通報することができるので、盗難の恐れを回避することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、受信信号の受信感度が所定の受信感度閾値以下に低下した際に、反射電力の検出を開始する反射電力検出モジュールとしたので、消費電力を抑えることができると共に、既存の回路に対して容易に後付けすることができ、汎用性に富む。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、長期間にわたる平均的な反射電力のレベルに基づいた故障判断が可能となるので、高精度なアンテナ異常検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るアンテナ状態検出装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、このアンテナ状態検出装置は、例えば車両に搭載され、アンテナ１で受信される受信信号の受信感度を検出する受信感度検出部（受信感度検出手段）２と、該受信感度検出部２で検出された受信感度から受信電界レベル（ＲＳＳＩ；Received Signal Strength）を求めるＲＳＳＩ信号演算部３と、アンテナ１に送信信号が出力された際にこのときに発生する反射電力を検出する反射電力検出部（反射電力検出手段）４とを備えている。
【００２１】
更に、反射電力検出部４で検出された反射電力信号を増幅する増幅回路５と、該増幅回路５より出力される信号レベルに基づいて反射信号の強度を求める反射信号判定部６と、ＲＳＳＩ信号演算部３で求められる受信信号のＲＳＳＩ信号が所定の閾値を超えるかどうかを判定すると共に、閾値を超えたと判定された際には、反射電力検出部４に駆動指令信号を出力し、且つ、反射信号判定部６より出力される反射信号の強度が所定の閾値以上であるかどうかを判定し、閾値以上であると判定された際には、アンテナが故障、或いは破損していることを示すアンテナ破損検出信号を出力する演算部（制御手段）７と、アンテナ破損検出信号が出力された際に、アンテナ破損を認識するアンテナ破損認識部８とを備えている。
【００２２】
また、アンテナ１には、送信装置１１が接続されており、該送信装置１１より送信信号がアンテナ１に送信されるようになっている。
【００２３】
次に、上述のように構成された本実施形態に係るアンテナ状態検出装置の動作を、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。アンテナ１を用いた通信が開始されると、まず、アンテナ１を介して受信される受信信号の受信感度が受信感度検出部２にて検出され（ステップＳＴ１）、ＲＳＳＩ信号演算部３にて受信信号の電界強度（ＲＳＳＩ信号）が求められる（ステップＳＴ２）。
【００２４】
そして、このＲＳＳＩ信号が所定値（受信感度閾値；この例では、０［ｄＢμＶ］）以下となった場合には、受信感度が低いものと判断し、演算部７の制御により反射電力検出部４が起動する（ステップＳＴ３）。また、電界強度が所定値を超える場合には、受信感度が高いものと判断し、アンテナに故障、破損は発生していないものと判断して、ステップＳＴ１からの処理に戻る。
【００２５】
次いで、ステップＳＴ３で反射電力検出部４が起動すると、該反射電力検出部４にて、送信装置１１よりアンテナ１に送信信号が出力された際に生じる反射電力が検出され、増幅回路５で増幅された後、反射信号判定部６に出力される。なお、受信装置及び送信装置１１が携帯電話機である場合には、送信信号として、待ち受け時の位置登録信号を用いることができる。
【００２６】
そして、反射信号判定部６では、増幅回路５より出力される反射電力信号から電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を求める。ここで、ＶＳＷＲは、予め設定された図３に示す如くのＶＳＷＲテーブルに反射波電力を代入することにより求めることができる。そして、求められたＶＳＷＲの大きさを監視し（ステップＳＴ４）、ＶＳＷＲが「ＶＳＷＲ＜６」である場合には、反射電力が小さいのでアンテナ１に故障、破損は生じていないものと判断し、アンテナ破損検出信号を出力しない。
【００２７】
他方、「ＶＳＷＲ≧６」であると判定された場合には（反射電力閾値以上となった場合には）、反射電力が大きいのでアンテナ１に故障或いは破損が生じているものと判断し、アンテナ破損検出信号をアンテナ破損認識部８に出力する（ステップＳＴ５）。
【００２８】
これにより、車両に搭載される図示省略のＥＣＵにアンテナ１の故障を示す信号が出力され、警報ランプ、警報音等によりアンテナ１が故障していることが車両の乗員或いは車両の周囲に報知され、乗員或いは周囲にいる人はアンテナ１が故障していることに気付くことができる。
【００２９】
このようにして、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ状態検出装置では、受信信号の受信感度を検出し、受信感度の信号強度が所定のレベル以下（例えば、０［ｄＢμＶ］以下）であると判定されたときに、反射電力判定部４を駆動させて、送信信号の反射電力を測定し、反射電力が閾値以上であると判定された時に、アンテナ１の異常を報知するので、車両の乗員或いは周囲の人は、アンテナ１の故障、破損をいち早く認識することができる。
【００３０】
更に、受信レベルが低下していないときには、反射電力検出部４をスリープ状態とすることができ、消費電力を著しく低減させることができる。
【００３１】
また、本発明では、既に送信機、受信機及びアンテナが取り付けられている既存の回路に接続することにより、アンテナ状態の検出を行うことも可能である。即ち、図１に示した反射電力検出部４をモジュール化し、図４に示す反射電力検出モジュール２１として取り付けることも可能である。
【００３２】
この場合には、図５に示すように、反射電力検出部４を有する反射電力検出モジュール２１を、コネクタ２４を用いてアンテナ１と送受信装置２３との間に接続し、送信信号に対する反射信号を検出する。そして、検出した反射信号を送受信装置２３側にて処理することにより、アンテナの故障或いは破損を検出することができる。
【００３３】
このようにして、図４，図５に示す反射電力検出モジュール２１を用いることにより、既存の通信設備に後付けすることができるので、汎用性に富むという効果がある。
【００３４】
更に、装置が送信機能を具備しておらず、受信専用である場合においても、反射電力検出モジュール２１を取り付けると共に所定の時間間隔で送信信号を送信するための送信機を設けることにより、反射電力の検出を可能とすることができる。
【００３５】
また、アンテナ１が車両に取り付けられている場合には、車両盗難時に故意にアンテナ１が壊された際に、いち早く車両周囲の人にアンテナ故障を報知することができるので、盗難の恐れを低減させることができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。装置構成は、図１に示したものと同様であるので、構成説明を省略する。
【００３７】
以下、第２の実施形態に係るアンテナ状態検出装置の動作を図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。アンテナ１を用いた通信が開始されると、まず、アンテナ１を介して受信される受信信号の受信感度が受信感度検出部２にて検出され（ステップＳＴ１１）、ＲＳＳＩ信号演算部３にて受信信号の電界強度（ＲＳＳＩ信号）が求められる（ステップＳＴ１２）。
【００３８】
そして、この電界強度が所定値（この例では、０［ｄＢμＶ］）以下となった場合には、受信感度が低いものと判断し、演算部７により反射電力検出部４が起動される（ステップＳＴ１３）。また、電界強度が所定値を超える場合には、受信感度が高いものと判断し、アンテナに故障、破損は発生していないものと判断して、ステップＳＴ１１からの処理に戻る。
【００３９】
次いで、ステップＳＴ１３で反射電力検出部４が起動すると、該反射電力検出部４にて、送信装置１１よりアンテナ１に送信信号が出力された際に生じる反射電力が検出され（ステップＳＴ１４）、増幅回路５で増幅された後、反射信号判定部６に出力される。
【００４０】
そして、反射信号判定部６では、増幅回路５より出力される反射電力信号から電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を求める。ここで、ＶＳＷＲは、上述の図３に示したＶＳＷＲテーブルに反射波電力を代入することにより求めることができる。そして、求められたＶＳＷＲの大きさを監視し（ステップＳＴ１５）、ＶＳＷＲの大きさに応じたエラーカウンターのカウントを行う。
【００４１】
ここでは、「３≧ＶＳＷＲ」、「６≧ＶＳＷＲ＞３」、「９≧ＶＳＷＲ＞６」、「ＶＳＷＲ＞９」の４通りのレベル（閾値レベル）に分類してエラーカウンターのカウントを行う。
【００４２】
「３≧ＶＳＷＲ」の場合には、反射電力が小さいものと判断し、エラーカウンターをインクリメントせずに、ステップＳＴ１１からの処理に戻る。
【００４３】
「６≧ＶＳＷＲ＞３」の場合には、アンテナ１に故障が発生している可能性があるものと判断し、エラーカウンターを＋１増加させる（ステップＳＴ１６）。
【００４４】
「９≧ＶＳＷＲ＞６」の場合には、アンテナ１に故障が発生している可能性が高いものと判断し、エラーカウンターを＋３増加させる（ステップＳＴ１７）。
【００４５】
そして、上記ステップＳＴ１１からの処理を、例えば１０秒の周期で実行し、エラーカウンターの合計値が１０（合計値閾値）を超えた場合には、アンテナ１に故障が発生しているものと判断して、アンテナ破損検出信号を出力する。
【００４６】
また、「ＶＳＷＲ＞９」の場合には、明かにアンテナ１に故障が発生しているものと判断し、アンテナ破損検出信号を出力する。こうして、反射電力の大きさに応じたきめ細かいアンテナ故障の判断を行うことができるのである。
【００４７】
このようにして、本実施形態に係るアンテナ状態検出装置では、上述した第１の実施形態と同様に、受信信号の受信感度を検出し、受信感度の信号強度が所定のレベル以下であると判定されたときに、反射電力判定部４を駆動させて、送信信号の反射電力を測定する。従って、受信レベルが低下していないときには、反射電力検出部４をスリープ状態とすることができ、消費電力を著しく低減させることができる。
【００４８】
また、反射電力が検出された際には、この大きさに応じて４つのパターンに分類し、そのパターン毎にエラーカウンターの増加数を変更し、カウント値が一定値を超えた時点でアンテナ１の故障を報知する。従って、より高精度にアンテナ１の故障の発生を検出することができ、誤検出の発生を低減させることができる。
【００４９】
以上、本発明のアンテナ状態検出装置及び反射電力検出モジュールを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００５０】
例えば、上述した第２の実施形態では、反射電力のＶＳＷＲを４つのパターンに分類する例について説明したが、これに限定されるものではなく、その他の数のパターンとすることも可能である。
【００５１】
また、上記各実施形態では、車両に搭載されるアンテナ、及び送受信装置を例に挙げて説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、その他の送受信装置についても適用することが可能である。
【００５２】
更に、上記した各実施形態では、反射電力のレベルを示す指標としてＶＳＷＲ（電圧定在波比）を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の値を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
アンテナ故障をいち早く、且つ高精度に検出する上で極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアンテナ状態検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るアンテナ状態検出装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図３】反射電力大きさと電圧定在波比（ＶＳＷＲ）との関係を示す対応テーブルである。
【図４】反射波電力検出モジュールを用いてアンテナ状態検出装置を構成した場合の例を示すブロック図である。
【図５】反射波電力検出モジュールを既存の回路のケーブルに接続する例を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るアンテナ状態検出装置の処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１  アンテナ
２  受信感度検出部（受信感度検出手段）
３  ＲＳＳＩ信号演算部
４  反射電力検出部（反射電力検出手段）
５  増幅回路
６  反射信号判定部
７  演算部（制御手段）
８  アンテナ破損認識部
１１  送信装置
２１  反射電力検出モジュール
２２  反射電力検出部
２３  送受信装置
２４  コネクタ
【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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