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公開番号2024070633
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022181252
出願日2022-11-11
発明の名称無線通信機、基板
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類G01S 13/84 20060101AFI20240516BHJP(測定;試験)
要約【課題】携帯デバイスと通信するための複数のアンテナを備える無線通信機において、受信強度の逆転現象の発生を抑制しつつ基板を小型化する。
【解決手段】無線通信機は、第1アンテナ4、第2アンテナ5、送受信部8、コントローラ9が搭載された基板3を備える。第1アンテナ4は、基板3上に、半波長ダイポールアンテナとして形成されている。第2アンテナ5はモノポールアンテナとして基板3にパターン形成されている。コントローラ9は、第1アンテナ4から送信された無線信号についての携帯デバイスでの受信強度である第1アンテナ強度は収集する一方、第2アンテナ5から送信された信号の携帯デバイスでの受信強度である第2アンテナ強度は収集しない。コントローラ9は、アンテナごとに測距処理を行うことで携帯デバイスまでの距離を取得し、第1アンテナ強度とともにスマートECUに出力する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
車両に外面部に搭載されて使用される、携帯デバイスと無線通信を実施するための無線通信機であって、
複数のアンテナと、
複数の前記アンテナの動作を制御する制御モジュール(9)と、を備え、
複数の前記アンテナは、
半波長アンテナである第1アンテナ(4)と、
半波長アンテナではない第2アンテナ(5)と、を含み、
前記制御モジュールは、
前記第1アンテナから送信された無線信号についての前記携帯デバイスでの受信強度である第1アンテナ強度を取得することと、
前記受信強度とは異なるパラメータであって前記携帯デバイスまでの距離に応じた値をとる距離関連値を計測するための通信である測距通信を、前記第1アンテナを用いて実施することと、
前記測距通信を前記第2アンテナを用いて実施することと、
前記第1アンテナを用いた前記測距通信にて得られる前記距離関連値である第1距離関連値と、前記第2アンテナを用いた前記測距通信にて得られる前記距離関連値である第2距離関連値と、に基づいて、前記携帯デバイスまでの距離を算出することと、
前記携帯デバイスまでの距離を示すデータを、前記第1アンテナ強度を示すデータと対応付けて、前記車両に搭載されている位置判定装置に向けて送信することと、を実施する無線通信機。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
グランド層(31)を含む基板(3)を更に備え、
前記第2アンテナは、前記グランド層には接続していない、請求項1に記載の無線通信機。
【請求項3】
前記制御モジュールは、前記距離関連値を計測するための通信は、複数の前記アンテナのそれぞれを順に用いて実施する、請求項1に記載の無線通信機。
【請求項4】
前記制御モジュールは、前記第2アンテナから送信した信号についての前記携帯デバイスでの前記受信強度である第2アンテナ強度を示すデータは、前記携帯デバイスから受信しないか、受信しても無視するように構成されている、請求項1に記載の無線通信機。
【請求項5】
第1アンテナ及び前記第2アンテナのそれぞれと信号線で接続されてあって、受信信号に対して自動利得制御を行う送受信部(8)をさらに備え、
前記送受信部は、前記第1アンテナでの受信電圧を前記自動利得制御の基準電圧として使用するように構成されている、請求項1に記載の無線通信機。
【請求項6】
前記第1アンテナと前記第2アンテナは、前記携帯デバイスとの通信に使用される電波の波長である対象波長の8分の1以上、互いに離して配置されている、請求項1に記載の無線通信機。
【請求項7】
グランド層(31)を含む基板(3)を更に備え、
前記第2アンテナと前記第1アンテナは互いに送受信の対象とする偏波面が直交する姿勢で前記基板に設けられている、請求項1に記載の無線通信機。
【請求項8】
前記距離関連値は、前記携帯デバイスに向けて送信する連続波信号と前記携帯デバイスから受信する前記連続波信号の位相差であって、
前記制御モジュールは、複数の周波数のそれぞれにおける前記位相差を取得するように構成されている、請求項1に記載の無線通信機。
【請求項9】
前記距離関連値は、前記携帯デバイスに向けて応答要求信号を送信してから前記携帯デバイスからの応答信号を受信するまでの時間であるラウンドトリップ時間である、請求項1に記載の無線通信機。
【請求項10】
車両に搭載されて使用される、携帯デバイスと無線通信を実施するための無線通信機であって、
複数のアンテナと、
複数の前記アンテナの動作を制御する制御モジュール(9)と、を備え、
複数の前記アンテナは、
半波長アンテナである第1アンテナ(4)と、
半波長アンテナではない第2アンテナ(5)と、を含み、
前記制御モジュールは、
前記第1アンテナから送信された無線信号についての前記携帯デバイスでの受信強度である第1アンテナ強度を取得することと、
前記携帯デバイスから当該無線通信機までの距離であるデバイス距離を前記携帯デバイスが算出するための通信である測距通信を、前記アンテナごとに実施することと、
前記携帯デバイスから前記デバイス距離を示すデータを受信することと、
前記受信強度と前記距離を示す信号を位置判定装置に向けて送信することと、を実施するように構成されている無線通信機。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、電子制御装置とケーブルで接続されて使用される無線通信機、基板に関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、車外アンテナ及び車内アンテナのそれぞれから送信された信号の受信強度を携帯デバイスが観測するとともに、電子制御装置が携帯デバイスで観測された受信強度情報を用いて携帯デバイスの位置を判定する構成が開示されている。車外アンテナは、外側ドアハンドルなど、車両の外面部に設けられたアンテナである。また車内アンテナは車室内に配置されたアンテナである。アンテナを含む通信モジュールは、無線通信機と呼ぶことができる。一般的に、車両の各所に配置される無線通信機は、通信ケーブルで電子制御装置と接続される事が多い。
【0003】
ところで、無線通信機の構成によっては無線通信機から通信ケーブルに無線送信にかかる電流が漏洩電流として流れ込み、車内に向けてノイズを放射することがある。そのような漏洩電流の抑制に向けた技術として、特許文献1には、対象電波の波長(以降、λとも記載)の約4分の1の長さを有する漏洩電流阻止部としてのストリップラインを給電線から分岐するように形成した構成が開示されている。対象電波とは、送受信の対象とする電波、換言すれば、携帯デバイスとの通信に使用される周波数帯の電波を指す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2007-170162号公報
特許第4992762号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示の開発者らは、車両に対する携帯デバイスの位置判定にかかる第1の構成として、室内機強度と室外機強度をもとに携帯デバイスが車内に存在するか否かを判定する構成を検討した。ここでの室内機強度とは、車室内に設置された無線通信機である室内機から送信された信号に対する携帯デバイスでの受信強度を指す。また、室外機強度とは、車両の外面部に搭載された無線通信機である室外機から送信された信号に対する携帯デバイスでの受信強度を指す。何れも受信強度の観測主体は携帯デバイスであって、観測された受信強度情報は携帯デバイスから無線通信機へと返送されうる。
【0006】
しかしながら、上記第1の構成では位置判定精度を所望のレベルに到達させることが困難であったため、第2の構成として、受信強度に加え、距離関連値を元に定まる携帯デバイスまでの距離情報を用いて、携帯デバイスの位置を判定するシステムを検討した。その結果、下記(1)~(3)の知見を得た。
【0007】
なお、ここでの距離関連値とは、例えばラウンドトリップタイムあるいは周波数ごとの送受信位相差といった、受信強度以外のデバイス距離に応じた値をとるパラメータを指す。送受信位相差は、送信信号と受信信号の位相差である。距離関連値は、無線通信機に携帯デバイスと所定の測距用の通信を実施させることで算出される。測距用の通信とは上記距離関連値を計測するための通信であって、無線通信機と携帯デバイスとが互いに信号を送受信する工程を含みうる。
【0008】
(1).携帯デバイスまでの距離の測定精度を高めるためには、1つの無線通信機に複数のアンテナを設け、アンテナごとの測距結果を平均化することが好ましい。
【0009】
(2).1つの基板に複数のアンテナを設ける場合、基板の小型化の観点から、アンテナ種別はλ/4アンテナが好ましい。しかしながら、これらのタイプのアンテナでは、通信ケーブルへの漏洩電流が増大しうる。なお、ここでのλ/4アンテナとは、L型アンテナや逆Fアンテナなど、電気的にλ/4の長さを有するアンテナを指す。
【0010】
(3).室外機に連なる通信ケーブル自体は車内を通るため、室外機から通信ケーブルへの漏洩電流が大きいと、室外機に連なる通信ケーブルから放射されるノイズ信号を携帯デバイスが受信することで受信強度の逆転現象が起こりうる。
(【0011】以降は省略されています)

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