電波受信装置
【課題】車両の電源オン時に用いるアンテナと電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設置される場合においても電源オフ時における動作を正常に行う。
【解決手段】電波受信装置は、第１のアンテナと、第２のアンテナと、第１の受信回路と、第２の受信回路と、信号抑圧部とを備えている。第１の受信回路は、前記第１のアンテナに接続され、非線形素子を有する。第２の受信回路は、前記第２のアンテナに接続されるとともに、前記車両の電源オフ時に動作する回路に接続される。信号抑圧部は、前記車両の電源オフ時において、前記第１のアンテナから前記第１の受信回路へ伝搬する信号を抑圧する。
【解決手段】電波受信装置は、第１のアンテナと、第２のアンテナと、第１の受信回路と、第２の受信回路と、信号抑圧部とを備えている。第１の受信回路は、前記第１のアンテナに接続され、非線形素子を有する。第２の受信回路は、前記第２のアンテナに接続されるとともに、前記車両の電源オフ時に動作する回路に接続される。信号抑圧部は、前記車両の電源オフ時において、前記第１のアンテナから前記第１の受信回路へ伝搬する信号を抑圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波受信装置に関し、より特定的には、複数のアンテナを有する車両用の電波受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ガラスアンテナとして複数種類のアンテナを有する構成が記載されている。具体的には、特許文献１に記載のガラスアンテナは、ＦＭ、ＡＭ、およびＷＢ（ウェザーバンド）の３つのバンドのアンテナを有している。このような構成によって、ＦＭ、ＡＭ、およびＷＢの３バンドのラジオ放送を受信することができる。一方、特許文献２には、ラジオ用のアンテナと、自動車ロック用のアンテナとを１つのアンテナで共用することが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１６０７０７号公報
【特許文献２】特開平０８−１４４５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、車両の電源オン時に用いるアンテナと、電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設けられる場合が考えられる。典型的には、ＦＭやＡＭ等のラジオアンテナと、スマートキーのアンテナ（スマート用アンテナ）とがガラスアンテナとして設けられる場合である。この場合において、車両の電源オフ時にラジオ周波数の強電界がラジオアンテナに入力されると、ラジオアンテナに接続される回路において歪みが発生する。この歪みによって生じたノイズ信号がラジオアンテナに入力されてラジオアンテナから妨害波が発生するので、当該妨害波がスマート用アンテナで受信されることによって、本来受信すべき電波が正常に受信されず、スマートキーの制御が正常に行えなくなる可能性がある。また、ラジオアンテナに接続される回路によって発生した歪みが、スマート用アンテナに接続される回路に影響を及ぼすことによっても、スマートキーの制御が正常に行えなくなる可能性がある。以上のように、車両の電源オン時に用いるアンテナと、電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設置される場合には、車両の電源オフ時において正常な動作が行えない可能性がある。
【０００４】
なお、上記特許文献２に示すように、車両の電源オン時に用いるアンテナと、電源オフ時に用いるアンテナとを１つのアンテナで共用することも考えられる。しかし、異なる周波数帯域の複数のアンテナを共用する場合には、アンテナをそれぞれの周波数帯域に最適な構成とすることはできず、少なくともいずれかの周波数帯域においてアンテナの性能が低下してしまう。
【０００５】
それ故、本発明の目的は、車両の電源オン時に用いるアンテナと電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設置される場合においても電源オフ時における動作を正常に行うことが可能な車両用電波受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、車両に搭載される電波受信装置である。電波受信装置は、第１のアンテナと、第２のアンテナと、第１の受信回路と、第２の受信回路と、信号抑圧部とを備えている。第１の受信回路は、前記第１のアンテナに接続され、非線形素子を有する。第２の受信回路は、前記第２のアンテナに接続されるとともに、前記車両の電源オフ時に動作する回路に接続される。信号抑圧部は、前記車両の電源オフ時において、前記第１のアンテナから前記
第１の受信回路へ伝搬する信号を抑圧する。
【０００７】
第２の発明においては、前記信号抑圧部は、前記車両の電源オン時において前記第１のアンテナと前記第１の受信回路との間を接続し、前記車両の電源オフ時において前記第１のアンテナと前記第１の受信回路との間を遮断するスイッチにより構成されてもよい。
【０００８】
第３の発明においては、電波受信装置は、電源回路をさらに備えていてもよい。電源回路は、前記車両の電源がオンになったことに応じて、前記第１の受信回路に対して給電を行うとともに前記スイッチを接続状態に制御し、前記車両の電源がオフになったことに応じて、前記第１の受信回路に対する給電を停止するとともに前記スイッチを切断状態に制御する。
【０００９】
第４の発明においては、前記第１のアンテナおよび第２のアンテナは、車両のガラスに設けられるガラスアンテナであってもよい。
【００１０】
第５の発明においては、前記第１のアンテナは、ラジオアンテナであり、前記第２のアンテナは、車両のロックの制御に用いられる電波を受信するためのアンテナであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、車両の電源オフ時においては、第１のアンテナから第１の受信回路へ伝搬される信号は信号抑圧部によって抑圧される。そのため、仮に第１のアンテナで電波が受信されたとしても、第１の受信回路において発生する高調波が抑圧され、高調波が第２のアンテナおよび第２の受信回路に与える影響を小さくすることができる。したがって、第１の発明によれば、車両の電源オン時に用いるアンテナと電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設置される場合においても、電源オフ時における動作を正常に行うことが可能となる。
【００１２】
第２の発明によれば、車両の電源オフ時においては、第１のアンテナと第１の受信回路との間はスイッチによって切断される。したがって、仮に第１のアンテナで電波が受信されたとしても、第１の受信回路において高調波が発生しないので、第２のアンテナおよび第２の受信回路に影響を与えことがない。すなわち、第２の発明によれば、電源オフ時における正常な動作をより確実に行うことが可能となる。
【００１３】
第３の発明によれば、上記スイッチを電源回路によって容易に制御することができる。
【００１４】
第４の発明によれば、各アンテナをガラスアンテナとすることによって、帯域や利得の点でアンテナ性能を向上することができる。
【００１５】
第５の発明によれば、ラジオ用のアンテナと、車両のロックの制御に用いられる電波（例えば、スマートキーの電波）を受信するためのアンテナとを備える電波受信装置に本発明を適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る電波受信装置について説明する。図１は、本実施形態に係る電波受信装置の構成を示す図である。図１において、電波受信装置は、４つのアンテナ１〜４、第１〜第３スイッチ６ａ〜６ｃ、第１〜第３ラジオ受信回路７ａ〜７ｃ、スマート受信回路８、電源回路９、スマート受信機１０、ラジオＥＣＵ（電子制御ユニット）１１を備えている。電波受信装置は、４つのアンテナ１〜４を用いて、車両の電源オン時にＡＭおよびＦＭラジオの電波を受信するとともに、車両
の電源オフ時にスマートキーの電波を受信するものである。
【００１７】
上記４つのアンテナ１〜４は、具体的には、ＦＭメインアンテナ１、ＡＭアンテナ２、ＦＭサブアンテナ３、およびスマート用アンテナ４からなる。ＦＭメインアンテナ１およびＦＭサブアンテナ３は、ＦＭラジオの電波を受信するためのアンテナである。ＡＭアンテナ２は、ＡＭラジオの電波を受信するためのアンテナである。スマート用アンテナ４は、車両のロックを制御するシステムの一例であるスマートキーシステムにおいて用いられるスマートキーの電波を受信するためのアンテナである。本実施形態では、これら４つのアンテナ１〜４は、ガラスアンテナとして車両のリヤガラス１５に設置される。リヤガラス１５には、各アンテナ１〜４と後述するモジュール１６との導通用の接点５ａ〜５ｄが設けられる。
【００１８】
また、本実施形態では、第１〜第３スイッチ６ａ〜６ｃ、第１〜第３ラジオ受信回路７ａ〜７ｃ、スマート受信回路８、および電源回路９は、１つのモジュール１６として構成される。モジュール１６は、例えばリヤガラス１５付近に設置される。これらの各構成要素をモジュール１６に集約することによって、各構成要素の車両への搭載が容易になる。
【００１９】
ＦＭメインアンテナ１は、接点５ａを介して第１スイッチ６ａの一方端に接続される。第１スイッチ６ａの他方端は、第１ラジオ受信回路７ａの入力端に接続される。第１スイッチ６ａは、ＦＭメインアンテナ１と第１ラジオ受信回路７ａとの間を接続／切断する（図１では接続状態を示す）ものである。第１ラジオ受信回路７ａは、ＦＭラジオの信号を入力し、入力した信号を増幅等して出力する回路である。第１ラジオ受信回路７ａには、インピーダンス整合のためのマッチング回路、および、非線形素子（例えばダイオードやトランジスタ等）を有するアンプ回路が含まれる。第１ラジオ受信回路７ａの出力端はラジオＥＣＵ１１に接続される。ラジオＥＣＵ１１は、ラジオ電波の信号を入力し、音声を出力するための適宜の処理を実行するものである。
【００２０】
ＡＭアンテナ２は、接点５ｂを介して第２スイッチ６ｂの一方端に接続される。第２スイッチ６ｂの他方端は、第２ラジオ受信回路７ｂの入力端に接続される。第２スイッチ６ｂは、ＡＭアンテナ２と第２ラジオ受信回路７ｂとの間を接続／切断する（図１では接続状態を示す）ものである。第２ラジオ受信回路７ｂは、ＡＭラジオの信号を入力し、入力した信号を増幅等して出力する回路である。第２ラジオ受信回路７ｂには、第１ラジオ受信回路７ａと同様、インピーダンス整合のためのマッチング回路、および、非線形素子を有するアンプ回路が含まれる。第２ラジオ受信回路７ｂの出力端は、ラジオＥＣＵ１１に接続される。
【００２１】
ＦＭサブアンテナ３は、接点５ｃを介して第３スイッチ６ｃの一方端に接続される。第３スイッチ６ｃの他方端は、第３ラジオ受信回路７ｃの入力端に接続される。第３スイッチ６ｃは、ＦＭサブアンテナ３と第３ラジオ受信回路７ｃとの間を接続／切断する（図１では接続状態を示す）ものである。第３ラジオ受信回路７ｃは、ＦＭラジオの信号を入力し、入力した信号を増幅等して出力する回路である。第３ラジオ受信回路７ｃには、第１ラジオ受信回路７ａと同様、インピーダンス整合のためのマッチング回路、および、非線形素子を有するアンプ回路が含まれる。第３ラジオ受信回路７ｃの出力端は、ラジオＥＣＵ１１に接続される。
【００２２】
以上のように、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃは非線形素子を有する構成であり、本実施形態では、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃが、特許請求の範囲に記載の第１の受信回路に相当する。また、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃに接続されるラジオ用の各アンテナ１〜３（以下、ラジオ用アンテナ１〜３と記載する）が、特許請求の範囲に記載の第１のアンテナに相当する。
【００２３】
また、上記第１〜第３のスイッチ６ａ〜６ｃは、車両の電源オフ時において、ラジオ用アンテナ１〜３と各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃとの間を切断する、すなわち、ラジオ用アンテナ１〜３から各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃへ伝搬される信号を抑圧する。つまり、本実施形態においては、上記第１〜第３のスイッチ６ａ〜６ｃが、特許請求の範囲に記載の信号抑圧部に相当する。
【００２４】
スマート用アンテナ４は、接点５ｄを介してスマート受信回路８の入力端に接続される。スマート受信回路８は、具体的にはインピーダンス整合のためのマッチング回路である。スマート受信回路８の出力端はスマート受信機１０に接続される。スマート受信機１０は、スマートキーから受信される信号に対して所定の処理（復号等）を実行するものである。スマート受信機１０は、車両の電源オフ時に動作する。すなわち、本実施形態では、スマート受信機１０に接続される受信回路であるスマート受信回路８が、特許請求の範囲に記載の第２の受信回路に相当する。なお、車両は、車両のロック、電源、およびエンジン始動等を制御する制御部を備え、当該制御部は、スマート受信機１０によって処理された信号に基づいてこれらの制御を行う。
【００２５】
また、電源回路９は、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃおよび各スイッチ６ａ〜６ｃに接続されている。電源回路９は、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃに対して給電を行うとともに、各スイッチ６ａ〜６ｃの接続／切断を制御する。また、電源回路９には、車両電源スイッチ１４の一方端が接続されている。車両電源スイッチ１４の他方端は、車両の電源１３に接続されている。車両電源スイッチ１４は、電源１３と電源回路９との間を接続／切断する（図１では接続状態を示す）ものである。
【００２６】
次に、図２および図３を用いて、上記のように構成される電波受信装置の動作を説明する。図２は、電波受信装置の動作の流れを示すフローチャートである。図２に示すように、電波受信装置は、車両の電源オン時の動作（ステップＳ１〜Ｓ３）と、電源オフ時の動作（ステップＳ４〜Ｓ６）とを繰り返し行う。
【００２７】
まず、車両電源オン時の動作を説明する。なお、図１は、車両電源オン時における電波受信装置の各スイッチの状態を示している。車両の電源がオンになる（ステップＳ１）、すなわち、車両電源スイッチ１４が接続状態となると、電源回路９に電源から電力が供給される。これに応じて、電源回路９は、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃに対して給電を行うとともに、各スイッチ６ａ〜６ｃを接続状態に制御する（ステップＳ２。図１参照）。これによって、ラジオＥＣＵ１１は、各ラジオ用アンテナ１〜３によって受信されたラジオ電波を受信することができるので、ラジオ電波の受信を開始する（ステップＳ３）。すなわち、ラジオ用アンテナ１〜３によってラジオ電波が受信されると、受信された各信号はラジオ受信回路７ａ〜７ｃによってそれぞれ増幅されてラジオＥＣＵ１１に入力される。ラジオＥＣＵ１１は、入力された信号を適宜処理してスピーカ等から音声を出力する。
【００２８】
次に、車両電源オフ時の動作を説明する。図３は、車両電源オフ時における電波受信装置の各スイッチの状態を示す図である。車両の電源がオンからオフになる、すなわち、車両電源スイッチ１４が切断状態となる（ステップＳ４）と、電源回路９に対する電力供給は停止する。したがって、電源回路９は、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃに対する給電を停止するとともに、各スイッチ６ａ〜６ｃを切断状態に制御する（ステップＳ５。図３参照）。さらに、スマート受信機１０は、スマートキーの電波の受信を開始する（ステップＳ６）。すなわち、スマート用アンテナ４によってスマートキーの電波が受信されると、受信された信号はスマート受信回路８を介してスマート受信機１０に入力される。スマート受信機１０は、入力された信号に対して復調等の適宜の処理を実行し、車両のドアの開閉やエンジン始動の制御を行う。この後、車両の電源が再びオンになると、再度ステップＳ
１以降の処理が繰り返される。
【００２９】
ここで、車両の電源オフ時において、ラジオ電波がラジオ用アンテナ１〜３によって受信された場合を考える。この場合において、もしＦＭメインアンテナ１と第１ラジオ受信回路７ａとが接続されていると、ＦＭメインアンテナ１で受信された信号は第１ラジオ受信回路７ａに入力される結果、第１ラジオ受信回路７ａ内の非線形素子において歪み（高調波）が発生する。発生した高調波の信号は、ＦＭメインアンテナ１に逆流してＦＭメインアンテナ１から出力される。ＦＭメインアンテナ１から出力された高調波の電波は、スマート用アンテナ４で受信され、スマート受信回路８を介してスマート受信機１０で受信される。このように、スマート受信機１０では上記高調波が妨害波として受信されるために、スマート受信機１０は正常な動作を行うことができなくなる。また、第１ラジオ受信回路７ａで発生した高調波の電波が、スマート用アンテナ４からスマート受信機１０までの経路に伝搬することによっても、スマート受信機１０で妨害波が受信される原因となる。
【００３０】
なお、ＡＭアンテナ２およびＦＭサブアンテナ３でラジオ電波が受信された場合でも、上記ＦＭメインアンテナ１の場合と同様、スマート受信機１０では上記高調波が妨害波として受信されるという問題が生じる。また、例えば放送塔の直下の位置等、強電界地区に車両が存在する場合には、ラジオ用アンテナ１〜３で受信される電波のレベルが大きくなるので、発生する高調波のレベルも大きくなり、上記の問題が顕著になる。
【００３１】
また、特に、スマート用アンテナ４の周波数帯域が、ＦＭメインアンテナ１で受信された信号の周波数の定数倍となっている場合には、スマートシステム（スマート用アンテナ４、スマート受信回路８、およびスマート受信機１０を含む）は高調波の影響を大きく受けることになる。上記の例で言えば、ＦＭラジオの周波数は７６〜９０［ＭＨｚ］（北米では１１０［ＭＨｚ］程度）であるのに対して、スマートキーの電波の周波数は３１２〜３１４［ＭＨｚ］であり、ＦＭラジオの周波数の約３倍である。元の信号（受信された信号）の整数倍の周波数を有する各高調波のうち、特に奇数倍、より特定的には３倍の高調波の成分が相対的に大きいので、本実施形態のように、スマート用アンテナの周波数が他のアンテナの周波数に対して約３倍の関係にある場合には、特に高調波の影響が大きくなり、上記の問題が顕著になる。
【００３２】
そこで、上記問題を解決すべく、本実施形態では、車両の電源オフ時には、各ラジオ用アンテナ１〜３とそれぞれに対応する各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃとの接続を切断している（図３参照）。これによって、ラジオ用アンテナ１〜３で電波が受信されたとしても受信された信号は受信回路に入力されないので、高調波は発生しない。したがって、本実施形態によれば、ラジオ受信回路７ａ〜７ｃで発生する高調波が原因でスマート受信機１０が正常な動作を行うことができなくなることを防止することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、車両電源オフ時において、各ラジオ用アンテナ１〜３と、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃとの間を切断状態にすることとしたが、当該各アンテナ１〜３から各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃへ伝搬する信号を抑圧することができればよい。例えば、他の実施形態においては、車両電源オフ時において、各アンテナ１〜３から各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃへ伝搬する信号をアッテネータを用いて減衰させるようにしてもよい。具体的には、ＦＭメインアンテナ１と第１ラジオ受信回路７ａとの間が、車両電源オフ時には減衰経路で接続され、車両電源オン時には非減衰経路で接続されるように、例えばスイッチを用いて切り替える構成とする。ここで、上記減衰経路とはアッテネータを含む経路であり、非減衰経路とは（理想的には）信号の減衰のない経路である。また、ＡＭアンテナ２と第２ラジオ受信回路７ｂとの間、および、ＦＭサブアンテナ３と第３ラジオ受信回路７ｃとの間についても、上記の構成と同様の構成とする。以上の構成によれば、車両
電源オフ時にラジオ用アンテナ１〜３で電波が受信されても、受信された信号は減衰されてラジオ受信回路７ａ〜７ｃに入力されるので、発生する高調波のレベルは小さくなる。さらに、高調波がアンテナ１〜３に逆流する場合にも信号が減衰されるので、高調波の影響はさらに小さくなる。したがって、ラジオ用アンテナ１〜３から各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃへ伝搬する信号を減衰することによって、一定の効果を得ることができる。
【００３４】
また、上記実施形態では、電波受信装置が３つのラジオ用アンテナ１〜３とスマート用アンテナ４とを備える場合を例として説明したが、電波受信装置が備えるアンテナの数はこれに限られない。電波受信装置は、電源オン時に用いるアンテナ（上記実施形態では、ラジオ用アンテナ１〜３）と電源オフ時に用いるアンテナ（上記実施形態では、スマート用アンテナ４）とをそれぞれ少なくとも１つずつ含んでいればよい。例えば、電波受信装置は、電源オフ時に用いるアンテナとして、ＴＰＭＳ（タイヤプレッシャーモニタシステム）のアンテナを備えていてもよい。ＴＰＭＳでは一般的には約３００［ＭＨｚ］の周波数帯域の電波が用いられるので、当該周波数帯域はＦＭラジオの周波数帯域の約３倍の関係にある。したがって、ＦＭアンテナとＴＰＭＳのアンテナとを備える電波受信装置においては、上記高調波の影響が大きくなるので、上記実施形態と同様、本発明を適用することが有効である。
【００３５】
また、上記実施形態では、電波受信装置が備える各アンテナ１〜４がガラスアンテナである場合を例として説明したが、アンテナの設置位置はこれに限られない。各アンテナは車両のどの位置に設置されてもよいが、本発明は、各アンテナが近接して設けられる場合に有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、車両の電源オン時に用いるアンテナと電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設置される場合においても電源オフ時における動作を正常に行うこと等を目的として、例えば車両に搭載される電波受信装置として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態に係る電波受信装置の構成を示す図
【図２】電波受信装置の動作の流れを示すフローチャート
【図３】車両電源オフ時における電波受信装置の各スイッチの状態を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１ ＦＭメインアンテナ
２ ＡＭアンテナ
３ ＦＭサブアンテナ
４ スマート用アンテナ
６ａ〜６ｂ スイッチ
７ａ〜７ｃ 第１〜第３ラジオ受信回路
８ スマート受信回路
９ 電源回路
１０ スマート受信機
１１ ラジオＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波受信装置に関し、より特定的には、複数のアンテナを有する車両用の電波受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ガラスアンテナとして複数種類のアンテナを有する構成が記載されている。具体的には、特許文献１に記載のガラスアンテナは、ＦＭ、ＡＭ、およびＷＢ（ウェザーバンド）の３つのバンドのアンテナを有している。このような構成によって、ＦＭ、ＡＭ、およびＷＢの３バンドのラジオ放送を受信することができる。一方、特許文献２には、ラジオ用のアンテナと、自動車ロック用のアンテナとを１つのアンテナで共用することが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１６０７０７号公報
【特許文献２】特開平０８−１４４５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、車両の電源オン時に用いるアンテナと、電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設けられる場合が考えられる。典型的には、ＦＭやＡＭ等のラジオアンテナと、スマートキーのアンテナ（スマート用アンテナ）とがガラスアンテナとして設けられる場合である。この場合において、車両の電源オフ時にラジオ周波数の強電界がラジオアンテナに入力されると、ラジオアンテナに接続される回路において歪みが発生する。この歪みによって生じたノイズ信号がラジオアンテナに入力されてラジオアンテナから妨害波が発生するので、当該妨害波がスマート用アンテナで受信されることによって、本来受信すべき電波が正常に受信されず、スマートキーの制御が正常に行えなくなる可能性がある。また、ラジオアンテナに接続される回路によって発生した歪みが、スマート用アンテナに接続される回路に影響を及ぼすことによっても、スマートキーの制御が正常に行えなくなる可能性がある。以上のように、車両の電源オン時に用いるアンテナと、電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設置される場合には、車両の電源オフ時において正常な動作が行えない可能性がある。
【０００４】
なお、上記特許文献２に示すように、車両の電源オン時に用いるアンテナと、電源オフ時に用いるアンテナとを１つのアンテナで共用することも考えられる。しかし、異なる周波数帯域の複数のアンテナを共用する場合には、アンテナをそれぞれの周波数帯域に最適な構成とすることはできず、少なくともいずれかの周波数帯域においてアンテナの性能が低下してしまう。
【０００５】
それ故、本発明の目的は、車両の電源オン時に用いるアンテナと電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設置される場合においても電源オフ時における動作を正常に行うことが可能な車両用電波受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、車両に搭載される電波受信装置である。電波受信装置は、第１のアンテナと、第２のアンテナと、第１の受信回路と、第２の受信回路と、信号抑圧部とを備えている。第１の受信回路は、前記第１のアンテナに接続され、非線形素子を有する。第２の受信回路は、前記第２のアンテナに接続されるとともに、前記車両の電源オフ時に動作する回路に接続される。信号抑圧部は、前記車両の電源オフ時において、前記第１のアンテナから前記
第１の受信回路へ伝搬する信号を抑圧する。
【０００７】
第２の発明においては、前記信号抑圧部は、前記車両の電源オン時において前記第１のアンテナと前記第１の受信回路との間を接続し、前記車両の電源オフ時において前記第１のアンテナと前記第１の受信回路との間を遮断するスイッチにより構成されてもよい。
【０００８】
第３の発明においては、電波受信装置は、電源回路をさらに備えていてもよい。電源回路は、前記車両の電源がオンになったことに応じて、前記第１の受信回路に対して給電を行うとともに前記スイッチを接続状態に制御し、前記車両の電源がオフになったことに応じて、前記第１の受信回路に対する給電を停止するとともに前記スイッチを切断状態に制御する。
【０００９】
第４の発明においては、前記第１のアンテナおよび第２のアンテナは、車両のガラスに設けられるガラスアンテナであってもよい。
【００１０】
第５の発明においては、前記第１のアンテナは、ラジオアンテナであり、前記第２のアンテナは、車両のロックの制御に用いられる電波を受信するためのアンテナであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、車両の電源オフ時においては、第１のアンテナから第１の受信回路へ伝搬される信号は信号抑圧部によって抑圧される。そのため、仮に第１のアンテナで電波が受信されたとしても、第１の受信回路において発生する高調波が抑圧され、高調波が第２のアンテナおよび第２の受信回路に与える影響を小さくすることができる。したがって、第１の発明によれば、車両の電源オン時に用いるアンテナと電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設置される場合においても、電源オフ時における動作を正常に行うことが可能となる。
【００１２】
第２の発明によれば、車両の電源オフ時においては、第１のアンテナと第１の受信回路との間はスイッチによって切断される。したがって、仮に第１のアンテナで電波が受信されたとしても、第１の受信回路において高調波が発生しないので、第２のアンテナおよび第２の受信回路に影響を与えことがない。すなわち、第２の発明によれば、電源オフ時における正常な動作をより確実に行うことが可能となる。
【００１３】
第３の発明によれば、上記スイッチを電源回路によって容易に制御することができる。
【００１４】
第４の発明によれば、各アンテナをガラスアンテナとすることによって、帯域や利得の点でアンテナ性能を向上することができる。
【００１５】
第５の発明によれば、ラジオ用のアンテナと、車両のロックの制御に用いられる電波（例えば、スマートキーの電波）を受信するためのアンテナとを備える電波受信装置に本発明を適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る電波受信装置について説明する。図１は、本実施形態に係る電波受信装置の構成を示す図である。図１において、電波受信装置は、４つのアンテナ１〜４、第１〜第３スイッチ６ａ〜６ｃ、第１〜第３ラジオ受信回路７ａ〜７ｃ、スマート受信回路８、電源回路９、スマート受信機１０、ラジオＥＣＵ（電子制御ユニット）１１を備えている。電波受信装置は、４つのアンテナ１〜４を用いて、車両の電源オン時にＡＭおよびＦＭラジオの電波を受信するとともに、車両
の電源オフ時にスマートキーの電波を受信するものである。
【００１７】
上記４つのアンテナ１〜４は、具体的には、ＦＭメインアンテナ１、ＡＭアンテナ２、ＦＭサブアンテナ３、およびスマート用アンテナ４からなる。ＦＭメインアンテナ１およびＦＭサブアンテナ３は、ＦＭラジオの電波を受信するためのアンテナである。ＡＭアンテナ２は、ＡＭラジオの電波を受信するためのアンテナである。スマート用アンテナ４は、車両のロックを制御するシステムの一例であるスマートキーシステムにおいて用いられるスマートキーの電波を受信するためのアンテナである。本実施形態では、これら４つのアンテナ１〜４は、ガラスアンテナとして車両のリヤガラス１５に設置される。リヤガラス１５には、各アンテナ１〜４と後述するモジュール１６との導通用の接点５ａ〜５ｄが設けられる。
【００１８】
また、本実施形態では、第１〜第３スイッチ６ａ〜６ｃ、第１〜第３ラジオ受信回路７ａ〜７ｃ、スマート受信回路８、および電源回路９は、１つのモジュール１６として構成される。モジュール１６は、例えばリヤガラス１５付近に設置される。これらの各構成要素をモジュール１６に集約することによって、各構成要素の車両への搭載が容易になる。
【００１９】
ＦＭメインアンテナ１は、接点５ａを介して第１スイッチ６ａの一方端に接続される。第１スイッチ６ａの他方端は、第１ラジオ受信回路７ａの入力端に接続される。第１スイッチ６ａは、ＦＭメインアンテナ１と第１ラジオ受信回路７ａとの間を接続／切断する（図１では接続状態を示す）ものである。第１ラジオ受信回路７ａは、ＦＭラジオの信号を入力し、入力した信号を増幅等して出力する回路である。第１ラジオ受信回路７ａには、インピーダンス整合のためのマッチング回路、および、非線形素子（例えばダイオードやトランジスタ等）を有するアンプ回路が含まれる。第１ラジオ受信回路７ａの出力端はラジオＥＣＵ１１に接続される。ラジオＥＣＵ１１は、ラジオ電波の信号を入力し、音声を出力するための適宜の処理を実行するものである。
【００２０】
ＡＭアンテナ２は、接点５ｂを介して第２スイッチ６ｂの一方端に接続される。第２スイッチ６ｂの他方端は、第２ラジオ受信回路７ｂの入力端に接続される。第２スイッチ６ｂは、ＡＭアンテナ２と第２ラジオ受信回路７ｂとの間を接続／切断する（図１では接続状態を示す）ものである。第２ラジオ受信回路７ｂは、ＡＭラジオの信号を入力し、入力した信号を増幅等して出力する回路である。第２ラジオ受信回路７ｂには、第１ラジオ受信回路７ａと同様、インピーダンス整合のためのマッチング回路、および、非線形素子を有するアンプ回路が含まれる。第２ラジオ受信回路７ｂの出力端は、ラジオＥＣＵ１１に接続される。
【００２１】
ＦＭサブアンテナ３は、接点５ｃを介して第３スイッチ６ｃの一方端に接続される。第３スイッチ６ｃの他方端は、第３ラジオ受信回路７ｃの入力端に接続される。第３スイッチ６ｃは、ＦＭサブアンテナ３と第３ラジオ受信回路７ｃとの間を接続／切断する（図１では接続状態を示す）ものである。第３ラジオ受信回路７ｃは、ＦＭラジオの信号を入力し、入力した信号を増幅等して出力する回路である。第３ラジオ受信回路７ｃには、第１ラジオ受信回路７ａと同様、インピーダンス整合のためのマッチング回路、および、非線形素子を有するアンプ回路が含まれる。第３ラジオ受信回路７ｃの出力端は、ラジオＥＣＵ１１に接続される。
【００２２】
以上のように、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃは非線形素子を有する構成であり、本実施形態では、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃが、特許請求の範囲に記載の第１の受信回路に相当する。また、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃに接続されるラジオ用の各アンテナ１〜３（以下、ラジオ用アンテナ１〜３と記載する）が、特許請求の範囲に記載の第１のアンテナに相当する。
【００２３】
また、上記第１〜第３のスイッチ６ａ〜６ｃは、車両の電源オフ時において、ラジオ用アンテナ１〜３と各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃとの間を切断する、すなわち、ラジオ用アンテナ１〜３から各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃへ伝搬される信号を抑圧する。つまり、本実施形態においては、上記第１〜第３のスイッチ６ａ〜６ｃが、特許請求の範囲に記載の信号抑圧部に相当する。
【００２４】
スマート用アンテナ４は、接点５ｄを介してスマート受信回路８の入力端に接続される。スマート受信回路８は、具体的にはインピーダンス整合のためのマッチング回路である。スマート受信回路８の出力端はスマート受信機１０に接続される。スマート受信機１０は、スマートキーから受信される信号に対して所定の処理（復号等）を実行するものである。スマート受信機１０は、車両の電源オフ時に動作する。すなわち、本実施形態では、スマート受信機１０に接続される受信回路であるスマート受信回路８が、特許請求の範囲に記載の第２の受信回路に相当する。なお、車両は、車両のロック、電源、およびエンジン始動等を制御する制御部を備え、当該制御部は、スマート受信機１０によって処理された信号に基づいてこれらの制御を行う。
【００２５】
また、電源回路９は、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃおよび各スイッチ６ａ〜６ｃに接続されている。電源回路９は、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃに対して給電を行うとともに、各スイッチ６ａ〜６ｃの接続／切断を制御する。また、電源回路９には、車両電源スイッチ１４の一方端が接続されている。車両電源スイッチ１４の他方端は、車両の電源１３に接続されている。車両電源スイッチ１４は、電源１３と電源回路９との間を接続／切断する（図１では接続状態を示す）ものである。
【００２６】
次に、図２および図３を用いて、上記のように構成される電波受信装置の動作を説明する。図２は、電波受信装置の動作の流れを示すフローチャートである。図２に示すように、電波受信装置は、車両の電源オン時の動作（ステップＳ１〜Ｓ３）と、電源オフ時の動作（ステップＳ４〜Ｓ６）とを繰り返し行う。
【００２７】
まず、車両電源オン時の動作を説明する。なお、図１は、車両電源オン時における電波受信装置の各スイッチの状態を示している。車両の電源がオンになる（ステップＳ１）、すなわち、車両電源スイッチ１４が接続状態となると、電源回路９に電源から電力が供給される。これに応じて、電源回路９は、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃに対して給電を行うとともに、各スイッチ６ａ〜６ｃを接続状態に制御する（ステップＳ２。図１参照）。これによって、ラジオＥＣＵ１１は、各ラジオ用アンテナ１〜３によって受信されたラジオ電波を受信することができるので、ラジオ電波の受信を開始する（ステップＳ３）。すなわち、ラジオ用アンテナ１〜３によってラジオ電波が受信されると、受信された各信号はラジオ受信回路７ａ〜７ｃによってそれぞれ増幅されてラジオＥＣＵ１１に入力される。ラジオＥＣＵ１１は、入力された信号を適宜処理してスピーカ等から音声を出力する。
【００２８】
次に、車両電源オフ時の動作を説明する。図３は、車両電源オフ時における電波受信装置の各スイッチの状態を示す図である。車両の電源がオンからオフになる、すなわち、車両電源スイッチ１４が切断状態となる（ステップＳ４）と、電源回路９に対する電力供給は停止する。したがって、電源回路９は、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃに対する給電を停止するとともに、各スイッチ６ａ〜６ｃを切断状態に制御する（ステップＳ５。図３参照）。さらに、スマート受信機１０は、スマートキーの電波の受信を開始する（ステップＳ６）。すなわち、スマート用アンテナ４によってスマートキーの電波が受信されると、受信された信号はスマート受信回路８を介してスマート受信機１０に入力される。スマート受信機１０は、入力された信号に対して復調等の適宜の処理を実行し、車両のドアの開閉やエンジン始動の制御を行う。この後、車両の電源が再びオンになると、再度ステップＳ
１以降の処理が繰り返される。
【００２９】
ここで、車両の電源オフ時において、ラジオ電波がラジオ用アンテナ１〜３によって受信された場合を考える。この場合において、もしＦＭメインアンテナ１と第１ラジオ受信回路７ａとが接続されていると、ＦＭメインアンテナ１で受信された信号は第１ラジオ受信回路７ａに入力される結果、第１ラジオ受信回路７ａ内の非線形素子において歪み（高調波）が発生する。発生した高調波の信号は、ＦＭメインアンテナ１に逆流してＦＭメインアンテナ１から出力される。ＦＭメインアンテナ１から出力された高調波の電波は、スマート用アンテナ４で受信され、スマート受信回路８を介してスマート受信機１０で受信される。このように、スマート受信機１０では上記高調波が妨害波として受信されるために、スマート受信機１０は正常な動作を行うことができなくなる。また、第１ラジオ受信回路７ａで発生した高調波の電波が、スマート用アンテナ４からスマート受信機１０までの経路に伝搬することによっても、スマート受信機１０で妨害波が受信される原因となる。
【００３０】
なお、ＡＭアンテナ２およびＦＭサブアンテナ３でラジオ電波が受信された場合でも、上記ＦＭメインアンテナ１の場合と同様、スマート受信機１０では上記高調波が妨害波として受信されるという問題が生じる。また、例えば放送塔の直下の位置等、強電界地区に車両が存在する場合には、ラジオ用アンテナ１〜３で受信される電波のレベルが大きくなるので、発生する高調波のレベルも大きくなり、上記の問題が顕著になる。
【００３１】
また、特に、スマート用アンテナ４の周波数帯域が、ＦＭメインアンテナ１で受信された信号の周波数の定数倍となっている場合には、スマートシステム（スマート用アンテナ４、スマート受信回路８、およびスマート受信機１０を含む）は高調波の影響を大きく受けることになる。上記の例で言えば、ＦＭラジオの周波数は７６〜９０［ＭＨｚ］（北米では１１０［ＭＨｚ］程度）であるのに対して、スマートキーの電波の周波数は３１２〜３１４［ＭＨｚ］であり、ＦＭラジオの周波数の約３倍である。元の信号（受信された信号）の整数倍の周波数を有する各高調波のうち、特に奇数倍、より特定的には３倍の高調波の成分が相対的に大きいので、本実施形態のように、スマート用アンテナの周波数が他のアンテナの周波数に対して約３倍の関係にある場合には、特に高調波の影響が大きくなり、上記の問題が顕著になる。
【００３２】
そこで、上記問題を解決すべく、本実施形態では、車両の電源オフ時には、各ラジオ用アンテナ１〜３とそれぞれに対応する各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃとの接続を切断している（図３参照）。これによって、ラジオ用アンテナ１〜３で電波が受信されたとしても受信された信号は受信回路に入力されないので、高調波は発生しない。したがって、本実施形態によれば、ラジオ受信回路７ａ〜７ｃで発生する高調波が原因でスマート受信機１０が正常な動作を行うことができなくなることを防止することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、車両電源オフ時において、各ラジオ用アンテナ１〜３と、各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃとの間を切断状態にすることとしたが、当該各アンテナ１〜３から各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃへ伝搬する信号を抑圧することができればよい。例えば、他の実施形態においては、車両電源オフ時において、各アンテナ１〜３から各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃへ伝搬する信号をアッテネータを用いて減衰させるようにしてもよい。具体的には、ＦＭメインアンテナ１と第１ラジオ受信回路７ａとの間が、車両電源オフ時には減衰経路で接続され、車両電源オン時には非減衰経路で接続されるように、例えばスイッチを用いて切り替える構成とする。ここで、上記減衰経路とはアッテネータを含む経路であり、非減衰経路とは（理想的には）信号の減衰のない経路である。また、ＡＭアンテナ２と第２ラジオ受信回路７ｂとの間、および、ＦＭサブアンテナ３と第３ラジオ受信回路７ｃとの間についても、上記の構成と同様の構成とする。以上の構成によれば、車両
電源オフ時にラジオ用アンテナ１〜３で電波が受信されても、受信された信号は減衰されてラジオ受信回路７ａ〜７ｃに入力されるので、発生する高調波のレベルは小さくなる。さらに、高調波がアンテナ１〜３に逆流する場合にも信号が減衰されるので、高調波の影響はさらに小さくなる。したがって、ラジオ用アンテナ１〜３から各ラジオ受信回路７ａ〜７ｃへ伝搬する信号を減衰することによって、一定の効果を得ることができる。
【００３４】
また、上記実施形態では、電波受信装置が３つのラジオ用アンテナ１〜３とスマート用アンテナ４とを備える場合を例として説明したが、電波受信装置が備えるアンテナの数はこれに限られない。電波受信装置は、電源オン時に用いるアンテナ（上記実施形態では、ラジオ用アンテナ１〜３）と電源オフ時に用いるアンテナ（上記実施形態では、スマート用アンテナ４）とをそれぞれ少なくとも１つずつ含んでいればよい。例えば、電波受信装置は、電源オフ時に用いるアンテナとして、ＴＰＭＳ（タイヤプレッシャーモニタシステム）のアンテナを備えていてもよい。ＴＰＭＳでは一般的には約３００［ＭＨｚ］の周波数帯域の電波が用いられるので、当該周波数帯域はＦＭラジオの周波数帯域の約３倍の関係にある。したがって、ＦＭアンテナとＴＰＭＳのアンテナとを備える電波受信装置においては、上記高調波の影響が大きくなるので、上記実施形態と同様、本発明を適用することが有効である。
【００３５】
また、上記実施形態では、電波受信装置が備える各アンテナ１〜４がガラスアンテナである場合を例として説明したが、アンテナの設置位置はこれに限られない。各アンテナは車両のどの位置に設置されてもよいが、本発明は、各アンテナが近接して設けられる場合に有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、車両の電源オン時に用いるアンテナと電源オフ時に用いるアンテナとが車両に設置される場合においても電源オフ時における動作を正常に行うこと等を目的として、例えば車両に搭載される電波受信装置として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態に係る電波受信装置の構成を示す図
【図２】電波受信装置の動作の流れを示すフローチャート
【図３】車両電源オフ時における電波受信装置の各スイッチの状態を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１ ＦＭメインアンテナ
２ ＡＭアンテナ
３ ＦＭサブアンテナ
４ スマート用アンテナ
６ａ〜６ｂ スイッチ
７ａ〜７ｃ 第１〜第３ラジオ受信回路
８ スマート受信回路
９ 電源回路
１０ スマート受信機
１１ ラジオＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電波受信装置であって、
第１のアンテナと、
第２のアンテナと、
前記第１のアンテナに接続され、非線形素子を有する第１の受信回路と、
前記第２のアンテナに接続されるとともに、前記車両の電源オフ時に動作する回路に接続される第２の受信回路と、
前記車両の電源オフ時において、前記第１のアンテナから前記第１の受信回路へ伝搬される信号を抑圧する信号抑圧部とを備える、電波受信装置。
【請求項２】
前記信号抑圧部は、前記車両の電源オン時において前記第１のアンテナと前記第１の受信回路との間を接続し、前記車両の電源オフ時において前記第１のアンテナと前記第１の受信回路との間を遮断するスイッチにより構成される、請求項１に記載の電波受信装置。
【請求項３】
前記車両の電源がオンになったことに応じて、前記第１の受信回路に対して給電を行うとともに前記スイッチを接続状態に制御し、前記車両の電源がオフになったことに応じて、前記第１の受信回路に対する給電を停止するとともに前記スイッチを切断状態に制御する電源回路をさらに備える、請求項２に記載の電波受信装置。
【請求項４】
前記第１のアンテナおよび第２のアンテナは、車両のガラスに設けられるガラスアンテナである、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電波受信装置。
【請求項５】
前記第１のアンテナは、ラジオアンテナであり、
前記第２のアンテナは、車両のロックの制御に用いられる電波を受信するためのアンテナである、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電波受信装置。
【請求項１】
車両に搭載される電波受信装置であって、
第１のアンテナと、
第２のアンテナと、
前記第１のアンテナに接続され、非線形素子を有する第１の受信回路と、
前記第２のアンテナに接続されるとともに、前記車両の電源オフ時に動作する回路に接続される第２の受信回路と、
前記車両の電源オフ時において、前記第１のアンテナから前記第１の受信回路へ伝搬される信号を抑圧する信号抑圧部とを備える、電波受信装置。
【請求項２】
前記信号抑圧部は、前記車両の電源オン時において前記第１のアンテナと前記第１の受信回路との間を接続し、前記車両の電源オフ時において前記第１のアンテナと前記第１の受信回路との間を遮断するスイッチにより構成される、請求項１に記載の電波受信装置。
【請求項３】
前記車両の電源がオンになったことに応じて、前記第１の受信回路に対して給電を行うとともに前記スイッチを接続状態に制御し、前記車両の電源がオフになったことに応じて、前記第１の受信回路に対する給電を停止するとともに前記スイッチを切断状態に制御する電源回路をさらに備える、請求項２に記載の電波受信装置。
【請求項４】
前記第１のアンテナおよび第２のアンテナは、車両のガラスに設けられるガラスアンテナである、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電波受信装置。
【請求項５】
前記第１のアンテナは、ラジオアンテナであり、
前記第２のアンテナは、車両のロックの制御に用いられる電波を受信するためのアンテナである、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電波受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１９３３６８（Ｐ２００８−１９３３６８Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４９４８（Ｐ２００７−２４９４８）
【出願日】平成１９年２月５日（２００７．２．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月５日（２００７．２．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]