(57)【要約】【課題】アンテナの設置数を増やすことなく、耐雑音性能を高めた通信が可能な通信装置を得ることを目的とする。【解決手段】拡散符号を用いてスペクトル拡散された無線信号により第１の送受信機１から第２の送受信機へ無線通信を行う。第１の送受信機１は、第２の送受信機が受信する信号の受信品質を判定する受信品質判定回路１３を有している。第１の送受信機１は、拡散回路３における拡散符号の符号長と送信アンテナ１０のＱ値の変更が可能である。第２の送受信機は、逆拡散回路における拡散符号の符号長の変更が可能である。受信品質判定回路１３が判定した品質判定情報で受信品質が良い場合は拡散符号の符号長を短いものに変更し、かつ送信アンテナ１０のＱ値を大きくし、品質判定情報で受信品質が悪い場合は拡散符号の符号長を長いものに変更し、かつ送信アンテナ１０のＱ値を小さくすることを特徴とする。【選択図】図１
2008258817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散符号を用いてスペクトル拡散された無線信号により第１の送受信機から第２の送受信機へ無線通信を行う通信装置であって、
前記第１の送受信機または前記第２の送受信機は、前記第２の送受信機が前記第１の送受信機から受信する受信信号の受信品質を判定する受信品質判定回路を有し、
前記第１の送受信機は、前記受信品質判定回路が判定した品質判定情報に基づいて前記拡散符号の拡散符号長の変更が可能な拡散回路と、前記品質判定情報に基づいて送信アンテナのＱ値が変更可能なアンテナ共振回路と、を有し、
前記第２の送受信機は、前記品質判定情報に基づいて前記拡散符号の符号長の変更が可能な逆拡散回路を有し、
前記品質判定情報で受信品質が良い場合は前記拡散符号の符号長を短いものに変更し、かつ前記送信アンテナのＱ値を大きくし、前記品質判定情報で受信品質が悪い場合は前記拡散符号の符号長を長いものに変更し、かつ前記送信アンテナのＱ値を小さくすることを特徴とした通信装置。
【請求項２】
前記第２の送受信機は、前記品質判定情報に基づいて受信アンテナのＱ値が変更可能なアンテナ共振回路を有し、
前記品質判定情報で受信品質が良い場合は前記受信アンテナのＱ値を大きくし、前記品質判定情報で受信品質が悪い場合は前記受信アンテナのＱ値を小さくすることを特徴とした請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記受信品質判定回路は、前記第１の送受信機に有り、前記第２の送受信機が送信した信号であって、前記第２の送受信機が前記第１の送受信機から受信したデータ部分の信号の受信品質を判定することを特徴とした請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記受信品質判定回路は、前記第１の送受信機に有り、前記第２の送受信機が送信した信号であって、前記第２の送受信機が前記第１の送受信機から受信したデータ部分の信号の受信品質を判定し、
前記第２の送受信機は、前記品質判定情報に基づいた前記拡散符号の符号長の選択情報を前記第１の送受信から受け取り、前記逆拡散回路の符号長を変更し、かつ前記受信アンテナのＱ値を変更することを特徴とした請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
前記受信品質判定回路は、前記第１の送受信機に有り、前記第２の送受信機が送信した信号であって、前記第２の送受信機が前記第１の送受信機から受信したデータ部分の信号の受信品質を判定し、
前記第２の送受信機は、前記品質判定情報に基づいた前記拡散符号の符号長の選択情報を前記第１の送受信から受け取り、前記逆拡散回路の符号長を変更することを特徴とした請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記受信品質判定回路は、前記第２の送受信機に有り、
前記第１の送受信機は、前記品質判定情報に基づいた前記拡散符号の符号長の選択情報を前記第２の送受信から受け取り、前記拡散回路の符号長を変更し、かつ前記送信アンテナのＱ値を変更することを特徴とした請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項７】
前記アンテナ共振回路は抵抗とコンデンサを有し、アンテナのＱ値を変更する場合に前記抵抗の抵抗値を変化させることを特徴とした請求項１乃至６のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記アンテナ共振回路の抵抗は、スイッチに接続された抵抗の複数を並列接続した構成であって、前記アンテナ共振回路の抵抗の抵抗値を変化させる場合に、前記スイッチの接続を変えることを特徴とした請求項７記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変化する雑音環境において無線通信を行う通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の乗降車時に、携帯可能な電子キーから信号を送信し、車両に設けられた車載機の受信機によってその信号を受信してドアの施錠・解錠（ロック・アンロック）を行ういわゆるキーレスエントリシステムが普及してきている。一般に、通信方式は１００％振幅変調（ＡＭ変調）であり、モールス信号のように優位信号の長さの組み合わせで符号化している。
【０００３】
また、車両の内において電子キーのボタンを押すなどの操作せずにエンジン始動ができるキーレスエントリシステムも実用化されている。このようなキーレスエントリシステムにおいては、車両の内であっても電子キーと車載機は定期的に通信を行っている。エンジンを始動する場合に、まずインスツルメンツパネルが点灯してエンジン始動可能状態になり、次いでエンジンが始動する。インスツルメンツパネルが点灯する際にエンジン制御機器などが起動される。このエンジン制御機器などから車載機と電子キー間で通信に影響を及ぼす雑音が発生していた。特に所有者が電子キーをダッシュボードに置いた場合は、エンジン制御機器からの雑音のために、車載機と電子キーとの間の通信ができなくなる問題があった。
【０００４】
この問題を解決するためには、雑音の影響を強く受ける環境においても通信品質を高める必要がある。耐雑音性能を高めた通信方式としてスペクトル拡散通信方式がある。スペクトル拡散通信方式は、データレートよりも十分高い帯域を持つ拡散符号でデータを拡散することを特徴とする。拡散符号は、疑似ランダム符号とも呼ばれ、ランダムな符号の特徴を有しながら、特定の位相を精密に検出できる特殊な特性を有する。信号を拡散させて送信することにより、特定の周波数で雑音の影響を受けて特定の周波数の信号強度が小さくなったとしても、受信側では逆拡散操作により、雑音の影響を受けなかった周波数から元のデータを復元できるので、特定の周波数における雑音の影響に対して強くできる。
【０００５】
例えば、スペクトル拡散通信方式を用いて通信品質を高めた通信装置が、特許文献１に示されている。特許文献１では、親機、子機間でスペクトラム拡散通信を行う通信装置において、親機制御部が通信品質監視部からの通話品質情報で通話品質が良ければ親機の逆拡散部及び子機の拡散部の拡散符号パターンを拡散符号長が短いものに変更し、通話品質が悪ければ拡散符号パターンを拡散符号長が長いものに変更することで、通信品質の低下を防いでいた。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２０５２８１号公報（００２２段乃至００３０段、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の通信装置では、通話品質が悪くなると通信品質を高めるために拡散符号長を長くしていた。このとき、データの転送レートを維持するためにチップレートを上げた場合、使用する周波数帯域が広くなり、広帯域のアンテナが必要である。言い換えれば、アンテナの共振の鋭さがにぶいもの、即ちＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｆａｃｔｏｒ）が低いものでなければならない。ここで、拡散符号を構成する最小単位をチップと呼び、チップレートは１チップに相当する周波数のことである。
【０００８】
しかし、Ｑ値の低いアンテナは共振できる帯域が広いので広帯域に対応できる代わりに、特定周波数での放射効率は低くなり、全体として電波の送受信距離が短くなる。したがって、通信距離を確保するために、信号強度を強めるか、或いはアンテナ設置数を増やして短距離の通信に対応する必要があった。自動車のキーレスエントリシステムのような電池性能や法規制等の制約により信号全体の強度を増やすことが不可能な場合、アンテナの設置数をさらに増やすことが避けられなくなる。結局、アンテナを車両上に多数設置することになるので、コスト増となる上、アンテナの切り替えなどにさらに複雑な機構が必要になるという問題があった。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アンテナの設置数を増やすことなく、耐雑音性能を高めた通信が可能な通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る通信装置は、拡散符号を用いてスペクトル拡散された無線信号により第１の送受信機から第２の送受信機へ無線通信を行う。第１の送受信機または第２の送受信機は、第２の送受信機が第１の送受信機から受信する受信信号の受信品質を判定する受信品質判定回路を有している。第１の送受信機は、拡散回路における拡散符号の符号長の変更と送信アンテナのＱ値の変更が可能である。第２の送受信機は、逆拡散回路における拡散符号の符号長の変更が可能である。そして受信品質判定回路が判定した品質判定情報で受信品質が良い場合は拡散符号の符号長を短いものに変更し、かつ送信アンテナのＱ値を大きくし、品質判定情報で受信品質が悪い場合は拡散符号の符号長を長いものに変更し、かつ送信アンテナのＱ値を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る通信装置は、雑音の状況に応じて、スペクトル拡散に用いる拡散符号の符号長を変化させるとともに送信アンテナのＱ値を変動させることにより、狭帯域での長距離の通信と広帯域での短距離の通信を同一のアンテナを用いて行うことができる。これによりアンテナの設置数を増やすことなく耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における通信装置を構成する車載機を示すブロック図であり、図２はこの発明の実施の形態１における通信装置を構成する携帯機を示すブロック図である。車載機１では送信データ生成回路２で送信データを生成した後、拡散符号の符号長を変更可能に構成された拡散回路３で所定の拡散符号で拡散し、拡散データを得る。具体的には、所定の拡散符号は、拡散符号メモリ５に記憶された符号長が異なる複数の拡散符号４ａ乃至４ｃから拡散符号選択回路６によって選択される。例えば選択された拡散符号４ａを用いて送信データ生成回路２からの送信データを拡散器７で拡散し、拡散データを得る。
【００１３】
拡散された拡散データは搬送波変調回路８で搬送波を用いて変調され、この搬送波変調された信号をＱ値が変更可能なアンテナ共振回路９に接続された低周波送信アンテナ１０から無線信号を送信する。車載機１からの送信は、距離の三乗に反比例して減衰する静電磁界を用いた通信とするため、１００ｋＨｚ前後の低周波を用いる。このために低周波送信アンテナ１０はコイルアンテナを使用する。減衰の早い低周波の電磁波を使用することによって、携帯機１６がある程度車載機１から離れた場合に、確実に通信が遮断される。これによって、携帯機１６が節電モードに確実に入ることができる。節電モードは後述する携帯機１６の受信系の回路は起動しており、送信系及び制御系の回路は起動しないようにすることで消費電力が低減できる動作モードである。
【００１４】
携帯機１６ではＱ値が変更可能なアンテナ共振回路１７に接続された低周波受信アンテナ１８で無線信号を受信し、搬送波復調回路１９で復調され、復調データを得る。復調データは拡散符号の符号長を変更可能に構成された逆拡散回路２０によって、所定の拡散符号で逆拡散し、復調済みの受信データを得る。具体的には、所定の拡散符号は、拡散符号メモリ２１に記憶された符号長が異なる複数の拡散符号４ａ乃至４ｃから拡散符号選択回路２２によって選択される。例えば選択された拡散符号４ａを用いて搬送波復調回路１９からの復調データを逆拡散器２３で逆拡散し、復調済みの受信データを得る。Ｑ値変更回路２４は、拡散符号選択回路２２から選択した拡散符号を識別するための選択信号を受けて、アンテナ共振回路１７の抵抗の抵抗値Ｒ１を変更する。これによって低周波受信アンテナ１８のＱ値を変更する。ここで、車載機１で用いたものと同一の拡散符号４ａで逆拡散した場合は正しい受信データが得られる。車載機１で用いたものと異なる拡散符号で逆拡散した場合には、間違った受信データとなってしまう。
【００１５】
受信データは受信データメモリ２５に一旦記憶され、呼び出し判定回路２６で検査される。車載機１からの呼び出し信号が含まれていれば制御系の回路である演算回路（図示せず）や送信系の回路である、送信データ生成回路２７、高周波発信回路２８、受信データ導入回路２９を起動する。受信データメモリ２５に記憶された受信データの全部または一部を受信データ導入回路２９から送信データ生成回路２７に導入する。受信データメモリ２５に記憶された受信データの全部または一部が付加された送信データを生成して高周波発信回路２８から１００％振幅変調（ＡＭ変調）された信号を高周波送信アンテナ３０から送信する。携帯機１６から送信される高周波は約３００ＭＨｚの周波数を使用する。この高周波は距離の一乗に反比例して減衰する放射電磁界であり、この放射電磁界による通信を行うことで、携帯機１６が車載機１から受信できない距離にあったとしても、携帯機１６から車載機１への通信は行うことができる。
【００１６】
携帯機１６から送信された無線信号は車載機１の高周波受信アンテナ１１で受信され、高周波受信回路１２で復調され受信データを得る。得られた受信データの内、車載機１が送信したデータ部分の受信品質を受信品質判定回路１３で判定し、符号長制御回路とＱ値制御回路とを備えた符号長／Ｑ値制御回路１４から符号長制御信号及びＱ値制御信号を出力する。拡散符号選択回路６は符号長制御信号に応じて拡散符号を選択する。アンテナ共振回路９は、Ｑ値制御信号に応じてＱ値変更回路１５が出力する変更信号によって、アンテナ共振回路９における抵抗の抵抗値Ｒを変更する。これによって低周波送信アンテナ１０のＱ値を変更する。
【００１７】
次に拡散符号及びＱ値の変更方法を説明する。図３は実施の形態１における通信装置の位置と通信環境を示す図である。車載機１の低周波送信アンテナ１０が車両３１の車内に設置されている。エンジン制御機器等の雑音発生源３２が低周波の雑音を発生させている。図３（ａ）に示すように、携帯機１６が雑音発生源３２の影響を受ける場合でも、スペクトル拡散通信を用いることで耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。しかも雑音が大きく通信品質が悪い場合には自動的にスペクトル拡散の拡散符号長を長くし、アンテナ１０のＱ値を下げて広帯域にする。この場合、携帯機１６は車内にあってアンテナ１０からの距離が近いため、Ｑ値の低いアンテナを使用しても問題なく通信できる。これによって通信距離が短距離ながら耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。
【００１８】
また、図３（ｂ）に示すように携帯機１６が雑音発生源３２から離れている場合は、通信品質が良いので拡散符号長を短くし、アンテナ１０のＱ値を上げて狭帯域にすることで遠距離まで通信ができる。
【００１９】
符号長の選択は、例えば雑音発生源３２の影響による通信品質によって決定する。通信品質の指標は、例えばビットエラーレートが利用できる。例えば、ビットエラーレートが１／１０００を超える場合は拡散符号の符号長を３１チップである拡散符号ｃ（４ｃ）とし、１／１０００〜１／１００００の場合は１５チップである拡散符号ｂ（４ｂ）、１／１００００を下回る場合は７チップであるである拡散符号ａ（４ａ）とする。一方、低周波送信アンテナ１０及び低周波受信アンテナ１８のＱ値もそれに応じて変動させ、それぞれ、Ｑ＝０．１、Ｑ＝１、Ｑ＝１０のように変える。すなわち、車載機１及び携帯機１６は、いずれも拡散符号の符号長ＬｓとＱ値の組を３セット持っており、拡散符号及びＱ値の組を通信品質に応じて変動させる。ここでは、拡散符号及びＱ値の組を符号組と呼び、符号組Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ（Ｌｓ＝７、Ｑ＝１０）、（Ｌｓ＝１５、Ｑ＝１）、（Ｌｓ＝３１、Ｑ＝０．１）とする。
【００２０】
車載機１において、低周波送信アンテナ１０であるコイルアンテナのインダクタンスＬ、アンテナ共振回路９における容量の容量値をＣ、抵抗の抵抗値をＲとすると、アンテナ１０の共振周波数Ｆ及びＱ値は式（１）及び（２）となる。
Ｆ＝１／（２π×√（Ｌ×Ｃ））        ・・・（１）
Ｑ＝（１／Ｒ）×√（Ｌ／Ｃ）        ・・・（２）
低周波送信アンテナ１０のＱ値の変更は、例えばアンテナ共振回路９の抵抗の抵抗値Ｒを変更する。携帯機１６においても同様に変更する。
【００２１】
一般に、通信に用いる信号は搬送波周波数の周りに拡散されるので、低周波送信アンテナ１０及び低周波受信アンテナ１８の共振周波数Ｆは搬送波周波数と一致させる。Ｆを一定にするには式（１）で示されるようにＬとＣの積を一定に保つ必要がある。このことは、Ｑ値を変更するためにＬまたはＣを変更する場合は、連動してＣまたはＬを反比例する値に変更する必要があることを意味する。例えばＬを半分にするならＣは二倍にする。このような連動操作は一般に操作が複雑となるので、Ｑ値の変動のためにはＲを変動させ、ＬとＣは固定しておくのが簡易である。式（２）で示されるように、Ｒを大きくするとＱ値が小さくなり広帯域のアンテナとなり、Ｒを小さくするとＱ値が大きくなり狭帯域のアンテナとなる。
【００２２】
このような構成に依れば、アンテナ共振回路９及び１７の抵抗の抵抗値Ｒ、Ｒ１を変化させるだけでそれぞれのアンテナのＱ値を変更できるので、通信装置の構成が簡素化できる。
【００２３】
次に、拡散符号及びＱ値の変更方法について動作手順の観点から説明する。車載機１及び携帯機１６における拡散符号及びＱ値の変更方法の動作手順を、それぞれ図４及び図５にＰＡＤ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｄｉａｇｒａｍ）形式で示す。ＰＡＤ形式は動作手順をプログラム化する場合に、そのアルゴリズムの構造を表すのに適したものである。まず図４を用いて車載機１の動作手順を説明する。
【００２４】
ステップＳ１：通信開始時には、まず符号長の最も短い７チップの拡散符号即ち拡散符号ａ（４ａ）を有する符号組Ａで携帯機１６に送信し、携帯機１６との通信を試みる。
【００２５】
ステップＳ２：携帯機１６から応答があるかを判断する。携帯機１６から応答があった場合は、通信が成立し、ステップＳ７へ移行する。携帯機１６から応答がなかった場合はステップＳ３に移行する。
【００２６】
ステップＳ３：拡散符号の符号長が１５チップである拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂで携帯機１６に送信し、携帯機１６との通信を試みる。
【００２７】
ステップＳ４：携帯機１６から応答があるかを判断する。携帯機１６から応答があった場合は、通信が成立し、ステップＳ７へ移行する。携帯機１６から応答がなかった場合はステップＳ５に移行する。
【００２８】
ステップＳ５：拡散符号の符号長が３１チップである拡散符号ｃ（４ｃ）を有する符号組Ｃで携帯機１６に送信し、携帯機１６との通信を試みる。
【００２９】
ステップＳ６：携帯機１６から応答があるかを判断する。携帯機１６から応答があった場合は、通信が成立し、ステップＳ７へ移行する。携帯機１６から応答がなかった場合は通信終了とする。
【００３０】
ステップＳ７：通信が成立した場合は、定期的に通信品質を測定する。
【００３１】
ステップＳ８：品質が良好であればより短い符号長に変更するためにステップＳ９に移行する。品質が悪化していればより長い符号長に変更するためにステップＳ１０に移行する。
【００３２】
ステップＳ９：使用中の符号組が、拡散符号ａ（４ａ）を有する符号組Ａではなく、かつ拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂである場合は、符号組を符号組Ａに変更する。使用中の符号組が、拡散符号ａ（４ａ）を有する符号組Ａではなく、かつ拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂではない場合、即ち拡散符号ｃ（４ｃ）を有する符号組Ｃである場合は、符号組を符号組Ｂに変更する。
【００３３】
ステップＳ１０：使用中の符号組が、拡散符号ｃ（４ｃ）を有する符号組Ｃではなく、かつ拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂである場合は、符号組を符号組Ｃに変更する。使用中の符号組が、拡散符号ｃ（４ｃ）を有する符号組Ｃではなく、かつ拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂではない場合、即ち拡散符号ａ（４ａ）を有する符号組Ａである場合は、符号組を符号組Ｂに変更する。
【００３４】
なお、後述する携帯機１６では、拡散符号の符号長を有する符号組を順次変化させながら、それぞれの符号長で受信を試み、受信に成功する拡散符号の符号長を発見するまで繰り返す方法であるため、車載機１は同一の通信内容を少なくとも３回以上繰り返して送信する。
【００３５】
図５を用いて携帯機１６の動作手順を説明する。受信側である携帯機１６は、送信側の車載機１からどの長さの拡散符号を用いた信号が送られてくるかあらかじめ知る方策がない。そこで、車載機１が同一の通信内容を少なくとも３回以上送信することで、携帯機１６は、拡散符号の符号長を順次変化させながら、それぞれの符号長で受信を試み、車載機１と通信を行う。携帯機１６は、車載機１から自分宛の呼び出し信号が検知できるまで、携帯機１６に内蔵された演算回路などの制御系の回路や高周波発信回路２８などの送信系の回路をスリープさせておく。これによって携帯機１６の消費電力を低減している。
【００３６】
ステップＳ１０１：通信開始時には、まず符号長の最も短い７チップの拡散符号である拡散符号ａ（４ａ）を有する符号組Ａで受信を試みる。
【００３７】
ステップＳ１０２：携帯機１６は自分宛である車載機１からの呼び出し信号を検知したかを判断する。車載機１からの呼び出し信号を検知した場合は、通信が成立する。車載機１からの呼び出し信号を検知しなかった場合は、ステップＳ１０３に移行する。
【００３８】
ステップＳ１０３：拡散符号の符号長が１５チップである拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂに変更して受信を試みる。
【００３９】
ステップＳ１０４：携帯機１６は車載機１からの呼び出し信号を検知したかを判断する。車載機１からの呼び出し信号を検知した場合は、通信が成立する。車載機１からの呼び出し信号を検知しなかった場合は、ステップＳ１０５に移行する。
【００４０】
ステップＳ１０５：拡散符号の符号長が３１チップである拡散符号ｃ（４ｃ）を有する符号組Ｃに変更して受信を試みる。
【００４１】
ステップＳ１０６：携帯機１６は車載機１からの呼び出し信号を検知したかを判断する。車載機１から呼び出し信号を検知した場合は、通信が成立する。車載機１からの呼び出し信号を検知しなかった場合は、通信終了とする。
【００４２】
上述のように携帯機１６では拡散符号の符号長を有する符号組を取り替えながら受信して、拡散符号の符号長のスキャンを行うことで、確実に拡散符号の符号長を特定できる。
【００４３】
携帯機１６では符号長のスキャンによって特定の符号長の拡散符号で逆拡散を行った結果、送信側からの呼び出し信号を検知できれば、携帯機１６は内蔵されている演算回路などの制御系の回路や高周波発信回路２８などの送信系の回路を起動し、送信データを生成して高周波発信回路２８から高周波送信アンテナ３０を使用して発信する。これにより携帯機１６の電力消費を最小限に抑えることができる。また車載機１へ送信するデータには、受信したデータの全部または一部をそのまま付加する。これにより車載機１で携帯機１６における通信品質判定するためのビットエラーレートの算出が可能になる。車載機１と携帯機１６との通信が成立した後に、携帯機１はステップＳ７以降の動作を行う。
【００４４】
以上のように実施の形態１の通信装置は、雑音の状況に応じて、スペクトル拡散に用いる拡散符号の符号長を変化させるとともにアンテナのＱ値を変動させることにより、狭帯域での長距離の通信と広帯域での短距離の通信を同一のアンテナを用いて行うことができる。これによりアンテナの設置数を増やすことなく耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。
【００４５】
なお、車載機１及び携帯機１６で使用する拡散符号の符号長は３種類を用いた例で説明したため、同一の通信内容を少なくとも３回以上繰り返して送信していた。拡散符号の符号長をＮ種類用いる場合は、同一の通信内容を少なくともＮ回以上繰り返して送信すればよい。
【００４６】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２における通信装置を構成する携帯機を示すブロック図である。実施の形態２の携帯機３３は、実施の形態１の携帯機１６とはアンテナ共振回路としてアンテナのＱ値を変更しない固定特性のアンテナ共振回路３４を用いる点で異なる。
【００４７】
携帯機３３では、低周波受信アンテナ１８のＱ値は、例えば３種類の拡散符号の内、符号長が真中である拡散符号４ｂと組をなしていたＱ値即ちＱ＝１を用いる。携帯機３３における拡散符号の変更の動作手順は、実施の形態１の携帯機１６において、拡散符号のみを変更する動作手順となる。アンテナのＱ値を変更せずに拡散符号のみを変更する場合と同様なので、説明は繰り返さない。
【００４８】
携帯機３３でアンテナの帯域を変更しないので、実施形態１の携帯機１６に比べて、アンテナの受信感度が多少劣ることから通信距離は多少短くなるが、送信側である車載機１では雑音の状況に応じた帯域の信号を送信しているので、通信距離が極端に短くなることはなく、アンテナの設置数を増やすことなく耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。携帯機３３は低周波受信アンテナ１８を固定特性にすることで、実施の形態１の携帯機１６に比べて、回路構成が簡素となり、小型にすることができ、消費電力を低減することができる。
【００４９】
以上のように実施の形態２の携帯機３３は、雑音の状況に応じて、スペクトル拡散に用いる拡散符号の符号長を変化させ、アンテナのＱ値は固定にしたので、携帯機の構成を簡略化することができる。また、携帯機３３でアンテナの帯域を変更しなくても、車載機１でアンテナのＱ値を適切に変更したので、狭帯域での長距離の通信と広帯域での短距離の通信を同一のアンテナを用いて行うことができる。これによりアンテナの設置数を増やすことなく耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。
【００５０】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３における通信装置を構成する車載機を示すブロック図であり、図８はこの発明の実施の形態３における通信装置を構成する携帯機を示すブロック図である。実施の形態１とは、車載機３５から携帯機３７に、次に利用する符号長を通知する点で異なる。
【００５１】
車載機３５は、どの符号長を採用したか、あるいは次の通信で採用予定かの情報、即ち符号長の選択情報を、送信データ生成回路２に導入するための選択情報導入回路３６を備える。送信データ生成回路２は選択情報導入回路３６から符号長の選択情報を受け取り、送信データ中に符号長の選択情報を追加する。これに対応して、携帯機３７では、受信したデータの中から取り出された符号長の選択情報を記憶する選択情報メモリ３８を備える。この選択情報メモリ３８に記憶された符号長の選択情報によって符号組Ａ、Ｂ、Ｃを選択できる。具体的には、拡散符号選択回路２２が所定の拡散符号を選択し、Ｑ値変更回路２４が所定のＱ値を選択する。これによって、携帯機３７では、実施の形態１のように符号長を繰り返してスキャンする必要がなくなり、通信時間が短縮できる。
【００５２】
車載機３５における拡散符号及びＱ値を変更する動作手順は実施の形態１と同様である。送信データの中に符号長の選択情報を含めることだけが異なる。符号長の選択情報は、現在使用している符号長よりも、一定時間後、あるいは動作における一定シーケンス後に採用する予定である符号長を送信するのが適当である。これにより受信側の携帯機３７では、利用する符号長を予め知ることができるので、符号長を変更する際に選択すべき符号長を見失うことがない。
【００５３】
携帯機３７における拡散符号及びＱ値を変更する動作手順について図９を用いて説明する。ステップＳ１０１乃至１０６は実施の形態１と同様である。ステップＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６にて通信が成立した場合は、追加された動作手順であるステップＳ１０７に移行する。
【００５４】
ステップＳ１０７：通信が成立した後は、受信データの中から符号長の選択情報を取り出して、それに応じた符号長を採用する。拡散符号選択回路２２は所定の拡散符号を選択し、Ｑ値変更回路２４は所定のＱ値を選択する。
【００５５】
以上のように、実施の形態３の携帯機は、何度も符号長をスキャンする必要がなく、車載機３５と携帯機３７との通信が短時間で終了することができる。
【００５６】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４における通信装置を構成する携帯機を示すブロック図である。実施の形態４の携帯機３９は、実施の形態３の携帯機３７とはアンテナ共振回路としてアンテナのＱ値を変更しない固定特性のアンテナ共振回路３４を用いる点で異なる。
【００５７】
携帯機３９では、低周波受信アンテナ１８のＱ値は、例えば３種類の拡散符号の内、符号長が真中である拡散符号４ｂと組をなしていたＱ値即ちＱ＝１を用いる。携帯機３９における拡散符号の変更の動作手順は、実施の形態３の携帯機３７において、拡散符号のみを変更する動作手順となる。アンテナのＱ値を変更せずに拡散符号のみを変更する場合と同様なので、説明は繰り返さない。
【００５８】
携帯機３９でアンテナの帯域を変更しないので、実施形態３の携帯機３７に比べて、アンテナの受信感度が多少劣ることから通信距離は多少短くなるが、送信側である車載機３５では雑音の状況に応じた帯域の信号を送信しているので、通信距離が極端に短くなることはなく、アンテナの設置数を増やすことなく耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。携帯機３９は低周波受信アンテナ１８を固定特性にすることで、実施の形態３の携帯機３７に比べて、回路構成が簡素となり、小型にすることができ、消費電力を低減することができる。
【００５９】
以上のように実施の形態４の携帯機３９は、雑音の状況に応じて、スペクトル拡散に用いる拡散符号の符号長を変化させ、アンテナのＱ値は固定にしたので、実施の形態３の携帯機３７に比べて、携帯機の構成を簡略化することができる。また、携帯機３９でアンテナの帯域を変更しなくても、車載機３５でアンテナのＱ値を適切に変更したので、狭帯域での長距離の通信と広帯域での短距離の通信を同一のアンテナを用いて行うことができる。これによりアンテナの設置数を増やすことなく耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。
【００６０】
実施の形態５．
図１１は、この発明の実施の形態５における通信装置を構成する車載機を示すブロック図であり、図１２はこの発明の実施の形態５における通信装置を構成する携帯機を示すブロック図である。実施の形態３とは、低周波送受信の品質判定を携帯機で行う点で異なる。
【００６１】
車載機４０は、送信データに予めエラー訂正符号を付加したものを送信する。携帯機４２では、受信品質判定回路４３にて受信したデータに含まれるエラー訂正符号を利用して、ビットエラーレートを算出し、通信品質の判定を行う。得られたビットエラーレートに従い、拡散符号の符号長を必要であれば変更し、その符号長の選択情報を車載機４０への送信データに含めて送信する。
【００６２】
具体的には、受信品質判定回路４３における判定結果に応じて、符号長制御回路とＱ値制御回路とを備えた符号長／Ｑ値制御回路４４から符号長制御信号及びＱ値制御信号を出力する。拡散符号選択回路２２は符号長制御信号に応じて拡散符号を選択する。アンテナ共振回路１７は、Ｑ値制御信号に応じてＱ値変更回路２４が出力する変更信号によってＱ値を変更する。また、符号長の選択情報は選択情報導入回路４５から送信データ生成回路２７に導入され、符号長の選択情報が追加される。符号長の選択情報が追加された送信データは高周波発信回路２８から１００％振幅変調（ＡＭ変調）された信号として高周波送信アンテナ３０から送信される。
【００６３】
車載機４０では、携帯機１６から送信されたデータを受信して、高周波受信回路１２で復調され受信データから抜き出された符号長の選択情報は選択情報メモリ４１に格納される。
【００６４】
車載機４０における拡散符号及びＱ値を変更する動作手順について図１３を用いて説明する。ステップＳ１乃至６は実施の形態１と同様である。ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６にて通信が成立した場合は、ステップＳ１１に移行する。
【００６５】
ステップＳ１１：通信が成立した後は、受信データの中から符号長の選択情報を取り出して、選択情報メモリ４１に格納する。選択情報メモリ４１に格納された符号長の選択情報に応じた符号長を採用する。拡散符号選択回路６は所定の拡散符号を選択し、Ｑ値変更回路１５は所定のＱ値を選択する。
【００６６】
携帯機４２における拡散符号及びＱ値を変更する動作手順について図１４を用いて説明する。ステップＳ１０１乃至１０６は実施の形態１と同様である。ステップＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６にて通信が成立した場合は、ステップＳ１０８に移行する。
【００６７】
ステップＳ１０８：通信が成立した場合は、定期的に通信品質を測定する。
【００６８】
ステップＳ１０９：品質が良好であればより短い符号長に変更するためにステップＳ１１０に移行する。品質が悪化していればより長い符号長に変更するためにステップＳ１１１に移行する。
【００６９】
ステップＳ１１０：使用中の符号組が、拡散符号ａ（４ａ）を有する符号組Ａではなく、かつ拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂである場合は、符号組を符号組Ａに変更する。使用中の符号組が、拡散符号ａ（４ａ）を有する符号組Ａではなく、かつ拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂではない場合、即ち拡散符号ｃ（４ｃ）を有する符号組Ｃである場合は、符号組を符号組Ｂに変更する。
【００７０】
ステップＳ１１１：使用中の符号組が、拡散符号ｃ（４ｃ）を有する符号組Ｃではなく、かつ拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂである場合は、符号組を符号組Ｃに変更する。使用中の符号組が、拡散符号ｃ（４ｃ）を有する符号組Ｃではなく、かつ拡散符号ｂ（４ｂ）を有する符号組Ｂではない場合、即ち拡散符号ａ（４ａ）を有する符号組Ａである場合は、符号組を符号組Ｂに変更する。
【００７１】
ステップＳ１１２：符号長の選択情報を車載機４０への送信データに含めて送信する。
【００７２】
以上のように、実施の形態５の通信装置は、低周波通信の通信品質を携帯機４２で判定するようにしたので、携帯機４２から車載機４０へ受信データの全部または一部をそのまま送り返す必要がない。このため携帯機４２から車載機４０への通信データ量を減少させることができ、通信時間を短縮することができる。
【００７３】
車載機４０から携帯機４２への送信データにエラー訂正符号を含めたため、車載機４０から携帯機４２への送信データは多くなるが、このデータ量は全送信データ量に比べて小さいため、車載機４０と携帯機４２との間における全体としての通信時間が減少できる。言い換えれば所定のデータを授受する通信速度の向上が実現できる。
【００７４】
実施の形態６．
図１５はこの発明の実施の形態６における通信装置を構成する携帯機を示すブロック図である。実施の形態６の携帯機４６は、実施の形態５の携帯機４２とはアンテナ共振回路としてアンテナのＱ値を変更しない固定特性のアンテナ共振回路３４を用いる点で異なる。
【００７５】
携帯機４６では、低周波受信アンテナ１８のＱ値は、例えば３種類の拡散符号の内、符号長が真中である拡散符号４ｂと組をなしていたＱ値即ちＱ＝１を用いる。受信品質判定回路４３における判定結果に応じて符号長制御回路４４ａから符号長変更信号を拡散符号選択回路２２に出力する。携帯機４６における拡散符号の変更の動作手順は、実施の形態５の携帯機４２において、拡散符号のみを変更する動作手順となる。アンテナのＱ値を変更せずに拡散符号のみを変更する場合と同様なので、説明は繰り返さない。
【００７６】
携帯機４６でアンテナの帯域を変更しないので、実施形態５の携帯機４２に比べて、アンテナの受信感度が多少劣ることから通信距離は多少短くなるが、送信側である車載機４０では雑音の状況に応じた帯域の信号を送信しているので、通信距離が極端に短くなることはなく、アンテナの設置数を増やすことなく耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。携帯機４６は低周波受信アンテナ１８を固定特性にすることで、実施の形態５の携帯機４２に比べて、回路構成が簡素となり、小型にすることができ、消費電力を低減することができる。
【００７７】
以上のように実施の形態６の携帯機４６は、雑音の状況に応じて、スペクトル拡散に用いる拡散符号の符号長を変化させ、アンテナのＱ値は固定にしたので、実施の形態５の携帯機４２に比べて、携帯機の構成を簡略化することができる。また、携帯機４６でアンテナの帯域を変更しなくても、車載機４０でアンテナのＱ値を適切に変更したので、狭帯域での長距離の通信と広帯域での短距離の通信を同一のアンテナを用いて行うことができる。これによりアンテナの設置数を増やすことなく耐雑音性能を高めた通信を行うことができる。
【００７８】
なお、アンテナ共振回路における抵抗の抵抗値Ｒ、Ｒ１を変化させる方法は可変抵抗器を動力で駆動して変更する方法を用いても良い。しかし、抵抗値Ｒ、Ｒ１は予め定めた値に変更すればよいので、微調整は必要ない。この場合は複数の固定抵抗である抵抗を並列接続したものをトランジスタスイッチで選択的にオンオフする方法が簡易である。このような構成に依れば、アンテナのＱ値の変更に駆動モータ等を用いる必要がなく、通信装置を構成する車載機やアンテナのＱ値を変更する携帯機の構成を簡略化することができる。さらに上記のトランジスタスイッチで選択的にオンオフすることで抵抗値Ｒ、Ｒ１を変更する構成は、機械的な駆動部が存在せず、駆動部の劣化がないので信頼性を高くすることができる。
【００７９】
また、今までアンテナのＱ値を変更する場合に、アンテナ共振回路における抵抗の抵抗値Ｒ、Ｒ１を変化させる例で説明したが、車載機のアンテナ共振回路をインダクタンスＬ１であるインダクタ、容量値Ｃである容量、抵抗値Ｒである抵抗で構成し、インダクタンスＬ１、容量値Ｃ、抵抗値Ｒのいずれか、または複数を可変にすることによりＱ値を変更しても構わない。また携帯機のアンテナ共振回路についても同様にしても構わない。この場合であっても本発明の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明の実施の形態１における通信装置を構成する車載機を示す図である。
【図２】実施の形態１における通信装置を構成する携帯機を示す図である。
【図３】実施の形態１における通信装置の位置と通信環境を示す図である。
【図４】実施の形態１の車載機における拡散符号及びＱ値を変更する動作手順を示す図である。
【図５】実施の形態１の携帯機における拡散符号及びＱ値を変更する動作手順を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２における通信装置を構成する携帯機を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３における通信装置を構成する車載機を示す図である。
【図８】実施の形態３における通信装置を構成する携帯機を示す図である。
【図９】実施の形態３の携帯機における拡散符号及びＱ値を変更する動作手順を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態４における通信装置を構成する携帯機を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態５における通信装置を構成する車載機を示す図である。
【図１２】実施の形態５における通信装置を構成する携帯機を示す図である。
【図１３】実施の形態５の車載機における拡散符号及びＱ値を変更する動作手順を示す図である。
【図１４】実施の形態５の携帯機における拡散符号及びＱ値を変更する動作手順を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態６における通信装置を構成する携帯機を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１、３５、４０  車載機
３  拡散回路
４ａ、４ｂ、４ｃ  拡散符号
９、１７、３４  アンテナ共振回路
１６、３３、３７、３９、４２、４６  携帯機
１３、４３  受信品質判定回路
２０  逆拡散回路
Ｒ、Ｒ１  抵抗値
【図１】
2008258817.tif 000003
【図２】
2008258817.tif 000004
【図３】
2008258817.tif 000005
【図４】
2008258817.tif 000006
【図５】
2008258817.tif 000007
【図６】
2008258817.tif 000008
【図７】
2008258817.tif 000009
【図８】
2008258817.tif 000010
【図９】
2008258817.tif 000011
【図１０】
2008258817.tif 000012
【図１１】
2008258817.tif 000013
【図１２】
2008258817.tif 000014
【図１３】
2008258817.tif 000015
【図１４】
2008258817.tif 000016
【図１５】
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