(57)【要約】【課題】車両から携帯機へ送信される信号の送信範囲を拡大すると共に、不感帯領域の問題を解消することができ、拡大された送信範囲内にある携帯機と無線通信を行うことができる車載機を提供する。【解決手段】車載機は、車両に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び室内アンテナから信号を送信させ、信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う。車載機は、２つの送信アンテナから信号を同時的に送信させる送信制御部と、２つの送信アンテナから送信させた信号に対する携帯機からの応答信号を受信しなかった場合、車室外の携帯機が信号を受信できるように、室内アンテナの送信強度を変更する強度変更部と、強度変更部にて変更された送信強度で、室内アンテナから信号を送信させる室内送信制御部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う車載機であって、
前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させる送信制御部と、
前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できるように、前記室内アンテナから送信される前記信号の送信強度を変更する強度変更部と、
該強度変更部にて変更された送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信させる室内送信制御部と
を備える車載機。
【請求項２】
前記室内送信制御部は、
前記送信制御部にて前記２つの送信アンテナから前記信号が送信される前に、前記室内アンテナから前記携帯機へ第１送信強度の前記信号を送信させ、
前記送信制御部は、
前記室内アンテナから送信させた前記第１送信強度の前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、
前記室内送信制御部は、
前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記第１送信強度よりも強く、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できる第２送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信させる
請求項１に記載の車載機。
【請求項３】
前記送信制御部及び前記室内送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信したか否かに応じて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部
を備える請求項１又は請求項２に記載の車載機。
【請求項４】
前記車両のドアが開閉した後、前記送信制御部及び前記室内送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記ドアの施錠を制御する施錠制御部を備える
請求項１〜請求項３までのいずれか一項に記載の車載機。
【請求項５】
前記２つの送信アンテナ及び前記室内アンテナからＬＦ（Low Frequency）帯の前記信号を送信させる
請求項１〜請求項４までのいずれか一項に記載の車載機。
【請求項６】
前記２つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相を制御する位相制御部
を備える請求項１〜請求項５までのいずれか一項に記載の車載機。
【請求項７】
前記２つの送信アンテナは、軸方向が前記車両の走行方向における前後方向である磁性体コアと、各磁性体コアに対する巻回方向が互いに同一のコイルとを有し、
前記位相制御部は、
前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記２つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御する
請求項６に記載の車載機。
【請求項８】
前記２つの送信アンテナは、軸方向が前記車両の走行方向における前後方向である磁性体コアと、各磁性体コアに対する巻回方向が互いに逆向きのコイルとを有し、
前記位相制御部は、
前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記２つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御する
請求項６に記載の車載機。
【請求項９】
前記送信アンテナは、
前記車両の複数のタイヤが設けられるタイヤ位置にそれぞれ配されており、
前記複数のタイヤにそれぞれ設けられ、該タイヤの空気圧を検出して得られる空気圧信号を無線送信する複数の検出装置へ、各タイヤ位置に配された前記送信アンテナから、空気圧の情報を要求する空気圧情報要求信号を送信させる要求信号送信制御部
を備える請求項１〜請求項８までのいずれか一項に記載の車載機。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９までのいずれか一項に記載の車載機と、
車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナと、
前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナと、
前記車載機から送信された前記信号を受信し、受信した前記信号に応じて応答信号を送信する携帯機と
を備える車両用通信システム。
【請求項１１】
車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う通信処理方法であって、
前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、
前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できるように、前記室内アンテナから送信される前記信号の送信強度を変更させ、
変更された送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信させる
通信処理方法。
【請求項１２】
車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナに接続される車載機に、前記２つの送信アンテナ及び前記室内アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じた処理を実行させる制御プログラムであって、
前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信し、
前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できるように、前記室内アンテナから送信される前記信号の送信強度を変更し、
変更された送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信する
処理を前記車載機に実行させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
メカニカルキーを用いずに車両ドアの施錠及び解錠を行う車両用通信システムが実用化されている。具体的には、使用者が所持する携帯機を用いた無線遠隔操作により車両ドアの施錠又は解錠を行うキーレスエントリシステム、携帯機を所持した使用者が車両に近づき、又はドアハンドルを握るだけで車両ドアの解錠を行うスマートエントリー（登録商標）システム等が実用化されている。
また、メカニカルキーを用いずに車両のエンジン始動を行う車両用通信システムも実用化されている。具体的には、携帯機を所持した使用者がエンジンスタートボタンを押すだけでエンジンの始動を行うプッシュスタートシステムが実用化されている。
更に、携帯機を所持した使用者が車両から遠ざかった際、車両ドアを自動的に施錠する自動施錠システムが実用化されている。
【０００３】
かかる車両用通信システムにおいて車載機は、携帯機と無線通信を行う。当該無線通信は、車載機の送信アンテナからＬＦ（Low Frequency）帯の電波を用いて信号を携帯機へ送信し、当該信号を受信した携帯機がＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を用いて応答信号を送信することによって行われる。車載機は、認証及び携帯機の位置確認を行った後に解錠、施錠、エンジン始動、施錠等の制御を行う。
【０００４】
ところで、車載機から送信される信号はＬＦ帯であり、信号の送信範囲、即ち携帯機が当該信号を受信できる範囲は車両周辺の所定範囲内に限定されている。ＬＦ帯の信号を送信するアンテナを複数のシステムで兼用する場合、各システムに求められる信号の送信範囲が異なるため、両システムの仕様を満足することができない。例えば、タイヤ空気圧監視システムが備える送信アンテナは車両の各タイヤ位置に配されており、当該送信アンテナを自動施錠システムの送信アンテナとして利用するためには、送信範囲を拡大する必要がある。
【０００５】
送信範囲を拡大するためには、携帯機による信号の受信感度を高感度に設定すれば良いが、携帯機を駆動する電池の寿命が短くなる。かかる課題を解決する技術として、特許文献１には、２つの送信アンテナから信号を同時的に送信させることにより、当該信号の送信範囲を拡大させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０８２５１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、車両に離隔配置された２つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させた場合、車両近傍の送信範囲内であるにも拘わらず、局所的に振幅が小さくなる領域が生ずるという問題がある。つまり、２つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させることによって、送信範囲を拡大することができるものの、当該信号を携帯機が受信できなくなる領域が局所的に生じてしまう。以下、当該領域を不感帯領域と呼ぶ。
【０００８】
本発明の目的は、車両から携帯機へ送信される信号の送信範囲を拡大すると共に、不感帯領域の問題を解消することができ、拡大された送信範囲内にある携帯機と無線通信を行うことができる車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本態様に係る車載機は、車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う車載機であって、前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させる送信制御部と、前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できるように、前記室内アンテナから送信される前記信号の送信強度を変更する強度変更部と、該強度変更部にて変更された送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信させる室内送信制御部とを備える。
【００１０】
本態様に係る車両用通信システムは、前記車載機と、車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナと、前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナと、前記車載機から送信された前記信号を受信し、受信した前記信号に応じて応答信号を送信する携帯機とを備える。
【００１１】
本態様に係る通信処理方法は、車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う通信処理方法であって、前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できるように、前記室内アンテナから送信される前記信号の送信強度を変更させ、変更された送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信させる。
【００１２】
本態様に係る制御プログラムは、車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナに接続される車載機に、前記２つの送信アンテナ及び前記室内アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じた処理を実行させる制御プログラムであって、前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信し、前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できるように、前記室内アンテナから送信される前記信号の送信強度を変更し、変更された送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信する処理を前記車載機に実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
上記によれば、車両から携帯機へ送信される信号の送信範囲を拡大すると共に、不感帯領域の問題を解消することができ、拡大された送信範囲内にある携帯機と無線通信を行うことができる車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る車両用通信システムの構成例を説明する模式図である。
【図２】本実施形態に係る車載機の構成例を示すブロック図である。
【図３】車載送信部の構成例を示すブロック図である。
【図４】ＬＦ送信アンテナから各別に信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。
【図５】車両の前後に離隔配置された２つのＬＦ送信アンテナから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。
【図６】車両の前後に離隔配置された２つのＬＦ送信アンテナから送信される信号波の磁界分布の一例を示す分布図である。
【図７】室内ＬＦ送信アンテナから信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。
【図８】検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】携帯機の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本実施形態に係る車載機及び携帯機の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係る車載機及び携帯機の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００１６】
（１）本態様に係る車載機は、車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う車載機であって、前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させる送信制御部と、前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できるように、前記室内アンテナから送信される前記信号の送信強度を変更する強度変更部と、該強度変更部にて変更された送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信させる室内送信制御部とを備える。
【００１７】
本態様にあっては、一つの送信アンテナから送信される信号の送信範囲は車両周辺の限定された範囲内であり、前記送信範囲の外にある携帯機は当該信号を受信することができない。そこで、車載機は、２つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させる。２つ以上の送信アンテナから同時的に送信された信号は重畳され、振幅は大きくなる。よって、車載機の送信アンテナから送信される信号の送信範囲を拡大することができる。
一方、車両に離隔配置された２つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させた場合、車両近傍の送信範囲内であるにも拘わらず、局所的に振幅が小さくなる不感帯領域が生ずる。不感帯領域は、シミュレーションの結果より、車両近傍に生ずると考えられている。当該領域に携帯機がある場合、送信アンテナから送信される信号を受信することができない。このように、２つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信することによって、送信範囲を拡大することができるものの、当該信号を携帯機が受信できなくなる領域が局所的に生じてしまう。以下、当該領域を不感帯領域と呼ぶ。
そこで、車載機は、同時的に送信させた信号に対して携帯機から応答信号を受信しなかった場合には、強度変更部によって室内アンテナの送信強度を増大させ、当該室内アンテナから信号を送信させる。不感帯領域は車両近傍にあるため、室内アンテナから信号を送信させた場合であっても、室内アンテナの送信強度を増大させることにより、当該信号は十分な振幅を保ったまま不感帯領域に到達し、携帯機は室内アンテナから送信された信号を受信することができる。
従って、本態様に係る車載機は、送信アンテナから送信される信号の送信範囲を拡大すると共に、不感帯領域の問題も解消することができる。
【００１８】
（２）前記室内送信制御部は、前記送信制御部にて前記２つの送信アンテナから前記信号が送信される前に、前記室内アンテナから前記携帯機へ第１送信強度の前記信号を送信させ、前記送信制御部は、前記室内アンテナから送信させた前記第１送信強度の前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、前記室内送信制御部は、前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記第１送信強度よりも強く、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できる第２送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信させる構成が好ましい。
【００１９】
本態様によれば、車室内に携帯機が無いことを確認した上で、２つの送信アンテナから車両周辺の携帯機へ同時的に信号を送信し、携帯機からの応答信号に応じた処理を行うことができる。例えば、車室内及び車両周辺のいずれにも携帯機が無いことを検知し、所要の処理を実行することができる。
【００２０】
（３）前記送信制御部及び前記室内送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信したか否かに応じて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部を備える構成が好ましい。
【００２１】
本態様にあっては、２つの送信アンテナ又は室内アンテナから送信した信号に対して携帯機から応答信号を受信した場合、上記２つの送信アンテナから同時的に送信される信号の送信範囲内に携帯機が存在すると判定することができる。
【００２２】
（４）前記車両のドアが開閉した後、前記送信制御部及び前記室内送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記ドアの施錠を制御する施錠制御部を備える構成が好ましい。
【００２３】
本態様にあっては、２つの送信アンテナから同時的に送信された信号、及び室内アンテナから送信された信号のいずれに対しても携帯機から応答が無い場合、携帯機は拡大された送信範囲内に無いと判定され、車両のドアが施錠される。
【００２４】
（５）前記２つの送信アンテナ及び前記室内アンテナからＬＦ（LowFrequency）帯の前記信号を送信させる構成が好ましい。
【００２５】
本態様にあっては、各送信アンテナから同時的に送信される信号はＬＦ帯の信号であるため、車両周辺における各信号の振幅は一様である。よって、それぞれの送信アンテナから発せられる信号波の磁界の向きが揃う領域では、信号は干渉して弱め合うことはなく、各信号の単純な重ね合わせにより信号強度が大きくなる。
ただし、上記の通り、局所的ではあるが、車両に離隔配置された２つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させた場合、振幅が小さくなる領域が存在する。
【００２６】
（６）前記２つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相を制御する位相制御部を備える構成が好ましい。
【００２７】
本態様にあっては、同時的に送信させる信号の位相を制御することによって、信号の送信範囲を拡大させる方向を制御することが可能となる。
【００２８】
（７）前記２つの送信アンテナは、軸方向が前記車両の走行方向における前後方向である磁性体コアと、各磁性体コアに対する巻回方向が互いに同一のコイルとを有し、前記位相制御部は、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記２つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御する構成が好ましい。
【００２９】
本態様にあっては、車両の前後に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が逆相になるように制御することによって、信号の送信範囲を車両の左右方向に拡大させることができる。
【００３０】
（８）前記２つの送信アンテナは、軸方向が前記車両の走行方向における前後方向である磁性体コアと、各磁性体コアに対する巻回方向が互いに逆向きのコイルとを有し、前記位相制御部は、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記２つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御する構成が好ましい。
【００３１】
本態様にあっては、車両の前後に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が同相になるように制御することによって、信号の送信範囲を車両の左右方向に拡大させることができる。
【００３２】
（９）前記送信アンテナは、前記車両の複数のタイヤが設けられるタイヤ位置にそれぞれ配されており、前記複数のタイヤにそれぞれ設けられ、該タイヤの空気圧を検出して得られる空気圧信号を無線送信する複数の検出装置へ、各タイヤ位置に配された前記送信アンテナから、空気圧の情報を要求する空気圧情報要求信号を送信させる要求信号送信制御部を備える構成が好ましい。
【００３３】
本態様にあっては、車載機は、複数の送信アンテナを用いて、タイヤの空気圧を検出する検出装置と通信することができる。
【００３４】
（１０）本態様に係る車両用通信システムは、態様（１）〜態様（９）までのいずれか一つの車載機と、車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナと、前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナと、前記車載機から送信された前記信号を受信し、受信した前記信号に応じて応答信号を送信する携帯機とを備える。
【００３５】
（１１）本態様に係る通信処理方法は、車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う通信処理方法であって、前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できるように、前記室内アンテナから送信される前記信号の送信強度を変更させ、変更された送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信させる。
【００３６】
（１２）本態様に係る制御プログラムは、車両の前後に離隔配置された少なくとも２つの送信アンテナ及び前記車両の室内へ電波を放射する室内アンテナに接続される車載機に、前記２つの送信アンテナ及び前記室内アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じた処理を実行させる制御プログラムであって、前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信し、前記２つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記車両の室外の前記携帯機が前記信号を受信できるように、前記室内アンテナから送信される前記信号の送信強度を変更し、変更された送信強度で、前記室内アンテナから前記信号を送信する処理を前記車載機に実行させる。
【００３７】
本態様（１０）、（１１）及び（１２）にあっては、態様（１）と同様、送信アンテナから送信される信号の送信範囲を拡大すると共に、不感帯領域の問題も解消することができる。
【００３８】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３９】
以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
＜車両用通信システム＞
図１は本実施形態に係る車両用通信システムの構成例を説明する模式図である。本実施形態に係る車両用通信システムは、車体の適宜箇所に設けられた車載機１と、車両Ｃに取り付けられた複数のタイヤ３のホイールそれぞれに設けられた複数の検出装置２と、報知装置４と、携帯機５と、施解錠部６とを備え、タイヤ空気圧監視システム及び自動施錠システムを構成している。
【００４０】
車載機１には、第１ＬＦ送信アンテナ１０ａ、第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂ、第３ＬＦ送信アンテナ１０ｃ及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｄと、複数の室内ＬＦ送信アンテナ１ａとが接続されている。第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、例えば、４つのタイヤ３が取り付けられる車両Ｃの右前、右後、左前及び左後のタイヤ位置にそれぞれ離隔配置されている。タイヤ位置は、タイヤハウス及びその周辺の位置であり、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄからそれぞれ送信される信号を、各タイヤ３に設けられた検出装置２が各別に受信できる位置である。室内ＬＦ送信アンテナ１ａは、主に車室内に電波が放射されるように車両Ｃの左右方向略中央部の前側及び後側に配されている。なお、室内ＬＦ送信アンテナ１ａの数、位置は特に限定されるものでは無い。
【００４１】
なお、以下の説明において、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを区別して説明する必要がない場合、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを単にＬＦ送信アンテナ１０とも記載する。
【００４２】
タイヤ空気圧監視システムとして機能する車両用通信システムにおいて、車載機１は、タイヤ３の空気圧情報を要求する空気圧情報要求信号を、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄからＬＦ帯の電波により各検出装置２それぞれへ各別に送信させる。検出装置２は、空気圧情報要求信号に応じて、タイヤ３の空気圧を検出し、検出して得られた空気圧情報及び自身のセンサ識別子を含む空気圧信号をＵＨＦ帯の電波により車載機１へ無線送信する。車載機１は、ＲＦ受信アンテナ１３ａを備え、各検出装置２から送信された空気圧信号をＲＦ受信アンテナ１３ａにて受信し、該空気圧信号から各タイヤ３の空気圧情報を取得する。車載機１には通信線を介して報知装置４が接続されており、車載機１は取得した空気圧情報を報知装置４へ送信する。報知装置４は車載機１から送信された空気圧情報を受信し、各タイヤ３の空気圧情報を報知する。また、報知装置４はタイヤ３の空気圧が所定の閾値未満である場合、警告を発する。
【００４３】
一方、自動施錠システムとして機能する車両用通信システムにおいて、車載機１は、車両Ｃの周囲にある携帯機５を検出するための信号（以下、位置検出信号という。）を、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄからＬＦ帯の電波により携帯機５へ送信させる。また、車載機１は、室内ＬＦ送信アンテナ１ａからＬＦ帯の電波により位置検出信号を携帯機５へ送信させることにより、車室内にある携帯機５を検出する。
携帯機５は、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、又は室内ＬＦ送信アンテナ１ａから送信された位置検出信号を受信した場合、受信した位置検出信号に応じた応答信号をＵＨＦ帯の電波により車載機１へ送信する。車載機１は、携帯機５から送信された応答信号をＲＦ受信アンテナ１３ａにて受信する。車載機１は、携帯機５との無線通信により、携帯機５が車室内に存在せず、車両Ｃから遠く離れたと判定した場合、施解錠部６を駆動し、車両Ｃのドア（以下、車両ドアという。）を施錠させる。このように、携帯機５を所持する使用者が車両Ｃから離れた場合、車両ドアが自動的に施錠される。
【００４４】
なお、本実施形態に係る車両用通信システムにおいて使用するＬＦ帯及びＵＨＦ帯は、無線通信を行う際に用いる電波帯域の一例であり、必ずしもこれに限定されない。
【００４５】
＜車載機＞
図２は本実施形態に係る車載機１の構成例を示すブロック図である。車載機１は、該車載機１の各構成部の動作を制御する制御部１１を備える。制御部１１には、記憶部１２、車載受信部１３、車載送信部１４、車内通信部１５及び入力部１６が接続されている。
【００４６】
制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェースなどを備える。制御部１１のＣＰＵは入出力インタフェースを介して記憶部１２、車載受信部１３、車載送信部１４、及び車内通信部１５に接続している。制御部１１は記憶部１２に記憶されている制御プログラム１２ａを実行することにより、各構成部の動作を制御し、携帯機５の位置を検出する機能、自動施錠機能、及びタイヤ空気圧監視機能に係る処理を実行する。
【００４７】
なお、制御部１１は、上記の構成に限定されるものではなく、シングルコアＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、揮発性又は不揮発性のメモリ等を含む１又は複数の処理回路、マイコン等であればよい。また、制御部１１は、時刻を計時するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。
【００４８】
記憶部１２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部１２は、制御部１１が車載機１の各構成部の動作を制御することにより、携帯機５の位置を検出する機能、自動施錠機能、及びタイヤ空気圧監視機能を実現するための制御プログラム１２ａを記憶している。
【００４９】
車載受信部１３には、ＲＦ受信アンテナ１３ａが接続されている。車載受信部１３は、携帯機５又は検出装置２からＲＦ帯の電波を用いて送信された信号を、ＲＦ受信アンテナ１３ａにて受信する。車載受信部１３は、受信した信号を復調し、復調された信号を制御部１１へ出力する回路である。搬送波としては３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのＵＨＦ帯を使用するが、この周波数帯に限定するものでは無い。
【００５０】
車載送信部１４には、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ並びに室内ＬＦ送信アンテナ１ａが接続されている。第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、フェライトからなる棒状の磁性体コアと、各ＬＦ送信アンテナ１０の磁性体コアの外周に巻かれたコイルとを備える。第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、当該ＬＦ送信アンテナ１０の磁性体コアの軸方向が車両Ｃの前後方向となるように、車両Ｃの前後左右のタイヤ位置に配されている。各磁性体コアに巻かれたコイルの巻回方向は互いに同一である。コイルには、コンデンサが接続されており、共振回路を構成している。共振回路は車載送信部１４に接続されている。室内ＬＦ送信アンテナ１ａの構成も、ＬＦ送信アンテナ１０と同様である。
車載送信部１４は、制御部１１から出力された信号をＬＦ帯の信号に変調し、変調された信号を第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ並びに室内ＬＦ送信アンテナ１ａから携帯機５又は検出装置２へ送信させる回路である。また、車載送信部１４は、複数のＬＦ送信アンテナ１０から信号を同時的に送信させることができる。車載送信部１４は、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから送信される信号の送信範囲が、車両周辺の一定範囲内になるように、前記コイルに電流を流し、信号を送信させる。送信範囲は、携帯機５による前記信号の受信が可能となる範囲である。なお、搬送波としては３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚのＬＦ帯を使用するが、この周波数帯に限定するものでは無い。
【００５１】
携帯機５の位置検出を行う場合、車載送信部１４は、位置検出信号をＬＦ送信アンテナ１０又は室内ＬＦ送信アンテナ１ａから携帯機５へ送信する。車載機１は、携帯機５からの応答があった場合、携帯機５が送信範囲内に存在すると判定する。
一方、タイヤ空気圧を検出すべく、各タイヤ３の検出装置２を起動させるためのウェイクアップ信号を送信させる場合、又は各検出装置２に空気圧情報要求信号を送信させる場合、車載送信部１４は、ＬＦ送信アンテナ１０から、各別にウェイクアップ信号又は空気圧情報要求信号を送信させる。
なお、検出装置２へ送信するウェイクアップ信号、空気圧情報要求信号等の信号強度は、携帯機５へ送信する位置検出信号の信号強度に比べて弱くなるように構成しても良い。
【００５２】
車内通信部１５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の通信プロトコルに従って通信を行う通信回路であり、報知装置４及び施解錠部６に接続されている。各タイヤ３の空気圧が検出された場合、車内通信部１５は、制御部１１の制御に従って、タイヤ３の空気圧情報を報知装置４へ送信する。
一方、車両Ｃの周囲にある正規の携帯機５が検出され、リクエストスイッチが操作された場合、制御部１１は、施錠信号又は解錠信号を施解錠部６へ送信する。また、制御部１１は、イグニッションスイッチがオフ状態で車両ドアの開閉が行われ、送信範囲へ送信した位置検出信号に対する携帯機５からの応答が無くなった場合、車載機１は、施錠信号を施解錠部６へ送信する。
【００５３】
報知装置４は、例えば、車内通信部１５から送信されたタイヤ３の空気圧情報を画像又は音声によって報知する表示部又はスピーカを備えたオーディオ機器、インスツルメントパネルの計器に設けられた表示部等である。表示部は液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ等である。報知装置４は、車両Ｃに設けられた各タイヤ３の空気圧情報を表示する。
【００５４】
施解錠部６は、車両ドアの施錠及び解錠を行う施解錠機構を駆動するアクチュエータを備える。施解錠部６は、施錠信号又は解錠信号を受信した場合、アクチュエータを駆動させ、車両ドアを施錠し、又は解錠する。
また、施解錠部６は、車内の施解錠スイッチの操作に応じて、施解錠部６の動作を制御し、車両ドアを施錠又は解錠することができ、車両ドアの施解錠状態を示す情報を、通信線を介して車載機１へ送信することができる。
【００５５】
入力部１６には、ドア開閉検出スイッチ７が接続されており、車両ドアの開閉状態に応じた信号レベルの開閉信号が入力される。ドア開閉検出スイッチ７は、例えばカーテシースイッチである。制御部１１は、入力部１６に入力された開閉信号に基づいて、車両ドアの開閉状態を認識することができる。
【００５６】
図３は車載送信部１４の構成例を示すブロック図である。車載送信部１４は、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ並びに室内ＬＦ送信アンテナ１ａから送信するＬＦ帯の信号をそれぞれ生成する第１乃至第４送信部１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ並びに室内送信部１４０ｅを備える。
【００５７】
第１送信部１４０ａは、信号生成回路１４１ａ及び移相回路１４２ａを含む。信号生成回路１４１ａは、制御部１１から入力される信号、例えば位置検出信号の信号波を搬送波に重畳して、ＬＦ帯の信号に変調する。なお、搬送波は、図に示していないＲＣ発振回路、水晶発振回路等により生成される。移相回路１４２ａには、信号生成回路１４１ａにて変調された信号波が入力される。移相回路１４２ａは、入力された信号波の位相を、例えば制御部１１から入力される移相制御信号に基づいて制御する。第１送信部１４０ａは、移相回路１４２ａによって位相が制御された信号波を、第１ＬＦ送信アンテナ１０ａを通じて外部へ送信する。
【００５８】
第２乃至第４送信部１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄの構成についても第１送信部１４０ａの構成と同様である。すなわち、第２送信部１４０ｂは信号生成回路１４１ｂ及び移相回路１４２ｂを備え、第３送信部１４０ｃは信号生成回路１４１ｃ及び移相回路１４２ｃを備え、第４送信部１４０ｄは信号生成回路１４１ｄ及び移相回路１４２ｄを備える。第２乃至第４送信部１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄは、制御部１１から入力される信号、例えば位置検出信号の信号波を搬送波に重畳してＬＦ帯の信号に変調した後、制御部１１から入力される移相制御信号に基づいて位相を制御し、位相が制御された信号波を、第２乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから外部へ送信する。
【００５９】
室内送信部１４０ｅの基本的な構成は第１送信部１４０ａの構成と同様であり、信号生成回路１４１ｅを備える。また、室内送信部１４０ｅは、強度変更部１４３ｅを含む。強度変更部１４３ｅは、信号生成回路１４１ｅで生成され、室内ＬＦ送信アンテナ１ａに出力される信号の強度を変更する回路である。強度変更部１４３ｄは、例えば増幅回路であり、制御部１１から入力される強度制御信号に従って、特定の送信強度に設定される。室内送信部１４０ｅは、強度変更部１４３ｅによって増幅された信号を、室内ＬＦ送信アンテナ１ａを通じて外部へ送信する。強度変更部１４３ｄに設定可能な送信強度としては、少なくとも車室内の任意の位置にある携帯機５が信号を受信することが可能になる第１送信強度と、車室外にまで信号が到達し、特に車両Ｃの側面外側近傍にある携帯機５が信号を受信することが可能になる第２送信強度とを含む。
【００６０】
＜位置検出方法＞
図４はＬＦ送信アンテナ１０から各別に信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。図４Ａは、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから各別に信号を送信させた場合の送信範囲８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを概念的に示している。送信範囲８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、各ＬＦ送信アンテナ１０から送信された信号を携帯機５が受信できる領域である。図４Ｂは、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから送信される信号の送信タイミングを示したタイミングチャートである。横軸は時間であり、四角で囲まれた「信号」は、信号の送信タイミングを示している。
【００６１】
単独の第１ＬＦ送信アンテナ１０ａから送信される信号の送信範囲８ａは、当該第１ＬＦ送信アンテナ１０ａを中心とした所定範囲内にとどまる。同様に単独の第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂから送信される信号の送信範囲８ｂは、当該第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂを中心とした所定範囲内にとどまる。従って、車両Ｃの前後方向中央部における信号の強度は弱く、図４Ａに示すような位置にある携帯機５は、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから送信される信号を受信することができない。
同様に、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから送信される信号の送信範囲８ｃ、８ｄは、それぞれ第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄを中心とした所定範囲内にとどまる。
【００６２】
図５は車両Ｃの前後に離隔配置された２つのＬＦ送信アンテナ１０から同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。図５Ａは、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲８ａｂを概念的に示している。図５Ｂは、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから送信される信号の送信タイミングを示したタイミングチャートである。横軸は時間であり、四角で囲まれた「信号」は、信号の送信タイミングを示している。また、破線矢印で結ばれた各信号は、互いに逆相の信号であることを示している。
【００６３】
図５Ａに示すように、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから同時的に送信される逆相の信号の送信範囲８ａｂは、単独の第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから送信される信号の送信範囲８ａ、８ｂに比べて拡大する。第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから送信される信号はＬＦ帯であるため、車両Ｃの周囲においては、当該信号の振幅は一様であり、基本的に第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂからそれぞれ送信された信号は干渉によって打ち消されること無く重ね合わされ、振幅が増大する。そのため、例えば図５Ａに示すような位置にある携帯機５は、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから同時的に送信される信号を受信することが可能である。
しかしながら、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから逆相の信号を同時的に送信させた場合、車両Ｃの右側面であって、前後方向略中央部において局所的に信号の振幅が小さくなる不感帯領域が生ずる。不感帯領域にある携帯機５は、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから同時的に送信された信号を受信することができない。ハッチングを付した円形部分は、不感帯領域を示している。以下、逆相の信号を送信することによって、送信範囲が左右方向に拡大されると共に、不感帯領域が生ずる理由を説明する。
【００６４】
図６は車両Ｃの前後に離隔配置された２つのＬＦ送信アンテナ１０から送信される信号波の磁界分布の一例を示す分布図である。図６の例では、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから逆相の信号を同時的に送信させた場合に発生する磁界の向きを示している。図６に示す分布図において、車両Ｃの左右方向と一致する方向にＸ軸をとり、車両Ｃの前後方向と一致する方向にＹ軸をとっている。第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂは、共にＹ軸上に配置されており、Ｘ軸から等距離の位置（例えばＸ軸から１．２ｍの位置）に設けられているものとする。また、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂが備える磁性体コアの軸方向はＹ軸に平行であり、磁性体コアに巻かれたコイルの巻回方向は互いに同一であるものとする。
【００６５】
第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから互いに逆相の信号波を送信させた場合、それぞれから発せられる信号波の磁界の向きは、Ｘ軸及びＹ軸の原点近傍で逆向きとなる。この結果、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂの間の中央部分の領域における信号強度は、一つのＬＦ送信アンテナ１０を単独で駆動した場合と比較して、小さくなることが分かる。このように信号強度が小さくなる領域が、図５中、ハッチング付きの円形部分で示した不感帯領域である。
【００６６】
一方、Ｙ軸から離れた領域では、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから送信される信号波の磁界はそれぞれＸ軸方向の成分を持つ。第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから互いに逆相の信号波を送信させた場合、それぞれから発せられる信号の磁界の向きはＸ軸近傍で略同一の向きとなる。この結果、Ｙ軸から離れたＸ軸近傍の領域、例えば図５Ａに示す携帯機５の位置付近における信号強度は、一つのＬＦ送信アンテナ１０を単独で駆動した場合と比較して、大きくなることが分かる。
【００６７】
なお、第１ＬＦ送信アンテナ１０ａ又は第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂから離隔した位置での磁界強度は小さくなるため、一方の磁界が他方の磁界に与える影響は小さくなる。このため、第１ＬＦ送信アンテナ１０ａより前方の磁界強度、及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂより後方の磁界強度は、それぞれを単独で駆動した場合の磁界強度と同様の値を示すことになる。
【００６８】
上記の通り、第１ＬＦ送信アンテナ１０ａを単独で用いた場合の信号の送信範囲８ａは、第１ＬＦ送信アンテナ１０ａを中心とした所定範囲内にとどまる。同様に、第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂを単独で用いた場合の送信範囲８ｂは、第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂを中心とした所定範囲内にとどまる。
これに対し、第１ＬＦ送信アンテナ１０ａ及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂから逆相の信号波を同時的に送信させた場合、それぞれから発せられた信号波はＹ軸から離れたＸ軸近傍で重ね合わされ、合成磁界により定まる送信範囲８ａｂは車両Ｃの前後方向の中心付近にて左右方向に広がる。
【００６９】
第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから逆相の信号を同時的に送信させる場合も、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから逆相の信号を同時的に送信される場合と同様である。第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから同時的に送信される逆相の信号の送信範囲は、単独の第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから送信される信号の送信範囲８ｃ、８ｄに比べて拡大する。第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから送信される信号はＬＦ帯であるため、車両Ｃの周囲においては、当該信号の振幅は一様であり、基本的に第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄからそれぞれ送信された信号は干渉によって打ち消されること無く重ね合わされ、振幅が増大する。
従って、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから逆相の信号波を同時的に送信させた場合も、車両Ｃの前後方向の中心付近にて信号波の送信範囲を左右方向に拡大することができる。また、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから逆相の信号を同時的に送信させた場合、車両Ｃの左側面であって、前後方向略中央部において局所的に信号の振幅が小さくなる不感帯領域が生ずる。
【００７０】
以上のように、車両Ｃの前後方向の中心付近にて信号波の送信範囲を左右方向に拡大することができる。当該構成を用いて、例えば携帯機５を検出するための位置検出信号の送信範囲を拡大することにより、車両Ｃから左右方向に遠ざかるより遠方の携帯機５を検出することができる。ただし、不感帯領域の問題が生ずる。
【００７１】
なお、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを構成するコイルの巻回方向を同一としたため、逆相の信号波を送信させることによって送信範囲を拡大する構成としたが、例えば、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂを構成するコイルの巻回方向が逆向きである場合には、これらの第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから同相の信号波を送信させることによって送信範囲を拡大する構成としてもよい。同様に、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄを構成するコイルの巻回方向が逆向きである場合には、これらの第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから同相の信号波を送信させることによって送信範囲を拡大する構成としてもよい。
【００７２】
図７は、室内から信号を送信させた場合の送信範囲８ｅを示す説明図である。図７Ａは、第１送信強度で室内ＬＦ送信アンテナ１ａから送信される信号の送信範囲８ｅを示しており、図７Ｂは、第２送信強度で室内ＬＦ送信アンテナ１ａから送信される信号の送信範囲８ｅを示している。なお、図７は、室内ＬＦ送信アンテナ１ａの図示を省略し、送信範囲８ｅを図示している。
図７Ａに示すように、車載機１は、室内送信部１４０ｅに第１送信強度を設定し、室内ＬＦ送信アンテナ１ａから位置検出信号を送信させ、携帯機５からの応答を検出することによって、携帯機５が車室内にあるか否かを判定することができる。
【００７３】
また、図７Ｂに示すように、車載機１は、室内送信部１４０ｅに第２送信強度を設定し、室内ＬＦ送信アンテナ１ａから位置検出信号を送信させ、携帯機５からの応答を検出することによって、車両Ｃの両側面外側近傍にある携帯機５、つまり図５Ａで説明した不感帯領域にある携帯機５と通信することができる。
第１ＬＦ送信アンテナ１０ａ及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂから位置検出信号を同時的に送信させた場合、上記の通り、位置検出信号の送信範囲８ａｂは左右方向に広がるが、不感帯領域が生ずる。しかし、図７Ｂに示すように、第２送信強度で室内ＬＦ送信アンテナ１ａから位置検出信号を送信することによって、不感帯領域にある携帯機５も検出することが可能になる。
【００７４】
本実施形態の車載機１は上記特性を利用して、携帯機５の位置を検出する場合。具体的には、車載機１は、前後方向に離隔配置された２つのＬＦ送信アンテナ１０から同時的に位置検出信号を送信させる。例えば、第１ＬＦ送信アンテナ１０ａ及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂから同時的に位置検出信号を送信させる。位置検出信号に対する携帯機５からの応答信号を受信した場合、車載機１の制御部１１は、車両右側の拡大された送信範囲内８ａｂに携帯機５が存在すると判定することができる。同様にして、第３ＬＦ送信アンテナ１０ｃ及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｄから同時的に位置検出信号を送信させることによって、車両左側の拡大された送信範囲内に携帯機５が存在するか否かを判定することができる。
位置検出信号に対する携帯機５からの応答が無い場合、携帯機５が上記各送信範囲の外側又は不感帯領域に存在すると判定される。
【００７５】
本実施形態では、携帯機５からの応答が無い場合、携帯機５が不感帯領域にあるか否かを判定するために、制御部１１は、室内ＬＦ送信アンテナ１ａの送信強度を増大させ、位置検出信号を送信させる。当該位置検出信号に対する携帯機５からの応答信号を受信した場合、携帯機５が送信範囲内に存在すると判定される。室内ＬＦ送信アンテナ１ａから位置検出信号を送信したにも拘わらず、携帯機５から応答が無い場合、携帯機５が送信範囲の外側に存在すると判定される。
【００７６】
＜検出装置＞
図８は検出装置２の構成例を示すブロック図である。検出装置２は、該検出装置２の各構成部の動作を制御するセンサ制御部２１を備える。センサ制御部２１には、センサ用記憶部２２、センサ送信部２３、センサ受信部２４、及び空気圧検出部２５が接続されている。
【００７７】
センサ制御部２１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェースなどを備える。センサ制御部２１のＣＰＵは入出力インタフェースを介してセンサ用記憶部２２、センサ送信部２３、センサ受信部２４、及び空気圧検出部２５に接続している。センサ制御部２１はセンサ用記憶部２２に記憶されているセンサ用制御プログラムを読み出し、各部を制御する。検出装置２は、図示しない電池を備え、当該電池からの電力により動作する。
【００７８】
なお、センサ制御部２１は、上記の構成に限定されるものではなく、シングルコアＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、揮発性又は不揮発性のメモリ等を含む１又は複数の処理回路、マイコン等であればよい。また、センサ制御部２１は、時刻を計時するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。
【００７９】
センサ用記憶部２２は不揮発性メモリである。センサ用記憶部２２には、センサ制御部２１がタイヤ３の空気圧検出及び空気圧信号の送信に係る処理を行うためのセンサ用制御プログラムが記憶されている。また、自身と、他の検出装置２とを識別するための固有のセンサ識別子を記憶している。
【００８０】
空気圧検出部２５は、例えばダイヤフラムを備え、圧力の大きさによって変化するダイヤフラムの変形量に基づき、タイヤ３の空気圧を検出する。空気圧検出部２５は検出したタイヤ３の空気圧を示す信号をセンサ制御部２１へ出力する。センサ制御部２１は、センサ用制御プログラムを実行することにより、空気圧検出部２５からタイヤ３の空気圧を取得し、空気圧情報及び検出装置２に固有のセンサ識別子等を含む空気圧信号を生成し、センサ送信部２３へ出力する。
なお、タイヤ３の温度を検出し、検出した温度を示す信号をセンサ制御部２１へ出力する温度検出部（不図示）を備えても良い。この場合、センサ制御部２１は、空気圧情報、温度情報、センサ識別子等を含む空気圧信号を生成し、センサ送信部２３へ出力する。
【００８１】
センサ送信部２３には、ＲＦ送信アンテナ２３ａが接続されている。センサ送信部２３は、センサ制御部２１が生成した空気圧信号をＵＨＦ帯の信号に変調し、変調した空気圧信号を、ＲＦ送信アンテナ２３ａを用いて送信する。
【００８２】
センサ受信部２４には、ＬＦ受信アンテナ２４ａが接続されている。センサ受信部２４は、車載機１からＬＦ帯の電波を用いて送信されたウェイクアップ信号又は空気圧情報要求信号を、ＬＦ受信アンテナ２４ａにて受信し、受信したウェイクアップ信号又は空気圧情報要求信号をセンサ制御部２１へ出力する。
【００８３】
＜携帯機＞
図９は携帯機５の構成例を示すブロック図である。携帯機５は、該携帯機５の各構成部の動作を制御する携帯制御部５１を備える。携帯制御部５１は、例えば一又は複数のＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ等を有するマイコンである。携帯制御部５１には、携帯機用記憶部５２、携帯送信部５３、及び携帯受信部５４が設けられている。携帯機５は、図示しない電池を備え、当該電池からの電力により動作する。
【００８４】
携帯制御部５１は、携帯機用記憶部５２に記憶されている後述の携帯機用制御プログラムを読み出し、各構成部の動作を制御する。携帯制御部５１は、消費電力が小さい休止状態と、消費電力が大きい起動状態とを有している。
【００８５】
携帯機用記憶部５２は、記憶部１２と同様の不揮発性メモリである。携帯機用記憶部５２は、携帯制御部５１が携帯機５の各構成部の動作を制御することにより、正規の携帯機５が車両Ｃの周囲に存在することを確認するための処理を実行するための携帯機用制御プログラムを記憶している。
【００８６】
携帯送信部５３はＲＦ送信アンテナ５３ａに接続されており、携帯制御部５１の制御に従って、車載機１から送信された位置検出信号に応じた応答信号を送信する。携帯送信部５３はＵＨＦ帯の電波を用いて応答信号を送信する。なおＵＨＦ帯は信号を送信する電波帯域の一例であり、必ずしもこれに限定されない。
【００８７】
携帯受信部５４はＬＦ受信アンテナ５４ａに接続されており、車載機１からＬＦ帯の電波を用いて送信された各種信号を受信し、携帯制御部５１へ出力する。ＬＦ受信アンテナ５４ａは例えば３軸アンテナである。
【００８８】
＜自動施錠処理手順＞
図１０は本実施形態に係る車載機１及び携帯機５の処理手順を示すフローチャートである。車載機１の制御部１１は、例えば、車両ドアが開閉した後の適宜のタイミングにて以下の通信処理方法を実行する。より好ましくは、制御部１１は、エンジンが停止し、シフトポジションがパーキングの位置にあり、かつ、車両ドアが開閉した後の適宜のタイミングにて以下の処理を実行する。制御部１１は、室内送信部１４０ｅへ強度制御信号を出力することによって、室内ＬＦ送信アンテナ１ａの送信強度を第１送信強度に設定する（ステップＳ１１１）。そして、制御部１１は、室内送信部１４０ｅを制御することにより、室内ＬＦ送信アンテナ１ａから位置検出信を送信させる（ステップＳ１１２）。
【００８９】
携帯機５は、休止状態においても外部から送信される信号を監視しており、携帯機５が車室内にある場合、車載機１から位置検出信号が送信されると、携帯受信部５４にて位置検出信号を受信する（ステップＳ１１３）。位置検出信号を受信した携帯機５の携帯制御部５１は、休止状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１１４）、自身の識別子を含む応答信号を携帯送信部５３にて車載機１へ送信する（ステップＳ１１５）。
【００９０】
ステップＳ１１２の処理によって位置検出信号を送信させた車載機１の制御部１１は、所定の待ち受け時間内に、携帯機５から送信された応答信号を車載受信部１３にて受信したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。応答信号を受信したと判定した場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、制御部１１は処理を終える。
【００９１】
応答信号を受信しなかったと判定した場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）、制御部１１は、車載送信部１４を制御することにより、右前及び右後の第１ＬＦ送信アンテナ１０ａ及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ｂから逆相の位置検出信号を同時的に送信させる（ステップＳ１１７）。
【００９２】
携帯機５が位置検出信号の送信範囲内にある場合、携帯機５は、携帯受信部５４にて位置検出信号を受信し（ステップＳ１１８）、休止状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１１９）、自身の識別子を含む応答信号を携帯送信部５３にて車載機１へ送信する（ステップＳ１２０）。
【００９３】
ステップＳ１１７の処理によって位置検出信号を送信させた車載機１の制御部１１は、所定の待ち受け時間内に、携帯機５から送信された応答信号を車載受信部１３にて受信したか否かを判定する（ステップＳ１２１）。応答信号を受信したと判定した場合（ステップＳ１２１：ＹＥＳ）、制御部１１は処理をステップＳ１１７へ戻す。
【００９４】
応答信号を受信しなかったと判定した場合（ステップＳ１２１：ＮＯ）、制御部１１は、車載送信部１４を制御することにより、左前及び左後の第３ＬＦ送信アンテナ１０ｃ及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｄから逆相の位置検出信号を同時的に送信させる（ステップＳ１２２）。
【００９５】
携帯機５が位置検出信号の送信範囲内にある場合、携帯機５は、携帯受信部５４にて位置検出信号を受信し（ステップＳ１２３）、休止状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１２４）、自身の識別子を含む応答信号を携帯送信部５３にて車載機１へ送信する（ステップＳ１２５）。
【００９６】
ステップＳ１２２の処理によって位置検出信号を送信させた車載機１の制御部１１は、所定の待ち受け時間内に、携帯機５から送信された応答信号を車載受信部１３にて受信したか否かを判定する（ステップＳ１２６）。応答信号を受信したと判定した場合（ステップＳ１２６：ＹＥＳ）、制御部１１は処理をステップＳ１１７へ戻す。
【００９７】
応答信号を受信しなかったと判定した場合（ステップＳ１２６：ＮＯ）、制御部１１は、室内送信部１４０ｅへ強度制御信号を出力することによって、室内ＬＦ送信アンテナ１ａの送信強度を第２送信強度に設定する（ステップＳ１２７）。そして、制御部１１は、室内送信部１４０ｅを制御することにより、室内ＬＦ送信アンテナ１ａから位置検出信を送信させる（ステップＳ１２８）。
【００９８】
携帯機５が位置検出信号の不感帯領域にある場合、携帯機５は、携帯受信部５４にて位置検出信号を受信し（ステップＳ１２９）、休止状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１３０）、自身の識別子を含む応答信号を携帯送信部５３にて車載機１へ送信する（ステップＳ１３１）。
【００９９】
ステップＳ１２７の処理によって位置検出信号を送信させた車載機１の制御部１１は、所定の待ち受け時間内に、携帯機５から送信された応答信号を車載受信部１３にて受信したか否かを判定する（ステップＳ１３２）。応答信号を受信したと判定した場合（ステップＳ１３２：ＹＥＳ）、制御部１１は処理をステップＳ１１７へ戻す。
【０１００】
応答信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ１３２：ＮＯ）、制御部１１は、携帯機５が車両周辺の送信範囲の外にあると判定し、施解錠部６を駆動させることにより、車両ドアを施錠し（ステップＳ１３３）、処理を終える。
【０１０１】
このように構成された車載機１及び車両用通信システムによれば、車両Ｃの前後に離隔配置された２つのＬＦ送信アンテナ１０から同時的に信号を送信させることにより、信号の送信範囲を左右に拡大することができる。具体的には、図５に示すように、車両Ｃの前後に配置されたタイヤ空気圧監視システム用の第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから、逆相の信号を同時的に送信させることによって、当該信号の送信範囲を車両Ｃの左右に拡大させることができる。同様に第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから、逆相の信号を同時的に送信させることによって、当該信号の送信範囲を車両Ｃの左右に拡大させることができる。従って、車両Ｃからより遠方にある携帯機５の存否を検出することができる。
また、同時的に送信された信号に対する携帯機５からの応答が無い場合、送信強度を増大させて室内ＬＦ送信アンテナ１ａから位置検出信号を送信させることによって、不感帯領域にある携帯機５とも無線通信を行うことができ、拡大された上記送信範囲内にある携帯機５を漏れなく検出することができる。
【０１０２】
更に、停車して車両ドアが開閉した後、上記拡大された送信範囲内に携帯機５が無いと判定された場合、車両ドアを自動的に施錠することができる。このように、タイヤ空気圧監視システム用のＬＦ送信アンテナ１０の送信範囲を車両Ｃの左右に拡大し、自動施錠システムを構成することができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、タイヤ空気圧監視システムを構成する第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを用いて施錠機能を実現する構成を説明したが、言うまでもなくスマートエントリー（登録商標）、その他の任意にシステムを構成するＬＦ送信アンテナ１０を用いて施錠機能を実現しても良い。
【０１０４】
また、本実施形態では、各タイヤ位置にそれぞれＬＦ送信アンテナ１０を配置した構成としたが、ＬＦ送信アンテナ１０の配置は各タイヤ位置に限定されるものではない。例えば、各タイヤ位置に加え、車両Ｃの後部にＬＦ送信アンテナ１０が配置される構成であってもよく、また車両Ｃの右側面、左側面、及び後部の３箇所にＬＦ送信アンテナ１０が配置される構成であってもよい。
【０１０５】
更に、本発明は、施錠機能を実現する自動施錠システムに適用されるだけでなく、スマートエントリー（登録商標）機能、その他、携帯機５との通信が必要な任意のシステムに適用され得る。
【０１０６】
更にまた、本実施形態では、車載機１がＬＦ帯の電波を用いて信号を送信させる例を説明したが、携帯機５との通信が必要な範囲において、２つのＬＦ送信アンテナ１０から送信される信号が干渉して打ち消し合うことが無ければ信号の周波数は特に限定されるものでは無い。
【０１０７】
更にまた、本実施形態では、２つのＬＦ送信アンテナ１０から同一信号を同時的に送信させる例を説明したが、言うまでもなく、３つ以上のＬＦ送信アンテナ１０から同一信号を同時的に送信させるように構成しても良い。また、前後左右の全てのＬＦ送信アンテナ１０から位置検出信号を同時的に送信させるように構成しても良い。この場合、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｂから逆相の位置検出信号を送信させ、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｃ、１０ｄから逆相の位置検出信号を送信させると良い。また、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１０ａ、１０ｃから同相の位置検出信号を送信させ、第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１０ｂ、１０ｄから同相の位置検出信号を送信させると良い。この場合、送信範囲を車両の前後方向に拡大させることができる。
【０１０８】
また、上記本実施形態では、２つのＬＦ送信アンテナ１０から同時的に送信される信号が同一である場合を主に説明したが、一例であり、完全に同一の信号である必要は無い。また、２つのＬＦ送信アンテナ１０から同時的に送信される信号が重畳して振幅が大きくなる限り、各信号の位相がずれていても良い。更に、２つのＬＦ送信アンテナ１０から送信される信号は、完全に同一タイミングで送信される必要は無く、信号が重畳して振幅が大きくなる限り、各信号の送信タイミングがずれていても良い。
【符号の説明】
【０１０９】
１  車載機
１ａ  室内ＬＦ送信アンテナ（室内アンテナ）
２  検出装置
３  タイヤ
４  報知装置
５  携帯機
６  施解錠部
７  ドア開閉検出スイッチ
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ  送信範囲
８ａｂ  （拡大された）送信範囲
１０  ＬＦ送信アンテナ（送信アンテナ）
１０ａ  第１ＬＦ送信アンテナ（送信アンテナ）
１０ｂ  第２ＬＦ送信アンテナ（送信アンテナ）
１０ｃ  第３ＬＦ送信アンテナ（送信アンテナ）
１０ｄ  第４ＬＦ送信アンテナ（送信アンテナ）
１１  制御部（送信制御部、室内送信制御部、要求信号送信部、位置検出部、施錠制御部）
１２  記憶部
１２ａ  制御プログラム
１３  車載受信部
１３ａ  ＲＦ受信アンテナ
１４  車載送信部
１５  車内通信部
１６  入力部
２１  センサ制御部
２２  センサ用記憶部
２３  センサ送信部
２３ａ  ＲＦ送信アンテナ
２４  センサ受信部
２４ａ  ＬＦ受信アンテナ
２５  空気圧検出部
５１  携帯制御部
５２  携帯機用記憶部
５３  携帯送信部
５３ａ  ＲＦ送信アンテナ
５４  携帯受信部
５４ａ  ＬＦ受信アンテナ
１４０ａ  第１送信部
１４０ｂ  第２送信部
１４０ｃ  第３送信部
１４０ｄ  第４送信部
１４０ｅ  室内送信部
１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄ，１４１ｅ  信号生成回路
１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ，１４２ｄ  移相回路（位相制御部）
１４３ｅ  強度変更部
Ｃ  車両
【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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