JP2011208463A - On-vehicle wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯機と車両に搭載された車載無線通信装置との相互通信を行なう車載無線通信システムに関するものである。 The present invention relates to an in-vehicle wireless communication system that performs mutual communication between a portable device and an in-vehicle wireless communication device mounted on a vehicle.
従来、携帯機と車両に搭載された車載無線通信装置との相互通信を行なう車載無線通信システムの一例として、特許文献1に記載される技術があった。
Conventionally, as an example of an in-vehicle wireless communication system that performs mutual communication between a portable device and an in-vehicle wireless communication device mounted on a vehicle, there is a technique described in
特許文献1に開示されたパッシブエントリーは、中継器を用いた車両の盗難(所謂リレーアタック)を防止するものであり、携帯機が車両から離れた位置にあるにもかかわらず、車両ドアが操作された場合、その操作を無効にする盗難防止機能を備えるものである。
The passive entry disclosed in
このパッシブエントリーは、車載用送受信機と1つ以上の携帯用送受信機からなる。車載用送受信機はリクエスト信号(以下、要求信号とも称する)を発生する。携帯用送受信機は要求信号を受信すると、この要求信号に応答してアンサー信号(以下、応答信号とも称する)を送信する。そして、車載用送受信機は、応答信号を受信すると、車両ドアを施錠/解錠する。 This passive entry consists of an in-vehicle transceiver and one or more portable transceivers. The on-vehicle transceiver generates a request signal (hereinafter also referred to as a request signal). When the portable transceiver receives the request signal, it transmits an answer signal (hereinafter also referred to as a response signal) in response to the request signal. And a vehicle-mounted transceiver will lock / unlock a vehicle door, if a response signal is received.
また、車載用送受信機は、要求信号の送信時から応答信号の受信時までの時間を計時する計時手段を有する。そして、応答信号を受信したとき、計時手段の計時値が予め設定された有効計時値以内である場合に限り正規の応答信号と認識し、車両ドアの施錠/解錠を実行する。 Moreover, the vehicle-mounted transceiver has time measuring means for measuring the time from when the request signal is transmitted until when the response signal is received. When the response signal is received, it is recognized as a normal response signal only when the time value of the time measuring means is within a preset effective time value, and the vehicle door is locked / unlocked.
車載用送受信機と携帯用送受信機との間に中継器が介在されている場合、車載用送受信機からの要求信号の送信から、携帯用送受信機における要求信号の受信、要求信号の受信に応答した携帯用送受信機からの応答信号の送信、車載用送受信機における応答信号の受信に至るまでの経過時間の計時値が、中継器によって遅延されるので、予め設定した有効計時値以内にならない。 When a repeater is interposed between the in-vehicle transceiver and the portable transceiver, from the transmission of the request signal from the in-vehicle transceiver to the reception of the request signal in the portable transceiver, the response to the reception of the request signal Since the time value of the elapsed time until the response signal is transmitted from the portable transmitter / receiver and the response signal is received by the in-vehicle transmitter / receiver is delayed by the repeater, it does not fall within the preset effective time value.
よって、上述のようにすることで、計時手段の計時値が予め設定された有効計時値を越す場合、車載用送受信機は、応答信号を受信しても、車両ドアの施錠/解錠を実行しないので、リレーアタックによる車両の盗難を防止できる。 Therefore, when the time value of the time measuring means exceeds the preset effective time value, the vehicle-mounted transceiver performs locking / unlocking of the vehicle door even when the response signal is received. Therefore, the vehicle can be prevented from being stolen by the relay attack.
しかしながら、上記パッシブエントリーにおいては、車載用送受信機からの要求信号の送信から、車載用送受信機における応答信号の受信に至るまでの経過時間が予め定められた有効経時値を超えたか否かによって、中継器が介在しているか否かを判定するため、検出精度を上げようとすると、正規の携帯機からの応答信号であっても中継器が介在していると判定される可能性がある。よって、例えば、要求信号や応答信号の立ち上がりエッジや立下りエッジを高精度に検出して、経過時間を正確に計時する必要がある。 However, in the above passive entry, whether the elapsed time from the transmission of the request signal from the in-vehicle transceiver to the reception of the response signal in the in-vehicle transceiver has exceeded a predetermined effective time value, If it is attempted to increase detection accuracy in order to determine whether or not a repeater is present, it may be determined that a repeater is present even if the response signal is from a legitimate portable device. Therefore, for example, it is necessary to accurately detect the rising edge and the falling edge of the request signal and the response signal and accurately measure the elapsed time.
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、携帯機と車両に搭載された車載無線通信装置との相互通信を行なう車載無線通信システムにおいて、携帯機と車載無線通信装置との間に中継器が介在されているか否かを容易に判定することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an in-vehicle wireless communication system that performs mutual communication between a portable device and an in-vehicle wireless communication device mounted on a vehicle, the present invention is provided between the portable device and the in-vehicle wireless communication device. An object is to easily determine whether or not a repeater is interposed.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、
車両に設けられた車載無線通信装置から所定の範囲内において送信される要求信号に応答して、携帯機が識別コードを含む応答信号を所定の範囲内において返送する相互通信を行うことによって、車載無線通信装置が、携帯機から応答信号を受信し、その応答信号に含まれる識別コードを予め登録してある登録コードと照合し、その照合結果に応じて、車両ドアのロック及びアンロックを制御する車載無線通信システムにおいて、
車載無線通信装置は、要求信号として、所定の波形を有する検出用信号を所定の送信間隔で返信するように要求する信号を送信し、
携帯機は、その信号に応答して、所定の波形を有する検出用信号を所定の送信間隔で返信するものであり、
車載無線通信装置は、
受信した検出用信号の波形を保持した状態で位相を180度回転させると共に、検出用信号を送信間隔と同一時間だけ遅延させる遅延手段と、
遅延手段にて遅延された検出用信号と、この検出用信号に対して送信間隔をおいて返信され遅延手段にて遅延されてない検出用信号とを合成する合成手段と、
合成手段にて合成された合成信号を用いて、車載無線通信装置と携帯機とが相互通信を直接行なっているか否かを判定する判定手段と、を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention described in
In response to a request signal transmitted within a predetermined range from an in-vehicle wireless communication device provided in the vehicle, the portable device performs mutual communication in which a response signal including an identification code is returned within the predetermined range, thereby The wireless communication device receives a response signal from the portable device, collates the identification code included in the response signal with a registered code registered in advance, and controls locking and unlocking of the vehicle door according to the collation result In-vehicle wireless communication system
The in-vehicle wireless communication device transmits a request signal as a request signal to return a detection signal having a predetermined waveform at a predetermined transmission interval,
In response to the signal, the portable device returns a detection signal having a predetermined waveform at a predetermined transmission interval.
In-vehicle wireless communication device
A delay means for rotating the phase by 180 degrees while retaining the waveform of the received detection signal and delaying the detection signal by the same time as the transmission interval;
A synthesizing unit that synthesizes the detection signal delayed by the delay unit and the detection signal that is returned to the detection signal at a transmission interval and is not delayed by the delay unit;
And determining means for determining whether or not the in-vehicle wireless communication device and the portable device are directly communicating with each other using the combined signal synthesized by the synthesizing means.
このような、携帯機と車両に搭載された車載無線通信装置との相互通信を行なう車載無線通信システムにおいては、携帯機と車載無線通信装置との間に中継器を介在されて、不正が行われることがある。このように、携帯機と車載無線通信装置との間に中継器が介在すると、例えば、中継器に設けられるバンドパスフィルタなどの影響によって、検出用信号の波形が変化したりする。 In such an in-vehicle wireless communication system that performs mutual communication between the portable device and the in-vehicle wireless communication device mounted on the vehicle, a fraud is performed by interposing a repeater between the portable device and the in-vehicle wireless communication device. May be. Thus, when a repeater is interposed between the portable device and the in-vehicle wireless communication device, for example, the waveform of the detection signal changes due to the influence of a band-pass filter or the like provided in the repeater.
そこで、本発明は、携帯機から所定の波形を有する検出用信号を所定の送信間隔で返信させる。車載無線通信装置と携帯機との間に中継器が介在していない場合、所定の送信間隔をおいて送信された検出用信号は、送信時の送信間隔のまま車載無線通信装置に送信される。これに対して、車載無線通信装置と携帯機との間に中継器が介在していた場合、上述のように、検出用信号の波形が変化することなどによって、所定の送信間隔をおいて送信された検出用信号は、送信時の送信間隔から間隔が変化して車載無線通信装置に送信されることがある。 Therefore, the present invention returns a detection signal having a predetermined waveform from the portable device at a predetermined transmission interval. When no repeater is interposed between the in-vehicle wireless communication device and the portable device, the detection signal transmitted at a predetermined transmission interval is transmitted to the in-vehicle wireless communication device with the transmission interval at the time of transmission. . In contrast, when a repeater is interposed between the in-vehicle wireless communication device and the portable device, transmission is performed at a predetermined transmission interval due to a change in the waveform of the detection signal as described above. The detected signal may be transmitted to the in-vehicle wireless communication device with the interval changing from the transmission interval at the time of transmission.
よって、検出用信号の送信間隔と遅延手段で遅延させる時間とを同一にして、遅延手段にて遅延させる検出用信号の位相を180度回転させ、合成手段にて合成された合成信号は、車載無線通信装置と携帯機とが相互通信を直接行なっている場合(中継器無し)と、相互通信を直接行っていない場合(中継器有り)とで顕著な違いがあらわれる。 Therefore, the transmission interval of the detection signal and the time delayed by the delay means are the same, the phase of the detection signal delayed by the delay means is rotated by 180 degrees, and the synthesized signal synthesized by the synthesizing means is There is a significant difference between the case where the wireless communication device and the portable device directly communicate with each other (without the repeater) and the case where the wireless communication device does not directly communicate with each other (with the repeater).
このように、本発明においては、二つの検出用信号の波形全体を用いて(合成して)、車載無線通信装置と携帯機とが相互通信を直接行なっているか否かを判定するので、検出用信号などの立ち上がりエッジや立ち下りエッジを高精度に検出する場合に比べて、比較的容易に携帯機と車載無線通信装置との間に中継器が介在されているか否かを判定することができる。 As described above, in the present invention, since the entire waveforms of the two detection signals are used (synthesized), it is determined whether the in-vehicle wireless communication device and the portable device are directly communicating with each other. It is relatively easy to determine whether or not a repeater is interposed between a portable device and an in-vehicle wireless communication device, as compared with a case where a rising edge or a falling edge of a signal is detected with high accuracy. it can.
また、請求項2に示すように、判定手段は、合成手段にて合成された合成信号を平滑化し、この平滑化した平滑化信号を積算すると共に、積算した値を所定値と比較し、積算した値が所定値を超える場合は、車載無線通信装置と携帯機とが相互通信を直接行なっていないと判定し、所定値を超えない場合は、車載無線通信装置と携帯機とが相互通信を直接行なっていると判定するようにしてもよい。 According to another aspect of the present invention, the determining means smoothes the synthesized signal synthesized by the synthesizing means, integrates the smoothed smoothed signal, compares the accumulated value with a predetermined value, If the measured value exceeds the predetermined value, it is determined that the in-vehicle wireless communication device and the portable device are not directly communicating with each other. If the predetermined value is not exceeded, the in-vehicle wireless communication device and the portable device communicate with each other. You may make it determine with performing directly.
このように、積算した値を用いることによって、検出用信号が減衰した場合であっても、車載無線通信装置と携帯機とが相互通信を直接行なっているか否かの判定を行いやすくすることができる。 As described above, by using the integrated value, it is easy to determine whether or not the in-vehicle wireless communication device and the portable device are directly communicating with each other even when the detection signal is attenuated. it can.
また、判定手段としては、請求項3に示すように、判定手段は、合成手段にて合成された合成信号における位相変化量を算出すると共に、この位相変化量と所定値とを比較し、位相変化量が所定値を超える場合は、車載無線通信装置と携帯機とが相互通信を直接行なっていないと判定し、所定値を超えない場合は、車載無線通信装置と携帯機とが相互通信を直接行なっていると判定するようにしてもよい。 Further, as the determination means, as shown in claim 3, the determination means calculates the phase change amount in the synthesized signal synthesized by the synthesis means, compares the phase change amount with a predetermined value, If the amount of change exceeds a predetermined value, it is determined that the in-vehicle wireless communication device and the portable device are not directly communicating with each other. If the predetermined amount is not exceeded, the in-vehicle wireless communication device and the portable device communicate with each other. You may make it determine with performing directly.
また、遅延手段として、請求項4に示すように、オールパスフィルタを採用することができる。 Further, as shown in claim 4, an all-pass filter can be employed as the delay means.
また、請求項5に示すように、車載無線通信装置は、送信間隔と検出用信号を遅延させる時間とを変更する変更手段を備えるようにしてもよい。 Moreover, as shown in claim 5, the in-vehicle wireless communication device may include a changing unit that changes a transmission interval and a time for delaying the detection signal.
このようにすることによって、秘匿性を向上させることができるので好ましい。 This is preferable because confidentiality can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図1〜図11に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施の形態においては、本発明の車載無線通信システムを車両に搭載された電子キーシステムに適用して説明する。 In the present embodiment, the in-vehicle wireless communication system of the present invention will be described by applying it to an electronic key system mounted on a vehicle.
図1に示すように、本実施の形態における車載無線通信システム(電子キーシステム)は、車載無線通信装置100と携帯機200とを備えるものである。この車載無線通信システムにおける車載無線通信装置100は、車両の正規利用者が所持する正規の携帯機200が車両周囲の無線通信エリア内に入ったときに、車両ドアのロック、アンロック状態の制御を実行する機能(いわゆるスマートエントリー機能)を備えたものである。つまり、車載無線通信装置100と携帯機200との相互通信によるIDコード(識別コード)の照合結果を基に、各車両ドアのロック・アンロック状態を制御する。
As shown in FIG. 1, the in-vehicle wireless communication system (electronic key system) in the present embodiment includes an in-vehicle
携帯機200は、車載無線通信装置100の送信機20(例えば、複数の車室外送信機あるいは車室内送信機)からの要求信号を受信する受信部201、この要求信号の受信に応答して、IDコード等を含む応答信号を所定の範囲内において送信する送信部202を備えている。なお、送信部202は、例えば、RF(Radio Frequency)帯域の電波を搬送波として放射する。一方、車載無線通信装置100の送信機20は、例えば、LF帯(Low Frequency)の電波を搬送波として放射する。
In response to receiving the request signal, the
制御部203は、上述した受信部201及び送信部202と接続され、各種の制御処理を実行する。具体的には、制御部203は、受信部201の受信信号に基づいて要求信号の受信の有無を判定したり、その要求信号に応答して、IDコード等を含む応答信号を生成し、送信部202から送信したりする。さらに、制御部203は、車載無線通信装置100と携帯機200との間に中継器が介在されているか否かを検出するための検出用信号の送信を示す要求信号に応答して、送信部202から複数の検出用信号(信号A,信号B)を、送信停波間隔TS(本発明の送信間隔に相当する)をおいて送信する。換言すると、送信停波間隔TSは、連続的に送信する検出用信号を停止(OFF)する時間である。
The
なお、この各検出用信号は、図4に示すように、所定の波形(振幅、周波数、フレーム長T1)を有するアナログ信号(アナログ高速信号や、パルス信号を含む)を採用すると好適である。つまり、信号Aと信号Bとは、同じ波形を有するアナログ信号を採用すると好適である。ただし、本発明は、アナログ信号に限定されるものではない。 As shown in FIG. 4, each detection signal is preferably an analog signal (including an analog high-speed signal or a pulse signal) having a predetermined waveform (amplitude, frequency, frame length T1). That is, it is preferable that the signal A and the signal B are analog signals having the same waveform. However, the present invention is not limited to analog signals.
また、送信停波間隔TSは、車載無線通信装置100から指定されるものである。つまり、車載無線通信装置100から送信された要求信号に送信停波間隔TSを示す信号が含まれる。
The transmission wave-stopping interval T S are those specified by the vehicle
車載無線通信装置100の送信機20は、照合ECU(electronic control unit)10からの送信指示信号に基づいて、送信アンテナ20aを介して所定の範囲内において要求信号を発信する。この送信機20(例えば、複数の車室外送信機)の要求信号の到達距離は、例えば0.7〜1.0m程度に設定される。車両の駐車時(例えば、全車両ドア閉且つ全車両ドアロック時)には、定期的に、要求信号の到達距離に応じた通信エリアが車両の各車両ドアの周囲に形成され、正規の携帯機200の保持者が車両に接近したことを検知できるようにしている。なお、照合ECU10は、ボデーECU(electronic control unit)60から出力されるカーテシスイッチ80などの検出結果に基づいて、送信指示信号を出力する。また、送信機20(例えば、車室内送信機)による通信エリアは、ドアロックの操作時等に車室内をカバーするようにも形成され、携帯機200が車室内にあるか否かを検知する。
The
また、車載無線通信装置100は、車両の車室内に設けられ、送信機20に対する要求示信号の出力と同期して要求信号受信可能状態にされて、携帯機200から送信される応答信号を受信アンテナ30aを介して受信する受信機30を有する。受信機30が受信した応答信号は、照合ECU10に出力される。照合ECU10は、この受信した応答信号に含まれるIDコードが予め登録されている登録コードと一致等、所定の関係を満たすか否かの照合を行う。なお、応答信号に含まれるIDコードが予め登録されている登録コードと所定の関係を満たす場合を照合OK、満たさない場合を照合NGとも称する。なお、この受信機30に関しては、後ほど詳しく説明する。
The in-vehicle
そして、照合ECU10は、その照合結果が照合OKか照合NGかに応じて、ドアのロック・アンロック状態等を制御すべく、制御信号をボデーECU60に出力する。
Then, the
また、車載無線通信装置100は、車両の各車両ドアのドアハンドルには、タッチセンサ40が設けられており、携帯機200の保持者が、ドアハンドルに触れて、ドアハンドルに対して操作を行ったことを検出することが可能である。また、ドアハンドルには、プッシュスイッチとして構成されたドアロックスイッチ50(図面では、単にロックスイッチと記載している)も設けられている。照合OK時に、このドアロックスイッチ50を操作すると、各車両ドアをロックすることができる。このタッチセンサ40及びドアロックスイッチ50は、照合ECU10に接続されている。
In the in-vehicle
ボデーECU60は、照合ECU10からの制御信号に基づいて、車両に搭載された各機器に対して、電源の供給や停止を制御するとともに、各車両ドアのロック・アンロック状態を制御するための駆動信号を各車両ドアに設けられたドアロックモータ70に出力するものである。このドアロックモータ70は、ボデーECU60からの駆動信号に基づいて、正転/逆転することで、各車両ドアのロック機構をロック、又はアンロックする。なお、ボデーECU60は、カーテシスイッチ80が接続されており、各車両ドアのロック、アンロック状態を知ることができる。
The
ここで、この車載無線通信装置100による、各車両ドアのアンロック制御及びロック制御について説明する。
Here, unlock control and lock control of each vehicle door by the in-vehicle
例えば、車両のエンジンが停止され、かつ全車両ドアが閉じて且つロックされた状態で駐車されている場合、照合ECU10は、所定時間経過毎に送信機20(例えば、複数の車室外送信機)に対して要求信号の送信を指示して、送信機20から要求信号を送信することで、携帯機200の保持者が車両に接近したか否かを確認する。なお、このとき、上記検出用信号の送信を示す要求信号も送信する。
For example, when the vehicle engine is stopped and the vehicle is parked with all the vehicle doors closed and locked, the
送信機20からの要求信号に対して、携帯機200が応答信号を返送すると、その応答信号が、車載無線通信装置100の受信機30によって受信される。照合ECU10は、その応答信号に含まれるIDコードが予め登録してある登録コードに一致等、所定の関係を満足するか否か、IDコードの照合を行う。
When the
照合ECU10は、照合OKと判定すると、ボデーECU60に対して制御信号を出力する。この制御信号に基づいて、ボデーECU60は、車両ドアをアンロックスタンバイ状態に設定する。
If the
携帯機200の保持者が、アンロックスタンバイ状態に設定された車両ドアのドアハンドル触れると、その携帯機200の保持者のドアハンドル操作がタッチセンサ40によって検出され、その検出用信号は照合ECU10に送信される。すると、照合ECU10は、車両ドアをアンロックすべく、ボデーECU60に制御信号を出力する。この制御信号に基づいて、ボデーECU60は、各車両ドアのドアロックモータ70にアンロック駆動信号を出力して、各車両ドアをアンロックする。
When the holder of the
一方、車両が停車し、エンジンスイッチがオフされた後に携帯機200の保持者が降車し、ドアハンドルに設けられたドアロックスイッチ50の何れか1つが操作されたことを検知すると、照合ECU10は、送信機20(例えば、複数の車室外送信機及び車室内送信機)を用いて要求信号を送信することで、携帯機200との相互通信を試みる。このとき、車室内に送信した要求信号に応答して、応答信号が受信されず(車室内照合NG)、車室外に送信した要求信号のいずれかの要求信号に応答して応答信号を受信し、かつIDコードの照合がOKとなると(車室外照合OK)、携帯機200は車室外にあるとみなすことができる。従って、携帯機200の車室内への閉じ込めの恐れがないので、照合ECU10は、車両ドアをロックするように、ボデーECU60に対して制御信号を出力する。この制御信号に基づいて、ボデーECU60は、各車両ドアのドアロックモータ70にロック駆動信号を出力して、各車両ドアをロックする。
On the other hand, when the vehicle stops and the engine switch is turned off, the holder of the
なお、車載無線通信装置100では、車両のセキュリティ性を向上するために、エンジンスイッチが操作されたときに、IDコードの照合結果に応じて、エンジンの始動を許可・禁止したり、ステアリングロックを解除・維持したりするようにしてもよい。すなわち、車載無線通信装置100における照合ECU10は、エンジンの運転状態を制御するエンジンECU(図示省略)及びステアリングのロック状態を制御するステアリングロックECU(図示省略)に接続され、IDコードの照合結果に応じて、それぞれ制御信号を出力するようにしてもよい。なお、照合ECU10は、ドアロック制御の実行時に、併せてエンジンECUに対してエンジンを始動禁止状態に設定するよう指示するとともに、ステアリングロックECUに対して、ステアリングをロック状態とするように指示する。
In the in-vehicle
ここで、図2、図3に基づいて、車載無線通信装置100の受信機30に関して説明する。図2に示すように、受信機30は、携帯機200からの送信電波を受信する受信アンテナ30aと、受信アンテナ30aからの受信信号のうち、携帯機200から送信された応答信号(検出用信号A,検出用信号Bを含む)を選択的に通過させるための第1バンドパスフィルタ32a(以下、第1BPF32aとも称する)と、この第1BPF32aを通過した応答信号を増幅する第1増幅回路33a(以下、第1AMP33aとも称する)と、周波数変換用の一定周波数の高周波信号を発生する局部発振器35と、第1AMP33aにて増幅された応答信号と局部発振器35からの高周波信号とを混合することにより指令信号を所定の中間周波数帯に周波数変換する混合回路34と、混合回路34により中間周波数帯に周波数変換された指令信号を選択的に通過させる第2バンドパスフィルタ32b(以下、第2BPF32bとも称する)と、第2BPF32bを通過した周波数変換後の応答信号を増幅する第2増幅回路33b(以下、第2AMP33bとも称する)と、第2AMP33bにて増幅された応答信号を復調する復調回路部36となどを備える。そして、復調回路部36は、復調した信号を照合ECU10に出力する。このようにして、受信機30は、受信アンテナ30aにて受信された携帯機200からの応答信号を復調して照合ECU10に出力する。
Here, the
さらに、受信機30は、受信アンテナ30aにて受信した応答信号を増幅する第3増幅回路33c(以下、第3AMP33cとも称する)と、第3AMP33cにて増幅された検出用信号を用いて携帯機200と車載無線通信装置100との間に中継器が介在されたか否かを判定するものであり、本発明の特徴部分である判定回路部31とを備える。そして、判定回路部31は、判定結果を示す信号を照合ECU10に出力する。なお、この第3AMP33c及び判定回路部31は、上述の第2BPF32b、第2AMP33b、復調回路部36と共に(つまり、図2の点線で囲まれた構成要素は)、専用ICに一体的に設けることによって、秘匿性を向上させることができる。
Further, the
次に、受信機30の判定回路部31に関して説明する。図3に示すように、判定回路部31は、オールパスフィルタ311(以下、APF311とも称する)、平滑化フィルタ312、レベル判定部313、TS・TGD値生成部314、ランダムコード出力部315、T1値出力部316などを備える。
Next, the
APF311は、本発明の遅延手段に相当するものであり、群遅延特性TGD(つまり、検出用信号を遅延させる時間)が変更可能なものであり、受信した検出用信号を振幅、周波数成分は保持して、位相のみを180度回転させるものである。また、APF311を通過する検出用信号は、群遅延特性TGDの分だけ遅延する。各検出用信号は、このAPF311を通過する経路と、通過しない経路の両方を通るものである。また、APF311の群遅延特性TGDは、TS・TGD値生成部314によって生成されるものであり、検出用信号の送信停波間隔TSと同じ値が設定される。
The
なお、本実施の形態においては、本発明の遅延手段として、APF311を用いる例を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。受信した検出用信号の波形を保持した状態で位相を180度回転させると共に、検出用信号の送信停波間隔TSと同一時間だけ遅延させることができるものであれば、特に限定されるものではない。
In this embodiment, an
そして、APF311の後段には、APF311を通過した信号とAPF311を通過してない信号とを合成する合成回路317(合成手段)が設けられる。つまり、信号AのAPF311を通過した信号(信号A1)と、信号Aよりも送信停波間隔TS後に送信される信号BのAPF311を通過してない信号(信号B)とが合成される。
In the subsequent stage of the
平滑化フィルタ312は、合成回路317(APF311の後段)において合成された合成信号の振幅レベル差を平滑化するものである。なお、この平滑化フィルタ312の一例を図9に示す。この平滑フィルタの定義は以下に示すものである。DIF_out[t]=DIF_out[t-1]+2-N{DATA[t]−DIF_out[t-1]}。DIF_out[t]は、平滑化後の差分出力値(初期値はゼロ)。DATA[t]は、差分出力レベル値。Nは、整数値(任意に設定可能)。tは、出力される差分出力レベルをサンプリングする周期。
The smoothing
また、レベル判定部313は、本発明の判定手段に相当するものであり、平滑化フィルタ312にて平滑化された平滑化信号における一定時間内の積算レベル(電圧レベル)を判定するものである。そして、電圧レベルが所定値を超えた場合は、中継器が介在されたと判定し、所定値を超えてない場合は、中継器が介在されてないと判定する。また、この判定結果を示す信号を照合ECU10に出力する。
The
なお、TS・TGD値生成部314は、本発明の変更手段に相当するものであり、送信停波間隔TS及びAPF311の群遅延特性TGDを示す信号を生成するものである。つまり、TS・TGD値生成部314は、送信停波間隔TSと群遅延特性TGD(つまり、検出用信号を遅延させる時間)とを変更するものである。TS・TGD値生成部314は、例えば、ランダムコード出力部315から出力されるランダム生成コード(例えば、8bit以上)と、T1値出力部316から出力されるフレーム長T1とにより生成することができる。なお、APF311の群遅延特性TGDは、APF311としてデジタルフィルタを採用して、このデジタルフィルタの係数やタップ数を変更することで変更することができる。
Note that the T S · T GD
TS・TGD値生成部314は、生成した送信停波間隔TSを示す信号を照合ECU10に出力すると共に、生成した群遅延特性TGDを示す信号をAPF311に出力する。この送信停波間隔TSを示す信号及びAPF311の群遅延特性TGDを示す信号は、通信ごとにランダムに生成されるものである。つまり、この送信停波間隔TSを示す信号を取得した照合ECU10は、次回の要求信号に含める送信停波間隔TSを示す信号をTS・TGD値生成部314から取得した値に変更する。このように、送信停波間隔TS及び群遅延特性TGDをランダムに変更することによって、秘匿性を向上させることができる。なお、送信停波間隔TS(群遅延特性TGD)は、数μS〜数mSの範囲内で適宜設定するものであればよい。
T S · T GD
さらに、送信停波間隔TSによって送信パターンをかえるようにしてもよい。つまり、例えば、図10に示す送信パターン1のように、送信停波間隔TSとして、数mS〜数10mSに設定した場合、携帯機200は、要求信号に応答して信号Aを送信し、次の要求信号を受信した後に信号Bを送信することになる。また、図11に示す送信パターン2のように、送信停波間隔TSとして、数μS〜数mSに設定した場合、携帯機200は、要求信号に応答して信号Aを送信し、次の要求信号を受信する前に信号Bを送信することとなる。
Furthermore, it is also possible to change the transmission pattern by the transmission wave-stopping interval T S. That is, for example, as
なお、このTS・TGD値生成部314、ランダムコード出力部315、T1値出力部316は、照合ECU10に設けるようにしてもよい。また、本実施の形態においては、送信停波間隔TSと群遅延特性TGDとを変更する例を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。送信停波間隔TSと群遅延特性TGDとを変更しない場合であっても目標は達成できるものである。
The T S / T GD
ここで、図3〜図8に基づいて、中継器が介在されているか否かの判定処理に関して説明する。 Here, based on FIG. 3 to FIG. 8, a description will be given of a determination process of whether or not a repeater is interposed.
携帯機200は、車載無線通信装置100(送信機20)から送信された検出用信号の送信を示す要求信号に応答して、送信部202から複数の検出用信号(信号A,信号B)を送信停波間隔TSで送信する。ここでは、図4に示すように、同一の波形(振幅、周波数、フレーム長T1)の信号A(一点鎖線)と信号B(二点鎖線)とを送信停波間隔TSで送信する例を採用する。
In response to the request signal indicating transmission of the detection signal transmitted from the in-vehicle wireless communication device 100 (transmitter 20), the
受信機30では、送信部202から送信された信号A,信号Bを受信すると、この信号A,信号Bは、少なくともAPF311に入力される。そして、図5(a)に示すように、APF311を通過した信号A1(一点鎖線)は、APF311の群遅延特性TGD(送信停波間隔TSと同じ)で遅延して、信号Aに対して位相が180度回転される(APF311を通過した信号Aは信号A1と記載する)。一方、図5(b)に示すように、APF311を通過してない信号B(二点鎖線)は、位相は受信時とかわらない。
When the
つまり、車載無線通信装置100と携帯機200との間に中継器が介在されていない場合は、信号Aと信号Bとの間隔(つまり、送信停波間隔TSのまま)が保たれる。そして、APF311の後段においては、信号A1と信号Bとは位相が180度回転した(ズレた)状態となる。よって、信号A1(一点鎖線)と信号B(二点鎖線)との関係は、図6(a)に示すようになる。従って、信号A1と信号Bとの合成信号(合成波)は、図7(a)に示すような波形となる。
That is, if the repeater between the
一方、車載無線通信装置100と携帯機200との間に中継器が介在された場合は、信号Aと信号Bの波形形状が変化して、信号Aと信号Bとの間隔が送信停波間隔TSから変化する(長くなる)ことになる。そして、APF311の後段においては、信号A1と信号Bとは位相が180度回転した(ズレた)状態となる。よって、信号A1(一点鎖線)と信号B(二点鎖線)との関係は、図6(b)に示すようになる。従って、信号A1と信号Bとの合成信号(合成波)は、図7(b)に示すような波形となる。
On the other hand, when a repeater is interposed between the in-vehicle
このように、車載無線通信装置100と携帯機200との間に中継器が介在された場合と介在されていない場合では、合成信号の波形が顕著に違う。
As described above, the waveform of the combined signal is significantly different between the case where the repeater is interposed between the in-vehicle
次に、この合成した信号を平滑化フィルタ312で平滑化する。そして、レベル判定部313では、平滑化フィルタ312にて平滑化された信号の一定時間内の積算レベル(電圧レベル)を判定する。このとき、車載無線通信装置100と携帯機200との間に中継器が介在されていない場合の電圧レベルは、図8(a)に示すようになる。一方、車載無線通信装置100と携帯機200との間に中継器が介在された場合の電圧レベルは、図8(b)に示すようになる。
Next, the synthesized signal is smoothed by the smoothing
そして、レベル判定部313では、電圧レベルが所定値(閾値)に達しているか否かによって、車載無線通信装置100と携帯機200との間に中継器が介在されているか否かを判定する。なお、この閾値は、判定回路部31に記憶部を設けておき、この記憶部に予め記憶される。
Then, the
上述のように、車載無線通信装置100と携帯機200との間に中継器が介在されていない場合、合成する信号同士(信号A1と信号B)は、間隔が送信停波間隔TSのまま保たれ、位相が180度回転した状態となるので、合成、平滑化、及び積算すると、電圧レベルは略ゼロとなる。一方、車載無線通信装置100と携帯機200との間に中継器が介在されている場合、合成する信号同士(信号A1と信号B)は、間隔が送信停波間隔TSから変化し、位相が180度回転した状態となるので、合成、平滑化、及び積算すると、電圧レベルはゼロとはなりにくい。よって、電圧レベルが所定値(閾値)に達している場合は中継器が介在されていると判定し、達してない場合は中継器が介在されていないと判定する。
As described above, when the relay between the
このように、二つの検出用信号の波形全体を用いて(つまり合成して)、車載無線通信装置100と携帯機200とが相互通信を直接行なっているか否かを判定するので、検出用信号などの立ち上がりエッジや立ち下りエッジを高精度に検出する場合に比べて、比較的容易に携帯機200と車載無線通信装置100との間に中継器が介在されているか否かを判定することができる。
In this way, it is determined whether or not the in-vehicle
また、合成した合成信号を平滑化、さらに、平滑化した信号の一定時間内の積算レベル(電圧レベル)を判定するので、受信した検出用信号が減衰していた場合であっても有効である。 Also, since the synthesized signal is smoothed and the integrated level (voltage level) of the smoothed signal within a predetermined time is determined, it is effective even when the received detection signal is attenuated. .
また、上述のように検出用信号は、所定の波形(振幅、周波数、フレーム長T1)を有するアナログ信号(アナログ高速信号や、パルス信号を含む)であり、通常、車載無線通信装置100と携帯機200との間の相互通信で用いられるデータ信号(例えば、ウェイクコード、車両コード、ACKなど)とは異なる。よって、この検出用信号を用いることによって、中継器では検出用信号をノイズと判定して除去する可能性が高く、秘匿性を向上することができる。
Further, as described above, the detection signal is an analog signal (including an analog high-speed signal or a pulse signal) having a predetermined waveform (amplitude, frequency, frame length T1), and is usually portable with the in-vehicle
なお、本実施の形態においては、平滑化フィルタ312とレベル判定部313とを用いて、電圧レベルで車載無線通信装置100と携帯機200とが相互通信を直接行なっているか否かを判定する例を採用しているが、本発明は、合成信号を用いて電圧レベルで車載無線通信装置100と携帯機200とが相互通信を直接行なっているか否かを判定するものであれば特に限定されるものではない。従って、電圧レベルで判定しない場合は、平滑化フィルタ312とレベル判定部313を設けなくてもよい。
In the present embodiment, an example in which smoothing
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the embodiment mentioned above at all, and various deformation | transformation are possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
上述の実施の形態においては、合成波(合成信号)の判別方法として、積算レベル(電圧レベル)を用いる例を採用したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、合成波における位相の変化量を算出し、この位相変化量を比較する方法を採用することもできる。上述のように、中継器が介在する場合と、介在しない場合とでは、合成信号は異なる(図7(a)、(b)参照)。つまり、図12に示すように、位相の変化量が異なる。よって、図13(a)に示すように、合成後(合成信号)の位相変化量を算出し、この位相変化量が予め設定していた閾値未満の振れ幅の場合は、中継器が介在していないと判定し、図13(b)に示すように、合成後(合成信号)の位相変化量が、予め設定していた閾値以上の振れ幅の場合は、中継器が介在していると判定する(判定手段)。このようにしても、上述と同様の効果を奏することができる。 In the above-described embodiment, the example of using the integrated level (voltage level) is adopted as the method for determining the synthesized wave (synthesized signal), but the present invention is not limited to this. For example, a method of calculating the phase change amount in the combined wave and comparing the phase change amounts may be employed. As described above, the combined signal is different depending on whether or not the repeater is interposed (see FIGS. 7A and 7B). That is, as shown in FIG. 12, the amount of change in phase is different. Therefore, as shown in FIG. 13 (a), the amount of phase change after combining (combined signal) is calculated, and when the amount of phase change is less than a preset threshold, a repeater is interposed. As shown in FIG. 13 (b), if the amount of phase change after synthesis (synthesized signal) is greater than or equal to a preset threshold, the repeater is interposed. Determine (determination means). Even if it does in this way, there can exist an effect similar to the above-mentioned.
また、上述の実施の形態においては、RF帯で検出用信号を送信する例を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、LF帯で検出用信号を送信するようにしてもよい。この場合においても、同一の波形(振幅、周波数、フレーム長T1)を有する複数の検出用信号(信号A,信号B)が、送信停波間隔TSをおいて送信される。
なお、LF帯で送信される広帯域な信号成分をもった信号成分(FSK、パルス信号等)は、受信アンテナの特性上減衰するため適切ではない。よって、図14に示すような一定周波数であるCW(continuous wave)波や、図15に示すようなPSK(phase shift keying)変調波を検出用信号に採用すると好ましい。
In the above-described embodiment, an example in which a detection signal is transmitted in the RF band is employed, but the present invention is not limited to this. For example, the detection signal may be transmitted in the LF band. Also in this case, the same waveform (amplitude, frequency, frame length T1) a plurality of detection signals having the (signal A, signal B) is transmitted at a transmission wave-stopping interval T S.
Note that signal components (FSK, pulse signals, etc.) having a wideband signal component transmitted in the LF band are not appropriate because they are attenuated due to the characteristics of the receiving antenna. Therefore, it is preferable to employ a CW (continuous wave) wave having a constant frequency as shown in FIG. 14 or a PSK (phase shift keying) modulated wave as shown in FIG. 15 as the detection signal.
また、送信停波間隔TSによって送信パターンをかえる場合は、例えば、送信パターン3として数10μs〜数ms、送信パターン4として数ms〜数10msを採用することもできる。 Also, when changing the transmission pattern by the transmission wave-stopping interval T S, for example, it is the number 10μs~ several ms as the transmission pattern 3, also possible to employ the number ms~ number 10ms as transmission pattern 4.
10 照合ECU、20 送信機、30 受信機、31 判定回路部、311 オールパスフィルタ、312 平滑化フィルタ、313 レベル判定部、314 TS・TGD値生成部、315 ランダムコード出力部、316 T1値出力部、317 合成回路、40 タッチセンサ、50 ロックスイッチ、60 ボデーECU、70 ドアロックモータ、80 カーテシスイッチ、100 車載無線通信装置、200 携帯機、201 受信部、202 送信部、203 制御部 10 collation ECU, 20 transmitter, 30 receiver, 31 determination circuit unit, 311 all-pass filter, 312 smoothing filter, 313 level determination unit, 314 T S / T GD value generation unit, 315 random code output unit, 316 T1 value Output unit, 317 synthesis circuit, 40 touch sensor, 50 lock switch, 60 body ECU, 70 door lock motor, 80 courtesy switch, 100 in-vehicle wireless communication device, 200 portable device, 201 reception unit, 202 transmission unit, 203 control unit
Claims (5)
前記車載無線通信装置は、前記要求信号として、所定の波形を有する検出用信号を所定の送信間隔で返信するように要求する信号を送信し、
前記携帯機は、前記信号に応答して、所定の波形を有する検出用信号を所定の送信間隔で返信するものであり、
前記車載無線通信装置は、
受信した前記検出用信号の波形を保持した状態で位相を180度回転させると共に、前記検出用信号を前記送信間隔と同一時間だけ遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段にて遅延された前記検出用信号と、当該検出用信号に対して送信間隔をおいて返信され前記遅延手段にて遅延されてない前記検出用信号とを合成する合成手段と、
前記合成手段にて合成された合成信号を用いて、前記車載無線通信装置と前記携帯機とが相互通信を直接行なっているか否かを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする車載無線通信システム。 In response to a request signal transmitted within a predetermined range from an in-vehicle wireless communication device provided in the vehicle, the portable device performs mutual communication in which a response signal including an identification code is returned within the predetermined range. The in-vehicle wireless communication device receives the response signal from the portable device, collates the identification code included in the response signal with a registered code registered in advance, and locks and unlocks the vehicle door according to the collation result In-vehicle wireless communication system for controlling
The in-vehicle wireless communication device transmits, as the request signal, a signal requesting to return a detection signal having a predetermined waveform at a predetermined transmission interval,
In response to the signal, the portable device returns a detection signal having a predetermined waveform at a predetermined transmission interval,
The in-vehicle wireless communication device is
A delay means for rotating the phase by 180 degrees while retaining the waveform of the received detection signal, and delaying the detection signal by the same time as the transmission interval;
Combining means for combining the detection signal delayed by the delay means and the detection signal that is returned with a transmission interval to the detection signal and not delayed by the delay means;
A determination unit that determines whether or not the in-vehicle wireless communication device and the portable device directly perform mutual communication using the combined signal combined by the combining unit;
An in-vehicle wireless communication system comprising:
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