JP6294103B2 - Area correction device - Google Patents

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Description

この発明は、エリア補正装置に関する。   The present invention relates to an area correction apparatus.

従来から、車両には電子キーに無線信号を送信するアンテナ装置が設けられている(例えば、特許文献1参照)。電子キーは、アンテナ装置からの無線信号を受信する。この電子キーがアンテナ装置からの無線信号を受信及び認識可能なエリアが通信エリアである。   Conventionally, an antenna device that transmits a radio signal to an electronic key is provided in a vehicle (see, for example, Patent Document 1). The electronic key receives a radio signal from the antenna device. An area where the electronic key can receive and recognize a radio signal from the antenna device is a communication area.

特開2000−104429号公報JP 2000-104429 A

上記通信エリアの大きさには、種々の理由によりアンテナ装置毎にバラツキが生じる。例えば、アンテナ装置は、駆動回路、コイル、抵抗及びコンデンサ等を備える。アンテナ装置毎に、抵抗の抵抗値、コイルのインダクタンス及びコンデンサの静電容量にはバラツキが生じる。このバラツキが上記通信エリアのバラツキの一因となりうる。   The size of the communication area varies from antenna device to antenna device for various reasons. For example, the antenna device includes a drive circuit, a coil, a resistor, a capacitor, and the like. For each antenna device, the resistance value of the resistor, the inductance of the coil, and the capacitance of the capacitor vary. This variation can contribute to variations in the communication area.

また、アンテナ装置における駆動回路の内部抵抗値のバラツキも、上記通信エリアのバラツキの一因となりうる。さらに、車両のボデーの形状、駆動回路、コイル、抵抗及びコンデンサ等の接続線の抵抗値等も、上記通信エリアのバラツキの一因となりうる。   Also, variations in the internal resistance value of the drive circuit in the antenna device can contribute to variations in the communication area. Furthermore, the shape of the vehicle body, the drive circuit, the resistance value of the connection line such as the coil, the resistor, and the capacitor can also contribute to the variation in the communication area.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信エリアのバラツキを補正するエリア補正装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an area correction apparatus that corrects variations in communication areas.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するエリア補正装置は、コイルを有するアンテナに流れる電流を検出しつつ、前記アンテナに供給する電流の駆動周波数を変化させることを通じて前記コイルのインダクタンスを算出し、そのインダクタンスに基づき、通信対象が前記アンテナから発信される無線信号を認識する通信エリアを補正する。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
An area correction apparatus that solves the above problem calculates an inductance of the coil by changing a driving frequency of a current supplied to the antenna while detecting a current flowing through the antenna having the coil, and performs communication based on the inductance. A communication area in which a target recognizes a radio signal transmitted from the antenna is corrected.

この構成によれば、エリア補正装置は、アンテナに流れる電流を検出しつつ、アンテナに供給する電流の駆動周波数を変化させることを通じてアンテナにおけるコイルのインダクタンスを算出する。ここで、アンテナの出力は、インダクタンスと、アンテナに供給される電流の2乗と、1/2とを乗じた値に比例する。また、アンテナの出力は、アンテナが形成する通信エリアに比例する。よって、エリア補正装置は、インダクタンスを算出することで、通信エリアを適切に補正することができる。よって、通信エリアのバラツキを補正することができる。   According to this configuration, the area correction device calculates the inductance of the coil in the antenna by detecting the current flowing through the antenna and changing the drive frequency of the current supplied to the antenna. Here, the output of the antenna is proportional to a value obtained by multiplying the inductance, the square of the current supplied to the antenna, and 1/2. The output of the antenna is proportional to the communication area formed by the antenna. Therefore, the area correction device can appropriately correct the communication area by calculating the inductance. Therefore, the variation in the communication area can be corrected.

上記エリア補正装置について、前記コイルに接続される抵抗の抵抗値R、前記アンテナに交流電流を供給する駆動回路に印加される駆動電圧V、前記通信対象に前記無線信号を送信するときに前記アンテナに供給する電流の駆動周波数である通信時駆動周波数fとしたとき、一定電圧のもと前記駆動周波数を変化させることで前記アンテナに流れる電流が最大となるピーク電流Ip及びそのピーク電流Ipが検出されたときの前記駆動周波数であるピーク駆動周波数f0を測定し、さらに、前記アンテナに流れる電流がn×Ip(ただしn<1とする)となる駆動周波数f1、f2を測定し、下記式(a)及び(b)から前記コイルのインダクタンスLを算出することが好ましい。   In the area correction device, the resistance value R of the resistor connected to the coil, the drive voltage V applied to the drive circuit that supplies an alternating current to the antenna, and the antenna when transmitting the radio signal to the communication target When the communication driving frequency f, which is the driving frequency of the current supplied to the antenna, is changed, the peak current Ip at which the current flowing through the antenna becomes maximum by changing the driving frequency under a constant voltage and the peak current Ip are detected. The peak drive frequency f0 that is the drive frequency at the time of measurement is measured, and the drive frequencies f1 and f2 at which the current flowing through the antenna becomes n × Ip (where n <1) are measured, and the following formula ( It is preferable to calculate the inductance L of the coil from a) and (b).

R=V/Ip…(a)
L=R×√(1/n−1)/(2πf1−2πf2)…(b)
この方法では、アンテナに流れる電流を検出しつつ駆動周波数fを変化させることで、容易にインダクタンスLの算出に必要な値を取得することができる。
R = V / Ip (a)
L = R × √ (1 / n 2 −1) / (2πf1-2πf2) (b)
In this method, the value necessary for calculating the inductance L can be easily obtained by changing the drive frequency f while detecting the current flowing through the antenna.

上記エリア補正装置について、前記コイルに接続される抵抗の抵抗値R、前記アンテナに交流電流を供給する駆動回路に印加される駆動電圧V、前記通信対象に前記無線信号を送信するときに前記アンテナに供給する電流の駆動周波数である通信時駆動周波数fとしたとき、一定電圧のもと前記駆動周波数を変化させることで前記アンテナに流れる電流が最大となるピーク電流Ip及びそのピーク電流Ipが検出されたときの前記駆動周波数fであるピーク駆動周波数f0を測定し、さらに前記通信時駆動周波数fと前記アンテナに流れる電流との位相差θを測定し、前記式(a)及び下記式(c)から前記コイルのインダクタンスLを算出することが好ましい。   In the area correction device, the resistance value R of the resistor connected to the coil, the drive voltage V applied to the drive circuit that supplies an alternating current to the antenna, and the antenna when transmitting the radio signal to the communication target When the communication driving frequency f, which is the driving frequency of the current supplied to the antenna, is changed, the peak current Ip at which the current flowing through the antenna becomes maximum by changing the driving frequency under a constant voltage and the peak current Ip are detected. Then, the peak drive frequency f0 that is the drive frequency f when measured is measured, and the phase difference θ between the communication drive frequency f and the current flowing through the antenna is measured, and the above formula (a) and the following formula (c) ) To calculate the inductance L of the coil.

L=2πf×R×tanθ/{(2πf)−(2πf0)}…(c)
この構成によれば、式(a)及び式(c)からコイルのインダクタンスLを算出することができる。この方法では、通信時駆動周波数fとアンテナに流れる電流との位相差θの計測を通じてインダクタンスLの算出に必要な値を取得することができる。
L = 2πf × R × tan θ / {(2πf) 2 − (2πf0) 2 } (c)
According to this configuration, the inductance L of the coil can be calculated from the equations (a) and (c). In this method, a value necessary for calculating the inductance L can be acquired through measurement of the phase difference θ between the communication driving frequency f and the current flowing through the antenna.

上記エリア補正装置について、前記駆動周波数f1、f2は、前記アンテナに流れる電流がIp/√2となる半値幅周波数であって、前記式(a)及び下記式(イ)から前記コイルのインダクタンスLを算出することが好ましい。   In the area correction device, the driving frequencies f1 and f2 are half-width frequencies at which the current flowing through the antenna becomes Ip / √2, and the inductance L of the coil is calculated from the above formula (a) and the following formula (A). Is preferably calculated.

L=R/(2πf1−2πf2)…(イ)
この構成によれば、駆動周波数f1、f2は、前記アンテナに流れる電流がIp/√2となる半値幅周波数である。この場合には、上記式(イ)のように、より簡易な計算を通じてコイルのインダクタンスLを算出することができる。
L = R / (2πf1-2πf2) (A)
According to this configuration, the drive frequencies f1 and f2 are half-width frequencies at which the current flowing through the antenna becomes Ip / √2. In this case, the inductance L of the coil can be calculated through simpler calculation as in the above equation (A).

上記エリア補正装置について、前記通信対象に前記無線信号を送信するときの前記アンテナに流れる電流を変化させることで、前記アンテナの出力を変化させて前記通信エリアを補正することが好ましい。   In the area correction apparatus, it is preferable that the communication area is corrected by changing an output of the antenna by changing a current flowing through the antenna when the wireless signal is transmitted to the communication target.

この構成によれば、上述のように、アンテナに流れる電流に応じてアンテナの出力、ひいては通信エリアが変化する。従って、アンテナに流れる電流を変化させることで、容易に通信エリアの補正を行うことができる。   According to this configuration, as described above, the output of the antenna and thus the communication area change according to the current flowing through the antenna. Therefore, the communication area can be easily corrected by changing the current flowing through the antenna.

上記エリア補正装置について、前記通信対象は、閾値以上の信号強度の前記無線信号を受信したとき、前記無線信号を認識し、前記エリア補正装置は前記閾値を変化させることを通じて前記通信エリアを補正することが好ましい。   With respect to the area correction device, when the communication target receives the wireless signal having a signal strength equal to or higher than a threshold, the communication target recognizes the wireless signal, and the area correction device corrects the communication area by changing the threshold. It is preferable.

この構成によれば、通信対象は、閾値以上の信号強度の無線信号を受信したとき、無線信号を認識する。エリア補正装置は、この閾値を変化させることを通じて通信エリアを補正する。これにより、通信対象の閾値を変化させるのみで通信エリアの補正を行うことができる。   According to this configuration, the communication target recognizes a radio signal when receiving a radio signal having a signal strength equal to or higher than a threshold value. The area correction device corrects the communication area by changing the threshold value. Thus, the communication area can be corrected only by changing the communication target threshold.

本発明によれば、エリア補正装置において、通信エリアのバラツキを補正することができる。   According to the present invention, the area correction apparatus can correct variations in the communication area.

電子キーシステムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of an electronic key system. 通信エリアを示す車両の上面図。The top view of the vehicle which shows a communication area. ECUが実行する処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence which ECU performs. アンテナの電流と駆動周波数との関係を示したグラフ。The graph which showed the relationship between the antenna current and the drive frequency.

(第1の実施形態)
以下、エリア補正装置を電子キーシステムとして具体化した第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
A first embodiment in which the area correction apparatus is embodied as an electronic key system will be described below.

図1に示すように、電子キーシステムは、ユーザによって所持される通信対象の一例である電子キー10と車両20とを備えている。電子キーシステムは、電子キー10と車両20との間での無線による双方向通信を通じて、車両ドアの解錠等を可能とするシステムである。   As shown in FIG. 1, the electronic key system includes an electronic key 10 that is an example of a communication target possessed by a user and a vehicle 20. The electronic key system is a system that enables unlocking of a vehicle door and the like through wireless two-way communication between the electronic key 10 and the vehicle 20.

(電子キーの構成)
図1に示すように、電子キー10は、マイコン11と、LF受信回路12と、UHF送信回路13とを備えている。また、マイコン11は不揮発性のメモリ11aを備える。このメモリ11aには、電子キー10に固有のIDコードが記憶されている。
(Structure of electronic key)
As shown in FIG. 1, the electronic key 10 includes a microcomputer 11, an LF reception circuit 12, and a UHF transmission circuit 13. The microcomputer 11 includes a nonvolatile memory 11a. In this memory 11a, an ID code unique to the electronic key 10 is stored.

LF受信回路12は、車両20から無線送信されたLF帯の要求信号を受信すると、その受信した要求信号を復調したうえでマイコン11へ出力する。マイコン11は、要求信号を認識すると、メモリ11aに記憶されるIDコードを含む応答信号を生成し、その生成した応答信号をUHF送信回路13へ出力する。UHF送信回路13は、応答信号を変調し、変調した応答信号をUHF(Ultra High Frequency)帯の無線信号として無線送信する。   When receiving the LF band request signal wirelessly transmitted from the vehicle 20, the LF reception circuit 12 demodulates the received request signal and outputs the demodulated request signal to the microcomputer 11. When the microcomputer 11 recognizes the request signal, the microcomputer 11 generates a response signal including the ID code stored in the memory 11 a and outputs the generated response signal to the UHF transmission circuit 13. The UHF transmission circuit 13 modulates the response signal and wirelessly transmits the modulated response signal as a radio signal in the UHF (Ultra High Frequency) band.

(車両の構成)
図1に示すように、車両20は、LF送信回路23と、UHF受信回路24と、ECU(Electronic Control Unit)21とを備えている。エリア補正装置の一例であるECU21は、不揮発性のメモリ21aを備え、そのメモリ21aには電子キー10と同一のIDコードが記憶されている。また、ECU21には、ドアロックスイッチ35及びドアロック装置38が電気的に接続されている。
(Vehicle configuration)
As shown in FIG. 1, the vehicle 20 includes an LF transmission circuit 23, a UHF reception circuit 24, and an ECU (Electronic Control Unit) 21. The ECU 21, which is an example of the area correction device, includes a nonvolatile memory 21a, and the same ID code as that of the electronic key 10 is stored in the memory 21a. In addition, a door lock switch 35 and a door lock device 38 are electrically connected to the ECU 21.

図2に示すように、ドアロックスイッチ35は、アウトサイドドアハンドル28に押し操作可能に設けられている。ドアロックスイッチ35は押し操作されると、その旨の操作信号をECU21に出力する。   As shown in FIG. 2, the door lock switch 35 is provided on the outside door handle 28 so as to be pushed. When the door lock switch 35 is pushed, an operation signal to that effect is output to the ECU 21.

図1に示すように、ECU21は、定期的に要求信号を生成し、その生成した要求信号をLF送信回路23に出力する。LF送信回路23には送信アンテナ25が電気的に接続されている。図2に示すように、送信アンテナ25は、複数のアウトサイドドアハンドル28に1つずつ内蔵されている。   As shown in FIG. 1, the ECU 21 periodically generates a request signal and outputs the generated request signal to the LF transmission circuit 23. A transmission antenna 25 is electrically connected to the LF transmission circuit 23. As shown in FIG. 2, the transmission antennas 25 are built into the plurality of outside door handles 28 one by one.

図1に示すように、各送信アンテナ25は、コイル40L及びコンデンサ40Cを備える。また、各LF送信回路23は、電流検出センサ27と、駆動回路26と、抵抗40Rとを備える。   As shown in FIG. 1, each transmission antenna 25 includes a coil 40L and a capacitor 40C. Each LF transmission circuit 23 includes a current detection sensor 27, a drive circuit 26, and a resistor 40R.

電流検出センサ27は、送信アンテナ25に流れるアンテナ電流Iaを検出し、その検出結果をECU21に出力する。駆動回路26には、抵抗40R、コイル40L及びコンデンサ40Cが直列に接続されている。   The current detection sensor 27 detects the antenna current Ia flowing through the transmission antenna 25 and outputs the detection result to the ECU 21. A resistor 40R, a coil 40L, and a capacitor 40C are connected to the drive circuit 26 in series.

駆動回路26は、例えば複数のスイッチ素子SWを有するHブリッジ回路からなる。ECU21は、スイッチ素子SWをオンオフ状態間で切り替えることで、バッテリVtからの直流電流を交流電流の要求信号に変換し、その変換した要求信号を送信アンテナ25に供給する。各送信アンテナ25は、その要求信号(交流電流)をLF帯(Low Frequency)の無線信号として送信する。   The drive circuit 26 is composed of, for example, an H bridge circuit having a plurality of switch elements SW. The ECU 21 converts the direct current from the battery Vt into an alternating current request signal by switching the switch element SW between the on and off states, and supplies the converted request signal to the transmission antenna 25. Each transmitting antenna 25 transmits the request signal (alternating current) as a radio signal in the LF band (Low Frequency).

UHF受信回路24は、受信した応答信号を復調したうえでECU21へ出力する。ECU21は、応答信号を認識すると、この応答信号に含まれるIDコードと、メモリ21aに記憶されるIDコードとの照合を行う。ECU21は、このID照合が成立した状態において、ドアロックスイッチ35が押し操作された旨認識すると、ドアロック装置38を通じて車両ドアの施解錠状態を切り替える。   The UHF receiving circuit 24 demodulates the received response signal and outputs it to the ECU 21. When the ECU 21 recognizes the response signal, the ECU 21 compares the ID code included in the response signal with the ID code stored in the memory 21a. When the ECU 21 recognizes that the door lock switch 35 has been pushed in the state where the ID verification is established, the ECU 21 switches the lock / unlock state of the vehicle door through the door lock device 38.

(通信エリアの補正方法)
上記「発明が解決しようとする課題」で述べたように、通信エリア50の大きさにはバラツキが生じる。このバラツキを補正する処理がECU21によって実行されている。
(Communication area correction method)
As described above in “Problems to be Solved by the Invention”, the size of the communication area 50 varies. Processing for correcting this variation is executed by the ECU 21.

図3及び図4を参照しつつ、この補正処理について説明する。この補正処理は、例えば、ECU21及びLF送信回路23を有する車両20に送信アンテナ25が装着されたときに実行される。   This correction process will be described with reference to FIGS. This correction process is executed, for example, when the transmission antenna 25 is attached to the vehicle 20 having the ECU 21 and the LF transmission circuit 23.

まず、ECU21は、駆動回路26(正確には、スイッチ素子SWの切り替え周期の変更)を通じて送信アンテナ25に供給する交流電流の駆動周波数を可変させることでピーク電流Ip及びピーク駆動周波数f0を測定する(S101)。このピーク電流Ipは、一定電圧のもと駆動周波数を変化させることで得られる送信アンテナ25に流れる最大の電流をいう。また、このピーク駆動周波数f0は、ピーク電流Ipが検出されたときの駆動周波数をいう。   First, the ECU 21 measures the peak current Ip and the peak drive frequency f0 by varying the drive frequency of the alternating current supplied to the transmission antenna 25 through the drive circuit 26 (more precisely, the change of the switching cycle of the switch element SW). (S101). The peak current Ip is the maximum current that flows through the transmitting antenna 25 obtained by changing the drive frequency under a constant voltage. The peak drive frequency f0 is a drive frequency when the peak current Ip is detected.

そして、ECU21は、電流検出センサ27が検出したアンテナ電流IaがIp/√2となったときの駆動周波数f1,f2を測定する。すなわち、本実施形態では、駆動周波数f1,f2は半値幅周波数である。   Then, the ECU 21 measures the drive frequencies f1 and f2 when the antenna current Ia detected by the current detection sensor 27 becomes Ip / √2. That is, in the present embodiment, the drive frequencies f1 and f2 are half-width frequencies.

そして、以下の式(1)〜(3)を利用して抵抗40Rの抵抗値R、コイル40LのインダクタンスL及びコンデンサ40Cの静電容量Cを算出する。なお、以下の式においては、バッテリVtから印加される駆動回路26における駆動電圧がVであって、電子キー10に要求信号を送信するときに送信アンテナ25に供給される電流の駆動周波数である通信時駆動周波数がfであるとする。   Then, the resistance value R of the resistor 40R, the inductance L of the coil 40L, and the capacitance C of the capacitor 40C are calculated using the following equations (1) to (3). In the following expression, the driving voltage in the driving circuit 26 applied from the battery Vt is V, and is the driving frequency of the current supplied to the transmission antenna 25 when a request signal is transmitted to the electronic key 10. It is assumed that the communication driving frequency is f.

R=V/Ip…(1)
L=R/(2πf1−2πf2)…(2)
C=1/{(2πf0)×L}…(3)
上記式(2)は、Q値=2πf0/(2πf1−2πf2)=2π・f0・L/Rから算出される。また、上記式(3)は、f0=1/{2π√(LC))}から算出される。
R = V / Ip (1)
L = R / (2πf1-2πf2) (2)
C = 1 / {(2πf0) 2 × L} (3)
The above formula (2) is calculated from the Q value = 2πf0 / (2πf1-2πf2) = 2π · f0 · L / R. Further, the above formula (3) is calculated from f0 = 1 / {2π√ (LC))}.

さらに、送信アンテナ25の出力は以下の式(4)から算出される。
出力=L・Ia/2…(4)
この式(4)において、インダクタンスLは上記式(2)より算出されている。そこで、ECU21は、駆動電圧Vの変化を通じて、送信アンテナ25に流される電流Iaを変化させる。これにより、ECU21は、送信アンテナ25の出力を目標値に設定する。このとき、インダクタンスLが算出されているため、適切な電流Iaを迅速に設定することができる。ECU21は、以降も送信アンテナ25の出力が目標値となるように、送信アンテナ25に設定された電流Iaを供給する。これにより、通信エリア50を所望の範囲に設定することができ、通信エリア50のバラツキを抑制することができる。
Further, the output of the transmission antenna 25 is calculated from the following equation (4).
Output = L · Ia 2/2 ... (4)
In this equation (4), the inductance L is calculated from the above equation (2). Therefore, the ECU 21 changes the current Ia flowing through the transmission antenna 25 through the change of the drive voltage V. Thereby, the ECU 21 sets the output of the transmission antenna 25 to the target value. At this time, since the inductance L is calculated, an appropriate current Ia can be set quickly. The ECU 21 thereafter supplies the current Ia set to the transmission antenna 25 so that the output of the transmission antenna 25 becomes the target value. Thereby, the communication area 50 can be set to a desired range, and variations in the communication area 50 can be suppressed.

例えば、図2に示すように、適切な通信エリア50aに対してバラツキによりその通信エリア50aより小さい通信エリア50bが形成されえる状態であるとする。この場合、ECU21は、アンテナに供給する電流Iaを増加させることで、送信アンテナ25の出力を目標値に設定する。これにより、適切な通信エリア50aが設定される。   For example, as shown in FIG. 2, it is assumed that a communication area 50b smaller than the communication area 50a can be formed due to variations with respect to the appropriate communication area 50a. In this case, the ECU 21 sets the output of the transmission antenna 25 to a target value by increasing the current Ia supplied to the antenna. Thereby, an appropriate communication area 50a is set.

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)ECU21は、送信アンテナ25に流れる電流Iaを検出しつつ、送信アンテナ25に供給する電流の駆動周波数を変化させることを通じて送信アンテナ25におけるコイル40LのインダクタンスLを算出する。ここで、送信アンテナ25の出力は、インダクタンスLと、送信アンテナ25に供給される電流Iaの2乗と、1/2とを乗じた値となる。また、送信アンテナ25の出力は、送信アンテナ25が形成する通信エリア50の大きさに比例する。よって、ECU21は、インダクタンスLを算出することで、送信アンテナ25に供給される電流Iaを通信エリア50が適切となる値に調整することができる。よって、通信エリア50のバラツキを補正することができる。
As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The ECU 21 calculates the inductance L of the coil 40L in the transmission antenna 25 by changing the drive frequency of the current supplied to the transmission antenna 25 while detecting the current Ia flowing through the transmission antenna 25. Here, the output of the transmission antenna 25 is a value obtained by multiplying the inductance L, the square of the current Ia supplied to the transmission antenna 25, and 1/2. The output of the transmission antenna 25 is proportional to the size of the communication area 50 formed by the transmission antenna 25. Therefore, the ECU 21 can adjust the current Ia supplied to the transmission antenna 25 to a value that makes the communication area 50 appropriate by calculating the inductance L. Therefore, the variation in the communication area 50 can be corrected.

(2)インダクタンスLが算出されるため、それが算出されない場合に比べて迅速に通信エリア50が適切となる電流Iaを設定することができる。
(3)上記式(1)及び(2)からコイル40LのインダクタンスLを算出することができる。この方法では、送信アンテナ25に流れる電流Iaを検出しつつ駆動周波数を変化させることで、容易にインダクタンスLの算出に必要な値を取得することができる。
(2) Since the inductance L is calculated, it is possible to set the current Ia that makes the communication area 50 appropriate more quickly than when the inductance L is not calculated.
(3) The inductance L of the coil 40L can be calculated from the above equations (1) and (2). In this method, the value necessary for calculating the inductance L can be easily obtained by changing the drive frequency while detecting the current Ia flowing through the transmission antenna 25.

(4)ECU21は、車両20に対する送信アンテナ25の装着を検出したとき、図3に示される通信エリア50の補正処理を実行する。このため、送信アンテナ25を車両20に装着するだけで、自動で通信エリア50の補正を行うことができる。   (4) When the ECU 21 detects that the transmission antenna 25 is attached to the vehicle 20, the ECU 21 executes a correction process for the communication area 50 shown in FIG. For this reason, the communication area 50 can be automatically corrected by simply mounting the transmission antenna 25 on the vehicle 20.

(5)ECU21は、アンテナに流れる電流Iaに応じてアンテナの出力、ひいては通信エリア50を補正する。この通信エリア50の補正は、車両20のみで行うことができる。   (5) The ECU 21 corrects the output of the antenna, and thus the communication area 50, according to the current Ia flowing through the antenna. The correction of the communication area 50 can be performed only by the vehicle 20.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について説明する。この実施形態は、インダクタンスL及び静電容量Cの算出方法が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the method of calculating the inductance L and the capacitance C. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

本実施形態では、上記式(1)に加えて、以下の式(5)及び(6)を利用して抵抗値R、インダクタンスL及び静電容量Cを算出する。なお、通信時駆動周波数fにおける駆動電圧Vと送信アンテナ25の電流Iaとの位相差をθとする。   In the present embodiment, the resistance value R, the inductance L, and the capacitance C are calculated using the following equations (5) and (6) in addition to the above equation (1). Note that the phase difference between the drive voltage V at the communication drive frequency f and the current Ia of the transmission antenna 25 is θ.

L=2πf×R×tanθ/{(2πf)−(2πf0)}…(5)
C=1/{(2πf0)×L}…(6)
上記式(5)は、tanθ={2πfL−1/(2πfC)}/Rの式と、2πf0=1/√(LC)の式から算出される。また、上記式(6)は、f0=1/{2π√(LC))}から算出される。その他の点については、上記第1の実施形態と同様である。
L = 2πf × R × tan θ / {(2πf) 2 − (2πf0) 2 } (5)
C = 1 / {(2πf0) 2 × L} (6)
The above equation (5) is calculated from the equation of tan θ = {2πfL−1 / (2πfC)} / R and the equation of 2πf0 = 1 / √ (LC). Further, the above equation (6) is calculated from f0 = 1 / {2π√ (LC))}. Other points are the same as those in the first embodiment.

以上、説明した実施形態によれば、第1の実施形態の(1)〜(5)の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
(6)式(1)及び式(5)からインダクタンスLを算出することができる。この方法では、通信時駆動周波数fにおける駆動電圧Vと送信アンテナ25に流れる電流との位相差θの計測を通じてインダクタンスLの算出に必要な値を取得することができる。
As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be achieved in addition to the effects (1) to (5) of the first embodiment.
(6) The inductance L can be calculated from the equations (1) and (5). In this method, a value necessary for calculating the inductance L can be obtained through measurement of the phase difference θ between the drive voltage V at the communication drive frequency f and the current flowing through the transmission antenna 25.

なお、上記両実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記各実施形態においては、ECU21は、送信アンテナ25に供給する電流Iaを変化させることで通信エリア50を補正していた。しかし、電子キー10の受信信号強度の閾値を変化させることで、通信エリア50を補正してもよい。
In addition, both the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
In each embodiment described above, the ECU 21 corrects the communication area 50 by changing the current Ia supplied to the transmission antenna 25. However, the communication area 50 may be corrected by changing the threshold value of the received signal strength of the electronic key 10.

例えば、ECU21は、上記式(4)を利用して算出した出力に係る情報をLF送信回路23及び送信アンテナ25を介して無線送信する。電子キー10のマイコン11は、LF受信回路12を介して当該情報を受信すると、その情報に応じて閾値を変化させる。具体的には、その情報に係る出力が目標値に対して大きい場合には閾値を大きくし、その出力が目標値に対して小さい場合には閾値を小さくする。マイコン11は、LF受信回路12を通じて受信した要求信号の信号強度が閾値以上の場合には、その要求信号を認識して応答信号を無線送信する。よって、閾値が大きくなるほど通信エリア50が小さくなる。この構成では、通信エリア50の変更にあたってアンテナに供給する電流Iaの変更が不要となる。また、この構成においても上記両実施形態と同様の効果が得られる。   For example, the ECU 21 wirelessly transmits information related to the output calculated using the above formula (4) via the LF transmission circuit 23 and the transmission antenna 25. When the microcomputer 11 of the electronic key 10 receives the information via the LF receiving circuit 12, the microcomputer 11 changes the threshold according to the information. Specifically, the threshold is increased when the output related to the information is larger than the target value, and the threshold is decreased when the output is smaller than the target value. When the signal strength of the request signal received through the LF receiving circuit 12 is equal to or greater than the threshold value, the microcomputer 11 recognizes the request signal and wirelessly transmits a response signal. Therefore, the communication area 50 becomes smaller as the threshold value becomes larger. With this configuration, it is not necessary to change the current Ia supplied to the antenna when the communication area 50 is changed. Also in this configuration, the same effects as those in the above embodiments can be obtained.

・上記実施形態においては、抵抗40RはLF送信回路23に内蔵されていたが、抵抗40Rは送信アンテナ25側に設けられていてもよい。また、逆にコンデンサ40CがLF送信回路23に内蔵されていてもよい。   In the above embodiment, the resistor 40R is built in the LF transmission circuit 23, but the resistor 40R may be provided on the transmission antenna 25 side. Conversely, the capacitor 40 </ b> C may be built in the LF transmission circuit 23.

・上記各実施形態においては、式(3)及び式(6)を通じて、コンデンサ40Cの静電容量Cを算出していたが、これを省略してもよい。
・上記各実施形態においては、送信アンテナ25は車外用であったが、車内の送信アンテナであってもよい。
In each of the above embodiments, the capacitance C of the capacitor 40C is calculated through the equations (3) and (6), but this may be omitted.
In each of the above embodiments, the transmission antenna 25 is used outside the vehicle, but may be a transmission antenna inside the vehicle.

・上記各実施形態においては、車両用の電子キーシステムであったが、住宅用の電子キーシステムであってもよい。
・また、通信対象として電子キー10が採用されていたが、送信アンテナ25からの無線信号を受信可能なものであれば電子キー10に限定されない。
In each of the above embodiments, the electronic key system is for a vehicle, but may be a residential electronic key system.
In addition, although the electronic key 10 is employed as a communication target, the electronic key 10 is not limited to the electronic key 10 as long as it can receive a radio signal from the transmission antenna 25.

・上記各実施形態においては、ECU21は、車両20に対する送信アンテナ25の装着を検出したとき、図3に示される通信エリア50の補正処理を実行していたが、この補正処理の実行タイミングはこれに限らず、ユーザの操作に応じて実行してもよいし、定期的に実行してもよい。   In each of the above embodiments, when the ECU 21 detects that the transmission antenna 25 is attached to the vehicle 20, the ECU 21 executes the correction process for the communication area 50 shown in FIG. Not limited to this, it may be executed in accordance with a user operation, or may be executed periodically.

・上記実施形態においては、駆動周波数f1,f2はアンテナ電流IaがIp/√2となったときの半値幅周波数である。しかし、駆動周波数f1,f2は半値幅周波数でなくてもよい。詳しくは、アンテナ電流Iaがn×Ip(ただしn<1とする)となる駆動周波数f1、f2を測定し、以下の式(b)を利用してコイル40Lのインダクタンスを算出してもよい。   In the above embodiment, the drive frequencies f1 and f2 are half-width frequencies when the antenna current Ia becomes Ip / √2. However, the drive frequencies f1 and f2 do not have to be half-width frequencies. Specifically, the drive frequencies f1 and f2 at which the antenna current Ia is n × Ip (where n <1) are measured, and the inductance of the coil 40L may be calculated using the following equation (b).

L=R×√(1/n−1)/(2πf1−2πf2)…(b)
この式(b)は例えば以下のように導出される。
Z=R/n=√(R+(ωL−1/(ωC)))より
ωL−1/(ωC)=±R×√(1/n−1)
ω=(±R×√(1/n−1)±√(R×(1/n−1)+4L/C))/2L
ω1>0よりω1=2πf1=(R×√(1/n−1)+√(R×(1/n−1)+4L/C))/2L
ω2>0よりω2=2πf2=(−R×√(1/n−1)+√(R×(1/n−1)+4L/C))/2L
2πf1−2πf2=R×√(1/n−1)/L
L=R×√(1/n−1))/(2πf1−2πf2)
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
L = R × √ (1 / n 2 −1) / (2πf1-2πf2) (b)
This formula (b) is derived as follows, for example.
From Z = R / n = √ (R 2 + (ωL−1 / (ωC)) 2 ), ωL−1 / (ωC) = ± R × √ (1 / n 2 −1)
ω = (± R × √ (1 / n 2 −1) ± √ (R 2 × (1 / n 2 −1) + 4L / C)) / 2L
From ω1> 0, ω1 = 2πf1 = (R × √ (1 / n 2 −1) + √ (R 2 × (1 / n 2 −1) + 4L / C)) / 2L
From ω2> 0, ω2 = 2πf2 = (− R × √ (1 / n 2 −1) + √ (R 2 × (1 / n 2 −1) +4 L / C)) / 2L
2πf1-2πf2 = R × √ (1 / n 2 −1) / L
L = R × √ (1 / n 2 −1)) / (2πf1-2πf2)
Next, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described together with the effects.

(イ)前記アンテナが前記駆動回路に接続されたときに前記通信エリアの補正を実行するエリア補正装置
この構成によれば、エリア補正装置は、アンテナが駆動回路に接続されたときに通信エリアの補正を実行する。よって、車両にアンテナが取り付けられたときに自動で通信エリアの補正が実行される。
(A) Area correction device that performs correction of the communication area when the antenna is connected to the drive circuit According to this configuration, the area correction device can be used for the communication area when the antenna is connected to the drive circuit. Perform correction. Therefore, when the antenna is attached to the vehicle, the communication area is automatically corrected.

θ…位相差、C…静電容量、f…通信時駆動周波数、L…インダクタンス、R…抵抗値、V…駆動電圧、f0…ピーク駆動周波数、Ia…アンテナ電流、Ip…ピーク電流、10…電子キー、11…マイコン、12…LF受信回路、13…UHF送信回路、20…車両、21…ECU、23…LF送信回路、24…UHF受信回路、25…送信アンテナ、26…駆動回路、27…電流検出センサ、28…アウトサイドドアハンドル、40C…コンデンサ、40L…コイル、40R…抵抗、50…通信エリア。   θ: phase difference, C: capacitance, f: driving frequency during communication, L: inductance, R: resistance value, V: driving voltage, f0: peak driving frequency, Ia: antenna current, Ip: peak current, 10 ... Electronic key, 11 ... microcomputer, 12 ... LF reception circuit, 13 ... UHF transmission circuit, 20 ... vehicle, 21 ... ECU, 23 ... LF transmission circuit, 24 ... UHF reception circuit, 25 ... transmission antenna, 26 ... drive circuit, 27 ... Current detection sensor, 28 ... Outside door handle, 40C ... Capacitor, 40L ... Coil, 40R ... Resistance, 50 ... Communication area.

Claims (6)

コイルを有するアンテナに流れる電流を検出しつつ、前記アンテナに供給する電流の駆動周波数を変化させることを通じて前記コイルのインダクタンスを算出し、その電流及びインダクタンスに基づき、前記アンテナの出力を求め、当該アンテナの出力を、通信対象が前記アンテナから発信される無線信号を認識する通信エリアとして適切な通信エリアになる目標値の出力に設定することにより通信エリアを補正するエリア補正装置。 The inductance of the coil is calculated by changing the drive frequency of the current supplied to the antenna while detecting the current flowing through the antenna having the coil, and the output of the antenna is obtained based on the current and the inductance. output, the area correction unit for correcting a communication area by communication target is set to the output of the target value becomes an appropriate communication area as the communication area recognizing a radio signal transmitted from the antenna. 請求項1に記載のエリア補正装置において、
前記コイルに直列に接続される抵抗の抵抗値R、
前記アンテナに交流電流を供給する駆動回路に印加される駆動電圧V、
前記通信対象に前記無線信号を送信するときに前記アンテナに供給する電流の駆動周波数である通信時駆動周波数fを規定したとき、
前記駆動電圧Vが一定電圧のもと前記駆動周波数を変化させることで前記アンテナに流れる電流が最大となるピーク電流Ip及びそのピーク電流Ipが検出されたときの前記駆動周波数であるピーク駆動周波数f0を測定し、さらに、前記アンテナに流れる電流がn×Ip(ただしn<1とする)となる駆動周波数f1、f2を測定し、
下記式(a)及び(b)から前記コイルのインダクタンスLを算出するエリア補正装置。
R=V/Ip…(a)
L=R×√(1/n−1)/(2πf1−2πf2)…(b)
The area correction apparatus according to claim 1,
A resistance value R of a resistor connected in series to the coil;
A driving voltage V applied to a driving circuit for supplying an alternating current to the antenna;
When defining a communication driving frequency f that is a driving frequency of a current supplied to the antenna when transmitting the wireless signal to the communication target,
The peak current Ip that maximizes the current flowing through the antenna by changing the drive frequency when the drive voltage V is a constant voltage, and the peak drive frequency f0 that is the drive frequency when the peak current Ip is detected. Further, driving frequencies f1 and f2 at which the current flowing through the antenna is n × Ip (where n <1) are measured,
An area correction device for calculating the inductance L of the coil from the following equations (a) and (b).
R = V / Ip (a)
L = R × √ (1 / n 2 −1) / (2πf1-2πf2) (b)
請求項1に記載のエリア補正装置において、
前記コイルに直列に接続される抵抗の抵抗値R、
前記アンテナに交流電流を供給する駆動回路に印加される駆動電圧V、
前記通信対象に前記無線信号を送信するときに前記アンテナに供給する電流の駆動周波数である通信時駆動周波数fを規定したとき、
前記駆動電圧Vが一定電圧のもと前記駆動周波数を変化させることで前記アンテナに流れる電流が最大となるピーク電流Ip及びそのピーク電流Ipが検出されたときの前記駆動周波数であるピーク駆動周波数f0を測定し、さらに前記通信時駆動周波数fにおける駆動電圧Vと前記アンテナに流れる電流との位相差θを測定し、
前記式(a)及び下記式(c)から前記コイルのインダクタンスLを算出するエリア補正装置。
L=2πf×R×tanθ/{(2πf)−(2πf0)}…(c)
The area correction apparatus according to claim 1,
A resistance value R of a resistor connected in series to the coil;
A driving voltage V applied to a driving circuit for supplying an alternating current to the antenna;
When defining a communication driving frequency f that is a driving frequency of a current supplied to the antenna when transmitting the wireless signal to the communication target,
The peak drive frequency which is a driving frequency when the current flowing through the antenna by the driving voltage V varies the original said driving frequency of the constant voltage is detected peak current Ip and the peak current Ip becomes maximum Measure f0, and further measure the phase difference θ between the drive voltage V at the communication drive frequency f and the current flowing through the antenna,
An area correction apparatus for calculating an inductance L of the coil from the equation (a) and the following equation (c).
L = 2πf × R × tan θ / {(2πf) 2 − (2πf0) 2 } (c)
請求項2に記載のエリア補正装置において、
前記駆動周波数f1、f2は、前記アンテナに流れる電流がIp/√2となる半値幅周波数であって、
前記式(a)及び下記式(イ)から前記コイルのインダクタンスLを算出するエリア補正装置。
L=R/(2πf1−2πf2)…(イ)
The area correction apparatus according to claim 2,
The driving frequencies f1 and f2 are half-width frequencies at which the current flowing through the antenna becomes Ip / √2.
An area correction apparatus for calculating an inductance L of the coil from the equation (a) and the following equation (A).
L = R / (2πf1-2πf2) (A)
請求項1〜4のいずれか一項に記載のエリア補正装置において、
前記通信対象に前記無線信号を送信するときの前記アンテナに流れる電流を変化させることで、前記アンテナの出力を変化させて前記通信エリアを補正するエリア補正装置。
In the area correction apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An area correction apparatus that corrects the communication area by changing an output of the antenna by changing a current flowing through the antenna when the wireless signal is transmitted to the communication target.
請求項1〜のいずれか一項に記載のエリア補正装置において、
前記通信対象は、閾値以上の信号強度の前記無線信号を受信したとき、前記無線信号を認識し、
前記エリア補正装置は前記閾値を変化させることを通じて前記通信エリアを補正するエリア補正装置。
In the area correction apparatus as described in any one of Claims 1-4 ,
The communication object recognizes the radio signal when the radio signal having a signal strength equal to or higher than a threshold value is received,
The area correction apparatus corrects the communication area by changing the threshold value.
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