無線通信システムおよび無線通信システムにおける車載システムの製造方法
【課題】スマートシステムにおいて、車載システムから携帯機へのリクエスト信号の電波強度を所望の範囲内に抑えると共に、ノイズ耐性も悪化させないで、リクエスト信号の到達範囲を大きくする。
【解決手段】車載システムは、ＬＦ周波数帯を用いて携帯機へリクエスト信号を送信するＬＦ送信部を備え、ＬＦ送信部は、所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理部３１と、拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に増幅してリクエスト信号としてＬＦ送信アンテナに出力する変調・ドライバ部３３、３５と、を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【解決手段】車載システムは、ＬＦ周波数帯を用いて携帯機へリクエスト信号を送信するＬＦ送信部を備え、ＬＦ送信部は、所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理部３１と、拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に増幅してリクエスト信号としてＬＦ送信アンテナに出力する変調・ドライバ部３３、３５と、を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび無線通信システムにおける車載システムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される車載システムとユーザーが持つ携帯機とが双方向に通信する無線通信システムにおいて、車両近傍が通信エリアとなるよう、車載システムから携帯機へＬＦ周波数帯を用いて車両側リクエスト信号を送信し、その応答として携帯機から車載システムへ携帯側信号を返信し、この携帯側信号を受信した車載システムが、車両内のアクチュエータ（ドアの解錠装置、ドアの施錠装置、灯具等）を作動させるスマートシステムの技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０４４２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−００１６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなスマートシステムの技術において、車両側リクエスト信号の到達範囲を広げたいというニーズがある。リクエスト信号の到達範囲の拡大を行うための方法としては、車載システム側でＬＦ出力を拡大させる方法があるが、単にＬＦ出力を拡大させると、送信させるリクエスト信号の強度が大きくなるので、リクエスト信号の電波強度を強めたくない場合（例えば、電波法法規によって或る上限を超える強度が禁止されている場合）には適用できない。
【０００５】
また、携帯機側の受信感度を向上させることでリクエスト信号の到達範囲を拡大させるという方法もあるが、受信感度向上によってノイズ耐性が悪化してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、スマートシステムにおいて、車載システムから携帯機へのリクエスト信号の電波強度を所望の範囲内に抑えると共に、ノイズ耐性も悪化させないで、リクエスト信号の到達範囲を大きくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両に搭載される車載システム（１０）とユーザーが持つ携帯機（２０）とを備え、前記車載システムと前記携帯機とが双方向に通信する無線通信システムであって、前記車載システムは、ＬＦ周波数帯を用いて前記携帯機へリクエスト信号を送信する送信手段（３）を備え、前記携帯機は、前記リクエスト信号を受信したことに基づいて応答信号を前記車載システムに送信し、前記車載システムは更に、前記応答信号を受信し、前記応答信号を受信したことに基づいて、前記車両内のアクチュエータ（６）を作動させるスマート駆動手段（４、５、１３）を備え、前記送信手段（３）は、所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理手段（３１、３２）と、前記拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に増幅して前記リクエスト信号としてアンテナ（２）に出力する変調・ドライバ手段（３３、３５）と、を備えたことを特徴とする無線通信システムである。
【０００８】
このように、無線通信システムの車載システムにおいて、ＬＦデータをスペクトラム拡散方式で拡散変調することで、ＬＦデータの信号が広帯域に分散されるので、ＬＦデータを拡散変調しなかった場合に比べて、出力電力のピークレベルが下がる。したがって、ＬＦデータを拡散変調しなかった場合よりも、信号の増幅率を上げることができ、その結果、車載システムから携帯機へのリクエスト信号の電波強度を所望の範囲内に抑えると共に、ノイズ耐性も悪化させないで、リクエスト信号の到達範囲を大きくすることが可能となる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記アンテナ（２）から出力された信号の最大強度は、１０５ｄＢｕＶ／ｍ未満であり、仮に、前記所定のＬＦデータを、前記拡散処理手段（３１、３２）を迂回させて前記変調・ドライバ手段（３３、３５）に入力した場合、それによって前記アンテナ（２）から出力される信号の最大強度は、１０５ｄＢｕＶ／ｍよりも大きいことを特徴とする。このようにすることで、電波法の制限を破ることなく、通信可能範囲が広げることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の無線通信システムにおいて、前記変調・ドライバ手段（３３、３５）における増幅の増幅率は、前記拡散処理手段（３１、３２）における拡散変調の拡散率が大きいほど大きくなることを特徴とする。このように、拡散率に応じて増幅率を設定することで、拡散率に応じて適切に通信可能範囲を拡張することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、車両に搭載される車載機（１０）とユーザーが持つ携帯機（２０）とを備え、前記車載機と前記携帯機とが双方向に通信する無線通信システムにおける、前記車載機を製造する方法であって、ＬＦ周波数帯を用いて前記携帯機へリクエスト信号を送信する送信手段（３）であって、所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で所定の拡散率で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理手段（３１、３２）と、前記拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に所定の増幅率で増幅して前記リクエスト信号としてアンテナ（２）に出力する変調・ドライバ手段（３３、３５）と、を備えた送信手段（３）を、を前記車載機に取り付ける工程と、前記リクエスト信号を受信した前記携帯機によって送信される応答信号を受信し、前記応答信号を受信したことに基づいて、前記車両内のアクチュエータ（６）を作動させるスマート駆動手段（４、５、１３）を前記車載機に取り付ける工程と、前記変調ドライバ手段（３３、３５）の前記増幅率を、前記拡散処理手段（３１、３２）の前記拡散率に応じて設定する工程と、を備えたことを特徴とする製造方法である。このように、拡散率に応じて増幅率を設定することで、拡散率に応じて適切に通信可能範囲を拡張することができる。
【００１２】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るスマートシステムの構成を示す図である。
【図２】ＬＦ送信部３およびＬＦ受信部２２の構成図である。
【図３】スマートＥＣＵ１の車両側制御部１３が実行する処理のフローチャートである。
【図４】携帯機２０の制御部２６が実行する処理のフローチャートである。
【図５】ＬＦ送信アンテナ２から送出される信号の電力レベルを示すグラフであり、（ａ）は拡散変調を行わない場合、（ｂ）は拡散率が１５の場合、（ｃ）は拡散率が３１の場合、（ｄ）は拡散率が６３の場合を示す。
【図６】横軸をＬＦ送信アンテナ２からの距離ｄとし、縦軸を強度とするグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係るスマートシステム（無線通信システムの一例に相当する）の構成を示す。このスマートシステムは、スマート駆動として、お出迎え制御（ウェルカムライト点灯等）、車両のドアの解錠および車両駆動装置（例えばエンジン）の始動を行うものであり、車両に搭載される車載システム１０と、ユーザーに携帯される携帯機２０とを備えている。
【００１５】
このシステムにおいては、車載システム１０から携帯機２０へは、ＬＦ波帯のリクエスト信号が送信され、携帯機２０から車載システム１０へはＲＦ波帯の応答信号が送信される。
【００１６】
ここで、ＬＦ帯通信距離について説明する。ＲＦ帯における通信の場合は、波長が短いために近距離における通信の場合でも、通信は放射電磁界の領域で通信が行われるが、スマートシステムのような近距離におけるＬＦ帯の無線通信の場合は通信距離に比べて非常に波長が長く、通信は誘導電磁界の領域で行われる。ＲＦ帯での距離減衰は距離の２乗に反比例して減衰するが、ＬＦ帯での距離減衰は距離の３乗に反比例して減衰する。このためＬＦ帯での通信は特定のエリアに限定した通信が可能になる。
【００１７】
車載システム１０は、スマートＥＣＵ１、ＬＦ送信アンテナ２、ＬＦ送信部３、ＲＦ受信アンテナ４、ＲＦ復調部５、センサ６、アクチュエータ７を有している。
【００１８】
ＬＦ送信アンテナ２は、ＬＦ波帯の信号（ＬＦ電波）を無線送信するためのアンテナである。ＬＦ送信部３は、スマートＥＣＵ１から出力されたＬＦデータの信号をＬＦ波帯の信号に変調してＬＦ送信アンテナ２に出力する回路である。変調方式としては、スペクトラム拡散方式等を採用する。
【００１９】
ここで、スペクトラム拡散方式について説明する。スペクトラム拡散方式は、データ信号に拡散符号を掛け合わせること（拡散処理）により信号を広帯域化し、受信の際は同じ拡散符号を同じタイミングで掛け合わせること（逆拡散）によりデータ信号を復元する通信方式である。本実施形態では、後述するように、車載システム１０から携帯機２０への信号を広帯域化することにより出力のピークレベルが下がることを活用することに着目して送信出力の補填をおこない通信距離の拡大を実現する。
【００２０】
ＲＦ受信アンテナ４は、ＲＦ波帯の信号（ＲＦ電波）を無線受信するためのアンテナである。ＲＦ復調部５は、ＲＦ受信アンテナ４が受信したＲＦ波帯の信号を復調してＲＦデータの信号としてスマートＥＣＵ１に出力する回路である。
【００２１】
センサ６は、車両のドアのドアハンドル部分等に取り付けられ、ユーザがドアに手をかける動作を検出し、検出結果をスマートＥＣＵ１に出力するためのセンサであり、例えば、タッチセンサとして実現可能である。
【００２２】
アクチュエータ７は、スマート駆動の対象となるアクチュエータであり、車両に搭載されたウェルカムライトの点灯、消灯、光軸を制御するウェルカムライトアクチュエータ、車両のエンジンのスタータモータ（またはスタータモータを制御するエンジンＥＣＵ）、車両のドアの施錠および解錠を行うドアロック機構（ドアロック機構を制御するドアＥＣＵ）等から成る。
【００２３】
スマートＥＣＵ１は、ＬＦ送信部３、ＲＦ復調部５、センサ６、アクチュエータ７と信号をやり取りすることで、携帯機２０との通信に基づいてスマート駆動を行う電子制御ユニットである。このスマートＥＣＵ１は、車両側制御部１３等を備えている。
【００２４】
車両側制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたマイクロコンピュータとして実現されており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、ＲＡＭを作業領域として種々の処理を実現する。以下では、ＣＰＵが実行する処理を、車両側制御部１３の処理として記載する。
【００２５】
携帯機２０は、ＬＦ受信アンテナ２１、ＬＦ受信部２２、ＲＦ送信アンテナ２４、ＲＦ変調部２５、および携帯側制御部２６を有している。
【００２６】
ＬＦ受信アンテナ２１は、車載システム１０から送信されたＬＦ波帯の信号を受信するためのアンテナである。ＬＦ受信部２２は、ＬＦ受信アンテナ２１が受信したＬＦ波帯の信号を復調してＬＦデータの信号として携帯側制御部２６に出力する回路である。復調方式としては、スペクトラム拡散方式等を採用する。
【００２７】
ＲＦ送信アンテナ２４は、ＲＦ波帯の信号（ＲＦ電波）を無線送信するためのアンテナである。ＲＦ変調部２５は、携帯側制御部２６から出力されたＲＦデータの信号をＲＦ波帯の信号に変調してＲＦ送信アンテナ２４に出力する回路である。
【００２８】
携帯側制御部２６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたマイクロコンピュータとして実現されており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、ＲＡＭを作業領域として種々の処理を実現する。以下では、ＣＰＵが実行する処理を、携帯側制御部２６の処理として記載する。
【００２９】
ここで、車載システム１０のＬＦ送信部３および携帯機２０のＬＦ受信部２２について詳細に説明する。図２に、ＬＦ送信部３およびＬＦ受信部２２の構成を示す。
【００３０】
ＬＦ送信部３は、拡散処理部３１、バンドパスフィルタ３２、１次変調部３３、キャリア出力部３４、ＬＦドライバ３５を有している。拡散処理部３１は、車両側制御部１３から入力されたデータ信号１ａ（上述のＬＦデータに相当する）に対し、あらかじめ記憶媒体に記録されている拡散符号３ａを用いて、スペクトラム拡散方式による拡散変調を行い、拡散変調された信号（拡散データ信号）をバンドパスフィルタ３２に入力する。バンドパスフィルタ３２は、入力された拡散データ信号のうち所定の周波数帯域の成分のみを抽出して１次変調部３３に入力する。
【００３１】
１次変調部３３は、バンドパスフィルタ３２から入力された上記拡散変調信号に対し、キャリア出力部３４から出力されたＬＦキャリア信号（１３４ｋＨｚの正弦波信号）を用いて１次変調する。変調方式としては、例えばＰＳＫを採用する。１次変調部３３で１時変調された信号は、ＬＦ波帯の信号としてＬＦドライバ３５に入力される。
【００３２】
ＬＦドライバ３５は、入力されたＬＦ波帯の信号を所定の増幅率で増幅し、増幅された入力されたＬＦ波帯の信号をＬＦ送信アンテナ２に出力する。これにより、ＬＦ送信アンテナ２からＬＦ波帯の信号が、リクエスト信号として送出される。
【００３３】
また、ＬＦ受信部２２は、バンドパスフィルタ２２ｂ、増幅器２２ｃ、キャリア出力部２２ｄ、１次復調部２２ｅ、逆拡散処理部２２ｆを有している。ＬＦ受信アンテナ２１がＬＦ波帯の信号（車載システム１０から送信された上記ＬＦ波帯の信号）を受信すると、バンドパスフィルタ２２ｂはその信号の所定の周波数帯域の成分のみを抽出して増幅器２２ｃに入力する。増幅器２２ｃは、入力された信号を増幅して１次復調部２２ｅに入力する。
【００３４】
１次復調部２２ｅは、増幅器２２ｃから入力された信号に対し、キャリア出力部２２ｄから出力されたＬＦキャリア信号（１３４ｋＨｚの正弦波信号）を用いて１次復調し、１次復調後の信号を逆拡散処理部２２ｆに入力する。復調方式は、１次変調部３３と同じ方式（例えばＰＳＫ）を採用する。
【００３５】
逆拡散処理部２２ｆは、１次復調部２２ｅから入力された信号に対して、あらかじめ記憶媒体に記録されている拡散符号３ａ（ＬＦ送信部３の拡散符号３ａと同じもの）を用いて逆拡散復調し、その逆拡散復調の結果得たデータ信号１ａ（ＬＦデータ）を、携帯側制御部２６に出力する。このデータ信号１ａは、ＬＦ送信部３において拡散変調されたデータ信号１ａと同じデータとなる。なお、逆拡散復調のために必要な同期捕捉処理も、この逆拡散処理部２２ｆが行う。
【００３６】
以下、このような構成のスマートシステムの作動について説明する。図３は、スマートＥＣＵ１の車両側制御部１３が実行する処理のフローチャートであり、図４は、携帯機２０の携帯側制御部２６が実行するフローチャートである。
【００３７】
まず、車両側制御部１３は、ステップ１０５で、送信タイミングが訪れるまで待機する送信タイミングとしては、定期的（例え１／４秒周期）に訪れるポーリングタイミング、および、センサ６がユーザがドアに手をかける動作を検出したタイミングがある。
【００３８】
送信タイミングが訪れると、続いてステップ１１０に進み、所定のＬＦデータを作成してＬＦ変調部３に出力する。これにより、ＬＦデータがＬＦ送信部３で拡散変調および１次変調され、ＬＦ送信アンテナ２からＬＦ波帯の周波数を中心周波数とするリクエスト信号として無線送信される。ステップ１１０に続いては、ステップ１２０で、ＲＦ帯の信号の受信を待つ。
【００３９】
すると、リクエスト信号の受信可能範囲内にある携帯機２０において、携帯側制御部２６は、ステップ２１０でＬＦデータの信号を受信するまで待機している状態から、受信したと判定し、ステップ２２０に進む。なお、ステップ２１０で受信するデータは、リクエスト信号がＬＦ受信部２２において１次復調および逆拡散復調された結果のＬＦデータである。
【００４０】
続いてステップ２２０では、受信したリクエスト信号（ＬＦ波帯の周波数を中心周波数とする信号）に含まれるＬＦデータが正規のものであるか否かを、周知の方法で（例えば正規のデータと一致するか否かで）判定する。携帯機２０が車載システム１０に対応したものなので、車載システム１０から送信されたＬＦ波帯の信号に含まれるＬＦデータは、正規のものであると判定され、続いてステップ２３０に進むが、正規のものでない場合は、処理を終了する。
【００４１】
ステップ２３０では、所定のＲＦデータを作成してＲＦ変調部２５に出力する。これにより、ＲＦデータがＲＦ変調部２５で変調され、ＲＦ送信アンテナ２４からＲＦ波帯信号として無線送信される。ＲＦ波帯の信号は、ＬＦ波帯の信号に比べて遠くまで届くようになっている。ステップ２４０に続いては、処理をステップ２１０に戻す。
【００４２】
上記のようにＲＦデータを含むＲＦ波帯の信号が送信されると、車載システム１０のＲＦ受信アンテナ４が当該ＲＦ波帯の信号を受信し、ＲＦ復調部５が当該ＲＦ波帯の信号を復調してＲＦデータの信号として車両側制御部１３に出力する。
【００４３】
すると車両側制御部１３は、ステップ１２０で、ＲＦデータを受信したと判定してステップ１２５に進む。ステップ１２５では、受信したＲＦデータが正規のものであるか否かを判定するため、当該ＲＦデータを所定の照合用データと照合する。
【００４４】
続いてステップ１３０では、ステップ１２５の照合の結果に基づいて、当該ＲＦデータが正規のものであるか否かを、周知の方法で（例えばＲＦデータが照合用データと一致するか否かで）判定する。
【００４５】
ＲＦデータを含むＲＦ波帯の信号を送信した携帯機２０は、車載システム１０に対応したものなので、このＲＦデータは、正規のものであると判定され、続いてステップ１４０に進む。
【００４６】
なお、受信したＲＦ波帯の信号が携帯機２０からのものでない場合は、ステップ１３０で、受信したＲＦデータが正規のものでないと判定し、ステップ１４０の実行を回避して処理をステップ１０５に戻す。これにより、スマート駆動が禁止される。
【００４７】
ステップ１４０では、スマート駆動を開始する。具体的には、アクチュエータ７を制御することで、お出迎え制御等を行う。お出迎え制御においては、例えばアクチュエータ７を使用して、車両に搭載されたウェルカムライトを点灯させることで、車両のドア周辺を照らすようになっていてもよいし、あるいは、ウェルカムライトを点灯させ、更に、ウェルカムライトの光軸を変化させることで、照射先を、車両から離れた位置（例えば３ｍ離れた位置）から車両に近づけるように移動させるようになっていてもよい。そして、次のイベント（例えば、ドライバがドアに触れるイベント、エンジン始動操作のイベント）があるまでスタンバイ状態に入る。なおドライバがドアに触れるイベントが発生すると、ドアを解錠し、エンジン始動操作のイベントが発生すると、エンジンを始動させる。
【００４８】
ここで、携帯機２０から送信されるＬＦ波帯の信号の強度について説明する。本実施形態では、既に説明した通り、ＬＦ送信部３は、拡散処理部３１、バンドパスフィルタ３２において、所定のＬＦデータ（データ信号１ａ）を所定の拡散符号３ａによって拡散変調して拡散データ信号を生成し、拡散データ信号を１次変調部３３によってＬＦ波帯の変調信号へ変換し、この変調信号を外部リード３５ａが増幅してリクエスト信号としてアンテナ２に出力する。
【００４９】
この場合、仮に、当該所定のＬＦデータを、拡散処理部３１、バンドパスフィルタ３２を迂回させて、直接１次変調部３３に入力した場合、それによってＬＦデータが１次変調部３３で１次変調され、ＬＦドライバ３５で増幅され、ＬＦ送信アンテナ２から送出される。このようにしてＬＦ送信アンテナ２から送出されたＬＦ波帯の信号の周波数スペクトルは、拡散変調されていないので、図５（ａ）に示したようなものになる。なお、図５の各グラフでは、縦軸がＬＦ送信アンテナ２から送出される信号の電力レベルであり、横軸が周波数（ｋＨｚ単位）である。
【００５０】
これに対し、図５（ａ）の例と同じＬＦデータを、本実施形態の通り拡散処理部３１で拡散変調する場合、拡散率が１５、３１、６３の拡散符号３ａを用いると、それぞれ、図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のような周波数スペクトルとなる。これらの場合は、図５（ａ）の場合に比べ、それぞれ、出力電力のピークレベルが８．７６ｄＢ、１２．３ｄＢ、１４．４７ｄＢだけ下がる。
【００５１】
このように、ＬＦデータを拡散変調しなかった場合に比べて、拡散変調した場合の方が出力電力のピークレベルが下がる。したがって、ＬＦデータを拡散変調しなかった場合よりも、電波強度を所望の範囲内に抑えつつも、信号の増幅率を上げることができ、その結果、車載システムから携帯機へのリクエスト信号の電波強度を所望の範囲内に抑えると共に、ノイズ耐性も悪化させないで、リクエスト信号の到達範囲を大きくすることが可能となる。
【００５２】
日本の電波法によれば「線路からλ／２πの距離における電界強度が１５μＶ／ｍ（≒２３．５ｄＢμＶ／ｍ以下）のもの。」であれば、使用許可を得る必要なく使用可能となる。本実施形態のように、ＬＦ波帯（１３４ｋＨｚ帯）にピークを有する電波の場合、波長λ＝２２３８ｍなので、上限１５ｕＶ／ｍ（≒２３．５ｄＢｕＶ／ｍ）の電界強度となる距離はλ／２π＝３５６．４９ｍとなる。この強度をＬＦ送信アンテナ２から３ｍ地点で換算すると約１０５ｄＢｕＶ／ｍとなる。通常は、ＬＦ送信アンテナ２から３ｍの地点で、リクエスト信号の電界強度が、この１０５ｄＢｕＶ／ｍという上限と同じかそれよりも小さくなるよう、車載システム１０を設計および製造する。
【００５３】
例えば、ＬＦ送信アンテナ２から３ｍの地点で、リクエスト信号の電界強度のピーク値が、この１０５ｄＢｕＶ／ｍと同じか僅かに小さい電界強度になるように、本実施形態の車載システム１０を設計および製造する。
【００５４】
この場合、リクエスト信号の各地点での電界強度のピークレベルは、図６の実線５１に示すようになる。なお、図６において、横軸はＬＦ送信アンテナ２からの距離ｄ（単位はｍ）であり、縦軸は強度（単位はｄＢｕＶ／ｍ）である。
【００５５】
しかし、このリクエスト信号は、携帯機２０のＬＦ受信部２２内で、逆拡散処理部２２ｆによって逆拡散され、その結果、広帯域への拡散が収斂するので、実質的に実際の強度５１よりも高い強度で受信したことと同じになる。なぜなら、拡散変調および逆拡散復調の拡散率が１５、３１、６３である場合、それぞれ、スペクトラム拡散方式を採用しなかったとすれば（つまり、所定のＬＦデータを、拡散処理部３１、バンドパスフィルタ３２を迂回させて、直接１次変調部３３に入力した場合）図６の実線５２、５３、５４のように、ＬＦ送信アンテナ２から３ｍの地点でリクエスト信号が１０５ｄＢｕＶ／ｍのような強度となっているはずだからである。
【００５６】
したがって、携帯機２０側において受信可能なリクエスト信号のＬＦ波帯強度の最低値が１１０ｄＢｕＶ／ｍであった場合、スペクトラム拡散方式を採用すればＬＦ送信アンテナ２から２．５ｍまでの範囲内で受信可能だったものが、拡散率が１５、３１、６３のスペクトラム拡散方式を採用すれば、アンテナ２からそれぞれ約３．４ｍ、約３．９ｍ、約４．２ｍまでの範囲内で受信可能となり、電波法の制限を破ることなく、通信可能範囲が広がる。
【００５７】
なお、拡散率が６３よりも大きくなると、リクエスト信号の帯域幅の下限が実効的に０Ｈｚに到達してしまうので、拡散率は６３以下に抑えることで、高い効果を得ることができる。
【００５８】
ここで、本実施形態の無線通信システムにおける車載システム１０を複数個製造する場合の増幅率の設定について説明する。本実施形態では、１つの製品（車載システム１０）内では、拡散処理部３１における拡散率およびＬＦドライバ３５における増幅の増幅率は固定されている。しかし、複数個の車載システム１０の製造の段階では、各車載システム１０の拡散処理部３１における拡散率は、製品間で異なるようにしてもよい。具体的には、ＬＦ送信アンテナ２の設置場所に応じて拡散率を異なるようにしてもよい。
そして、ＬＦドライバ３５は、同じ製品内の拡散処理部３１における拡散率に応じて、拡散率が大きくなるほど増幅率も大きくするようになっている。このようにするのは、拡散率が大きいほど、中心周波数のピークレベルが下がる傾向にあるので、電波法の制限を破ることなく信号を増幅できる幅が増えるからである。
【００５９】
つまり、ＬＦ送信部３を車載システムに取り付けると共に、ＬＦドライバ３５の増幅率を、拡散処理部３１の拡散率に応じて設定する。このように、拡散率に応じて増幅率を設定することで、拡散率に応じて適切に通信可能範囲を拡張することができる。
【００６０】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。例えば、以下のような形態も許容される。
【００６１】
上記実施形態においては、１個の車載システムにおいては、拡散処理部３１の拡散率およびＬＦドライバ３５の増幅率は固定であったが、必ずしもこのようになっておらずともよい。例えば、拡散処理部３１の拡散率を（例えばユーザーの変更操作に従って）可変とするようになっていてもよい。その場合、ＬＦドライバ３５の増幅率も、拡散率の変化に応じて、拡散率が大きくなるほど当該増幅率が自動的に大きくなるような構成になっていてもよい。具体的には、拡散処理部３１がＬＦドライバ３５に対して、現在使用している拡散率（使用する拡散符号によって決まる）の信号を入力し、ＬＦドライバ３５は、入力された拡散率が大きくなるほど増幅率を大きくするように回路が構成されていればよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、スマートＥＣＵ１とは別体のＬＦ送信部３内でＬＦデータを拡散変調するようになっているが、必ずしもこのようになっておらずともよく、例えば、スマートＥＣＵの制御部１３が、拡散処理部３１の機能を実現するようになっていてもよ。
【００６３】
また、上記実施形態では、車載システムが送信するリクエスト信号の電波強度を強めたくない理由として、電波法法規によって上限が定められているという理由を例にとって説明したが、リクエスト信号の電波強度を強めたくない理由として、リクエスト信号の送信用のコイルアンテナを大きくしたくないという理由も考えられる。
【符号の説明】
【００６４】
１ スマートＥＣＵ
２ ＬＦ送信アンテナ
３ ＬＦ送信部
４ ＲＦ受信アンテナ
５ ＲＦ復調部
６ センサ
７ アクチュエータ
１０ 車載システム
１３ 車両側制御部
２０ 携帯機
２１ ＬＦ受信アンテナ
２２ ＬＦ受信部
２４ ＲＦ送信アンテナ
２５ ＲＦ変調部
２６ 携帯側制御部
３ａ 拡散符号
１ａ データ信号
２２ｂ バンドパスフィルタ
２２ｃ 増幅器
２２ｄ キャリア出力部
２２ｅ １次復調部
２２ｆ 逆拡散処理部
３１ 拡散処理部
３２ バンドパスフィルタ
３３ １次変調部
３４ キャリア出力部
３５ ＬＦドライバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび無線通信システムにおける車載システムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される車載システムとユーザーが持つ携帯機とが双方向に通信する無線通信システムにおいて、車両近傍が通信エリアとなるよう、車載システムから携帯機へＬＦ周波数帯を用いて車両側リクエスト信号を送信し、その応答として携帯機から車載システムへ携帯側信号を返信し、この携帯側信号を受信した車載システムが、車両内のアクチュエータ（ドアの解錠装置、ドアの施錠装置、灯具等）を作動させるスマートシステムの技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０４４２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−００１６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなスマートシステムの技術において、車両側リクエスト信号の到達範囲を広げたいというニーズがある。リクエスト信号の到達範囲の拡大を行うための方法としては、車載システム側でＬＦ出力を拡大させる方法があるが、単にＬＦ出力を拡大させると、送信させるリクエスト信号の強度が大きくなるので、リクエスト信号の電波強度を強めたくない場合（例えば、電波法法規によって或る上限を超える強度が禁止されている場合）には適用できない。
【０００５】
また、携帯機側の受信感度を向上させることでリクエスト信号の到達範囲を拡大させるという方法もあるが、受信感度向上によってノイズ耐性が悪化してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、スマートシステムにおいて、車載システムから携帯機へのリクエスト信号の電波強度を所望の範囲内に抑えると共に、ノイズ耐性も悪化させないで、リクエスト信号の到達範囲を大きくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両に搭載される車載システム（１０）とユーザーが持つ携帯機（２０）とを備え、前記車載システムと前記携帯機とが双方向に通信する無線通信システムであって、前記車載システムは、ＬＦ周波数帯を用いて前記携帯機へリクエスト信号を送信する送信手段（３）を備え、前記携帯機は、前記リクエスト信号を受信したことに基づいて応答信号を前記車載システムに送信し、前記車載システムは更に、前記応答信号を受信し、前記応答信号を受信したことに基づいて、前記車両内のアクチュエータ（６）を作動させるスマート駆動手段（４、５、１３）を備え、前記送信手段（３）は、所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理手段（３１、３２）と、前記拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に増幅して前記リクエスト信号としてアンテナ（２）に出力する変調・ドライバ手段（３３、３５）と、を備えたことを特徴とする無線通信システムである。
【０００８】
このように、無線通信システムの車載システムにおいて、ＬＦデータをスペクトラム拡散方式で拡散変調することで、ＬＦデータの信号が広帯域に分散されるので、ＬＦデータを拡散変調しなかった場合に比べて、出力電力のピークレベルが下がる。したがって、ＬＦデータを拡散変調しなかった場合よりも、信号の増幅率を上げることができ、その結果、車載システムから携帯機へのリクエスト信号の電波強度を所望の範囲内に抑えると共に、ノイズ耐性も悪化させないで、リクエスト信号の到達範囲を大きくすることが可能となる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記アンテナ（２）から出力された信号の最大強度は、１０５ｄＢｕＶ／ｍ未満であり、仮に、前記所定のＬＦデータを、前記拡散処理手段（３１、３２）を迂回させて前記変調・ドライバ手段（３３、３５）に入力した場合、それによって前記アンテナ（２）から出力される信号の最大強度は、１０５ｄＢｕＶ／ｍよりも大きいことを特徴とする。このようにすることで、電波法の制限を破ることなく、通信可能範囲が広げることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の無線通信システムにおいて、前記変調・ドライバ手段（３３、３５）における増幅の増幅率は、前記拡散処理手段（３１、３２）における拡散変調の拡散率が大きいほど大きくなることを特徴とする。このように、拡散率に応じて増幅率を設定することで、拡散率に応じて適切に通信可能範囲を拡張することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、車両に搭載される車載機（１０）とユーザーが持つ携帯機（２０）とを備え、前記車載機と前記携帯機とが双方向に通信する無線通信システムにおける、前記車載機を製造する方法であって、ＬＦ周波数帯を用いて前記携帯機へリクエスト信号を送信する送信手段（３）であって、所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で所定の拡散率で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理手段（３１、３２）と、前記拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に所定の増幅率で増幅して前記リクエスト信号としてアンテナ（２）に出力する変調・ドライバ手段（３３、３５）と、を備えた送信手段（３）を、を前記車載機に取り付ける工程と、前記リクエスト信号を受信した前記携帯機によって送信される応答信号を受信し、前記応答信号を受信したことに基づいて、前記車両内のアクチュエータ（６）を作動させるスマート駆動手段（４、５、１３）を前記車載機に取り付ける工程と、前記変調ドライバ手段（３３、３５）の前記増幅率を、前記拡散処理手段（３１、３２）の前記拡散率に応じて設定する工程と、を備えたことを特徴とする製造方法である。このように、拡散率に応じて増幅率を設定することで、拡散率に応じて適切に通信可能範囲を拡張することができる。
【００１２】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るスマートシステムの構成を示す図である。
【図２】ＬＦ送信部３およびＬＦ受信部２２の構成図である。
【図３】スマートＥＣＵ１の車両側制御部１３が実行する処理のフローチャートである。
【図４】携帯機２０の制御部２６が実行する処理のフローチャートである。
【図５】ＬＦ送信アンテナ２から送出される信号の電力レベルを示すグラフであり、（ａ）は拡散変調を行わない場合、（ｂ）は拡散率が１５の場合、（ｃ）は拡散率が３１の場合、（ｄ）は拡散率が６３の場合を示す。
【図６】横軸をＬＦ送信アンテナ２からの距離ｄとし、縦軸を強度とするグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係るスマートシステム（無線通信システムの一例に相当する）の構成を示す。このスマートシステムは、スマート駆動として、お出迎え制御（ウェルカムライト点灯等）、車両のドアの解錠および車両駆動装置（例えばエンジン）の始動を行うものであり、車両に搭載される車載システム１０と、ユーザーに携帯される携帯機２０とを備えている。
【００１５】
このシステムにおいては、車載システム１０から携帯機２０へは、ＬＦ波帯のリクエスト信号が送信され、携帯機２０から車載システム１０へはＲＦ波帯の応答信号が送信される。
【００１６】
ここで、ＬＦ帯通信距離について説明する。ＲＦ帯における通信の場合は、波長が短いために近距離における通信の場合でも、通信は放射電磁界の領域で通信が行われるが、スマートシステムのような近距離におけるＬＦ帯の無線通信の場合は通信距離に比べて非常に波長が長く、通信は誘導電磁界の領域で行われる。ＲＦ帯での距離減衰は距離の２乗に反比例して減衰するが、ＬＦ帯での距離減衰は距離の３乗に反比例して減衰する。このためＬＦ帯での通信は特定のエリアに限定した通信が可能になる。
【００１７】
車載システム１０は、スマートＥＣＵ１、ＬＦ送信アンテナ２、ＬＦ送信部３、ＲＦ受信アンテナ４、ＲＦ復調部５、センサ６、アクチュエータ７を有している。
【００１８】
ＬＦ送信アンテナ２は、ＬＦ波帯の信号（ＬＦ電波）を無線送信するためのアンテナである。ＬＦ送信部３は、スマートＥＣＵ１から出力されたＬＦデータの信号をＬＦ波帯の信号に変調してＬＦ送信アンテナ２に出力する回路である。変調方式としては、スペクトラム拡散方式等を採用する。
【００１９】
ここで、スペクトラム拡散方式について説明する。スペクトラム拡散方式は、データ信号に拡散符号を掛け合わせること（拡散処理）により信号を広帯域化し、受信の際は同じ拡散符号を同じタイミングで掛け合わせること（逆拡散）によりデータ信号を復元する通信方式である。本実施形態では、後述するように、車載システム１０から携帯機２０への信号を広帯域化することにより出力のピークレベルが下がることを活用することに着目して送信出力の補填をおこない通信距離の拡大を実現する。
【００２０】
ＲＦ受信アンテナ４は、ＲＦ波帯の信号（ＲＦ電波）を無線受信するためのアンテナである。ＲＦ復調部５は、ＲＦ受信アンテナ４が受信したＲＦ波帯の信号を復調してＲＦデータの信号としてスマートＥＣＵ１に出力する回路である。
【００２１】
センサ６は、車両のドアのドアハンドル部分等に取り付けられ、ユーザがドアに手をかける動作を検出し、検出結果をスマートＥＣＵ１に出力するためのセンサであり、例えば、タッチセンサとして実現可能である。
【００２２】
アクチュエータ７は、スマート駆動の対象となるアクチュエータであり、車両に搭載されたウェルカムライトの点灯、消灯、光軸を制御するウェルカムライトアクチュエータ、車両のエンジンのスタータモータ（またはスタータモータを制御するエンジンＥＣＵ）、車両のドアの施錠および解錠を行うドアロック機構（ドアロック機構を制御するドアＥＣＵ）等から成る。
【００２３】
スマートＥＣＵ１は、ＬＦ送信部３、ＲＦ復調部５、センサ６、アクチュエータ７と信号をやり取りすることで、携帯機２０との通信に基づいてスマート駆動を行う電子制御ユニットである。このスマートＥＣＵ１は、車両側制御部１３等を備えている。
【００２４】
車両側制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたマイクロコンピュータとして実現されており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、ＲＡＭを作業領域として種々の処理を実現する。以下では、ＣＰＵが実行する処理を、車両側制御部１３の処理として記載する。
【００２５】
携帯機２０は、ＬＦ受信アンテナ２１、ＬＦ受信部２２、ＲＦ送信アンテナ２４、ＲＦ変調部２５、および携帯側制御部２６を有している。
【００２６】
ＬＦ受信アンテナ２１は、車載システム１０から送信されたＬＦ波帯の信号を受信するためのアンテナである。ＬＦ受信部２２は、ＬＦ受信アンテナ２１が受信したＬＦ波帯の信号を復調してＬＦデータの信号として携帯側制御部２６に出力する回路である。復調方式としては、スペクトラム拡散方式等を採用する。
【００２７】
ＲＦ送信アンテナ２４は、ＲＦ波帯の信号（ＲＦ電波）を無線送信するためのアンテナである。ＲＦ変調部２５は、携帯側制御部２６から出力されたＲＦデータの信号をＲＦ波帯の信号に変調してＲＦ送信アンテナ２４に出力する回路である。
【００２８】
携帯側制御部２６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたマイクロコンピュータとして実現されており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、ＲＡＭを作業領域として種々の処理を実現する。以下では、ＣＰＵが実行する処理を、携帯側制御部２６の処理として記載する。
【００２９】
ここで、車載システム１０のＬＦ送信部３および携帯機２０のＬＦ受信部２２について詳細に説明する。図２に、ＬＦ送信部３およびＬＦ受信部２２の構成を示す。
【００３０】
ＬＦ送信部３は、拡散処理部３１、バンドパスフィルタ３２、１次変調部３３、キャリア出力部３４、ＬＦドライバ３５を有している。拡散処理部３１は、車両側制御部１３から入力されたデータ信号１ａ（上述のＬＦデータに相当する）に対し、あらかじめ記憶媒体に記録されている拡散符号３ａを用いて、スペクトラム拡散方式による拡散変調を行い、拡散変調された信号（拡散データ信号）をバンドパスフィルタ３２に入力する。バンドパスフィルタ３２は、入力された拡散データ信号のうち所定の周波数帯域の成分のみを抽出して１次変調部３３に入力する。
【００３１】
１次変調部３３は、バンドパスフィルタ３２から入力された上記拡散変調信号に対し、キャリア出力部３４から出力されたＬＦキャリア信号（１３４ｋＨｚの正弦波信号）を用いて１次変調する。変調方式としては、例えばＰＳＫを採用する。１次変調部３３で１時変調された信号は、ＬＦ波帯の信号としてＬＦドライバ３５に入力される。
【００３２】
ＬＦドライバ３５は、入力されたＬＦ波帯の信号を所定の増幅率で増幅し、増幅された入力されたＬＦ波帯の信号をＬＦ送信アンテナ２に出力する。これにより、ＬＦ送信アンテナ２からＬＦ波帯の信号が、リクエスト信号として送出される。
【００３３】
また、ＬＦ受信部２２は、バンドパスフィルタ２２ｂ、増幅器２２ｃ、キャリア出力部２２ｄ、１次復調部２２ｅ、逆拡散処理部２２ｆを有している。ＬＦ受信アンテナ２１がＬＦ波帯の信号（車載システム１０から送信された上記ＬＦ波帯の信号）を受信すると、バンドパスフィルタ２２ｂはその信号の所定の周波数帯域の成分のみを抽出して増幅器２２ｃに入力する。増幅器２２ｃは、入力された信号を増幅して１次復調部２２ｅに入力する。
【００３４】
１次復調部２２ｅは、増幅器２２ｃから入力された信号に対し、キャリア出力部２２ｄから出力されたＬＦキャリア信号（１３４ｋＨｚの正弦波信号）を用いて１次復調し、１次復調後の信号を逆拡散処理部２２ｆに入力する。復調方式は、１次変調部３３と同じ方式（例えばＰＳＫ）を採用する。
【００３５】
逆拡散処理部２２ｆは、１次復調部２２ｅから入力された信号に対して、あらかじめ記憶媒体に記録されている拡散符号３ａ（ＬＦ送信部３の拡散符号３ａと同じもの）を用いて逆拡散復調し、その逆拡散復調の結果得たデータ信号１ａ（ＬＦデータ）を、携帯側制御部２６に出力する。このデータ信号１ａは、ＬＦ送信部３において拡散変調されたデータ信号１ａと同じデータとなる。なお、逆拡散復調のために必要な同期捕捉処理も、この逆拡散処理部２２ｆが行う。
【００３６】
以下、このような構成のスマートシステムの作動について説明する。図３は、スマートＥＣＵ１の車両側制御部１３が実行する処理のフローチャートであり、図４は、携帯機２０の携帯側制御部２６が実行するフローチャートである。
【００３７】
まず、車両側制御部１３は、ステップ１０５で、送信タイミングが訪れるまで待機する送信タイミングとしては、定期的（例え１／４秒周期）に訪れるポーリングタイミング、および、センサ６がユーザがドアに手をかける動作を検出したタイミングがある。
【００３８】
送信タイミングが訪れると、続いてステップ１１０に進み、所定のＬＦデータを作成してＬＦ変調部３に出力する。これにより、ＬＦデータがＬＦ送信部３で拡散変調および１次変調され、ＬＦ送信アンテナ２からＬＦ波帯の周波数を中心周波数とするリクエスト信号として無線送信される。ステップ１１０に続いては、ステップ１２０で、ＲＦ帯の信号の受信を待つ。
【００３９】
すると、リクエスト信号の受信可能範囲内にある携帯機２０において、携帯側制御部２６は、ステップ２１０でＬＦデータの信号を受信するまで待機している状態から、受信したと判定し、ステップ２２０に進む。なお、ステップ２１０で受信するデータは、リクエスト信号がＬＦ受信部２２において１次復調および逆拡散復調された結果のＬＦデータである。
【００４０】
続いてステップ２２０では、受信したリクエスト信号（ＬＦ波帯の周波数を中心周波数とする信号）に含まれるＬＦデータが正規のものであるか否かを、周知の方法で（例えば正規のデータと一致するか否かで）判定する。携帯機２０が車載システム１０に対応したものなので、車載システム１０から送信されたＬＦ波帯の信号に含まれるＬＦデータは、正規のものであると判定され、続いてステップ２３０に進むが、正規のものでない場合は、処理を終了する。
【００４１】
ステップ２３０では、所定のＲＦデータを作成してＲＦ変調部２５に出力する。これにより、ＲＦデータがＲＦ変調部２５で変調され、ＲＦ送信アンテナ２４からＲＦ波帯信号として無線送信される。ＲＦ波帯の信号は、ＬＦ波帯の信号に比べて遠くまで届くようになっている。ステップ２４０に続いては、処理をステップ２１０に戻す。
【００４２】
上記のようにＲＦデータを含むＲＦ波帯の信号が送信されると、車載システム１０のＲＦ受信アンテナ４が当該ＲＦ波帯の信号を受信し、ＲＦ復調部５が当該ＲＦ波帯の信号を復調してＲＦデータの信号として車両側制御部１３に出力する。
【００４３】
すると車両側制御部１３は、ステップ１２０で、ＲＦデータを受信したと判定してステップ１２５に進む。ステップ１２５では、受信したＲＦデータが正規のものであるか否かを判定するため、当該ＲＦデータを所定の照合用データと照合する。
【００４４】
続いてステップ１３０では、ステップ１２５の照合の結果に基づいて、当該ＲＦデータが正規のものであるか否かを、周知の方法で（例えばＲＦデータが照合用データと一致するか否かで）判定する。
【００４５】
ＲＦデータを含むＲＦ波帯の信号を送信した携帯機２０は、車載システム１０に対応したものなので、このＲＦデータは、正規のものであると判定され、続いてステップ１４０に進む。
【００４６】
なお、受信したＲＦ波帯の信号が携帯機２０からのものでない場合は、ステップ１３０で、受信したＲＦデータが正規のものでないと判定し、ステップ１４０の実行を回避して処理をステップ１０５に戻す。これにより、スマート駆動が禁止される。
【００４７】
ステップ１４０では、スマート駆動を開始する。具体的には、アクチュエータ７を制御することで、お出迎え制御等を行う。お出迎え制御においては、例えばアクチュエータ７を使用して、車両に搭載されたウェルカムライトを点灯させることで、車両のドア周辺を照らすようになっていてもよいし、あるいは、ウェルカムライトを点灯させ、更に、ウェルカムライトの光軸を変化させることで、照射先を、車両から離れた位置（例えば３ｍ離れた位置）から車両に近づけるように移動させるようになっていてもよい。そして、次のイベント（例えば、ドライバがドアに触れるイベント、エンジン始動操作のイベント）があるまでスタンバイ状態に入る。なおドライバがドアに触れるイベントが発生すると、ドアを解錠し、エンジン始動操作のイベントが発生すると、エンジンを始動させる。
【００４８】
ここで、携帯機２０から送信されるＬＦ波帯の信号の強度について説明する。本実施形態では、既に説明した通り、ＬＦ送信部３は、拡散処理部３１、バンドパスフィルタ３２において、所定のＬＦデータ（データ信号１ａ）を所定の拡散符号３ａによって拡散変調して拡散データ信号を生成し、拡散データ信号を１次変調部３３によってＬＦ波帯の変調信号へ変換し、この変調信号を外部リード３５ａが増幅してリクエスト信号としてアンテナ２に出力する。
【００４９】
この場合、仮に、当該所定のＬＦデータを、拡散処理部３１、バンドパスフィルタ３２を迂回させて、直接１次変調部３３に入力した場合、それによってＬＦデータが１次変調部３３で１次変調され、ＬＦドライバ３５で増幅され、ＬＦ送信アンテナ２から送出される。このようにしてＬＦ送信アンテナ２から送出されたＬＦ波帯の信号の周波数スペクトルは、拡散変調されていないので、図５（ａ）に示したようなものになる。なお、図５の各グラフでは、縦軸がＬＦ送信アンテナ２から送出される信号の電力レベルであり、横軸が周波数（ｋＨｚ単位）である。
【００５０】
これに対し、図５（ａ）の例と同じＬＦデータを、本実施形態の通り拡散処理部３１で拡散変調する場合、拡散率が１５、３１、６３の拡散符号３ａを用いると、それぞれ、図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のような周波数スペクトルとなる。これらの場合は、図５（ａ）の場合に比べ、それぞれ、出力電力のピークレベルが８．７６ｄＢ、１２．３ｄＢ、１４．４７ｄＢだけ下がる。
【００５１】
このように、ＬＦデータを拡散変調しなかった場合に比べて、拡散変調した場合の方が出力電力のピークレベルが下がる。したがって、ＬＦデータを拡散変調しなかった場合よりも、電波強度を所望の範囲内に抑えつつも、信号の増幅率を上げることができ、その結果、車載システムから携帯機へのリクエスト信号の電波強度を所望の範囲内に抑えると共に、ノイズ耐性も悪化させないで、リクエスト信号の到達範囲を大きくすることが可能となる。
【００５２】
日本の電波法によれば「線路からλ／２πの距離における電界強度が１５μＶ／ｍ（≒２３．５ｄＢμＶ／ｍ以下）のもの。」であれば、使用許可を得る必要なく使用可能となる。本実施形態のように、ＬＦ波帯（１３４ｋＨｚ帯）にピークを有する電波の場合、波長λ＝２２３８ｍなので、上限１５ｕＶ／ｍ（≒２３．５ｄＢｕＶ／ｍ）の電界強度となる距離はλ／２π＝３５６．４９ｍとなる。この強度をＬＦ送信アンテナ２から３ｍ地点で換算すると約１０５ｄＢｕＶ／ｍとなる。通常は、ＬＦ送信アンテナ２から３ｍの地点で、リクエスト信号の電界強度が、この１０５ｄＢｕＶ／ｍという上限と同じかそれよりも小さくなるよう、車載システム１０を設計および製造する。
【００５３】
例えば、ＬＦ送信アンテナ２から３ｍの地点で、リクエスト信号の電界強度のピーク値が、この１０５ｄＢｕＶ／ｍと同じか僅かに小さい電界強度になるように、本実施形態の車載システム１０を設計および製造する。
【００５４】
この場合、リクエスト信号の各地点での電界強度のピークレベルは、図６の実線５１に示すようになる。なお、図６において、横軸はＬＦ送信アンテナ２からの距離ｄ（単位はｍ）であり、縦軸は強度（単位はｄＢｕＶ／ｍ）である。
【００５５】
しかし、このリクエスト信号は、携帯機２０のＬＦ受信部２２内で、逆拡散処理部２２ｆによって逆拡散され、その結果、広帯域への拡散が収斂するので、実質的に実際の強度５１よりも高い強度で受信したことと同じになる。なぜなら、拡散変調および逆拡散復調の拡散率が１５、３１、６３である場合、それぞれ、スペクトラム拡散方式を採用しなかったとすれば（つまり、所定のＬＦデータを、拡散処理部３１、バンドパスフィルタ３２を迂回させて、直接１次変調部３３に入力した場合）図６の実線５２、５３、５４のように、ＬＦ送信アンテナ２から３ｍの地点でリクエスト信号が１０５ｄＢｕＶ／ｍのような強度となっているはずだからである。
【００５６】
したがって、携帯機２０側において受信可能なリクエスト信号のＬＦ波帯強度の最低値が１１０ｄＢｕＶ／ｍであった場合、スペクトラム拡散方式を採用すればＬＦ送信アンテナ２から２．５ｍまでの範囲内で受信可能だったものが、拡散率が１５、３１、６３のスペクトラム拡散方式を採用すれば、アンテナ２からそれぞれ約３．４ｍ、約３．９ｍ、約４．２ｍまでの範囲内で受信可能となり、電波法の制限を破ることなく、通信可能範囲が広がる。
【００５７】
なお、拡散率が６３よりも大きくなると、リクエスト信号の帯域幅の下限が実効的に０Ｈｚに到達してしまうので、拡散率は６３以下に抑えることで、高い効果を得ることができる。
【００５８】
ここで、本実施形態の無線通信システムにおける車載システム１０を複数個製造する場合の増幅率の設定について説明する。本実施形態では、１つの製品（車載システム１０）内では、拡散処理部３１における拡散率およびＬＦドライバ３５における増幅の増幅率は固定されている。しかし、複数個の車載システム１０の製造の段階では、各車載システム１０の拡散処理部３１における拡散率は、製品間で異なるようにしてもよい。具体的には、ＬＦ送信アンテナ２の設置場所に応じて拡散率を異なるようにしてもよい。
そして、ＬＦドライバ３５は、同じ製品内の拡散処理部３１における拡散率に応じて、拡散率が大きくなるほど増幅率も大きくするようになっている。このようにするのは、拡散率が大きいほど、中心周波数のピークレベルが下がる傾向にあるので、電波法の制限を破ることなく信号を増幅できる幅が増えるからである。
【００５９】
つまり、ＬＦ送信部３を車載システムに取り付けると共に、ＬＦドライバ３５の増幅率を、拡散処理部３１の拡散率に応じて設定する。このように、拡散率に応じて増幅率を設定することで、拡散率に応じて適切に通信可能範囲を拡張することができる。
【００６０】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。例えば、以下のような形態も許容される。
【００６１】
上記実施形態においては、１個の車載システムにおいては、拡散処理部３１の拡散率およびＬＦドライバ３５の増幅率は固定であったが、必ずしもこのようになっておらずともよい。例えば、拡散処理部３１の拡散率を（例えばユーザーの変更操作に従って）可変とするようになっていてもよい。その場合、ＬＦドライバ３５の増幅率も、拡散率の変化に応じて、拡散率が大きくなるほど当該増幅率が自動的に大きくなるような構成になっていてもよい。具体的には、拡散処理部３１がＬＦドライバ３５に対して、現在使用している拡散率（使用する拡散符号によって決まる）の信号を入力し、ＬＦドライバ３５は、入力された拡散率が大きくなるほど増幅率を大きくするように回路が構成されていればよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、スマートＥＣＵ１とは別体のＬＦ送信部３内でＬＦデータを拡散変調するようになっているが、必ずしもこのようになっておらずともよく、例えば、スマートＥＣＵの制御部１３が、拡散処理部３１の機能を実現するようになっていてもよ。
【００６３】
また、上記実施形態では、車載システムが送信するリクエスト信号の電波強度を強めたくない理由として、電波法法規によって上限が定められているという理由を例にとって説明したが、リクエスト信号の電波強度を強めたくない理由として、リクエスト信号の送信用のコイルアンテナを大きくしたくないという理由も考えられる。
【符号の説明】
【００６４】
１ スマートＥＣＵ
２ ＬＦ送信アンテナ
３ ＬＦ送信部
４ ＲＦ受信アンテナ
５ ＲＦ復調部
６ センサ
７ アクチュエータ
１０ 車載システム
１３ 車両側制御部
２０ 携帯機
２１ ＬＦ受信アンテナ
２２ ＬＦ受信部
２４ ＲＦ送信アンテナ
２５ ＲＦ変調部
２６ 携帯側制御部
３ａ 拡散符号
１ａ データ信号
２２ｂ バンドパスフィルタ
２２ｃ 増幅器
２２ｄ キャリア出力部
２２ｅ １次復調部
２２ｆ 逆拡散処理部
３１ 拡散処理部
３２ バンドパスフィルタ
３３ １次変調部
３４ キャリア出力部
３５ ＬＦドライバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車載システム（１０）とユーザーが持つ携帯機（２０）とを備え、前記車載システムと前記携帯機とが双方向に通信する無線通信システムであって、
前記車載システムは、ＬＦ周波数帯を用いて前記携帯機へリクエスト信号を送信する送信手段（３）を備え、
前記携帯機は、前記リクエスト信号を受信したことに基づいて応答信号を前記車載システムに送信し、
前記車載システムは更に、前記応答信号を受信し、前記応答信号を受信したことに基づいて、前記車両内のアクチュエータ（６）を作動させるスマート駆動手段（４、５、１３）を備え、
前記送信手段（３）は、
所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理手段（３１、３２）と、
前記拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に増幅して前記リクエスト信号としてアンテナ（２）に出力する変調・ドライバ手段（３３、３５）と、を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記アンテナ（２）から出力された信号の最大強度は、１０５ｄＢｕＶ／ｍ未満であり、仮に、前記所定のＬＦデータを、前記拡散処理手段（３１、３２）を迂回させて前記変調・ドライバ手段（３３、３５）に入力した場合、それによって前記アンテナ（２）から出力される信号の最大強度は、１０５ｄＢｕＶ／ｍよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記変調・ドライバ手段（３３、３５）における増幅の増幅率は、前記拡散処理手段（３１、３２）における拡散変調の拡散率が大きいほど大きくなることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
車両に搭載される車載機（１０）とユーザーが持つ携帯機（２０）とを備え、前記車載機と前記携帯機とが双方向に通信する無線通信システムにおける、前記車載機を製造する方法であって、
ＬＦ周波数帯を用いて前記携帯機へリクエスト信号を送信する送信手段（３）であって、所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で所定の拡散率で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理手段（３１、３２）と、前記拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に所定の増幅率で増幅して前記リクエスト信号としてアンテナ（２）に出力する変調・ドライバ手段（３３、３５）と、を備えた送信手段（３）を、を前記車載機に取り付ける工程と、
前記リクエスト信号を受信した前記携帯機によって送信される応答信号を受信し、前記応答信号を受信したことに基づいて、前記車両内のアクチュエータ（６）を作動させるスマート駆動手段（４、５、１３）を前記車載機に取り付ける工程と、
前記変調ドライバ手段（３３、３５）の前記増幅率を、前記拡散処理手段（３１、３２）の前記拡散率に応じて設定する工程と、を備えたことを特徴とする製造方法。
【請求項１】
車両に搭載される車載システム（１０）とユーザーが持つ携帯機（２０）とを備え、前記車載システムと前記携帯機とが双方向に通信する無線通信システムであって、
前記車載システムは、ＬＦ周波数帯を用いて前記携帯機へリクエスト信号を送信する送信手段（３）を備え、
前記携帯機は、前記リクエスト信号を受信したことに基づいて応答信号を前記車載システムに送信し、
前記車載システムは更に、前記応答信号を受信し、前記応答信号を受信したことに基づいて、前記車両内のアクチュエータ（６）を作動させるスマート駆動手段（４、５、１３）を備え、
前記送信手段（３）は、
所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理手段（３１、３２）と、
前記拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に増幅して前記リクエスト信号としてアンテナ（２）に出力する変調・ドライバ手段（３３、３５）と、を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記アンテナ（２）から出力された信号の最大強度は、１０５ｄＢｕＶ／ｍ未満であり、仮に、前記所定のＬＦデータを、前記拡散処理手段（３１、３２）を迂回させて前記変調・ドライバ手段（３３、３５）に入力した場合、それによって前記アンテナ（２）から出力される信号の最大強度は、１０５ｄＢｕＶ／ｍよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記変調・ドライバ手段（３３、３５）における増幅の増幅率は、前記拡散処理手段（３１、３２）における拡散変調の拡散率が大きいほど大きくなることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
車両に搭載される車載機（１０）とユーザーが持つ携帯機（２０）とを備え、前記車載機と前記携帯機とが双方向に通信する無線通信システムにおける、前記車載機を製造する方法であって、
ＬＦ周波数帯を用いて前記携帯機へリクエスト信号を送信する送信手段（３）であって、所定のＬＦデータをスペクトラム拡散方式で所定の拡散率で拡散変調して拡散データ信号を生成する拡散処理手段（３１、３２）と、前記拡散データ信号をＬＦ波帯を中心とする変調信号へ変換すると共に所定の増幅率で増幅して前記リクエスト信号としてアンテナ（２）に出力する変調・ドライバ手段（３３、３５）と、を備えた送信手段（３）を、を前記車載機に取り付ける工程と、
前記リクエスト信号を受信した前記携帯機によって送信される応答信号を受信し、前記応答信号を受信したことに基づいて、前記車両内のアクチュエータ（６）を作動させるスマート駆動手段（４、５、１３）を前記車載機に取り付ける工程と、
前記変調ドライバ手段（３３、３５）の前記増幅率を、前記拡散処理手段（３１、３２）の前記拡散率に応じて設定する工程と、を備えたことを特徴とする製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３２６４８（Ｐ２０１３−３２６４８Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６９３６７（Ｐ２０１１−１６９３６７）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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