JP2015013527A

JP2015013527A - 無線通信システム

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Publication number: JP2015013527A
Application number: JP2013140301A
Authority: JP
Inventors: 平墳　浩司; Koji Hiratsuka; 浩司平墳
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2033-07-04
Also published as: JP5619223B1

Abstract

【課題】携帯機の車内外判定を、少ないアンテナ個数かつ汎用性高い単純なロジックで、精度良く行うことの出来る無線通信システムを得る。【解決手段】携帯機２が車両１００の車外もしくは車外の近くの車内にあるかを、車外認証用のＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃ、３１ｅからの検知エリア３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｅにより判定し、携帯機２が車外もしくは車外の近くの車内に有るときとないときで、車内用のＬＦ送信アンテナ３１ａの検知エリアを決める判定閾値を変更するようにしている。【選択図】図１

Description

この発明は、車両に搭載された車載無線通信装置（以下、「車載機」という）と、ユーザによって携帯される携帯無線通信装置（以下、「携帯機」という）とを備えた無線通信システムに関し、特に、少ない車内ＬＦ送信アンテナ数で精度良く携帯機の車内外判定が出来るスマートキーレスエントリシステムを実現するための技術に関するものである。

従来から、車両のドアの施錠や解錠を、ユーザの携帯機からの遠隔操作によって行うキーレスエントリシステムが知られている。また、携帯機を操作することなく、ドアの施錠や解錠を行うスマートキーレスエントリシステムもよく知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１においては、車載機および携帯機を有するキーレスエントリシステムにおいて、携帯機に内蔵されたＲＳＳＩ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ：受信信号強度測定器）機能を使用して、携帯機とＬＦ送信アンテナとの距離を測定し、あらかじめ定められた距離閾値を超えるか否かに応じて、携帯機が車内に有ると判断したときだけ車両の駆動動力源（エンジンやモータ）の始動操作を許可したり、車外よりドアを施錠しようとしたとき携帯機が車内に有ると閉じ込めに対する警告を発したりする。

特開２００６−３１９８４５号公報

スマートキーレスエントリシステムは、携帯機の車内外判定が正確でないと誤った動作をしてしまう。車内判定の距離閾値が長過ぎると、携帯機が車内にあると判断する距離が伸びて、携帯機が車外にあるにも関わらず車内にあると判定してしまうことがある。距離閾値が短過ぎると携帯機が車内にあるのに車内にないと誤判定してしまう。

よって、車外に検知エリアがはみ出し過ぎないように距離閾値を短めに調整した小さめの検知エリアを車内に並べ、何れかの検知エリアに携帯機が有れば、車内に携帯機が有ると判定している。この場合、使用する検知エリアの数だけ車内にＬＦ送信アンテナを設けることが必要になる。

別の方法として、複数のＬＦ送信アンテナからの磁束強度ＲＳＳＩ値を携帯機で読取り、それらを距離に換算して幾何学演算などを行い、携帯機が車内か否かを判断する方法もあるが、マッチングが複雑であったり、誤判定がないことの検証に多大な時間を要してしまうことが多い。

また、最小限のアンテナ数で車内外判定の精度を追求するマッチングを行うと多大な工数を要してしまう。また、車両形状に合せて厳密な合せ込みを行うと別の車種には当てはまらなくなり汎用性がなくなるなどの問題がある。

以上のように、携帯機位置の車内外判定の精度を高くすることと、ＬＦ送信アンテナの個数やマッチング工数で生じるコストを削減することは相反する。車種毎の汎用性を持た
せることは更に困難である。よって、現状では何れかの条件を犠牲にして、工業製品として成立させている。

このように、携帯機の車内外判定の精度向上のためには、ＬＦ送信アンテナの個数を増やす必要があり、コストが上がるという課題があった。また、少ないＬＦ送信アンテナで携帯機の車内外判定の精度を上げるために、複数のアンテナからの距離を基に幾何計算などを行い車内判定エリアを形成する手段も考えられるが、所望のエリア形状を得るための合わせ込みや検知範囲の性能検証に多大な工数が掛かってしまうという課題があった。さらにまた、少ないＬＦ送信アンテナで車内判定の精度を上げようと細かな合せ込みをし過ぎると、車種毎の汎用性がなくなってしまうという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、少ない車内用アンテナ個数で、かつ、汎用性が低く複雑な演算ロジックを用いずに、精度の高い携帯機の車内外判定が可能な無線通信システムを提供することを目的とする。

この発明に係る無線通信システムは、車両に搭載された無線通信機能を有する車載機と、前記車両のユーザによって携帯され、前記車載機との間で無線通信を行なう機能を有する携帯機とにより構成される無線通信システムであって、前記車載機は、車載機ＣＰＵと、認証コードを記憶する車載機メモリと、電界強度測定用信号および認証要求信号を前記携帯機に送信するＬＦ送信回路およびＬＦ送信アンテナと、前記携帯機からの認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記車載機ＣＰＵは、前記携帯機から受信した認証応答信号に含まれる認証コードと、前記車載機メモリ内の認証コードとの照合を行い、前記携帯機は、携帯機ＣＰＵと、前記認証コードを記憶する携帯機メモリと、前記電界強度測定用信号および前記認証要求信号を受信する受信アンテナおよびＬＦ受信回路と、前記電界強度測定用信号の受信電界強度を測定する電界強度測定回路と、前記携帯機メモリ内の認証コード、前記認証応答信号および受信電界強度信号を前記車載機に送信する送信回路とを備え、前記車載機ＣＰＵは、前記携帯機が車外もしくは車外の近くの車内に有ると判断した場合は、前記ＬＦ送信アンテナの内、車内判定用のＬＦ送信アンテナの磁束強度判定閾値を引上げて検知エリアを狭め、一方、携帯機が車外もしくは車外の近くの車内にないと判断した場合は、前記車内判定用のＬＦ送信アンテナの磁束強度判定閾値を引下げ検知エリアが車内の隅々まで届くようにするものである。

この発明によれば、スマートキーレスエントリシステムなどに適用される無線通信システムにおいて、少ない車内アンテナ個数で、携帯機位置の車内外判定を精度良く、多大なコストを要することなく実現することができる。

この発明の実施の形態１に係る無線通信システム（スマートキーレスエントリシステム）を概略的に示す平面構成図である。図１の車載機の回路構成を示すブロック図である。図１の携帯機の回路構成を示すブロック図である。１個のＬＦ送信アンテナで携帯機の車内判定をするとき、車外を車内と誤判定する範囲を許容範囲内に抑えた場合の車内判定エリアを示す図である。１個のＬＦ送信アンテナで携帯機の車内判定をするとき、車内に不検知領域が発生しないようにした場合の車内判定エリアを示す図である。携帯機の車内判定をするとき、車外を車内と誤判定する範囲を許容範囲内に抑え、かつ車内に不検知領域が発生しないように、２個のＬＦ送信アンテナで車内判定した場合の車内エリアを示す図である。携帯機が車外もしくは車外に近い車内に有ると判断するエリアを示す図である。携帯機が図７の判定エリアに有り、車外を車内と誤判定し難いように、車内判定を図４の判定エリアで行っている様子を示す図である。携帯機が図７の判定エリアになく、車外を車内と誤判定する可能性がないので、車内判定を図５の判定エリアで行っている様子を示す図である。１個のＬＦ送信アンテナで携帯機の車内判定をするとき、車外を車内と誤判定する範囲を許容範囲内に抑えた場合の車内判定エリアを示す図である。１個のＬＦ送信アンテナで携帯機の車内判定をするとき、車内に不検知領域が発生しないようにした場合の車内判定エリアを示す図である。携帯機が車外もしくは車外に近い車内に有ると判断するエリアを示す図である。携帯機が図１２の判定エリアに有り、車外を車内と誤判定し難いように、車内判定を図１０の判定エリアで行っている様子を示す図である。携帯機が図１２の判定エリアになく、車外を車内と誤判定する可能性がないので、車内判定を図１１の判定エリアで行っている様子を示す図である１個のＬＦ送信アンテナで携帯機の車内判定をするとき、車外を車内と誤判定する範囲を許容範囲内に抑えた場合の車内判定エリアを示す図である。１個のＬＦ送信アンテナで携帯機の車内判定をするとき、車内に不検知領域が発生しないようにした場合の車内判定エリアを示す図である。携帯機が車外もしくは車外に近い車内に有ると判断するエリアを示す図である。携帯機が図１７の判定エリアに有り、車外を車内と誤判定し難いように、車内判定を図１５の判定エリアで行っている様子を示す図である。携帯機が図１７の判定エリアになく、車外を車内と誤判定する可能性がないので、車内判定を図１６の判定エリアで行っている様子を示す図である。

実施の形態１．
以下、図１〜図３を参照しながら、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムについて、スマートキーレスエントリシステムの場合を例にとって詳細に説明する。

図１は、この発明の実施の形態１に係るスマートキーレスエントリシステムを概略的に示す平面構成図である。図１において、スマートキーレスエントリシステムは、概して、車両１００に搭載された車載機１と、車両１００のユーザ２００が携帯する携帯機２とにより構成される。車両１００には、車載機１と協働する他の回路要素として、制御装置４と、ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｅと、ＲＦ受信アンテナ３２と、リクエストスイッチ３３ａ、３３ｂ、３３ｃと、スタートスイッチ３４とが設けられている。

車載機１は、ＲＦ受信アンテナ３２を介して、携帯機２からの遠隔操作信号を受信した際に、制御装置４を介してドアの解錠操作または施錠操作などを行う。また、車載機１は、ユーザ２００によるドアの開閉動作や、リクエストスイッチ３３ａ、３３ｂ、３３ｃまたはスタートスイッチ３４の操作に応答して、ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｅから携帯機２に対してＬＦ信号の近距離送信を行い、携帯機２の位置検知などを行う。

ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｅは、車両１００の車室内、左右ドア部および後部に設置されており、リクエストスイッチ３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、ユーザ２００が操作しやすいように車両１００の左右ドア部および後部に設置されている。

ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｅは、携帯機２に対して無線送信を行う。ＲＦ受信アンテナ３２は、携帯機２からの無線送信を受信する。リクエストスイッチ３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、ユーザ２００の施錠および開錠の意思を受け付け、また、スタートスイッチ３４は、ユーザ２００の操作によるエンジン始動や走行スタンバイ状態への移行要求を受け付ける。制御装置４は、車両１００のイグニッションスイッチ（図示せず）に関する制御を行うとともに、車両１００のドアの施錠および解錠を制御する。

図１に示したスマートキーレスエントリシステムにおいて、車載機１は、携帯機２から送られてくる信号を受信し、受信信号の内容に応じて、イグニッション操作の許可または禁止を判定し、制御装置４に対してイグニション操作の許可または禁止を指示する。また、車載機１は、携帯機２からの受信信号の内容に応じて、ドアの施錠または解錠を判定し、制御装置４に対してドアの施錠または解錠を指示する。

なお、以下の説明において、車載機１から携帯機２への通信は、ＬＦ通信方式（ＬｏｗＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ）を使用し、変調処理後の信号を使用するものとする。一方、携帯機２から車載機１への通信は、代表的に、最も一般的なＲＦ通信方式（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ）を使用し、変調処理後の信号を使用するものとする。

図２は図１に示す車載機１の回路構成を示すブロック図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。図２において、車載機１は、各種演算処理機能を有する車載機ＣＰＵ１０（以下、単に「ＣＰＵ１０」という）と、ＣＰＵ１０に属するＲＯＭおよびＲＡＭを含む車載機メモリ１１（以下、単に「メモリ１１」という）と、ＬＦ送信回路１２と、ＲＦ受信回路１３と、スイッチ入力回路１７とを備えている。

ＣＰＵ１０には、ＬＦ送信回路１２を介してＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｅが接続され、ＲＦ受信回路１３を介してＲＦ受信アンテナ３２が接続され、また、スイッチ入力回路１７を介してリクエストスイッチ３３ａ、３３ｂ、３３ｃおよびスタートスイッチ３４が接続されている。

メモリ１１内には、携帯機２から送信されてくる認証応答信号のデータを認証する（後述する認証コード２２０の照合を行う）ための認証コード１１０が記憶されており、メモリ１１は、受信データの認証時に認証コード１１０をＣＰＵ１０に入力する。

ＣＰＵ１０は、車載機１の統合的な制御を行い、あらかじめメモリ１１に記憶されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する。

ＬＦ送信回路１２は、変調回路１２１および増幅回路１２２を備えている。ＬＦ送信回路１２内の変調回路１２１は、ＣＰＵ１０からの送信信号（電界強度測定用信号および認証要求信号）をＬＦ周波数帯の搬送波で変調し、変調後の送信信号を生成する。また、ＬＦ送信回路１２内の増幅回路１２２は、変調回路１２１により変調された上記送信信号を増幅してＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｅに送る。

ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｅは、増幅後の送信信号を気中に送信する。５つのＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｅは、図１に示す位置に配置されている。ＬＦ送信アンテナ３１ａは、車両１００の車室内１０１への送信に使用され、他の３つのＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃ、３１ｅは、車両１００の車外への送信に使用される。残りのＬＦ送信アンテナ３１ｄは予備で、アンテナ３１ａと同様に車両１００の車室内にあり、アンテナ３１ａだけでは車両１００の車室内１０１の全域を検知出来ないときに使用される。

ＲＦ受信回路１３は、ＲＦ復調回路１３１および増幅回路１３２を備えている。ＲＦ受信回路１３内の増幅回路１３２は、気中の無線信号を受信するＲＦ受信アンテナ３２に接続され、ＲＦ受信アンテナ３２から入力される受信信号を増幅する。ＲＦ復調回路１３１は、増幅後の受信信号を復調し、得られた復調信号をＣＰＵ１０に入力する。

図２は図１に示す携帯機２の回路構成を示すブロック図であり、ＣＰＵ２０は、携帯機２の統合的な制御を行い、あらかじめメモリ２２内に記憶されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する。メモリ２２内のＲＯＭには、認証コード２２０があらかじめ記憶されている。認証コード２２０は、携帯機２から車載機１への送信時に、車載機１において携帯機２を認証する（認証コード１１０と照合する）ために必要なデータである。

ＲＦ送信回路２３は、ＣＰＵ２０からの送信信号に基づき、ＲＦ周波数帯の搬送波を変調した送信信号（認証コード２２０、認証応答信号および電界強度測定値）を生成し、ＲＦ送信アンテナ２５は、ＲＦ送信回路２３からの上記送信信号を気中に送信する。なお、ここでは図示を省略するが、ＲＦ送信回路２３は、ＣＰＵ２０からの送信信号をＲＦ周波数帯の搬送波で変調する変調回路と、変調後の送信信号を増幅する増幅回路とを備えている。

ＬＦ通信回路２４内のＬＦ受信回路２４０は、増幅回路２４００と、復調回路２４０１と、ＲＳＳＩ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）回路２４０２とを備えている。増幅回路２４００およびＲＳＳＩ回路２４０２は、それぞれ、各受信アンテナ２６ａ〜２６ｃに対応して並列構成されているものとする。

増幅回路２４００は、気中の無線信号を受信するアンテナ２６ａ〜２６ｃからの受信信号を増幅する。復調回路２４０１は、増幅後の受信信号を復調し、得られた復調信号をＣＰＵ２０に入力する。ＲＳＳＩ回路２４０２は、増幅回路２４００での増幅度合いに基づき、各アンテナ２６ａ〜２６ｃの受信電界強度（ＲＳＳＩ値）を測定し、受信電界強度信号をＣＰＵ２０に入力する。

入力回路２１は、携帯機２のユーザ２００による操作入力（ドアやトランクを施錠または解錠する操作入力など）を検出し、操作入力に応じた信号をＣＰＵ２０に入力する。

以下に、この発明の実施の形態における、携帯機の車内外判定方法について説明するが、この際、携帯機と車載機の交信の詳細は上述した通りなので説明を省略し、車載機のＬＦ送信アンテナと携帯機の受信電界強度（ＲＳＳＩ値）との関係に注目し携帯機が車内にあるか車外にあるかの判断に絞って説明する。

ここで、この発明の実施の形態１による携帯機２の車内外判定方法の原理について説明する。図４においてＬＦ送信アンテナ３１ａは、携帯機２が車内にあるか車外にあるかを判定するいわゆる車内外判定用で、車室内１０１の中央付近に設置されている。アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ１を超える車内エリアを３１０ａで示す。閾値ＴＨ１は、車内エリア３１０ａが、右側車内エリア到達許容限界１０２および左側車内エリア到達許容限界１０３より外に到達しないような高い閾値に設定する。車室内１０１の中には車内エリア３１０ａでは携帯機２が検知出来ない箇所が存在する。

一方、図５においてもＬＦ送信アンテナ３１ａは車内外判定用で、図４と同じ位置に設置されている。アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２でのＲＳＳＩ値が、所定の閾値ＴＨ２を超える車内エリアを３１１ａで示す。閾値ＴＨ２は車内エリア３１１ａが、
車室内１０１の全域を検知出来る閾値ＴＨ１より低い値に設定する。車内エリア３１１ａは右側車内エリア到達許容限界１０２もしくは左側車内エリア到達許容限界１０３を超過する箇所が存在する。

このように多くの車両の形状では１個のＬＦ送信アンテナで車室内１０１全域を検知し、かつ右側車内エリア到達許容限界１０２および左側車内エリア到達許容限界１０３より外に到達しないようにすることは困難である。

よって、従来、多くの場合は、図６に示すように、車室内１０１の前寄りにＬＦ送信アンテナ３１ａを、後寄りにＬＦ送信アンテナ３１ｄを設置している。アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ３を超える車内エリアを３１２ａで示す。閾値ＴＨ３は車内エリア３１２ａが、右側車内エリア到達許容限界１０２および左側車内エリア到達許容限界１０３より外に到達しないような値に設定する。また、アンテナ３１ｄからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ４を超える車内エリアを３１０ｄで示す。閾値ＴＨ４は車内エリア３１０ｄが、右側車内エリア到達許容限界１０２および左側車内エリア到達許容限界１０３より外に到達しないような値に設定する。車内エリア３１２ａと車内エリア３１０ｄのいずれかで携帯機２が検出されるエリアにて車室内１０１全域を検出している。しかしこの方法では、車室内に２個のアンテナを設置する必要がある。

図７〜図９は本発明の方法を説明するものである。図７において、車両１００の左右ドア部に設置されたＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃは、本来は車外の所定エリア内に携帯機２が有るかどうかを判断し、施錠／開錠の許可を行うための車外判定用アンテナであるが、本発明ではＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃからの出力磁束を、携帯機２が車外もしくは車外に近い車内エリアに有るかどうかの判定に用いる。

アンテナ３１ｂからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ５を超える車外寄り判断エリアを３１０ｂで示す。閾値ＴＨ５は車外寄り判断エリアが、車室内１０１内において車内エリアを３１０ａで検知出来ないエリアには到達しないように設定する。また、アンテナ３１ｃについてもアンテナ３１ｂと同様に、アンテナ３１ｃからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ６を超える車外寄り判断エリアを３１０ｃで示す。閾値ＴＨ６は車外寄り判断エリアが、車室内１０１内において車内エリア３１０ａで検知出来ないエリアには到達しないように設定する。

図８は、携帯機２が車外寄り判断エリア３１０ｂまたは３１０ｃに有る場合の動作の説明である。携帯機２がＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃの車外寄り判断エリア３１０ｂもしくは３１０ｃにあると、ＬＦ送信アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２でのＲＳＳＩ値がエリア判定閾値ＴＨ１を超えた場合（車内エリア３１０ａ内）、携帯機２が車内に有ると判断する。

図９は携帯機２が車外寄り判断エリア３１０ｂまたは３１０ｃにない場合の動作の説明である。携帯機２がＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃの車外寄り判断エリア３１０ｂもしくは３１０ｃにないと、ＬＦ送信アンテナ３１ａのエリア判定閾値をＴＨ１より低いＴＨ２に切替えて、ＬＦ送信アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２でのＲＳＳＩ値のエリア判定閾値がエリア判定閾値ＴＨ２を超えた場合（車内エリア３１１ａ内）、携帯機２が車内に有ると判断する。

次に、携帯機の別の車内外判定方法の原理および本発明の別の判断方法を図１０〜図１４で説明する。図１０においてＬＦ送信アンテナ３１ａは車内外判定用で、車室内１０１の中央付近の後寄りに設置されている。アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ７を超える車内エリアを３１３ａで示す。閾値ＴＨ７は、車内エリア３１３ａが、後方車内エリア到達許容限界１０４より外に到達しないような高い値に設定される。車室内１０１の中には車内エリア３１３ａでは検知出来ていない箇所が存在する。

図１１において、ＬＦ送信アンテナ３１ａは車内外判定用で、図１０と同じ位置に設置されている。アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２でのＲＳＳＩ値が、所定の閾値ＴＨ８を超える車内エリアを３１４ａで示す。閾値ＴＨ８は、車内エリア３１４ａが、車室内１０１の全域を検知出来るようなＴＨ７より低い値に設定する。車内エリア３１４ａは後方車内エリア到達許容限界１０４を超過する箇所が存在する。

このように多くの車両の形状では１個のＬＦ送信アンテナで車室内１０１全域を検知し、かつ後方車内エリア到達許容限界１０４より外に到達しないようにすることは困難である。よって、前述の図６に示すように、車室内１０１に２個のＬＦ送信アンテナを設置し、対策することが必要であった。

図１２においてＬＦ送信アンテナ３１ｅは、本来は車外の所定エリア内に携帯機２が有るかを車載機１で判断し、施錠／開錠の許可を行うための車外判定用アンテナであるが、本発明ではＬＦ送信アンテナ３１ｅからの出力磁束を、携帯機２が車外もしくは車外に近い車内エリアに有るかの判定に用いる。アンテナ３１ｅからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ９を超える車外寄り判断エリアを３１０ｅで示す。閾値ＴＨ９は車外寄り判断エリアが、車室内１０１内において車内エリア３１３ａで検知出来ないエリアには到達しないように設定する。

図１３は携帯機２が車外寄り判断エリア３１０ｅに有る場合の動作の説明である。携帯機２がＬＦ送信アンテナ３１ｅの車外寄り判断エリア３１０ｅにあると、ＬＦ送信アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２でのＲＳＳＩ値がエリア判定閾値ＴＨ７を超えた場合（車内エリア３１３ａ内）、携帯機２が車内に有ると判断する。

図１４は携帯機２が車外寄り判断エリア３１０ｅにない場合の動作の説明である。携帯機２がＬＦ送信アンテナ３１ｅの車外寄り判断エリア３１０ｅにないと、ＬＦ送信アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２でのＲＳＳＩ値がエリア判定閾値をＴＨ７より低いＴＨ８に切替え、ＴＨ８を超えた場合（車内エリア３１４ａ内）、携帯機２が車内に有ると判断する。

次に、携帯機のさらに別の車内外判定方法の原理および本発明のさらに別の判断方法を図１５〜図１９で説明する。図１５において、ＬＦ送信アンテナ３１ａは車内外判定用で、車室内１０１の中央付近の後寄りに設置されている。アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ１０を超える車内エリアを３１５ａで示す。閾値ＴＨ１０は、車内エリア３１５ａが、右側車内エリア到達許容限界１０２もしくは左側車内エリア到達許容限界１０３もしくは後方車内エリア到達許容限界１０４より外に到達しないような高い値に設定する。車室内１０１の中には車内エリア３１５ａでは検知出来ていない箇所が存在する。

図１６においても、ＬＦ送信アンテナ３１ａは車内外判定用で、図１５と同じ位置に設置されている。アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２でのＲＳＳＩ値が、所定の閾値ＴＨ１１を超える車内エリアを３１６ａで示す。閾値ＴＨ１１は、車内エリア３１６ａが車室内１０１の全域を検知出来る低い値に設定される。車内エリア３１６ａは、右側車内エリア到達許容限界１０２もしくは左側車内エリア到達許容限界１０３もしくは後方
車内エリア到達許容限界１０４を超過する箇所が存在する。

このように多くの車両の形状では１個のＬＦ送信アンテナで車室内１０１全域を検知し、かつ右側車内エリア到達許容限界１０２および左側車内エリア到達許容限界１０３および後方車内エリア到達許容限界１０４より外に到達しないようにすることは困難である。よって、前述の図６に示すように、車室内１０１に２個のＬＦ送信アンテナを設置し、対策することが必要であった。

図１７においてＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃ、３１ｅは、本来は車外の所定エリア内に携帯機２が有るかを判断し施錠／開錠の許可を行うための車外判定用アンテナであるが、本発明ではＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃ、３１ｅからの出力磁束を、携帯機２が車外もしくは車外に近い車内エリアに有るかの判定に用いる。アンテナ３１ｂからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ１２を超える車外寄り判断エリアを３１１ｂで示す。閾値ＴＨ１２は車外寄り判断エリアが、車室内１０１内において車内エリア３１５ａで検知出来ないエリアには到達しないように設定する。

アンテナ３１ｃについてもアンテナ３１ｂと同様に、アンテナ３１ｃからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ１３を超える車外寄り判断エリアを３１１ｃで示す。閾値ＴＨ１３は車外寄り判断エリアが、車室内１０１内において車内エリア３１５ａで検知出来ないエリアには到達しないように設定する。

更にアンテナ３１ｅについてもアンテナ３１ｂと同様に、アンテナ３１ｅからの出力に対して、携帯機２での受信電界強度（ＲＳＳＩ値）が、所定の閾値ＴＨ１４を超える車外寄り判断エリアを３１１ｅで示す。閾値ＴＨ１４は、車外寄り判断エリアが車室内１０１内において車内エリア３１５ａで検知出来ないエリアには到達しないように設定する。

図１８は、携帯機２が車外寄り判断エリア３１１ｂもしくは３１１ｃもしくは３１１ｅに有る場合の動作の説明である。携帯機２がＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃ、３１ｅの車外寄り判断エリア３１１ｂもしくは３１１ｃもしくは３１１ｅにあると、ＬＦ送信アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２でのＲＳＳＩ値がエリア判定閾値をＴＨ１０を超えた場合（車内エリア３１５ａ内）、携帯機２が車内に有ると判断する。

図１９は、携帯機２が車外寄り判断エリア３１１ｂもしくは３１１ｃもしくは３１１ｅにない場合の動作の説明である。携帯機２がＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃ、３１ｅの車外寄り判断エリア３１１ｂもしくは３１１ｃもしくは３１１ｅにないと、ＬＦ送信アンテナ３１ａからの出力に対して、携帯機２でのＲＳＳＩ値のエリア判定閾値がＴＨ１１を超えた場合（車内エリア３１６ａ内）、携帯機２が車内に有ると判断する。

以上のように、この発明の実施の形態１によれば、スマートキーレエントリスシステムなどに適用される無線通信システムにおいて、最小の車内アンテナ個数で、携帯機位置の車内外判定を精度良く、多大なコストを要することなく実現することができる。

以上、この発明を実施の形態により説明したが、この発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形することが可能である。

１車載機、２携帯機、４制御装置、
１０ＣＰＵ、１１メモリ、１２ＬＦ送信回路、
１３ＲＦ受信回路、１７スイッチ入力回路、２０ＣＰＵ、
２１入力回路、２２メモリ、２３ＲＦ送信回路、
２４ＬＦ通信回路、２５ＲＦ送信アンテナ、
２６ａ〜２６ｃアンテナ（ＬＦ受信アンテナ）、
２６ａ０〜２６ｃ０コイル、
３１ａ〜３１ｅＬＦ送信アンテナ、
３２ＲＦ受信アンテナ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃリクエストスイッチ、
３４スタートスイッチ、１００車両、１０１車室内、
１０２右側車内エリア到達許容限界、
１０３左側車内エリア到達許容限界、
１０４後方車内エリア到達許容限界、１１０認証コード、
１２１変調回路、１２２増幅回路、１３１ＲＦ復調回路、
１３２増幅回路、２００ユーザ、２２０認証コード、
２４０ＬＦ受信回路、２４３メモリ、
３１０ａ、３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１５ａ、３１６ａ、３１０ｄ車内アンテナエリア、
３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｅ、３１１b、３１１c、３１１e 車外寄り判断エリア、
２４００増幅回路、２４０１ＬＦ復調回路、
２４０２ＲＳＳＩ回路。

この発明に係る無線通信システムは、車両に搭載された無線通信機能を有する車載機と、前記車両のユーザによって携帯され、前記車載機との間で無線通信を行なう機能を有する携帯機とにより構成される無線通信システムであって、前記車載機は、車載機ＣＰＵと、認証コードを記憶する車載機メモリと、電界強度測定用信号および認証要求信号を前記携帯機に送信するＬＦ送信回路および複数のＬＦ送信アンテナと、前記携帯機からの認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記車載機ＣＰＵは、前記携帯機から受信した認証応答信号に含まれる認証コードと、前記車載機メモリ内の認証コードとの照合を行い、前記携帯機は、携帯機ＣＰＵと、前記認証コードを記憶する携帯機メモリと、前記電界強度測定用信号および前記認証要求信号を受信する受信アンテナおよびＬＦ受信回路と、前記電界強度測定用信号の受信電界強度を測定する電界強度測定回路と、前記携帯機メモリ内の認証コード、前記認証応答信号および受信電界強度信号を前記車載機に送信する送信回路とを備え、前記ＬＦ送信アンテナは、前記携帯機が車内にあることを判定するＬＦ送信アンテナ（第１のアンテナ）と前記携帯機が車外もしくは車外に近い車内にあることを判定するＬＦアンテナ（第２のアンテナ）とからなり、前記車載機ＣＰＵは、前記第２のアンテナの判定結果に基づき、前記第１のアンテナによるエリア判定の閾値を切替え、その閾値に基づく検知エリア内に前記携帯機が存在するかどうかにより前記携帯機が車内にあるか否かを判断するようにしたものである。

Claims

車両に搭載された無線通信機能を有する車載機と、前記車両のユーザによって携帯され、前記車載機との間で無線通信を行なう機能を有する携帯機とにより構成される無線通信システムであって、前記車載機は、車載機ＣＰＵと、認証コードを記憶する車載機メモリと、電界強度測定用信号および認証要求信号を前記携帯機に送信するＬＦ送信回路およびＬＦ送信アンテナと、前記携帯機からの認証応答信号を受信する受信回路とを備え、前記車載機ＣＰＵは、前記携帯機から受信した認証応答信号に含まれる認証コードと、前記車載機メモリ内の認証コードとの照合を行い、前記携帯機は、携帯機ＣＰＵと、前記認証コードを記憶する携帯機メモリと、前記電界強度測定用信号および前記認証要求信号を受信する受信アンテナおよびＬＦ受信回路と、前記電界強度測定用信号の受信電界強度を測定する電界強度測定回路と、前記携帯機メモリ内の認証コード、前記認証応答信号および受信電界強度信号を前記車載機に送信する送信回路とを備え、前記車載機ＣＰＵは、前記携帯機が車外もしくは車外の近くの車内に有ると判断した場合は、前記ＬＦ送信アンテナの内、車内判定用のＬＦ送信アンテナの磁束強度判定閾値を引上げて検知エリアを狭め、一方、携帯機が車外もしくは車外の近くの車内にないと判断した場合は、前記車内判定用のＬＦ送信アンテナの磁束強度判定閾値を引下げ検知エリアが車内の隅々まで届くようにすることを特徴とする無線通信システム。
前記携帯機が車外もしくは車外の近くの車内に有るかどうかの判断には、車載機に備えられ、車外からの施錠・開錠操作に対して携帯機との認証通信を行うＬＦ送信アンテナを用いることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
前記携帯機が車外もしくは車外に近い車内にあると判定する検知エリアは、車内判定用のＬＦ送信アンテナの磁束強度判定閾値を下げて車内の検知可能としたいエリアに到達しないように設定す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。