JP5327121B2

JP5327121B2 - 車載無線通信システム

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Publication number: JP5327121B2
Application number: JP2010079092A
Authority: JP
Inventors: 宗範松本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP2011208463A

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

特開２００３−１３６４４号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の実施の形態における車載無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態における受信機の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態における判定回路部の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態における検出用信号を示す波形図である。（ａ）はオールパスフィルタを通過した信号の波形図であり、（ｂ）はオールパスフィルタを通過してない信号の波形図である。（ａ）は中継器が介在してない場合の信号Ａと信号Ｂの波形図であり、（ｂ）は中継器が介在した場合の信号Ａと信号Ｂの波形図である。（ａ）は中継器が介在してない場合の合成後の波形図であり、（ｂ）は中継器が介在した場合の合成後の波形図である。（ａ）は中継器が介在してない場合の平滑化後の積算レベルであり、合成信号の波形図であり、（ｂ）は中継器が介在した場合の平滑化後の積算レベルである。平滑化フィルタの一例を示す概略構成図である。検出用信号の送信パターンの一例を示す図面である。検出用信号の送信パターンのその他の例を示す図面である。（ａ）は中継器が介在してない場合の合成後の位相変化を示す図面であり、（ｂ）は中継器が介在した場合の合成後の位相変化を示す図面である。（ａ）は中継器が介在してない場合の位相変化量と時間の関係を示す図面であり、（ｂ）は中継器が介在した場合の位相変化量と時間の関係を示す図面である。変形例における検出用信号を示す波形図である。変形例における検出用信号を示す波形図である。

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。

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。

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。

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。

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Ｔ_Ｓ（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Ｔ_Ｓ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。

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。

また、送信停波間隔Ｔ_Ｓ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Ｔ_Ｓを示す信号が含まれる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、Ｔ_Ｓ・Ｔ_ＧＤ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。

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Ｔ_ＧＤ（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Ｔ_ＧＤ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Ｔ_ＧＤは、Ｔ_Ｓ・Ｔ_ＧＤ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Ｔ_Ｓと同じ値が設定される。

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Ｔ_Ｓ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。

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Ｔ_Ｓ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。

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。

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。

なお、Ｔ_Ｓ・Ｔ_ＧＤ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Ｔ_Ｓ及びＡＰＦ３１１の群遅延特性Ｔ_ＧＤを示す信号を生成するものである。つまり、Ｔ_Ｓ・Ｔ_ＧＤ値生成部３１４は、送信停波間隔Ｔ_Ｓと群遅延特性Ｔ_ＧＤ（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。Ｔ_Ｓ・Ｔ_ＧＤ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Ｔ_ＧＤ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。

Ｔ_Ｓ・Ｔ_ＧＤ値生成部３１４は、生成した送信停波間隔Ｔ_Ｓ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Ｔ_ＧＤを示す信号をＡＰＦ３１１に出力する。この送信停波間隔Ｔ_Ｓを示す信号及びＡＰＦ３１１の群遅延特性Ｔ_ＧＤ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Ｔ_Ｓ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Ｔ_Ｓを示す信号をＴ_Ｓ・Ｔ_ＧＤ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Ｔ_Ｓ及び群遅延特性Ｔ_ＧＤ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Ｔ_Ｓ（群遅延特性Ｔ_ＧＤ）は、数μＳ〜数ｍＳの範囲内で適宜設定するものであればよい。

さらに、送信停波間隔Ｔ_Ｓ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Ｔ_Ｓ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Ｔ_Ｓ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。

なお、このＴ_Ｓ・Ｔ_ＧＤ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Ｔ_Ｓと群遅延特性Ｔ_ＧＤ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Ｔ_Ｓと群遅延特性Ｔ_ＧＤ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。

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。

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Ｔ_Ｓ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Ｔ_Ｓで送信する例を採用する。

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Ｔ_ＧＤ（送信停波間隔Ｔ_Ｓ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。

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Ｔ_Ｓ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。

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Ｔ_Ｓ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。

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。

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。

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。

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Ｔ_Ｓ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Ｔ_Ｓ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｔ_Ｓ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。

また、送信停波間隔Ｔ_Ｓ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。

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、３１４Ｔ_Ｓ・Ｔ_ＧＤ値生成部、３１５ランダムコード出力部、３１６Ｔ１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

Claims

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、前記車載無線通信装置が、前記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、
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。
前記判定手段は、前記合成手段にて合成された合成信号を平滑化し、当該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、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ないと判定し、所定値を超えない場合は、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と判定することを特徴とする請求項１に記載の車載無線通信システム。
前記判定手段は、前記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、当該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、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ないと判定し、所定値を超えない場合は、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と判定することを特徴とする請求項１に記載の車載無線通信システム。
前記遅延手段は、オールパスフィルタを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車載無線通信システム。
前記車載無線通信装置は、前記送信間隔と前記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ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車載無線通信システム。