受信装置
【課題】受信装置において、受信電波状況の判定を行うことなく、受信電波状況の最適化を図ることにある。
【解決手段】検波信号において不定値領域が除去され、不定値領域をその前後部分の一定値領域の信号レベルと同等の信号レベルとする。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、最も受信電波状況が良いアンテナ２１，２２を通じて受信されて検波された一定値領域からなる信号と同様の信号の波形が得られる。
【解決手段】検波信号において不定値領域が除去され、不定値領域をその前後部分の一定値領域の信号レベルと同等の信号レベルとする。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、最も受信電波状況が良いアンテナ２１，２２を通じて受信されて検波された一定値領域からなる信号と同様の信号の波形が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線信号を受信し、その信号を検波する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転者が所持する電子キーと車両との間で無線通信を行うことにより、車両ドアの施錠や解錠などを自動的に行う、いわゆる電子キーシステムが周知である。電子キーシステムが搭載される車両には、通常、電子キーに対して各種無線信号を送信する送信装置と共に、電子キーから送信される各種無線信号を受信する受信装置が設けられている。そして、受信電波状況を改善する観点から、受信装置として例えば特許文献１に示されるダイバシティ方式を採用することが検討されている。
【０００３】
ダイバシティ方式とは、複数のアンテナのうち最も受信電波状況の優れたアンテナを利用して通信を行う方式である。例えば、ダイバシティ方式を採用した受信装置は、図１７に示すように、一対のアンテナ１０１，１０２と、分配器１１０と、受信回路１０９と、包絡線検波器１０５と、信号レベル検出部１０４と、制御装置１０６とを備える。一対のアンテナ１０１，１０２は、受信した信号を分配器１１０に出力する。分配器１１０は、当該信号を包絡線検波器１０５及び受信回路１０９に分配する。受信回路１０９は、一対のアンテナ１０１，１０２からの信号を復調することでデータ信号を生成し、同データ信号を各種機器に出力する。包絡線検波器１０５は、アンテナ１０１，１０２からの信号を包絡線検波する。包絡線検波は、信号の包絡線のみを取り出すことで検波を行う。包絡線検波器１０５により検波された信号は信号レベル検出部１０４に出力される。信号レベル検出部１０４は、検波された信号の信号レベルを検出し、検出結果を制御装置１０６に出力する。
【０００４】
また、受信装置には両アンテナ１０１，１０２間で分配器１１０に接続されるアンテナを切り替えるスイッチング素子１０８が設けられている。制御装置１０６は、スイッチング素子１０８の制御を通じて、無線信号の受信を可能とするアンテナ１０１，１０２を切り替える。制御装置１０６は、無線信号の受信中に受信するアンテナ１０１，１０２を切り替えて、そのとき、信号レベル検出部１０４により検出される信号レベルを比較することで、何れのアンテナ１０１，１０２の受信電波状況が良好であるかを判定する。これにより、受信装置は、受信電波状況が良好なアンテナを使用して、より良い受信電波状況にて通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１５０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記車載される受信装置は、電子キー以外とも無線通信を行うことがある。例えば、タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）が知られている。ＴＰＭＳを備える車両の各タイヤには、タイヤ空気圧を検出するセンサユニットが設けられている。各センサユニットは、タイヤ空気圧の検出結果を含む空気圧信号を受信装置に送信する。当該空気圧信号に含まれる情報量は、ドアの施解錠時等にやり取りされる信号に含まれる情報量に比べて少ない。これは、施解錠時にやり取りされる信号には高いセキュリティ性が要求されることに起因する。従って、空気圧信号の信号長は短く、すなわち、短時間で同信号の送信が完了する。よって、上記受信装置において、制御装置１０６による信号レベル検出部１０４を通じた信号レベルの比較中に、上記空気圧信号の送信が完了するおそれがある。また、たとえ、空気圧信号の送信完了前に、アンテナ１０１，１０２の受信電波状況の判定が完了しても、空気圧信号の一部しか受信電波状況が良好なアンテナ１０１，１０２にて受信できないおそれもある。特に、一方のアンテナ１０１は信号を受信できるものの、他方のアンテナ１０２は同信号を受信できない状況においては、受信するアンテナの切り替えの遅れにより正常な信号を受信できないことも想定される。
【０００７】
以上により、ダイバシティ方式を採用した受信装置であるにも関わらず、信号レベルの比較を通じた受信電波状況の判定処理の実行時間に起因して受信電波状況の最適化という効果が得られない状況の発生が懸念される。このような問題は、車載される受信装置に限らず、ダイバシティ方式を採用した移動体通信において生じうる。また、アンテナの指向性を切り替え可能に構成される可変指向性アンテナにおいても、最適な受信電波状況となる指向性が判定される際に、上記同様の問題が生じる。
【０００８】
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、受信電波状況の判定を行うことなく、受信電波状況の最適化が図られる受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
請求項１に記載の発明は、通信対象から送信される単一の送信信号を、複数の異なる受信レベルにて交互に受信可能としたアンテナ装置を備え、同アンテナ装置を介して受信した前記送信信号を検波して検波信号を生成する受信装置において、前記検波信号の信号レベルは、正常に受信できる前記送信信号の受信レベルの値である受信限界値以上の受信レベルの信号を受信したときに前記送信信号に応じた一定値になるとともに、前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したときに不定値になり、前記検波信号において、前記不定値となる領域が存在する場合には、これを除去して、同不定値の領域をその前後部分の前記一定値と同等の信号レベルとすることをその要旨としている。
【００１０】
アンテナ装置が受信限界値以上の受信レベルの送信信号を受信したときには、検波信号の信号レベルは一定値となり、受信限界値未満の受信レベルの送信信号を受信したときには、検波信号の信号レベルは不定値となる。つまり、送信信号をアンテナ装置が受信限界値以上の受信レベルにて受信した場合、すなわち受信電波状況が良好な場合には、検波信号は一定値の領域のみからなる。また、送信信号をアンテナ装置が受信限界値未満の受信レベルにて受信した場合、すなわち受信電波状況が良好でない場合には、検波信号は不定値の領域のみからなる。
【００１１】
上記構成によれば、アンテナ装置は単一の送信信号を複数の異なる受信レベルにて交互に受信する。よって、例えば、異なる受信レベル間に受信限界値が存在する等の電波状況であれば、検波信号の信号レベルは、一定値の領域及び不定値の領域を繰り返すことがある。このように、不定値領域、すなわち受信電波状況が良好でない信号が含まれる場合でも、不定値領域が除去され、不定値領域の信号レベルはその前後部分の一定値の領域の信号レベルと同等の信号レベルとされる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、上記受信電波状況が良好な場合における検波信号と同様の検波信号が得られる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置において、前記アンテナ装置は複数の指向性間で指向性が切り替え可能に構成される可変指向性アンテナ装置であることをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、可変指向性アンテナ装置を通じて指向性を変化させることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、単位ビットを受信するのに要する時間より高速で指向性を切り替え、前記検波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、前記可変指向性アンテナ装置における何れかの指向性にて受信限界値以上の受信レベルの信号を受信し、同指向性の他の指向性にて前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したとき、前記ローパスフィルタは前記検波信号における前記他の指向性にて受信された受信限界未満の受信レベルの信号が検波された領域である前記不定値の領域の高周波成分を除去することをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、可変指向性アンテナ装置における何れかの指向性にて受信限界値未満の受信レベルの信号しか受信できなかった場合、その信号が検波されることで、検波信号に不定値領域が形成される。このとき、何れかの指向性にて受信限界値以上の受信レベルの信号を受信した場合には、検波信号の信号レベルは不定値及び一定値を繰り返す。この不定値及び一定値の繰り返しは、指向性の切り替え時間間隔に応じて決まる。指向性の切り替えは単位ビットを受信するのに要する時間より高速であるため、不定値及び一定値の繰り返しの周期は短い。
【００１５】
ここで、不定値領域はローパスフィルタにより除去される。不定値領域は、広帯域なノイズを含むため、不定値領域の周波数は一定値領域の周波数よりも高くなる。よって、不定値領域及び一定値領域からなる検波信号をローパスフィルタに通過させることで、不定値領域の高周波成分を除去できる。上述のように、指向性の切り替えが高速であるのに伴い不定値及び一定値の繰り返しの周期は短くなるため、高周波成分が除去された不定値領域の信号レベルがその前後部分における一定値領域の信号レベルに引っ張られる形となって、例えばしきい値でＨｉレベル及びＬｏｗレベルの判定を行った場合には不定値領域があたかも除去されたようになる。よって、不定値領域を一定値領域と同等の信号レベルに補正することができる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、受信電波状況が良好な場合における検波信号と同様の検波信号が得られる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、単位ビットを受信するのに要する時間より高速で指向性を切り替えるとともに、その切り替え毎に前記検波信号の信号レベルを測定し、前記指向性毎に測定された前記検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、その指向性にて受信される前記検波信号を採用し、一定でない旨判断される場合、その指向性にて受信される検波信号を無効とすることで、前記不定値の領域を除去することをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、可変指向性アンテナの指向性が切り替えられる毎に検波信号の信号レベルが測定される。そして、指向性毎に測定された検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、その指向性にて受信された信号を採用する。一方、指向性毎に測定された信号レベルが一定でない旨判断された場合、その指向性にて受信された信号にて不定値の領域が生成されていると考えられる。従って、その指向性にて受信された信号を無効とし、上記信号レベルが一定である旨判断された指向性にて受信された信号を採用することで、不定値領域を除去することが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の受信装置において、前記指向性の切り替え毎に測定された前記検波信号の前記信号レベルが一定でない旨判断された場合、その指向性における信号レベルの測定を終了することをその要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、検波信号の信号レベルが一定でない旨判断された場合、それを受信していた指向性における信号レベルの測定は終了される。これは、信号レベルが一定でない場合には不定値領域であると考えられ、不定値領域の信号レベルを測定しても何ら意味がないからである。これにより、信号レベルが一定でない旨判断された以降の信号レベルの測定に関する消費電力の低減が図られる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、前記送信信号を受信する給電素子と、前記給電素子に設けられるとともに、前記給電素子の電気的な長さを変化させる切替装置と、を備えたことをその要旨としている。
【００２１】
同構成によれば、切替装置を通じて給電素子の電気的な長さが変化する。これにより、送信信号の受信時において給電素子に誘起される電流の分布が変化する。これは、アンテナとしての性質、具体的には指向性が変化したことを意味する。これにより、アンテナを複数設けることなく、指向性の切り替えが可能となる。よって、受信装置がより簡易に構成される。
【００２２】
また、複数のアンテナ間で受信可能なアンテナをスイッチ等の切替装置を通じて切り替えた場合と異なって、切替装置の切り替えに伴う送信信号を受信不能な期間が存在しない。よって、受信装置の受信性能を向上させることができる。
【００２３】
なお、給電素子の電気的な長さとは、給電素子の物理的な長さも含む概念であり、コイル及びコンデンサ等の集中定数及びスタブ等の分布定数を含む。
請求項７に記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、複数のアンテナと、それらアンテナの指向性を合成する合成器と、前記複数のアンテナのうち少なくとも何れか一つと、前記合成器との間に設けられるスイッチと、を備え、前記スイッチは、前記少なくとも何れか一つのアンテナを前記送信信号が受信可能な状態及び受信不能な状態間で切り替えることをその要旨としている。
【００２４】
同構成によれば、スイッチを通じてアンテナが送信信号を受信可能な状態に切り替えられたときには、そのアンテナを含む複数のアンテナは合成器により一つの合成アンテナとして所定の指向性を有する。また、スイッチを通じてアンテナが送信信号を受信不能な状態に切り替えられたときには、残りのアンテナは上記所定の指向性とは異なる指向性を有する。これにより、指向性の切り替えが可能となる。
【００２５】
本構成においても、複数のアンテナ間でスイッチを切り替えた場合と異なって、スイッチの切り替えに伴って送信信号が受信不能な期間が存在しない。よって、受信装置の受信性能を向上させることができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、前記送信信号を受信する給電素子と、前記給電素子の指向性を自身と反対側に導く反射素子又は前記給電素子の指向性を自身側に強くする導波素子としての機能を有する無給電素子と、前記無給電素子の電気的な長さを変化させる切替装置と、を備えたことをその要旨としている。
【００２７】
同構成によれば、切替装置が切り替えられることで無給電素子から放射される電磁波が変化する。無給電素子は、給電素子にとって反射素子若しくは導波素子として機能する。このように、無給電素子を設けるだけで容易にアンテナである給電素子の指向性を切り替えることが可能となる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置において、前記アンテナ装置は、位置的に離間した複数のアンテナを備えるとともに前記各アンテナの何れかの一が選択的に受信可能状態に切り替え可能に構成されることをその要旨としている。
【００２９】
同構成によれば、複数のアンテナの何れかを受信可能状態に切り替えることで、単一の送信信号を複数の異なる受信レベルにて受信可能となる。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の受信装置において、前記複数のアンテナは一対のアンテナにて構成されるとともに、前記検波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、前記一対の前記アンテナのうち何れか一方が受信限界値以上の受信レベルの信号を受信し、他方が前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したとき、前記ローパスフィルタは前記検波信号における前記他方のアンテナが受信した信号が検波された受信限界未満の受信レベルの領域である前記不定値の領域の高周波成分を除去することをその要旨としている。
【００３０】
同構成によれば、他方のアンテナが受信限界値未満の受信レベルの信号しか受信できなかった場合、その他方のアンテナが受信した信号が検波されることで、検波信号に不定値領域が形成される。このとき、一方のアンテナが受信限界値以上の受信レベルの信号を受信した場合には、検波信号の信号レベルは不定値及び一定値を繰り返す。この不定値及び一定値の繰り返しは、受信可能状態とされるアンテナの切り替え時間間隔に応じている。アンテナの切り替えは単位ビットを受信するのに要する時間より高速であるため、不定値及び一定値の繰り返しの周期は短い。
【００３１】
ここで、不定値領域はローパスフィルタにより除去される。不定値領域は、広帯域なノイズを含むため、不定値領域の周波数は一定値領域の周波数よりも高くなる。よって、不定値領域及び一定値領域からなる検波信号をローパスフィルタに通過させることで、不定値領域の高周波成分を除去できる。上述のように、受信可能状態とされるアンテナの切り替えが高速であるのに伴い不定値及び一定値の繰り返しの周期は短いため、高周波成分が除去された不定値領域の信号レベルがその前後部分における一定値領域の信号レベルに引っ張られる形となって、例えばしきい値でＨｉレベル及びＬｏｗレベルの判定を行った場合には不定値領域があたかも除去されたようになる。よって、不定値領域を一定値領域と同等の信号レベルに補正することができる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、受信電波状況が良好な場合における検波信号と同様の検波信号が得られる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の受信装置において、受信可能状態とされる前記アンテナが単位ビットを受信するのに要する時間より高速に切り替えられる毎に前記検波信号の信号レベルを測定し、前記アンテナ毎に測定された前記検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、そのアンテナにて受信される前記検波信号を採用し、一定でない旨判断される場合、そのアンテナにて受信される検波信号を無効とすることで、前記不定値の領域を除去することをその要旨としている。
【００３３】
同構成によれば、受信可能状態とされるアンテナが切り替えられる毎に検波信号の信号レベルが測定される。そして、アンテナ毎に測定された信号レベルが一定である旨判断された場合、そのアンテナにて受信された信号を採用する。一方、アンテナ毎に測定された検波信号の信号レベルが一定でない旨判断された場合、そのアンテナにて受信された信号にて不定値の領域が生成されていると考えられる。すなわち、そのアンテナの受信電波状況は良好でない。従って、そのアンテナにて受信された信号を無効とし、上記信号レベルが一定である旨判断されたアンテナにて受信された信号を採用することで、不定値領域を除去することが可能となる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の受信装置において、前記アンテナ毎に測定された前記検波信号の前記信号レベルが一定でない旨判断された場合、そのアンテナにおける信号レベルの測定を終了することをその要旨としている。
【００３５】
同構成によれば、検波信号の信号レベルが一定でない旨判断された場合、それを受信していたアンテナにおける信号レベルの測定は終了される。これは、信号レベルが一定でない場合には不定値領域であると考えられ、不定値領域の信号レベルを測定しても何ら意味がないからである。これにより、信号レベルが一定でない旨判断された以降の信号レベルの測定に関する消費電力の低減が図られる。
【００３６】
請求項１３に記載の発明は、請求項３又は１０に記載の受信装置において、前記ローパスフィルタは、前記アンテナ装置を介して受信した前記送信信号を検波して検波信号を生成し、その生成した信号を同ローパスフィルタに出力する検波部と、同ローパスフィルタを通過した信号の信号レベルとしきい値との比較を通じて同信号を２値化する比較部との間に設けられることをその要旨としている。
【００３７】
同構成によれば、ローパスフィルタによって検波部からの検波信号の信号レベルにおける不定値の領域が除去される。このとき、不定値の領域は完全に除去されない。比較部はこの完全に除去されない不定値の領域を２値化することで不定値の領域を完全に除去する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、受信装置において、受信電波状況の判定を行うことなく、受信電波状況の最適化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態におけるＴＰＭＳの構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態におけるセンサユニットからの両アンテナへの信号の伝播態様を示す説明図。
【図４】第１の実施形態におけるタイヤ回転角に対する両アンテナの受信する受信レベルを示したグラフ。
【図５】第１の実施形態における（ａ）は検波信号の信号レベルを示すグラフ、（ｂ）は一定値及び不定値領域を有する信号レベルを示すグラフ、（ｃ）は、（ｂ）の高周波成分を除去したグラフ。
【図６】第２の実施形態における（ａ）は一定値及び不定値領域を有する信号レベルを示すグラフ、（ｂ）は一定値領域をサンプリングした信号レベルを示すグラフ、（ｃ）は不定値領域をサンプリングした信号レベルを示すグラフ。
【図７】第３の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図８】第４の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図９】第５の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１０】第６の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１１】第７の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１２】第８の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１３】第９の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１４】他の実施形態におけるアンテナ装置を示す斜視図。
【図１５】（ａ）は他の実施形態におけるアンテナ装置の構成図、（ｂ）は他の実施形態におけるアンテナ装置の斜視図。
【図１６】（ａ）は他の実施形態におけるアンテナ装置の構成図、（ｂ）は他の実施形態におけるアンテナ装置の斜視図。
【図１７】従来の受信装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）を搭載した車両に適用した第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。はじめに、図１を参照して、ＴＰＭＳの構成及び動作を説明する。
【００４１】
このＴＰＭＳは、タイヤの空気圧を走行しながらチェックするシステムである。詳しくは、図１に示すように、車両の各タイヤには、タイヤ空気圧を検出するセンサユニット３０が設けられている。各センサユニット３０から一定周期毎（例えば、１分毎）にタイヤの空気圧信号が送信される。アンテナ装置２３を備える受信装置１２は、これら空気圧信号を受信するとともに、これを検波して、検波した信号を車両制御装置１３に出力する。
【００４２】
本例では、空気圧信号の変調方式として周波数偏移変調（ＦＳＫ； frequency shift keying）が採用されている。ＦＳＫでは、例えば、高周波数のとき「１」（Ｈｉレベル）、低周波数のとき「０」（Ｌｏｗレベル）といった周波数に情報が割り当てられている。ＦＳＫにて変調された空気圧信号が検波されることで、車両制御装置１３は空気圧信号に含まれる情報、すなわち各タイヤの空気圧を認識する。なお、具体的な検波方法については後述する。車両制御装置１３は、空気圧が異常であるタイヤが存在する旨判断した場合、例えば、運転席近傍に設けられる警告ランプ１５の点灯を通じて、その旨を運転者に通知する。
【００４３】
次に、図２を参照して、受信装置１２の構成、並びに動作を詳述する。
同図２に示されるように、受信装置１２は、空気圧信号を受信する第１アンテナ２１及び第２アンテナ２２からなるアンテナ装置２３と、同信号を検波する検波部４０と、を備える。また、アンテナ装置２３と検波部４０との間にはバンドパスフィルタ５１が設けられている。バンドパスフィルタ５１は、アンテナ装置２３を介して受信される無線信号のうち、空気圧信号等の周波数に対応した周波数を有する無線信号を選択的に通過させる。すなわち、このバンドパスフィルタ５１によって、空気圧信号の周波数と大きく異なる周波数を有する有害なノイズ信号を除去することが可能となっている。なお、第１アンテナ２１及び第２アンテナ２２は、単一の無線信号に対して異なる受信レベルにて受信可能に離間して設けられている。
【００４４】
アンテナ装置２３及びバンドパスフィルタ５１間には、スイッチング素子２４が設けられている。同スイッチング素子２４は、車両制御装置１３からの指令信号に基づき両アンテナ２１，２２間でバンドパスフィルタ５１側に接続されるアンテナを選択的に切り替える。ここで、切り替え時間間隔は、受信レベルに無関係に一定の時間間隔である。アンテナ２１，２２はバンドパスフィルタ５１側に接続されるとき、空気圧信号を受信することができる受信可能状態となる。車両制御装置１３は、スイッチング素子２４を通じて、受信可能状態のアンテナ２１，２２を高速で切り替える。本例では、０．１ｍｓ毎にアンテナ２１，２２間で受信可能状態とされるアンテナが切り替えられる。すなわち、アンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は、０．１ｍｓとなる。ここで、本例では通信レートは１ｋｂｐｓ（bit per second）であるため、１ｍｓ毎に１ｂｉｔの情報が伝達される。よって、アンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は、単位ｂｉｔを受信するのに要する時間の１０分の１となる。なお、単位ｂｉｔを受信するのに要する時間は、通信レートの逆数に比例し、同時間が短いほどアンテナ２１，２２間での切り替えは高速となる。また、アンテナの切り替え時間間隔は、単位ｂｉｔを受信するのに要する時間の数十分の一〜１００分の一程度の範囲で任意に設定できる。
【００４５】
バンドパスフィルタ５１を通過した空気圧信号は、検波部４０を通じて検波される。具体的には、図２に示すように、空気圧信号が増幅器４１を通じて増幅され、この増幅された信号は、混合器４２に入力されて、局部発振器４３で生成される周波数ｆ１の信号と混合される。これにより、空気圧信号の周波数がｆｒａであるとすると、増幅器４１で増幅された信号の周波数が「ｆｒａ±ｆ１」で示される周波数、すなわち中間周波数（ＩＦ；Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に変換される。中間周波数に変換された信号は混合器４２の後段に設けられるバンドパスフィルタ５２を通過する。バンドパスフィルタ５２は、混合器４２で生成される中間周波数の信号のうち、高い周波数（上述した「ｆｒａ＋ｆ１」の周波数に相当）を有する信号、あるいは低い周波数（上述した「ｆｒａ−ｆ１」の周波数に相当）を有する信号を選択的にフィルタリングする。そして、このフィルタリングされた信号（ＩＦ信号）は検波器４４に入力されて検波される。例えば、検波器４４はクワドラチャ検波回路（図示略）を備え、クワドラチャ検波を行う。これにより、検波器４４は、アナログ信号である信号の周波数に応じて高電圧レベル及び低電圧レベルの２種類の電圧レベルを出力する。詳しくは、ＦＳＫにて変調がされているため、検波器４４は、高周波数のとき高電圧レベルを出力し、低周波数のとき低電圧レベルを出力する。また、検波器４４は、バンドパスフィルタ５２からの信号における受信レベルが一定値以下の場合、検波すべき対象となる信号がないため上記両電圧レベル付近であって広帯域の周波数成分を含む不定値、つまり雑音を出力する。検波器４４からの信号が後述するローパスフィルタ４５及び比較部３３を通過することで、図５（ａ）に示すように、低電圧レベルに応じた「０」又は高電圧レベルに応じた「１」のデジタル信号が出力される。すなわち、本例では、符号化方式として高電圧レベルが「１」、低電圧レベルが「０」と符号化されるＮＲＺ（Non Return to Zero）方式が採用されている。
【００４６】
また、上述のように、空気圧信号の変調方式としてＦＳＫが採用されている。ＦＳＫでは、周波数に情報が割り当てられている。よって、信号を受信するアンテナ２１，２２が切り替えられることで、信号の受信レベルが変動したとしても、受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ以上であれば、同信号の周波数は変化しないため検波や通信に影響はない。
【００４７】
図２に示すように、当該検波された空気圧信号（以下、検波信号という）は、ローパスフィルタ４５を通過する。ローパスフィルタ４５は、検波信号のうち低周波数信号を選択的に通過させる。すなわち、ローパスフィルタ４５により、検波信号の高周波成分は除去される。詳しくは、後述するが、検波信号を当該ローパスフィルタ４５に通過させることで、アンテナ２１，２２のうち最良の受信電波状況のアンテナを通じて受信した信号の波形を得ることができる。ここで、ローパスフィルタ４５のカットオフ周波数は、正規の検波信号を通過させつつ、不定値領域Ｔ２の高周波成分を除去するべく決定される。上述のように、通信レートが１ｋｂｐｓであるので、検波信号の１ｍｓ毎に１ｂｉｔの情報が伝達される。よって、検波信号において「１」及び「０」が繰り返された場合、検波信号は２ｍｓで一周期として、２ｍｓの逆数で導出される０．５ｋＨｚの周波数を含む。よって、ローパスフィルタ４５のカットオフ周波数は、正規の検波信号に含まれうる０．５ｋＨｚより大きく、例えば、１ｋＨｚ以上に設定される。
【００４８】
ここで、アンテナの切り替え時間間隔は、以下の理由により、単位ｂｉｔの受信に要する時間の数十分の一〜１００分の一程度の範囲で任意に設定できる。すなわち、アンテナの切り替え時間間隔は、遅すぎると不定値領域Ｔ２が十分にフィルタリングされないため、正規の信号を認識できない。逆に、アンテナの切り替え時間間隔が早すぎると不定値領域Ｔ２と一定値領域Ｔ１との識別ができず、両領域Ｔ１，Ｔ２がフィルタリングされる。いずれの場合であっても、ローパスフィルタ４５の出力は比較部３３にて正しく比較されない。
【００４９】
ローパスフィルタ４５を通過した空気圧信号は、比較部３３に入力される。比較部３３は、しきい値Ｖｒと、ローパスフィルタ４５を通過した空気圧信号の信号レベルとの比較を通じて、同信号を２値化する。すなわち、信号レベルがしきい値Ｖｒ以上の場合には「１」（Ｈｉレベル）とされ、信号レベルがしきい値Ｖｒ未満の場合には「０」（Ｌｏｗレベル）とされる。比較部３３から出力される２値化された空気圧信号は車両制御装置１３に入力される。この空気圧信号は、「０」及び「１」の組み合わせからなるデジタル信号となる。この「０」及び「１」の組み合わせにタイヤの空気圧に関する情報が含まれている。車両制御装置１３は、前述のように、比較部３３からの空気圧信号に基づきタイヤの空気圧の異常の有無を判断し、必要に応じて警告ランプ１５を点灯する。
【００５０】
次に、ローパスフィルタ４５を通じた信号レベルの波形の補正方法について具体的に説明する。
上述のように、受信装置１２は、一対のアンテナ２１，２２を備えている。よって、信号の到来状況によっては、アンテナ装置２３のうち、一方のアンテナが空気圧信号を受信可能であり、他方のアンテナが同信号を受信不能である場合も考えられる。具体的には、主に以下のような場合が想定される。
【００５１】
図３に示すように、空気圧信号は、センサユニット３０から等方性を有し空気中を伝播していく。空気圧信号には、例えば、矢印８０で示すように、センサユニット３０からアンテナ装置２３に向かって伝播する直接波がある。また、空気圧信号には、矢印８１で示すように、センサユニット３０から地面に反射した後、アンテナ装置２３に向かって伝播する反射波もある。ここで、センサユニット３０はタイヤに設けられているため、走行中にはタイヤと共にセンサユニット３０も回転する。従って、センサユニット３０からアンテナ装置２３までの距離（矢印８０）及びセンサユニット３０から地面に反射したアンテナ装置２３までの距離（矢印８１）の関係は、タイヤの回転角度により変化する。従って、タイヤの回転角度により矢印８０で示す経路にて到来する直接波及び矢印８１で示す経路にて到来する反射波の両位相の関係は変化する。例えば、矢印８０，８１で示す経路にて到来する両波（両信号）の位相が１８０°ずれると、互いに干渉してしまい、アンテナが受信する信号の受信レベルは極端に小さくなる。特に、両信号の受信レベルが同一の場合には、干渉により受信レベルはゼロとなる。逆に、両信号の位相が一致すると、受信レベルは大きくなる。図４には、タイヤの回転角度による両アンテナ２１，２２により受信される空気圧信号の受信レベルの変化が示されている。なお、この図４のグラフは電波障害等がない理想的な状況における受信レベルの変化である。同図４に示すように、空気圧信号を正常に受信できる限界の受信レベルを基準に受信限界値Ｌｉｍが設定されている。前述のように、第１アンテナ２１及び第２アンテナ２２は離間して設けられているため、タイヤの回転角度に対して両アンテナ２１，２２が受信する信号の受信レベルの増減がずれて検出される。ちなみに、ＵＨＦ帯を用いるシステムでは両アンテナ２１，２２間の離間距離は十数センチあればよく、両アンテナ２１，２２を同一の基板上に実装することも可能である。各アンテナ２１，２２の指向性が異なる場合には、前記離間距離は更に短くてもよい。図４に示すように、両アンテナ２１，２２における受信レベルの増減のずれ量ΔＤに応じて、アンテナの種類（指向性）や離間距離を決定する。
【００５２】
図４に示すように、角度範囲Ｄ１は、第２アンテナ２２が受信する信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満の範囲に設定される。また、角度範囲Ｄ２は、第１アンテナ２１が受信する信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満の範囲に設定される。また、本例では、角度範囲Ｄ１はタイヤ回転角１８０°を中心値として設定され、角度範囲Ｄ２はタイヤ回転角２００°を中心値として設定される。角度範囲Ｄ１，Ｄ２においては、アンテナ２１，２２の何れか一方が受信する受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満となり、他方が受信する受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ以上となる。
【００５３】
角度範囲Ｄ１においては、図５（ｂ）に示すように、空気圧信号が検波器４４により検波されると、その信号レベル（電圧レベル）は一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２を繰り返す波形となる。すなわち、一定値領域Ｔ１は第１アンテナ２１が受信した信号の検波信号の領域であり、不定値領域Ｔ２は第２アンテナ２２が受信した信号の検波信号の領域である。すなわち、上述したアンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は、各領域Ｔ１，Ｔ２に要する時間と同じであり、本例では０．１ｍｓである。ここで、両アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の信号レベルの信号を受信した場合、検波信号の信号レベルは、図５（ａ）に示すように、時刻ｔ１までのＨｉ領域においてはＨｉレベル（高電圧レベル）であり、時刻ｔ１からのＬｏｗ領域においてはＬｏｗレベル（低電圧レベル）となる。これと同様に図５（ｂ）において、一定値領域Ｔ１の信号レベルは、時刻ｔ１までのＨｉ領域においてはＨｉレベルとなり、時刻ｔ１からのＬｏｗ領域においてはＬｏｗレベルとなる。
【００５４】
不定値領域Ｔ２においては、受信した信号にノイズが含まれているため、信号レベルが不安定にＨｉ及びＬｏｗレベル間を増減する。よって、不定値領域Ｔ２においては、信号レベルの周波数は高い。よって、図５（ｂ）の波形の信号をローパスフィルタ４５に通過させることで、図５（ｃ）に示すように、信号レベルの高周波成分は除去され、不定値領域Ｔ２におけるＨｉ領域は凹形状となり、Ｌｏｗ領域は凸形状となる。これは、高周波成分が除去された不定値領域Ｔ２の信号レベルがその前後部分における一定値領域Ｔ１の信号レベルに引っ張られることに起因する。これにより、不定値領域Ｔ２が一定値領域Ｔ１の信号レベルと近いレベルとなる。
【００５５】
上記のように、ローパスフィルタ４５を通過させただけでは、不定値領域Ｔ２に凹凸形状が形成され、完全に不定値領域Ｔ２の信号レベルをＨｉレベル又はＬｏｗレベルにすることはできない。そこで、比較部３３は、ローパスフィルタ４５を通過した信号の信号レベルとしきい値Ｖｒとの比較により信号レベルを２値化する。比較部３３は、図２に示すように、コンパレータ３３ａと、抵抗Ｒと、コンデンサＣとを備える。コンパレータ３３ａの一方の入力端子には、ローパスフィルタ４５の出力が直接入力される。コンパレータ３３ａの他方の入力端子及びローパスフィルタ４５間の接続線には抵抗Ｒが接続され、同接続線のコンパレータ３３ａ側にはグランドに接続されたコンデンサＣが接続される。そして、抵抗Ｒの抵抗値やコンデンサＣの容量に基づき、しきい値Ｖｒが決まる。
【００５６】
ここで、上述のように、アンテナ２１，２２は高速で切り替えられるため、一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２の繰り返し周期は短くなる。従って、不定値領域Ｔ２が長くなることで不定値領域Ｔ２の凹凸形状における信号レベルがしきい値Ｖｒを跨ぐことはない。換言すると、ローパスフィルタ４５を通過させたときに、不定値領域Ｔ２の信号レベルがしきい値Ｖｒを跨ぐことがないように、アンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は高速に設定されている。また、本例では、一対のアンテナ２１，２２が高速で切り替えられるところ、一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２の比率は１：１である。よって、例えば、３つ以上のアンテナが高速で切り替えられる構成と異なり、一定値領域Ｔ１に対して不定値領域Ｔ２が長くなることはなく、不定値領域Ｔ２の凹凸形状における信号レベルがしきい値Ｖｒを跨ぐことが防止される。
【００５７】
当該しきい値Ｖｒは、ローパスフィルタ４５から出力されるＨｉレベル及びＬｏｗレベル間の信号に対してコンデンサＣが充放電を繰り返すことで、Ｈｉレベル及びＬｏｗレベル間に設定される。従って、図５（ｃ）において、しきい値Ｖｒ以上の信号レベルは、Ｈｉレベルとされ、しきい値Ｖｒ未満の信号レベルはＬｏｗレベルとされる。これにより、図５（ａ）に示すように、両アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信した場合と同一の波形が得られる。なお、角度範囲Ｄ２においては、一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２の位置が図５（ｂ）に示す波形と反対になるものの、上記同様に信号レベルの波形の補正が可能である。
【００５８】
以上のように、ローパスフィルタ４５を通じて信号レベルの波形の補正が可能となり、両アンテナ２１，２２のうち、最も受信電波状況の優れたアンテナを利用した場合と同様の波形が得られる。すなわち、最適な受信電波状況のアンテナの判定をすることはなく、上記従来技術で説明したダイバシティ方式と同様の効果が得られる。この効果は、空気圧信号のように信号長が短い信号であれ、同様に得られる。受信電波状況の判定に要する時間を省略できるためである。
【００５９】
ここで、空気圧信号は連続的に送信されているわけではなく、例えば、１分に１回程度送信される信号であるところ、上記従来技術で説明したダイバシティ方式で、アンテナの切り替えが間に合わなかった場合、次回まで信号を待たなければならない。また、このとき最適なアンテナを判定したところで、センサユニット３０を備えるタイヤは回転可能であるところ、次回の信号送信時には最適なアンテナが変わっていることが予想される。この点、本実施形態では、タイヤの回転等に関わらず、受信可能状態とされるアンテナ２１，２２が高速で切り替えられることで、最も受信電波状況の優れたアンテナを利用した場合と同様の波形が得られる。さらに、ダイバシティ方式で必要となる信号レベル検出部を省略できるため、受信装置１２をより簡易に構成できる。また、制御装置による信号レベル検出部等を通じた最適なアンテナの判定に係る処理を省略できる。
【００６０】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）検波信号の信号レベルは、受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信したときに一定値になり、前記受信限界値Ｌｉｍ未満の受信レベルの信号を受信したときに不定値になる。上記実施形態では、検波信号の信号レベルにおいて不定値領域Ｔ２が除去され、不定値領域Ｔ２をその前後部分の一定値領域Ｔ１の信号レベルと同等の信号レベルとされる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、最も受信電波状況が良いアンテナを通じて受信されて検波された一定値領域Ｔ１からなる信号と同様の検波信号が得られる。
【００６１】
（２）不定値領域Ｔ２はローパスフィルタ４５により除去される。詳しくは、不定値領域Ｔ２には一定値領域Ｔ１に比べて大きいノイズが含まれるため、不定値領域Ｔ２の周波数は一定値領域Ｔ１の周波数よりも高くなる。よって、不定値領域Ｔ２及び一定値領域Ｔ１からなる検波信号をローパスフィルタ４５に通過させることで、不定値領域Ｔ２の高周波成分を除去できる。上述のように、受信可能状態とされるアンテナの切り替えが高速であるのに伴い不定値領域Ｔ２及び一定値領域Ｔ１の繰り返しの周期は短いため、高周波成分が除去された不定値領域Ｔ２の信号レベルがその前後部分における一定値領域Ｔ１の信号レベルに引っ張られる。よって、不定値領域Ｔ２を一定値領域Ｔ１と同等の信号レベルに補正することができる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、受信電波状況が良好な場合における検波信号と同様の検波信号が得られる。
【００６２】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第２の実施形態について図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。この実施形態の受信装置は、検波信号の信号レベルにおける不定値領域Ｔ２の除去方法が第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。なお、本実施形態においては、図２において、ローパスフィルタ４５及び比較部３３が省略される点を除き、第１の実施形態の受信装置と同様の構成を備えている。
【００６３】
車両制御装置１３は、検波信号の信号レベルのサンプリングを行う。第１実施形態において図４を参照して説明したように、角度範囲Ｄ１においては、第１アンテナ２１が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信し、第２アンテナ２２が受信限界値Ｌｉｍ未満の受信レベルの信号を受信する。この場合、図６（ａ）に示すように、検波信号の信号レベルは一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２を交互に繰り返す。また、本実施形態では、アンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は、少なくとも単位ｂｉｔを受信するのに要する時間より高速であればよい。すなわち、第１の実施形態ほどのアンテナ切り替えの高速性は必要としない。
【００６４】
車両制御装置１３は、一定値領域Ｔ１における時刻ｔ１での信号レベルを測定し、不定値領域Ｔ２における時刻ｔ２での信号レベルを測定する。同様に時刻ｔ３，ｔ４以降の信号レベルを測定する。車両制御装置１３は、スイッチング素子２４の制御を通じて、両アンテナ２１，２２間で受信可能状態のアンテナを切り替えているため、どの期間にどのアンテナを利用しているかを認識できる。
【００６５】
ここで、時刻ｔｎ（ｎは自然数）において、時刻ｔ１及び時刻ｔ３等のｎが奇数のときに測定される信号レベルは、第１アンテナ２１で受信され、検波された信号に基づく値である。すなわち、図６（ｂ）に示すように、時刻ｔｎ（ｎが奇数）における信号レベルに基づき、第１アンテナ２１が受信し、それが検波された信号の信号レベルの波形が認識可能となる。図６（ｂ）に示すように、Ｈｉ領域における信号レベルの測定においては、Ｈｉレベルが測定され、Ｌｏｗ領域における信号レベルの測定においてはＬｏｗレベルが測定される。
【００６６】
また、時刻ｔ２及び時刻ｔ４等のｎが偶数のときに測定される信号レベルは第２アンテナ２２で受信され、検波された信号に基づく値である。すなわち、図６（ｃ）に示すように、時刻ｔｎ（ｎが偶数）における信号レベルに基づき、第２アンテナ２２が受信し、それが検波された信号の信号レベルの波形が認識可能となる。上述のように、第２アンテナ２２が受信する信号の受信レベルは受信限界値Ｌｉｍ未満である。よって、時刻ｔｎ（ｎが偶数）においては、不定値領域Ｔ２の信号レベルが測定される。不定値領域Ｔ２においては、信号レベルはＨｉレベル及びＬｏｗレベル間で不規則に増減するため、測定される信号レベルはＨｉレベル及びＬｏｗレベル間でランダムである。従って、Ｈｉレベル又はＬｏｗレベルが何ら規則性なく測定される。なお、車両制御装置１３は、第１の実施形態において比較部３３を通じて設定されるしきい値Ｖｒを自身のメモリ（図示略）に記憶している。そして、時刻ｔｎ（ｎが偶数）において、測定した信号レベルがしきい値Ｖｒ以上の場合にはＨｉレベルである旨判断され、測定した信号レベルがしきい値Ｖｒ未満の場合にはＬｏｗレベルである旨判断される。
【００６７】
車両制御装置１３は、例えば、３回目の測定までの信号レベルに基づき、信号の妥当性を判断する。本例では、空気圧信号の先頭の部分はＨｉレベルである。よって、アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受けた場合には、少なくとも３回目の測定までの信号レベルはＨｉレベルとなる。
【００６８】
図６（ｃ）に示すように、第２アンテナ２２が受信し、それが検波された信号は２回目（時刻ｔ４）の測定によりＬｏｗレベルが測定されている。よって、車両制御装置１３は、第２アンテナ２２により受信されて検波された信号の信号レベルが一定でない旨判断し、同信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満であるとして、時刻ｔｎ（ｎが偶数）におけるサンプリングを終了する。このように、早い段階でサンプリングを終了することで、測定に係る電力消費を低減できる。なお、時刻ｔｎ（ｎが偶数）におけるサンプリングは終了するものの、時刻ｔｎ（ｎが奇数）におけるサンプリング及びアンテナ２１，２２間でのアンテナの切り替えは継続される。
【００６９】
一方、図６（ｂ）に示すように、第１アンテナ２１が受信し、それが検波された信号の信号レベルは、時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５において、３回連続してＨｉレベルが測定されている。よって、車両制御装置１３は、第１アンテナ２１により受信されて検波された信号の信号レベルが一定である旨判断し、同信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ以上の信号を受信しているとして、以降も信号レベルのサンプリングを続ける。その後、Ｌｏｗ領域において、信号レベルがＬｏｗレベルとなったとき、時刻ｔ１１，ｔ１３においては、Ｌｏｗレベルが測定される。これにより、図６（ｂ）の波形は、図５（ａ）と同様の波形となる。このように、時刻ｔｎ（ｎが奇数）における信号レベルを測定することで、一方のアンテナの受信した信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満であっても、図５（ａ）に示すような正規の検波信号の波形を得ることができる。
【００７０】
なお、角度範囲Ｄ２においては、第２アンテナ２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信し、第１アンテナ２１が受信限界値Ｌｉｍ未満の受信レベルの信号を受信する。この場合、時刻ｔｎ（ｎが偶数）において、３回連続Ｈｉレベルが測定され、以降のサンプリングが継続される。また、時刻ｔｎ（ｎが奇数）において、３回目の測定までにＬｏｗレベルが測定され、サンプリングが終了される。また、両アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信した場合、両アンテナ２１，２２について、サンプリングが継続される。
【００７１】
以上により、第１の実施形態と同様に、最適な受信電波状況のアンテナの判定をすることなく、上記従来技術で説明したダイバシティ方式と同様の効果が得られる。また、３回の測定までにＬｏｗレベルが測定された場合、Ｌｏｗレベルが測定されたアンテナについて、以降のサンプリングを行わないため、サンプリングに係る電力消費を抑えることができる。
【００７２】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）及び（２）の作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（３）受信可能状態とされるアンテナ２１，２２が切り替えられる毎に検波信号の信号レベルが測定される。そして、アンテナ２１，２２毎に測定された信号レベルが一定である旨判断された場合、そのアンテナにて受信された信号を採用する。一方、アンテナ２１，２２毎に測定された信号レベルが一定でない旨判断された場合、そのアンテナにて受信された信号にて不定値領域Ｔ２が生成されていると考えられる。すなわち、そのアンテナについては、受信電波状況が良好でない。従って、そのアンテナにて受信された信号を無効とすることで、不定値領域Ｔ２を除去することが可能となる。
【００７３】
（４）信号レベルが一定でない旨判断されたアンテナ２１，２２の測定は終了される。信号レベルが一定でない場合には不定値領域Ｔ２であると考えられ、不定値領域Ｔ２の信号レベルを測定しても何ら意味がないからである。これにより、信号レベルが一定でない旨判断された以降の信号レベルの測定に関する消費電力の低減が図られる。
（第３の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第３の実施形態について図７を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第１及び第２の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。以下、第１及び第２の実施形態における受信装置との相違点を中心に説明する。
【００７４】
図７に示すように、受信装置１２には合成器７０を介して１対のアンテナ７１，７２が接続されている。ここで、第１のアンテナ７１は第１の指向性を有し、第２のアンテナ７２は第２の指向性を有している。ここで、第１の指向性及び第２の指向性は同一であっても異なっていてもよい。第１のアンテナ７１及び合成器７０間にはスイッチ７３が設けられている。このスイッチ７３は、第１のアンテナ７１及び擬似負荷７４間で接続状態が切り替わる。この擬似負荷７４のインピーダンスは第１のアンテナ７１と同一値に設定されている。
【００７５】
スイッチ７３が擬似負荷７４に接続されているとき、第２のアンテナ７２のみが空気圧信号を受信する。このとき、アンテナ装置２３は、第２のアンテナ７２の指向性である第２の指向性を有している。
【００７６】
また、スイッチ７３が第１のアンテナ７１に接続されているとき、第１のアンテナ７１及び第２のアンテナ７２は単一の合成アンテナとして空気圧信号を受信する。このとき、アンテナ装置２３（合成アンテナ）は、第１の指向性と第２の指向性とが指向性の積の原理に基づき合成された第３の指向性を有する。
【００７７】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（５）スイッチ７３の第１のアンテナ７１及び合成器７０間での切り替えを通じて、第２及び第３の指向性間で指向性を切り替えることができる。よって、第１及び第２のアンテナ７１，７２間でスイッチ７３を切り替えることなく、第１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７８】
（６）スイッチ７３の第１のアンテナ７１及び合成器７０間での切り替え途中においても、第２のアンテナ７２を通じて空気圧信号を受信することができる。よって、アンテナ装置２３の受信性能を向上させることができる。
【００７９】
（７）擬似負荷７４及び第１のアンテナ７１のインピーダンスは同一値に設定されている。このため、スイッチ７３が第１のアンテナ７１から擬似負荷７４に切り替えられたとしても、合成器７０にとって電気的に同一の状態が保たれる。従って、スイッチ７３が切り替えられることで、第２のアンテナ７２の指向性及び合成器７０の合成比が変化することが防止される。これにより、指向性の積の原理に基づき所望の指向性を実現することができる。
（第４の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第４の実施形態について図８を参照して説明する。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００８０】
この実施形態においては第３の実施形態とほぼ同様に構成される。以下、第３の実施形態との相違点について説明する。
図８に示すように、スイッチ７３及び第１のアンテナ７１間にはＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音増幅器）７６が設けられている。また、擬似負荷７４として抵抗７５が設けられている。
【００８１】
以上、説明した実施形態によれば、第３の実施形態における（５）及び（６）の効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（８）ＬＮＡ７６は、第１のアンテナ７１からの受信信号を、ノイズの付加を最小限に抑制しつつ増幅する。ここで、第１のアンテナ７１及び受信装置１２間での損失は受信装置１２自体のＮＦ（雑音指数）を増大させる原因となる。よって、ＬＮＡ７６が第１のアンテナ７１からの受信信号を増幅することで、上記損失がＮＦとして計上されず、結果としてＮＦを小さくすることができる。これにより、受信装置１２の受信性能が向上する。
（第５の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第５の実施形態について図９を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第３の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００８２】
図９に示すように、アンテナ装置２３は、受信装置１２に接続されるアンテナ７８と、同アンテナ７８と離間した位置に設けられる金属体７９とを備える。金属体７９は無給電素子であって、アンテナ７８は給電素子である。また、金属体７９の一端はグランドに接続されている。さらに、金属体７９にはスイッチ７７が設けられている。
【００８３】
スイッチ７７は、金属体７９の一端が開放された開放状態と、金属体７９の一端がグランドに接続された接地状態との間で金属体７９の状態を切り替える。接地状態においてはスイッチ７７を含む金属体７９の全長は空気圧信号の波長を「λ」とすると「λ／２」となるとともに、開放状態においては金属体７９の全長は「λ／２」より小さくなる。
【００８４】
接地状態において、金属体７９は電磁波（空気圧信号）を受けると共振して電流を誘起する。金属体７９はこの電流によって電磁波を再放射する。このとき、金属体７９は反射素子又は導波素子として機能する。反射素子は、アンテナ７８における同反射素子と反対側の指向性を強くする。導波素子は、アンテナ７８における同導波素子側の指向性を強くする。
【００８５】
一方、開放状態においては、金属体７９の全長は「λ／２」でなくなるため共振せずに電磁波（空気圧信号）を受けてもほとんど電流を誘起しない。よって、開放状態においては、金属体７９はアンテナ７８に影響を及ぼすほどの電磁波を再放射しない。本例では、金属体７９の全長を「λ／２」としたが、共振して電流が誘起する条件が変化すれば、その長さは「λ／２」でなくてもよい。
【００８６】
アンテナ７８の指向性は金属体７９からの電磁波の影響の有無により変化する。例えば、金属体７９が反射素子として機能する場合にはアンテナ７８は金属体７９と反対側の指向性が強くなる。
【００８７】
以上、説明した実施形態によれば、第３の実施形態における（５）及び（６）の効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（９）アンテナ７８の周辺に金属体７９を設置するだけの簡易な構成にて、アンテナ７８の指向性の切り替えが可能となる。
（第６の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第６の実施形態について図１０を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第３の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００８８】
図１０に示すように、線状のアンテナ８２はその一端が受信装置１２に接続されるとともに、その他端がグランドに接続されている。このアンテナ８２には、グランド側から順にコンデンサ８３及びスイッチ８４が設けられている。アンテナ８２は、スイッチ８４がオン状態となっているとき、その一端がグランドに接続された接地アンテナとなる。この状態において、コンデンサ８３を通じてアンテナ８２の電気的な長さが調整されている。
【００８９】
また、スイッチ８４がオフ状態となっているとき、アンテナ８２の一端が開放された非接地アンテナとなる。
以上、説明した実施形態によれば、第３の実施形態における（６）の効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
【００９０】
（１０）スイッチ８４のオン、オフ状態が切り替えられることで、アンテナ８２の状態や物理的及び電気的長さが変わる。これにより、アンテナ８２の指向性を変化させることができる。
（第７の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第７の実施形態について図１１を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第３の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００９１】
図１１に示すように、フェイズドアレイアンテナ８５は、図７の構成と同様に第１のアンテナ７１と、第２のアンテナ７２と、合成器７０とを備える。また、第１のアンテナ７１及び合成器７０間には位相器８６が設けられている。位相器８６は第１のアンテナ７１からの受信信号の位相を変化させる。これにより、合成器７０に入力される第１のアンテナ７１及び第２のアンテナ７２からの受信信号の位相差は変化する。この位相差の変化により、第１のアンテナ７１及び第２のアンテナ７２からなる合成アンテナの指向性が変化する。この合成アンテナの指向性は、２つのアンテナ７１，７２の位置と、各アンテナ７１，７２の指向性とに基づき決まる。なお、位相器８６は切替装置に相当する。
【００９２】
以上、説明した実施形態によれば、第３の実施形態における（５）及び（６）の効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（１１）フェイズドアレイアンテナ８５を通じて多数の指向性を実現することができる。
（第８の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第８の実施形態について図１２を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第３の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００９３】
図１２に示すように、アンテナ８８は一部が離間したループ状に形成されている。その離間した２つの部分間にはスイッチ８９が設けられている。すなわち、スイッチ８９がオフ状態のとき、アンテナ８８はその一端が開放された非接地アンテナとなる。また、スイッチ８９がオン状態のとき、アンテナ８８はループアンテナとなる。
【００９４】
なお、アンテナ８８は、アンテナ概形の一部にループ部を含めばよく、完全な円形でなくてもよい。図１２の例ではスイッチ８９がオン状態で展開図がＯ型となるが、例えば、Ｐ型やＲ型であってもよい。
【００９５】
以上、説明した実施形態によれば、特に、以下の作用効果を奏することができる。
（１１）スイッチ８９のオンオフ状態が切り替えられることによりアンテナ８８の性質、具体的には空気圧信号（電磁波）によりアンテナ８８に誘起される電流の分布が変化する。これにより、アンテナ８８の指向性が変化する。
（第９の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第９の実施形態について図１３を参照して説明する。この実施形態においてはインピーダンスの整合を行う整合回路が設けられている点が第５の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００９６】
図１３に示すように、第５の実施形態における図９と同様に金属体７９が設けられる。また、アンテナ７８は伝送経路９０を通じて受信装置１２に接続されている。この伝送経路９０には、アンテナ７８及び伝送経路９０間でのインピーダンスの整合を行う整合回路９１が設けられている。整合回路９１はコイル９２と、第１及び第２のコンデンサ９３，９４とを備える。
【００９７】
詳しくは、コイル９２は伝送経路９０に設けられる。また、伝送経路９０におけるコイル９２のアンテナ７８側にはスイッチ９５が接続されている。また、コンデンサ９３，９４の一端はそれぞれグランドに接続されている。そして、スイッチ９５は、両コンデンサ９３，９４の他端間で接続状態が切り替わる。
【００９８】
金属体７９のスイッチ８０がオンオフ状態間で切り替えられることで、アンテナ７８のインピーダンスは変化する。このアンテナ７８のインピーダンスの変化に応じて整合回路９１のインピーダンスも変化する。具体的には、金属体７９のスイッチ８０がオン状態に切り替えられたとき、アンテナ７８側のスイッチ９５は第１のコンデンサ９３に接続される。また、金属体７９のスイッチ８０がオフ状態に切り替えられたとき、アンテナ７８側のスイッチ９５は第２のコンデンサ９４に接続される。ここで、両コンデンサ９３，９４の容量はそれぞれ異なる値に設定されている。
【００９９】
以上、説明した実施形態によれば、特に、以下の作用効果を奏することができる。
（１２）スイッチ９５が切り替えられることで整合回路９１のインピーダンスはアンテナ７８のインピーダンスの変化に応じて変化する。これにより、金属体７９側のスイッチ９５が切り替えられた場合であってもインピーダンスの整合状態が保たれて、反射による電力損失が抑制される。
【０１００】
なお、上記実施形態は、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。
・第２の実施形態においては、両アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信した場合、両アンテナ２１，２２について、サンプリングが継続されていた。しかし、どちらか一方のサンプリングを終了してもよい。この場合には、サンプリングに係る電力消費をより低減することができる。
【０１０１】
・第２実施形態においては、受信装置１２は、一対のアンテナ２１，２２を備えていた。しかし、複数であれば、アンテナは３つ以上であってもよい。アンテナを３つ以上設けることで、電波状況によっては、不定値領域Ｔ２に対し一定値領域Ｔ１が短くなる場合がある。例えば、３つのアンテナにおいて、１つのアンテナのみが受信限界値Ｌｉｍ以上の信号レベルの信号を受信していた場合、不定値領域Ｔ２及び一定値領域Ｔ１の比率は、２：１となる。このように不定値領域Ｔ２が長い場合、第１の実施形態においては、図５（ｃ）を参照して説明したように、検波信号がローパスフィルタ４５を通過することで、不定値領域Ｔ２に凹凸状の波形が形成され、当該凹凸状の波形がしきい値Ｖｒを跨ぐという問題が生じるおそれがあった。しかし、第２の実施形態においては、そもそもローパスフィルタ４５を使用しないため、このような問題は生じない。よって、各アンテナが受信した信号において、その検波信号の信号レベルをサンプリングすることで、図６（ｂ）及び図６（ｃ）のように、各アンテナに対応する信号レベルの波形の認識が可能となる。このように、アンテナの数を増やすことで、空気圧信号を受信できる可能性が高まる。
【０１０２】
・第２の実施形態においては、空気圧信号の先頭の部分はＨｉレベルであるため、最初の３回の信号レベルの測定がＨｉレベルである場合、アンテナが受信限界値Ｌｉｍ以上の信号レベルの信号を受信している旨判断されていた。しかし、空気圧信号の先頭部分をＬｏｗレベルとしてもよい。この場合には、最初の３回の信号レベルの測定がＬｏｗレベルである場合、アンテナが受信限界値Ｌｉｍ以上の信号レベルの信号を受信している旨判断される。
【０１０３】
・第２の実施形態においては、３回目までの信号レベルの測定にて、Ｌｏｗレベルが測定されたとき、以降のサンプリングは行わないものの、両アンテナ２１，２２間で受信可能状態とされるアンテナの切り替えは継続されていた。しかし、例えば、上記Ｌｏｗレベルが測定された時点で、両アンテナ２１，２２の切り替えを終了して、受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルで信号を受信できるアンテナのみを受信可能状態としてもよい。この場合、それ以降のアンテナ２１，２２の切り替えに係る制御及びそれに関する電力が不要となる。
【０１０４】
・第２の実施形態においては、３回目までの信号レベルの測定にて、以降のサンプリングを継続するか否かの判断が行われていた。しかし、この信号レベルの測定回数は３回でなくてもよい。測定回数を増やすことで、アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受けたか否かの判断がより確実に行える。また、測定回数を減らすことで、より迅速にアンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受けたか否かの判断が可能となる。
【０１０５】
・第２の実施形態においては、各一定値領域Ｔ１及び各不定値領域Ｔ２につき、１回だけ信号レベルの測定が行われていたが、各一定値領域Ｔ１及び各不定値領域Ｔ２につき複数回に亘って信号レベルの測定が行われてもよい。
【０１０６】
・上記第１〜第９の実施形態においては、変調方式としてＦＳＫが採用されていた。しかし、変調方式として位相偏移検波方式（ＰＳＫ； Phase shift keying）を採用してもよい。ＰＳＫは、無線信号の位相の変化に「１」（Ｈｉレベル）又は「０」（Ｌｏｗレベル）の情報が割り当てられる。ＰＳＫにおいても、ＦＳＫと同様に、信号を受信するアンテナ２１，２２が切り替えられることで、信号レベルが変動したとしても位相に変化はないため検波可能な受信限界値Ｌｉｍ以上の信号の検波に影響をもたらさない。
【０１０７】
・上記第１〜第９の実施形態においては、受信装置１２は車載されるＴＰＭＳに適用されていたが、ＴＰＭＳに限らず、その他移動体通信に適用してもよい。
・第３の実施形態においては、第１のアンテナ７１及び合成器７０間にのみスイッチ７３が設けられていた。しかし、第２のアンテナ７２及び合成器７０間に新たなスイッチを設けてもよい。新たなスイッチも、スイッチ７３と同様に、擬似負荷及び第２のアンテナ７２間で接続状態が切り替わる。
【０１０８】
・第３の実施形態におけるアンテナの数は２つに限らず３つ以上であってもよい。
・第４の実施形態において、図８の鎖線で示すように、第２のアンテナ７２及び合成器７０間にＬＮＡ７６を設けてもよい。この場合、ＮＦの増大をいっそう抑制することができる。
【０１０９】
・第５の実施形態においては、スイッチ７７の切り替えを通じて金属体７９を共振させるか否かを切り替えていた。しかし、スイッチ７７の切り替えを通じてアンテナ７８の指向性を変化させることができれば共振させるか否かを切り替えなくてもよい。具体的には、スイッチ７７の切り替えを通じて金属体７９の全長が変化すれば、金属体７９に誘起される電流分布が変化する。従って、金属体７９からの電磁波、ひいてはアンテナ７８の指向性が変化する。
【０１１０】
・また、スイッチ７７の切り替えを通じて金属体７９を反射素子及び導波素子間で切り替えて指向性を変化させてもよい。
・第５の実施形態においては、金属体７９はスイッチ７７を介して直接グランドに接続されていた。しかし、スイッチ７７及びグランド間にコイル若しくはコンデンサ又はその両方を設けてもよい。本構成によれば、金属体７９の実際の長さを変えることなく、その電気的な長さを調整することができる。金属体７９の電気的な長さを調整することで、金属体７９から放射される電磁波を変化させることができる。また、コンデンサ及びコイルは可変コンデンサ及び可変コイルであってもよい。
【０１１１】
・第５の実施形態における金属体７９は複数設けられていてもよい。例えば、図１５においては、アンテナ７８を中心としてその周囲に金属体７９が計４つ設けられる。各金属体７９におけるスイッチ７７は、同時にオンオフ状態の切り替えが行われてもよい。さらに、別個にオンオフ状態の切り替えが行われてもよいし、金属体７９において複数の組み合わせを構成してその組み合わせ毎にスイッチ７７を切り替えてもよい。これにより、アンテナ７８の指向性の種類を増やすことができる。
【０１１２】
・第６の実施形態においては、アンテナ８２はコンデンサ８３を備えるとともに、グランドに接続されていた。しかし、スイッチ８４の切り替えを通じて、アンテナ８２の物理的又は電気的な長さ等を変化させることができれば上記構成に限定されない。例えば、コンデンサ８３に代えて金属体やコイルを設けてもよいし、コンデンサ８３を省略してもよい。さらに、コンデンサ８３に加えてコイルを直列に接続してもよい。また、コンデンサ及びコイルは可変コンデンサ及び可変コイルであってもよい。また、アンテナ８２の一端はグランドに接続されなくてもよい。
【０１１３】
・第６の実施形態における図１０に示したアンテナ８２の形状はこれに限定されない。例えば、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、アンテナ８２の受信装置１２と反対側の端部が２つに分岐していて、その一方がグランドに接続されて、その他方が開放されていてもよい。本構成においてもアンテナ８２の一方及びグランド間にスイッチ８４及びコンデンサ８３が設けられる。そして、スイッチ８４のオン、オフ状態の切り替えを通じて、アンテナ８２の指向性が変化する。
【０１１４】
・第８の実施形態においてスイッチ８９及びアンテナ８８の一端間にコイルやコンデンサを設けて、アンテナ８８の電気的な長さを調整してもよい。
・第９の実施形態における整合回路９１は図７〜図１６に示した構成においても適用可能である。
【０１１５】
・上記第１〜第９の実施形態においては、受信装置１２は、一対のアンテナ２１，２２からなるアンテナ装置２３を備えていた。しかし、アンテナ装置２３の構成は複数のアンテナに限定されず、指向性の切り替えを可能とした単一のアンテナであってもよい。図１４に、具体的に指向性の切り替えが可能なアンテナを備える可変指向性アンテナ装置６５を示す。同図１４に示すように、可変指向性アンテナ装置６５は、装荷量の異なる２つのコンデンサ６０，６１を、スイッチ素子６３を介してアンテナ６２に接続されてなる。同スイッチ素子６３を両コンデンサ６０，６１間で切り替えることで、アンテナ６２の指向性が変わる。すなわち、アンテナ６２は単一でありながらスイッチ素子６３を両コンデンサ６０，６１間で切り替えることで、指向性の異なる一対のアンテナ間で切り替えられることになる。このように、アンテナ６２の指向性を高速で切り替えることで、上記実施形態のように、受信可能状態とされるアンテナを高速で切り替えた場合と同様に作用する。
【０１１６】
・上記第１〜第９の実施形態においては、受信装置１２は、アンテナ又は指向性毎の送信信号の電波の強さを判断していなかったが、その電波の強さを判断して、その判断結果に基づき、より強い電波を受けたアンテナ又は指向性のみを通じて受信を行ってもよい。具体的には、送信信号における最初の数〜数十ビット分に相当する一定時間は、上記各実施形態と同様にアンテナ又は指向性を高速で切り替える。このとき、車両制御装置１３は、各アンテナ又は各指向性を通じて受信した電波の強さを判断する。そして、車両制御装置１３は、上記一定時間経過時に、より強い電波を受けたアンテナ又は指向性を選択し、そのアンテナ又は指向性のみを通じて、上記一定時間経過後の送信信号を受信する。本構成は、例えばワイヤレスキーシステムのように、電子キーから複数フレームが一度に送信される構成において好適である。このように、複数フレームが送られる場合には、所定のフレームにて上記のようにアンテナ又は指向性を高速で切り替えつつ、より強い電波を受けたアンテナ又は指向性を選択し、その選択された受信環境が最適なアンテナ又は指向性にて、次のフレームを受信することができる。
【０１１７】
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。
（イ）請求項４、５、１１又は１２に記載の受信装置において、受信可能状態とされるアンテナが切り替えられる毎に、又は前記可変指向性アンテナの指向性が切り替えられる毎に、複数回に亘って信号レベルを測定する受信装置。
【０１１８】
同構成によれば、受信可能状態とされるアンテナ又は可変指向性アンテナの指向性が切り替えられる毎に複数回に亘って検波信号の信号レベルが測定される。このように、信号レベルの測定回数を増やすことで、より確実に信号レベルが一定であるか否かの判断がされる。
【０１１９】
（ロ）請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、前記送信信号の受信時において自身に誘起される電流の分布を変化させる切替装置を備えた受信装置。
【０１２０】
同構成によれば、切替装置の切り替えを通じて送信信号の受信時において誘起される電流の分布が変化する。これは、アンテナとしての性質、具体的には指向性が変化したことを意味する。これにより、アンテナを複数設けることなく、指向性の切り替えが可能となる。よって、受信装置がより簡易に構成される。
【０１２１】
また、複数のアンテナ間で切替装置を切り替えた場合と異なって、切替装置の切り替えに伴う送信信号を受信不能な期間が存在しない。よって、受信装置の受信性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…車載装置、１２…受信装置、１３…車両制御装置、１４…制御対象、２１…第１アンテナ、２２…第２アンテナ、３０…センサユニット、３３…比較部、４０…検波部、４２…混合器、４３…局部発振器、４４…検波器、４５…ローパスフィルタ、５１…バンドパスフィルタ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線信号を受信し、その信号を検波する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転者が所持する電子キーと車両との間で無線通信を行うことにより、車両ドアの施錠や解錠などを自動的に行う、いわゆる電子キーシステムが周知である。電子キーシステムが搭載される車両には、通常、電子キーに対して各種無線信号を送信する送信装置と共に、電子キーから送信される各種無線信号を受信する受信装置が設けられている。そして、受信電波状況を改善する観点から、受信装置として例えば特許文献１に示されるダイバシティ方式を採用することが検討されている。
【０００３】
ダイバシティ方式とは、複数のアンテナのうち最も受信電波状況の優れたアンテナを利用して通信を行う方式である。例えば、ダイバシティ方式を採用した受信装置は、図１７に示すように、一対のアンテナ１０１，１０２と、分配器１１０と、受信回路１０９と、包絡線検波器１０５と、信号レベル検出部１０４と、制御装置１０６とを備える。一対のアンテナ１０１，１０２は、受信した信号を分配器１１０に出力する。分配器１１０は、当該信号を包絡線検波器１０５及び受信回路１０９に分配する。受信回路１０９は、一対のアンテナ１０１，１０２からの信号を復調することでデータ信号を生成し、同データ信号を各種機器に出力する。包絡線検波器１０５は、アンテナ１０１，１０２からの信号を包絡線検波する。包絡線検波は、信号の包絡線のみを取り出すことで検波を行う。包絡線検波器１０５により検波された信号は信号レベル検出部１０４に出力される。信号レベル検出部１０４は、検波された信号の信号レベルを検出し、検出結果を制御装置１０６に出力する。
【０００４】
また、受信装置には両アンテナ１０１，１０２間で分配器１１０に接続されるアンテナを切り替えるスイッチング素子１０８が設けられている。制御装置１０６は、スイッチング素子１０８の制御を通じて、無線信号の受信を可能とするアンテナ１０１，１０２を切り替える。制御装置１０６は、無線信号の受信中に受信するアンテナ１０１，１０２を切り替えて、そのとき、信号レベル検出部１０４により検出される信号レベルを比較することで、何れのアンテナ１０１，１０２の受信電波状況が良好であるかを判定する。これにより、受信装置は、受信電波状況が良好なアンテナを使用して、より良い受信電波状況にて通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１５０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記車載される受信装置は、電子キー以外とも無線通信を行うことがある。例えば、タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）が知られている。ＴＰＭＳを備える車両の各タイヤには、タイヤ空気圧を検出するセンサユニットが設けられている。各センサユニットは、タイヤ空気圧の検出結果を含む空気圧信号を受信装置に送信する。当該空気圧信号に含まれる情報量は、ドアの施解錠時等にやり取りされる信号に含まれる情報量に比べて少ない。これは、施解錠時にやり取りされる信号には高いセキュリティ性が要求されることに起因する。従って、空気圧信号の信号長は短く、すなわち、短時間で同信号の送信が完了する。よって、上記受信装置において、制御装置１０６による信号レベル検出部１０４を通じた信号レベルの比較中に、上記空気圧信号の送信が完了するおそれがある。また、たとえ、空気圧信号の送信完了前に、アンテナ１０１，１０２の受信電波状況の判定が完了しても、空気圧信号の一部しか受信電波状況が良好なアンテナ１０１，１０２にて受信できないおそれもある。特に、一方のアンテナ１０１は信号を受信できるものの、他方のアンテナ１０２は同信号を受信できない状況においては、受信するアンテナの切り替えの遅れにより正常な信号を受信できないことも想定される。
【０００７】
以上により、ダイバシティ方式を採用した受信装置であるにも関わらず、信号レベルの比較を通じた受信電波状況の判定処理の実行時間に起因して受信電波状況の最適化という効果が得られない状況の発生が懸念される。このような問題は、車載される受信装置に限らず、ダイバシティ方式を採用した移動体通信において生じうる。また、アンテナの指向性を切り替え可能に構成される可変指向性アンテナにおいても、最適な受信電波状況となる指向性が判定される際に、上記同様の問題が生じる。
【０００８】
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、受信電波状況の判定を行うことなく、受信電波状況の最適化が図られる受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
請求項１に記載の発明は、通信対象から送信される単一の送信信号を、複数の異なる受信レベルにて交互に受信可能としたアンテナ装置を備え、同アンテナ装置を介して受信した前記送信信号を検波して検波信号を生成する受信装置において、前記検波信号の信号レベルは、正常に受信できる前記送信信号の受信レベルの値である受信限界値以上の受信レベルの信号を受信したときに前記送信信号に応じた一定値になるとともに、前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したときに不定値になり、前記検波信号において、前記不定値となる領域が存在する場合には、これを除去して、同不定値の領域をその前後部分の前記一定値と同等の信号レベルとすることをその要旨としている。
【００１０】
アンテナ装置が受信限界値以上の受信レベルの送信信号を受信したときには、検波信号の信号レベルは一定値となり、受信限界値未満の受信レベルの送信信号を受信したときには、検波信号の信号レベルは不定値となる。つまり、送信信号をアンテナ装置が受信限界値以上の受信レベルにて受信した場合、すなわち受信電波状況が良好な場合には、検波信号は一定値の領域のみからなる。また、送信信号をアンテナ装置が受信限界値未満の受信レベルにて受信した場合、すなわち受信電波状況が良好でない場合には、検波信号は不定値の領域のみからなる。
【００１１】
上記構成によれば、アンテナ装置は単一の送信信号を複数の異なる受信レベルにて交互に受信する。よって、例えば、異なる受信レベル間に受信限界値が存在する等の電波状況であれば、検波信号の信号レベルは、一定値の領域及び不定値の領域を繰り返すことがある。このように、不定値領域、すなわち受信電波状況が良好でない信号が含まれる場合でも、不定値領域が除去され、不定値領域の信号レベルはその前後部分の一定値の領域の信号レベルと同等の信号レベルとされる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、上記受信電波状況が良好な場合における検波信号と同様の検波信号が得られる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置において、前記アンテナ装置は複数の指向性間で指向性が切り替え可能に構成される可変指向性アンテナ装置であることをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、可変指向性アンテナ装置を通じて指向性を変化させることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、単位ビットを受信するのに要する時間より高速で指向性を切り替え、前記検波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、前記可変指向性アンテナ装置における何れかの指向性にて受信限界値以上の受信レベルの信号を受信し、同指向性の他の指向性にて前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したとき、前記ローパスフィルタは前記検波信号における前記他の指向性にて受信された受信限界未満の受信レベルの信号が検波された領域である前記不定値の領域の高周波成分を除去することをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、可変指向性アンテナ装置における何れかの指向性にて受信限界値未満の受信レベルの信号しか受信できなかった場合、その信号が検波されることで、検波信号に不定値領域が形成される。このとき、何れかの指向性にて受信限界値以上の受信レベルの信号を受信した場合には、検波信号の信号レベルは不定値及び一定値を繰り返す。この不定値及び一定値の繰り返しは、指向性の切り替え時間間隔に応じて決まる。指向性の切り替えは単位ビットを受信するのに要する時間より高速であるため、不定値及び一定値の繰り返しの周期は短い。
【００１５】
ここで、不定値領域はローパスフィルタにより除去される。不定値領域は、広帯域なノイズを含むため、不定値領域の周波数は一定値領域の周波数よりも高くなる。よって、不定値領域及び一定値領域からなる検波信号をローパスフィルタに通過させることで、不定値領域の高周波成分を除去できる。上述のように、指向性の切り替えが高速であるのに伴い不定値及び一定値の繰り返しの周期は短くなるため、高周波成分が除去された不定値領域の信号レベルがその前後部分における一定値領域の信号レベルに引っ張られる形となって、例えばしきい値でＨｉレベル及びＬｏｗレベルの判定を行った場合には不定値領域があたかも除去されたようになる。よって、不定値領域を一定値領域と同等の信号レベルに補正することができる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、受信電波状況が良好な場合における検波信号と同様の検波信号が得られる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、単位ビットを受信するのに要する時間より高速で指向性を切り替えるとともに、その切り替え毎に前記検波信号の信号レベルを測定し、前記指向性毎に測定された前記検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、その指向性にて受信される前記検波信号を採用し、一定でない旨判断される場合、その指向性にて受信される検波信号を無効とすることで、前記不定値の領域を除去することをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、可変指向性アンテナの指向性が切り替えられる毎に検波信号の信号レベルが測定される。そして、指向性毎に測定された検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、その指向性にて受信された信号を採用する。一方、指向性毎に測定された信号レベルが一定でない旨判断された場合、その指向性にて受信された信号にて不定値の領域が生成されていると考えられる。従って、その指向性にて受信された信号を無効とし、上記信号レベルが一定である旨判断された指向性にて受信された信号を採用することで、不定値領域を除去することが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の受信装置において、前記指向性の切り替え毎に測定された前記検波信号の前記信号レベルが一定でない旨判断された場合、その指向性における信号レベルの測定を終了することをその要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、検波信号の信号レベルが一定でない旨判断された場合、それを受信していた指向性における信号レベルの測定は終了される。これは、信号レベルが一定でない場合には不定値領域であると考えられ、不定値領域の信号レベルを測定しても何ら意味がないからである。これにより、信号レベルが一定でない旨判断された以降の信号レベルの測定に関する消費電力の低減が図られる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、前記送信信号を受信する給電素子と、前記給電素子に設けられるとともに、前記給電素子の電気的な長さを変化させる切替装置と、を備えたことをその要旨としている。
【００２１】
同構成によれば、切替装置を通じて給電素子の電気的な長さが変化する。これにより、送信信号の受信時において給電素子に誘起される電流の分布が変化する。これは、アンテナとしての性質、具体的には指向性が変化したことを意味する。これにより、アンテナを複数設けることなく、指向性の切り替えが可能となる。よって、受信装置がより簡易に構成される。
【００２２】
また、複数のアンテナ間で受信可能なアンテナをスイッチ等の切替装置を通じて切り替えた場合と異なって、切替装置の切り替えに伴う送信信号を受信不能な期間が存在しない。よって、受信装置の受信性能を向上させることができる。
【００２３】
なお、給電素子の電気的な長さとは、給電素子の物理的な長さも含む概念であり、コイル及びコンデンサ等の集中定数及びスタブ等の分布定数を含む。
請求項７に記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、複数のアンテナと、それらアンテナの指向性を合成する合成器と、前記複数のアンテナのうち少なくとも何れか一つと、前記合成器との間に設けられるスイッチと、を備え、前記スイッチは、前記少なくとも何れか一つのアンテナを前記送信信号が受信可能な状態及び受信不能な状態間で切り替えることをその要旨としている。
【００２４】
同構成によれば、スイッチを通じてアンテナが送信信号を受信可能な状態に切り替えられたときには、そのアンテナを含む複数のアンテナは合成器により一つの合成アンテナとして所定の指向性を有する。また、スイッチを通じてアンテナが送信信号を受信不能な状態に切り替えられたときには、残りのアンテナは上記所定の指向性とは異なる指向性を有する。これにより、指向性の切り替えが可能となる。
【００２５】
本構成においても、複数のアンテナ間でスイッチを切り替えた場合と異なって、スイッチの切り替えに伴って送信信号が受信不能な期間が存在しない。よって、受信装置の受信性能を向上させることができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、前記送信信号を受信する給電素子と、前記給電素子の指向性を自身と反対側に導く反射素子又は前記給電素子の指向性を自身側に強くする導波素子としての機能を有する無給電素子と、前記無給電素子の電気的な長さを変化させる切替装置と、を備えたことをその要旨としている。
【００２７】
同構成によれば、切替装置が切り替えられることで無給電素子から放射される電磁波が変化する。無給電素子は、給電素子にとって反射素子若しくは導波素子として機能する。このように、無給電素子を設けるだけで容易にアンテナである給電素子の指向性を切り替えることが可能となる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置において、前記アンテナ装置は、位置的に離間した複数のアンテナを備えるとともに前記各アンテナの何れかの一が選択的に受信可能状態に切り替え可能に構成されることをその要旨としている。
【００２９】
同構成によれば、複数のアンテナの何れかを受信可能状態に切り替えることで、単一の送信信号を複数の異なる受信レベルにて受信可能となる。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の受信装置において、前記複数のアンテナは一対のアンテナにて構成されるとともに、前記検波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、前記一対の前記アンテナのうち何れか一方が受信限界値以上の受信レベルの信号を受信し、他方が前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したとき、前記ローパスフィルタは前記検波信号における前記他方のアンテナが受信した信号が検波された受信限界未満の受信レベルの領域である前記不定値の領域の高周波成分を除去することをその要旨としている。
【００３０】
同構成によれば、他方のアンテナが受信限界値未満の受信レベルの信号しか受信できなかった場合、その他方のアンテナが受信した信号が検波されることで、検波信号に不定値領域が形成される。このとき、一方のアンテナが受信限界値以上の受信レベルの信号を受信した場合には、検波信号の信号レベルは不定値及び一定値を繰り返す。この不定値及び一定値の繰り返しは、受信可能状態とされるアンテナの切り替え時間間隔に応じている。アンテナの切り替えは単位ビットを受信するのに要する時間より高速であるため、不定値及び一定値の繰り返しの周期は短い。
【００３１】
ここで、不定値領域はローパスフィルタにより除去される。不定値領域は、広帯域なノイズを含むため、不定値領域の周波数は一定値領域の周波数よりも高くなる。よって、不定値領域及び一定値領域からなる検波信号をローパスフィルタに通過させることで、不定値領域の高周波成分を除去できる。上述のように、受信可能状態とされるアンテナの切り替えが高速であるのに伴い不定値及び一定値の繰り返しの周期は短いため、高周波成分が除去された不定値領域の信号レベルがその前後部分における一定値領域の信号レベルに引っ張られる形となって、例えばしきい値でＨｉレベル及びＬｏｗレベルの判定を行った場合には不定値領域があたかも除去されたようになる。よって、不定値領域を一定値領域と同等の信号レベルに補正することができる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、受信電波状況が良好な場合における検波信号と同様の検波信号が得られる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の受信装置において、受信可能状態とされる前記アンテナが単位ビットを受信するのに要する時間より高速に切り替えられる毎に前記検波信号の信号レベルを測定し、前記アンテナ毎に測定された前記検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、そのアンテナにて受信される前記検波信号を採用し、一定でない旨判断される場合、そのアンテナにて受信される検波信号を無効とすることで、前記不定値の領域を除去することをその要旨としている。
【００３３】
同構成によれば、受信可能状態とされるアンテナが切り替えられる毎に検波信号の信号レベルが測定される。そして、アンテナ毎に測定された信号レベルが一定である旨判断された場合、そのアンテナにて受信された信号を採用する。一方、アンテナ毎に測定された検波信号の信号レベルが一定でない旨判断された場合、そのアンテナにて受信された信号にて不定値の領域が生成されていると考えられる。すなわち、そのアンテナの受信電波状況は良好でない。従って、そのアンテナにて受信された信号を無効とし、上記信号レベルが一定である旨判断されたアンテナにて受信された信号を採用することで、不定値領域を除去することが可能となる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の受信装置において、前記アンテナ毎に測定された前記検波信号の前記信号レベルが一定でない旨判断された場合、そのアンテナにおける信号レベルの測定を終了することをその要旨としている。
【００３５】
同構成によれば、検波信号の信号レベルが一定でない旨判断された場合、それを受信していたアンテナにおける信号レベルの測定は終了される。これは、信号レベルが一定でない場合には不定値領域であると考えられ、不定値領域の信号レベルを測定しても何ら意味がないからである。これにより、信号レベルが一定でない旨判断された以降の信号レベルの測定に関する消費電力の低減が図られる。
【００３６】
請求項１３に記載の発明は、請求項３又は１０に記載の受信装置において、前記ローパスフィルタは、前記アンテナ装置を介して受信した前記送信信号を検波して検波信号を生成し、その生成した信号を同ローパスフィルタに出力する検波部と、同ローパスフィルタを通過した信号の信号レベルとしきい値との比較を通じて同信号を２値化する比較部との間に設けられることをその要旨としている。
【００３７】
同構成によれば、ローパスフィルタによって検波部からの検波信号の信号レベルにおける不定値の領域が除去される。このとき、不定値の領域は完全に除去されない。比較部はこの完全に除去されない不定値の領域を２値化することで不定値の領域を完全に除去する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、受信装置において、受信電波状況の判定を行うことなく、受信電波状況の最適化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態におけるＴＰＭＳの構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態におけるセンサユニットからの両アンテナへの信号の伝播態様を示す説明図。
【図４】第１の実施形態におけるタイヤ回転角に対する両アンテナの受信する受信レベルを示したグラフ。
【図５】第１の実施形態における（ａ）は検波信号の信号レベルを示すグラフ、（ｂ）は一定値及び不定値領域を有する信号レベルを示すグラフ、（ｃ）は、（ｂ）の高周波成分を除去したグラフ。
【図６】第２の実施形態における（ａ）は一定値及び不定値領域を有する信号レベルを示すグラフ、（ｂ）は一定値領域をサンプリングした信号レベルを示すグラフ、（ｃ）は不定値領域をサンプリングした信号レベルを示すグラフ。
【図７】第３の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図８】第４の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図９】第５の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１０】第６の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１１】第７の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１２】第８の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１３】第９の実施形態におけるアンテナ装置の構成図。
【図１４】他の実施形態におけるアンテナ装置を示す斜視図。
【図１５】（ａ）は他の実施形態におけるアンテナ装置の構成図、（ｂ）は他の実施形態におけるアンテナ装置の斜視図。
【図１６】（ａ）は他の実施形態におけるアンテナ装置の構成図、（ｂ）は他の実施形態におけるアンテナ装置の斜視図。
【図１７】従来の受信装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）を搭載した車両に適用した第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。はじめに、図１を参照して、ＴＰＭＳの構成及び動作を説明する。
【００４１】
このＴＰＭＳは、タイヤの空気圧を走行しながらチェックするシステムである。詳しくは、図１に示すように、車両の各タイヤには、タイヤ空気圧を検出するセンサユニット３０が設けられている。各センサユニット３０から一定周期毎（例えば、１分毎）にタイヤの空気圧信号が送信される。アンテナ装置２３を備える受信装置１２は、これら空気圧信号を受信するとともに、これを検波して、検波した信号を車両制御装置１３に出力する。
【００４２】
本例では、空気圧信号の変調方式として周波数偏移変調（ＦＳＫ； frequency shift keying）が採用されている。ＦＳＫでは、例えば、高周波数のとき「１」（Ｈｉレベル）、低周波数のとき「０」（Ｌｏｗレベル）といった周波数に情報が割り当てられている。ＦＳＫにて変調された空気圧信号が検波されることで、車両制御装置１３は空気圧信号に含まれる情報、すなわち各タイヤの空気圧を認識する。なお、具体的な検波方法については後述する。車両制御装置１３は、空気圧が異常であるタイヤが存在する旨判断した場合、例えば、運転席近傍に設けられる警告ランプ１５の点灯を通じて、その旨を運転者に通知する。
【００４３】
次に、図２を参照して、受信装置１２の構成、並びに動作を詳述する。
同図２に示されるように、受信装置１２は、空気圧信号を受信する第１アンテナ２１及び第２アンテナ２２からなるアンテナ装置２３と、同信号を検波する検波部４０と、を備える。また、アンテナ装置２３と検波部４０との間にはバンドパスフィルタ５１が設けられている。バンドパスフィルタ５１は、アンテナ装置２３を介して受信される無線信号のうち、空気圧信号等の周波数に対応した周波数を有する無線信号を選択的に通過させる。すなわち、このバンドパスフィルタ５１によって、空気圧信号の周波数と大きく異なる周波数を有する有害なノイズ信号を除去することが可能となっている。なお、第１アンテナ２１及び第２アンテナ２２は、単一の無線信号に対して異なる受信レベルにて受信可能に離間して設けられている。
【００４４】
アンテナ装置２３及びバンドパスフィルタ５１間には、スイッチング素子２４が設けられている。同スイッチング素子２４は、車両制御装置１３からの指令信号に基づき両アンテナ２１，２２間でバンドパスフィルタ５１側に接続されるアンテナを選択的に切り替える。ここで、切り替え時間間隔は、受信レベルに無関係に一定の時間間隔である。アンテナ２１，２２はバンドパスフィルタ５１側に接続されるとき、空気圧信号を受信することができる受信可能状態となる。車両制御装置１３は、スイッチング素子２４を通じて、受信可能状態のアンテナ２１，２２を高速で切り替える。本例では、０．１ｍｓ毎にアンテナ２１，２２間で受信可能状態とされるアンテナが切り替えられる。すなわち、アンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は、０．１ｍｓとなる。ここで、本例では通信レートは１ｋｂｐｓ（bit per second）であるため、１ｍｓ毎に１ｂｉｔの情報が伝達される。よって、アンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は、単位ｂｉｔを受信するのに要する時間の１０分の１となる。なお、単位ｂｉｔを受信するのに要する時間は、通信レートの逆数に比例し、同時間が短いほどアンテナ２１，２２間での切り替えは高速となる。また、アンテナの切り替え時間間隔は、単位ｂｉｔを受信するのに要する時間の数十分の一〜１００分の一程度の範囲で任意に設定できる。
【００４５】
バンドパスフィルタ５１を通過した空気圧信号は、検波部４０を通じて検波される。具体的には、図２に示すように、空気圧信号が増幅器４１を通じて増幅され、この増幅された信号は、混合器４２に入力されて、局部発振器４３で生成される周波数ｆ１の信号と混合される。これにより、空気圧信号の周波数がｆｒａであるとすると、増幅器４１で増幅された信号の周波数が「ｆｒａ±ｆ１」で示される周波数、すなわち中間周波数（ＩＦ；Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に変換される。中間周波数に変換された信号は混合器４２の後段に設けられるバンドパスフィルタ５２を通過する。バンドパスフィルタ５２は、混合器４２で生成される中間周波数の信号のうち、高い周波数（上述した「ｆｒａ＋ｆ１」の周波数に相当）を有する信号、あるいは低い周波数（上述した「ｆｒａ−ｆ１」の周波数に相当）を有する信号を選択的にフィルタリングする。そして、このフィルタリングされた信号（ＩＦ信号）は検波器４４に入力されて検波される。例えば、検波器４４はクワドラチャ検波回路（図示略）を備え、クワドラチャ検波を行う。これにより、検波器４４は、アナログ信号である信号の周波数に応じて高電圧レベル及び低電圧レベルの２種類の電圧レベルを出力する。詳しくは、ＦＳＫにて変調がされているため、検波器４４は、高周波数のとき高電圧レベルを出力し、低周波数のとき低電圧レベルを出力する。また、検波器４４は、バンドパスフィルタ５２からの信号における受信レベルが一定値以下の場合、検波すべき対象となる信号がないため上記両電圧レベル付近であって広帯域の周波数成分を含む不定値、つまり雑音を出力する。検波器４４からの信号が後述するローパスフィルタ４５及び比較部３３を通過することで、図５（ａ）に示すように、低電圧レベルに応じた「０」又は高電圧レベルに応じた「１」のデジタル信号が出力される。すなわち、本例では、符号化方式として高電圧レベルが「１」、低電圧レベルが「０」と符号化されるＮＲＺ（Non Return to Zero）方式が採用されている。
【００４６】
また、上述のように、空気圧信号の変調方式としてＦＳＫが採用されている。ＦＳＫでは、周波数に情報が割り当てられている。よって、信号を受信するアンテナ２１，２２が切り替えられることで、信号の受信レベルが変動したとしても、受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ以上であれば、同信号の周波数は変化しないため検波や通信に影響はない。
【００４７】
図２に示すように、当該検波された空気圧信号（以下、検波信号という）は、ローパスフィルタ４５を通過する。ローパスフィルタ４５は、検波信号のうち低周波数信号を選択的に通過させる。すなわち、ローパスフィルタ４５により、検波信号の高周波成分は除去される。詳しくは、後述するが、検波信号を当該ローパスフィルタ４５に通過させることで、アンテナ２１，２２のうち最良の受信電波状況のアンテナを通じて受信した信号の波形を得ることができる。ここで、ローパスフィルタ４５のカットオフ周波数は、正規の検波信号を通過させつつ、不定値領域Ｔ２の高周波成分を除去するべく決定される。上述のように、通信レートが１ｋｂｐｓであるので、検波信号の１ｍｓ毎に１ｂｉｔの情報が伝達される。よって、検波信号において「１」及び「０」が繰り返された場合、検波信号は２ｍｓで一周期として、２ｍｓの逆数で導出される０．５ｋＨｚの周波数を含む。よって、ローパスフィルタ４５のカットオフ周波数は、正規の検波信号に含まれうる０．５ｋＨｚより大きく、例えば、１ｋＨｚ以上に設定される。
【００４８】
ここで、アンテナの切り替え時間間隔は、以下の理由により、単位ｂｉｔの受信に要する時間の数十分の一〜１００分の一程度の範囲で任意に設定できる。すなわち、アンテナの切り替え時間間隔は、遅すぎると不定値領域Ｔ２が十分にフィルタリングされないため、正規の信号を認識できない。逆に、アンテナの切り替え時間間隔が早すぎると不定値領域Ｔ２と一定値領域Ｔ１との識別ができず、両領域Ｔ１，Ｔ２がフィルタリングされる。いずれの場合であっても、ローパスフィルタ４５の出力は比較部３３にて正しく比較されない。
【００４９】
ローパスフィルタ４５を通過した空気圧信号は、比較部３３に入力される。比較部３３は、しきい値Ｖｒと、ローパスフィルタ４５を通過した空気圧信号の信号レベルとの比較を通じて、同信号を２値化する。すなわち、信号レベルがしきい値Ｖｒ以上の場合には「１」（Ｈｉレベル）とされ、信号レベルがしきい値Ｖｒ未満の場合には「０」（Ｌｏｗレベル）とされる。比較部３３から出力される２値化された空気圧信号は車両制御装置１３に入力される。この空気圧信号は、「０」及び「１」の組み合わせからなるデジタル信号となる。この「０」及び「１」の組み合わせにタイヤの空気圧に関する情報が含まれている。車両制御装置１３は、前述のように、比較部３３からの空気圧信号に基づきタイヤの空気圧の異常の有無を判断し、必要に応じて警告ランプ１５を点灯する。
【００５０】
次に、ローパスフィルタ４５を通じた信号レベルの波形の補正方法について具体的に説明する。
上述のように、受信装置１２は、一対のアンテナ２１，２２を備えている。よって、信号の到来状況によっては、アンテナ装置２３のうち、一方のアンテナが空気圧信号を受信可能であり、他方のアンテナが同信号を受信不能である場合も考えられる。具体的には、主に以下のような場合が想定される。
【００５１】
図３に示すように、空気圧信号は、センサユニット３０から等方性を有し空気中を伝播していく。空気圧信号には、例えば、矢印８０で示すように、センサユニット３０からアンテナ装置２３に向かって伝播する直接波がある。また、空気圧信号には、矢印８１で示すように、センサユニット３０から地面に反射した後、アンテナ装置２３に向かって伝播する反射波もある。ここで、センサユニット３０はタイヤに設けられているため、走行中にはタイヤと共にセンサユニット３０も回転する。従って、センサユニット３０からアンテナ装置２３までの距離（矢印８０）及びセンサユニット３０から地面に反射したアンテナ装置２３までの距離（矢印８１）の関係は、タイヤの回転角度により変化する。従って、タイヤの回転角度により矢印８０で示す経路にて到来する直接波及び矢印８１で示す経路にて到来する反射波の両位相の関係は変化する。例えば、矢印８０，８１で示す経路にて到来する両波（両信号）の位相が１８０°ずれると、互いに干渉してしまい、アンテナが受信する信号の受信レベルは極端に小さくなる。特に、両信号の受信レベルが同一の場合には、干渉により受信レベルはゼロとなる。逆に、両信号の位相が一致すると、受信レベルは大きくなる。図４には、タイヤの回転角度による両アンテナ２１，２２により受信される空気圧信号の受信レベルの変化が示されている。なお、この図４のグラフは電波障害等がない理想的な状況における受信レベルの変化である。同図４に示すように、空気圧信号を正常に受信できる限界の受信レベルを基準に受信限界値Ｌｉｍが設定されている。前述のように、第１アンテナ２１及び第２アンテナ２２は離間して設けられているため、タイヤの回転角度に対して両アンテナ２１，２２が受信する信号の受信レベルの増減がずれて検出される。ちなみに、ＵＨＦ帯を用いるシステムでは両アンテナ２１，２２間の離間距離は十数センチあればよく、両アンテナ２１，２２を同一の基板上に実装することも可能である。各アンテナ２１，２２の指向性が異なる場合には、前記離間距離は更に短くてもよい。図４に示すように、両アンテナ２１，２２における受信レベルの増減のずれ量ΔＤに応じて、アンテナの種類（指向性）や離間距離を決定する。
【００５２】
図４に示すように、角度範囲Ｄ１は、第２アンテナ２２が受信する信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満の範囲に設定される。また、角度範囲Ｄ２は、第１アンテナ２１が受信する信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満の範囲に設定される。また、本例では、角度範囲Ｄ１はタイヤ回転角１８０°を中心値として設定され、角度範囲Ｄ２はタイヤ回転角２００°を中心値として設定される。角度範囲Ｄ１，Ｄ２においては、アンテナ２１，２２の何れか一方が受信する受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満となり、他方が受信する受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ以上となる。
【００５３】
角度範囲Ｄ１においては、図５（ｂ）に示すように、空気圧信号が検波器４４により検波されると、その信号レベル（電圧レベル）は一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２を繰り返す波形となる。すなわち、一定値領域Ｔ１は第１アンテナ２１が受信した信号の検波信号の領域であり、不定値領域Ｔ２は第２アンテナ２２が受信した信号の検波信号の領域である。すなわち、上述したアンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は、各領域Ｔ１，Ｔ２に要する時間と同じであり、本例では０．１ｍｓである。ここで、両アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の信号レベルの信号を受信した場合、検波信号の信号レベルは、図５（ａ）に示すように、時刻ｔ１までのＨｉ領域においてはＨｉレベル（高電圧レベル）であり、時刻ｔ１からのＬｏｗ領域においてはＬｏｗレベル（低電圧レベル）となる。これと同様に図５（ｂ）において、一定値領域Ｔ１の信号レベルは、時刻ｔ１までのＨｉ領域においてはＨｉレベルとなり、時刻ｔ１からのＬｏｗ領域においてはＬｏｗレベルとなる。
【００５４】
不定値領域Ｔ２においては、受信した信号にノイズが含まれているため、信号レベルが不安定にＨｉ及びＬｏｗレベル間を増減する。よって、不定値領域Ｔ２においては、信号レベルの周波数は高い。よって、図５（ｂ）の波形の信号をローパスフィルタ４５に通過させることで、図５（ｃ）に示すように、信号レベルの高周波成分は除去され、不定値領域Ｔ２におけるＨｉ領域は凹形状となり、Ｌｏｗ領域は凸形状となる。これは、高周波成分が除去された不定値領域Ｔ２の信号レベルがその前後部分における一定値領域Ｔ１の信号レベルに引っ張られることに起因する。これにより、不定値領域Ｔ２が一定値領域Ｔ１の信号レベルと近いレベルとなる。
【００５５】
上記のように、ローパスフィルタ４５を通過させただけでは、不定値領域Ｔ２に凹凸形状が形成され、完全に不定値領域Ｔ２の信号レベルをＨｉレベル又はＬｏｗレベルにすることはできない。そこで、比較部３３は、ローパスフィルタ４５を通過した信号の信号レベルとしきい値Ｖｒとの比較により信号レベルを２値化する。比較部３３は、図２に示すように、コンパレータ３３ａと、抵抗Ｒと、コンデンサＣとを備える。コンパレータ３３ａの一方の入力端子には、ローパスフィルタ４５の出力が直接入力される。コンパレータ３３ａの他方の入力端子及びローパスフィルタ４５間の接続線には抵抗Ｒが接続され、同接続線のコンパレータ３３ａ側にはグランドに接続されたコンデンサＣが接続される。そして、抵抗Ｒの抵抗値やコンデンサＣの容量に基づき、しきい値Ｖｒが決まる。
【００５６】
ここで、上述のように、アンテナ２１，２２は高速で切り替えられるため、一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２の繰り返し周期は短くなる。従って、不定値領域Ｔ２が長くなることで不定値領域Ｔ２の凹凸形状における信号レベルがしきい値Ｖｒを跨ぐことはない。換言すると、ローパスフィルタ４５を通過させたときに、不定値領域Ｔ２の信号レベルがしきい値Ｖｒを跨ぐことがないように、アンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は高速に設定されている。また、本例では、一対のアンテナ２１，２２が高速で切り替えられるところ、一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２の比率は１：１である。よって、例えば、３つ以上のアンテナが高速で切り替えられる構成と異なり、一定値領域Ｔ１に対して不定値領域Ｔ２が長くなることはなく、不定値領域Ｔ２の凹凸形状における信号レベルがしきい値Ｖｒを跨ぐことが防止される。
【００５７】
当該しきい値Ｖｒは、ローパスフィルタ４５から出力されるＨｉレベル及びＬｏｗレベル間の信号に対してコンデンサＣが充放電を繰り返すことで、Ｈｉレベル及びＬｏｗレベル間に設定される。従って、図５（ｃ）において、しきい値Ｖｒ以上の信号レベルは、Ｈｉレベルとされ、しきい値Ｖｒ未満の信号レベルはＬｏｗレベルとされる。これにより、図５（ａ）に示すように、両アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信した場合と同一の波形が得られる。なお、角度範囲Ｄ２においては、一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２の位置が図５（ｂ）に示す波形と反対になるものの、上記同様に信号レベルの波形の補正が可能である。
【００５８】
以上のように、ローパスフィルタ４５を通じて信号レベルの波形の補正が可能となり、両アンテナ２１，２２のうち、最も受信電波状況の優れたアンテナを利用した場合と同様の波形が得られる。すなわち、最適な受信電波状況のアンテナの判定をすることはなく、上記従来技術で説明したダイバシティ方式と同様の効果が得られる。この効果は、空気圧信号のように信号長が短い信号であれ、同様に得られる。受信電波状況の判定に要する時間を省略できるためである。
【００５９】
ここで、空気圧信号は連続的に送信されているわけではなく、例えば、１分に１回程度送信される信号であるところ、上記従来技術で説明したダイバシティ方式で、アンテナの切り替えが間に合わなかった場合、次回まで信号を待たなければならない。また、このとき最適なアンテナを判定したところで、センサユニット３０を備えるタイヤは回転可能であるところ、次回の信号送信時には最適なアンテナが変わっていることが予想される。この点、本実施形態では、タイヤの回転等に関わらず、受信可能状態とされるアンテナ２１，２２が高速で切り替えられることで、最も受信電波状況の優れたアンテナを利用した場合と同様の波形が得られる。さらに、ダイバシティ方式で必要となる信号レベル検出部を省略できるため、受信装置１２をより簡易に構成できる。また、制御装置による信号レベル検出部等を通じた最適なアンテナの判定に係る処理を省略できる。
【００６０】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）検波信号の信号レベルは、受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信したときに一定値になり、前記受信限界値Ｌｉｍ未満の受信レベルの信号を受信したときに不定値になる。上記実施形態では、検波信号の信号レベルにおいて不定値領域Ｔ２が除去され、不定値領域Ｔ２をその前後部分の一定値領域Ｔ１の信号レベルと同等の信号レベルとされる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、最も受信電波状況が良いアンテナを通じて受信されて検波された一定値領域Ｔ１からなる信号と同様の検波信号が得られる。
【００６１】
（２）不定値領域Ｔ２はローパスフィルタ４５により除去される。詳しくは、不定値領域Ｔ２には一定値領域Ｔ１に比べて大きいノイズが含まれるため、不定値領域Ｔ２の周波数は一定値領域Ｔ１の周波数よりも高くなる。よって、不定値領域Ｔ２及び一定値領域Ｔ１からなる検波信号をローパスフィルタ４５に通過させることで、不定値領域Ｔ２の高周波成分を除去できる。上述のように、受信可能状態とされるアンテナの切り替えが高速であるのに伴い不定値領域Ｔ２及び一定値領域Ｔ１の繰り返しの周期は短いため、高周波成分が除去された不定値領域Ｔ２の信号レベルがその前後部分における一定値領域Ｔ１の信号レベルに引っ張られる。よって、不定値領域Ｔ２を一定値領域Ｔ１と同等の信号レベルに補正することができる。従って、受信電波状況の判定を何ら行うことなく、受信電波状況が良好な場合における検波信号と同様の検波信号が得られる。
【００６２】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第２の実施形態について図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。この実施形態の受信装置は、検波信号の信号レベルにおける不定値領域Ｔ２の除去方法が第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。なお、本実施形態においては、図２において、ローパスフィルタ４５及び比較部３３が省略される点を除き、第１の実施形態の受信装置と同様の構成を備えている。
【００６３】
車両制御装置１３は、検波信号の信号レベルのサンプリングを行う。第１実施形態において図４を参照して説明したように、角度範囲Ｄ１においては、第１アンテナ２１が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信し、第２アンテナ２２が受信限界値Ｌｉｍ未満の受信レベルの信号を受信する。この場合、図６（ａ）に示すように、検波信号の信号レベルは一定値領域Ｔ１及び不定値領域Ｔ２を交互に繰り返す。また、本実施形態では、アンテナ２１，２２の切り替え時間間隔は、少なくとも単位ｂｉｔを受信するのに要する時間より高速であればよい。すなわち、第１の実施形態ほどのアンテナ切り替えの高速性は必要としない。
【００６４】
車両制御装置１３は、一定値領域Ｔ１における時刻ｔ１での信号レベルを測定し、不定値領域Ｔ２における時刻ｔ２での信号レベルを測定する。同様に時刻ｔ３，ｔ４以降の信号レベルを測定する。車両制御装置１３は、スイッチング素子２４の制御を通じて、両アンテナ２１，２２間で受信可能状態のアンテナを切り替えているため、どの期間にどのアンテナを利用しているかを認識できる。
【００６５】
ここで、時刻ｔｎ（ｎは自然数）において、時刻ｔ１及び時刻ｔ３等のｎが奇数のときに測定される信号レベルは、第１アンテナ２１で受信され、検波された信号に基づく値である。すなわち、図６（ｂ）に示すように、時刻ｔｎ（ｎが奇数）における信号レベルに基づき、第１アンテナ２１が受信し、それが検波された信号の信号レベルの波形が認識可能となる。図６（ｂ）に示すように、Ｈｉ領域における信号レベルの測定においては、Ｈｉレベルが測定され、Ｌｏｗ領域における信号レベルの測定においてはＬｏｗレベルが測定される。
【００６６】
また、時刻ｔ２及び時刻ｔ４等のｎが偶数のときに測定される信号レベルは第２アンテナ２２で受信され、検波された信号に基づく値である。すなわち、図６（ｃ）に示すように、時刻ｔｎ（ｎが偶数）における信号レベルに基づき、第２アンテナ２２が受信し、それが検波された信号の信号レベルの波形が認識可能となる。上述のように、第２アンテナ２２が受信する信号の受信レベルは受信限界値Ｌｉｍ未満である。よって、時刻ｔｎ（ｎが偶数）においては、不定値領域Ｔ２の信号レベルが測定される。不定値領域Ｔ２においては、信号レベルはＨｉレベル及びＬｏｗレベル間で不規則に増減するため、測定される信号レベルはＨｉレベル及びＬｏｗレベル間でランダムである。従って、Ｈｉレベル又はＬｏｗレベルが何ら規則性なく測定される。なお、車両制御装置１３は、第１の実施形態において比較部３３を通じて設定されるしきい値Ｖｒを自身のメモリ（図示略）に記憶している。そして、時刻ｔｎ（ｎが偶数）において、測定した信号レベルがしきい値Ｖｒ以上の場合にはＨｉレベルである旨判断され、測定した信号レベルがしきい値Ｖｒ未満の場合にはＬｏｗレベルである旨判断される。
【００６７】
車両制御装置１３は、例えば、３回目の測定までの信号レベルに基づき、信号の妥当性を判断する。本例では、空気圧信号の先頭の部分はＨｉレベルである。よって、アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受けた場合には、少なくとも３回目の測定までの信号レベルはＨｉレベルとなる。
【００６８】
図６（ｃ）に示すように、第２アンテナ２２が受信し、それが検波された信号は２回目（時刻ｔ４）の測定によりＬｏｗレベルが測定されている。よって、車両制御装置１３は、第２アンテナ２２により受信されて検波された信号の信号レベルが一定でない旨判断し、同信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満であるとして、時刻ｔｎ（ｎが偶数）におけるサンプリングを終了する。このように、早い段階でサンプリングを終了することで、測定に係る電力消費を低減できる。なお、時刻ｔｎ（ｎが偶数）におけるサンプリングは終了するものの、時刻ｔｎ（ｎが奇数）におけるサンプリング及びアンテナ２１，２２間でのアンテナの切り替えは継続される。
【００６９】
一方、図６（ｂ）に示すように、第１アンテナ２１が受信し、それが検波された信号の信号レベルは、時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５において、３回連続してＨｉレベルが測定されている。よって、車両制御装置１３は、第１アンテナ２１により受信されて検波された信号の信号レベルが一定である旨判断し、同信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ以上の信号を受信しているとして、以降も信号レベルのサンプリングを続ける。その後、Ｌｏｗ領域において、信号レベルがＬｏｗレベルとなったとき、時刻ｔ１１，ｔ１３においては、Ｌｏｗレベルが測定される。これにより、図６（ｂ）の波形は、図５（ａ）と同様の波形となる。このように、時刻ｔｎ（ｎが奇数）における信号レベルを測定することで、一方のアンテナの受信した信号の受信レベルが受信限界値Ｌｉｍ未満であっても、図５（ａ）に示すような正規の検波信号の波形を得ることができる。
【００７０】
なお、角度範囲Ｄ２においては、第２アンテナ２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信し、第１アンテナ２１が受信限界値Ｌｉｍ未満の受信レベルの信号を受信する。この場合、時刻ｔｎ（ｎが偶数）において、３回連続Ｈｉレベルが測定され、以降のサンプリングが継続される。また、時刻ｔｎ（ｎが奇数）において、３回目の測定までにＬｏｗレベルが測定され、サンプリングが終了される。また、両アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信した場合、両アンテナ２１，２２について、サンプリングが継続される。
【００７１】
以上により、第１の実施形態と同様に、最適な受信電波状況のアンテナの判定をすることなく、上記従来技術で説明したダイバシティ方式と同様の効果が得られる。また、３回の測定までにＬｏｗレベルが測定された場合、Ｌｏｗレベルが測定されたアンテナについて、以降のサンプリングを行わないため、サンプリングに係る電力消費を抑えることができる。
【００７２】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）及び（２）の作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（３）受信可能状態とされるアンテナ２１，２２が切り替えられる毎に検波信号の信号レベルが測定される。そして、アンテナ２１，２２毎に測定された信号レベルが一定である旨判断された場合、そのアンテナにて受信された信号を採用する。一方、アンテナ２１，２２毎に測定された信号レベルが一定でない旨判断された場合、そのアンテナにて受信された信号にて不定値領域Ｔ２が生成されていると考えられる。すなわち、そのアンテナについては、受信電波状況が良好でない。従って、そのアンテナにて受信された信号を無効とすることで、不定値領域Ｔ２を除去することが可能となる。
【００７３】
（４）信号レベルが一定でない旨判断されたアンテナ２１，２２の測定は終了される。信号レベルが一定でない場合には不定値領域Ｔ２であると考えられ、不定値領域Ｔ２の信号レベルを測定しても何ら意味がないからである。これにより、信号レベルが一定でない旨判断された以降の信号レベルの測定に関する消費電力の低減が図られる。
（第３の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第３の実施形態について図７を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第１及び第２の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。以下、第１及び第２の実施形態における受信装置との相違点を中心に説明する。
【００７４】
図７に示すように、受信装置１２には合成器７０を介して１対のアンテナ７１，７２が接続されている。ここで、第１のアンテナ７１は第１の指向性を有し、第２のアンテナ７２は第２の指向性を有している。ここで、第１の指向性及び第２の指向性は同一であっても異なっていてもよい。第１のアンテナ７１及び合成器７０間にはスイッチ７３が設けられている。このスイッチ７３は、第１のアンテナ７１及び擬似負荷７４間で接続状態が切り替わる。この擬似負荷７４のインピーダンスは第１のアンテナ７１と同一値に設定されている。
【００７５】
スイッチ７３が擬似負荷７４に接続されているとき、第２のアンテナ７２のみが空気圧信号を受信する。このとき、アンテナ装置２３は、第２のアンテナ７２の指向性である第２の指向性を有している。
【００７６】
また、スイッチ７３が第１のアンテナ７１に接続されているとき、第１のアンテナ７１及び第２のアンテナ７２は単一の合成アンテナとして空気圧信号を受信する。このとき、アンテナ装置２３（合成アンテナ）は、第１の指向性と第２の指向性とが指向性の積の原理に基づき合成された第３の指向性を有する。
【００７７】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（５）スイッチ７３の第１のアンテナ７１及び合成器７０間での切り替えを通じて、第２及び第３の指向性間で指向性を切り替えることができる。よって、第１及び第２のアンテナ７１，７２間でスイッチ７３を切り替えることなく、第１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７８】
（６）スイッチ７３の第１のアンテナ７１及び合成器７０間での切り替え途中においても、第２のアンテナ７２を通じて空気圧信号を受信することができる。よって、アンテナ装置２３の受信性能を向上させることができる。
【００７９】
（７）擬似負荷７４及び第１のアンテナ７１のインピーダンスは同一値に設定されている。このため、スイッチ７３が第１のアンテナ７１から擬似負荷７４に切り替えられたとしても、合成器７０にとって電気的に同一の状態が保たれる。従って、スイッチ７３が切り替えられることで、第２のアンテナ７２の指向性及び合成器７０の合成比が変化することが防止される。これにより、指向性の積の原理に基づき所望の指向性を実現することができる。
（第４の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第４の実施形態について図８を参照して説明する。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００８０】
この実施形態においては第３の実施形態とほぼ同様に構成される。以下、第３の実施形態との相違点について説明する。
図８に示すように、スイッチ７３及び第１のアンテナ７１間にはＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音増幅器）７６が設けられている。また、擬似負荷７４として抵抗７５が設けられている。
【００８１】
以上、説明した実施形態によれば、第３の実施形態における（５）及び（６）の効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（８）ＬＮＡ７６は、第１のアンテナ７１からの受信信号を、ノイズの付加を最小限に抑制しつつ増幅する。ここで、第１のアンテナ７１及び受信装置１２間での損失は受信装置１２自体のＮＦ（雑音指数）を増大させる原因となる。よって、ＬＮＡ７６が第１のアンテナ７１からの受信信号を増幅することで、上記損失がＮＦとして計上されず、結果としてＮＦを小さくすることができる。これにより、受信装置１２の受信性能が向上する。
（第５の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第５の実施形態について図９を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第３の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００８２】
図９に示すように、アンテナ装置２３は、受信装置１２に接続されるアンテナ７８と、同アンテナ７８と離間した位置に設けられる金属体７９とを備える。金属体７９は無給電素子であって、アンテナ７８は給電素子である。また、金属体７９の一端はグランドに接続されている。さらに、金属体７９にはスイッチ７７が設けられている。
【００８３】
スイッチ７７は、金属体７９の一端が開放された開放状態と、金属体７９の一端がグランドに接続された接地状態との間で金属体７９の状態を切り替える。接地状態においてはスイッチ７７を含む金属体７９の全長は空気圧信号の波長を「λ」とすると「λ／２」となるとともに、開放状態においては金属体７９の全長は「λ／２」より小さくなる。
【００８４】
接地状態において、金属体７９は電磁波（空気圧信号）を受けると共振して電流を誘起する。金属体７９はこの電流によって電磁波を再放射する。このとき、金属体７９は反射素子又は導波素子として機能する。反射素子は、アンテナ７８における同反射素子と反対側の指向性を強くする。導波素子は、アンテナ７８における同導波素子側の指向性を強くする。
【００８５】
一方、開放状態においては、金属体７９の全長は「λ／２」でなくなるため共振せずに電磁波（空気圧信号）を受けてもほとんど電流を誘起しない。よって、開放状態においては、金属体７９はアンテナ７８に影響を及ぼすほどの電磁波を再放射しない。本例では、金属体７９の全長を「λ／２」としたが、共振して電流が誘起する条件が変化すれば、その長さは「λ／２」でなくてもよい。
【００８６】
アンテナ７８の指向性は金属体７９からの電磁波の影響の有無により変化する。例えば、金属体７９が反射素子として機能する場合にはアンテナ７８は金属体７９と反対側の指向性が強くなる。
【００８７】
以上、説明した実施形態によれば、第３の実施形態における（５）及び（６）の効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（９）アンテナ７８の周辺に金属体７９を設置するだけの簡易な構成にて、アンテナ７８の指向性の切り替えが可能となる。
（第６の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第６の実施形態について図１０を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第３の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００８８】
図１０に示すように、線状のアンテナ８２はその一端が受信装置１２に接続されるとともに、その他端がグランドに接続されている。このアンテナ８２には、グランド側から順にコンデンサ８３及びスイッチ８４が設けられている。アンテナ８２は、スイッチ８４がオン状態となっているとき、その一端がグランドに接続された接地アンテナとなる。この状態において、コンデンサ８３を通じてアンテナ８２の電気的な長さが調整されている。
【００８９】
また、スイッチ８４がオフ状態となっているとき、アンテナ８２の一端が開放された非接地アンテナとなる。
以上、説明した実施形態によれば、第３の実施形態における（６）の効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
【００９０】
（１０）スイッチ８４のオン、オフ状態が切り替えられることで、アンテナ８２の状態や物理的及び電気的長さが変わる。これにより、アンテナ８２の指向性を変化させることができる。
（第７の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第７の実施形態について図１１を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第３の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００９１】
図１１に示すように、フェイズドアレイアンテナ８５は、図７の構成と同様に第１のアンテナ７１と、第２のアンテナ７２と、合成器７０とを備える。また、第１のアンテナ７１及び合成器７０間には位相器８６が設けられている。位相器８６は第１のアンテナ７１からの受信信号の位相を変化させる。これにより、合成器７０に入力される第１のアンテナ７１及び第２のアンテナ７２からの受信信号の位相差は変化する。この位相差の変化により、第１のアンテナ７１及び第２のアンテナ７２からなる合成アンテナの指向性が変化する。この合成アンテナの指向性は、２つのアンテナ７１，７２の位置と、各アンテナ７１，７２の指向性とに基づき決まる。なお、位相器８６は切替装置に相当する。
【００９２】
以上、説明した実施形態によれば、第３の実施形態における（５）及び（６）の効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（１１）フェイズドアレイアンテナ８５を通じて多数の指向性を実現することができる。
（第８の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第８の実施形態について図１２を参照して説明する。この実施形態においては受信装置の構成が第３の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００９３】
図１２に示すように、アンテナ８８は一部が離間したループ状に形成されている。その離間した２つの部分間にはスイッチ８９が設けられている。すなわち、スイッチ８９がオフ状態のとき、アンテナ８８はその一端が開放された非接地アンテナとなる。また、スイッチ８９がオン状態のとき、アンテナ８８はループアンテナとなる。
【００９４】
なお、アンテナ８８は、アンテナ概形の一部にループ部を含めばよく、完全な円形でなくてもよい。図１２の例ではスイッチ８９がオン状態で展開図がＯ型となるが、例えば、Ｐ型やＲ型であってもよい。
【００９５】
以上、説明した実施形態によれば、特に、以下の作用効果を奏することができる。
（１１）スイッチ８９のオンオフ状態が切り替えられることによりアンテナ８８の性質、具体的には空気圧信号（電磁波）によりアンテナ８８に誘起される電流の分布が変化する。これにより、アンテナ８８の指向性が変化する。
（第９の実施形態）
以下、本発明にかかる受信装置を、ＴＰＭＳを搭載した車両に適用した第９の実施形態について図１３を参照して説明する。この実施形態においてはインピーダンスの整合を行う整合回路が設けられている点が第５の実施形態と異なっている。なお、本実施形態においては、不定値領域の除去方法は第１及び第２の実施形態の何れを適用してもよい。
【００９６】
図１３に示すように、第５の実施形態における図９と同様に金属体７９が設けられる。また、アンテナ７８は伝送経路９０を通じて受信装置１２に接続されている。この伝送経路９０には、アンテナ７８及び伝送経路９０間でのインピーダンスの整合を行う整合回路９１が設けられている。整合回路９１はコイル９２と、第１及び第２のコンデンサ９３，９４とを備える。
【００９７】
詳しくは、コイル９２は伝送経路９０に設けられる。また、伝送経路９０におけるコイル９２のアンテナ７８側にはスイッチ９５が接続されている。また、コンデンサ９３，９４の一端はそれぞれグランドに接続されている。そして、スイッチ９５は、両コンデンサ９３，９４の他端間で接続状態が切り替わる。
【００９８】
金属体７９のスイッチ８０がオンオフ状態間で切り替えられることで、アンテナ７８のインピーダンスは変化する。このアンテナ７８のインピーダンスの変化に応じて整合回路９１のインピーダンスも変化する。具体的には、金属体７９のスイッチ８０がオン状態に切り替えられたとき、アンテナ７８側のスイッチ９５は第１のコンデンサ９３に接続される。また、金属体７９のスイッチ８０がオフ状態に切り替えられたとき、アンテナ７８側のスイッチ９５は第２のコンデンサ９４に接続される。ここで、両コンデンサ９３，９４の容量はそれぞれ異なる値に設定されている。
【００９９】
以上、説明した実施形態によれば、特に、以下の作用効果を奏することができる。
（１２）スイッチ９５が切り替えられることで整合回路９１のインピーダンスはアンテナ７８のインピーダンスの変化に応じて変化する。これにより、金属体７９側のスイッチ９５が切り替えられた場合であってもインピーダンスの整合状態が保たれて、反射による電力損失が抑制される。
【０１００】
なお、上記実施形態は、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。
・第２の実施形態においては、両アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受信した場合、両アンテナ２１，２２について、サンプリングが継続されていた。しかし、どちらか一方のサンプリングを終了してもよい。この場合には、サンプリングに係る電力消費をより低減することができる。
【０１０１】
・第２実施形態においては、受信装置１２は、一対のアンテナ２１，２２を備えていた。しかし、複数であれば、アンテナは３つ以上であってもよい。アンテナを３つ以上設けることで、電波状況によっては、不定値領域Ｔ２に対し一定値領域Ｔ１が短くなる場合がある。例えば、３つのアンテナにおいて、１つのアンテナのみが受信限界値Ｌｉｍ以上の信号レベルの信号を受信していた場合、不定値領域Ｔ２及び一定値領域Ｔ１の比率は、２：１となる。このように不定値領域Ｔ２が長い場合、第１の実施形態においては、図５（ｃ）を参照して説明したように、検波信号がローパスフィルタ４５を通過することで、不定値領域Ｔ２に凹凸状の波形が形成され、当該凹凸状の波形がしきい値Ｖｒを跨ぐという問題が生じるおそれがあった。しかし、第２の実施形態においては、そもそもローパスフィルタ４５を使用しないため、このような問題は生じない。よって、各アンテナが受信した信号において、その検波信号の信号レベルをサンプリングすることで、図６（ｂ）及び図６（ｃ）のように、各アンテナに対応する信号レベルの波形の認識が可能となる。このように、アンテナの数を増やすことで、空気圧信号を受信できる可能性が高まる。
【０１０２】
・第２の実施形態においては、空気圧信号の先頭の部分はＨｉレベルであるため、最初の３回の信号レベルの測定がＨｉレベルである場合、アンテナが受信限界値Ｌｉｍ以上の信号レベルの信号を受信している旨判断されていた。しかし、空気圧信号の先頭部分をＬｏｗレベルとしてもよい。この場合には、最初の３回の信号レベルの測定がＬｏｗレベルである場合、アンテナが受信限界値Ｌｉｍ以上の信号レベルの信号を受信している旨判断される。
【０１０３】
・第２の実施形態においては、３回目までの信号レベルの測定にて、Ｌｏｗレベルが測定されたとき、以降のサンプリングは行わないものの、両アンテナ２１，２２間で受信可能状態とされるアンテナの切り替えは継続されていた。しかし、例えば、上記Ｌｏｗレベルが測定された時点で、両アンテナ２１，２２の切り替えを終了して、受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルで信号を受信できるアンテナのみを受信可能状態としてもよい。この場合、それ以降のアンテナ２１，２２の切り替えに係る制御及びそれに関する電力が不要となる。
【０１０４】
・第２の実施形態においては、３回目までの信号レベルの測定にて、以降のサンプリングを継続するか否かの判断が行われていた。しかし、この信号レベルの測定回数は３回でなくてもよい。測定回数を増やすことで、アンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受けたか否かの判断がより確実に行える。また、測定回数を減らすことで、より迅速にアンテナ２１，２２が受信限界値Ｌｉｍ以上の受信レベルの信号を受けたか否かの判断が可能となる。
【０１０５】
・第２の実施形態においては、各一定値領域Ｔ１及び各不定値領域Ｔ２につき、１回だけ信号レベルの測定が行われていたが、各一定値領域Ｔ１及び各不定値領域Ｔ２につき複数回に亘って信号レベルの測定が行われてもよい。
【０１０６】
・上記第１〜第９の実施形態においては、変調方式としてＦＳＫが採用されていた。しかし、変調方式として位相偏移検波方式（ＰＳＫ； Phase shift keying）を採用してもよい。ＰＳＫは、無線信号の位相の変化に「１」（Ｈｉレベル）又は「０」（Ｌｏｗレベル）の情報が割り当てられる。ＰＳＫにおいても、ＦＳＫと同様に、信号を受信するアンテナ２１，２２が切り替えられることで、信号レベルが変動したとしても位相に変化はないため検波可能な受信限界値Ｌｉｍ以上の信号の検波に影響をもたらさない。
【０１０７】
・上記第１〜第９の実施形態においては、受信装置１２は車載されるＴＰＭＳに適用されていたが、ＴＰＭＳに限らず、その他移動体通信に適用してもよい。
・第３の実施形態においては、第１のアンテナ７１及び合成器７０間にのみスイッチ７３が設けられていた。しかし、第２のアンテナ７２及び合成器７０間に新たなスイッチを設けてもよい。新たなスイッチも、スイッチ７３と同様に、擬似負荷及び第２のアンテナ７２間で接続状態が切り替わる。
【０１０８】
・第３の実施形態におけるアンテナの数は２つに限らず３つ以上であってもよい。
・第４の実施形態において、図８の鎖線で示すように、第２のアンテナ７２及び合成器７０間にＬＮＡ７６を設けてもよい。この場合、ＮＦの増大をいっそう抑制することができる。
【０１０９】
・第５の実施形態においては、スイッチ７７の切り替えを通じて金属体７９を共振させるか否かを切り替えていた。しかし、スイッチ７７の切り替えを通じてアンテナ７８の指向性を変化させることができれば共振させるか否かを切り替えなくてもよい。具体的には、スイッチ７７の切り替えを通じて金属体７９の全長が変化すれば、金属体７９に誘起される電流分布が変化する。従って、金属体７９からの電磁波、ひいてはアンテナ７８の指向性が変化する。
【０１１０】
・また、スイッチ７７の切り替えを通じて金属体７９を反射素子及び導波素子間で切り替えて指向性を変化させてもよい。
・第５の実施形態においては、金属体７９はスイッチ７７を介して直接グランドに接続されていた。しかし、スイッチ７７及びグランド間にコイル若しくはコンデンサ又はその両方を設けてもよい。本構成によれば、金属体７９の実際の長さを変えることなく、その電気的な長さを調整することができる。金属体７９の電気的な長さを調整することで、金属体７９から放射される電磁波を変化させることができる。また、コンデンサ及びコイルは可変コンデンサ及び可変コイルであってもよい。
【０１１１】
・第５の実施形態における金属体７９は複数設けられていてもよい。例えば、図１５においては、アンテナ７８を中心としてその周囲に金属体７９が計４つ設けられる。各金属体７９におけるスイッチ７７は、同時にオンオフ状態の切り替えが行われてもよい。さらに、別個にオンオフ状態の切り替えが行われてもよいし、金属体７９において複数の組み合わせを構成してその組み合わせ毎にスイッチ７７を切り替えてもよい。これにより、アンテナ７８の指向性の種類を増やすことができる。
【０１１２】
・第６の実施形態においては、アンテナ８２はコンデンサ８３を備えるとともに、グランドに接続されていた。しかし、スイッチ８４の切り替えを通じて、アンテナ８２の物理的又は電気的な長さ等を変化させることができれば上記構成に限定されない。例えば、コンデンサ８３に代えて金属体やコイルを設けてもよいし、コンデンサ８３を省略してもよい。さらに、コンデンサ８３に加えてコイルを直列に接続してもよい。また、コンデンサ及びコイルは可変コンデンサ及び可変コイルであってもよい。また、アンテナ８２の一端はグランドに接続されなくてもよい。
【０１１３】
・第６の実施形態における図１０に示したアンテナ８２の形状はこれに限定されない。例えば、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、アンテナ８２の受信装置１２と反対側の端部が２つに分岐していて、その一方がグランドに接続されて、その他方が開放されていてもよい。本構成においてもアンテナ８２の一方及びグランド間にスイッチ８４及びコンデンサ８３が設けられる。そして、スイッチ８４のオン、オフ状態の切り替えを通じて、アンテナ８２の指向性が変化する。
【０１１４】
・第８の実施形態においてスイッチ８９及びアンテナ８８の一端間にコイルやコンデンサを設けて、アンテナ８８の電気的な長さを調整してもよい。
・第９の実施形態における整合回路９１は図７〜図１６に示した構成においても適用可能である。
【０１１５】
・上記第１〜第９の実施形態においては、受信装置１２は、一対のアンテナ２１，２２からなるアンテナ装置２３を備えていた。しかし、アンテナ装置２３の構成は複数のアンテナに限定されず、指向性の切り替えを可能とした単一のアンテナであってもよい。図１４に、具体的に指向性の切り替えが可能なアンテナを備える可変指向性アンテナ装置６５を示す。同図１４に示すように、可変指向性アンテナ装置６５は、装荷量の異なる２つのコンデンサ６０，６１を、スイッチ素子６３を介してアンテナ６２に接続されてなる。同スイッチ素子６３を両コンデンサ６０，６１間で切り替えることで、アンテナ６２の指向性が変わる。すなわち、アンテナ６２は単一でありながらスイッチ素子６３を両コンデンサ６０，６１間で切り替えることで、指向性の異なる一対のアンテナ間で切り替えられることになる。このように、アンテナ６２の指向性を高速で切り替えることで、上記実施形態のように、受信可能状態とされるアンテナを高速で切り替えた場合と同様に作用する。
【０１１６】
・上記第１〜第９の実施形態においては、受信装置１２は、アンテナ又は指向性毎の送信信号の電波の強さを判断していなかったが、その電波の強さを判断して、その判断結果に基づき、より強い電波を受けたアンテナ又は指向性のみを通じて受信を行ってもよい。具体的には、送信信号における最初の数〜数十ビット分に相当する一定時間は、上記各実施形態と同様にアンテナ又は指向性を高速で切り替える。このとき、車両制御装置１３は、各アンテナ又は各指向性を通じて受信した電波の強さを判断する。そして、車両制御装置１３は、上記一定時間経過時に、より強い電波を受けたアンテナ又は指向性を選択し、そのアンテナ又は指向性のみを通じて、上記一定時間経過後の送信信号を受信する。本構成は、例えばワイヤレスキーシステムのように、電子キーから複数フレームが一度に送信される構成において好適である。このように、複数フレームが送られる場合には、所定のフレームにて上記のようにアンテナ又は指向性を高速で切り替えつつ、より強い電波を受けたアンテナ又は指向性を選択し、その選択された受信環境が最適なアンテナ又は指向性にて、次のフレームを受信することができる。
【０１１７】
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。
（イ）請求項４、５、１１又は１２に記載の受信装置において、受信可能状態とされるアンテナが切り替えられる毎に、又は前記可変指向性アンテナの指向性が切り替えられる毎に、複数回に亘って信号レベルを測定する受信装置。
【０１１８】
同構成によれば、受信可能状態とされるアンテナ又は可変指向性アンテナの指向性が切り替えられる毎に複数回に亘って検波信号の信号レベルが測定される。このように、信号レベルの測定回数を増やすことで、より確実に信号レベルが一定であるか否かの判断がされる。
【０１１９】
（ロ）請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、前記可変指向性アンテナ装置は、前記送信信号の受信時において自身に誘起される電流の分布を変化させる切替装置を備えた受信装置。
【０１２０】
同構成によれば、切替装置の切り替えを通じて送信信号の受信時において誘起される電流の分布が変化する。これは、アンテナとしての性質、具体的には指向性が変化したことを意味する。これにより、アンテナを複数設けることなく、指向性の切り替えが可能となる。よって、受信装置がより簡易に構成される。
【０１２１】
また、複数のアンテナ間で切替装置を切り替えた場合と異なって、切替装置の切り替えに伴う送信信号を受信不能な期間が存在しない。よって、受信装置の受信性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…車載装置、１２…受信装置、１３…車両制御装置、１４…制御対象、２１…第１アンテナ、２２…第２アンテナ、３０…センサユニット、３３…比較部、４０…検波部、４２…混合器、４３…局部発振器、４４…検波器、４５…ローパスフィルタ、５１…バンドパスフィルタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信対象から送信される単一の送信信号を、複数の異なる受信レベルにて交互に受信可能としたアンテナ装置を備え、同アンテナ装置を介して受信した前記送信信号を検波して検波信号を生成する受信装置において、
前記検波信号の信号レベルは、正常に受信できる前記送信信号の受信レベルの値である受信限界値以上の受信レベルの信号を受信したときに前記送信信号に応じた一定値になるとともに、前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したときに不定値になり、
前記検波信号において、前記不定値となる領域が存在する場合には、これを除去して、同不定値の領域をその前後部分の前記一定値と同等の信号レベルとする受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置において、
前記アンテナ装置は複数の指向性間で指向性が切り替え可能に構成される可変指向性アンテナ装置である受信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、単位ビットを受信するのに要する時間より高速で指向性を切り替え、
前記検波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、
前記可変指向性アンテナ装置における何れかの指向性にて受信限界値以上の受信レベルの信号を受信し、同指向性の他の指向性にて前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したとき、前記ローパスフィルタは前記検波信号における前記他の指向性にて受信された受信限界未満の受信レベルの信号が検波された領域である前記不定値の領域の高周波成分を除去する受信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、単位ビットを受信するのに要する時間より高速で指向性を切り替えるとともに、その切り替え毎に前記検波信号の信号レベルを測定し、
前記指向性毎に測定された前記検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、その指向性にて受信される前記検波信号を採用し、
一定でない旨判断される場合、その指向性にて受信される検波信号を無効とすることで、前記不定値の領域を除去する受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受信装置において、
前記指向性の切り替え毎に測定された前記検波信号の前記信号レベルが一定でない旨判断された場合、その指向性における信号レベルの測定を終了する受信装置。
【請求項６】
請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、
前記送信信号を受信する給電素子と、
前記給電素子に設けられるとともに、前記給電素子の電気的な長さを変化させる切替装置と、を備えた受信装置。
【請求項７】
請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、複数のアンテナと、それらアンテナの指向性を合成する合成器と、
前記複数のアンテナのうち少なくとも何れか一つと、前記合成器との間に設けられるスイッチと、を備え、
前記スイッチは、前記少なくとも何れか一つのアンテナを前記送信信号が受信可能な状態及び受信不能な状態間で切り替える受信装置。
【請求項８】
請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、
前記送信信号を受信する給電素子と、
前記給電素子の指向性を自身と反対側に強くする反射素子又は前記給電素子の指向性を自身側に導く導波素子としての機能を有する無給電素子と、
前記無給電素子の電気的な長さを変化させる切替装置と、を備えた受信装置。
【請求項９】
請求項１に記載の受信装置において、
前記アンテナ装置は、位置的に離間した複数のアンテナを備えるとともに前記各アンテナの何れかの一が選択的に受信可能状態に切り替え可能に構成される受信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の受信装置において、
前記複数のアンテナは一対のアンテナにて構成されるとともに、
前記検波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、
前記一対の前記アンテナのうち何れか一方が受信限界値以上の受信レベルの信号を受信し、他方が前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したとき、前記ローパスフィルタは前記検波信号における前記他方のアンテナが受信した信号が検波された受信限界未満の受信レベルの領域である前記不定値の領域の高周波成分を除去する受信装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の受信装置において、
受信可能状態とされる前記アンテナが単位ビットを受信するのに要する時間より高速に切り替えられる毎に前記検波信号の信号レベルを測定し、
前記アンテナ毎に測定された前記検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、そのアンテナにて受信される前記検波信号を採用し、一定でない旨判断される場合、そのアンテナにて受信される検波信号を無効とすることで、前記不定値の領域を除去する受信装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の受信装置において、
前記アンテナ毎に測定された前記検波信号の前記信号レベルが一定でない旨判断された場合、そのアンテナにおける信号レベルの測定を終了する受信装置。
【請求項１３】
請求項３又は１０に記載の受信装置において、
前記ローパスフィルタは、前記アンテナ装置を介して受信した前記送信信号を検波して検波信号を生成し、その生成した信号を同ローパスフィルタに出力する検波部と、同ローパスフィルタを通過した信号の信号レベルとしきい値との比較を通じて同信号を２値化する比較部との間に設けられる受信装置。
【請求項１】
通信対象から送信される単一の送信信号を、複数の異なる受信レベルにて交互に受信可能としたアンテナ装置を備え、同アンテナ装置を介して受信した前記送信信号を検波して検波信号を生成する受信装置において、
前記検波信号の信号レベルは、正常に受信できる前記送信信号の受信レベルの値である受信限界値以上の受信レベルの信号を受信したときに前記送信信号に応じた一定値になるとともに、前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したときに不定値になり、
前記検波信号において、前記不定値となる領域が存在する場合には、これを除去して、同不定値の領域をその前後部分の前記一定値と同等の信号レベルとする受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置において、
前記アンテナ装置は複数の指向性間で指向性が切り替え可能に構成される可変指向性アンテナ装置である受信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、単位ビットを受信するのに要する時間より高速で指向性を切り替え、
前記検波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、
前記可変指向性アンテナ装置における何れかの指向性にて受信限界値以上の受信レベルの信号を受信し、同指向性の他の指向性にて前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したとき、前記ローパスフィルタは前記検波信号における前記他の指向性にて受信された受信限界未満の受信レベルの信号が検波された領域である前記不定値の領域の高周波成分を除去する受信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、単位ビットを受信するのに要する時間より高速で指向性を切り替えるとともに、その切り替え毎に前記検波信号の信号レベルを測定し、
前記指向性毎に測定された前記検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、その指向性にて受信される前記検波信号を採用し、
一定でない旨判断される場合、その指向性にて受信される検波信号を無効とすることで、前記不定値の領域を除去する受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受信装置において、
前記指向性の切り替え毎に測定された前記検波信号の前記信号レベルが一定でない旨判断された場合、その指向性における信号レベルの測定を終了する受信装置。
【請求項６】
請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、
前記送信信号を受信する給電素子と、
前記給電素子に設けられるとともに、前記給電素子の電気的な長さを変化させる切替装置と、を備えた受信装置。
【請求項７】
請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、複数のアンテナと、それらアンテナの指向性を合成する合成器と、
前記複数のアンテナのうち少なくとも何れか一つと、前記合成器との間に設けられるスイッチと、を備え、
前記スイッチは、前記少なくとも何れか一つのアンテナを前記送信信号が受信可能な状態及び受信不能な状態間で切り替える受信装置。
【請求項８】
請求項２〜４の何れか一項に記載の受信装置において、
前記可変指向性アンテナ装置は、
前記送信信号を受信する給電素子と、
前記給電素子の指向性を自身と反対側に強くする反射素子又は前記給電素子の指向性を自身側に導く導波素子としての機能を有する無給電素子と、
前記無給電素子の電気的な長さを変化させる切替装置と、を備えた受信装置。
【請求項９】
請求項１に記載の受信装置において、
前記アンテナ装置は、位置的に離間した複数のアンテナを備えるとともに前記各アンテナの何れかの一が選択的に受信可能状態に切り替え可能に構成される受信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の受信装置において、
前記複数のアンテナは一対のアンテナにて構成されるとともに、
前記検波信号の高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、
前記一対の前記アンテナのうち何れか一方が受信限界値以上の受信レベルの信号を受信し、他方が前記受信限界値未満の受信レベルの信号を受信したとき、前記ローパスフィルタは前記検波信号における前記他方のアンテナが受信した信号が検波された受信限界未満の受信レベルの領域である前記不定値の領域の高周波成分を除去する受信装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の受信装置において、
受信可能状態とされる前記アンテナが単位ビットを受信するのに要する時間より高速に切り替えられる毎に前記検波信号の信号レベルを測定し、
前記アンテナ毎に測定された前記検波信号の信号レベルが一定である旨判断された場合、そのアンテナにて受信される前記検波信号を採用し、一定でない旨判断される場合、そのアンテナにて受信される検波信号を無効とすることで、前記不定値の領域を除去する受信装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の受信装置において、
前記アンテナ毎に測定された前記検波信号の前記信号レベルが一定でない旨判断された場合、そのアンテナにおける信号レベルの測定を終了する受信装置。
【請求項１３】
請求項３又は１０に記載の受信装置において、
前記ローパスフィルタは、前記アンテナ装置を介して受信した前記送信信号を検波して検波信号を生成し、その生成した信号を同ローパスフィルタに出力する検波部と、同ローパスフィルタを通過した信号の信号レベルとしきい値との比較を通じて同信号を２値化する比較部との間に設けられる受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１５１７８９（Ｐ２０１１−１５１７８９Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７２６０５（Ｐ２０１０−２７２６０５）
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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