JP2007174237A - Receiver for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用受信機に関する。 The present invention relates to a vehicle receiver.
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)。
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。 The conventional vehicle-mounted receiver is provided with a single antenna, and the door lock is unlocked and locked when the antenna receives a radio signal from the portable device. For this reason, if the wireless signal cannot be received from the portable device, the door lock is not unlocked / locked, and the driver must insert the key into the keyhole to unlock / lock. Therefore, it is necessary for the antenna to reliably receive a radio signal from the portable device. However, an antenna with directivity such as a loop antenna used for the antenna creates a region where reception is impossible.
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。 Thus, it is conceivable to reliably receive a radio signal from the portable device by providing a plurality of antennas having different directivities. However, when a plurality of antennas are provided in the receiver, operating power is supplied to a plurality of signal systems corresponding to the plurality of antennas. For this reason, there is a concern about an increase in power consumption in a reception standby state for a wireless signal from a portable device.
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a vehicle receiver that can reliably receive a radio signal from a portable device while suppressing an increase in power consumption as much as possible. There is.
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。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
The invention according to claim 1 receives the modulated radio signal transmitted from the portable device, demodulates the received radio signal, and demodulates the received radio signal to the control device that controls the control target based on the demodulated signal. In a vehicle receiver that outputs a signal, a plurality of antennas having different directivities, a switching unit that switches to one of the plurality of antennas as an antenna that receives the radio signal, and the radio signal is received by the switching unit Detecting means for detecting a receiving state of the receiving antenna switched as an antenna, and the switching means switches to another antenna based on the receiving state of the receiving antenna detected by the detecting means. It is a summary.
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。 According to this configuration, since the antenna that receives a radio signal is switched to one of a plurality of antennas having different directivities based on the reception state of the radio signal, the area in which the receiver cannot receive is reduced, and the radio from the portable device is reduced. The signal can be received reliably. In addition, an increase in power consumption can be suppressed as much as possible compared to the case where a large number of antennas are used at one time.
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。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle receiver according to the first aspect, the switching unit is output from the control device based on a reception state of the receiving antenna detected by the detection unit. The gist is to switch to another antenna by the switching signal.
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。 According to this configuration, since the control device outputs the switching signal to the switching unit based on the reception state of the receiving antenna detected by the detection unit, the detection unit need only detect the reception state. As a result, it is not necessary to control the switching means on the vehicle receiver side, and unlike the case where a control means for switching control of the switching means is separately provided in the vehicle receiver, the configuration of the vehicle receiver is different. Simplification is achieved.
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。 Specifically, as described in claim 3, in the vehicle receiver according to claim 1 or 2, the signal strength of the radio signal received by the detection means is detected, and the signal strength is a predetermined threshold value. It is also possible to configure so that the antenna to be received is switched by the switching means when it is less than.
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。 The gist of the invention according to claim 4 is that, in the vehicle receiver according to any one of claims 1 to 3, the plurality of antennas are provided so as to complement each other's reception area. .
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。 According to this configuration, a plurality of antennas having different directivities complement each other's reception areas, so that radio signals can be received more reliably.
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。
Hereinafter, an embodiment of a vehicle receiver according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an electrical configuration diagram of a vehicle receiver that receives a radio signal from a portable device.
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。
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is provided with a
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。
The receiving
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。
The output circuit 14 demodulates the radio signal output from the
The
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。
The
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。
Next, with reference to FIG.2 and FIG.3, the arrangement | positioning and receiving area | region of the antenna of this embodiment are demonstrated.
As shown in FIG. 2, the first antenna ANT1 is a loop antenna formed by winding a conductor wire in a spiral shape a plurality of times. The second antenna ANT2 is a coil antenna formed by winding a conductor wire in a spiral shape a plurality of times. The first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 are installed on the
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。
FIG. 3 shows a receiving area of the first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 on the
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。
The shape of the antenna and its arrangement with respect to the vehicle so that the receiving area A1 has a shape in which two semicircular small areas are arranged in the traveling direction of the vehicle 1 on a horizontal plane (a plane parallel to the ground). Is adjusted. In addition, the shape of the antenna, the arrangement with respect to the vehicle, and the like are adjusted so that the reception area A2 has a semicircular shape that overlaps the boundary between the two small areas of the reception area A1 on the horizontal plane. Specifically, at least the reception area A2 is a triangular area A3 surrounded by the outline of two semicircular small areas of the reception area A1 and the common tangent of the two small areas along the traveling direction of the vehicle. The second antenna ANT2 is provided so as to include. That is, the arrangement adjustment of the first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 with respect to the
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。
Next, the processing procedure of the
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。
In this series of processing, the
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)。
The
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)。
When the ON signal is input from the detection circuit 15 (step S12: YES), the
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)。
On the other hand, when an OFF signal is input from the detection circuit 15 (step S12: NO), the
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。
As shown in FIG. 5B (timing t2), in the state where the operating power is supplied from the
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。
The
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。
On the other hand, when the signal strength of the radio signal received by the second antenna ANT <b> 2 is less than the signal strength determination threshold, the
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。
As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) Since the antenna that receives the radio signal is switched to the first antenna ANT1 or the second antenna ANT2 having different directivities based on the reception state of the radio signal, the area in which the
(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。
(2) The first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 having different directivities complement each other's reception area, so that radio signals can be received more reliably.
(3) Since the
(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。 (4) During normal operation, the state is switched to the first antenna ANT1, and the signal strength of the radio signal received by the first antenna ANT1 is less than a preset signal strength determination threshold. In this case, the second antenna ANT2 is switched. Then, by switching in order from the first antenna ANT1 having a larger reception area to the second antenna ANT2 having a smaller reception area, in other words, by switching in order from the antenna having the higher reception possibility, Efficient reception is possible.
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。
Note that the configuration of the above embodiment can be changed as follows.
In the above embodiment, the first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 are arranged on the
・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。
-It is good also considering both the 1st antenna ANT1 and the 2nd antenna ANT2 as a coil antenna.
Both the first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 may be loop antennas.
・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。 In the above embodiment, the coil antenna and the loop antenna are used as the antenna. However, an antenna such as a press antenna or a pattern antenna may be used, and a combination of these antennas is also possible.
・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。 In the above embodiment, two antennas are provided, but three or more antennas may be provided. However, when the number of antennas is increased, more space is required for the antennas. Therefore, it is necessary to satisfy both selection of a space-efficient antenna and securing of a reception area. In addition, it is preferable that the directivities of the plurality of antennas are all different and that the reception areas of the plurality of antennas are complemented with each other.
・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。
In the above embodiment, the
・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。
In the above embodiment, the
・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。
In the above embodiment, the
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。 ANT1 ... first antenna, ANT2 ... second antenna, A1 ... receiving area, A2 ... receiving area, A3 ... area, 1 ... vehicle, 2 ... portable device, 10 ... receiver, 11 ... switch, 12 ... receiving Circuit, 13 ... receiving part, 14 ... output circuit, 15 ... detection circuit, 20 ... electronic control unit, 21 ... door, 22 ... door lock, 30 ... substrate.
Claims (4)
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。 In a vehicle receiver that receives a modulated radio signal transmitted from a portable device, demodulates the received radio signal, and outputs the demodulated signal to a control device that controls a control target based on the demodulated signal ,
A plurality of antennas having different directivities, a switching means for switching to one of the plurality of antennas as an antenna for receiving the radio signal, and a receiving antenna switched as an antenna for receiving the radio signal by the switching means. Detecting means for detecting the reception state,
The vehicle receiver, wherein the switching means switches to another antenna based on the reception state of the receiving antenna detected by the detection means.
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。 The vehicle receiver according to claim 1,
The vehicle receiver, wherein the switching unit switches to another antenna by a switching signal output from the control device based on a reception state of the receiving antenna detected by the detection unit.
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。 The vehicle receiver according to claim 1 or 2,
The detection means detects the signal strength of the received radio signal,
The vehicle receiver, wherein the switching means switches the receiving antenna when the signal strength is less than a predetermined threshold.
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。 In the receiver for vehicles as described in any one of Claims 1-3,
The plurality of antennas are provided so as to complement each other's reception area.
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