JP6174341B2 - 通信システム、及びチューナ並びに設定方法 - Google Patents

通信システム、及びチューナ並びに設定方法 Download PDF

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Description

本発明は、通信システムに関する。
機械的な鍵を使用せずに車両のドアの施錠又は開錠、機関の始動ができる自動車の機能が知られている。この機能は、スマートシステムとも呼ばれる。
スマートシステムでは、携帯機（鍵）と車両に搭載される電子制御ユニット(ECU: Electronic Control Unit)やボディ制御モジュール(BCM: Body Control Module)との間で通信が行われる。車両からのリクエスト信号を受信した携帯機は、応答信号を送信する。応答信号は、車両のチューナで受信され、照合電子制御ユニットにより照合される。携帯機と電子制御ユニットやボディ制御モジュールとの間で通信が成立した場合に、ドアの施錠又は開錠、機関の始動を実行できる。
車両の現在位置を検出し、該現在位置が属する地域に適合する受信仕様に、自動設定するラジオ受信機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開2006-333006号公報
携帯機からの電波を受信するチューナには各国の電波法に準拠するように周波数が設定される。さらに、アンテナを搭載する車種や該アンテナの搭載条件によってもチューナに要求される性能が異なる。
従って、チューナは、仕向け地域毎に且つ車種、アンテナの搭載条件毎に用意される。このため、チューナの品番が非常に多くなる。また、特許文献１に開示の技術のように、現在位置に基づいて受信仕様が自動設定される機能をチューナに搭載することは製品コストの上昇を招く。
本発明は、携帯機からの電波に適合するチューナの受信仕様を設定する通信システムに関して、製造コストや管理コストの低減、或いは、受信仕様の設定の取扱いを容易にすることを目的とする。
開示の一実施例の通信システムは、
携帯機と、チューナとを含む通信システムであって、
前記携帯機は、
前記チューナとの間の無線通信に使用する周波数情報を含む第１の信号を作成する信号作成部と、
該信号作成部により作成された第１の信号を無線送信する送信部と
を有し、
前記チューナは、
前記携帯機からの第１の信号に含まれる周波数情報に基づいて、アンテナの受信周波数と、位相同期回路の復調周波数を設定する設定処理部
を有する。
開示の一実施例のチューナは、
携帯機との間で無線通信を行うチューナであって、
前記携帯機からの第１の信号に含まれる該携帯機と前記チューナとの間の無線通信に使用する周波数情報に基づいて、アンテナの受信周波数と位相同期回路の復調周波数を設定する設定処理部
を有する。
開示の一実施例の設定方法は、
携帯機と、チューナとを含む通信システムにおける設定方法であって、
前記携帯機は、
前記チューナとの間の無線通信に使用する周波数情報を含む第１の信号を作成し、
該第１の信号を無線送信し、
前記チューナは、
前記携帯機からの第１の信号に含まれる周波数情報に基づいて、アンテナの受信周波数と、位相同期回路の復調周波数を設定する。
開示の実施例によれば、携帯機からの電波に適合するチューナの受信仕様を設定する通信システムに関して、製造コストや管理コストの低減、或いは、受信仕様の設定の取扱いを容易にすることができる。
通信システムの一実施例を示す図である。 携帯機の一実施例を示す図である。 照合電子制御ユニットの一実施例を示す図である。 マッピング情報の一実施例を示す図である。 チューナの一実施例を示す図である。 アンテナマッチング回路の一実施例を示す図である。 通信システムの動作の一実施例を示すフローチャートである。 マッピング情報の一変形例を示す図である。
次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
＜実施例＞
＜通信システム＞
図１は、通信システムの一実施例を示す。
通信システムは、携帯機１００と、照合電子制御ユニット２００と、チューナ３００とを備える。以下、説明の便宜上、照合電子制御ユニット２００とチューナ３００とを合わせて車載電子機器４００と呼ぶ場合もある。
車載電子機器４００は、車両等の移動体に搭載される。通信システムの一実施例では、車載電子機器４００は、車両に搭載される。携帯機１００は、ユーザに所持されるのが好ましい。
チューナ３００は、携帯機１００からのUHF帯に変調された無線信号を受信する。該UHF帯に変調された無線信号は、車両から無線送信されたリクエスト信号に対する応答信号であってもよい。該UHF帯に変調された無線信号はRF信号と呼ばれることもある。チューナ３００は、RF信号を復調する。チューナ３００は、RF信号を復調することにより応答信号を復元し、照合電子制御ユニット２００に入力する。
照合電子制御ユニット２００は、チューナ３００からの応答信号に含まれる携帯機１００の識別子を照合する。
通信システムの一実施例では、携帯機１００と車載電子機器４００との間で、使用する周波数が設定される。使用する周波数の設定は、携帯機１００を車載電子機器４００に登録する際に行われるのが好ましい。使用する周波数に応じて、チューナ３００に搭載されるアンテナの受信周波数と、位相同期回路の復調周波数が設定される。
＜携帯機１００＞
図２は、携帯機１００の一実施例を示す。
携帯機１００は、LFトランスポンダ応答部１０２と、RF送信部１０３と、受信部１０４と、携帯機制御部１０６とを有する。携帯機制御部１０６は、送信信号作成部１０８と、メモリ１１０を有する。
送信信号作成部１０８は、携帯機１００から車載電子機器４００へ送信する信号を作成する。送信信号作成部１０８は、メモリ１１０に格納された携帯機１００が使用する周波数を示す情報（以下、「使用周波数情報」という）を含む送信信号（以下、「第１の信号」という）を作成する。送信信号作成部１０８は、LFトランスポンダ応答部１０２へ、第１の信号を入力する。
また、車載電子機器４００からのリクエスト信号が携帯機１００で受信された場合に、送信信号作成部１０８は、リクエスト信号に対する応答信号を作成する。送信信号作成部１０８は、メモリ１１０に格納された携帯機１００の識別子を含む応答信号を作成するのが好ましい。送信信号作成部１０８は、RF送信部１０３へ、応答信号を入力する。
メモリ１１０は、携帯機１００の使用周波数情報、携帯機１００の識別子が格納される。メモリ１１０は、不揮発性メモリであるのが好ましい。例えば、EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）であってもよい。
LFトランスポンダ応答部１０２は、携帯機制御部１０６と接続される。LFトランスポンダ応答部１０２は、LF帯の電波で双方向（トランスポンダー）通信する際に、携帯機制御部１０６からの第１の信号をLF(Low Frequency)帯の電波に変調し、送信アンテナを介して無線送信する。LFトランスポンダ応答部１０２は、車載電子機器４００に携帯機１００を登録する際に使用されるのが好ましい。
RF送信部１０３は、携帯機制御部１０６と接続される。RF送信部１０３は、携帯機制御部１０６からの応答信号をRF帯の電波に変調し、送信アンテナを介して無線送信する。例えば、RF送信部１０３は、300MHz帯や400MHz帯の電波に変調して送信する。
受信部１０４は、携帯機制御部１０６と接続される。受信部１０４は、車載電子機器４００からの無線信号を受信する。車載電子機器４００からは、LF帯に変調された無線信号が送信される。受信部１０４は、該LF帯に変調された無線信号を復調し、携帯機制御部１０６に入力する。該LF帯に変調された無線信号がリクエスト信号である場合には、送信信号作成部１０８は、リクエスト信号に対する応答信号を作成する。
＜照合電子制御ユニット２００＞
照合電子制御ユニット２００は、マイクロコントローラユニット(MCU: Micro-Control Unit)（図示なし）と、トランシーバ（図示なし）とを有するのが好ましい。
マイクロコントローラユニットには、１又は複数のマイコンが含まれてもよい。マイコンの代わりにＣＰＵが含まれてもよいし、マイコンとＣＰＵとが混在していてもよい。さらに、マイクロコントローラユニットには、通信装置が含まれるのが好ましい。通信装置はトランシーバとの間で、シリアル通信を行う。具体的には、該通信装置は、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)であってもよい。
トランシーバは、マイクロコントローラユニット、通信バス（図示なし）と接続される。トランシーバは、マイクロコントローラユニットから入力されたデータを通信バスに送信し、通信バスからのデータをマイクロコントローラユニットに入力する。
照合電子制御ユニット２００が複数のマイクロコントローラユニットを有するようにしてもよい。また、照合電子制御ユニット２００が複数のトランシーバを有するようにしてもよい。
＜照合電子制御ユニット２００の機能＞
図３は、照合電子制御ユニット２００を示す機能ブロック図である。
図３の機能ブロック図により表される機能は、主に、マイクロコントローラにより実行される。つまり、マイクロコントローラは、設定定数取得部２０２、設定定数記憶部２０４として機能する。
マイクロコントローラの内部に記憶されたアプリケーション（ファームウェア）に従ってマイクロコントローラにより、設定定数取得部２０２、設定定数記憶部２０４としての機能が実行されるのが好ましい。また、記憶部（図示無し）に記憶されたアプリケーションに従ってマイクロコントローラにより、設定定数取得部２０２、設定定数記憶部２０４としての機能が実行されてもよい。
携帯機１００からのLF帯の電波は、エンジンスイッチ５００により受信される。携帯機１００を車載電子機器４００に登録する前は、チューナ３００において、アンテナの受信周波数、位相同期回路の復調周波数が設定されていない。従って、携帯機１００からのLF帯の電波は、チューナ３００では受信できない。一方、エンジンスイッチ５００は、LF帯の電波で双方向（トランスポンダー）通信できるように構成されている場合が多い。通信システムの一実施例では、LF帯の電波がエンジンスイッチ５００により受信される。エンジンスイッチ５００で受信された受信信号は、照合電子制御ユニット２００に入力される。エンジンスイッチ５００以外にLF帯の電波を送受信する通信装置を設けるようにしてもよい。この場合、LF帯の電波を送受信する通信装置は、照合電子制御ユニット２００に、受信信号を入力する。
照合電子制御ユニット２００は、設定定数取得部２０２として機能する。設定定数取得部２０２は、エンジンスイッチ５００により復調された携帯機１００からの第１の信号から、使用周波数情報を取得する。設定定数取得部２０２は、使用周波数情報に基づいて、設定定数記憶部２０４から、チューナ３００に搭載されるアンテナマッチング回路に設定する定数（以下、「設定定数情報」という）を取得する。設定定数取得部２０２は、チューナ３００へ、設定定数情報を入力する。
設定定数記憶部２０４は、設定定数取得部２０２と接続される。設定定数記憶部２０４には、使用周波数情報と設定定数情報とが対応付けられたマッピング情報が格納される。
図４は、設定定数記憶部２０４に格納されるマッピング情報の一実施例を示す。
図４に示される例では、使用周波数情報として「３１４．０」、「３１５．０」が示され、使用周波数情報に対応する設定定数情報として、それぞれ「Ａ」、「Ｂ」が示される。ここで、設定定数情報は、アンテナマッチング回路の可変容量ダイオードに印加する電圧値であるのが好ましい。
さらに、車両毎に、使用周波数情報と設定定数情報とが対応付けられたマッピング情報が用意されてもよい。
＜チューナ３００＞
図５は、チューナ３００の一実施例を示す。
チューナ３００は、設定処理部３０２と、受信機３０６と、アンテナマッチング回路３１０とを有する。設定処理部３０２は、メモリ３０４を有する。受信機３０６は、位相同期回路３０８を有する。
設定処理部３０２には、照合電子制御ユニット２００から、使用周波数情報と設定定数情報が入力される。設定処理部３０２は、ＩＣにより構成されるのが好ましい。
設定処理部３０２は、メモリ３０４に照合電子制御ユニット２００からの使用周波数情報を格納する。設定処理部３０２は、受信機３０６の位相同期回路３０８に、使用周波数情報を設定する。設定処理部３０２は、設定定数情報に基づいて、アンテナマッチング回路３１０に含まれる可変容量ダイオードの容量を設定する。
メモリ３０４は、不揮発性であるのが好ましい。例えば、メモリ３０４は、EEPROMであってもよい。メモリ３０４には、照合電子制御ユニット２００からの使用周波数情報が格納される。
受信機３０６は、設定処理部３０２と接続される。受信機３０６は、アンテナマッチング回路３１０から入力される携帯機１００からのRF電波を受信する。位相同期回路３０８は、設定処理部３０２からの使用周波数情報とローカル周波数に基づいて、位相の同期した信号を出力する。
図６は、アンテナマッチング回路３１０の一実施例を示す。図６には、一例として、π型回路が示される。L型回路であってもよいし、T型回路であってもよい。
受信機３０６は、キャパシタ３１０２と、可変容量ダイオード３１０６のカソードと接続される。可変容量ダイオード３１０６のアノードは、アンテナと、キャパシタ３１０４と接続される。キャパシタ３１０２の受信機３０６と接続される端子と反対の端子は接地される。キャパシタ３１０４の可変容量ダイオード３１０６のアノードと接続される端子と反対の端子は接地される。設定処理部３０２により、可変容量ダイオード３１０６に印加される電圧値が設定される。可変容量ダイオード３１０６に、該電圧値の電圧が印加される。アンテナマッチング回路３１０の可変容量ダイオード３１０６に印加される電圧値が設定され、印加されることにより、可変容量ダイオード３１０６の容量が設定される。可変容量ダイオード３１０６の容量が設定されることにより、アンテナと受信機３０６との間で整合を取ることができる。
図５に示されるチューナ３００において、メモリ３０４は、設定処理部３０２に内蔵されている必要はなく、設定処理部３０２の外部に設けられてもよい。また、メモリ３０４は、受信機３０６に内蔵されてもよい。
＜通信システムの動作＞
図７は、通信システムの動作の一実施例を示す。
ステップＳ７０２では、携帯機１００に使用周波数情報が格納される。携帯機１００のメモリ１１０に使用周波数情報が格納される。
ステップＳ７０４では、照合電子制御ユニット２００にマッピング情報が格納される。照合電子制御ユニット２００の設定定数記憶部２０４にマッピング情報が格納される。
ステップＳ７０６では、携帯機１００は、エンジンスイッチ５００へ、使用周波数情報を含む第1の信号を送信する。ユーザが携帯機１００を操作することにより第１の信号が送信されるのが好ましい。送信信号作成部１０８は、メモリ１１０に格納された使用周波数情報を含む第１の信号を作成し、LFトランスポンダ応答部１０２に入力する。LFトランスポンダ応答部１０２は、LF帯の電波で双方向通信する際に、LF帯の電波に第１の信号を変調し、送信する。
ステップＳ７０８では、照合電子制御ユニット２００は、第１の信号に含まれる使用周波数情報に基づいて、設定定数情報を取得する。つまり、設定情報取得部２０２は、設定定数記憶部２０４に格納されたマッピング情報から、第１の信号に含まれる使用周波数情報に対応する設定定数を取得する。
ステップＳ７１０では、照合電子制御ユニット２００は、チューナ３００へ、使用周波数情報と設定定数情報を入力する。
ステップＳ７１２では、チューナ３００は、位相同期回路３０８に使用周波数情報を設定する。設定処理部３０２は、受信機３０６の位相同期回路３０８に使用周波数情報を設定する。位相同期回路３０８に使用周波数情報を設定することにより、ローカル周波数と使用周波数との差に基づいて、位相同期処理が実行される。
ステップＳ７１４では、チューナ３００は、アンテナマッチング回路３１０に容量値を設定する。設定処理部３０２は、アンテナマッチング回路３１０の可変容量ダイオード３１０６に電圧を印加する。可変容量ダイオード３１０６に電圧を印加することにより、可変容量ダイオード３１０６の容量値を設定する。
図７において、ステップＳ７０４と、Ｓ７０６はこの順序に限られず、逆の順序としてもよい。また、ステップＳ７１２と、Ｓ７１４はこの順序に限られず、逆の順序としてもよい。
通信システムの一実施例において、携帯機１００に、トランスポンダ応答部１０２の代わりに、LF送信部を備えるようにしてもよい。送信信号作成部１０８は、LF送信部へ、第１の信号を入力する。LF送信部は、携帯機制御部１０６と接続される。LF送信部は、携帯機制御部１０６からの第１の信号をLF帯の電波に変調し、送信アンテナを介して無線送信する。LF送信部は、車載電子機器４００に携帯機１００を登録する際に使用されるのが好ましい。
通信システムの一実施例によれば、携帯機１００を車載電子機器４００に設定する際に、携帯機１００からLF帯の無線信号で、使用周波数情報を含む第１の信号が無線送信される。
携帯機１００からの第１の信号を受信した車載電子機器４００は、照合電子制御ユニット２００において、使用周波数情報に対応する設定情報を取得する。設定情報には、アンテナマッチング回路に含まれる可変容量ダイオードに印加する電圧値が含まれる。照合電子制御ユニット２００は、使用周波数情報と設定情報とをチューナ３００に入力する。
チューナ３００は、受信機の位相同期回路に、照合電子制御ユニット２００からの使用周波数情報を設定する。また、チューナ３００は、照合電子制御ユニット２００からの設定情報に基づいて、アンテナマッチング回路の容量値を設定する。
このように、携帯機１００からの使用周波数情報に基づいて、アンテナマッチング回路、受信機の設定ができることにより、使用周波数毎に、チューナを用意する必要がないため、チューナの品番を削減することができる。つまり、チューナを仕向け毎、車種毎、周波数毎に製造する必要がないため、コストを削減できる。また、携帯機１００からの使用周波数情報に基づいて設定されるため、仕向地以外の場所に車載電子機器がある場合でも、設定ができるため、取扱いに有利である。
また、工場やディーラで特別な作業をすることなく、携帯機１００からの使用周波数情報に基づいて、アンテナマッチング回路、受信機の設定ができる。
＜変形例＞
通信システムの一変形例は、アンテナマッチング回路３１０に含まれる可変容量ダイオード３１０６に加え、キャパシタ３１０２及びキャパシタ３１０４の両方又はいずれか一方も可変としたものである。ここでは、一例として、両方のキャパシタの容量を可変とする場合について説明する。いずれか一方の場合も同様である。
両方のキャパシタの容量を可変とする場合、可変容量ダイオードが使用されるのが好ましい。
照合電子制御ユニット２００のメモリ３０４格納されるマッピング情報には、設定定数情報として、３つの可変ダイオードそれぞれに対応する設定定数が格納される。
図８は、設定定数記憶部２０４の一実施例を示す。
図８に示される例では、使用周波数情報として「３１４．０」、「３１５．０」が示される。
使用周波数情報「３１４．０」に対応する設定定数情報として、「α１」、「α２」、「α３」が示される。設定定数情報「α１」、「α２」、「α３」は、使用周波数が３１４．０である場合に、３つの可変容量ダイオードのそれぞれに印加される電圧値であるのが好ましい。
使用周波数情報「３１５．０」に対応する設定定数情報として、「β１」、「β２」、「β３」が示される。設定定数情報「β１」、「β２」、「β３」は、使用周波数が３１５．０である場合に、３つの可変容量ダイオードのそれぞれに印加される電圧値であるのが好ましい。
上述した変形例において、アンテナマッチング回路に含まれる素子で、可変にできる値を、使用周波数情報に基づいて設定するようにしてもよい。
通信システムの一変形例によれば、使用周波数情報に基づいてアンテナマッチング回路に含まれる複数のキャパシタの容量を設定できるため、アンテナマッチングの精度を向上させることができる。このため、携帯機１００からの無線信号の受信品質を向上させることができる。
以上、本発明は特定の実施例及び変形例を参照しながら説明されてきたが、各実施例及び変形例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
１００ 携帯機
１０２ LFトランスポンダ応答部
１０３ RF送信部
１０４ 受信部
１０６ 携帯機制御部
１０８ 送信信号作成部
１１０ メモリ
２００ 照合電子制御ユニット
２０２ 設定定数取得部
２０４ 設定定数記憶部
３００ チューナ
３０２ 設定処理部
３０４ メモリ
３０６ 受信機
３０８ 位相同期回路
３１０ アンテナマッチング回路
３１０２ キャパシタ
３１０４ キャパシタ
３１０６ 可変容量ダイオード
４００ 車載電子機器
５００ エンジンスイッチ

Claims (6)

  1. 携帯機と、チューナとを含む通信システムであって、
    前記携帯機は、
    前記チューナとの間の無線通信に使用する周波数情報を含む第１の信号を作成する信号作成部と、
    該信号作成部により作成された第１の信号を無線送信する送信部と
    を有し、
    前記チューナは、
    前記携帯機からの第１の信号に含まれる周波数情報に基づいて、アンテナの受信周波数と、位相同期回路の復調周波数を設定する設定処理部
    を有する、通信システム。
  2. エンジンスイッチにより受信された前記第１の信号に含まれる周波数情報に対応する設定情報を取得する設定情報取得部
    を有し、
    前記設定処理部は、前記設定情報取得部により取得された設定情報に基づいて、前記アンテナの受信周波数を設定する、請求項１に記載の通信システム。
  3. 前記チューナは、
    前記アンテナと受信機との間でマッチングをとるマッチング回路
    を有し、
    前記設定処理部は、前記マッチング回路の受信周波数を設定する、請求項１又は２に記載の通信システム。
  4. 前記マッチング回路は、可変容量ダイオード
    を有し、
    前記設定処理部は、前記マッチング回路の可変容量ダイオードに印加する電圧を設定する、請求項３に記載の通信システム。
  5. 携帯機との間で無線通信を行うチューナであって、
    前記携帯機からの第１の信号に含まれる該携帯機と前記チューナとの間の無線通信に使用する周波数情報に基づいて、アンテナの受信周波数と位相同期回路の復調周波数を設定する設定処理部
    を有する、チューナ。
  6. 携帯機と、チューナとを含む通信システムにおける設定方法であって、
    前記携帯機は、
    前記携帯機と前記チューナとの間の無線通信に使用する周波数情報を含む第１の信号を作成し、
    該第１の信号を無線送信し、
    前記チューナは、
    前記携帯機からの第１の信号に含まれる周波数情報に基づいて、アンテナの受信周波数と、位相同期回路の復調周波数を設定する、設定方法。
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