JP2010283429A - Onboard receiver - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、携帯機から、車両の識別情報および制御情報を含む送信信号を受信し、あらかじめ登録された認証情報と識別情報とが一致する場合に、制御情報に基づいて車両を制御する車載用受信機に関する。 The present invention receives a transmission signal including vehicle identification information and control information from a portable device, and controls the vehicle based on control information when authentication information and identification information registered in advance match. Regarding the receiver.
近年、IC(Integrated Circuit)やチップ部品の小型化および高性能化により、車両制御の電子化が進んでいる。
車両の鍵の施錠および開錠に関しては、従来のメカニカルなキーによる認証確認の代わりに、車両の識別情報を記憶した携帯機からの送信信号を車載用受信機で受信し、識別情報と車載用受信機にあらかじめ登録された認証情報とを用いて認証確認を行うキーレスエントリーシステムが普及している。キーレスエントリーシステムでは、車両に搭載されたアンテナにより、車両の周辺に存在する携帯機からの送信信号を受信するので、受信特性および指向特性に優れたアンテナが必要となる。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic control of vehicles has been advanced due to miniaturization and high performance of IC (Integrated Circuit) and chip parts.
Regarding locking and unlocking of vehicle keys, instead of using conventional mechanical keys for authentication confirmation, a transmission signal from a portable device storing vehicle identification information is received by an in-vehicle receiver, and the identification information and in-vehicle information are received. A keyless entry system that performs authentication confirmation using authentication information registered in advance in a receiver has become widespread. In the keyless entry system, an antenna mounted on a vehicle receives a transmission signal from a portable device existing around the vehicle, so an antenna having excellent reception characteristics and directivity is required.
従来、受信特性および指向特性を改善するアンテナ装置として、ホイップアンテナを複数本用いるアンテナ装置やガラスアンテナを複数本用いるアンテナ装置、またはその両方を用いるアンテナ装置がある。これらのアンテナ装置は、互いの指向性を補完しあうことによって、アンテナ装置全体での指向性を低減し、受信特性の向上を図っている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as an antenna device for improving reception characteristics and directivity, there are an antenna device using a plurality of whip antennas, an antenna device using a plurality of glass antennas, or an antenna device using both. These antenna devices complement each other's directivity, thereby reducing the directivity of the entire antenna device and improving reception characteristics (see, for example, Patent Document 1).
図5は、従来のアンテナ装置が組み込まれた車両を示す斜視図である。
図5において、車両50のフロント窓ガラス51には、アンテナ導体52、53がそれぞれ独立に設けられており、フロントガラスアンテナ54が形成されている。また、車両50の後方には、リヤホイップアンテナ55が設けられている。
FIG. 5 is a perspective view showing a vehicle in which a conventional antenna device is incorporated.
In FIG. 5,
このアンテナ装置において、フロントガラスアンテナ54の各アンテナ導体52、53およびリヤホイップアンテナ55から取り出される信号のうち、利得が高い信号を択一的に選択することにより、指向性が少なく、受信特性が良好なスペースダイバーシティアンテナが構成される。
In this antenna device, by selectively selecting a signal having a high gain among the signals extracted from the
また、一般的に、携帯機からの送信信号を、車両の内部に設けられたアンテナにより受信する場合には、信号が車体を通過する際に大きな電力損失が発生し、受信特性が劣化する。そのため、車両50の外部に設けられたフロントガラスアンテナ54やリヤホイップアンテナ55で携帯機からの送信信号を受信するスペースダイバーシティアンテナは、非常に有効である。
In general, when a transmission signal from a portable device is received by an antenna provided inside the vehicle, a large power loss occurs when the signal passes through the vehicle body, and the reception characteristics deteriorate. Therefore, a space diversity antenna that receives a transmission signal from a portable device with the
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来のアンテナ装置では、ホイップアンテナが車両の外部に設けられているので、不可抗力等によってアンテナ自体が破損したり、走行時に風切り音等の異音が発生したりするという問題がある。また、ガラスアンテナは、運転者の視野を妨げないように、設置位置の自由度が制限されるという問題があった。
However, the prior art has the following problems.
In the conventional antenna device, since the whip antenna is provided outside the vehicle, there is a problem that the antenna itself is damaged due to force majeure or abnormal noise such as wind noise is generated during traveling. Further, the glass antenna has a problem that the degree of freedom of the installation position is limited so as not to disturb the driver's field of view.
そこで、上記の問題を解決するために、車両の側面に、車体とドアとの隙間を利用してスロットアンテナを形成することが、特願2009−101103号において提案されている。
しかしながら、図6に示すように、スロットアンテナ61が車両の右側に形成された場合には、携帯機62からの送信信号を受信可能な受信エリア63が、車両の右側に偏る。また、図7に示すように、スロットアンテナ64が車両の左側に形成された場合には、携帯機62からの送信信号を受信可能な受信エリア65が、車両の左側に偏る。
すなわち、スロットアンテナが形成される位置によって、携帯機からの送信信号を受信可能な受信エリアが車両の右側または左側に偏り、指向特性が劣化するという問題がある。
In order to solve the above problem, Japanese Patent Application No. 2009-101103 proposes that a slot antenna be formed on the side surface of the vehicle using a gap between the vehicle body and the door.
However, as shown in FIG. 6, when the
That is, depending on the position where the slot antenna is formed, there is a problem that the reception area capable of receiving the transmission signal from the portable device is biased to the right or left side of the vehicle, and the directivity is deteriorated.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、アンテナの破損や異音の発生、および設置位置の自由度の制限がなく、受信特性および指向特性に優れたアンテナを有する車載用受信機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. An antenna having excellent reception characteristics and directivity characteristics without any damage to the antenna, generation of abnormal noise, and freedom of installation position is provided. An object is to obtain an in-vehicle receiver having the above-described structure.
この発明に係る車載用受信機は、車両の周辺に存在する携帯機から、車両の識別情報および車両の制御情報を含む送信信号を受信し、あらかじめ登録された認証情報と識別情報とが一致する場合に、制御情報に基づいて車両を制御する車載用受信機であって、車両の側面および前後面の互いに異なる少なくとも2面に設けられ、携帯機からの送信信号をそれぞれ受信する複数のスロットアンテナと、複数のスロットアンテナの各々で受信された送信信号のうち、最も信号強度の強い信号をダウンコンバートして出力する信号処理手段と、信号処理手段からの信号を復調する復調手段と、復調手段からの信号に含まれる識別情報と、あらかじめ登録された認証情報とを比較するとともに、両者が一致する場合に、復調手段からの信号に含まれる制御情報に基づいて車両を制御する制御手段とを備えるものである。 The in-vehicle receiver according to the present invention receives a transmission signal including vehicle identification information and vehicle control information from a portable device existing around the vehicle, and the authentication information registered in advance matches the identification information. A plurality of slot antennas that are provided on at least two different sides of the vehicle and the front and rear sides of the vehicle and receive transmission signals from the portable device, respectively. A signal processing means for down-converting and outputting a signal having the strongest signal strength among transmission signals received by each of the plurality of slot antennas, a demodulation means for demodulating the signal from the signal processing means, and a demodulation means The identification information included in the signal from the signal is compared with the authentication information registered in advance, and if both match, it is included in the signal from the demodulation means In which a control means for controlling the vehicle based on the control information.
この発明に係る車載用受信機によれば、車両の側面および前後面の互いに異なる少なくとも2面に、携帯機からの送信信号をそれぞれ受信する複数のスロットアンテナが設けられている。
これにより、携帯機からの送信信号を受信可能な受信エリアを、車両を中心とした偏りのないエリアに設定することができる。
そのため、アンテナの破損や異音の発生、および設置位置の自由度の制限がなく、受信特性および指向特性に優れたアンテナを有する車載用受信機を得ることができる。
According to the vehicle-mounted receiver according to the present invention, the plurality of slot antennas that respectively receive the transmission signals from the portable device are provided on at least two different surfaces of the vehicle and the front and rear surfaces.
Thereby, the reception area which can receive the transmission signal from a portable machine can be set to the area without a bias centering on a vehicle.
Therefore, it is possible to obtain an in-vehicle receiver having an antenna having excellent reception characteristics and directivity characteristics without causing damage to the antenna, generation of abnormal noise, and restriction on the degree of freedom of the installation position.
以下、この発明の車載用受信機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
なお、以下の実施の形態では、スロットアンテナが2本設けられている場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、スロットアンテナは3本以上設けられてもよい。
Hereinafter, preferred embodiments of the in-vehicle receiver of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
In the following embodiment, a case where two slot antennas are provided will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and three or more slot antennas may be provided.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る車載用受信機を示すブロック構成図である。
図1において、この車載用受信機は、2本のスロットアンテナ1、2と、比較器3(比較手段)と、選択器4(選択手段)と、周波数変換器5(周波数変換手段)と、復調器6(復調手段)と、CPU(Central Processing Unit)7(制御手段)と、ECU(Electronic Control Unit)8(制御手段)とを備えている。
ここで、比較器3、選択器4および周波数変換器5で信号処理手段が構成されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a vehicle-mounted receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, this in-vehicle receiver includes two
Here, the
以下、この車載用受信機の機能について説明する。
スロットアンテナ1、2は、車両の側面および前後面(乗降ドアやトランクのドア等)の互いに異なる少なくとも2面に設けられている。また、スロットアンテナ1、2は、それぞれ車両の周辺に存在する携帯機から、車両の識別情報および車両の制御情報を含む送信信号を受信する。ここで、車両の識別情報とは、例えば車載用受信機と携帯機とを1対1に対応させる際に両者に登録した認証情報であり、携帯機からの送信信号が登録済みの携帯機からの信号か否かを識別するために用いられる。また、車両の制御情報とは、例えば後述する図3に記載されているように、鍵の開錠、施錠に対応した情報である。
Hereinafter, the function of this in-vehicle receiver will be described.
The
この車載用受信機のスロットアンテナ1、2が、携帯機からの送信信号を受信可能な受信エリアを図2に示す。
図2において、スロットアンテナ1、2は、それぞれ車両の右側面および左側面に設けられ、スロットアンテナ1による受信エリア21およびスロットアンテナ2による受信エリア22により、車両を中心とした偏りのない(指向性の少ない)受信エリアが設定されている。この図2では、携帯機23からの送信信号は、スロットアンテナ1で受信される。
FIG. 2 shows a reception area in which the
In FIG. 2,
比較器3は、スロットアンテナ1、2の各々で受信された送信信号の信号強度を比較し、信号強度に応じた切り替え信号を出力する。
具体的には、まず、比較器3は、例えばダイオード検波等で無線信号を信号電力の強度に変換する手段により、各受信信号を強度信号に変換する。続いて、比較器3は、スロットアンテナ1、2での各受信信号に対応する強度信号を比較し、切り替え信号を出力する。
The
Specifically, first, the
ここで、比較器3は、例えばスロットアンテナ1で受信された送信信号の信号強度が、スロットアンテナ2で受信された送信信号の信号強度よりも強い場合に、切り替え信号を「H」で出力する。また、比較器3は、スロットアンテナ2で受信された送信信号の信号強度が、スロットアンテナ1で受信された送信信号の信号強度よりも強い場合に、切り替え信号を「L」で出力する。
Here, for example, when the signal strength of the transmission signal received by the slot antenna 1 is stronger than the signal strength of the transmission signal received by the
選択器4は、第1スイッチ41(第1SW)および第2スイッチ42(第2SW)を有しており、比較器3からの切り替え信号に基づいて、スロットアンテナ1、2の各々で受信された送信信号のうち、最も信号強度の強い信号を出力する。
具体的には、第1スイッチ41および第2スイッチ42は、切り替え信号が「H」の場合に、それぞれON状態およびOFF状態となり、切り替え信号が「L」の場合に、それぞれOFF状態およびON状態となる。
The
Specifically, the
すなわち、スロットアンテナ1で受信された送信信号の信号強度が、スロットアンテナ2で受信された送信信号の信号強度よりも強い場合に、スロットアンテナ1で受信された送信信号が選択器4から出力される。また、スロットアンテナ2で受信された送信信号の信号強度が、スロットアンテナ1で受信された送信信号の信号強度よりも強い場合に、スロットアンテナ2で受信された送信信号が選択器4から出力される。
That is, when the signal strength of the transmission signal received by the slot antenna 1 is stronger than the signal strength of the transmission signal received by the
周波数変換器5は、選択器4から出力された信号を、例えば中間周波数帯やベースバンド周波数帯にダウンコンバートして出力する。
復調器6は、あらかじめ決められた携帯機での変調方式(振幅変調方式、周波数変調方式、位相変調方式等)に応じた方式により、周波数変換器5からの信号を情報復調し、復調データ信号を出力する。なお、携帯機側において情報変調を行った後に、スペクトル拡散変調を用いた2次変調を行う場合には、情報復調の前にスペクトル逆拡散(拡散復調)を行えばよい。
The
The
CPU7およびECU8は、復調器6からの復調データ信号に含まれる識別情報と、あらかじめ登録された認証情報とを比較するとともに、両者が一致する場合に、復調器6からの復調データ信号に含まれる制御情報に基づいて、車両を制御する。
The
具体的には、まず、CPU7は、復調器6からの復調データ信号と、あらかじめ記憶されている記憶データ系列とを比較する。続いて、CPU7は、復調データ信号と一致する記憶データ系列が存在する場合に、その記憶データ系列に対応する車両制御信号を出力する。
Specifically, first, the
ここで、CPU7は、復調データ信号が、例えば図3に示された第1データ系列と一致する場合に、車両制御信号を「HH」で出力する。また、CPU7は、復調データ信号が、第2データ系列、第3データ系列および第4データ系列の各々と一致する場合に、それぞれ車両制御信号を「HL」、「LH」および「LL」で出力する。なお、携帯機側において、情報変調を行う前に符号化を行う場合には、比較判定の前に復号化を行えばよい。
Here, the
また、ECU8は、CPU7からの車両制御信号に基づいて、車両を制御する。ECU8は、例えば図3に示されるように、車両制御信号が「HH」の場合に、車両の鍵を開錠する。また、ECU8は、車両制御信号が「HL」の場合に、車両の鍵を施錠する。また、ECU8は、車両制御信号が「LH」の場合に、車両の窓ガラスをオープンする。また、ECU8は、車両制御信号が「LL」の場合に、車両の窓ガラスをクローズする。
The
以上のように、実施の形態1によれば、車両の側面および前後面の互いに異なる少なくとも2面に、携帯機からの送信信号をそれぞれ受信する複数のスロットアンテナが設けられている。
これにより、携帯機からの送信信号を受信可能な受信エリアを、車両を中心とした偏りのないエリアに設定することができる。
そのため、アンテナの破損や異音の発生、および設置位置の自由度の制限がなく、受信特性および指向特性に優れたアンテナを有する車載用受信機を得ることができる。
また、復調手段が、スペクトル逆拡散機能を有するので、携帯機においてスペクトル拡散変調を行うキーレスエントリーシステムに適用することができる。
As described above, according to the first embodiment, the plurality of slot antennas that respectively receive the transmission signals from the portable device are provided on at least two different surfaces of the vehicle and the front and rear surfaces.
Thereby, the reception area which can receive the transmission signal from a portable machine can be set to the area without a bias centering on a vehicle.
Therefore, it is possible to obtain an in-vehicle receiver having an antenna having excellent reception characteristics and directivity characteristics without causing damage to the antenna, generation of abnormal noise, and restriction on the degree of freedom of the installation position.
Further, since the demodulation means has a spectrum despreading function, it can be applied to a keyless entry system that performs spread spectrum modulation in a portable device.
実施の形態2.
上記実施の形態1では、周波数変換器5によるダウンコンバート前に、スロットアンテナ1、2の各々で受信された送信信号の信号強度を比較している。しかしながら、これに限定されず、スロットアンテナ1、2の各々で受信された送信信号をダウンコンバートした後に、信号強度を比較してもよい。
以下、スロットアンテナ1、2の各々で受信された送信信号をダウンコンバートした後に、信号強度を比較する処理について説明する。
In the first embodiment, the signal strength of the transmission signal received by each of the
Hereinafter, processing for comparing signal strengths after down-converting transmission signals received by the
図4は、この発明の実施の形態2に係る車載用受信機を示すブロック構成図である。
図4において、この車載用受信機は、2本のスロットアンテナ1、2と、周波数変換器11、12(周波数変換手段)と、比較器3(比較手段)と、選択器4(選択手段)と、復調器6(復調手段)と、CPU(Central Processing Unit)7(制御手段)と、ECU(Electronic Control Unit)8(制御手段)とを備えている。
ここで、周波数変換器11、12、比較器3および選択器4で信号処理手段が構成されている。
FIG. 4 is a block diagram showing an in-vehicle receiver according to
In FIG. 4, this in-vehicle receiver includes two
Here, the
以下、この車載用受信機の機能について説明する。なお、信号処理手段(周波数変換器11、12、比較器3および選択器4)以外の機能については、上述した実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
周波数変換器11、12は、スロットアンテナ1、2の各々で受信された送信信号を、それぞれ例えば中間周波数帯やベースバンド周波数帯にダウンコンバートして出力する。
Hereinafter, the function of this in-vehicle receiver will be described. Since functions other than the signal processing means (
The
比較器3は、周波数変換器11、12の各々からの信号の信号強度を比較し、信号強度に応じた切り替え信号を出力する。
具体的には、まず、比較器3は、例えばダイオード検波等で無線信号を信号電力の強度に変換する手段により、周波数変換器11、12からの各信号を強度信号に変換する。続いて、比較器3は、周波数変換器11、12からの各信号に対応する強度信号を比較し、切り替え信号を出力する。
The
Specifically, first, the
ここで、比較器3は、例えば周波数変換器11からの信号の信号強度が、周波数変換器12からの信号の信号強度よりも強い場合に、切り替え信号を「H」で出力する。また、比較器3は、周波数変換器12からの信号の信号強度が、周波数変換器11からの信号の信号強度よりも強い場合に、切り替え信号を「H」で出力する。
Here, for example, when the signal strength of the signal from the
選択器4は、第1スイッチ41(第1SW)および第2スイッチ42(第2SW)を有しており、比較器3からの切り替え信号に基づいて、周波数変換器11、12の各々からの信号のうち、最も信号強度の強い信号を出力する。
具体的には、第1スイッチ41および第2スイッチ42は、切り替え信号が「H」の場合に、それぞれON状態およびOFF状態となり、切り替え信号が「L」の場合に、それぞれOFF状態およびON状態となる。
The
Specifically, the
すなわち、周波数変換器11からの信号の信号強度が、周波数変換器12からの信号の信号強度よりも強い場合に、スロットアンテナ1で受信されて周波数変換器11でダウンコンバートされた信号が、選択器4から出力される。また、周波数変換器12からの信号の信号強度が、周波数変換器11からの信号の信号強度よりも強い場合に、スロットアンテナ2で受信されて周波数変換器12でダウンコンバートされた信号が、選択器4から出力される。
That is, when the signal strength of the signal from the
以上のように、実施の形態2によれば、複数のスロットアンテナの各々で受信された送信信号を、周波数変換手段でそれぞれダウンコンバートした後に、比較手段により信号強度を比較している。
これにより、送信信号として用いられるUHF(Ultra High Frequency)帯の信号に重畳したノイズの影響を除去した信号で、信号強度を比較することができる。
そのため、上記実施の形態1と同様の効果に加えて、比較手段でよりよい比較結果を得ることができる。
As described above, according to the second embodiment, the signal strength is compared by the comparison unit after the transmission signals received by each of the plurality of slot antennas are down-converted by the frequency conversion unit.
Thereby, the signal strength can be compared with a signal from which the influence of noise superimposed on the signal in the UHF (Ultra High Frequency) band used as the transmission signal is removed.
Therefore, in addition to the same effects as those of the first embodiment, a better comparison result can be obtained by the comparison means.
1、2 スロットアンテナ、3 比較器(比較手段)、4 選択器(選択手段)、5 周波数変換器(周波数変換手段)、6 復調器(復調手段)、7 CPU(制御手段)、8 ECU(制御手段)、11、12 周波数変換器(周波数変換手段)。 1, 2 slot antenna, 3 comparator (comparison means), 4 selector (selection means), 5 frequency converter (frequency conversion means), 6 demodulator (demodulation means), 7 CPU (control means), 8 ECU ( Control means), 11, 12 Frequency converter (frequency conversion means).
Claims (4)
前記車両の側面および前後面の互いに異なる少なくとも2面に設けられ、前記携帯機からの前記送信信号をそれぞれ受信する複数のスロットアンテナと、
前記複数のスロットアンテナの各々で受信された前記送信信号のうち、最も信号強度の強い信号をダウンコンバートして出力する信号処理手段と、
前記信号処理手段からの信号を復調する復調手段と、
前記復調手段からの信号に含まれる前記識別情報と、あらかじめ登録された前記認証情報とを比較するとともに、両者が一致する場合に、前記復調手段からの信号に含まれる前記制御情報に基づいて前記車両を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車載用受信機。 When a transmission signal including the vehicle identification information and the vehicle control information is received from a portable device existing around the vehicle, and the authentication information registered in advance matches the identification information, the control information An in-vehicle receiver for controlling the vehicle based on:
A plurality of slot antennas provided on at least two different surfaces of the vehicle side and front and rear surfaces, respectively, for receiving the transmission signals from the portable device;
Signal processing means for down-converting and outputting a signal having the strongest signal strength among the transmission signals received by each of the plurality of slot antennas;
Demodulation means for demodulating the signal from the signal processing means;
The identification information included in the signal from the demodulating means is compared with the authentication information registered in advance, and when both match, based on the control information included in the signal from the demodulating means Control means for controlling the vehicle;
A vehicle-mounted receiver comprising:
前記複数のスロットアンテナの各々で受信された前記送信信号の信号強度を比較し、信号強度に応じた切り替え信号を出力する比較手段と、
前記切り替え信号に基づいて、前記複数のスロットアンテナの各々で受信された前記送信信号のうち、最も信号強度の強い信号を選択して出力する選択手段と、
前記選択手段からの信号をダウンコンバートして出力する周波数変換手段と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車載用受信機。 The signal processing means includes
Comparing means for comparing the signal strength of the transmission signal received by each of the plurality of slot antennas and outputting a switching signal according to the signal strength;
Selection means for selecting and outputting a signal having the strongest signal strength among the transmission signals received by each of the plurality of slot antennas based on the switching signal;
A frequency conversion means for down-converting and outputting the signal from the selection means;
The in-vehicle receiver according to claim 1, comprising:
前記複数のスロットアンテナの各々で受信された前記送信信号を、それぞれダウンコンバートして出力する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段からの信号の信号強度を比較し、信号強度に応じた切り替え信号を出力する比較手段と、
前記切り替え信号に基づいて、前記周波数変換手段からの信号のうち、最も信号強度の強い信号を選択して出力する選択手段と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の車載用受信機。 The signal processing means includes
Frequency conversion means for down-converting and outputting the transmission signals received by each of the plurality of slot antennas;
Comparing means for comparing the signal strength of the signal from the frequency converting means and outputting a switching signal according to the signal strength;
A selection unit that selects and outputs a signal having the strongest signal strength among the signals from the frequency conversion unit based on the switching signal;
The in-vehicle receiver according to claim 1, comprising:
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