JP2009030337A - Smart keyless entry system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キーを用いなくても車両のドアをロック/アンロックし、或いはエンジンの始動を許可するスマートキーレスエントリシステムに関し、スマートキーレスエントリシステムにおける無線通信の技術分野に属する。 The present invention relates to a smart keyless entry system that locks / unlocks a vehicle door or permits engine start without using a key, and belongs to the technical field of wireless communication in the smart keyless entry system.
従来、乗員が携帯する携帯機からの信号に基づいて車両のドアをロックまたはアンロックし、或いはエンジンの始動を許可する制御システムが存在する(例えば、特許文献1参照。)。このシステムにおいては、従来のキーのように手による操作を実行することなく、携帯機を携帯するだけで従来のキーと同様の操作をすることができる。それゆえ、このシステムはスマートキーレスエントリシステムと呼ばれている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a control system that locks or unlocks a door of a vehicle based on a signal from a portable device carried by an occupant, or permits an engine to start (see, for example, Patent Document 1). In this system, it is possible to perform the same operation as a conventional key only by carrying the portable device without performing a manual operation like a conventional key. This system is therefore called a smart keyless entry system.
スマートキーレスエントリシステムは、車両に搭載される車載機と乗員が携帯する携帯機とから構成され、これらの間で無線通信を実行することにより、車載機が車両のドアをロックまたはアンロックし、或いはエンジンの始動を許可する制御を実行する。例えば、携帯機を携帯する乗員が乗車するとエンジンの始動が許可される。 The smart keyless entry system is composed of an in-vehicle device mounted on a vehicle and a portable device carried by an occupant, and by performing wireless communication between them, the in-vehicle device locks or unlocks the door of the vehicle, Or control which permits starting of an engine is performed. For example, when an occupant carrying a portable device gets on, the engine is permitted to start.
このようなスマートキーレスシステムにおいて、携帯機からの無線信号を受信する車載機の受信装置は、携帯機を携帯する可能性が高い乗員、すなわち運転者が座る運転席近傍の車室内に配置される。これにより、携帯機と車載機の無線通信が確実に実行される。 In such a smart keyless system, the receiving device of the in-vehicle device that receives a radio signal from the portable device is disposed in the passenger compartment near the driver's seat where the passenger is likely to carry the portable device, that is, the driver. . Thereby, the wireless communication between the portable device and the in-vehicle device is reliably executed.
ところが、車載機の受信装置の受信感度は、車室内の状態の変化によって変化する。例えば、運転席シートの位置やシートの背もたれの角度、運転者以外の乗員や荷物などの移動、可動ルーフやウィンドウの開閉状態などによって変化する。特に、金属体を有する車載装備品の移動時は変化しやすい。その結果、携帯機と車載機との間で良好に無線通信が行われないことがある。 However, the receiving sensitivity of the receiving device of the vehicle-mounted device changes depending on the change in the state of the vehicle interior. For example, the position changes depending on the position of the driver's seat, the angle of the seat back, movement of passengers other than the driver, luggage, and the open / close state of the movable roof and window. In particular, it is easy to change when moving on-vehicle equipment having a metal body. As a result, wireless communication may not be performed favorably between the portable device and the in-vehicle device.
また、車室内の状態は、車種毎に異なる、例えば車室の大きさやシート数などが車種毎に違うことから、車載機の受信装置は、車種毎に異なる受信能力のものを容易しなければならない。言い換えると、スマートキーレスエントリシステムの車載機の共通化が図れない。その結果、複数の車種の車両の総生産コストが高くなる。 In addition, the state of the vehicle interior varies from vehicle type to vehicle type. For example, the size of the vehicle room and the number of seats differ from vehicle type to vehicle type. Don't be. In other words, the in-vehicle device of the smart keyless entry system cannot be shared. As a result, the total production cost of vehicles of a plurality of vehicle types increases.
そこで、本発明は、車室内の状態が変化しても携帯機と車載機との間で良好に無線通信が実行されるとともに、車室内の状態が異なる、すなわち車種が異なる車両に共通に使用することができるスマートキーレスエントリシステムを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention can be used in common for vehicles having different vehicle interior conditions, that is, different vehicle types, while performing wireless communication well between the portable device and the vehicle-mounted device even when the vehicle interior conditions change. It is an object of the present invention to provide a smart keyless entry system that can be used.
上述の課題を解決するために、本願の請求項1に記載の発明は、車両に搭載される車載機と乗員が携帯する携帯機とからなり、前記車載機が前記携帯機からの無線信号を受信して車載制御機器を制御するスマートキーレスエントリシステムであって、前記車載機は、前記携帯機からの無線信号を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナが受信した無線信号を電気信号に復調する受信回路と、前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合を行う整合回路と、前記受信回路が復調した電気信号の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段が検出した電圧に基づいて前記整合回路を制御して前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合を最適化する整合最適化手段とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present application includes an in-vehicle device mounted on a vehicle and a portable device carried by an occupant, and the in-vehicle device transmits a radio signal from the portable device. A smart keyless entry system for receiving and controlling a vehicle-mounted control device, wherein the vehicle-mounted device demodulates a reception antenna that receives a radio signal from the portable device and a radio signal received by the reception antenna into an electric signal Based on a reception circuit, a matching circuit that performs impedance matching between the reception antenna and the reception circuit, voltage detection means that detects a voltage of an electrical signal demodulated by the reception circuit, and voltage detected by the voltage detection means Matching optimization means for controlling the matching circuit to optimize impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit is provided.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のスマートキーレスエントリシステムにおいて、前記整合回路は、前記受信アンテナと前記受信回路の間に設けられたコイルと、一端が前記コイルと前記受信回路の間に接続されつつ他端が接地された容量可変のコンデンサとから構成され、前記整合最適化手段は、前記コンデンサの容量を制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the smart keyless entry system according to the first aspect, the matching circuit includes a coil provided between the reception antenna and the reception circuit, and one end of the coil and the coil. The matching optimizing unit controls the capacitance of the capacitor. The variable capacity capacitor is connected between the receiving circuits and has the other end grounded.
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のスマートキーレスエントリシステムにおいて、車両の装備品が移動したことを検出する装備品移動検出手段を有し、前記整合最適化手段は、前記装備品移動検出手段が装備品の移動を検出したときに、前記整合回路を制御して前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合を最適化することを特徴とする。 Further, the invention described in claim 3 is the smart keyless entry system described in claim 1 or 2, further comprising equipment movement detection means for detecting that the equipment of the vehicle has moved, and the matching optimization means. Is characterized in that when the equipment movement detecting means detects movement of equipment, the matching circuit is controlled to optimize impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit.
さらにまた、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載のスマートキーレスエントリシステムにおいて、前記車両の装備品は、ステアリング、シート、または可動ルーフの少なくとも1つであることを特徴とする Furthermore, the invention according to claim 4 is the smart keyless entry system according to any one of claims 1 to 3, wherein the equipment of the vehicle is at least one of a steering, a seat, or a movable roof. Characterized by
加えて、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のスマートキーレスエントリシステムにおいて、前記整合最適化手段が前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合を最適化するとき、前記携帯機に前記受信アンテナに対して無線信号を送信させる無線信号送信実行手段を有することを特徴とする。 In addition, according to a fifth aspect of the present invention, in the smart keyless entry system according to any one of the first to fourth aspects, the matching optimization unit optimizes impedance matching between the reception antenna and the reception circuit. In this case, the portable device has a wireless signal transmission execution means for transmitting a wireless signal to the receiving antenna.
加えてまた、請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載のスマートキーレスエントリシステムにおいて、前記整合最適化手段は、前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合の最適化を、車両の走行中に実行することを特徴とする。 In addition, according to a sixth aspect of the present invention, in the smart keyless entry system according to any one of the first to fifth aspects, the matching optimization unit is configured to optimize impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit. Is performed while the vehicle is running.
請求項1に記載の発明によれば、車室内の状態の変化により変化した受信回路(受信アンテナ)の受信感度を、受信回路が無線信号から復調した電気信号の電圧に基づいて検出し、その電圧(受信感度)に基づいて整合回路を制御して、車室内の状態変化後において受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化する。これにより、車室内の状態が変化して悪化した受信感度が改善され、携帯機と車載機との間で良好な無線通信が実行可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the receiving sensitivity of the receiving circuit (receiving antenna) that has changed due to a change in the state of the passenger compartment is detected based on the voltage of the electrical signal demodulated from the radio signal by the receiving circuit, The matching circuit is controlled based on the voltage (reception sensitivity), and the impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit is optimized after the vehicle interior changes. As a result, the reception sensitivity deteriorated due to the change in the state of the vehicle interior is improved, and good wireless communication can be performed between the portable device and the vehicle-mounted device.
また、車室内の状態の変化により変化した受信感度を改善できることを別の観点から見れば、車室内の状態が異なる、すなわち車種が異なる車両それぞれにおいても受信感度を良好に調整できることを意味する。したがって、共通のスマートキーレスエントリシステムを車種が異なる車両それぞれに搭載することができる。 From another viewpoint, it can be said that the reception sensitivity can be well adjusted even in vehicles having different vehicle interior conditions, that is, different vehicle types. Therefore, a common smart keyless entry system can be installed in each vehicle of different vehicle types.
また、請求項2に記載の発明によれば、整合回路を、受信アンテナと受信回路の間に設けられたコイルと、一端がコイルと受信回路の間に接続されつつ他端が接地された容量可変のコンデンサとから構成し、整合最適化手段がコンデンサの容量を制御することにより、受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化することができる。 According to the second aspect of the present invention, the matching circuit includes a coil provided between the receiving antenna and the receiving circuit, and a capacitor having one end connected between the coil and the receiving circuit and the other end grounded. The impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit can be optimized by comprising a variable capacitor and the matching optimization means controlling the capacitance of the capacitor.
さらに、請求項3に記載の発明によれば、車室の状態の変化を、車両の装備品が移動したことを検出する装備品移動検出手段によって検出する。これにより、整合最適化手段は、受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化する必要があるタイミングである、車室内の状態が変化したことを知ることができる。 According to the third aspect of the present invention, the change in the state of the passenger compartment is detected by the equipment movement detection means for detecting that the equipment of the vehicle has moved. Thereby, the matching optimization means can know that the state of the vehicle interior has changed, which is the timing at which the impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit needs to be optimized.
さらにまた、請求項4に記載の発明によれば、車両の状態の変化を知るための装備品移動検出手段の移動検出対象が、ステアリング、シート、または可動ルーフの少なくとも1つである。これらは、乗員によって任意のタイミングで移動されるとともに受信回路(受信アンテナ)の受信感度を大きく変化させる。したがって、ステアリング、シート、または可動ルーフの少なくとも1つの移動を検出し、その検出タイミングの後に整合最適化手段が受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化することにより、ステアリング、シート、または可動ルーフの少なくとも1つが任意のタイミングで移動しても、受信感度が良好に調整されて携帯機と車載機との間の良好な無線通信が実現される。 Furthermore, according to the invention described in claim 4, the movement detection target of the equipment movement detection means for knowing the change in the state of the vehicle is at least one of a steering, a seat, or a movable roof. These are moved at an arbitrary timing by the occupant and greatly change the receiving sensitivity of the receiving circuit (receiving antenna). Therefore, by detecting the movement of at least one of the steering, the seat, or the movable roof, and after the detection timing, the matching optimization means optimizes the impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit, thereby the steering, the seat, or the movable Even if at least one of the roofs is moved at an arbitrary timing, the reception sensitivity is well adjusted and good wireless communication between the portable device and the in-vehicle device is realized.
加えて、請求項5に記載の発明によれば、整合最適化手段が受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化するとき、携帯機に受信アンテナに対して無線信号を送信させる(受信アンテナに無線信号を受信させる。)。これにより、整合最適化手段が受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化することが実現される。 In addition, according to the invention described in claim 5, when the matching optimization unit optimizes impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit, the portable device transmits a radio signal to the receiving antenna (receiving antenna). To receive radio signals.) This realizes that the matching optimization means optimizes impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit.
加えてまた、請求項6に記載の発明によれば、整合最適化手段は、車両の走行中に受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化する。これは、車両の走行中は、携帯機が車室内の任意の位置で不動に維持されている、例えば運転者のポケット内に携帯されている可能性が高い、言い換えると受信アンテナと携帯機の距離が略一定に維持されているためである。受信アンテナと携帯機の距離が略一定に維持されることにより、受信アンテナは安定して携帯機からの無線信号を受信できるので、整合最適化手段は、受信アンテナが不安定に無線信号を受信している場合に比べて、受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化しやすくなる。 In addition, according to the sixth aspect of the invention, the matching optimization means optimizes impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit while the vehicle is running. This is because it is highly likely that the portable device is kept stationary at any position in the passenger compartment while the vehicle is running, for example, in the driver's pocket, in other words, between the receiving antenna and the portable device. This is because the distance is maintained substantially constant. Since the distance between the receiving antenna and the portable device is maintained substantially constant, the receiving antenna can stably receive a radio signal from the portable device, so the matching optimization means that the receiving antenna receives the wireless signal in an unstable manner. Compared with the case where it is, it becomes easy to optimize the impedance matching of a receiving antenna and a receiving circuit.
図1は本発明の一実施形態に係るスマートキーレスエントリシステムが搭載された車両と該システムの携帯機が示されている。また、図2には、スマートキーレスエントリシステムの構成が示されている。 FIG. 1 shows a vehicle equipped with a smart keyless entry system according to an embodiment of the present invention and a portable device of the system. FIG. 2 shows the configuration of the smart keyless entry system.
図2に示すように、スマートキーレスエントリシステムは、図1に示す車両10に搭載される車載機100と、乗員に携帯される携帯機200とから構成される。
As shown in FIG. 2, the smart keyless entry system includes an in-
車載機100は、携帯機200に信号を送信するための複数のLF送信アンテナ102a〜102eと、携帯機200からの信号を受信するためのUHF受信機104と、複数のLF送信アンテナ102a〜102eに種々の信号を送信させるとともに、UHF受信機104が受信した信号に基づいて車両10に搭載された制御機器を制御する制御装置106とから構成される。
The in-
複数のLF送信アンテナ102a〜102eそれぞれは、図1に示すように、車両10の所定の位置に配置されている。LF送信アンテナ102aは助手席12側の前側ドア14内に、102bはリヤドア16内に、102cは運転席側のドア内18に、102dは助手席12の前側に、そして102eは、車室の中央の後部席20の下に配置されている。
Each of the plurality of
また、複数のLF送信アンテナ102a〜102eそれぞれは、制御装置106に制御されてその周りに送信する信号に対応するLF帯の磁界を形成し、図2に示すように後述する携帯機200の磁界検出回路に形成したLF帯の磁界を検出させてその検出磁界に基づいて上述の信号(磁界信号)を受信させることにより、アンテナから携帯機への近距離通信(磁界通信)を実行するように構成されている。LF帯の磁界を利用した通信であるため、図3に示すように、LF送信アンテナ102a〜102eの送信範囲(通信可能範囲)は小さい。LF送信アンテナ102aは助手席側ドア14の外側を送信範囲A1とし、102bはリヤドア16の外側を送信範囲A2とし、102cは運転席側ドア18の外側を送信範囲A3とし、102dは車室内前側を送信範囲A4とし、そして102eは車室内後側を送信範囲A5としている。
Each of the plurality of
図1に戻り、UHF受信機104は、運転席の前側に配置されている。また、UHF受信機104は、図2に示すように、後述する携帯機200のUHF送信アンテナからのUHF帯の無線信号を受信するように、また受信した無線信号に対応する信号を制御装置106に出力するように構成されている。なお、この本発明の特徴部分であるUHF受信機104の詳細については後述する。
Returning to FIG. 1, the
制御装置106は、UHF受信機104からの信号に基づいて、車両10に搭載されているドアロックアクチュエータ50、エンジン制御ユニット(ECU)52、警報器54などの車載制御機器を制御するように構成されている。ドアロックアクチュエータ50は、助手席側ドア14、リヤドア16、運転席側ドア18、および後部座席ドアそれぞれに設けられており、これらのドアをロックするまたはアンロックするものである。ECU52は、エンジンを制御するためのもので、制御装置106がECU52にエンジンの始動を許可するように構成されている。なお、エンジンの始動は、制御装置106がエンジンの始動をECU52に許可した後、イグニッションノブスイッチ(図示せず)が乗員によりONされることにより実行される。また、警報機器54は、運転中に携帯機200が車室内部から外部に持ち出されたときに警報するものである。これらの制御機器に対して制御装置106が実行する制御の詳細については後述する。
The
一方、携帯機200は、図1に示すように携帯可能な大きさのカード状であって、図2に示すように車載機100の複数のLF送信アンテナ102a〜102eのいずれかからの信号を受信するための磁界検出回路202と、車両外の乗員がドアをロックするロックスイッチ204aおよびドアをアンロックするアンロックスイッチ204bと、車載機100のUHF受信機104にUHF送信アンテナ206を介してUHF帯の無線信号を送信するためのUHF送信回路208と、UHF送信回路208を制御して種々の信号を送信させる制御装置210とを有する。
On the other hand, the
磁界検出回路202は、車載機100の複数のLF送信アンテナ102a〜102eのいずれかの送信範囲内に携帯機200が存在し、その送信範囲内のLF送信アンテナが磁界信号を出力すると、その磁界信号を受信するように構成されている。また、受信した磁界信号に対応する信号を制御装置210に出力するように構成されている。
When the
ロックスイッチ204aおよびアンロックスイッチ204bは、図1に示すように乗員が押すボタン状の操作スイッチであって携帯機100に設けられている。乗員が押す操作を実行すると、ロックスイッチ204aおよびアンロックスイッチ204bは操作されたことを示す信号を制御装置210に出力するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
UHF送信回路208は、制御装置210に制御されて種々の信号をUHF送信アンテナ206を介して送信できるように構成されている。なお、車載機100から携帯機200への送信は磁界信号であるのに対し、携帯機200から車載機100への送信にUHF帯の無線信号を使用する理由は、携帯機200に内蔵するUHF送信アンテナ206を小型化できるためである、すなわち携帯機200をカード状に小型化することを可能にするためである。
The
制御装置210は、磁界検出回路202やロックスイッチ204a、アンロックスイッチ204bからの信号に基づいてUHF送信回路208を制御するように構成されている。制御内容については後述する。
The control device 210 is configured to control the
ここからは、スマートキーレスエントリシステムの動作、すなわち車載機100と携帯機200の動作を説明しつつスマートキーレスエントリシステムの各構成要素の詳細について説明する。
From here, the details of each component of the smart keyless entry system will be described while explaining the operation of the smart keyless entry system, that is, the operations of the in-
まず、携帯機200を携帯する乗員が車両10に乗車するためにドアをアンロックするまたは降車してドアをロックするために、ロックスイッチ204aまたはアンロックスイッチ204bを操作した場合(すなわち、車室外の乗員が操作した場合)、携帯機200の制御装置210は、UHF送信回路208に信号を送信させる。
First, when an occupant carrying the
ドアをロックするためのロック信号またはアンロックするためのアンロック信号を車載機100のUHF受信機104が受信すると、車載機100の制御装置106は、リクエスト信号を複数のLF送信アンテナ102a〜102eそれぞれを介して送信する。
When the
このとき、携帯機200がLF送信アンテナ102a〜102eのいずれかの送信範囲内に存在するとき、携帯機200の磁界検出回路202は携帯機200が存在する送信範囲のアンテナからリクエスト信号を受信する。
At this time, when the
そして、携帯機200は、UHF送信回路208を制御してID信号(携帯機200のIDを示す信号)を送信する。
Then, the
車載機100のUHF受信機104がID信号を受信すると、車載機100の制御装置106は受信したID信号に基づいてID認証を行う。ID認証が成立した場合、制御装置106は、ロックアクチュエータ50を制御して車両のドアをアンロックするまたはロックする。
When the
一方、ID認証が成立しない場合、またはID信号をリクエスト信号を送信してから所定の時間内にUHF受信機104が受信できなかった場合、制御装置106はドアをロックするまたはアンロックする制御を実行しない(タイムアウトとする。)。
On the other hand, when the ID authentication is not established, or when the
次に、乗員が車両10に乗車すると(例えば、携帯機200によってドアがアンロックされた後、ドアが一度開けられ再び閉じられることをドアの開閉センサが検出すると)、車載機100の制御装置106は、ECU52にエンジンの始動を許可するために、携帯機200が車室内に存在することを確認する。すなわち携帯機200を携帯する乗員が乗車しているか否かを確認する。
Next, when the occupant gets on the vehicle 10 (for example, when the door opening / closing sensor detects that the door is opened and closed again after the door is unlocked by the portable device 200), the control device of the in-
具体的には、車載機100の制御装置106が車室用の送信アンテナ102d、102eから携帯機200が車室に存在することを確認するためのリクエスト信号を送信し、このリクエスト信号を受信した携帯機200がID信号を送信し、車載機100は、受信したID信号に基づいてID認証が成立したときに、携帯機200が車室内に存在することを確認する。
Specifically, the
携帯機200が車両10の車室内に存在することを確認すると、車載機100の制御装置106は、ECU52にエンジンの始動を許可する。この状態で乗員がイグニッションスイッチ(図示せず)をONすると、ECU52はエンジンを始動させる。
When it is confirmed that the
また、携帯機200が車両10の車室内に存在することの確認は、一度車室内に携帯機200が存在することが確認されてからドアが開けられるまで(ドアを開けて携帯機200を携帯する乗員が降車するまで)、定期的に行われる。これは、例えば、運転中にもかかわらず、車両10が停車してドアのガラス窓が開けられ、この窓ガラスを介して荷物とともに携帯機200が車室外に持ち出される可能性があるためである。携帯機200が車室外に持ち出されると、停車状態から復帰する際にエンジンの再始動ができないことがある。
In addition, confirmation that the
この対処のために、一度車室内に携帯機200が存在することが確認されてからドアが開けられるまで、車載機100の制御装置106は、定期的に携帯機200が車室内に存在することを確認し、確認できなかった場合は警報器54を制御して警報するように構成されている。
In order to deal with this, until it is confirmed that the
ここからは、本発明の特徴部分である車載機100のUHF受信機104の詳細について説明する。
From here, the detail of the
UHF受信機104は、携帯機200からの無線信号を良好に受信できるように、その受信感度を調整できるように構成されている。
The
そのために、UHF受信機104は、図4に示すように、携帯機200からの無線信号を受信する受信アンテナ1042と、受信アンテナ1042が受信した無線信号を電気信号に復調する受信回路1044と、受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を行う整合回路1046と、受信回路1044が復調した電気信号の電圧を検出する電圧検出部1048と、電圧検出部1048が検出した電圧に基づいて整合回路1046を制御することにより受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を最適化する整合最適化部1050とを有する。
For this purpose, as shown in FIG. 4, the
受信アンテナ1042は、携帯機200のUHF送信アンテナ206からの無線信号を受信するためのものである。
The
受信回路1044は、受信アンテナ1042が受信した種々の無線信号を対応する電圧や電流等の電気信号に復調するためのものであり、例えば、携帯機200から送信されたID信号を示す無線信号を対応する電気信号に復調して車載機100の制御装置106に出力する。制御装置106は受信回路1044からの電気信号に基づいてID認証を行う。
The receiving
整合回路1046は、受信アンテナ1042のインピーダンスと受信回路1044のインピーダンスを等しい状態にする、またはそれに近い状態にする、すなわち受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を行うためのものであり、受信アンテナ1042と受信回路1044の間に配置されている。
The
整合回路1046は、受信アンテナ1042と受信回路1044の間に設けられたコイル1052と、一端がコイル1052と受信回路1044の間に接続されつつ他端が接地された容量可変のコンデンサ1054とから構成されている。コンデンサ1054の容量を制御することにより、受信アンテナ1042のインピーダンスと受信回路1044のインピーダンスを等しい状態にする、またはそれに近い状態にする、すなわち受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を行う。
The
電圧検出部1048は、受信回路1044が復調した電気信号の電圧を検出するためのものである。言い換えると、後述するように、受信感度を検出するためのものである。
The
整合最適化部1050は、整合回路1046を制御して、具体的には整合回路1046のコンデンサ1054の容量を制御して、受信アンテナ1042のインピーダンスと受信回路1044のインピーダンスを可能な限り等しい状態にする、すなわちインピーダンス整合を最適化するためのものであり、それによりUHF受信機104(受信回路1044)の受信感度を良好に調整するためのものである。
The
具体的には、整合最適化部1050は、電圧検出部1048が検出した電圧値をモニタリングしつつ、コンデンサ1054の容量を制御する。受信アンテナ1042が受信する無線信号が安定して一定の場合、UHF受信機104の受信感度は、受信回路1046が復調した電気信号の電圧、すなわち電圧検出部1048が検出した電圧から知ることができる。この電圧が高ければ受信感度は良好であり、低ければ受信感度は良好でない。したがって、整合最適化部1050は、制御可能な範囲においてコンデンサ1054の容量を変更しつつ電圧検出部1048が検出する電圧をモニタリングし、電圧が最大になる容量値を見出し、見出した容量値にコンデンサ1054を制御することにより、UHF受信機104の受信感度を良好に調整する。
Specifically, the
また、整合最適化部1050は、整合回路1046(コンデンサ1054)を制御してUHF受信機104の受信感度を良好に調整することを、受信感度を変化させる車室内の状態の変化が生じたときに実行するように構成されている。
In addition, the
UHF受信機104の受信感度は、車室内の状態の変化、例えば、運転席シートの位置やシートの背もたれの角度、ステアリング、可動ルーフやガラス窓の開閉状態などのように車両10の装備品の移動によって変化する。整合最適化部1050は、シート、ステアリング、可動ルーフ、ウィンドウの移動を検出することにより、車室内の状態が変化したことを検出する。
The reception sensitivity of the
具体的に言えば、図2や図4に示すように、装備品が移動したことを検出するセンサ56からの信号に基づいて、車室内の状態の変化を検出する。装備品移動センサ56は、シートの場合はシートのポジションを検出するセンサ(シートポジションセンサ)が該当し、ステアリングの場合はステアリング操舵角センサが該当する。可動ルーフやウィンドウの場合はオープン/クローズスイッチが乗員によって押されると可動ルーフやウィンドウが移動したとみなすことができる(スイッチが装備品移動センサの役割を果たす。)。なお、「装備品移動センサ」とは、シートやステアリング、可動ルーフやウィンドウなどに限らず、移動するとUHF受信機104の受信感度に影響を与える装備品の移動を検出するセンサを言う。
More specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, a change in the state of the passenger compartment is detected based on a signal from the
一方、UHF受信機104の受信感度は、装備品移動センサ56が移動を検出する装備品以外の理由でも変化する。例えば、荷物や乗員などの移動、装備品移動センサ56に移動を検出される装備品以外の装備品の移動などにより、変化する。このような車室内の変化は上述の装備品のようにセンサによって検出することができないので、整合最適化部1050は、定期的に、整合回路1046(コンデンサ1054)を制御して、受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を最適化する。なお、インピーダンス整合を最適化する前後において車室内の状態が同じであれば、UHF受信機104の受信感度はかわらない。
On the other hand, the reception sensitivity of the
さらに、整合最適化部1050は、UHF受信機104の受信感度を良好に調整するために(受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を最適化するために)、携帯機200に無線信号を受信アンテナ1042に対して送信させるように構成されている(請求の範囲に記載の「無線信号送信実行手段」として機能する。)。これは、上述するように、整合最適化部1050が受信回路1044が無線信号から復調した電気信号の電圧に基づいてインピーダンス整合を最適化するためである(すなわち、受信アンテナ1042が無線信号を受信していなければインピーダンス整合の最適化を実行できない。)。
Furthermore, the
具体的に言えば、図2や図4に示すように、整合最適化部1050は、UHF受信機104の受信感度を良好に調整するとき、車載機100の制御装置106に、携帯機200が受信感度調整用信号を受信アンテナ1042に対して送信するように指示する送信指示信号を該携帯機200に対して送信させる。
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, when the
一方、携帯機200の制御装置210は、送信指示信号を受信すると、UHF送信回路208に受信感度調整用信号をUHF受信機104の受信アンテナ1042に対して送信させ続けるように構成されている。
On the other hand, when receiving the transmission instruction signal, the control device 210 of the
整合最適化部1050は受信感度調整用信号を受信アンテナ1042が受信すると(厳密には、受信回路1044が受信感度調整用信号を復調した電気信号の電圧を電圧検出部1048が検出し始めると)、受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合の最適化を開始する。
When the reception optimization signal is received by the
インピーダンス整合の最適化が完了すると、車載機100の制御装置106に、受信感度調整用信号の送信を停止するように指示する送信停止指示信号を携帯機200に対して送信させる。携帯機200の制御装置210は、送信停止指示信号を受信すると、UHF送信回路208に受信感度調整用信号の送信を停止させる。
When the optimization of impedance matching is completed, the
ここまで説明してきたUHF受信機104の受信感度を調整する整合最適化部1050の制御の流れの一例を図5に示すフローを参照しながら説明する。
An example of the control flow of the
図5に示すように、整合最適化部1050は、S510において装備品の移動を装備品移動センサ56を介して検出することにより始動する。
As shown in FIG. 5, the
次に、S520において、携帯機200が車内に存在するか否かを判定する。携帯機200の車室内の存在は、上述するように、車載機100の車室用の送信アンテナ102d、102eから携帯機200にリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号を受信した携帯機200から車載機100にID信号が送信されて確認される。携帯機200が車室内に存在することを確認してから、UHF受信機104の受信感度を調整すること(受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を最適化すること)を決定する。
Next, in S520, it is determined whether the
これは、携帯機200が車室内に存在することは、携帯機200がUHF受信機104に対して略一定の位置に維持されている可能性が、携帯機200が車室外に存在する場合に比べて高く、UHF受信機104の受信感度を調整するときに、受信感度調整用信号を送信する携帯機200が移動していると、UHF受信機104の受信アンテナ1042が安定して該信号を受信できずに受信感度の調整が行いにくくなることを考慮したものである。
This is because there is a possibility that the
S520で携帯機200が車室内に存在することが確認されてUHF受信機104の受信感度を調整することが決定されると、S530において、携帯機200に受信感度調整用信号を送信させるために該携帯機200に送信指示信号を送信する。
When it is determined in S520 that the
S540において、携帯機200からの受信感度調整用信号を受信して、整合最適化部1050は、受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を最適化する。
In S540, the reception sensitivity adjustment signal from the
そして、受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を最適化が完了すると、S550において、携帯機200に受信感度調整用信号の送信を停止させるために該携帯機200に送信停止指示信号を送信する。
When optimization of impedance matching between the receiving
なお、図5に示すフローは、装備品移動センサ56により移動が検出される装備品の移動により車室内の状態が変化したときに行われる制御の流れを示している。装備品移動センサ56により移動が検出されない装備品、乗員、若しくは荷物などの移動により車室内の状態が変化することによって変化したUHF受信機104の受信感度を良好に調整する場合は、図5のS530〜S550までの制御を定期的に実行すればよい。
The flow shown in FIG. 5 shows the flow of control performed when the state of the passenger compartment changes due to the movement of the equipment whose movement is detected by the
本実施形態によれば、車室内の状態の変化により変化したUHF受信機104の受信感度を、受信回路1044が無線信号から復調した電気信号の電圧に基づいて検出し、その電圧(受信感度)に基づいて整合回路1046を制御して、車室内の状態変化後において受信アンテナ1042と受信回路1044とのインピーダンス整合を最適化する。これにより、車室内の状態が変化して悪化した受信感度が改善され、携帯機200と車載機100との間で良好な無線通信が実行可能となる。
According to the present embodiment, the reception sensitivity of the
また、車室内の状態の変化により変化した受信感度を改善できることを別の観点から見れば、車室内の状態が異なる、すなわち車種が異なる車両それぞれにおいても受信感度を良好に調整できることを意味する。したがって、共通のスマートキーレスエントリシステムを車種が異なる車両それぞれに搭載することができる。 From another viewpoint, it can be said that the reception sensitivity can be well adjusted even in vehicles having different vehicle interior conditions, that is, different vehicle types. Therefore, a common smart keyless entry system can be installed in each vehicle of different vehicle types.
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to this.
例えば、上述の実施形態において整合回路は、コイルと容量可変コンデンサとから構成されているが、受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化できるものであれば、他の構成でもよい。 For example, in the above-described embodiment, the matching circuit includes a coil and a variable capacitance capacitor. However, other configurations may be used as long as impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit can be optimized.
また、上述の実施形態は、携帯機が車室内に存在するときは該携帯機がUHF受信機に対して略一定位置に維持されているものと想定し(車室内においては車室外に比べて携帯機が移動しないであろうと想定して)、携帯機が車室内に存在するときにUHF受信機の受信感度を調整するものであるが、より携帯機からの受信感度調整用信号を安定してUHF受信機の受信アンテナが受信できるように、スマートキーレスエントリシステムの構成要素に、携帯機をUHF受信機に対して一定の位置に保持するホルダを加えてもよい。 Further, the above-described embodiment assumes that the portable device is maintained at a substantially constant position with respect to the UHF receiver when the portable device is present in the passenger compartment (compared to the outside of the passenger compartment in the passenger compartment). It is intended to adjust the reception sensitivity of the UHF receiver when the portable device is present in the passenger compartment, assuming that the portable device will not move. However, the signal for adjusting the reception sensitivity from the portable device is more stable. A holder for holding the portable device in a fixed position with respect to the UHF receiver may be added to the components of the smart keyless entry system so that the receiving antenna of the UHF receiver can receive the signal.
例えば、ホルダは、運転席前のダッシュボード上に設置され、乗員によってホルダに携帯機が置かれる。これにより、携帯機はUHF受信機に対して不動に維持され、携帯機からの受信感度調整用信号を安定してUHF受信機の受信アンテナが受信できる。 For example, the holder is installed on a dashboard in front of the driver's seat, and a portable device is placed on the holder by an occupant. Accordingly, the portable device is kept stationary with respect to the UHF receiver, and the reception sensitivity adjustment signal from the portable device can be stably received by the reception antenna of the UHF receiver.
なお、ホルダーを設けなくても、携帯機がUHF受信機に対して不動に略維持されていると考えられる状況がある。携帯機は運転者が携帯して操作する可能性が最も高く、車両の運転中は運転者が携帯機を操作することができないことから、車両の走行中、携帯機は車室内の任意の位置に不動に略維持されていると考えることができる(受信アンテナと携帯機の距離が略一定に維持されていると考えることができる。)。したがって、整合最適化部による受信アンテナと受信回路とのインピーダンス整合を最適化することを車両の走行中に行うようにすれば、携帯機からの受信感度調整用信号を安定してUHF受信機の受信アンテナが受信でき、インピーダンス整合の最適化がやりやすくなる。なお、車両が走行中か否かは、例えば車速センサから知ることができる。 Note that there is a situation in which the portable device is considered to be substantially immovable with respect to the UHF receiver without providing a holder. The portable device is most likely to be carried and operated by the driver, and the driver cannot operate the portable device while driving the vehicle. Therefore, it can be considered that the distance between the receiving antenna and the portable device is maintained substantially constant. Therefore, by optimizing the impedance matching between the reception antenna and the reception circuit by the matching optimization unit while the vehicle is running, the reception sensitivity adjustment signal from the portable device can be stably supplied to the UHF receiver. The receiving antenna can receive signals, and impedance matching can be easily optimized. Note that whether or not the vehicle is running can be known from a vehicle speed sensor, for example.
さらに上述の実施形態は、乗員からみれば、UHF受信機の受信感度の調整は、自動的に実行される。代わりとしてまたは加えて、乗員の意思に従って(乗員の操作によって)、UHF受信機の受信感度の調整を行えるようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the adjustment of the reception sensitivity of the UHF receiver is automatically executed from the viewpoint of the passenger. Alternatively or additionally, the reception sensitivity of the UHF receiver may be adjusted according to the occupant's intention (by the occupant's operation).
例えば、スマートキーレスエントリシステムの構成要素に、上述のホルダと受信感度調整スイッチとを加え、乗員がホルダに携帯機を置き、受信感度調整用スイッチを押すと、車載機から携帯機に受信感度調整用信号の送信を指示する信号が送信され、この信号を受信した携帯機が受信感度調整用信号を車載機のUHF受信機に送信するようにする。UHF受信機の整合最適化部はこの受信感度調整用信号によってUHF受信機の受信感度を良好に調整し、調整が完了すると、例えばアラーム(例えば、図1と図2に示す警報器54からの音)などを介して調整の完了を乗員に知らせるようにする。
For example, when the above-mentioned holder and reception sensitivity adjustment switch are added to the components of the smart keyless entry system, the passenger places the portable device in the holder and presses the reception sensitivity adjustment switch, the reception sensitivity adjustment is performed from the in-vehicle device to the portable device. A signal instructing transmission of the signal for use is transmitted, and the portable device that has received this signal transmits a signal for adjusting reception sensitivity to the UHF receiver of the vehicle-mounted device. The matching optimization unit of the UHF receiver satisfactorily adjusts the reception sensitivity of the UHF receiver by this reception sensitivity adjustment signal, and when the adjustment is completed, for example, an alarm (for example, from the
また、別の形態として、乗員が携帯機を所定の手順で操作すると該携帯機が受信感度調整用信号をUHF受信機に送信し、UHF受信機の整合最適化部がその受信感度調整用信号によってUHF受信機の受信感度を良好に調整してもよい。 As another form, when the occupant operates the portable device in a predetermined procedure, the portable device transmits a reception sensitivity adjustment signal to the UHF receiver, and the matching optimization unit of the UHF receiver receives the reception sensitivity adjustment signal. The reception sensitivity of the UHF receiver may be adjusted well.
例えば、図1に示す携帯機100のように複数のボタンを有する場合は、複数のボタンを同時に押し続けている間、携帯機が受信感度調整用信号を送信し続けるように構成し、整合最適化部がその受信感度調整用信号によってUHF受信機の受信感度の調整が完了すると、例えばアラーム(例えば、図1と図2に示す警報器54からの音)などを介して調整の完了を複数のボタンを押し続けている乗員に知らせるようにする。
For example, in the case of having a plurality of buttons as in the
加えて、上述の実施形態は、携帯機から受信感度調整用信号、すなわち専用の信号によってUHF受信機の受信感度を調整しているがこれに限らない。 In addition, in the above-described embodiment, the reception sensitivity of the UHF receiver is adjusted by a reception sensitivity adjustment signal from the portable device, that is, a dedicated signal, but the present invention is not limited to this.
例えば、上述の実施形態では、携帯機200が車室内に存在することを確認するために、車室用の送信アンテナ102d、102eから携帯機200にリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号を受信した携帯機200から車載機100にID信号を送信している。このID信号を用いてUHF受信機の受信感度を調整してもよい。
For example, in the above-described embodiment, in order to confirm that the
以上のように本発明によれば、スマートキーレスエントリシステムの車載機は携帯機からの信号を良好に受信することができる。したがって、スマートキーレスエントリシステムを搭載した車両製造産業分野において好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, the in-vehicle device of the smart keyless entry system can satisfactorily receive a signal from the portable device. Therefore, it may be suitably used in the field of the vehicle manufacturing industry equipped with the smart keyless entry system.
50 車載制御機器(ドアロックアクチュエータ)
52 車載制御機器(ECU)
54 車載制御機器(警報器)
100 車載機
200 携帯機
1042 受信アンテナ
1044 受信回路
1046 整合回路
1048 電圧検出手段(電圧検出部)
1050 整合最適化手段(整合最適化部)
50 On-board control equipment (door lock actuator)
52 On-board control equipment (ECU)
54 In-vehicle control equipment (alarm)
DESCRIPTION OF
1050 Matching optimization means (matching optimization unit)
Claims (6)
前記車載機は、前記携帯機からの無線信号を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナが受信した無線信号を電気信号に復調する受信回路と、前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合を行う整合回路と、前記受信回路が復調した電気信号の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段が検出した電圧に基づいて前記整合回路を制御して前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合を最適化する整合最適化手段とを有することを特徴とするスマートキーレスエントリシステム。 A smart keyless entry system comprising a vehicle-mounted device mounted on a vehicle and a portable device carried by an occupant, wherein the vehicle-mounted device receives a radio signal from the portable device and controls a vehicle-mounted control device,
The in-vehicle device performs impedance matching between the receiving antenna that receives a radio signal from the portable device, a receiving circuit that demodulates the radio signal received by the receiving antenna into an electric signal, and the receiving antenna and the receiving circuit. A matching circuit; voltage detecting means for detecting a voltage of an electrical signal demodulated by the receiving circuit; and an impedance between the receiving antenna and the receiving circuit by controlling the matching circuit based on the voltage detected by the voltage detecting means. A smart keyless entry system comprising: a matching optimization unit that optimizes matching.
前記整合回路は、前記受信アンテナと前記受信回路の間に設けられたコイルと、一端が前記コイルと前記受信回路の間に接続されつつ他端が接地された容量可変のコンデンサとから構成され、
前記整合最適化手段は、前記コンデンサの容量を制御することを特徴とするスマートキーレスエントリシステム。 In the smart keyless entry system according to claim 1,
The matching circuit includes a coil provided between the receiving antenna and the receiving circuit, and a variable capacitance capacitor having one end connected between the coil and the receiving circuit and the other end grounded.
The smart keyless entry system, wherein the matching optimization unit controls the capacitance of the capacitor.
車両の装備品が移動したことを検出する装備品移動検出手段を有し、
前記整合最適化手段は、前記装備品移動検出手段が装備品の移動を検出したときに、前記整合回路を制御して前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合を最適化することを特徴とするスマートキーレスエントリシステム。 The smart keyless entry system according to claim 1 or 2,
Equipment movement detection means for detecting that the equipment of the vehicle has moved,
The matching optimization means controls the matching circuit to optimize impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit when the equipment movement detecting means detects movement of the equipment. Smart keyless entry system.
前記車両の装備品は、ステアリング、シート、または可動ルーフの少なくとも1つであることを特徴とするスマートキーレスエントリシステム。 In the smart keyless entry system according to any one of claims 1 to 3,
The smart keyless entry system, wherein the vehicle equipment is at least one of a steering, a seat, and a movable roof.
前記整合最適化手段が前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合を最適化するとき、前記携帯機に前記受信アンテナに対して無線信号を送信させる無線信号送信実行手段を有することを特徴とするスマートキーレスエントリシステム。 In the smart keyless entry system according to any one of claims 1 to 4,
When the matching optimization unit optimizes impedance matching between the reception antenna and the reception circuit, the matching optimization unit includes a wireless signal transmission execution unit that causes the portable device to transmit a wireless signal to the reception antenna. Smart keyless entry system.
前記整合最適化手段は、前記受信アンテナと前記受信回路とのインピーダンス整合の最適化を、車両の走行中に実行することを特徴とするスマートキーレスエントリシステム。 In the smart keyless entry system according to any one of claims 1 to 5,
The smart keyless entry system characterized in that the matching optimization means optimizes impedance matching between the receiving antenna and the receiving circuit while the vehicle is running.
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