JP2009107530A

JP2009107530A - 車載受信装置

Info

Publication number: JP2009107530A
Application number: JP2007283425A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yamamoto; 博明山本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】キーレスエントリシステムとタイヤ圧監視装置の車載側受信器を共用することにより、装置の小形化、簡素化と製造コストを低減する。
【解決手段】第１の周波数ｆ_Ａの電波で第１の信号を不定期に送信する第１の送信器（キーレスエントリシステムの携帯機２０）及び第１の周波数ｆ_Ａとは異なる第２の周波数ｆ_Ｂの電波で定期的に第２の信号を送信する第２の送信器（タイヤ圧送信器１０）とから送信される複数の送信信号（即ち、第１の信号及び第２の信号）を受信する車載受信装置において、第１の信号の周波数帯及び第２の信号の周波数帯は、互いに重複しないで近接して設定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、異なる複数の周波数の無線信号を車両に搭載された１つの受信器で受信し、復調を可能とする車載受信装置に関するものである。

運転者に所持される携帯機と車両側に設けられた作動制御手段との通信が確立したことを条件として自動車（車両）のドアの施錠／解錠を行う「キーレスエントリシステム」に代表される車載機器遠隔制御装置が知られている。
一方、例えば、特開２００４−２４３８８３号公報（特許文献１）に示されているように、『前後輪のそれぞれにタイヤ圧送信器を内蔵し、定期的にタイヤ圧情報を無線送信して監視する』ようにしているタイヤ内圧警報装置（タイヤ圧監視装置）がある。

キーレスエントリシステムあるいはタイヤ内圧警報装置（タイヤ圧監視装置）のいずれも、無線で使用している周波数は、ＵＨＦ帯のいわゆるＩＳＭ（INDUSTRIAL SCIENTIFIC MEDICAL）周波数帯である。
そこで、特開２００６−２１３２８９号公報（特許文献２）に示されている車載受信機あるいは特開２００７−０２８２７６号公報（特許文献２）に示されている車両用受信機システムでは、車両側装備の容積を効率化するとともに製造コストを低減することを目的として、車載側受信装置を１台で共用化することが提案されている。
特開２００４−２４３８８３号公報特開２００６−２１３２８９号公報特開２００７−０２８２７６号公報

特許文献２では、エンジン停止／作動状態によって共用アンテナ部で受信する信号の周波数を判断し、携帯機と送受信機からの信号を変調方式が対応する方の復調部で復調する構成として、受信機の共用化を実現している。
特許文献２では、タイヤ圧送信器は、「エンジン停止時には送信しない。また、エンジン作動時はキーレスの携帯機からは送信しない。」という前提条件で、復調回路をエンジン停止情報で切換えている。
しかしながら、特許文献１にあるように、タイヤ圧送信器は、「エンジンキーがロック位置（エンジン停止）の駐車状態でもタイヤ圧情報を定期的に送信する」という使われ方がある。
従って、エンジン停止情報で、キーレス用復調回路とタイヤ圧監視用復調回路を切換えて使用する方法は、市場での使われ方に対応できるものではない。

特許文献３では、エンジンキーがロック位置（エンジン停止）の駐車状態においても、送信要求するトリガ機のタイミングから予測し受信側の局部発振器を切換えて、タイヤ圧送信器からの送信を受信できるように構成されている。
しかしながら、特許文献２の方式のように、トリガ機がなく、タイヤ圧送信器内のタイマによる定期送信をするタイプのものには、特許文献３の構成を適用できないという短所がある。
また、駐車状態（エンジン停止状態）では、車両の電池の消費電力は、できる限り低電力にしなければならないという課題がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、車両エンジンの全ての状態（停止状態及び作動状態）において、第１の送信器から電波で不定期に送信される第１の信号及び第２の送信器から電波で定期的に送信される第２の信号を１つの受信器で受信して復調することができる車載受信装置を提供することを目的とする。

この発明に係る車載受信装置は、第１の周波数の電波で第１の信号を不定期に送信する第１の送信器及び前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の電波で定期的に第２の信号を送信する第２の送信器から送信される複数の送信信号を受信する車載受信装置であって、前記第１の送信器及び前記第２の送信器から送信される前記第１の信号及び第２の信号を受信するアンテナと、前記アンテナが受信する前記第１の信号及び前記第２の信号の周波数をそれぞれ所定の周波数帯域に帯域制限するバイパスフィルタと、前記バイパスフィルタから出力する前記第１の信号及び第２の信号をそれぞれ中間周波数の信号にダウンコンバートするダウンコンバート手段と、ダウンコンバートされた中間周波数の信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器で変換された前記第１の信号を復調する第１復調部と、前記Ａ／Ｄ変換器で変換された前記第２の信号を復調する第２復調部と、前記第１復調部及び前記第２復調部を制御する制御部を備え、前記第１の信号の周波数帯及び第２の信号の周波数帯は、互いに重複しないで近接して設定されているものである。

この発明によれば、エンジンの全ての状態（停止状態及び作動状態）において、第１の送信器から電波で不定期に送信される第１の信号及び第２の送信器から電波で定期的に送信される第２の信号を車両に搭載された１つの受信機で受信して復調することができるので、車載受信装置の小形化及び製造コストの低減を図ることができる。

以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による車載受信装置を車両（自動車）に適用した場合の全体構成を概念的に示した図である。
図１に示すように、本実施の形態による車載受信装置（即ち、受信器３０）は、ユーザに所持されるキーレスエントリシステムの携帯機２０から不定期に送信される第１の信号及びタイヤ圧監視装置における各車輪１〜４に内蔵されたタイヤ圧送信器１０から定期的に送信される第２の信号を受信するものである。

図２は、タイヤ圧送信器１０の構成を示すブロック図である。
タイヤ圧送信器１０は、図示していない内蔵電池を電源として動作している。
タイヤ圧送信器１０の制御部１４は加速度センサ１２の値から車輪速（即ち、車速）を算出し、設定した車速（例えば、４ｋｍ／ｈ）以上では、１０秒〜数分の間隔でタイヤ圧センサ１１から得られた情報（即ち、タイヤ圧情報）を送信部１５から送信する。
節電のためタイヤ圧送信器１０の制御部１４は間欠動作しており、制御部１４が休止中はタイマ１３のみ動作している。
タイマ１３は、制御部１４が休止前に設定した次回起動時刻に制御部１４を再起動させる信号を制御部１４に送る。
設定車速以下の状態が所定時間以上連続した場合は、節電のため、前記間欠動作（送信）の間隔を長く、例えば、数１０分から１時間にする。

図３は、携帯機２０の構成を示すブロック図である。
携帯機２０は、図示していない内蔵電池を電源として動作している。
携帯機２０の制御部２２は、ユーザによって操作される操作スイッチ２１の信号を検出し、操作スイッチ２１で設定された動作（施錠または解錠）を指令する信号を送信部２３より送信する。
節電のため、送信が終わると制御部２２は次に操作スイッチ信号が入力されるまで休止状態となる。

図４は、本実施の形態による車載受信装置の主要部である受信器３０の構成を示すブロック図であり、復調された信号を受けて作動するキーレスエントリシステム（携帯機２０、受信器３０、ドア施解錠ＥＣＵ５０、ドア施解錠装置５１などで構成）及びタイヤ圧監視装置（タイヤ圧送信器１０、受信機３０、タイヤ圧ＥＣＵ５５、表示装置５６などで構成）との関係を示している。
受信器３０は、図示していない車両電池を電源として動作している。
エンジンが動作中は、車両電池はエンジンに連動した発電機からの電力によって充電されているので、受信器３０は常時動作状態（即ち、受信・復調出力できる状態）にある。

エンジンキーがロック位置（エンジンが停止中）では、車両電池の消費電力低減のため、受信器３０は間欠動作状態になる。
携帯機２０から不定期に送信される信号を受信するため、通常１００〜５００ｍｓ間隔でドア施解錠ＥＣＵ（ドア施解錠制御ユニット）５０は起動して、受信器３０を受信状態（例えば、受信機３０の電源がＯＮ状態）にするため制御部４０に起動信号を送り、受信がない場合または受信が終了した場合は、制御部４０に休止信号を送り、受信器３０を非作動状態（例えば、受信機３０の電源がＯＦＦ状態）にした後に、ドア施解錠ＥＣＵ５０自身を休止状態にするという間欠動作を実行する。

エンジンキーがロック位置（エンジンが停止中）では、通常、車両は停車中であるから、タイヤ圧送信器１０からの信号は、携帯機２０からの受信のための間欠動作の間隔に比べ非常に長い間隔で定期的に送信される。
ドア施解錠ＥＣＵ５０は、車両が停車中に定期的に送信されるタイヤ圧送信器１０からの信号を受信するために、前記間欠動作に加えて、定期的起動も実行する。
この定期起動をして受信する方法の詳細は、例えば、特許文献１に記載されているので省略する。
受信器３０は、車両停車中のこの定期起動で、タイヤ圧送信器１０からの信号を受信した場合、復調信号をタイヤ圧監視ＥＣＵ（タイヤ圧監視制御ユニット）５５にタイヤ圧情報を送信する。
休止中のタイヤ圧監視ＥＣＵ５５は、このタイヤ圧情報の受信で起動し、所定の処理を実施後、休止状態に戻る。

受信器３０は、受信アンテナ３１、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２、増幅器３３、ミキサ３４、局部発振器３５、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３６、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）３７、第1復調部３８、第2復調部３９、制御部４０から構成されている。
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２は、アンテナ３１が受信した周波数のうち所定の帯域のみを抽出する帯域制限を行う。増幅器３３は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２を通過した信号を増幅して、ミキサ３４に出力する。

ミキサ３４、局部発信器３５およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）３６は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２によって帯域制限された周波数帯を信号処理し易い低い周波数（中間周波数）に変換するものである。
注、図４おいて、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）の符号“３６”が欠落していますので
図４は修正します。
まず、ミキサ３４では、前記帯域制限周波数±局部発振器３５の周波数を生成する。
次に、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３６は、ミキサ３４で生成した周波数の内の低い方のみを通過させて中間周波数を生成する。
即ち、ミキサ３４、局部発振器３５及びローパスフィルタ３６は、アンテナ３１が受信した信号の周波数を中間周波数に変換するダウンコンバート手段７０を構成している。

アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）３７は、前記ダウンコンバート手段７０から出力される中間周波数をデジタル処理するために、ダウンコンバート手段７０から出力される信号をデジタル信号に変換するものであって、例えば、デジタル２値変換器としてコンパレータが使用される。勿論、デジタル多値変換器であっても良い。
第1復調部３８は、携帯機２０からの信号のデジタル化された信号（アナログ／デジタル変換器の出力）をデジタル処理で復調し、復調信号を出力する。
ＡＳＫ（amplitudeshift keying）、ＦＳＫ（frequencyshift keying）、ＰＳＫ（phaseshift keying）などのいずれかの変調方式に対応したデジタル復調処理としている。
第２復調部３９は、タイヤ圧送信器１０からの信号のデジタル化された信号（アナログ／デジタル変換器の出力）をデジタル処理で復調し、復調信号を出力する。
ＡＳＫ、ＦＳＫ、ＰＳＫなどのいずれかの変調方式に対応したデジタル復調処理としている。

制御部４０は、キーレスエントリシステムのドア施解錠ＥＣＵ５０からの制御信号によって受信器３０の第２復調部３９以外の動作状態（動作／非動作）と、タイヤ圧送信器１０の定期送信に同期したときのみ第２復調部３９を動作状態とする制御を行う。
例えば、制御部４０は、キーレスエントリシステム受信のために（即ち、携帯機２０からの信号を受信のために）、１５０ｍｓ周期で第２復調部３９以外の電源を１０ｍｓ間入れ、タイヤ圧監視のために９００ｍｓ（１５０ｍｓ×６）周期毎に第２復調部３９を含む全部分に１００ｍｓ間電源を入れ、制御を行う。
なお、１５０ｍｓ毎の信号（起動信号）は、ドア施解錠ＥＣＵ５０から受け取る。

本実施の形態においては、バンドパスフィルタ３２からアナログ／デジタル変換器３７までは、アンテナ３１がタイヤ圧送信器１０から送信される信号と携帯機２０から送信される信号を重複した状態で受信した場合でも、受信器３０は両方の信号を同時に処理できることを特徴としている。
後述するように、タイヤ圧送信器１０からの送信信号の周波数と携帯機２０からの送信信号の周波数は異なる周波数帯に配置されているので、第1復調部３８と第２復調部３９の入り口で対象周波数帯を選択するＢＰＦ処理をする。
なお、４つのタイヤ圧送信器１０の送信周波数は、通常同じ周波数であり、衝突しないようにランダム間隔で送信する。

次に、定期的に送信するタイヤ圧送信器１０と非定期で送信する携帯機２０で使用する周波数の割り当て方法について、図５に基づいて説明する。
デジタル復調処理のためのクロックは、処理対象の信号周波数に比例して速くする必要があり、消費電力はクロックの速さに比例する。
エンジン停止状態では、車両電池を電源とする受信器３０の節電を考えると、短い間隔で起動・動作する第１復調部３８の消費電力を少なくする必要がある。
従って、図５に示すように、第１復調部３８での信号周波数帯域Ａを低く設定する。
一方、比較して起動・動作の頻度の少ない第２復調部３９での処理対象の信号周波数帯域Ｂは、信号周波数帯域Ａと重ならないで近接する高い周波数に設定する。

図５に示すように、タイヤ圧送信器１０の送信周波数帯６０の中心周波数をｆ_Ｂ、携帯機２０の送信周波数帯６１の中心周波数をｆ_Ａ、局部発振器３５の局部発振周波数６２の周波数をｆ_Ｌ０とすると、処理対象の信号周波数帯Ａ６４の中心周波数ｆ₁と信号周波数帯Ｂ６３の中心周波数ｆ₂は、下記の式（１）で示される。
ｆ_１＝ｆ_Ａ−ｆ_Ｌ０，ｆ_２＝ｆ_Ｂ−ｆ_Ｌ０・・・式（１）

以上では、第１の送信器（携帯機２０）から送信される第１の信号の周波数帯が第２の送信器（タイヤ圧送信器１０）から送信される第２の信号の周波数帯よりも低く設定した場合について説明したが、第１の送信器から送信される第１の信号の周波数帯が第２の送信器から送信される第２の信号の周波数帯よりも高くて設定してもよい。
第１の送信器から送信される第１の信号の周波数帯と第２の送信器から送信される第２の信号の周波数帯が、互いに重複せずに近接しておればよい。

以上説明したように、本実施の形態による車載受信装置は、第１の周波数ｆ_Ａの電波で第１の信号を不定期に送信する第１の送信器（携帯機２０）及び前記第１の周波数とは異なる第２の周波数ｆ_Ｂの電波で定期的に第２の信号を送信する第２の送信器（タイヤ圧送信器１０）から送信される複数の送信信号を受信する車載受信装置であって、第１の送信器（携帯機２０）及び第２の送信器（タイヤ圧送信器１０）から送信される第１の信号及び第２の信号を受信するアンテナ３１と、アンテナ３１が受信する第１の信号及び第２の信号の周波数をそれぞれ所定の周波数帯域に帯域制限するバイパスフィルタ３２と、バイパスフィルタ３２から出力する第１の信号及び第２の信号をそれぞれ中間周波数の信号にダウンコンバートするダウンコンバート手段と、ダウンコンバートされた中間周波数の信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３７と、Ａ／Ｄ変換器３７で変換された第１の信号を復調する第１復調部３８と、Ａ／Ｄ変換器３７で変換された第２の信号を復調する第２復調部３９と、第１復調部３８及び第２復調部３９を制御する制御部４０を備え、第１の信号の周波数帯及び第２の信号の周波数帯は、互いに重複しないで近接して設定されている。
従って、本実施の形態によれば、エンジンの全ての状態（停止状態及び作動状態）において、第１の送信器（携帯機２０）から電波で不定期に送信される第１の信号及び第２の送信器タイヤ圧送信器１０）から電波で定期的に送信される第２の信号を１つの受信器で受信して復調することが可能であるので、車載受信装置の小形化及び製造コストの低減を図れる。

この発明は、複数の送信器からそれぞれ送信される複数の信号を１つの受信器で受信して復調することのできる車載受信装置の実現に有用である。

本発明による車載受信装置を適用した車両の全体構成を示す図である。タイヤ圧送信器の構成例を示すブロック図である。携帯機の構成例を示すブロック図である。本発明による車載受信装の構成を示すブロック図である。本発明における使用周波数割り当ての例を説明するための図である。

符号の説明

１〜４車輪（タイヤ）１０タイヤ圧送信器（第２の送信器）
２０携帯機（第１の送信器）３０受信器
３１アンテナ３２ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
３３増幅器３４ミキサ
３５局部発振器３６ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
３７Ａ／Ｄ変換器３８第１復調部
３９第２復調部４０制御部
５０ドア施解錠ＥＣＵ５１ドア施解錠装置
５５タイヤ圧監視ＥＣＵ５６表示装置
７０ダウンコンバート手段

Claims

第１の周波数の電波で第１の信号を不定期に送信する第１の送信器及び前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の電波で定期的に第２の信号を送信する第２の送信器から送信される複数の送信信号を受信する車載受信装置であって、
前記第１の送信器及び前記第２の送信器から送信される前記第１の信号及び第２の信号を受信するアンテナと、前記アンテナが受信する前記第１の信号及び前記第２の信号の周波数をそれぞれ所定の周波数帯域に帯域制限するバイパスフィルタと、前記バイパスフィルタから出力する前記第１の信号及び第２の信号をそれぞれ中間周波数の信号にダウンコンバートするダウンコンバート手段と、ダウンコンバートされた中間周波数の信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器で変換された前記第１の信号を復調する第１復調部と、前記Ａ／Ｄ変換器で変換された前記第２の信号を復調する第２復調部と、前記第１復調部及び前記第２復調部を制御する制御部を備え、
前記第１の信号の周波数帯及び前記第２の信号の周波数帯は、互いに重複しないで近接して設定されていることを特徴とする車載受信装置。
前記第１の送信器はキーレスエントリシステムの携帯機であり、前記第２の送信器はタイヤ圧送信器であることを特徴とする請求項１に記載の車載受信装置。