JP2016015700A - 車両用通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】携帯機から送信される信号を用いる場合であっても、車載機が受信可能な中心周波数を正確に調整することができる車両用通信システムを提供する。【解決手段】車両用通信システムは、車両に設けられたＬＦ送信アンテナ３から信号を送信する車載機１と、携帯機（２）とを備え、スマートエントリー（登録商標）を構成する。車載機１の車載送信部１２は、スタートスイッチ５１が操作された場合、所定信号を送信する。携帯機（２）は、前記所定信号を受信した場合、複数回、所定強度の信号を送信する。信号強度測定部は、車載受信部１３の中心周波数を変更させながら、車載受信部１３が受信する各信号の受信信号強度を測定する。車載機１は、車載受信部１３の中心周波数を受信信号強度が所定強度以上となる周波数に変更する。【選択図】図２

Description

本発明は、キーレスエントリシステム、スマートエントリー（登録商標）システム、スマートスタートシステム等の車両用通信システムに関する。

メカニカルキーを用いずに車両ドアの施錠及び解錠を行う車両用通信システムが実用化されている。具体的には、使用者が所持する携帯機を用いた無線遠隔操作により車両ドアの施錠又は解錠を行うキーレスエントリシステム、携帯機を所持した使用者が車両に近づき、又はドアハンドルを握るだけで車両ドアの解錠を行うスマートエントリーシステム等が実用化されている。スマートエントリーシステムは、使用者が所持する携帯機、使用者がドアハンドルを握ったことを検出する接触センサ、ドアハンドルが握られた際に携帯機の位置を検出し、車両ドアの施錠又は解錠処理を実行する車載機によって構成される。車両ドアの施錠又は解錠処理を行う際、車載機は携帯機の位置を確認する。例えば、車載機は、車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信し、各アンテナから送信された信号の受信信号強度を携帯機が測定し、携帯機は測定した受信信号強度の情報を車載機へ送信する。車載機は、携帯機から送信される信号を受信するための受信アンテナ及び受信回路を備える。車載機は、携帯機から送信された受信信号強度の情報を受信アンテナにて受信し、受信した情報に基づいて、携帯機の位置判定を行う。
また、スマートエントリーシステムにおいて、メカニカルキーを用いずに車両のエンジン始動を行う車両用通信システムも実用化されている。具体的には、携帯機を所持した使用者がエンジンスタートボタンを押すだけでエンジンの始動を行うスマートスタートシステムが実用化されている。車載機は携帯機を認証し、携帯機が車内にあることを確認した後、エンジンの始動を行う。

一方、携帯機から送信される信号の受信信号強度が最大となるように、車載機の受信アンテナ及び受信回路のアンテナ整合を行う機能を有する車両用通信システムが開示されている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、携帯機から送信される無線信号では無く、車両に搭載されたＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）システムから送信される無線信号を用いて、アンテナ整合を行う。具体的には、受信アンテナに接続された可変コンデンサの容量を変更することによって、受信アンテナと、受信回路とのインピーダンスを整合させ、受信信号強度が最大となるように調整が行われている。ＴＰＭＳと、車載機との位置関係は固定されているため、車載機は一定強度の無線信号を用いて、アンテナ整合の調整を行うことができる。

特開２０１３−２１９６８１号公報

ところで、特許文献１に係る車両用通信システムにおいては、ＴＰＭＳ及び携帯機から送信される信号の周波数誤差が小さいことが前提となっており、ＴＰＭＳ及び携帯機から送信される信号の周波数誤差が大きい場合、車載機は該信号を所定の受信感度で受信できないという問題があった。
例えば、携帯機の製造コストを削減した場合、携帯機から送信される信号の周波数の製造ばらつきが大きくなる。携帯機から送信される信号の周波数誤差が大きい場合、車載機は携帯機の信号を受信できなくなる虞がある。また、携帯機から送信される信号の受信精度を向上させるために、車載機の受信周波数帯域を狭く設定した場合、同様にして車載機は携帯機の信号を受信できなくなる虞がある。更に、携帯機から送信される信号の周波数誤差が大きい場合、ＴＰＭＳから送信される信号に対する車載機側の受信信号強度が最大になっても、携帯機から送信される信号に対する受信信号強度が最大にならない虞がある。

また、特許文献１に係る車両用通信システムにおいては、車載機のアンテナ整合を行うためにＴＰＭＳシステムが必要であるという問題がある。

一方携帯機から送信される信号を用いて、車載機の受信周波数帯域を変更することも考えられるが、一般的に車載機に対する携帯機の位置は変化する虞がある。受信周波数帯域の調整中に携帯機の位置が変化した場合、車載機に到達する信号の強度が変化し、受信周波数帯域の調整に失敗する虞がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は携帯機から送信される信号を用いる場合であっても、車載機が受信可能な中心周波数を正確に調整することができる車両用通信システムを提供することにある。

本発明に係る車両用通信システムは、車両に設けられたアンテナから信号を送信する車載機と、該車載機から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機とを備え、前記車載機は該携帯機から送信された応答信号を受信した場合、該応答信号に基づいて所定処理を実行する車両用通信システムであって、前記車載機は、車室内に設けられた操作部の操作を検出する検出部と、該検出部が前記操作部の操作を検出した場合、所定信号を送信する車載送信部とを備え、前記携帯機は、前記車載機から送信された前記所定信号を受信する携帯受信部と、該携帯受信部が前記所定信号を受信した場合、複数回、所定強度の信号を送信する携帯送信部とを備え、前記車載機は、前記携帯送信部から送信された前記所定強度の信号を受信する車載受信部と、該車載受信部が受信可能な中心周波数を変更する中心周波数変更部と、該中心周波数変更部によって中心周波数を変更させて、前記車載受信部が受信する各信号の受信信号強度を測定する信号強度測定部と、該信号強度測定部が測定した受信信号強度が所定強度以上となる中心周波数を特定する特定部とを備え、前記中心周波数変更部は、前記特定部が特定した中心周波数に変更する。

本発明によれば、車室内に設けられた操作部の操作が検出された場合、車載送信部は所定信号を携帯機へ送信し、該所定信号を受信した携帯機は所定強度の信号を複数回送信する。車室内にある操作部が操作された場合、携帯機を携帯している使用者は車両内に着座していると推定され、車載機と、携帯機との位置関係が変動する虞が無い状態にあると考えられる。従って、操作部の操作時中に携帯機から送信され、車載機に到達する複数の信号の強度は一定である。
携帯機から送信される所定強度の信号は複数であり、各信号を車載受信部が受信する際、中心周波数変更部は車載受信部が受信可能な中心周波数を変更させる。車載受信部は、中心周波数を変更しながら携帯機から送信される信号を受信する。そして、信号強度測定部は、該車載受信部が受信した各信号の受信信号強度を測定する。特定部は、受信信号強度の測定結果から、受信信号強度が所定強度以上になる中心周波数を特定する。中心周波数変更部は、中心周波数を、該特定部によって特定された中心周波数に変更する。変更後の中心周波数は、携帯機から送信される信号の周波数に適合しているため、車載機は携帯機から送信される信号を、所望の受信感度で受信することが可能である。
なお、車載受信部が受信可能な中心周波数を調整する際、携帯機からの信号の受信信号強度を測定するために中心周波数を変更する回路と、携帯機からの信号を受信するときの中心周波数を設定するための回路とを共通の回路で構成しても良いし、異なる別個の回路で構成しても良い。

本発明に係る車両用通信システムは、前記検出部は、車両の原動機を始動させる操作を検出する。

本発明にあっては、車両の原動機を始動させる操作が行われた場合に、車載受信部の中心周波数が調整される。原動機を始動させる操作が行われた場合、車載機と、携帯機との位置関係が変動する可能性は低く、車載受信部の中心周波数を、携帯機から送信される信号の周波数に適合させることができる。

本発明に係る車両用通信システムは、前記検出部は、車両に搭載された電装品への給電を開始させる操作を検出する。

本発明にあっては、車両に搭載された電装品への給電を開始させる操作が行われた場合に、車載受信部の中心周波数が調整される。車両に搭載された電装品への給電を開始させる操作が行われた場合、車載機と、携帯機との位置関係が変動する可能性は低く、車載受信部の中心周波数を、携帯機から送信される信号の周波数に適合させることができる。

本発明に係る車両用通信システムは、前記検出部は、車両に搭載された空気調和機に対する操作を検出する。

本発明にあっては、車両に搭載された空気調和機に対する操作が行われた場合に、車載受信部の中心周波数が調整される。空気調和機に対する操作が行われた場合、車載機と、携帯機との位置関係が変動する可能性は低く、車載受信部の中心周波数を、携帯機から送信される信号の周波数に適合させることができる。

本発明に係る車両用通信システムは、前記車載機は、前記検出部が操作を検出した回数を計数する計数部を備え、前記車載送信部は、前記計数部が所定回数を計数する都度、前記所定信号を送信する。

本発明にあっては、操作部の操作が所定回数検出される都度、携帯機は所定強度の信号を複数回送信し、車載受信部の中心周波数が調整される。つまり、車載受信部の中心周波数を調整するための信号は、操作部の操作が検出される都度、携帯機から送信される訳では無い。従って、操作部の操作が検出される都度、車載受信部の中心周波数を調整する場合に比べて、携帯機で消費される電力を削減することができる。

本発明に係る車両用通信システムは、前記所定強度の信号は変調されていない搬送波の信号である。

本発明にあっては、携帯機から送信される所定強度の搬送波の信号を用いて、車載受信部の中心周波数が調整される。搬送波は変調されていないため、より正確に中心周波数を調整することが可能である。

本発明によれば、携帯機から送信される信号を用いる場合であっても、車載機が受信可能な中心周波数を正確に調整することができる。

車両用通信システムの一構成例を示す概念図である。 車載機の一構成例を示すブロック図である。 車載受信部の一構成例を示すブロック図である。 携帯機の一構成例を示すブロック図である。 中心周波数の調整に係る処理手順を示すフローチャートである。 携帯機から送信される信号の周波数及び受信信号強度の関係、並びに車載受信部の受信帯域を示すグラフである。 携帯機の搬送波の周波数が車載受信部の受信帯域の中心からずれているときの携帯機の周波数及び受信信号強度の関係を示すグラフである。 受信信号強度の測定範囲及び測定点、並びに設定された中心周波数を示すグラフである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。なお、以下に記載する実施形態及び各種変形の少なくとも一部を任意に組み合わせても良い。
図１は車両用通信システムの一構成例を示す概念図である。本実施形態１に係る車両用通信システムは、車両Ｃに設けられた複数のＬＦ送信アンテナ３及びＲＦ受信アンテナ４を用いて各種信号を送受信する車載機１と、該車載機１との間で信号を送受信する携帯機２とを備え、いわゆるスマートエントリーシステムを構成している。複数のＬＦ送信アンテナ３は、例えば、運転席側のピラー、助手席側のピラー、バックドア、車両Ｃの前部に設けられている。ＲＦ受信アンテナ４は車両Ｃの適宜箇所に設けられている。
車載機１は、携帯機２の位置を判定するための信号を複数のＬＦ送信アンテナ３から３０ｋＨｚ〜３００ＭＨｚのＬＦ（Low Frequency）帯の電波を用いて送信する。携帯機２は、各ＬＦ送信アンテナ３から送信された信号を受信し、受信した各信号の受信信号強度を測定する。携帯機２は、測定された受信信号強度を含む応答信号をＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を用いて車載機１へ送信する。車載機１は携帯機２から送信された応答信号を受信し、受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、携帯機２の車内外判定を行い、判定結果に応じた所定処理を実行する。例えば、車載機１は、車両ドアの施錠又は解錠、エンジン始動、各種電装品への給電等の処理を実行する。

図２は車載機１の一構成例を示すブロック図である。車載機１は、該車載機１の各構成部の動作を制御する車載制御部１１を備える。車載制御部１１には、記憶部１１ａ、車載送信部１２、車載受信部１３及び車内通信部１４が設けられている。

車載制御部１１は、例えば一又は複数のＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース、タイマ等を有するマイコンである。車載制御部１１の入出力インタフェースには、記憶部１１ａ、車載送信部１２、車載受信部１３及び車内通信部１４が接続されている。車載制御部１１はＲＯＭに記憶されている制御プログラムを実行することにより、各構成部の動作を制御し、車載受信部１３に係る中心周波数の調整処理、携帯機２の車内外判定、車内外判定に応じた所定処理を実行する。

車載送信部１２には複数のＬＦ送信アンテナ３が接続されている。車載送信部１２は、車両Ｃに設けられた複数のＬＦ送信アンテナ３から携帯機２へ、車載機１の認証及び携帯機２の車内外判定用の信号を送信する回路である。車載送信部１２は、車載制御部１１から出力された信号に基づいて、３０ｋＨｚ〜３００ＭＨｚの搬送波（ＬＦ波）を変調する。変調された信号は複数のＬＦ送信アンテナ３から各別に順次送信される。

車載受信部１３には、ＲＦ受信アンテナ４が接続されている。車載受信部１３は、車載機１からの信号に応じて携帯機２から送信された応答信号を、ＲＦ受信アンテナ４を通じて受信する回路である。携帯機２から送信される応答信号の周波数範囲は、例えば３１２ＭＨｚ〜３１５．２５ＭＨｚである。車載受信部１３は、受信した応答信号を復調し、復調して得た情報を車載制御部１１へ出力する。また、車載受信部１３は受信した信号の受信信号強度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）を測定し、測定された受信信号強度を車載制御部１１に与える機能、信号を受信できる中心周波数を変更する機能を有する。車載受信部１３の細部の構成は後述する。

記憶部１１ａは、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部１１ａは、車載受信部１３の中心周波数に係る設定値を記憶している。なお、図２では車載制御部１１及び記憶部１１ａを別体の構成部として図示しているが、車載制御部１１の内部に記憶部１１ａを備えても良い。

車内通信部１４は、車両Ｃに搭載されたボディＥＣＵ５と、通信線を介して接続されており、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルに従ってボディＥＣＵ５とデータの送受信を行う。車内通信部１４は、ボディＥＣＵ５から送信された各種データを受信し、車載制御部１１に与える。また、車内通信部１４は、車載制御部１１から与えられたデータを、通信線を介してボディＥＣＵ５又はその他のＥＣＵへ送信する。

ボディＥＣＵ５には、車両Ｃに搭載されたパワーウィンドウ等の各種電装品５０、車室内に設けられたスタートスイッチ５１、空気調和機操作部５２、車両ドアリクエストスイッチ５３、フットブレーキスイッチ５４等が接続されている。スタートスイッチ５１は、電装品５０への給電を開始又は停止させたり、エンジン、電動モータ等の原動機を始動させたりするための操作ボタンである。前記電装品５０への給電には、アクセサリ電源による給電と、イグニッション電源による給電とが含まれるものとして説明する。空気調和機操作部５２は空気調和機のオンオフ、設定温度、設定風量の調整を行うためのボタン、タッチパネル等である。車両ドアリクエストスイッチ５３は、例えば、運手席側又は助手席側の車両ドアを施錠又は開錠するためのスイッチであり、運転席外側又は助手席外側のドアハンドルに設けられている。なお、押しボタンに代えて、ドアハンドルに対する使用者の手の接触を検出する接触センサを設けても良い。フットブレーキスイッチ５４は、例えば車両Ｃのフットブレーキが踏まれている場合、通電状態、フットブレーキが踏まれていない場合、非通電状態になるスイッチである。
ボディＥＣＵ５は、原動機が停止しており、フットブレーキスイッチ５４が通電状態でスタートスイッチ５１の操作を検出した場合、原動機を始動させる操作に対応する原動機始動データを、通信線を介して車載機１へ送信する。また、ボディＥＣＵ５は、電装品５０へ給電されておらず、フットブレーキスイッチ５４が非通電状態でスタートスイッチ５１の操作を検出した場合、電装品５０への給電を開始させる操作に対応する給電開始データ、通信線を介して車載機１へ送信する。更に、ボディＥＣＵ５は、空気調和機操作部５２の操作を検出した場合、空気調和機に対する操作に対応する調和機操作データを、通信線を介して車載機１へ送信する。更にまた、ボディＥＣＵ５は、車両ドアリクエストスイッチ５３の操作を検出した場合、リクエスト信号を、通信線を介して車載機１へ送信する。車内通信部１４は、ボディＥＣＵ５から送信された原動機始動データ、給電開始データ、調和機操作データ、リクエストデータ等を受信し、受信した各種データを車載制御部１１に与える。
なお、図２では車載機１がボディＥＣＵ５を介してスタートスイッチ５１、空気調和機操作部５２、車両ドアリクエストスイッチ５３、フットブレーキスイッチ５４の状態を検出する例を示したが、車載機１が各種スイッチ及び操作部の状態を直接的に検出するように構成しても良い。

また、車載制御部１１は、原動機始動データ、給電開始データ、リクエストデータ等を受信した場合、携帯機２を認証し、携帯機２が車内にあるか否かを判定する。そして、車載制御部１１は、携帯機２の認証及び車内外判定結果を、車内通信部１４を介してボディＥＣＵ５へ送信する。
ボディＥＣＵ５は、スタートスイッチ５１が操作された場合、携帯機２の認証及び車内外判定結果、フットブレーキが踏まれているか否かに応じて、電装品５０への給電指示、図示しないエンジンＥＣＵへのエンジン始動指示に係る処理を行う。また、ボディＥＣＵ５は、車両ドアリクエストスイッチ５３が操作された場合、携帯機２の認証及び車内外判定結果に応じて、車両ドアを施錠し又は解錠する。

図３は車載受信部１３の一構成例を示すブロック図である。車載受信部１３は、携帯機２からの信号を受信したＲＦ受信アンテナ４から車載受信部１３に入力したＲＦ（Radio. Frequency）信号を、例えばスーパーへテロダイン方式によってＩＦ（中間周波：Intermediate Frequency）信号に変換し、復調する回路である。車載受信部１３は、ＲＦ受信アンテナ４からのＲＦ信号をＩＦ信号に変換するＲＦ受信回路１３ａ、ＩＦ信号を復調する復調部１３ｂ、ＲＦ受信回路１３ａにて受信した信号の受信信号強度を測定する信号強度測定部１３ｃを備える。

ＲＦ受信回路１３ａは、ＳＡＷフィルタ１３ｄ、第１増幅器１３ｅ、混合器１３ｆ、局部発振器１３ｇ、バンドパスフィルタ１３ｈ及び第２増幅器１３ｉを含む。

ＳＡＷフィルタ１３ｄは、圧電基板上に、複数のくし型電極を弾性表面波の伝搬方向に沿って配した素子であり、所定周波数帯の信号を透過するフィルタ回路である。受信アンテナが受信したＲＦ信号はＳＡＷフィルタ１３ｄに入力する。ＳＡＷフィルタ１３ｄに入力したＲＦ信号に含まれる所定周波数帯以外の信号は除去され、所定周波数帯の信号のみがＲＦ信号として、第１増幅器１３ｅに与えられる。

第１増幅器１３ｅは、ＳＡＷフィルタ１３ｄからのＲＦ信号を増幅し、増幅した信号を混合器１３ｆへ出力する。第１増幅器１３ｅは、例えば低雑音でＲＦ信号を増幅できるＬＮＡ（low noise amplifier）である。

局部発振器１３ｇは、正弦波状の信号を混合器１３ｆに与える回路である。該信号は、ＲＦ信号から所望のＩＦ信号を得るための信号である。該信号の周波数は、ＲＦ信号の周波数よりも、所望のＩＦ信号の周波数の値だけ、高い又は低い周波数の信号である。局部発振器１３ｇは、混合器１３ｆに与える信号の周波数を変更する機能を有する。局部発振器１３ｇが発信する信号の周波数は車載制御部１１によって制御される。局部発振器１３ｇが発信する信号の周波数を変更することによって、車載受信部１３及びＲＦ受信回路１３ａが信号を受信できる中心周波数を変更することができる。

混合器１３ｆは、第１増幅器１３ｅからのＲＦ信号と、局部発振器１３ｇから与えられた信号とを混合して、ＩＦ信号を生成し、生成したＩＦ信号をバンドパスフィルタ１３ｈに与える。

バンドパスフィルタ１３ｈは、ＩＦ信号に含まれる所定周波数帯以外の信号を除去する回路である。該所定周波数帯以外の信号が除去されたＩＦ信号は、第２増幅器１３ｉに与えられる。

第２増幅器１３ｉは、ＩＦ信号を増幅し、増幅した信号を復調部１３ｂ及び信号強度測定部１３ｃへ出力する。第２増幅器１３ｉは、第１増幅器１３ｅと同様の構成である。

復調部１３ｂは、バンドパスフィルタ１３ｈ及び第２増幅器１３ｉを介して混合器１３ｆから出力されたＩＦ信号を復調する回路である。例えば、ＲＦ信号が周波数偏移変調（FSK: frequency shift keying）されている場合、第２ＩＦ信号の周波数偏移に基づいて、該第２ＩＦ信号を復調し、復調して得られた情報を車載制御部１１に与える。周波数偏移変調は変調方式の一例であり、ＲＦ信号の変調方式は特に限定されない。例えば、振幅偏移変調（ASK:Amplitude-Shift Keying）を採用しても良い。

信号強度測定部１３ｃは、第２増幅器１３ｉから出力されるＩＦ信号の強度を検出する回路であり、検出した強度を示す受信信号強度を車載制御部１１に与える。つまり、信号強度測定部１３ｃは、ＩＦ信号の強度を検出することによって、ＲＦ受信回路１３ａが受信した携帯機２からの信号の受信信号強度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）を測定する。信号強度測定部１３ｃが測定できる信号の電圧レベルは、５００ｍＶ〜３Ｖである。

なお、本実施形態では、携帯機２からの信号を受信し、復調部１３ｂにて復調する際に用いる中心周波数を設定するための回路と、携帯機２からの信号の受信信号強度を測定する際に中心周波数を変更するための回路とを共通のＲＦ受信回路１３ａで構成しているが、各回路の全部又は一部を別回路で構成しても良い。

図４は携帯機２の一構成例を示すブロック図である。携帯機２は、該携帯機２の各構成部の動作を制御する携帯制御部２１を備える。携帯制御部２１には、携帯送信部２２及び携帯受信部２３が設けられている。

携帯制御部２１は、例えば一又は複数のＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース、タイマ等を有するマイコンである。携帯制御部２１のＣＰＵは入出力インタフェースを介して携帯送信部２２及び携帯受信部２３に接続されている。携帯制御部２１はＲＯＭに記憶されている制御プログラムを実行することにより、各構成部の動作を制御し、車載受信部１３に係る中心周波数の調整に必要な信号の送信、携帯機２の車内外判定に必要な情報の送信等、各種処理を実行する。

携帯受信部２３にはＬＦ受信アンテナ２３ａが接続されており、携帯受信部２３は、車載機１から送信される無線の信号をＬＦ受信アンテナ２３ａを通じて受信し、受信して得た情報を携帯制御部２１に与える。また携帯受信部２３は車載機１から送信される無線の信号の受信信号強度を測定し、測定された受信信号強度を携帯制御部２１へ出力するＬＦ信号強度測定部２３ｂを備える。

携帯送信部２２にはＲＦ送信アンテナ２２ａが接続されている。携帯制御部２１は携帯機２の車内外判定に必要な情報を含む応答信号を携帯送信部２２へ出力する。応答信号には、携帯機２の認証に要する情報、ＬＦ信号強度測定部２３ｂが測定した受信信号強度の情報等を含む。携帯送信部２２は、携帯制御部２１により入力された応答信号を、信号伝送用の電波として３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚの搬送波（ＵＨＦ波）を用いて変調する。そして、携帯送信部２２は、車載機１に対して、変調された応答信号を、ＲＦ送信アンテナ２２ａを通じて無線により送信する。
また、携帯送信部２２は、車載機１からの求めに応じて車載機１の中心周波数を調整する際、携帯制御部２１の制御に従って、所定強度の変調されていない信号を車載機１へ複数回送信する。変調されていない信号は、応答信号等を送信する際に用いる搬送波である。車載機１は、後述するように携帯機２から送信される所定強度の信号を用いて、中心周波数を調整する処理を実行する。

図５は中心周波数の調整に係る処理手順を示すフローチャートである。車載機１の車載制御部１１は、車内通信部１４にて受信するデータに基づいて、原動機を始動させる操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１１）。ボディＥＣＵ５はスタートスイッチ５１の操作状態を監視しており、フットブレーキが踏まれた状態でスタートスイッチ５１が操作された場合、原動機始動データを通信線を介して車載機１へ送信する。車載機１は、車内通信部１４が原動機始動データを受信した場合、原動機を始動させる操作が行われたと判定する。原動機を始動させる操作が行われていないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、車載制御部１１は処理を終える。

原動機を始動させる操作が行われたと判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、車載制御部１１は、記憶部１１ａが記憶している操作回数に１を加算する（ステップＳ１２）。記憶部１１ａは原動機を始動させる操作回数の初期値として０回を記憶しており、初めて原動機を始動させる操作が行われた場合、記憶部１１ａは、０回から１を加算した１回の値を記憶する。原動機を始動させる２回目の操作が行われた場合、記憶部１１ａは、１回から１を加算した２回の値を記憶する。
車載制御部１１は、原動機を始動させる操作回数が所定回数であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。所定回数は２以上の整数である。操作回数が所定回数でないと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、車載制御部１１は処理を終える。操作回数が所定回数であると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、車載制御部１１は記憶部１１ａが記憶する操作回数をリセットする（ステップＳ１４）。次いで、車載制御部１１は、車載受信部１３の中心周波数を調整するための信号の送信を要求する調整要求信号（所定信号）を、車載送信部１２にて車載機１へ送信する（ステップＳ１５）。

携帯機２の携帯制御部２１は、車載機１から送信された調整要求信号を携帯受信部２３にて受信する（ステップＳ１６）。調整要求信号を受信した携帯機２の携帯制御部２１は、複数回、所定強度の信号を携帯送信部２２にて送信する（ステップＳ１７）。具体的には、携帯制御部２１は、変調されていない所定強度の搬送波の信号を携帯送信部２２に送信させる。なお、ステップＳ１７で送信する信号は無変調の搬送波が好ましいが、変調波であっても良い。

車載機１の車載制御部１１は、車載受信部１３の中心周波数ｆとして、所定の基準周波数ｆ０を設定する（ステップＳ１８）。具体的には、車載制御部１１は、局部発振器１３ｇの周波数を、基準周波数ｆ０に対応する周波数に設定する。次いで、車載制御部１１は、車載受信部１３が受信した信号の受信信号強度を信号強度測定部１３ｃにて測定し（ステップＳ１９）、測定して得た受信信号強度及び周波数ｆを一時記憶する（ステップＳ２０）。

次いで、車載制御部１１は、所定の全測定点で受信信号強度の測定を完了したか否かを判定する（ステップＳ２１）。受信信号強度の測定を完了していないと判定した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、車載制御部１１は車載受信部１３に設定されている中心周波数ｆを所定周波数Δｆだけ変更し（ステップＳ２２）、処理をステップＳ１９へ戻す。具体的には、車載制御部１１は、局部発振器１３ｇの周波数を変更して設定する。
ステップＳ１８〜ステップＳ２２の処理において変更する中心周波数ｆの範囲及び受信信号強度の測定点の数は特に限定されるものでは無いが、例えば、基準周波数ｆ０＝３１５ＭＨｚを中心に±２００ｋＨｚの範囲において所定周波数Δｆ＝２０ｋＨｚ間隔で中心周波数ｆを変更し、２０個の測定点で受信信号強度を測定すれば良い。なお、受信信号強度を測定する中心周波数ｆの周波数範囲を広くしたり、測定間隔に相当する所定周波数Δｆを小さく設定して測定点を増加させたりした場合、受信信号強度を精度良く測定することができるが、時間を要する。このため、測定精度と、測定時間との兼ね合いで測定範囲及び測定点の数を適宜設定すれば良い。

受信信号強度の測定を完了したと判定した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、車載制御部１１は、受信信号強度が最大になる中心周波数ｆを特定する（ステップＳ２３）。

なお、受信信号強度が最大となる中心周波数ｆは、ステップＳ２３において特定されるべき周波数の一例である。例えば、車載受信部１３が受信する携帯機２からの信号の受信信号強度が所定強度以上となる中心周波数ｆをステップＳ２３で特定するように構成しても良い。所定強度は例えば１Ｖの信号強度である。
また、ステップＳ２３で中心周波数ｆを特定する際に利用する閾値として、受信信号強度の絶対値を説明したが、受信信号強度の相対値に係る閾値を用いて、中心周波数ｆを特定しても良い。例えばステップＳ１８〜ステップＳ２２において測定された受信信号強度の最大値を基準にして、受信信号強度が該最大値の−３％〜０％の範囲内に収まる中心周波数ｆを特定しても良い。なお、信号強度測定部１３ｃから出力される信号の電圧レベルは１．３〜１．８Ｖ程度である。もちろん、−３％〜０％の範囲も一例である。

そして、車載制御部１１は、特定された周波数ｆを車載受信部１３の中心周波数として設定し（ステップＳ２４）、処理を終える。具体的には、車載制御部１１は、局部発振器１３ｇの周波数を、ステップＳ２３で特定した中心周波数ｆに対応する周波数に設定する。

以下、中心周波数の設定方法を説明する。
図６は携帯機２から送信される信号の周波数及び受信信号強度の関係、並びに車載受信部１３の受信帯域を示すグラフ、図７は携帯機２の搬送波の周波数が車載受信部１３の受信帯域の中心からずれているときの携帯機２の周波数及び受信信号強度の関係を示すグラフである。図６及び図７における横軸は携帯機２から送信される信号の周波数、縦軸は太線で表された該信号の受信信号強度を示している。細線は車載受信部１３が信号を受信することができる受信周波数帯域幅を示している。ｆ０は所定の基準周波数であり、図６及び図７においては車載受信部１３の受信可能な中心周波数は基準周波数ｆ０に設定されている。

図６に示す例では、車載受信部１３の受信可能な中心周波数ｆ０は、携帯機２から送信される信号の搬送波の周波数と一致している。なお、図６において太線で表された曲線は、携帯機２から送信された変調波の受信信号強度を示しているため、二山の信号波形になっており、該信号波形の谷部分が変調されていない搬送波の周波数に相当する。このように、車載受信部１３の中心周波数が、携帯機２から送信される搬送波の周波数に一致している場合、車載受信部１３は携帯機２からの信号を十分な感度で受信することができる。

ところが、図７に示すように、車載受信部１３が信号を受信できる中心周波数が、携帯機２から送信される信号の搬送波の周波数と一致していない場合、十分な感度で携帯機２からの信号を受信することができ無い虞がある。そこで、本実施形態に係る車載制御部１１は、基準周波数ｆ０を中心に±２００ｋＨｚの範囲で中心周波数を変更しながら、携帯機２からの信号の受信信号強度を測定する。そして、車載制御部１１は、受信信号強度が最大となるときの中心周波数を、車載受信部１３の中心周波数として設定する。

図８は受信信号強度の測定範囲及び測定点、並びに設定された中心周波数を示すグラフである。車載制御部１１は、図８中、黒丸で示すように、基準周波数ｆ０を中心に、所定周波数Δｆずつ車載受信部１３の中心周波数を変更し、携帯機２からの信号の受信信号強度を測定する。黒丸は受信信号強度の測定点を示している。車載制御部１１は、例えば図８に示すように基準周波数ｆ０を中心に±ｆ２の範囲で、受信信号強度の測定を行う。基準周波数ｆ０は例えば３１５ＭＨｚ、ｆ２は２００ｋＨｚである。そして、車載制御部１１は、受信信号強度が最大となる中心周波数ｆ１を特定し、特定された中心周波数ｆ１を車載受信部１３に設定する。なお、図７において周波数ｆ１における受信信号強度は、変調波の受信信号強度であるため最大値になっていないが、変調されていない搬送波の受信信号強度を測定した場合、図８に示すようにｆ１で最大となる。車載受信部１３の受信可能な中心周波数をｆ１に設定することによって、車載受信部１３は適切な感度で携帯機２からの信号を受信することができるようになる。

このように構成された実施形態１の車両用通信システムによれば、携帯機２から送信される信号の周波数誤差が大きい場合であっても、携帯機２の中心周波数を携帯機２から送信される信号の周波数に調整することができる。
特に、本実施形態では、車両Ｃの原動機を始動させる操作が行われた際、車載機１は、車載受信部１３に係る中心周波数の調整を行う。前記操作が行われた場合、車載機１と、携帯機２との位置関係が変動する可能性は低く、車載機１は、車載受信部１３に到達する一定強度の信号を用いて中心周波数を調整することができる。従って、車載受信部１３の中心周波数を、携帯機２から送信される信号の周波数に精度良く適合させることができる。

また、原動機を始動させる操作が所定回数行われる都度、車載受信部１３の中心周波数を調整するため、原動機を始動させる操作が行われる都度、車載受信部１３の中心周波数を調整する場合に比べて、携帯機２で消費される電力を削減することができる。

更に、携帯機２から送信される所定強度の搬送波の信号を用いて、車載受信部１３の中心周波数を調整する構成であるため、変調された信号を用いる場合に比べて、より正確に中心周波数を調整することが可能である。

（変形例１）
本実施形態では、原動機を始動させる操作が行われた際に、車載受信部１３の中心周波数を調整する処理を実行する例を説明したが、電装品５０への給電を開始させる操作が行われた際、即ちアクセサリ電源又はイグニッション電源がオンになった際に中心周波数の調整に係る処理を実行するように構成しても良い。より具体的には、図５のステップＳ１１において、車載機１の車載制御部１１は、車内通信部１４にて受信するデータに基づいて、電装品５０への給電開始操作が行われたか否かを判定する。車載機１は、ボディＥＣＵ５から送信された給電開始データを車内通信部１４が受信した場合、電装品５０への給電開始操作が行われたと判定する。電装品５０への給電開始操作が行われたと判定した場合、車載制御部１１はステップＳ１２〜ステップＳ２４と同様の処理を実行する。

変形例１によれば、電装品５０への給電開始操作が行われ、アクセサリ電源又はイグニッション電源がオンになった際、車載機１は、車載受信部１３に係る中心周波数の調整を行う。前記操作が行われた場合、車載機１と、携帯機２との位置関係が変動する可能性は低く、車載機１は、車載受信部１３に到達する一定強度の信号を用いて中心周波数を調整することができる。従って、上述の実施形態と同様、車載受信部１３の中心周波数を、携帯機２から送信される信号の周波数に精度良く適合させることができる。

（変形例２）
本実施形態では、原動機を始動させる操作が行われた際に、車載受信部１３の中心周波数を調整する処理を実行する例を説明したが、空気調和機の操作が行われた際に中心周波数の調整に係る処理を実行するように構成しても良い。より具体的には、図５のステップＳ１１において、車載機１の車載制御部１１は、車内通信部１４にて受信するデータに基づいて、空気調和機の操作が行われたか否かを判定する。車載機１は、ボディＥＣＵ５から送信された調和機操作データを車内通信部１４が受信した場合、空気調和機の操作が行われたと判定する。空気調和機の操作が行われたと判定した場合、車載制御部１１はステップＳ１２〜ステップＳ２４と同様の処理を実行する。

変形例２によれば、空気調和機の操作が行われた際、車載機１は、車載受信部１３に係る中心周波数の調整を行う。前記操作が行われた場合、車載機１と、携帯機２との位置関係が変動する可能性は低く、車載機１は、車載受信部１３に到達する一定強度の信号を用いて中心周波数を調整することができる。従って、上述の実施形態と同様、車載受信部１３の中心周波数を、携帯機２から送信される信号の周波数に精度良く適合させることができる。

なお、本実施形態及び変形例においては、原動機の始動操作、アクセサリ電源又はイグニッション電源のオン操作、空気調和機の操作が行われた際に、車載受信部の中心周波数を調整する例を説明したが、これらの操作内容は一例であり、車室内に設けられた任意の操作部が操作された際に車載受信部の中心周波数を調整するように構成しても良い。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車載機
２ 携帯機
３ ＬＦ送信アンテナ
４ ＲＦ受信アンテナ
５ ボディＥＣＵ
１１ 車載制御部
１１ａ 記憶部
１２ 車載送信部
１３ 車載受信部
１３ａ ＲＦ受信回路
１３ｂ 復調部
１３ｃ 信号強度測定部
１４ 車内通信部
２１ 携帯制御部
２２ 携帯送信部
２２ａ ＲＦ送信アンテナ
２３ 携帯受信部
２３ａ ＬＦ受信アンテナ
２３ｂ ＬＦ信号強度測定部
５０ 電装品
５１ スタートスイッチ
５２ 空気調和機操作部
５３ 車両ドアリクエストスイッチ
５４ フットブレーキスイッチ
Ｃ 車両

Claims (6)

1. 車両に設けられたアンテナから信号を送信する車載機と、該車載機から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機とを備え、前記車載機は該携帯機から送信された応答信号を受信した場合、該応答信号に基づいて所定処理を実行する車両用通信システムであって、
   前記車載機は、
   車室内に設けられた操作部の操作を検出する検出部と、
   該検出部が前記操作部の操作を検出した場合、所定信号を送信する車載送信部と
   を備え、
   前記携帯機は、
   前記車載機から送信された前記所定信号を受信する携帯受信部と、
   該携帯受信部が前記所定信号を受信した場合、複数回、所定強度の信号を送信する携帯送信部と
   を備え、
   前記車載機は、
   前記携帯送信部から送信された前記所定強度の信号を受信する車載受信部と、
   該車載受信部が受信可能な中心周波数を変更する中心周波数変更部と、
   該中心周波数変更部によって中心周波数を変更させて、前記車載受信部が受信する各信号の受信信号強度を測定する信号強度測定部と、
   該信号強度測定部が測定した受信信号強度が所定強度以上となる中心周波数を特定する特定部と
   を備え、
   前記中心周波数変更部は、
   前記特定部が特定した中心周波数に変更する車両用通信システム。
2. 前記検出部は、
   車両の原動機を始動させる操作を検出する
   請求項１に記載の車両用通信システム。
3. 前記検出部は、
   車両に搭載された電装品への給電を開始させる操作を検出する
   請求項１又は請求項２に記載の車両用通信システム。
4. 前記検出部は、
   車両に搭載された空気調和機に対する操作を検出する
   請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の車両用通信システム。
5. 前記車載機は、
   前記検出部が操作を検出した回数を計数する計数部を備え、
   前記車載送信部は、
   前記計数部が所定回数を計数する都度、前記所定信号を送信する
   請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の車両用通信システム。
6. 前記所定強度の信号は変調されていない搬送波の信号である
   請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の車両用通信システム。

Images