JPWO2005098177A1 - 車載無線装置 - Google Patents

Abstract

車両のロック装置を解錠するための識別情報が記録されている携帯無線装置から、識別情報を携帯無線装置との無線通信により取得する車載無線装置において、より信頼性の高い無線通信が行える構成を提供する。車両のロック装置を解錠するための識別情報が記録されている携帯無線装置から、識別情報を携帯無線装置との無線通信により取得する車載無線装置であって、可変周波数信号生成手段Ｐ０、２１、２２と、周波数帯域を変更する帯域変更手段Ｐ３と、可変周波数信号生成手段が生成する信号を外部空間に送信する無線送信手段１８、２０と、変更された周波数帯域に対応した送信特性に無線送信手段の送信特性を変更する送信特性変更手段２５とを備えてある車載無線装置を構成した。

Description

本発明は、車両のロック装置を解錠するための識別情報が記録されている携帯無線装置から、識別情報を携帯無線装置との無線通信により取得する車載無線装置に関する。

この種の車載無線装置を使用したシステムとして、例えば特許文献１には、車外に向かって電波を送信する送信アンテナと、車外からの電波を受信する受信アンテナとがあり、送信アンテナからリクエスト信号を送信し、携帯機がこれを受信後にＩＤコ−ドが挿入された応答信号を送信し、この応答信号を受信アンテナで受信し、ＩＤコ−ドが一致するとドアを開錠させるなどの制御を行うシステムが記載されている。このようなシステムで使用される無線通信は、車載無線装置及び携帯無線装置において予め設定された固定周波数帯域を利用するのが一般的であった。

特開平１０−２２７１６１号公報

一方、無線通信システムを利用する場合、電波法などの規定により、使用帯域や送信出力が制限される。このような規制の下で、今日ではその利便性から無線通信を利用した多数の無線通信システムが利用されている。その結果、限られた周波数帯域内に無線通信を利用した複数のシステムが割拠した状態になり、異なる無線通信システム間において利用周波数帯域が重なり、電波の干渉や混信が発生するといった問題が生じていた。

したがって、識別情報が記録されている携帯無線装置とこれを取得しようとする車載無線装置とが無線通信を行う場合に、他の無線通信システムが利用する電波や外来ノイズの影響を受ける場合がある。この結果、無線通信の品質が低下し、識別情報を取得するための無線通信が正常に完了せず、繰り返し何度も通信を試みて通信完了までに時間を要したり、最悪の場合、通信不能になったりするおそれがある。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、車両のロック装置を解錠するための識別情報が記録されている携帯無線装置から、識別情報を携帯無線装置との無線通信により取得する車載無線装置において、より信頼性の高い無線通信が行える構成を提供することを目的としている。

本発明に係る車載無線装置の特徴構成は、車両のロック装置を解錠するための識別情報が記録されている携帯無線装置から、識別情報を携帯無線装置との無線通信により取得するものであって、次のように構成することにある。
可変周波数信号生成手段と、可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域を変更する帯域変更手段と、可変周波数信号生成手段が生成する信号を外部空間に送信する無線送信手段と、帯域変更手段により変更された可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応した送信特性に無線送信手段の送信特性を変更する送信特性変更手段とを備えてある。

この特徴構成によると、可変周波数信号生成手段と、可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域を変更する帯域変更手段と、可変周波数信号生成手段が生成する信号を外部空間に送信する無線送信手段と、帯域変更手段により変更された可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応した送信特性に無線送信手段の送信特性を変更する送信特性変更手段とを備えてあるので、携帯無線装置と車載無線装置との間で行う無線通信において、車載無線装置が送信する送信信号の周波数帯域を変更することができる。

一般に、信号の周波数帯域が変化すると、外部の電磁波環境による影響（干渉・混信・劣化など）も変化する。したがって、車載無線装置が送信する送信信号の周波数帯域が変化すると、車載無線装置が送信する信号が受ける外部の電磁波環境による影響も変化する。すなわち、車載無線装置が送信する信号の周波数帯域を変更させることで、電磁波環境による影響が変化した状態で通信を行うことができる。このようなことから、ある周波数帯域において車載無線装置が送信した信号が外部の電磁波環境による影響を受け、携帯無線装置が正常に受信できない場合に、車載無線装置が送信する送信信号の周波数帯域を変化させることで、車載無線装置が送信する信号を携帯無線装置が正常に受信する可能性を向上させることができ、車載無線装置と携帯無線装置との間で行われる無線通信の信頼性の向上を図ることができる。

ここで、前記携帯無線装置から前記車載無線装置へ送信する信号の周波数帯域が、前記車載無線装置から前記携帯無線装置へ送信する信号の周波数に対して高く設定されていると好適である。

携帯無線装置と車載無線装置とが使用する周波数帯域は、混信等を避けるために異なる周波数帯域を用いることが好ましい。本発明に係る携帯無線装置は、本発明に係るシステムに使用される以前より、電波方式のスイッチ式キーレスエントリーシステムの携帯機としても用いられてきた。ここでいうキーレスエントリーシステムとは、携帯機のスイッチを押して、赤外線や電波による無線通信により、車両の施解錠を行うシステムである。電波式の場合、その周波数帯域はＭＨｚ帯が用いられてきた。従って、携帯機（携帯無線装置）が使用する帯域が同様のＭＨｚ帯であると、過去の設計資産を利用できて効率がよい。ここで車載無線装置の使用する帯域を約１０００倍程度異ならせるとすると、ｋＨｚ帯もしくはＧＨｚ帯となる。ＧＨｚ帯では、携帯電話等他の通信機器への影響もあり、ｋＨｚ帯を用いるのが好適である。従って、上記のような周波数帯の設定とすれば、携帯無線装置と車載無線装置との混信等を防いで良好な通信が可能となる。

また、前記可変周波数信号生成手段が、テーブルに記憶されたサイン関数の離散変化値に基づいて、前記携帯無線装置へ送信する信号を生成すると好適である。

例えば、可変周波数信号生成手段を構成するデータメモリ内の連続するアドレスにサイン関数の離散変化値を１周期分だけ格納したテーブルを用意する。そして、設定変更可能な間隔をおいてインクリメントされる参照アドレス値に基づいてテーブル上の値を得ると、離散周期信号が得られる。この設定変更可能な間隔を、変更することで任意の周期のサイン関数を得ることができる。

また、前記可変周波数信号生成手段が、テーブルに記憶されたサイン関数の離散変化値に基づいて搬送波を生成し、この搬送波により所定のコードを変調して前記携帯無線装置へ送信する信号を生成すると好適である。

例えば、上述したようにテーブル内の離散変化値をサンプリングタイミング毎に取得することにより得られた信号を搬送波とし、携帯無線装置に送信したいコード等をベースバンド信号として変調波を生成することができる。このようにすれば、一連の作用にて変調波の生成までを行うことができる。

また、前記帯域変更手段が、所定の係数に基づいて前記携帯無線装置への送信に不要な周波数帯域を除去するデジタルフィルタを有し、変更された前記可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応して前記係数を変更すると好適である。

上述したようにして生成された変調波は、その状態では不要帯域を含んでいる。従って、デジタルフィルタ（例えば、ＦＩＲフィルタ）処理により、不要帯域をカットすると好適である。そして、このデジタルフィルタの係数を可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応して変更すると、良好なマッチングが得られる。

また、人を検出する人検出手段を備え、可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域を、人検出手段の検出信号に応じて、帯域変更手段により変更し、無線送信手段の送信特性を、人検出手段の検出信号に応じて、帯域変更手段により変更された可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応した送信特性に、送信特性変更手段により変更するように構成すると好適である。

この構成によると、人検出手段の検出結果に応じて、可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域が変更され、変更された周波数帯域に対応した送信特性に無線送信手段の送信特性が変更される。つまり、人検出手段の検出信号に応じて、車載無線装置が送信する信号の周波数帯域が変更される。例えば、人間が人検出手段により検出された時点で、携帯無線装置と車載無線装置との通信が完了していなければ、通信不良が疑われる。上記構成によれば、人検出手段の検出信号に応じて、車載無線装置が送信する信号の周波数帯域を変更する。従って、従前の周波数において通信不良を生じていても、人が乗車しようとする際には迅速に通信不良を改善することができる。

また、前記帯域変更手段が、前記人検出手段により人が検出された場合に作動するものであると好適である。

携帯無線装置と車載無線装置との通信が完了していないだけであれば、通信不良であるか、近傍に携帯無線装置が存在していないのかが明らかではない。この状態において、頻繁に車載無線装置が送信する信号の周波数帯域を変更すると、近傍に携帯無線装置が存在しない場合には、車両の電力を無駄に消費する。そこで、上記のように人検出手段により人が検出された場合に帯域変更手段が作動するものであれば、このような無駄が生じず、好ましい。

つまり、識別情報が記録された携帯無線装置を携帯している人間が人検出手段により検出された時点で、車載無線装置が携帯無線装置に記録された識別情報を未だ取得していない場合、帯域変更手段が作動する。そして、変更された周波数帯域において、すなわち、外部の電磁波環境による影響が変更された状態で、車載無線装置と携帯無線装置との通信が行われる。即ち、人検出手段が人を検出する前後で、異なる周波数帯域において車載無線装置が外部空間に信号を送信することになる。従って、車載無線装置が送信する信号を携帯無線装置が正常に受信する可能性が向上し、車載無線装置と携帯無線装置との間で行われる無線通信の信頼性が向上する。

また、車載無線装置の外部空間における電波強度を所定の周波数帯域毎に測定する電波計測手段を備え、可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域を、電波計測手段により計測される周波数帯域のうち電波強度が最も小さい周波数帯域に、帯域変更手段により変更し、無線送信手段の送信特性を、帯域変更手段により変更された可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応した送信特性に、送信特性変更手段により変更するように構成すると好適である。

この構成によると、電波計測手段により計測される周波数帯域のうち電波強度が最も小さい周波数帯域に、可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域を変更し、変更された周波数帯域に対応した送信特性に無線送信手段の送信特性が変更されるので、車載無線装置が送信する信号の周波数帯域は、車載無線装置の外部空間おける電波強度が最も弱い帯域に変更される。したがって、車載無線装置の外部空間の電磁波による影響が最も少ない帯域において車載無線装置が外部空間に信号を送信することになるので、車載無線装置が送信する信号を携帯無線装置が正常に受信する可能性が向上し、車載無線装置と携帯無線装置との間で行われる無線通信の信頼性が向上する。

また、前記電波計測手段が、前記車載無線装置が送信待機状態において前記電波強度を測定するものであると好適である。

送信のためのアンテナと、受信のためのアンテナとは通常同一のものが用いられる。従って、送信待機状態にはアンテナを受信のために占有することができ、良好に電波強度を測定して、外部空間の電磁波による影響が最も少ない安全帯域を見つけることができる。

図１に本発明の車載無線装置の実施形態の一例であるスマートシステムの構成が示されている。本スマートシステムは、搭乗者が携帯機１０（本発明の携帯無線装置に相当）を携帯して本システムを搭載した車両１１に外部から接近すると、車両１１から所定の時間間隔おきに送信される送信要求信号を携帯機１０が受信する。これにより携帯機１０が識別情報ＩＤなどを含む応答信号を送信することで、識別情報ＩＤが車両１１側に伝送される。車両１１側に搭載されたシステムの制御部（後述するシステムＥＣＵ１２）がこの識別情報ＩＤと予め設定されている照合情報とを照合し、一致した場合に、車両１１のドアロックが解除可能な状態となる。ここで、搭乗者がドアパネル１１Ｄのアウトサイドハンドルに手を掛けるとドアロックが解錠されるといったものである。

車両１１と携帯機１０との間で行われる上述の無線通信は２つの方向の通信からなる双方向通信である。一つは、送信要求信号のように車両１１から送信され携帯機１０で受信される信号（以下この方向の信号を「下り方向」の信号と呼ぶ）である。もう一つは、応答信号のように携帯機１０から送信され車両１１で受信される信号（以下この方向の信号を「上り方向」の信号と呼ぶ）である。本実施形態では、下り方向の信号は５０〜３００［ｋＨｚ］付近に周波数帯域を有する低周波帯域の電波であり、上り方向の信号は３００［ＭＨｚ］付近に周波数帯域を有する高周波帯域の電波であるが、本発明はこの帯域に限定されるものではない。また、上り方向と下り方向の通信帯域が異なる双方向通信に限定されるものではない。

図１に示すように、車両１１には、携帯機１０が主に車室内に存在する場合に携帯機１０との無線通信を行う車内用車載無線装置１３と、携帯機１０が主に車室外に存在する場合に携帯機１０との無線通信を行う車外用車載無線装置１４とを搭載している。

車内用車載無線装置１３、車外用車載無線装置１４はそれぞれ送信部１３Ｓ、送信部１４Ｓと受信部１３Ｒ、受信部１４Ｒとを備えている。これらの送信部及び受信部は、システムＥＣＵ１２に接続されており、相互に関連してシステムＥＣＵ１２により制御されている。送信部１３Ｓ、受信部１３Ｒ及びこれらを制御するシステムＥＣＵ１２で車内用車載無線装置１３を構成している。送信部１４Ｓ、受信部１４Ｒ及びこれらを制御するシステムＥＣＵ１２で車外用車載無線装置１４を構成している。システムＥＣＵ１２は、各送受信部の設定や制御を行うと伴に、携帯機１０との通信により取得された識別情報ＩＤに基づきドアＥＣＵ１５を介してドアアクチュエータ１６を制御してドアをロック状態と解錠状態に切り変えるものである。

車内用車載無線装置１３は、いわゆる「キー閉じ込み」の発生防止に利用される。例えば、車室内１１Ｒに乗員がいる搭乗状態と乗員がいない非搭乗状態とを判別する別途の手段を設ける。そして、非搭乗状態において車内用車載無線装置１３が車室内１１Ｒにある携帯機１０を認識している場合には、システムＥＣＵ１２によるドアアクチュエータ１６の制御に基づき、ドアを解錠状態に維持する。このような構成にしておけば、携帯機１０を車室内１１Ｒに置き忘れた状態で降車した搭乗者が、何らかの手段で車両ドアをロック操作した場合に、強制的にロックが解錠され、キー閉じ込みの発生防止が可能となる。

車外用車載無線装置１４は、本発明が適用された車載無線装置である。以下、車外用車載無線装置１４の構成及び動作と携帯機１０との間で行われる通信とについて詳説する。

図１に示すように、車外用車載無線装置１４が備える送信部１４Ｓと受信部１４Ｒはともにドアパネル１１Ｄに内装されている。受信部１４Ｒは携帯機１０が送信する上り方向の信号の帯域に対応した受信手段と復調手段とを備えており、復調の結果得られる識別情報ＩＤなどのベースバンド信号をシステムＥＣＵ１２に転送する。送信部１４Ｓは送信ドライバ１７と送信アンテナ１８からなる。送信ドライバ１７は図２で示すように、信号生成を行うデジタル回路１９と、生成された信号を外部空間に送信するためのアナログ回路２０とで構成されており、一枚のプリント配線基板（ＰＣＢ）上に実装されている。

デジタル回路１９は、ベースバンド信号である送信要求コードＲｑに基づいてデジタル信号処理により変調信号を生成するＤＳＰ２１と、ＤＳＰ２１が生成する時間的に離散した変調信号を連続アナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ２２とを実装している。デジタル回路１９には、上述のＤＳＰ２１、Ｄ／Ａコンバータ２２のほか、後述する帯域選択回路２５が備える接続リレーＲＹ１、ＲＹ２を駆動するドライバＩＣ２６が実装されている。

ＤＳＰ２１が実行する送信信号生成処理Ｐ１により周期信号を生成する原理は以下の通りである。ＤＳＰ２１のオンチップデータメモリ内の連続するアドレスにサイン関数の離散変化値を１周期分だけ格納したテーブルを用意しておく。そして、設定変更可能なステップ値Ｓずつインクリメントされる参照アドレス値に基づいてテーブル上の値を得ることで、離散周期信号が得られる。例えば、図３に示すように、５１２個（アドレス００００〜アドレス０１ＦＦ）の連続したアドレスにサイン関数の１周期分の離散値を格納しておく。ここで、８［ＭＨｚ］周期で発生する割り込み処理毎に、Ｓ＝１ずつインクリメントする指定アドレスに基づいてサインテーブルを循環参照する。そうすると、１秒当たり８Ｍ／（５１２／１）＝１５．６２５ｋ個のサイン波が得られる。すなわち、１５．６２５［ｋＨｚ］の信号を得ることができる。

Ｄ／Ａコンバータ２２の基本動作周波数であるサンプリング周波数は、送信信号生成処理Ｐ１で生成される信号の再現性を確保できる十分な周波数を設定する。ＤＳＰ２１が出力する離散値はサンプリング周波数毎にＤ／Ａコンバータ２２に取り込まれるので、ステップ値Ｓを変化させれば、異なる周波数の信号を得ることができる。例えば先の例でＳ＝２に設定変更して、アドレス００００〜アドレス０１ＦＦに格納されている値を１つおきに８［ＭＨｚ］周期で循環参照すると３１．２５［ｋＨｚ］の信号を得ることができる。同様に、ステップ値Ｓ＝８とすれば１２５［ｋＨｚ］、Ｓ＝１０とすれば１５６．２５［ｋＨｚ］の信号が得られる。このように、ＤＳＰ２１は、サインテーブルを参照する際のステップ値Ｓを送信帯域変更処理Ｐ３（本発明の帯域変更手段に相当）において設定変更することにより、異なる周波数の信号を生成する。

本実施例では、送信帯域変更処理Ｐ３で設定変更されるステップ値Ｓは、Ｓ１、Ｓ２のうちいずれかの値が選択設定される。ステップ値Ｓの値に応じて、キャリア周波数ｆ１或いはｆ２を持つ変調波がＤＳＰ２１で生成される。例えば、先の例で挙げた動作環境であれば、Ｓ１＝８でｆ１＝１２５［ｋＨｚ］、Ｓ２＝１６でｆ２＝２５０［ｋＨｚ］のキャリア周波数を持つ変調波がＤＳＰ２１で生成される。

ＤＳＰ２１は、図４に示す送信信号生成処理Ｐ１をサンプリングタイミング毎に実行して、サインテーブルの循環参照により得られた信号を搬送波とし、システムＥＣＵ１２が指定する帯域情報としての帯域コードＣｆｎや予め所定のコード（携帯機１０に送信したい送信要求信号としてのコード）などをベースバンド信号として変調波を生成する。生成された変調波は、デジタルフィルタ（ＦＩＲフィルタ）処理により不要帯域がカットされ、ＡＧＣ（自動利得制御）などにより出力値を調整されたうえで、出力バッファに保存される。変調信号の出力データを出力バッファに保存した後に、送信信号生成処理Ｐ１を終了し、次のサンプリングタイミングまでウェイト状態になる。

Ｄ／Ａコンバータ２２はサンプリングタイミングおきにＤＳＰ２１の送信バッファのデータを取り込み、ＤＳＰ２１が生成した離散信号を連続アナログ信号に変換して後述の無線送信手段に出力する。ＤＳＰ２１で実行される送信信号生成処理Ｐ１とＤ／Ａコンバータ２２とで可変周波数信号生成手段を構成している。キャリア周波数ｆｎを送信帯域変更処理Ｐ３により変更することで、可変周波数信号生成手段が生成する変調信号の周波数帯域Ｂｍ（ｆｎ）が変更される。

ＤＳＰ２１で実行される送信帯域変更処理Ｐ３は、図５（Ａ）に示すように、送信信号生成処理Ｐ１において使用するＦＩＲデジタルフィルタで処理されるデータタップを初期値０にリセットする。さらに、帯域コードＣｆｎに対応したステップ値Ｓの値を設定変更する。これらとともに、ＦＩＲデジタルフィルタの係数を、変調波の帯域Ｂｍ（ｆ１）或いはＢｍ（ｆ２）に合わせて設計されたフィルタ（以下ＢＰＦ１及びＢＰＦ２と呼ぶ）になるように変更する。そして、後述する帯域選択回路２５を切り換え設定する。図５（Ｂ）に、帯域コードＣｆｎの値とそれに対応する各種パラメータの値を示してある。

図２に示すように、アナログ回路２０にはＤ／Ａコンバータ２２の出力信号を増幅する出力アンプ２３、出力アンプ２３を通過後の信号に生じる高周波ノイズ成分を除去するローパスフィルタ２４、送信アンテナ１８に接続されて送信アンテナ１８の出力帯域を決定する帯域選択回路２５などが実装されている。アナログ回路２０の出力端には送信アンテナ１８が接続されており、送信アンテナ１８とアナログ回路２０とがＤ／Ａコンバータ２２の出力を外部空間に電波として送信する無線送信手段を構成している。

帯域選択回路２５は、静電容量の異なる共振コンデンサＣ１、Ｃ２と、これらのそれぞれを送信アンテナ１８に切り換え接続する接続リレーＲＹ１、ＲＹ２とで構成されている。送信帯域変更処理Ｐ３が設定するステップ値Ｓに応じたｆ１、ｆ２いずれかのキャリア周波数ｆｃを持つ変調波はＤＳＰ２１が生成する。この変調波を外部空間に送信できるように、送信手段の送信特性を変更するのが帯域選択回路２５である。帯域選択回路２５はＤＳＰ２１が送信帯域変更処理Ｐ３において外部出力ポートから出力するドライバＩＣ２６への制御信号により切り換えられる。帯域選択回路２５を切り換え設定する送信帯域変更処理Ｐ３と帯域選択回路２５とで送信特性変更手段を構成している。

デジタル回路１９には、人検出センサ２８が接続されている。人検出センサ２８はドアパネル１１Ｄのアウトサイドハンドル部に内装されており、搭乗者がアウトサイドハンドルに手を掛けると検出信号が出力される静電容量式の人検出手段である。人検出センサ２８が人を検出すると、検出信号がバッファＩＣ２７を介してＤＳＰ２１の割り込み信号ポートに入力され、ＤＳＰ２１において図５（Ａ）に示す送信帯域変更処理Ｐ３が実行される。これにより、車外用車載無線装置１４の送信部１４Ｓにより外部空間に送信される送信信号の周波数帯域が、Ｂｍ（ｆ１）からＢｍ（ｆ２）に、或いはＢｍ（ｆ２）からＢｍ（ｆ１）に変更される。

図６に、ＤＳＰ２１内で実行されるプログラムのフローチャートを示す。システムＥＣＵ１２による制御信号がＤＳＰ２１の外部ポートに入力されており、システムＥＣＵ１２が携帯機１０の識別情報ＩＤを認証完了した後は、システムＥＣＵ１２による休止指令によりＤＳＰ２１は休止状態になる。システムＥＣＵ１２の制御指令により休止状態が解除されるとイニシャル処理Ｐ０が実行され、図７に示すように、帯域コードＣｆｎがシステムＥＣＵ１２が指定する帯域に初期設定され、送信部１４Ｓが送信する送信要求信号の送信帯域ＢｍがＢｍ（ｆｎ）に初期設定される。そして、送信信号生成処理Ｐ１が実行され、設定された帯機Ｂｍ（ｆｎ）での送信要求信号の生成、送信が行われ、所定時間（Ｔ１）経過後は図８に示す待機処理Ｐ２が実行されて送信待機状態になる。送信待機状態で所定時間（Ｔ２）経過後に外部ポートをチェックして、１２が指定する帯域コードＣｆｎを取得し、この指定帯域において送信要求信号の生成、送信が行われる。なお、後述する人検出センサの検出信号による割り込み処理で、この帯域コードＣｆｎが上書き変更される。送信待機状態に入る時点で外部ポートをチェックし、システムＥＣＵ１２からの休止命令が出ていれば、ＤＳＰ２１は送信休止状態へ移行する。

図１に示す携帯機１０は、車両１１に搭載された車外用車載無線装置１４が送信する送信要求信号を受信し識別情報ＩＤを含む応答信号を送信するものである。携帯機１０は、送信システム１０Ｓ、受信システム１０Ｒ、信号処理ＣＰＵ１０Ｃを内装している。車外用車載無線装置１４が送信する応答要求信号は、帯域Ｂｍ（ｆ１）或いは帯域Ｂｍ（ｆ２）のいずれかの帯域で送信される。従って、いずれの帯域の送信要求信号であっても受信システム１０Ｒで受信可能なように受信システム１０Ｒの受信帯域を所定時間おきに切り換えるように構成されている。携帯機１０と車外用車載無線装置１４との通信手順は以下の通りである。

図９に車外用車載無線装置１４と携帯機１０との通信手順の概略が示してある。携帯機１０が受信待機状態においては、所定時間おきに信号処理ＣＰＵ１０Ｃが帯域コードＣｆｎを受信システム１０Ｒに転送して、動作中の受信システム１０Ｒの受信帯域を切り換えている。受信システム１０Ｒが帯域Ｂｍ（ｆｎ）の信号（図５では例としてキャリア周波数ｆｎ＝ｆ１の変調波の周波数帯域であるＢｍ（ｆ１）を示してある。以下同じ。）を受信、復調して、送信要求コードＲｑと受信に成功した帯域Ｂｍ（ｆｎ）の帯域コードＣｆｎとを信号処理ＣＰＵ１０Ｃに転送する。このようにして、信号処理ＣＰＵ１０Ｃが帯域コードＣｆｎを取得した後は、信号処理ＣＰＵ１０Ｃは下り方向の受信が確立した帯域Ｂｍ（ｆｎ）の帯域コードＣｆｎを繰り返し１０Ｒに転送する（図９では省略）ので、受信システム１０Ｒの受信帯域が帯域Ｂｍ（ｆｎ）に保持される。送信要求コードＲｑが信号処理ＣＰＵ１０Ｃで認識されると、信号処理ＣＰＵ１０Ｃに記録されている識別情報ＩＤとしてのＩＤコードが帯域コードＣｆｎとともに送信システム１０Ｓに転送される。そして、送信システム１０Ｓにおいて応答信号として変調、送信される。

携帯機１０が送信した応答信号は、車外用車載無線装置１４の受信部１４Ｒで受信、復調される。復調の結果得られたＩＤコード及び帯域コードＣｆｎはシステムＥＣＵ１２へ転送される。ＩＤコードが予め設定されている照合コードと照合され、両者が合致すれば、認証完了コードＦｉｎが帯域コードＣｆｎとともに送信部１４Ｓに転送される。これに基づき、送信部１４Ｓが帯域コードＣｆｎで指定される帯域Ｂｍ（ｆｎ）において認証完了信号を送信する。このとき、携帯機１０の受信システム１０Ｒは、直前に受信が確立済みの帯域Ｂｍ（ｆｎ）で受信するので、通信が失敗する可能性が低い。受信した認証完了信号が復調され、信号処理ＣＰＵ１０Ｃに転送されると、信号処理ＣＰＵ１０Ｃが受信待機状態に戻る。そして、所定時間おきに信号処理ＣＰＵ１０Ｃが帯域コードＣｆｎを受信システム１０Ｒに転送して、動作中の受信システム１０Ｒの受信帯域を切り換えるので、受信システム１０Ｒの受信帯域保持が解除される。また、受信システム１０Ｒの受信帯域が保持状態のまま所定時間継続した場合も、受信帯域の保持は解除される。照合完了信号を送信した送信部１４ＳはシステムＥＣＵ１２の休止指令により送信休止状態になる。

本実施例の構成によると、周波数帯域Ｂｍ（ｆ１）での送信部１４Ｓと１０との通信が周辺の電波環境の影響により予め完了しない場合、搭乗者がドアを開けようとしてアウトサイドハンドルに手を掛けることで、電波環境が異なる周波数帯域Ｂｍ（ｆ２）において通信が行われる。したがって、携帯機１０と送信部１４Ｓとの通信が成功する可能性が向上し、携帯機１０を携帯しているにも拘わらずドアが開かないという事態の発生が起こりにくくなる。このようにして、信頼性の高いスマートシステムが得られる。

〔発明の実施の別形態〕
本発明の実施形態として、車外用車載無線装置１４が送信する送信要求信号の送信周波数帯域Ｂｍを、周辺の電波強度が比較的低い帯域に設定するように車外用車載無線装置１４を構成してもよい。以下に、送信帯域Ｂｍ（ｆｎ）としてＢｍ（ｆ１）〜Ｂｍ（ｆｍ）のｍ個の帯域の信号を送信可能な車外用車載無線装置１４と、これらの帯域を検波対象帯域Ｂｎとする電波計測手段を説明する。

図１０に示す送信ドライバ１７は、前述の実施例で述べた送信ドライバ１７と同様に、デジタル回路１９、アナログ回路２０からなる。デジタル回路１９にはＤＳＰ２１、Ｄ／Ａコンバータ２２、Ａ／Ｄコンバータ３２が実装されている。アナログ回路２０には送信用の出力アンプ２３、ローパスフィルタ２４、受信用の入力アンプ３０、ローパスフィルタ３１、及びＤＳＰ２１により制御されて送信アンテナ１８の送信特性及び受信アンテナ２９の受信特性を変更する帯域選択回路２５が実装されている。

受信アンテナ２９は送信アンテナ１８と共通である。したがって、送信部１４Ｓが送信要求信号を送信している間は、受信機能は働かない。受信した外部電波信号は、入力アンプ３０とローパスフィルタ３１を介してＡ／Ｄコンバータ３２に入力され、送信部１４Ｓの送信信号生成時のサンプリングタイミングと同じタイミングでＡ／Ｄ変換され、ＤＳＰ２１が実行する検波処理Ｐ４で処理される。図８に示す待機処理Ｐ２の処理の中でタイマＴ２を加算した後に次のサンプリングタイミングが到来するまでの間に検波処理Ｐ４が実行される。なお、図５（Ａ）に示す帯域変更処理Ｐ３はｍ個の帯域に対応したものとなる。すなわち、１〜ｍの値をとる帯域コードＣｆｎに対応して各種パラメータを設定する処理となる。

変調信号の帯域幅、送信アンテナ１８のアンテナ長、及び検波処理Ｐ４に許容される処理時間などの制約から、送信部１４Ｓの送信帯域Ｂｍ（ｆｎ）として具体的には、Ｂｍ（ｆ１）〜Ｂｍ（ｆ４）の４帯域とする。そして、これに合わせて帯域選択回路２５で４つの共振コンデンサＣ１〜Ｃ４を選択接続可能に構成し、検波対象帯域ＢｎもＢ１〜Ｂ４の４帯域を対象としている。即ち、先述の実施例におけるステップ値ＳをＳ＝２とした３１．２５［ｋＨｚ］、Ｓ＝４とした６２．５［ｋＨｚ］、Ｓ＝８とした１２５［ｋＨｚ］、Ｓ＝１６とした２５０［ｋＨｚ］のキャリア周波数ｆ１〜ｆ４を持つ変調波の周波数帯域Ｂｍ（ｆ１）〜Ｂｍ（ｆ４）を検波対象帯域Ｂｎとしている。

ＤＳＰ２１において検波処理Ｐ４で実行される処理を図１１に示す。Ａ／Ｄコンバータ３２でＡ／Ｄ変換された外部電波信号を取り込み、検波対象帯域Ｂｎに対応した帯域通過フィルタを通す。１つの検波対象帯域Ｂｎ当たりの処理時間を短縮するため、帯域通過フィルタとしてタップ数の比較的小さいＩＩＲフィルタを使用する。これにより、ＤＳＰ２１の処理時間に依存する検波帯域数ｍの上限が緩和される。ＤＳＰ２１の動作周波数毎に発生するＩＩＲフィルタの出力は、アドレスｉ１を先頭アドレスとした連続するデータメモリに順次格納される。１つの検波対象帯域Ｂｎに対して所定数のフィルタ出力を得れば、アドレスｉ１〜アドレスｉｍａｘに格納したデータを加算し、検波対象帯域Ｂｎの外部電波強度としてアドレスＫｎに格納する。そして、次の検波対象帯域の電波を計測すべく、検波帯域変更処理Ｐ５を実行する。

図２に示す検波帯域変更処理Ｐ５では、更新された検波対象帯域Ｂｎの電波強度データに対して実行される帯域通過フィルタの出力格納先アドレスを初期値ｉ１に設定する。そして、帯域通過フィルタのデータタップをゼロにリセットし、検波帯域コードＣｔｎ及び電波強度格納先アドレスＫｎをインクリメントする。検波帯域コードＣｔｎがインクリメントされてｍを超えていれば、Ｂ１〜Ｂｍのｍ個の帯域について電波強度の計測が済んだ状態である。従って、ｍ個の帯域から安全帯域を選択する安全帯域取得処理Ｐ６を実行する。検波帯域コードＣｔｎの値がｍに満たない場合は、安全帯域取得処理Ｐ６は実行しない。帯域通過フィルタの係数をインクリメントされた検波帯域コードＣｔｎに対応したＩＩＲフィルタの係数に変更し、インクリメントされた検波帯域コードＣｔｎに対応した接続リレーＲＹｎのみをオンにして検波帯域変更処理Ｐ５を終了する。図１６に検波対象帯域Ｂｎの変更に対応したＩＩＲフィルタの通過帯域の変化の様子を示してある。

図１３に示す安全帯域取得処理Ｐ６は、Ｂ１〜Ｂｍのｍ個の電波強度が格納されているデータメモリのアドレスＫ１〜Ｋｍのうち、データ値が最も小さいアドレスＫｘを取得し、Ｋｘに対応する安全帯域コードＣｓｆを、Ｃｓｆ＝（Ｋｘ−Ｋ１）＋１により算出する。そして、送信部１４Ｓが送信変調波を生成する際に参照する帯域コードＣｆｎを、このように取得した安全帯域コードＣｓｆに書き換える。検波帯域コードＣｔｎ及び電波強度格納先アドレスＫｎを初期値であるＣｔｎ＝１及びＫｎ＝Ｋ１に戻して安全帯域取得処理Ｐ６を終了する。

図１４に検波処理Ｐ４における外部電波計測値のデータ配列とそれらの格納の様子を示す。また、図１５に検波帯域変更処理Ｐ５における検波帯域コードＣｔｎの値とこれに対応する検波対象帯域Ｂｎの電波強度値のデータ配列を示す。

以上のような処理により、送信部１４Ｓが送信待機状態にある間に、帯域Ｂ１〜Ｂｍのｍ個の帯域について外部電波を計測する。そして、計測値のレベルが最も低い帯域（ｍ＝２の場合はＢ１或いはＢ２のいずれかの帯域のうち、電波強度が低い方の帯域）を安全帯域Ｂｘとし、帯域コードＣｆｎが安全帯域Ｂｘの帯域コードＣｆｓに設定される。したがって、外部電波の影響が少ない安全帯域Ｂｘにおいて送信部１４Ｓが送信する送信要求信号及び認証完了信号が送信される。その結果、車外用車載無線装置１４と携帯機１０との間において、より信頼性の高い通信が実現する。

本発明の他の別実施形態を以下に列記する。
（１）送信部１４ＳのＤＳＰ２１が実行する送信信号生成処理Ｐ１での変調処理の方式については振幅変調（ＡＭ）、周波数変調（ＦＭ）、位相変調（ＰＭ）、など種々の方式を採用してもよい。この場合、携帯機１０の復調方法も同種の復調方式を採用することになる。
（２）帯域選択回路２５による送信アンテナ１８（受信アンテナ２９）の送信特性の変更を、可変容量ダイオードに印加する逆電圧の大きさを変更することで行ってもよい。
（３）両実施形態を併合して構成することも可能である。すなわち、人検出手段による人の検出によって送信周波数帯域を変更するに当たって、電波計測手段において予め計測した周辺の電波強度が最も小さい帯域に送信周波数帯域を変更するように構成してもよい。
（４）送信部１４Ｓの送信待機時間Ｔ２を短くして、送信要求信号の送信頻度を上げてもよい。このようにすることで、車外用車載無線装置１４と携帯機１０の通信の信頼性がさらに向上する。
（５）可変周波数信号生成手段はＤＳＰ２１及びＤ／Ａコンバータ２２による構成に替えて発振回路、分周回路、変調回路、及び分周回路の分周比を変更する周波数選択回路などからなるアナログ回路で構成してもよい。
（６）ＤＳＰ２１で実行する検波処理Ｐ４に替えて、検波回路と、検波回路の出力に基づいて周波数帯域を選択する周波数選択回路とをアナログ回路で構成して実施してもよい。

本発明は、車両のロック装置を解錠するための識別情報が記録されている携帯無線装置と車両との間で無線通信し、乗員が解錠操作をすることなく、車両の解錠を行う、いわゆるスマートシステムに適用することができる。また、ＩＣカード等と携行する人の認証を行って、建物や部屋への入場を許可する入退場管理システムに適用することができる。

スマートシステムの構成を示すブロック図 送信ドライバの構成を示すブロック図 可変周波数信号生成手段の信号生成原理を説明する図 送信信号生成処理のフローチャート （Ａ）送信帯域変更処理のフローチャート （Ｂ）周波数帯域の帯域コードと各パラメータ値の対応表 ＤＳＰで実行されるドライバ制御処理のフローチャート イニシャル処理のフローチャート 待機処理のフローチャート 車外用車載無線装置と携帯機との通信手順の一例を示す図 別実施形態における送信ドライバの構成を示すブロック図 検波処理のフローチャート 検波帯域変更処理のフローチャート 安全帯域取得処理のフローチャート 検波対象帯域別に実行する帯域通過フィルタの出力値の格納状態を示す図 検波帯域コードと外部電波強度との対応と、外部電波強度のデータメモリへの格納状態を示す図 検波処理で実行される帯域通過フィルタの通過帯域の変化を示す図

符号の説明

Ｐ１、２１、２２ 可変周波数信号生成手段
Ｐ３ 帯域変更手段
Ｐ４、２９、３０、３１、３２ 電波計測手段
Ｂｍ（ｆｎ） 周波数帯域
ＩＤ 識別情報
１０ 携帯無線装置
１１ 車両
１４ 車載無線装置
１６ ロック装置
１８、２０ 無線送信手段
２５ 送信特性変更手段
２８ 人検出手段

Claims (9)

1. 車両のロック装置を解錠するための識別情報が記録されている携帯無線装置から、前記識別情報を前記携帯無線装置との無線通信により取得する車載無線装置であって、
   可変周波数信号生成手段と、
   前記可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域を変更する帯域変更手段と、
   前記可変周波数信号生成手段が生成する信号を外部空間に送信する無線送信手段と、
   前記帯域変更手段により変更された前記可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応した送信特性に前記無線送信手段の送信特性を変更する送信特性変更手段とを備えてある車載無線装置。
2. 前記携帯無線装置から前記車載無線装置へ送信する信号の周波数帯域は、前記車載無線装置から前記携帯無線装置へ送信する信号の周波数に対して高く設定されている請求項１に記載の車載無線装置。
3. 前記可変周波数信号生成手段は、テーブルに記憶されたサイン関数の離散変化値に基づいて、前記携帯無線装置へ送信する信号を生成する請求項１に記載の車載無線装置。
4. 前記可変周波数信号生成手段は、テーブルに記憶されたサイン関数の離散変化値に基づいて搬送波を生成し、この搬送波により所定のコードを変調して前記携帯無線装置へ送信する信号を生成する請求項１に記載の車載無線装置。
5. 前記帯域変更手段は、所定の係数に基づいて前記携帯無線装置への送信に不要な周波数帯域を除去するデジタルフィルタを有し、変更された前記可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応して前記係数を変更する請求項１に記載の車載無線装置。
6. 人を検出する人検出手段を備え、
   前記可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域を、前記人検出手段の検出信号に応じて、前記帯域変更手段により変更し、
   前記無線送信手段の送信特性を、前記人検出手段の検出信号に応じて、前記帯域変更手段により変更された前記可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応した送信特性に、前記送信特性変更手段により変更するように構成してある請求項１に記載の車載無線装置。
7. 前記帯域変更手段は、前記人検出手段により人が検出された場合に作動する請求項６に記載の車載無線装置。
8. 前記車載無線装置の外部空間における電波強度を所定の周波数帯域毎に測定する電波計測手段を備え、
   前記可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域を、前記電波計測手段により計測される周波数帯域のうち電波強度が最も小さい周波数帯域に、前記帯域変更手段により変更し、
   前記無線送信手段の送信特性を、前記帯域変更手段により変更された前記可変周波数信号生成手段が生成する信号の周波数帯域に対応した送信特性に、前記送信特性変更手段により変更するように構成してある請求項１に記載の車載無線装置。
9. 前記電波計測手段は、前記車載無線装置が送信待機状態において前記電波強度を測定する請求項８に記載の車載無線装置。

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