(57)【要約】【課題】車両用受信機において、消費電力の増大を極力抑制しつつ、携帯機からの無線信号を確実に受信する。【解決手段】受信機１０は、携帯機２から発信される変調された無線信号を受信するとともに、その受信した無線信号を出力回路１４により復調し、その復調信号に基づいてドア錠２２を制御する電子制御装置２０に復調信号を出力する。また、受信機１０は、指向性の異なる第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２と、無線信号を受信するアンテナとして第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２のいずれかに切り替える切替スイッチ１１と、切替スイッチ１１により無線信号を受信するアンテナとして切り替えられた受信するアンテナの受信状態を検出する検出回路１５とを備える。切替スイッチ１１は、検出回路１５により検出された受信するアンテナの受信状態に基づいて他のアンテナに切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機から発信される変調された無線信号を受信するとともに、その受信した無線信号を復調し、その復調信号に基づいて制御対象を制御する制御装置に同復調信号を出力する車両用受信機において、
指向性の異なる複数のアンテナと、前記無線信号を受信するアンテナとして前記複数のアンテナのいずれかに切り替える切替手段と、前記切替手段により前記無線信号を受信するアンテナとして切り替えられた前記受信するアンテナの受信状態を検出する検出手段とを備え、
前記切替手段は前記検出手段により検出された前記受信するアンテナの受信状態に基づいて他のアンテナに切り替える
ことを特徴とする車両用受信機。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用受信機において、
前記切替手段は、前記検出手段により検出された前記受信するアンテナの受信状態に基づいて前記制御装置から出力される切替信号により、他のアンテナに切り替える
ことを特徴とする車両用受信機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用受信機において、
前記検出手段は受信した無線信号の信号強度を検出し、
前記信号強度が所定の閾値未満であるときに、前記切替手段は前記受信するアンテナを切り替える
ことを特徴とする車両用受信機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用受信機において、
前記複数のアンテナは、互いの受信領域を補完するように設ける
ことを特徴とする車両用受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では車両の防犯性及び乗降時における操作性の向上が求められており、携帯機から発信された無線信号を車載受信機が受信することにより、機械的な鍵を鍵穴に挿すことなくドアロックの解錠・施錠を行う電子キーシステムがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１４５１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の車載受信機には、単一のアンテナが設けられており、該アンテナが携帯機からの無線信号を受信することによりドアロックの解錠・施錠が行われる。このため、携帯機からの無線信号の受信ができなければドアロックの解錠・施錠が行われず、運転者は鍵を鍵穴に挿し解錠・施錠を行わなければならない。従って、該アンテナが確実に携帯機からの無線信号を受信する必要がある。ところが、該アンテナに用いられるループアンテナのように指向性があるアンテナでは、受信のできない領域ができてしまう。
【０００４】
そこで、指向性の異なるアンテナを複数設けることにより、携帯機からの無線信号を確実に受信することが考えられる。しかし、複数のアンテナを受信機に設けるようにした場合、複数のアンテナに対応する複数の信号系統に動作電力を供給することとなる。そのため、携帯機からの無線信号に対する受信待機状態において、消費電力の増大が懸念される。
【０００５】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電力の増大を極力抑制しつつ、携帯機からの無線信号を確実に受信することができる車両用受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、携帯機から発信される変調された無線信号を受信するとともに、その受信した無線信号を復調し、その復調信号に基づいて制御対象を制御する制御装置に同復調信号を出力する車両用受信機において、指向性の異なる複数のアンテナと、前記無線信号を受信するアンテナとして前記複数のアンテナのいずれかに切り替える切替手段と、前記切替手段により前記無線信号を受信するアンテナとして切り替えられた前記受信するアンテナの受信状態を検出する検出手段とを備え、前記切替手段は前記検出手段により検出された前記受信するアンテナの受信状態に基づいて他のアンテナに切り替えることをその要旨としている。
【０００７】
同構成によれば、無線信号の受信状態に基づいて無線信号を受信するアンテナを指向性の異なる複数のアンテナのいずれかに切り替えるため、受信機が受信できない領域が減少し、携帯機からの無線信号を確実に受信することができる。また、アンテナを一度に多数使う場合に比べ、消費電力の増大を極力抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用受信機において、前記切替手段は、前記検出手段により検出された前記受信するアンテナの受信状態に基づいて前記制御装置から出力される切替信号により、他のアンテナに切り替えることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、検出手段により検出された受信するアンテナの受信状態に基づいて制御装置が切替信号を切替手段に出力するため、検出手段は受信状態を検出するだけでよい。その結果、車両用受信機側で切替手段を制御する必要がなく、切替手段を切替制御するための制御手段を車両用受信機に別途設けるようにした場合と異なり、車両用受信機の構成の簡素化が図られる。
【００１０】
具体的には、請求項３に記載のように、請求項１又は２に記載の車両用受信機において、前記検出手段が受信した無線信号の信号強度を検出し、前記信号強度が所定の閾値未満であるときに、前記切替手段により前記受信するアンテナを切り替えるように構成することもできる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用受信機において、前記複数のアンテナは、互いの受信領域を補完するように設けることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、指向性の異なる複数のアンテナが互いの受信領域を補完することにより、無線信号をより確実に受信できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる車両用受信機の一実施形態について図１〜５を参照して説明する。
図１は、携帯機からの無線信号を受信する車両用受信機の電気的構成図である。
【００１４】
同図１に示されるように、車両１には受信機１０が設けられている。受信機１０は、同じく車両１に設けられた電子制御装置２０に接続されるとともに、電子制御装置２０には車両１のドア２１を施錠・解錠するドア錠２２が接続されている。受信機１０は、第１のアンテナＡＮＴ１と、第２のアンテナＡＮＴ２と、切替スイッチ１１と、受信回路１２とを備えられる。同受信回路１２には受信部１３及び出力回路１４及び検出回路１５が設けられるとともに、動作電力が電子制御装置２０から供給される。ここで、切替スイッチ１１は、例えば機械的な接点や半導体スイッチなどを用いる。切替スイッチ１１は、電子制御装置２０からの切替信号により第１のアンテナＡＮＴ１と第２のアンテナＡＮＴ２とを切り替える。第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２は、切替スイッチ１１を介して受信回路１２の受信部１３に接続されるとともに、受信部１３は、出力回路１４及び検出回路１５にそれぞれ接続されている。出力回路１４及び検出回路１５は、それぞれ電子制御装置２０に接続されている。
【００１５】
受信部１３は、第１のアンテナＡＮＴ１又は第２のアンテナＡＮＴ２により受信した制御情報及び携帯機２固有のＩＤ情報を含む携帯機２からの無線信号を出力回路１４及び検出回路１５に出力する。
【００１６】
出力回路１４は、受信部１３から出力された無線信号を復調するとともに、その復調信号を電子制御装置２０に出力する。
検出回路１５は、受信部１３から出力された無線信号の信号強度（電界強度）を検出する。そして、検出回路１５は、受信した無線信号の信号強度と、予め設定された信号強度判定閾値とを比較する。検出回路１５は、受信した信号強度が信号強度判定閾値以上であればＯＮ信号を、また信号強度判定閾値未満であればＯＦＦ信号を、電子制御装置２０に出力する。なお、検出回路１５は、図示しないＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）回路を備える。このＲＳＳＩ回路は、受信した無線信号の信号強度（電界強度）を表すＲＳＳＩ値を出力する。本実施形態では、検出回路１５は、前記ＲＳＳＩ値と前記信号強度判定閾値とを比較する。
【００１７】
電子制御装置２０は、受信回路１２に動作電力を間欠に供給する。また、電子制御装置２０は、検出回路１５からの検出信号（ＯＮ信号又はＯＦＦ信号）に基づいて切替スイッチ１１に切替信号を出力するか否かを判断する。即ち、電子制御装置２０は、検出回路１５からＯＮ信号が入力されたときには、受信状態が良好であると判断して切替信号を切替スイッチ１１に出力しない。一方、電子制御装置２０は検出回路１５からＯＦＦ信号が入力されたときには、受信状態が良好ではないと判断して切替信号を切替スイッチ１１に出力する。また、電子制御装置２０は、出力回路１４の復調信号に含まれる携帯機固有のＩＤ情報と予め記憶された車両側のＩＤ情報とが一致したときにドア錠２２を解錠する。
【００１８】
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態のアンテナの配置と受信領域について説明する。
同図２に示されるように、第１のアンテナＡＮＴ１は導体線を複数回渦巻き状に巻くことにより形成されたループアンテナである。第２のアンテナＡＮＴ２は導体線を複数回螺旋状に巻くことにより形成されたコイルアンテナである。これら第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２は、導体線の巻き軸方向が直交するように基板３０に設置されている。そして、これら第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２が配置された基板３０を受信領域が車両１の外側に得られるように例えばドア２１の内部に設置している。
【００１９】
図３は、ドア２１に設置した基板３０の第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２の受信領域を示すものである。同図において、第１のアンテナＡＮＴ１の受信領域Ａ１を破線で、また第２のアンテナＡＮＴ２の受信領域Ａ２を一点鎖線で示す。
【００２０】
受信領域Ａ１が水平面（地面に対して平行をなす面）において二つの半円状の小領域を車両１の進行方向に並べたような形状をなすように、当該アンテナの形状及び車両に対する配置などが調節されている。また、受信領域Ａ２が前記水平面において受信領域Ａ１の２つの小領域の境界部分に重なる半円状をなすように、当該アンテナの形状及び車両に対する配置などが調節されている。具体的には、少なくとも受信領域Ａ２が、受信領域Ａ１の二つの半円状の小領域の外郭と、車両の進行方向に沿う二つの小領域の共通接線とに囲まれた三角形状の領域Ａ３を含むように、第２のアンテナＡＮＴ２は設けられている。即ち、受信領域Ａ２により受信領域Ａ１が補われるように、第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２の基板３０に対する配置調節、及び基板３０の車両１（ドア２１）に対する配置調節がなされている。なお、図３に示されるように、受信領域Ａ１は受信領域Ａ２よりも大きくされている。
【００２１】
次に、図４に示されるフローチャート及び図５に示されるタイミングチャートを併せ参照して、上記電子制御装置２０の処理手順について説明する。なお、携帯機２からの無線信号に対する受信待機状態（通常時）においては、第２のアンテナＡＮＴ２の受信領域Ａ２よりも大きい受信領域を有する第１のアンテナＡＮＴ１に切り替えられている。
【００２２】
この一連の処理では、電子制御装置２０は受信回路１２に動作電力を間欠に供給する（ステップＳ１１）。図５（ａ）に示されるように（タイミングｔ１）、受信回路１２に動作電力が供給されると携帯機２からの無線信号を第１のアンテナＡＮＴ１によって受信することが可能となる。出力回路１４は、無線信号を受信した場合、その受信した無線信号を復調するとともに、その復調信号を電子制御装置２０に出力する。
【００２３】
検出回路１５は、第１のアンテナＡＮＴ１により受信した無線信号の信号強度と、予め設定された信号強度判定閾値とを比較する。そして、受信した無線信号の信号強度が信号強度判定閾値以上である場合、ＯＮ信号を電子制御装置２０に出力する。一方、受信された無線信号の信号強度が信号強度判定閾値未満である場合、ＯＦＦ信号を電子制御装置２０に出力する。そして、電子制御装置２０は、検出回路１５からの検出信号がＯＮ信号であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００２４】
ここで、検出回路１５からＯＮ信号が入力されると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、電子制御装置２０は出力回路１４により復調された復調信号を読み込む（ステップＳ１３）。そして、復調信号に含まれる携帯機２固有のＩＤ情報を電子制御装置２０に予め記憶されたＩＤ情報と照合し、一致する場合には、復調信号に含まれる制御情報に従い、ドア錠２２の解錠（施錠）を行う（ステップＳ１４）。
【００２５】
一方、検出回路１５からＯＦＦ信号が入力されると（ステップＳ１２：ＮＯ）、電子制御装置２０はアンテナを切り替える旨の切替信号を切替スイッチ１１に出力する。この切替信号が入力されたとき、切替スイッチ１１は、第１のアンテナＡＮＴ１からの第２のアンテナＡＮＴ２に切り替える（ステップＳ２０）。
【００２６】
図５（ｂ）に示されるように（タイミングｔ２）、電子制御装置２０から受信回路１２に動作電力が供給された状態においては、携帯機２からの無線信号を第２のアンテナＡＮＴ２によって受信することが可能となる。出力回路１４は、無線信号を受信した場合、その受信した無線信号を復調するとともに、その復調信号を電子制御装置２０に出力する。
【００２７】
受信回路１２の検出回路１５は、第２のアンテナＡＮＴ２により受信した無線信号の信号強度と、予め設定された信号強度判定閾値とを比較する。そして、受信した無線信号の信号強度が信号強度判定閾値以上である場合、ＯＮ信号を電子制御装置２０に出力する。電子制御装置２０は、検出回路１５からＯＮ信号が入力されると（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、ステップＳ１３へ処理を移行する。
【００２８】
一方、第２のアンテナＡＮＴ２により受信した無線信号の信号強度が信号強度判定閾値未満である場合、検出回路１５はＯＦＦ信号を電子制御装置２０に出力する。電子制御装置２０は、検出回路１５からＯＦＦ信号が入力されると（ステップＳ２２：ＮＯ）、携帯機２が第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２の受信領域Ａ１、Ａ２の外にあると判断して、この処理を一旦終了する。図５（ｃ）に示されるように（タイミングｔ３）、電子制御装置２０は切替スイッチ１１への切替信号の出力を停止するとともに、受信回路１２への動作電力の供給を停止する。ここで、切替スイッチ１１は第２のアンテナＡＮＴ２から第１のアンテナＡＮＴ１に切り替える。
【００２９】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）無線信号の受信状態に基づいて無線信号を受信するアンテナを指向性の異なる第１のアンテナＡＮＴ１と第２のアンテナＡＮＴ２とのいずれかに切り替えるため、受信機１０が受信できない領域が減少し、携帯機２からの無線信号を確実に受信することができる。また、アンテナを一度に多数使う場合に比べ、消費電力の増大を極力抑制することができる。
【００３０】
（２）指向性の異なる第１のアンテナＡＮＴ１と第２のアンテナＡＮＴ２とが互いの受信領域を補完することにより、無線信号をより確実に受信することができる。
（３）検出回路１５により検出された受信するアンテナの受信状態に基づいて電子制御装置２０が切替信号を切替スイッチ１１に出力するため、検出回路１５は受信状態を検出するだけでよい。その結果、受信機１０側で切替スイッチ１１を制御する必要がなく、切替スイッチ１１を切替制御するための制御装置を受信機１０に別途設けるようにした場合と異なり、受信機１０の構成の簡素化が図られる。
【００３１】
（４）通常時は、第１のアンテナＡＮＴ１に切り替えられた状態に保持するとともに、この第１のアンテナＡＮＴ１により受信された無線信号の信号強度が、予め設定された信号強度判定閾値未満である場合には、第２のアンテナＡＮＴ２に切り替えるようにした。そして、受信領域の大きい第１のアンテナＡＮＴ１からそれよりも受信領域の小さい第２のアンテナＡＮＴ２というように順に切り替えることにより、換言すれば、受信可能性の高い方のアンテナから順に切り替えることにより、効率的な受信が可能となる。
【００３２】
なお、上記実施形態は以下のようにその構成を変更することができる。
・上記実施形態では、第１のアンテナＡＮＴ１と第２のアンテナＡＮＴ２とを、導体線の巻き軸方向が直交するように基板３０に配置したが、必ずしも直交させる必要はなく、得たい受信領域が確保できるように配置すればよい。
【００３３】
・第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２の双方をコイルアンテナとしてもよい。
・第１のアンテナＡＮＴ１及び第２のアンテナＡＮＴ２の双方をループアンテナとしてもよい。
【００３４】
・上記実施形態では、アンテナにコイルアンテナとループアンテナとを用いたが、プレスアンテナ、パターンアンテナなどのアンテナを用いてもよく、これらのアンテナによる組み合わせも可能である。
【００３５】
・上記実施形態では、アンテナを二つ設けるようにしたが、三つ以上設けるようにしてもよい。ただし、アンテナの数を増やすとアンテナのためのスペースがより必要になるため、スペース効率のよいアンテナの選択と受信領域の確保との両立が必要である。また、複数のアンテナの指向性は全て異ならせるとともに、複数のアンテナの受信領域が相互に補完されるように設けるのが好ましい。
【００３６】
・上記実施形態では、検出回路１５から出力される検出信号に基づいて電子制御装置２０が切替信号を切替スイッチ１１に出力するようにしたが、検出回路１５が受信された無線信号の検出結果に基づいて切替スイッチ１１に切替信号を出力するようにしてもよい。この結果、電子制御装置２０を介さなくてもよいため、受信機１０のみで切り替えの判断を行い、切り替えを行うことができるようになる。
【００３７】
・上記実施形態では、ドア２１の内部に基板３０を設置するようにしたが、得たい受信領域を確保し易い場所であればよく、例えばフロントピラーやリアピラーに設けるようにしてもよい。
【００３８】
・上記実施形態では、携帯機２からの無線信号の制御情報に基づいてドア錠２２の解錠・施錠を行うようにしたが、携帯機２に設けられる機能に合わせて制御対象を変更してもよい。例えば、エンジン始動許可を行えるように、電子制御装置２０がエンジン及びエンジンスタートスイッチなどを制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】車両用受信機の電気的構成図。
【図２】車両用受信機のアンテナの配置を示す図。
【図３】車両用受信機のアンテナの受信領域を示す図。
【図４】車両用受信機の制御処理手順を示すフローチャート。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）車両用受信機の制御態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００４０】
ＡＮＴ１…第１のアンテナ、ＡＮＴ２…第２のアンテナ、Ａ１…受信領域、Ａ２…受信領域、Ａ３…領域、１…車両、２…携帯機、１０…受信機、１１…切替スイッチ、１２…受信回路、１３…受信部、１４…出力回路、１５…検出回路、２０…電子制御装置、２１…ドア、２２…ドア錠、３０…基板。
【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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