(57)【要約】【課題】プリアンブル信号を正確に検出し、高精度にＲＦタグからのタグＩＤを復調することができる車両用通信装置を提供する。【解決手段】車両１に取り付けられ、それぞれ固有のタグＩＤを有する複数のＲＦタグ２と、車両１の利用者が携帯する携帯機３と、アンテナ４が接続された車載器５とを備え、複数のＲＦタグ２は、それぞれアンテナ４から送信された電波を受信した際に、電波を電力源としてタグＩＤを発信し、携帯機３は、ＲＦタグ２からのタグＩＤを受信した際に、受信したタグＩＤを送信し、車載器５は、電波を送信するとともに、携帯機３からのタグＩＤを受信し、携帯機３の存在する領域を判定する車両用通信装置であって、携帯機３は、車載器５からの電波の電波強度を検出する電波強度検出手段を含み、電波強度に基づいて、ＲＦタグ２からのタグＩＤの受信処理を開始するタイミングを判断するものである。【選択図】図２
2007315140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の複数箇所に取り付けられ、それぞれ固有のタグＩＤを有する複数のＲＦタグと、
前記車両の利用者が携帯する携帯機と、
前記車両に設けられ、電波を送受信するアンテナが接続された車載器とを備え、
前記複数のＲＦタグは、それぞれ前記アンテナから送信された前記電波を受信した際に、前記電波を電力源として前記タグＩＤを発信し、
前記携帯機は、前記ＲＦタグからのタグＩＤを受信した際に、受信した前記タグＩＤを送信し、
前記車載器は、前記アンテナを介して前記電波を送信するとともに、前記携帯機からのタグＩＤを受信して、前記携帯機の存在する領域を判定する車両用通信装置であって、
前記携帯機は、前記車載器からの電波の電波強度を検出する電波強度検出手段を含み、前記電波強度に基づいて、前記ＲＦタグからのタグＩＤの受信処理を開始するタイミングを判断することを特徴とする車両用通信装置。
【請求項２】
前記携帯機は、前記ＲＦタグからのタグＩＤの受信信号レベルを調整する受信信号レベル調整手段を含み、前記受信信号レベル調整手段は、前記電波強度に応じて、前記受信信号レベルを所定範囲内に調整することを特徴とする請求項１に記載の車両用通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電子キーシステム等に用いられる携帯機が存在する領域を判定する車両用通信装置に関し、特に携帯機を携帯することのみによって、車両のドアを開閉するパッシブエントリに適用される技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば自動車の車載機器を遠隔操作する装置として、携帯機を携帯した車両の利用者が車両に接近した際に、携帯機を操作することなく車両ドアが自動的に解錠され、利用者が車両から離れた際に、車両ドアが自動的に施錠される車両用通信装置が提案されている。
【０００３】
上記従来装置では、携帯機の車両内への閉じ込めを防止するために、携帯機が車両内にある場合には、車両ドアが自動的に施錠されないようにする必要がある。
すなわち、携帯機が車両内にあるのか車両外にあるのかを判定する必要がある。
【０００４】
携帯機が車両内にあるか否かを判定するために、従来の車載機器遠隔制御システムは、車載器から携帯機に対してコード要求信号と、携帯機の位置を確認する確認信号とを送信し、コード要求信号に応じて携帯機から車載器へ返信された応答コードを、あらかじめ設定されたコードと照合した結果が一致する場合に、携帯機から車載器へ確認信号に応じて返信される確認応答信号に基づいて、携帯機による車載器の遠隔制御を可能としている。
ここで、確認信号は、携帯機が起動状態になる領域に位置することを確認する起動信号と、携帯機が待機状態になる領域に位置することを確認する待機信号とからなる。携帯機は、車載器から発信された待機信号を受信した場合には、確認応答信号を返信せず、車載器から発信された起動信号のみを受信した場合には、確認応答信号を車載器に対して返信する。
車載器は、携帯機からの応答コードの受信時に、携帯機が待機信号を受信する領域に位置するものと認識し、携帯機から確認応答信号の受信時に携帯機が起動信号のみを受信する領域に移動したことを検出して、携帯機による車載器の遠隔制御を可能としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記従来システムにおいて、車両の各所には、例えば周波数１２０ｋＨｚ〜１３５ｋＨｚ程度のＬＦ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯電波を送信する送信アンテナ（以下、「ＬＦ帯アンテナ」と称する）が取り付けられている。
また、ＬＦ帯アンテナには、電源および所定の周波数をＬＦ帯アンテナに供給する車載器が有線で接続されている。
【０００６】
一方、電波を利用して対象を認証する技術として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が知られている。
ＲＦＩＤは、タグやラベル状に加工されたアンテナ付きのＩＣチップをものや人に取り付け、ＩＣチップに記憶された情報をリーダライタと呼ばれる装置で読み取ることにより、対象を認証する技術である（例えば、非特許文献１参照）。
ＲＦＩＤに関する技術は、無線タグ、ＩＣタグ、ＲＦタグ、ＩＤタグ等の様々な名称で呼ばれている。
【０００７】
一般的に、ＲＦＩＤは、固有のタグＩＤを有するＲＦタグと、リーダライタとによって構成されている。ＲＦタグとリーダライタとが互いに通信可能な範囲内に存在する場合に、リーダライタからＲＦタグに電波を送信すると、電波を受信したＲＦタグからタグＩＤが発信される。リーダライタは、タグＩＤを受信して、ＲＦタグの存在する領域を判定している。
【０００８】
ここで、上記特許文献１に記載された車載機器遠隔制御システムに、上記非特許文献１に記載されたＲＦＩＤを適用することにより、携帯機が車両内にあるか否かを判定する車内外判定装置を構成することが考えられる。
すなわち、上記特許文献１において、車載器に有線で接続されたＬＦ帯アンテナに代えて、上記非特許文献１に記載されたＲＦタグを設ける。また、車載器には、電波を送受信するアンテナを設ける。これにより、車載器とＬＦ帯アンテナとを接続する配線が省略される。
【０００９】
このとき、ＲＦタグは、車載器のアンテナから送信される電波の放射範囲を考慮して、車両の複数箇所に取り付けられる。また、車載器は、電波の放射範囲内の各ＲＦタグに対して、それぞれのタグＩＤを発信するのに十分な電力を供給する。また、ＲＦタグから発信されるタグＩＤの電波強度が非常に小さいので、携帯機の受信感度は、最大限高められている。
【００１０】
上記車内外判定装置において、車載器は、アンテナを介して電波を送信する。電波の放射範囲内のＲＦタグは、アンテナから受信した電波を電力源として、タグＩＤを近傍のＩＤ到達可能領域に発信する。ＩＤ到達可能領域内に存在する携帯機は、ＲＦタグからのタグＩＤを受信した際に、受信したタグＩＤを復調（受信処理）して送信する。車載器は、携帯機からのタグＩＤに基づいて、携帯機がどのＲＦタグの近傍に存在しているかを判定し、携帯機が車両内にあるのか車両外にあるのかを判定する。
【００１１】
なお、上記車内外判定装置では、上記の一般的なリーダライタとは異なり、ＲＦタグに電波を送信する送信機（車載器）と、ＲＦタグからのタグＩＤを受信する受信機（携帯機）とがそれぞれ分離されている。そのため、携帯機は、ＲＦタグがタグＩＤを発信するタイミングを判断することができない。
また、携帯機には、ＲＦタグからタグＩＤが発信されていない場合であっても、ノイズ等により様々な信号が入力されている。そのため、携帯機は、様々なパルス幅を有する信号から、処理を同期するプリアンブル（同期）信号を検出する必要がある。ここで、携帯機の受信感度が最大限高められているので、携帯機がノイズをプリアンブル信号と誤検出し、ＲＦタグからのタグＩＤの復調に失敗する事象が頻繁に発生する。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２２１９５４号公報
【非特許文献１】Ｋｌａｕｓ  Ｆｉｎｋｅｎｚｅｌｌｅｒ  著、ソフト工学研究所  訳、「ＲＦＩＤハンドブック  非接触ＩＣカードの原理と応用」、第２版、日刊工業新聞社、２００４年５月３１日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の車内外判定装置では、携帯機は、ＲＦタグがタグＩＤを発信するタイミングを判断することができない。また、携帯機がノイズをプリアンブル信号と誤検出し、ＲＦタグからのタグＩＤの復調に失敗する事象が頻繁に発生する。
そのため、ＲＦタグからのタグＩＤの復調精度が低く、車内外判定装置として信頼性が乏しいという問題点があった。
【００１４】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、車載器と携帯機とがそれぞれ分離した場合であっても、プリアンブル信号を正確に検出し、高精度にＲＦタグからのタグＩＤを復調することができる車両用通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係る車両用通信装置は、車両の複数箇所に取り付けられ、それぞれ固有のタグＩＤを有する複数のＲＦタグと、車両の利用者が携帯する携帯機と、車両に設けられ、電波を送受信するアンテナが接続された車載器とを備え、複数のＲＦタグは、それぞれアンテナから送信された電波を受信した際に、電波を電力源としてタグＩＤを発信し、携帯機は、ＲＦタグからのタグＩＤを受信した際に、受信したタグＩＤを送信し、車載器は、アンテナを介して電波を送信するとともに、携帯機からのタグＩＤを受信して、携帯機の存在する領域を判定する車両用通信装置であって、携帯機は、車載器からの電波の電波強度を検出する電波強度検出手段を含み、電波強度に基づいて、ＲＦタグからのタグＩＤの受信処理を開始するタイミングを判断するものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の車両用通信装置によれば、携帯機は、電波強度検出手段で検出された電波強度に基づいて、ＲＦタグからのタグＩＤの受信処理を開始するタイミングを判断する。
そのため、車載器と携帯機とがそれぞれ分離した場合であっても、プリアンブル信号を正確に検出し、高精度にＲＦタグからのタグＩＤを復調することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る車両用通信装置を搭載した車両１を示す構成図である。
図１において、車両用通信装置は、車両１の複数箇所に取り付けられ、それぞれ固有のタグＩＤを有する複数のＲＦタグ２と、車両１の利用者が携帯する携帯機３と、車両１に設けられ、電波を送受信するアンテナ４が接続された車載器５とを備えている。
【００１９】
ＲＦタグ２は、車両１のドア、ボンネット、およびトランクの周辺等の複数箇所に取り付けられている。なお、図１では、６個のＲＦタグ２が車両１に取り付けられているが、これに限定されず、必要に応じて任意の数のＲＦタグ２が車両１に取り付けられる。
ＲＦタグ２は、それぞれアンテナ４から送信された電波を受信した際に、受信した電波を電力源として、タグＩＤを発信する。
【００２０】
携帯機３は、ＲＦタグ２からのタグＩＤを受信するための受信回路（後述する）と、受信したタグＩＤを送信するための送信回路（図示せず）とを有し、複数のＲＦタグ２の少なくとも１つが発信するタグＩＤを受信した際に、受信したタグＩＤを復調して送信する。
車載器５は、車両１のほぼ中央に設けられたアンテナ４を介して周囲に電波を送信するとともに、携帯機３からのタグＩＤを受信して、携帯機３の存在する領域を判定する。
【００２１】
ここで、車載器５に接続されたアンテナ４は、図２に示すように、第１無変調波と、第１無変調波に続く質問信号と、質問信号に続く第２無変調波とを含む電波を送信する。
図２において、第１無変調波は、車両１に取り付けられた全てのＲＦタグ２を起動する。質問信号は、全てのＲＦタグ２のうちの任意のＲＦタグ２を指定する。
また、ＲＦタグ２は、図２に示した電波を受信して、質問信号によって自身が指定された場合に、質問信号に続く第２無変調波にタグＩＤを応答信号として重畳し、図３に示した電波を発信する。
【００２２】
また、携帯機３は、車載器５からアンテナ４を介して送信される電波の電波強度を検出する電波強度検出手段（後述する）を含み、検出された電波強度に基づいて、ＲＦタグ２からのタグＩＤの復調（受信処理）を開始するタイミングを判断する。
【００２３】
なお、ＲＦタグ２の周波数特性は、９００ＭＨｚ付近、あるいは２．４５ＧＨｚ付近のものが適しているが、必ずしもこれらの周波数に限定されず、高周波帯域の周波数であればよい。
また、アンテナ４および車載器５は、ＲＦタグ２の周波数特性に応じて設計される。
【００２４】
図４は、この発明の実施の形態１に係る携帯機３の受信回路を示すブロック図である。
図４において、受信回路は、アンテナ６と、カプラ７と、分配器８と、増幅回路９と、ミキサ１０と、増幅回路１１と、比較器１２と、信号処理部１３と、ディテクタ１４と、比較器１５とを含んでいる。
ここで、分配器８、増幅回路９、ミキサ１０、増幅回路１１、および比較器１２は、ＲＦタグ２から発信されたタグＩＤを含む信号を検波する検波回路１６を構成している。また、ディテクタ１４および比較器１５は、車載器５からの電波の電波強度を検出する電波強度検出回路１７（電波強度検出手段）を構成している。
また、信号処理部１３は、ＣＰＵとプログラムを格納したメモリとを有するマイクロプロセッサ（図示せず）で構成されている。
【００２５】
アンテナ６は、車載器５から送信される電波（図２参照）と、ＲＦタグ２から発信される電波（図３参照）とを受信信号として受信する。カプラ７は、アンテナ６で受信された受信信号を分配して、一方を分配器８に出力し、もう一方をディテクタ１４に出力する。分配器８は、カプラ７で分配された信号をさらに分配して、一方を増幅回路９に出力し、もう一方をミキサ１０に出力する。増幅回路９は、入力された信号を増幅し、検波基準信号としてミキサ１０に出力する。
【００２６】
ミキサ１０は、分配器８から出力された信号と、増幅回路９から出力された検波基準信号とに基づいて、セルフホモダイン検波方式により、タグＩＤを含む信号を検波して増幅回路１１に出力する。増幅回路１１は、ミキサ１０で検波されたタグＩＤを含む信号を増幅して比較器１２に出力し、比較器１２は、増幅された信号を２値化して信号処理部１３に出力する。
【００２７】
ディテクタ１４は、入力された信号（車載器５から送信される電波）の第１無変調波の電波強度に応じて、比較器１５に電圧を出力する。比較器１５は、任意に設定される所定電圧（電波強度）を基準として、ディテクタ１４から出力された電圧を２値化し、受信開始信号として信号処理部１３に出力する。
ここで、受信開始信号は、ディテクタ１４から出力された電圧が上記所定電圧よりも大きい場合に、アクティブ状態となる。
【００２８】
信号処理部１３は、比較器１２で２値化されたタグＩＤを含む信号と、比較器１５から出力された受信開始信号とに基づいて、受信開始信号がアクティブ状態である場合に、タグＩＤを含む信号からタグＩＤを復調し、送信回路による送信処理に移行する。
すなわち、携帯機３は、受信開始信号がアクティブ状態であるか否かを判定することにより、ＲＦタグ２がタグＩＤを発信するタイミングを判断し、ＲＦタグ２からのタグＩＤの復調（受信処理）を開始する。
【００２９】
以下、図１〜図４とともに、図５のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による信号処理部１３の動作について説明する。
まず、信号処理部１３は、比較器１５から出力された受信開始信号がアクティブ状態であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。
ステップＳ２１において、受信開始信号がアクティブ状態でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、直ちにステップＳ２１に移行する。
【００３０】
一方、ステップＳ２１において、受信開始信号がアクティブ状態である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、タグＩＤの復調を開始し（ステップＳ２２）、タグＩＤが正確に復調されたか否かを判定する（ステップＳ２３）。
ステップＳ２３において、タグＩＤが正確に復調されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、直ちにステップＳ２１に移行する。
【００３１】
一方、ステップＳ２３において、タグＩＤが正確に復調された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、送信回路による送信処理に移行して（ステップＳ２４）、図５の処理を終了する。
【００３２】
ここで、図６を参照しながら、信号処理部１３において、高精度にＲＦタグ２からのタグＩＤを復調することができることを、受信開始信号が入力される場合とされない場合とを比較して説明する。
信号処理部１３の内部では、タグＩＤを復調するための基準クロック信号（復調用基準クロック）が生成されており、この基準クロック信号は、受信信号に含まれるプリアンブル信号に合わせるように、周期が変化され、余分なパルスが発生する。
【００３３】
ここで、受信開始信号が入力されない場合、基準クロック信号は、受信信号に合わせて、常に周期が変化されることになる。そのため、ノイズ等による間違った受信信号によっても、基準クロック信号の周期が変化される。
一方、受信開始信号が入力される場合、受信開始信号の状態によって、あらかじめ受信信号に含まれるプリアンブル信号の開始位置を検出することができる。そのため、基準クロック信号は、受信開始信号がアクティブ状態になった際に周期の変化が開始され、その周期は変化しにくくなる。
したがって、この基準クロック信号で復調されるＲＦタグ２からのタグＩＤは、高精度に復調される。
【００３４】
この発明の実施の形態１に係る車両用通信装置によれば、携帯機３は、車載器５から送信される電波の電波強度に応じて出力される受信開始信号に基づいて、受信開始信号がアクティブ状態である場合に、ＲＦタグ２からのタグＩＤの復調（受信処理）を開始する。
そのため、車載器５と携帯機３とがそれぞれ分離した場合であっても、プリアンブル信号を正確に検出し、高精度にＲＦタグ２からのタグＩＤを復調することができる。
【００３５】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、囲まれた閉空間である車両１内で、電波の乱反射が生じ、電波強度の大きい箇所と小さい箇所とが存在するので、携帯機３が受信する受信信号の電波強度が常に変化し、安定してＲＦタグ２からのタグＩＤを受信することができない。
そこで、車載器５から送信される電波の強度に応じて、携帯機３の受信感度を一定に保つように増幅回路９の利得を調整することが望ましい。
【００３６】
図７は、この発明の実施の形態２に係る携帯機３の受信回路を示すブロック図である。
図７において、受信回路は、ＲＦタグ２からのタグＩＤの受信信号レベルを調整する受信信号レベル調整回路１８（受信信号レベル調整手段）を含んでいる。
受信信号レベル調整回路１８は、ディテクタ１４と増幅回路９Ａとから構成されており、ディテクタ１４の出力が、増幅回路９Ａに入力されている。
【００３７】
増幅回路９Ａは、ディテクタ１４から出力された電圧に応じて利得を変化させ、分配器８から出力された信号を、この利得で増幅し、受信信号レベルを任意の所定範囲内に調整するための検波基準信号としてミキサ１０に出力する。
ミキサ１０は、増幅回路９Ａから出力された検波基準信号を用いることにより、感度点の等しい領域において、タグＩＤを含む信号を検波することができる。
その他の構成および動作については、前述の実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。
【００３８】
この発明の実施の形態２に係る車両用通信装置によれば、受信信号レベル調整手段は、ディテクタ１４から出力された電圧に応じて増幅回路９Ａの利得を変化させ、増幅回路９Ａは、この利得に基づいて、受信信号レベルを任意の所定範囲内に調整するための検波基準信号をミキサ１０に出力する。
そのため、安定してＲＦタグ２からのタグＩＤを受信することができ、さらに高精度にＲＦタグ２からのタグＩＤを復調することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両用通信装置を搭載した車両を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る車載器に接続されたアンテナから送信される電波を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るＲＦタグから発信されるタグＩＤを含む電波を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る携帯機の受信回路を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る信号処理部の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１に係る信号処理部において、高精度にＲＦタグからのタグＩＤを復調することができることを説明する説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る携帯機の受信回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  車両、２  ＲＦタグ、３  携帯機、４  アンテナ、５  車載器、１７  電波強度検出回路（電波強度検出手段）、１８  受信信号レベル調整回路（受信信号レベル調整手段）。
【図１】
2007315140.tif 000003
【図２】
2007315140.tif 000004
【図３】
2007315140.tif 000005
【図４】
2007315140.tif 000006
【図５】
2007315140.tif 000007
【図６】
2007315140.tif 000008
【図７】
2007315140.tif 000009