(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信対象に設けた通信マスタとその通信端末とが近距離無線通信により相互通信が可能であり、前記通信対象に設けた１次アンテナからの送受信電波を前記通信端末に中継可能な２次アンテナを、前記通信対象に搭載された変位部材に設け、前記通信端末と前記１次アンテナとが前記２次アンテナを経由して前記近距離無線通信を実行可能な近距離無線通信システムであって、
前記２次アンテナは、１つの環状のアンテナ線の途中を絞ることで、その両側に環状アンテナを有する形状をとり、これらの一方を前記１次アンテナとの電波結合部とするとともに、これらの他方を電波入出力部として、前記１次アンテナの送受信電波を中継し、
前記変位部材が閉じた状態をとるとみなせる該変位部材の移動方向の範囲を全閉許容範囲とすると、前記変位部材が当該全閉許容範囲に位置していれば、該変位部材がどの位置にあっても前記１次アンテナと前記２次アンテナの前記電波結合部との主磁束を一定とさせる主磁束一定構造を備えた
ことを特徴とする近距離無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の近距離無線通信システムにおいて、
前記主磁束一定構造は、前記変位部材の移動方向の全閉許容範囲において、前記１次アンテナと前記２次アンテナの前記電波結合部との対向面積が変化しない構造である
ことを特徴とする近距離無線通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の近距離無線通信システムにおいて、
前記主磁束一定構造は、前記変位部材の移動方向の全閉許容範囲において、前記１次アンテナの外形面積に前記２次アンテナの前記電波結合部が含まれる構造である
ことを特徴とする近距離無線通信システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の近距離無線通信システムにおいて、
前記主磁束一定構造は、前記変位部材の移動方向の全閉許容範囲において、前記２次アンテナの前記電波結合部の外形面積に前記１次アンテナが含まれる構造である
ことを特徴とする近距離無線通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の近距離無線通信システムにおいて、
前記変位部材の移動方向における前記１次アンテナの少なくとも両側には、導電性の導体板が設置されている
ことを特徴とする近距離無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線により通信端末の認証を行う近距離無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話に車両のＩＤコードを登録して、携帯電話を車両キーとして使用する携帯電話キーシステムが考案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムには、近距離無線通信（ＮＦＣ：Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の通信技術が応用される。そして、車両に設置したリーダライタに携帯電話をかざして携帯電話からＩＤコードを取得し、このＩＤコードによりＩＤ照合（かざし照合）を行う。そして、ＩＤ照合が成立すれば、ドアロック施解錠やエンジン始動操作等が許可又は実行される。
【０００３】
この場合、携帯電話が車外及び車内のどちらにあるのかを判定しなければならないので、リーダライタは車外及び車内にそれぞれ設置されることになる。例えば、車外リーダライタは車内のドア付近に配置されるとともに、車内リーダライタは車内センターコンソール等に配置される。そして、車外からドアガラス越しに車外リーダライタに携帯電話をかざして車外かざし照合が成立すれば、ドアロック施解錠が許可又は実行される。車内リーダライタに携帯電話をかざして車内かざし照合が成立すれば、エンジン始動が許可される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３７１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、車外リーダライタの取り付け位置としてドア付近が考えられるため、車外リーダライタのアンテナ面積を大きく取ろうとしても、設置スペースには限界があり、携帯電話との通信を確保できる車外リーダライタが要望されていた。そこで、例えば車内のアンテナを１次アンテナとして、この１次アンテナの送受信電波を中継可能な２次アンテナをドアガラスに取り付けることにより、１次アンテナと異なる通信エリアを形成する近距離無線通信システムが考案されている。また、ドアガラスという広大なスペースを２次アンテナの取り付け先として有効利用することも可能である。なお、通信端末としては、携帯電話に限らず、電子キー等も採用可能である。
【０００６】
この場合は、ドアガラスという変位部材（可動部材）に２次アンテナが取り付けられるので、窓ガラスを全閉状態にしても、場合によっては互いの位置が若干ながらもずれる場合も想定される。このとき、１次アンテナと２次アンテナとの位置ずれによって、最適な通信が実行できない問題があった。そこで、変位部材が完全に閉まらなかったとしても、必要な磁界強度が得られる近距離無線通信システムが求められていた。
【０００７】
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、変位部材が完全に閉まらなかったとしても、必要な磁界強度が得られる近距離無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、通信対象に設けた通信マスタとその通信端末とが近距離無線通信により相互通信が可能であり、前記通信対象に設けた１次アンテナからの送受信電波を前記通信端末に中継可能な２次アンテナを、前記通信対象に搭載された変位部材に設け、前記通信端末と前記１次アンテナとが前記２次アンテナを経由して前記近距離無線通信を実行可能な近距離無線通信システムであって、前記２次アンテナは、１つの環状のアンテナ線の途中を絞ることで、その両側に環状アンテナを有する形状をとり、これらの一方を前記１次アンテナとの電波結合部とするとともに、これらの他方を電波入出力部として、前記１次アンテナの送受信電波を中継し、前記変位部材が閉じた状態をとるとみなせる該変位部材の移動方向の範囲を全閉許容範囲とすると、前記変位部材が当該全閉許容範囲に位置していれば、該変位部材がどの位置にあっても前記１次アンテナと前記２次アンテナの前記電波結合部との主磁束を一定とさせる主磁束一定構造を備えたことをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、２次アンテナの形状を電波結合部及び電波入出力部を有する形状とし、１次アンテナと２次アンテナとの間に、全閉許容範囲において１次アンテナと２次アンテナの電波結合部との両方に鎖交する磁束である主磁束を一定化させる主磁束一定構造を設けた。このため、変位部材が全閉許容範囲に位置していれば、主磁束が変化しない。また、１次アンテナと２次アンテナの電波結合部とのいずれか一方にのみ鎖交する磁束を漏れ磁束とすると、変位部材が全閉許容範囲内に位置していれば、変位部材がどの位置にあっても、主磁束と漏れ磁束との値が不変となるので、主磁束と漏れ磁束との割合である結合係数が変化しない。従って、変位部材が全閉位置からずれたとしても、２次アンテナにおいて必要な磁界強度を得ることが可能である。なお、全閉許容範囲は、変位部材が全閉位置からずれていたとしても全閉とみなして問題がない変位範囲である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の近距離無線通信システムにおいて、前記主磁束一定構造は、前記変位部材の移動方向の全閉許容範囲において、前記１次アンテナと前記２次アンテナの前記電波結合部との対向面積が変化しない構造であることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、全閉許容範囲において１次アンテナと２次アンテナの電波結合部との対向面積が変位しない主磁束一定構造とした。このため、１次アンテナと２次アンテナの電波結合部とのいずれか一方の大きさを変更するだけの簡素な構造とすることが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の近距離無線通信システムにおいて、前記主磁束一定構造は、前記変位部材の移動方向の全閉許容範囲において、前記１次アンテナの外形面積に前記２次アンテナの前記電波結合部が含まれる構造であることをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、変位部材に設けられる２次アンテナの電波結合部が大型化することを抑制することが可能である。例えば、変位部材において電波入出力部をできる限り大きくしたい場合に有効である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の近距離無線通信システムにおいて、前記主磁束一定構造は、前記変位部材の移動方向の全閉許容範囲において、前記２次アンテナの前記電波結合部の外形面積に前記１次アンテナが含まれる構造であることをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、１次アンテナが大型化することを抑制することが可能である。例えば、１次アンテナが露出することを極力避けたい場合に有効である。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の近距離無線通信システムにおいて、前記変位部材の移動方向における前記１次アンテナの少なくとも両側には、導電性の導体板が設置されていることをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、変位部材の移動方向において１次アンテナの少なくとも両側に導体板を設けたので、１次アンテナと２次アンテナの電波結合部との双方に鎖交する磁束である主磁束が変化しないことに加えて、１次アンテナと２次アンテナの電波結合部とのいずれ一方にのみ鎖交する磁束である漏れ磁束を抑制することが可能となる。このため、主磁束と漏れ磁束との割合である結合係数の変化を抑制することが可能となる。よって、変位部材が全閉位置からずれたとしても、２次アンテナにおいて必要な磁界強度を得ることが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、近距離無線通信システムにおいて、変位部材が完全に閉まらなかったとしても、必要な磁界強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】近距離無線通信システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】１次アンテナと２次アンテナとの構成を示す斜視図。
【図３】１次アンテナと２次アンテナの電波結合部との位置関係を示す図２の拡大斜視図。
【図４】ドアガラスに対する２次アンテナの取付位置を示す正面図。
【図５】ドアガラスに対する２次アンテナの取付位置を示す縦断面図。
【図６】１次アンテナの移動による１次アンテナと２次アンテナとの位置関係を示す模式図。
【図７】１次アンテナと２次アンテナとの位置ずれによる磁界強度のシミュレーション結果を示す図。
【図８】リーダライタ、２次アンテナ、及びタグの等価回路を示す図。
【図９】１次アンテナと２次アンテナとの構成を示す斜視図。
【図１０】１次アンテナと２次アンテナの電波結合部との位置関係を示す図９の拡大斜視図。
【図１１】１次アンテナと２次アンテナの電波結合部との鎖交磁束を示す概略図。
【図１２】１次アンテナと２次アンテナとの位置ずれによる磁界強度のシミュレーション結果を示す図。
【図１３】１次アンテナと２次アンテナの電波結合部との位置関係を示す拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明を車両の近距離無線通信システムに具体化した第１の実施形態について図１〜図８を参照して説明する。
【００２０】
図１に示すように、車両１には、携帯電話２に車両１のＩＤコードを登録することにより、携帯電話２を電子キーとして使用する携帯電話キーシステム３が設けられている。携帯電話キーシステム３の通信には、近距離無線通信（ＮＦＣ：Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）として例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が使用されている。ＲＦＩＤには、例えばＦｅｌｉＣａ（登録商標）等が使用されている。ＲＦＩＤの周波数には、例えばＨＦ（Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）が使用されている。なお、車両１が通信対象に相当するとともに、携帯電話２が通信端末に相当する。また、携帯電話キーシステム３が近距離無線通信システムに相当する。
【００２１】
携帯電話キーシステム３は、携帯電話２を車両１の極近傍に近づける「かざし」によって、携帯電話２のＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）照合を実行する。即ち、携帯電話２を車両１の極近傍にかざして携帯電話２が車両１から駆動電波Ｓｖを受信すると、駆動電波Ｓｖを電源に携帯電話２がＩＤコード信号Ｓｉｄを車両１に返信し、ＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるＩＤコードによって携帯電話２のＩＤ照合、いわゆるかざし照合を実行する。なお、駆動電波Ｓｖ及びＩＤコード信号Ｓｉｄが送受信電波を構成する。
【００２２】
携帯電話キーシステム３には、車外でかざし照合が成立すれば、ドアロックの施解錠が実行されるドアエントリー機能と、車内でかざし照合が成立すれば、車内に設置されたプッシュ操作式のエンジンスイッチ４を押し操作するのみでエンジンが始動するワンプッシュエンジンスタート機能とがある。エンジンスイッチ４は、エンジン始動操作のみならず、車両１の電源遷移操作も可能となっている。
【００２３】
車両１には、携帯電話２との間でＩＤ照合を実行するＩＤ照合装置５と、ドアロックの施解錠を管理するドアロック装置６と、エンジンの動作を管理するエンジン始動装置７とが設けられ、これらが車内バス８を介して接続されている。ＩＤ照合装置５には、ＩＤ照合装置５のコントロールユニットとして照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）９が設けられている。照合ＥＣＵ９は、近距離無線通信により携帯電話２からＩＤコードを取得した際、同ＩＤコードを自身のものと照らし合わせることによりＩＤ照合を実行する。
【００２４】
車両１のドア付近には、車外に位置する携帯電話２と近距離無線通信が可能な車外リーダライタ１０が設けられている。車外リーダライタ１０は、例えば非接触ＩＣカードのような端末と電磁誘導により電波の送受信が可能な通信機の一種である。車外リーダライタ１０の本体部１０ａには、送信電波の変調や、受信電波の復調／増幅などを実行する通信回路１１が設けられている。なお、車外リーダライタ１０が通信マスタを構成する。
【００２５】
通信回路１１には、車外リーダライタ１０のアンテナ１２が接続されている。アンテナ１２は、アンテナ線（アンテナエレメント）を環状に複数巻回した磁界アンテナの一種のループアンテナが使用される。アンテナ１２は、コイル１３と、共振用のコンデンサ１４との直列共振回路からなる。アンテナ１２は、電波の送信及び受信の両方が可能な送受信アンテナとなっている。
【００２６】
また、車内において例えばセンターコンソール等には、車内に持ち込まれた携帯電話２と近距離無線通信が可能な車内リーダライタ１５が設けられている。車内リーダライタ１５は、車外リーダライタ１０と同様に通信回路１６及びアンテナ１７を備え、アンテナ１７もコイル１８及びコンデンサ１９の直列共振回路からなる。これらリーダライタ１０，１５は、駆動電波Ｓｖの送信と、携帯電話２から送信される各種電波の受信との両方、つまり相互通信が可能である。
【００２７】
一方、携帯電話２には、携帯電話２の各種動作を制御する端末制御部２０が設けられている。携帯電話２には、リーダライタ１０，１５と近距離無線通信を実行するタグ２１が設けられている。タグ２１には、タグ２１の動作を管理する通信制御回路２２が設けられている。通信制御回路２２には、携帯電話２を車両キーとして機能させるべくＩＤコードが登録されている。
【００２８】
通信制御回路２２には、タグ２１のアンテナとして送受信アンテナ２３が接続されている。送受信アンテナ２３は、磁界アンテナの一種であるループアンテナが使用される。送受信アンテナ２３は、アンテナ線を環状に巻回したコイル２４と、共振用のコンデンサ２５との直列共振回路からなる。タグ２１は、リーダライタ１０，１５から近距離無線通信によって駆動電波Ｓｖを受信すると起動し、自身に登録されたＩＤコードを含むＩＤコード信号Ｓｉｄを、近距離無線通信を介してリーダライタ１０，１５に返信する。
【００２９】
車両１には、これらリーダライタ１０，１５の動作を制御するリーダライタＥＣＵ２６が設けられている。リーダライタＥＣＵ２６は、車両１が駐車状態又は停車状態の際、車外リーダライタ１０から駆動電波Ｓｖを断続的に送信させる。そして、リーダライタＥＣＵ２６は、駆動電波Ｓｖの応答としてタグ２１からＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、このＩＤコードを照合ＥＣＵ９に転送する。照合ＥＣＵ９は、リーダライタＥＣＵ２６からＩＤコードを入力すると、このＩＤコードを照合し、携帯電話２が正規通信相手か否かを判定する。
【００３０】
携帯電話キーシステム３には、車両１のドアガラス２７に２次アンテナ２８を貼着し、車外リーダライタ１０の電波を２次アンテナ２８により中継して、車外リーダライタ１０の通信エリアを大きくする２次アンテナ中継式をとっている。本例の場合、車外リーダライタ１０の通信距離を２次アンテナ２８によって車外（携帯電話２側）に引き出すとともに、２次アンテナ２８のアンテナ面積を大きくすることによって車外リーダライタ１０のかざし有効面積を大きくする。これにより、車外リーダライタ１０の通信エリアを広くして、かざし照合の通信成立性を確保する。なお、ドアガラス２７が変位部材に相当する。
【００３１】
図２及び図３に示すように、２次アンテナ２８には、シート状のフレキシブル基板２９が設けられている。フレキシブル基板２９は、自由に折り曲げ変形可能な基板である。２次アンテナ２８の電波結合部３５のアンテナ面積は、車外リーダライタ１０のアンテナ１２、つまり１次アンテナ１２よりも大きい面積で形成されている。
【００３２】
本実施例の場合、２次アンテナ２８には、２つの環状アンテナ３１，３２と、これらを繋ぐ一対の接続アンテナ３３，３４とが形成されている。また、環状アンテナ３１，３２及び接続アンテナ３３，３４は、１本のアンテナ線として形成されている。
【００３３】
２次アンテナ２８は、一対の環状アンテナ３１，３２において第１環状アンテナ３１側が電波結合部３５として形成されている。電波結合部３５は、ドアガラス２７が全閉状態をとるときに１次アンテナ１２に重ね配置されるようになっている。電波結合部３５は、２次アンテナ２８を１次アンテナ１２に電磁結合させる箇所である。
【００３４】
また、２次アンテナ２８は、一対の環状アンテナ３１，３２において第２環状アンテナ３２側が電波入出力部３６として形成されている。電波入出力部３６は、ユーザが車外においてドアガラス２７越しに携帯電話２をかざす箇所である。
【００３５】
２次アンテナ２８には、電波結合部３５及び電波入出力部３６が形成されているので、電波結合部３５によって１次アンテナ１２と繋がり、電波入出力部３６によって携帯電話２と無線通信する。また、本例の２次アンテナ２８は、電波結合部３５及び電波入出力部３６の一方に誘起された電波と同じ電波が、他方にも同様に誘起される動作をし、これにより電波中継が可能となっている。
【００３６】
図１に示すように、第２環状アンテナ３２の一部には、共振用のコンデンサ３７が接続されている。よって、２次アンテナ２８は、コイル３０及びコンデンサ３７の直列共振回路となり、この直列共振回路によってアンテナとして機能する。
【００３７】
図４及び図５に示すように、本例の２次アンテナ２８は、後席ドア３８のドアガラス２７の内面に貼着されている。なお、後席とは、運転席及び助手席の後ろの席のことを言う。ドアガラス２７は、窓開閉スイッチ（図示略）の操作により、上下方向にスライド移動して開閉可能となっている。２次アンテナ２８は、ドアガラス２７の裏面において車体上方かつ前方寄りの位置に配置されている。
【００３８】
車外リーダライタ１０は、車体天井１ａのドア縁部に取り付けられている。２次アンテナ２８は、ドアガラス２７が全閉状態又は略全閉状態をとる際、車外リーダライタ１０の１次アンテナ１２の通信エリアに入る位置に配置されている。このため、車外リーダライタ１０の１次アンテナ１２自体の通信エリアは小領域しか形成されないが、２次アンテナ２８によって電波が中継されることで、車外リーダライタ１０の通信エリアがドアガラス２７の一領域を満たす広域エリアに増幅される。
【００３９】
２次アンテナ２８は、１枚のフレキシブル基板２９に直列共振回路（コイル３０及びコンデンサ３１）が実装された後付けのシート状部品である。よって、車両１のドアガラス２７に２次アンテナ２８が貼着されていない場合には、このシート状の２次アンテナ２８を、車外リーダライタ１０に位置合わせして、ドアガラス２７の裏面に貼り付ける。
【００４０】
図３及び図６に示すように、ドアガラス２７が全閉された状態の際に、ドアガラス２７の移動方向（変位方向：Ｘ軸方向）において２次アンテナ２８の電波結合部３５の中心に１次アンテナ１２が位置するように配置されている。また、ドアガラス２７を閉める際には、全閉位置まで到達する前に閉じる操作を止めてしまったり、窓を意図的に多少開けたりすることも考えられるので、全閉位置からずれていたとしても全閉とみなして問題がない変位範囲、いわゆる全閉許容範囲においても全閉時と同様な近距離無線通信が成立することが望ましい。
【００４１】
そこで、本実施例では、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との主磁束が変化しない主磁束一定構造４０を備えている。なお、主磁束は、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との双方に鎖交する磁束のことである。すなわち、ドアガラス２７の移動方向（Ｘ軸方向）の全閉許容範囲において、２次アンテナ２８の電波結合部３５の外形面積Ａ２に１次アンテナ１２が含まれる構造である。詳しくは、ドアガラス２７の移動方向（Ｘ軸方向）において、２次アンテナ２８の電波結合部３５の長さＬ２は、１次アンテナ１２の長さＬ１に対して十分に大きく形成されている。なお、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５とのＹ軸方向における長さは、同一に形成されている。
【００４２】
また、ドアガラス２７の移動方向（Ｘ軸方向）の全閉許容範囲において、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との対向面積Ａ１が変化しない構造である。詳しくは、まず、ドアガラス２７が全閉である状態において、２次アンテナ２８の電波結合部３５が１次アンテナ１２の外形面積Ａ２に含まれている。そして、全閉許容変位範囲内においてドアガラス２７が全閉していなかったとしても、１次アンテナ１２が２次アンテナ２８の電波結合部３５の外形面積Ａ２に含まれている。また、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との対向面積Ａ１も変化しない。このため、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との主磁束が変化しないとともに、漏れ磁束も変化しない。なお、漏れ磁束は、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５とのいずれか一方に鎖交する磁束のことである。よって、全閉許容範囲においては、結合係数の変化が抑制され、２次アンテナ２８の電波入出力部３６において必要な磁界強度を得ることができる。
【００４３】
さて、車両１が駐車状態（エンジン停止、ドアロック施錠）をとる際、車外リーダライタ１０は、車両周囲に携帯電話２が存在するか否かを探査するために、駆動電波Ｓｖをポーリング周期にて断続的に送信する。ここでは、図８の等価回路に示すように、車外リーダライタ１０の１次アンテナ１２と、２次アンテナ２８とが電磁誘導により結合し、１次アンテナ１２の駆動電波Ｓｖが２次アンテナ２８に至り、２次アンテナ２８を経由して広範囲に亘り送信される。
【００４４】
本例の場合、１次アンテナ１２の通信距離が２次アンテナ２８によって延長されるので、１次アンテナ１２の駆動電波Ｓｖが、より遠くに飛ぶようになる。また、２次アンテナ２８の電波入出力部３６のアンテナ面積は１次アンテナ１２のアンテナ面積よりも大きく形成されているので、携帯電話２のかざし領域が、１次アンテナ１２だけのときよりも広くなり、かざし操作の有効面積が広くなる。
【００４５】
ここで、例えば運転者が乗車する場合、図５の２点鎖線で示すように、運転者は自身が所持する携帯電話２を、車外から２次アンテナ２８にかざし操作する。このとき、図８の等価回路に示すように、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８とが電磁誘導により通信が確立し、２次アンテナ２８とタグ２１とが電磁誘導により通信が確立するので、車外リーダライタ１０及びタグ２１の近距離無線通信が確立する。よって、タグ２１が車外リーダライタ１０からの駆動電波Ｓｖによって起動し、その応答としてＩＤコード信号Ｓｉｄを車両１に返信する。
【００４６】
タグ２１がＩＤコード信号Ｓｉｄを返信した際、車外リーダライタ１０は、２次アンテナ２８を介してこのＩＤコード信号Ｓｉｄを受信する。車外リーダライタ１０は、１次アンテナ１２でＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、このＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるＩＤコードを照合ＥＣＵ９に転送する。照合ＥＣＵ９は、タグ２１のＩＤコードを照合し、ＩＤ照合が成立することを確認すると、ドアロックを解錠する。なお、ドアロック施錠時の動作は、ドアロックの解錠と基本的に同じ動作をとるので、詳細は省略する。
【００４７】
続いて、Ｚ軸上の距離と磁界強度との特性グラフを図７に示す。図７は、１次アンテナ１２に対する２次アンテナ２８の電波結合部３５の位置が全閉位置からずれた際における磁界強度と２次アンテナ２８からの距離とのシミュレーション結果である。
【００４８】
図７に示すように、Ｚ軸方向における２次アンテナ２８との距離が大きくなるにつれて、その位置における２次アンテナ２８のＺ軸方向における磁界強度が低下している。そして、１次アンテナ１２の中心と２次アンテナ２８の電波結合部３５の中心とのずれＤが例えば０ｍｍから８ｍｍあったとしても、磁界強度がほとんど変わらない。よって、２次アンテナ２８の電波入出力部３６において必要な磁界強度を得ることができていることが分かる。
【００４９】
以上により、本例では、ドアガラス２７の内面に２次アンテナ２８を貼着し、携帯電話２を車外リーダライタ１０にかざし操作した際には、車外リーダライタ１０と携帯電話２との間でやり取りされる電波を、２次アンテナ２８により中継して車外かざし照合を実行する。よって、車外リーダライタ１０の通信エリアを、２次アンテナ２８によって携帯電話２側（ユーザ側）に引き出すことが可能となる。また、元々広い面積を持つドアガラス２７に２次アンテナ２８を貼着するので、配置スペースを気にすることなく、２次アンテナ２８のアンテナ面積を広くすることが可能となる。
【００５０】
ところで、車外リーダライタ１０を車体天井１ａのドア縁部に取り付ける場合、ドア縁部には十分な面積がないので、車外リーダライタ１０のサイズ、つまり１次アンテナ１２のアンテナ面積を大きくすることができず、通信成立性を向上しようとしても、これを満足することができない。しかし、本例のように２次アンテナ２８で電波を中継するようにすれば、仮に車外リーダライタ１０の配置スペースに制限があって車外リーダライタ１０のアンテナ面積を大きくすることができない場合であっても、２次アンテナ２８によって車外リーダライタ１０の通信エリアを広くすることが可能となる。従って、かざし照合の通信成立性を確保することが可能となる。
【００５１】
また、本例においては、２次アンテナ２８の電波結合部３５の外形面積Ａ２に１次アンテナ１２が含まれるとともに、全閉許容範囲において１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との対向面積Ａ１が変化しない主磁束一定構造４０を設けた。このため、ドアガラス２７が全閉許容範囲においてどの位置にあっても、主磁束及び漏れ磁束を一定とすることができるので、結合係数に変化が生じない。よって、ドアガラス２７の全閉付近では、２次アンテナ２８の電波入出力部３６において必要な磁界強度を常時得ることができる。
【００５２】
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）２次アンテナ２８の形状を電波結合部３５及び電波入出力部３６を有する形状とし、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８との間に、全閉許容範囲において１次アンテナ１２と電波結合部３５との主磁束を一定化させる主磁束一定構造４０を設けた。このため、ドアガラス２７が全閉許容範囲に位置していれば、主磁束が変化しなくなる。また、ドアガラス２７が全閉許容範囲内に位置していれば、ドアガラス２７がどの位置にあっても、主磁束と漏れ磁束との値が不変となるので、主磁束と漏れ磁束との割合である結合係数が変化しない。従って、ドアガラス２７が全閉位置からずれたとしても、２次アンテナ２８において必要な磁界強度を得ることが可能である。
【００５３】
（２）全閉許容範囲において、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との対向面積Ａ１が変位しない主磁束一定構造４０とした。このため、２次アンテナ２８の電波結合部３５の大きさを変更するだけで、主磁束を安定させることができる。
【００５４】
（３）全閉許容範囲において２次アンテナ２８の電波結合部３５の位置がずれたとしても１次アンテナ１２が２次アンテナ２８の電波結合部３５の外形面積Ａ２に含まれるので、１次アンテナ１２が大型化することを抑制することができる。よって、１次アンテナ１２の露出を極力避けることができる。
【００５５】
（４）ドアガラス２７に車外リーダライタ１０の２次アンテナ２８を貼り付け、この２次アンテナ２８により電波を中継することで、携帯電話２及び車外リーダライタ１０の車外かざし照合を実行する。よって、車外リーダライタ１０の配置スペースに制限があって、車外リーダライタ１０のアンテナ面積を大きくとれない場合であっても、ドアガラス２７を２次アンテナ２８の配置箇所とすることで、車外リーダライタ１０の通信エリアを広くすることが可能となる。このため、携帯電話２のかざし位置に許容性が出るので、かざし照合の通信成立性を確保することができる。
【００５６】
（第２の実施形態）
以下、本発明を車両の近距離無線通信システムに具体化した第２の実施形態について、図９〜図１１を参照して説明する。この実施形態の近距離無線通信システムは、１次アンテナ１２が上記第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、この実施形態の近距離無線通信システムは、図１に示す第１の実施形態の近距離無線通信システムと同様の構成を備えている。
【００５７】
図９及び図１０に示すように、１次アンテナ１２のドアガラス２７の移動方向であるＸ軸方向の両側面１２ａ，１２ｂには、移動方向に延出する導電性の導体板４１が設置されている。これら導体板４１は、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５とが対向した際に、１次アンテナ１２と対向していない２次アンテナ２８の電波結合部３５のアンテナ開口部を覆う。
【００５８】
図１１に示すように、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との縦断面を見ると、２次アンテナ２８の電波結合部３５のみを鎖交する漏れ磁束が導体板４１によって吸収される。このため、２次アンテナ２８の電波結合部３５の位置が異なることによる漏れ磁束の変化を抑制することができ、結合係数の変化を抑制できる。
【００５９】
続いて、Ｚ軸上の距離と磁界強度との特性グラフを図１２に示す。図１２は、１次アンテナ１２に対する２次アンテナ２８の電波結合部３５の位置が全閉位置からずれた際における磁界強度と２次アンテナ２８からの距離とのシミュレーション結果である。
【００６０】
図１２に示すように、Ｚ軸方向における２次アンテナ２８との距離が大きくなるにつれて、その位置における２次アンテナ２８のＺ軸方向における磁界強度が低下している。そして、１次アンテナ１２の中心と２次アンテナ２８の電波結合部３５の中心とのずれＤが例えば０ｍｍから８ｍｍあったとしても、磁界強度がほぼ変わらない。よって、２次アンテナ２８の電波入出力部３６において必要な磁界強度を得ることができていることが分かる。
【００６１】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）、（２）、及び（４）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。
（５）ドアガラス２７の移動方向において１次アンテナ１２の両側面１２ａ，１２ｂに導体板４１を設けたので、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との主磁束が変化しないことに加えて、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５との漏れ磁束を抑制することができる。このため、主磁束と漏れ磁束との割合である結合係数の変化を抑制することができる。よって、ドアガラス２７が全閉位置からずれたとしても、２次アンテナ２８において必要な磁界強度を得ることができる。
【００６２】
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。
・上記実施形態において、１次アンテナ１２と２次アンテナ２８の電波結合部３５とのＹ軸方向における長さは、同一に形成したが、Ｙ軸方向においても１次アンテナ１２の長さを２次アンテナ２８の電波結合部３５の長さよりも小さく形成してもよい。このようにすれば、仮にＹ軸方向に１次アンテナと２次アンテナ２８との位置ずれがあった際に、位置ずれによる主磁束の変化を抑制することが可能となる。
【００６３】
・上記第２の実施形態では、１次アンテナ１２と導体板４１との間に実用上問題のない隙間があるが、隙間をなくしもよい。また、１次アンテナ１２と導体板４１とを一体に形成してもよい。
【００６４】
・上記第２の実施形態において、導体板４１をドアガラス２７の移動方向の両側面に設置したが、位置ずれの可能性が一方であれば、導体板４１を片方のみに設置してもよい。
・上記第２の実施形態において、導体板４１を移動方向に限らず、１次アンテナ１２の周囲に設置してもよい。
【００６５】
・上記構成において、ドアガラス２７の移動方向における２次アンテナ２８の電波結合部３５の長さＬ２に対して１次アンテナ１２の長さＬ１を小さく設定した。しかしながら、図１３に示すように、ドアガラス２７の移動方向における１次アンテナ１２の長さＬ１に対して２次アンテナ２８の電波結合部３５の長さＬ２を小さく設定してもよい。なお、２次アンテナ２８の電波結合部３５は、全閉許容範囲において１次アンテナ１２の外形面積に含まれるのが望ましい。
【００６６】
・上記実施形態において、車外リーダライタ１０のみが２次アンテナ中継式をすることに限定されず、車内リーダライタ１５にも応用してもよい。
・上記実施形態において、車内リーダライタ１５を省略して、車外リーダライタ１０の１次アンテナ１２をそのまま車内リーダライタとして用いてもよい。このような構成によれば、１つの車外リーダライタで異なる複数の通信エリアを形成可能となるので、通信エリアごとにそれぞれ個別の通信マスタを設けずに済む。従って、通信マスタの個数を少なく抑えることが可能となる。
【００６７】
・上記実施形態において、ドアガラス２７への２次アンテナ２８の貼着位置は、実施形態に例示した位置に限らず、他の位置に変更してもよい。
・上記構成において、２次アンテナ２８は、後付け部品に限定されず、ドアガラス２７の内部に一体に組み込まれたアンテナでもよい。
【００６８】
・上記構成において、ドアガラス２７のガラス面において２次アンテナ２８の配置箇所に、かざし位置を通知する絵柄や文字等を描画してもよい。
・上記構成において、タグ２１は、端末制御部２０から独立したＩＣチップであることに限定されず、タグ２１の機能が端末制御部２０に組み込まれていてもよい。
【００６９】
・上記構成において、２次アンテナ２８は、コイル３０とコンデンサ３７とが両方ともドアガラス２７に設けられることに限定されない。例えば、コイル３０のみをドアガラス２７に設け、コンデンサ３７を車体天井１ａに設けてもよい。
【００７０】
・上記構成において、車外リーダライタ１０の配置位置は、車体天井１ａに限定されず、ドアトリムやピラー等の他の部材としてもよい。
・上記構成において、２次アンテナ２８は、１枚のシート状の部品に限定されず、例えば板状の基板を使用した折り曲げ不可能なアンテナでもよい。
【００７１】
・上記実施形態において、変位部材は、ドアガラス２７に限定されず、他の可動部材を採用してもよい。
・上記実施形態において、電波結合部３５及び電波入出力部３６は、四角状に限定されず、例えば円状としてもよい。また、電波結合部３５及び電波入出力部３６は、同じ面積を持つ形状としてもよい。
【００７２】
・上記構成において、通信対象は車両１に限らず、通信端末と無線通信を行うものであれば何でもよい。
・上記構成において、通信端末は携帯電話２に限らず、ＩＤコードを無線により送信可能な端末であれば何でもよい。
【００７３】
・上記実施形態において、近距離無線通信は、ＲＦＩＤに限らず、他の通信方式を採用可能である。
・上記実施形態において、送受信電波は、駆動電波ＳｖやＩＤコード信号Ｓｉｄに限らず、通信形式に応じた種々の電波が採用可能である。
【００７４】
・上記構成において、携帯電話キーシステム３の各アンテナ（２次アンテナ２８）は、ループアンテナに限らず、例えばダイポールアンテナ等の他のアンテナも使用可能である。
【００７５】
・上記実施形態において、携帯電話キーシステム３の周波数は、ＨＦに限定されず、例えばＬＦ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）やＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）等を使用してもよい。また、双方向通信の行きと帰りとで、電波の周波数を異ならせてもよい。
【００７６】
・本例の技術思想は、車両１に適用されることに限定されず、他の機器や装置に応用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１…通信対象としての車両、２…通信端末としての携帯電話、１０…通信マスタとしての車外リーダライタ、１２…１次アンテナ、１５…車内リーダライタ、１７…アンテナ、２３…送受信アンテナ、２６…リーダライタＥＣＵ、２７…変位部材としてのドアガラス、２８…２次アンテナ、３１…第１環状アンテナ、３２…第２環状アンテナ、３３，３４…接続アンテナ、３５…電波結合部、３６…電波入出力部、３８…後席ドア、４０…主磁束一定構造、４１…導体板、Ａ１…対向面積（外形面積）、Ａ２…外形面積、Ｄ…ずれ、Ｌ１，Ｌ２…長さ、Ｓｉｄ…ＩＤコード信号、Ｓｖ…駆動電波。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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