(57)【要約】【課題】車両に搭載された車載器との間で通信を実行する携帯機において、携帯機の厚さに制限がある場合でも、水平偏波の信号と垂直偏波の信号の送信電力を調節する技術を提供する。【解決手段】携帯機１０は車両５０に搭載された車載器２０との間で通信を実行する。第１アンテナ１６０と第２アンテナ１６２はＵＨＦ送信部１０４に接続される。第１アンテナ１６０は、第１偏波特性を有する。第２アンテナ１６２は、第１アンテナ１６０が有する第１偏波特性とは異なる第２偏波特性を有する。ＵＨＦ送信部１０４は、第１アンテナ１６０と第２アンテナ１６２とを交互に切りかえながら信号を車載器２０に送信する。【選択図】図２
2019161504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された車載器との間で通信を実行する携帯機であって、
第１偏波特性を有する第１アンテナと、
前記第１アンテナが有する第１偏波特性とは異なる第２偏波特性を有する第２アンテナと、
前記第１アンテナと前記第２アンテナとを交互に切りかえながら信号を前記車載器に送信する送信部と、
を備えることを特徴とする携帯機。
【請求項２】
前記第１アンテナにおける第１偏波特性は水平偏波であり、
前記第２アンテナにおける第２偏波特性は垂直偏波であることを特徴とする請求項１に記載の携帯機。
【請求項３】
前記第１アンテナはパターンアンテナであり、
前記第２アンテナはループアンテナであることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯機。
【請求項４】
前記送信部は、前記第１アンテナから信号を送信する場合の第１増幅率と、前記第２アンテナから信号を送信する場合の第２増幅率とに対して、互いに異なった値を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の携帯機。
【請求項５】
前記送信部は、第１増幅率よりも第２増幅率に対して大きな値を設定することを特徴とする請求項４に記載の携帯機。
【請求項６】
前記車載器からアンテナ切替の要求信号を受信する受信部をさらに備え、
前記送信部は、前記受信部が要求信号を受信する前、前記第１アンテナと前記第２アンテナの一方から信号を送信し、前記受信部が要求信号を受信した後、前記第１アンテナと前記第２アンテナの他方から信号を送信することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の携帯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に車両に搭載された車載器と、ユーザが所持する携帯機との間で通信を実行する携帯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のキーレスエントリーシステムの送信機（携帯機）には水平偏波が使用され、受信機（車載器）には垂直偏波が使用されるので、ヌル点が発生して送信機からの信号を受信機が受信できない場合が生じる。これに対応するために、携帯機の基板に、水平偏波の信号を放射するためのパターンアンテナと、垂直偏波の信号を放射するためのループアンテナとが１経路で構成され、これらのアンテナが信号を同時に送信する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３６３９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯機の厚さには制限があり、ループアンテナの厚みを十分に確保できないと、垂直偏波の信号の送信電力が水平偏波の信号の送信電力よりも小さくなる。垂直偏波の信号の送信電力を増加させると、水平偏波の信号の送信電力も増加してしまうため、電波法などの基準に合わせ水平偏波の送信電力を制限する必要があり、垂直偏波の信号の送信電力を増加できない。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両に搭載された車載器との間で通信を実行する携帯機において、携帯機の厚さに制限がある場合でも、水平偏波の信号と垂直偏波の信号の送信電力を調節する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の携帯機は、車両に搭載された車載器との間で通信を実行する携帯機であって、第１偏波特性を有する第１アンテナと、第１アンテナが有する第１偏波特性とは異なる第２偏波特性を有する第２アンテナと、第１アンテナと第２アンテナとを交互に切りかえながら信号を車載器に送信する送信部と、を備える。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両に搭載された車載器との間で通信を実行する携帯機において、携帯機の厚さに制限がある場合でも、水平偏波の信号と垂直偏波の信号の送信電力を調節できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）−（ｂ）は、実施例１の車両用無線通信システムによるキーレス通信の概要を示す図である。
【図２】図１（ａ）の車両用無線通信システムの構成を示す図である。
【図３】図２のＵＨＦ送信部、第１アンテナ、第２アンテナの構造を示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｄ）は、図２の携帯機による送信処理の概要を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｄ）は、図２の携帯機による効果を示す図である。
【図６】図６（ａ）−（ｃ）は、実施例２の車両用無線通信システムによるキーレス通信の概要を示す図である。
【図７】図６（ａ）の車両用無線通信システムの構成を示す図である。
【図８】実施例３に係る車両用無線通信システムによる処理手順を示すシーケンス図である。
【図９】実施例３に係る車両用無線通信システムによる別の処理手順を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された車載器と、ユーザに所持された携帯機（電子キー）との間において、車両のドアロックを施錠あるいは解錠するための無線通信を実行する車両用無線通信システムに関する。車載器と携帯機との間で無線通信を実行する車両用無線通信システムにおいて、２種類の通信シーケンスが定義される。１種類目は、車載器と携帯機との間で双方向通信を実行する通信シーケンスであり、「スマート通信」と呼ばれる。２種類目は、携帯機から車載器への一方向通信を実行する通信シーケンスであり、「キーレス通信」と呼ばれる。ここでは、キーレス通信を説明の対象にする。
【００１１】
キーレス通信では、ユーザが携帯機を用いて車両のドアロックを施錠あるいは解錠しようとする場合に、ローリングコードを含む信号が携帯機から送信される。前述のごとく、携帯機には水平偏波が使用され、車載器には垂直偏波が使用される。ヌル点の発生を抑制するために、携帯機にはパターンアンテナとループアンテナとが搭載される。携帯機には小型化および薄型化が求められるので、厚さに制限が設けられる。そのような状況下においても、ループアンテナからの垂直偏波の信号に十分な送信電力を確保しながら、パターンアンテナからの水平偏波の信号の送信電力が大きくなりすぎることを防止することが要求される。本実施例に係る携帯機は、パターンアンテナからの信号の送信と、ループアンテナからの信号の送信とを交互に実行する。そのため、パターンアンテナからの信号の送信電力と、ループアンテナからの信号の送信電力とが別々に設定される。
【００１２】
図１（ａ）−（ｂ）は、車両用無線通信システム１０００によるキーレス通信の概要を示す。キーレス通信とは、車載器と携帯機との間での無線通信におけるドアロックの解錠のための通信シーケンスであり、前述のように、ローリングコードを使用するとともに、携帯機から車載器の一方向通信を実行する通信シーケンスである。車両用無線通信システム１０００は、携帯機１０、車載器２０を含み、車載器２０は、車両５０に搭載される。車両５０のドアロックが施錠されている状況において、携帯機１０を携帯するユーザ、つまり車両５０に乗り込もうとするユーザは、携帯機１０に対してドアロック解錠の操作を実行する。ユーザによるドアロック解錠の操作は、例えば、携帯機１０に設けられたボタン（図示せず）が押し下げられることである。携帯機１０は、ユーザによってドアロック解錠の操作がなされると、キーレス信号を車載器２０に送信する。キーレス信号は、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号、例えば、３００ＭＨｚ帯の信号である。なお、ＵＨＦの信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号とも呼ばれる。
【００１３】
図１（ｂ）は、キーレス信号のフォーマットを示す。キーレス信号は、プリアンブル、同期信号、データを順に配置する。プリアンブル、同期信号は、携帯機１０と車載器２０との間の通信を成立させるために使用される既知の信号である。データは、機能コマンド、ＩＤコード、ローリングコードを含む。機能コマンドは、キーレス通信によって実行させる機能、例えばドアロックの解錠を特定するための情報を示す。ＩＤコードは携帯機１０を識別するための情報を示す。ローリングコードは、携帯機１０からのキーレス信号の送信毎に増加する値を示し、例えば２バイトで示される。具体的には、キーレス信号の送信毎にローリングコードの値は「１」ずつ増加する。図１（ａ）に戻る。
【００１４】
車載器２０は、キーレス信号を受信する。車載器２０は、キーレス信号に含まれたＩＤコード、ローリングコードをもとに、車両５０のドアロックを解錠させるか否かを判定する。特に、車載器２０は、ローリングコードが条件を満足していれば、ドアロックを解錠する。なお、ローリングコードに対する条件については公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。なお、ドアロックの施錠のための通信シーケンスも同様である。
【００１５】
図２は、車両用無線通信システム１０００の構成を示す。車両用無線通信システム１０００は、前述のごとく、携帯機１０、車載器２０を含み、車載器２０は、車両５０に搭載される。携帯機１０は、操作部１００、制御部１０２、ＵＨＦ送信部１０４、第１アンテナ１６０、第２アンテナ１６２を含む。車載器２０は、ＵＨＦ受信部２００、制御部２０２を含む。車両５０は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５２、ドアロック機構５４を含む。
【００１６】
携帯機１０の操作部１００は、前述のボタンに相当し、ユーザが車両５０のドアロックの施錠あるいは解錠を要求する場合に押し下げられる。操作部１００は押し下げられた場合に、押下げ情報を制御部１０２に通知する。制御部１０２は、操作部１００からの通知によってドアロック解錠あるいは施錠の要求を受けつける。制御部１０２は、機能コマンド、ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）コード、ローリングコードを含めるようにキーレス信号を生成する。キーレス信号のフォーマットは前述の通りである。制御部１０２は、キーレス信号をＵＨＦ送信部１０４に出力する。ＵＨＦ送信部１０４は、制御部１０２からキーレス信号を入力すると、キーレス信号を第１アンテナ１６０あるいは第２アンテナ１６２から車載器２０に送信する。ここで、第１アンテナ１６０と第２アンテナ１６２との切り替えは制御部１０２によって制御される。なお、ＵＨＦ送信部１０４、第１アンテナ１６０、第２アンテナ１６２の構造については後述する。
【００１７】
車載器２０のＵＨＦ受信部２００は、携帯機１０からのキーレス信号を受信する。ＵＨＦ受信部２００は、キーレス信号を制御部２０２に出力する。制御部２０２は、ＵＨＦ受信部２００からキーレス信号を入力すると、キーレス信号に含まれた機能コマンド、ＩＤコード、ローリングコードを抽出する。制御部２０２は、抽出したＩＤコードと、予め保持したＩＤコードとをもとに、ペア認証を実行する。ペア認証には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。ペア認証が失敗した場合、後述の処理は実行されない。ペア認証が成功した場合、制御部２０２は、抽出したローリングコードと参照用のローリングコードとをもとに、条件を満足しているか否かを判定する。条件とは、例えば「ローリングコードの値が参照用のローリングコードの値以上である」のように定められる。制御部２０２は、条件が満足される場合に、機能コマンドに応じたドアロックの施錠あるいは解錠を決定する。一方、制御部２０２は、条件が満足されない場合に、機能コマンドに応じたドアロックの施錠あるいは解錠を拒否する。
【００１８】
制御部２０２は、ドアロックの施錠あるいは解錠を決定すると、車両５０のＥＣＵ５２に対して、ドアロック機構５４の施錠あるいは解錠を指示する。ＥＣＵ５２、ドアロック機構５４には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。なお、ドアロックの施錠あるいは解錠を決定した場合、あるいはドアロック機構５４が施錠あるいは解錠された場合、制御部２０２は、参照用のローリングコードの値を「１」インクリメントし、参照用のローリングコードの値を保持する。
【００１９】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリ、その他のＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）で実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２０】
図３は、ＵＨＦ送信部１０４、第１アンテナ１６０、第２アンテナ１６２の構造を示す。携帯機１０に内蔵される基板１５０には、ＲＦ送信ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１５２、スイッチ１５４、第１アンテナ１６０、第２アンテナ１６２が搭載される。ＲＦ送信ＩＣ１５２は、水晶振動子、トランジスタ等で構成され、制御部１０２からのキーレス信号を受けつけてＵＨＦのキーレス信号をスイッチ１５４に出力する。
【００２１】
スイッチ１５４は、第１アンテナ１６０と第２アンテナ１６２との切り替えを指示するための信号（以下、「切替信号」という）を制御部１０２から受けつける。切替信号が第１アンテナ１６０を示している場合、スイッチ１５４は、ＲＦ送信ＩＣ１５２からのキーレス信号を第１アンテナ１６０に出力する。一方、切替信号が第２アンテナ１６２を示している場合、スイッチ１５４は、ＲＦ送信ＩＣ１５２からのキーレス信号を第２アンテナ１６２に出力する。つまり、スイッチ１５４は、第１アンテナ１６０と第２アンテナ１６２とを切りかえながらキーレス信号を出力する。
【００２２】
第１アンテナ１６０は、基板１５０の表面に導体となる金属層をパターニングすることによって形成されており、略矩形状のループパターンを有する。第１アンテナ１６０にＲＦ送信ＩＣ１５２からのＵＨＦのキーレス信号が伝達されると、第１アンテナ１６０は、ＵＨＦのキーレス信号を車載器２０に送信する。このような第１アンテナ１６０は、パターンアンテナであり、水平偏波の偏波特性を有する。第２アンテナ１６２は、基板１５０の厚み方向と平行な部分を有するように形成される。第２アンテナ１６２にＲＦ送信ＩＣ１５２からのＵＨＦのキーレス信号が伝達されると、第２アンテナ１６２は、ＵＨＦのキーレス信号を車載器２０に送信する。このような第２アンテナ１６２はループアンテナであり、垂直偏波の偏波特性を有する。なお、水平偏波を第１偏波特性と呼ぶ場合、垂直偏波は第２偏波特性と呼ばれる。
【００２３】
なお、制御部１０２からの切替信号はＲＦ送信ＩＣ１５２にも入力される。切替信号が第１アンテナ１６０を示している場合、ＲＦ送信ＩＣ１５２は、第１アンテナ１６０からキーレス信号を送信する場合の第１増幅率を増幅器に設定する。切替信号が第２アンテナ１６２を示している場合、ＲＦ送信ＩＣ１５２は、第２アンテナ１６２からキーレス信号を送信する場合の第２増幅率を増幅器に設定する。ここで、第１増幅率と第２増幅率は、互いに異なった値であり、第１増幅率よりも第２増幅率に対して大きな値が設定される。このような設定によって、第１アンテナ１６０からキーレス信号を送信する場合の送信電力よりも、第２アンテナ１６２からキーレス信号を送信する場合の送信電力が大きくされる。
【００２４】
ここでは、図４（ａ）−（ｄ）を使用しながらキーレス信号を説明する。図４（ａ）−（ｄ）は、携帯機１０による送信処理の概要を示す。図４（ａ）は、第１アンテナ１６０のみを備え、第２アンテナ１６２を備えないこれまでの携帯機から送信されるキーレス信号を示す。図示のごとく、第１キーレス信号から第３キーレス信号が連続して送信される。第１キーレス信号から第３キーレス信号には同一内容の情報が含まれる。第１キーレス信号から第３キーレス信号は水平偏波によって送信される。図４（ｂ）では、第１キーレス信号から第６キーレス信号が連続して送信される。第１キーレス信号から第６キーレス信号には同一内容の情報が含まれる。第１キーレス信号から第３キーレス信号は、図４（ａ）と同様に第１アンテナ１６０から水平偏波によって送信され、第４キーレス信号から第６キーレス信号は、第２アンテナ１６２から垂直偏波によって送信される。
【００２５】
図４（ｃ）では、第１キーレス信号から第４キーレス信号が連続して送信される。第１キーレス信号から第４キーレス信号には同一内容の情報が含まれる。第１キーレス信号と第２キーレス信号は、第１アンテナ１６０から水平偏波によって送信され、第３キーレス信号と第４キーレス信号は、第２アンテナ１６２から垂直偏波によって送信される。図４（ｄ）でも、第１キーレス信号から第４キーレス信号が連続して送信される。第１キーレス信号は、第１アンテナ１６０から水平偏波によって送信され、第２キーレス信号は、第２アンテナ１６２から垂直偏波によって送信される。第３キーレス信号は、第１アンテナ１６０から水平偏波によって送信され、第４キーレス信号は、第２アンテナ１６２から垂直偏波によって送信される。つまり、図４（ｂ）−（ｄ）では、第１アンテナ１６０と第２アンテナ１６２を交互に切りかえながらキーレス信号が送信される。
【００２６】
図５（ａ）−（ｄ）は、携帯機１０による効果を示す。図５（ａ）−（ｂ）は、携帯機１０と車両５０の相対的な角度を示す。図示のごとく、車両５０から携帯機１０に向かう方向が「０°」と規定され、そこから右回りに「９０°」、「１８０°」、「２７０°」が規定される。このように規定した角度を使用しながら、車両５０の先頭が向く方向が角度によって示される。図５（ａ）は、角度「０°」の場合の携帯機１０と車両５０との関係を示し、図５（ｂ）は、角度「９０°」の場合の携帯機１０と車両５０との関係を示す。
【００２７】
図５（ｃ）−（ｄ）は、携帯機１０から送信されたキーレス信号を車載器２０が受信できる距離を示す。角度は、図５（ａ）−（ｂ）のように示した通りであり、距離は車両５０の中心を起点とされる。図５（ｃ）は、第１アンテナ１６０のみを備え、第２アンテナ１６２を備えないこれまでの携帯機における特性を示す。前述のごとく、ヌル点が発生することにより、９０°、２７０°の方向の距離が短くなる。図５（ｄ）は、本実施例に係る携帯機１０における特性を示す。距離の角度に対する依存性が小さくなる。
【００２８】
本発明の実施例によれば、第１偏波特性を有する第１アンテナと、第２偏波特性を有する第２アンテナとを交互に切りかえながらキーレス信号を送信するので、それぞれに対して独立して送信電力を調節できる。各アンテナに対して独立して送信電力が調節されるので、携帯機の厚さに制限がある場合でも、２種類の偏波特性のキーレス信号の送信電力を調節できる。また、第１偏波特性が水平偏波であり、第２偏波特性が垂直偏波であるので、水平偏波と垂直偏波とに適した送信電力を設定できる。また、第１アンテナはパターンアンテナであり、第２アンテナはループアンテナであるので、第１アンテナを水平偏波とし、第２アンテナを垂直偏波とすることができる。また、第１アンテナに設定する第１増幅率と、第２アンテナに設定する第２増幅率とを異なった値にするので、それぞれに適した送信電力でキーレス信号を送信できる。
【００２９】
また、第１増幅率よりも第２増幅率に対して大きな値を設定するので、水平偏波でキーレス信号を送信する場合よりも、垂直偏波でキーレス信号を送信する場合の送信電力を大きくできる。また、垂直偏波でキーレス信号を送信する場合の第２増幅率を大きくするので、携帯機の厚さに制限がある場合でも、垂直偏波でキーレス信号を送信する場合の送信電力を大きくできる。また、水平偏波でキーレス信号を送信する場合の第１増幅率を大きくしないので、電波法の範囲内でキーレス信号を送信できる。また、第１アンテナからのキーレス信号の送信と、第２アンテナからのキーレス信号の送信を交互に切りかえるので、キーレス信号の送信機会を均等にできる。
【００３０】
（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、車両に搭載された車載器と、ユーザに所持された携帯機（電子キー）との間において、車両のドアロックを施錠あるいは解錠するための無線通信を実行する車両用無線通信システムに関する。実施例１では、キーレス通信を説明の対象にしたが、実施例２では、スマート通信を説明の対象にする。ここでは、実施例１との差異を中心に説明する。
【００３１】
図６（ａ）−（ｃ）は、車両用無線通信システム１０００によるスマート通信の概要を示す。スマート通信は、スマートエントリー方式、スマートキー方式、パッシブキーレスエントリー（ＰＫＥ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｋｅｙｌｅｓｓ  Ｅｎｔｒｙ）方式とも呼ばれる。図６（ａ）は、車両用無線通信システム１０００による解錠動作を示す。車両用無線通信システム１０００は、携帯機１０、車載器２０を含み、車載器２０は、車両５０に搭載される。車両５０のドアロックが施錠されている状況において、携帯機１０を携帯するユーザ、つまり車両５０に乗り込もうとするユーザは、車両５０のドアノブに触れる。車両５０のドアノブが触れられたことをトリガとして、車載器２０は、探索信号を携帯機１０に送信する。探索信号は、ＬＦ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号、例えば、１２５ｋＨｚ帯の信号である。ＬＦの信号の通信距離は、車両５０から２ｍ程度の範囲に限定される。
【００３２】
図６（ｂ）は、探索信号のフォーマットを示す。探索信号は、認証コマンド、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）用バーストを順に配置する。認証コマンドには、携帯機１０を識別するためのキーＩＤ、スマート通信によって実行させる機能、例えばドアロックの解錠を指示するための機能コマンド等が含まれる。キーＩＤは、スマート通信において携帯機１０を識別するための識別情報である。また、認証コマンドは暗号化されている。ＲＳＳＩ用バーストは、携帯機１０に受信信号強度を測定させるための信号である。ＲＳＳＩ用バーストはこれまで通り使用されればよいので、ここでは説明を省略する。図６（ａ）に戻る。
【００３３】
携帯機１０は、探索信号を受信すると、認証コマンドの内容を解読する。携帯機１０は、認証コマンドに含まれたキーＩＤをもとに、正当な車載器２０からの探索信号であることを認識すると、レスポンス信号を車載器２０に送信する。レスポンス信号は、ＵＨＦの信号である。図６（ｃ）は、レスポンス信号のフォーマットを示す。レスポンス信号は、プリアンブル、同期信号、データを順に配置する。プリアンブル、同期信号は、携帯機１０と車載器２０との間の通信を成立させるために使用される既知の信号である。データは、順番ＩＤ、レスポンスコードを含む。順番ＩＤは、車載器２０と携帯機１０との組合せを識別するためのＩＤであり、キーＩＤに対応づけられる。レスポンスコードは、認証コマンドに対応した信号であることを示すための情報である。これらには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。図６（ａ）に戻る。
【００３４】
車載器２０は、レスポンス信号を受信する。車載器２０は、レスポンス信号に含まれた順番ＩＤ、レスポンスコードをもとに、既に送信した探索信号に対する応答を携帯機１０から受けつけたと判定すれば、車両５０のドアロックを解錠させる。なお、車両５０のドアロックの施錠に対しても、主に機能コマンドの内容が変わるだけで同様の処理がなされる。
【００３５】
図７は、車両用無線通信システム１０００の構成を示す。車両用無線通信システム１０００は、前述のごとく、携帯機１０、車載器２０を含み、車載器２０は、車両５０に搭載される。携帯機１０は、操作部１００、制御部１０２、ＵＨＦ送信部１０４、ＬＦ受信部１０６、第１アンテナ１６０、第２アンテナ１６２を含む。車載器２０は、ＵＨＦ受信部２００、制御部２０２、ＬＦ送信部２０４を含む。車両５０は、ＥＣＵ５２、ドアロック機構５４を含む。
【００３６】
車両５０に搭載されたセンサ（図示せず）によって、車両５０のドアノブにユーザが触れたことが検出される。ＥＣＵ５２は、センサから検出を通知されると、検出結果を制御部２０２に出力する。制御部２０２は、ＥＣＵ５２から検出結果を受けつけると、スマート通信における探索信号の送信を決定する。制御部２０２は、探索信号を生成する。その際、認証コマンドには、携帯機１０を識別するためのキーＩＤが含まれる。制御部２０２は、探索信号をＬＦ送信部２０４に出力する。ＬＦ送信部２０４は、探索信号を携帯機１０に送信する。
【００３７】
携帯機１０のＬＦ受信部１０６は、車載器２０からの探索信号を受信する。ＬＦ受信部１０６は、探索信号を制御部１０２に出力する。制御部１０２は、探索信号に含まれたキーＩＤを抽出する。制御部１０２は、予め保持するキーＩＤと、抽出したキーＩＤとをもとに、ペア認証を実行する。ペア認証が失敗した場合、後述の処理は実行されない。一方、ペア認証が成功した場合、制御部１０２は、レスポンス信号を生成する。制御部１０２は、レスポンス信号をＵＨＦ送信部１０４に出力する。ＵＨＦ送信部１０４は、制御部１０２からレスポンス信号を入力すると、レスポンス信号を第１アンテナ１６０あるいは第２アンテナ１６２から車載器２０に送信する。ここで、第１アンテナ１６０あるいは第２アンテナ１６２からのレスポンス信号の送信は、実施例１における第１アンテナ１６０あるいは第２アンテナ１６２からのキーレス信号の送信と同様になされる。
【００３８】
車載器２０のＵＨＦ受信部２００は、携帯機１０からのレスポンス信号を受信する。なお、ＬＦ送信部２０４が探索信号を送信してから一定期間にわたって、ＵＨＦ受信部２００がレスポンス信号を受信しない場合、制御部２０２は探索信号をＬＦ送信部２０４から再送させてもよい。ＵＨＦ受信部２００は、レスポンス信号を制御部２０２に出力する。制御部２０２は、レスポンス信号に含まれた順番ＩＤ、レスポンスコードをもとに、既に送信した探索信号に対する応答を携帯機１０から受けつけたことを認識する。制御部２０２は、車両５０のドアロックの施錠を決定する。制御部２０２は、ドアロックの施錠を決定した場合、ＥＣＵ５２を介してドアロック機構５４を施錠する。なお、ドアロックの解錠についても同様の処理が実行される。
【００３９】
本発明の実施例によれば、第１偏波特性を有する第１アンテナと、第２偏波特性を有する第２アンテナとを交互に切りかえながらレスポンス信号を送信するので、それぞれに対して独立して送信電力を調節できる。各アンテナに対して独立して送信電力が調節されるので、携帯機の厚さに制限がある場合でも、２種類の偏波特性のレスポンス信号の送信電力を調節できる。また、第１アンテナに設定する第１増幅率と、第２アンテナに設定する第２増幅率とを異なった値にするので、それぞれに適した送信電力でレスポンス信号を送信できる。
【００４０】
この場合、第１増幅率よりも第２増幅率に対して大きな値を設定するので、水平偏波でレスポンス信号を送信する場合よりも、垂直偏波でレスポンス信号を送信する場合の送信電力を大きくできる。また、垂直偏波でレスポンス信号を送信する場合の第２増幅率を大きくするので、携帯機の厚さに制限がある場合でも、垂直偏波でレスポンス信号を送信する場合の送信電力を大きくできる。また、水平偏波でレスポンス信号を送信する場合の第１増幅率を大きくしないので、電波法の範囲内でレスポンス信号を送信できる。また、第１アンテナからのレスポンス信号の送信と、第２アンテナからのレスポンス信号の送信交互に切りかえるので、レスポンス信号の送信機会を均等にできる。
【００４１】
（実施例３）
次に、実施例３を説明する。実施例３は、実施例２と同様に、車両に搭載された車載器と、ユーザに所持された携帯機（電子キー）との間において、スマート通信を実行する車両用無線通信システムに関する。実施例２では、第１アンテナと第２アンテナとを交互に切りかえながらレスポンス信号を送信しているが、実施例３では、車載器からの要求にしたがって第１アンテナと第２アンテナとを切りかえながらレスポンス信号を送信する。実施例３に係る車両用無線通信システム１０００は、図６（ａ）−（ｃ）、図７と同様のタイプである。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。
【００４２】
図７の携帯機１０のＵＨＦ送信部１０４は、制御部１０２からレスポンス信号を入力すると、レスポンス信号を第１アンテナ１６０から車載器２０に送信する。車載器２０のＵＨＦ受信部２００は、携帯機１０からのレスポンス信号を受信する。ＵＨＦ受信部２００は、レスポンス信号を制御部２０２に出力する。その際、ＵＨＦ受信部２００は、レスポンス信号の受信電力を測定し、受信電力も制御部２０２に出力する。制御部２０２は、受信電力がしきい値よりも大きい場合、レスポンス信号に含まれた順番ＩＤ、レスポンスコードをもとに、既に送信した探索信号に対する応答を携帯機１０から受けつけたことを認識する。制御部２０２は、車両５０のドアロックの施錠を決定する。
【００４３】
一方、受信電力がしきい値以下である場合、あるいはＬＦ送信部２０４が探索信号を送信してから一定期間にわたって、ＵＨＦ受信部２００がレスポンス信号を受信しない場合、制御部２０２はアンテナを切りかえさせるための要求信号を生成する。制御部２０２は、要求信号をＬＦ送信部２０４に出力する。ＬＦ送信部２０４は、要求信号を携帯機１０に送信する。
【００４４】
携帯機１０のＬＦ受信部１０６は、車載器２０からの要求信号を受信する。ＬＦ受信部１０６は、要求信号を制御部１０２に出力する。制御部１０２は、要求信号を受信すると、第１アンテナ１６０から第２アンテナ１６２への切り替えを決定し、切り替えの指示をＵＨＦ送信部１０４に出力するとともに、レスポンス信号をＵＨＦ送信部１０４に出力する。ＵＨＦ送信部１０４は、制御部１０２から切り替えの指示とレスポンス信号とを入力すると、レスポンス信号を第２アンテナ１６２から車載器２０に送信する。なお、既に第２アンテナ１６２を使用していた場合、要求信号によって第２アンテナ１６２から第１アンテナ１６０に切りかえられる。つまり、ＵＨＦ送信部１０４は、要求信号を受信する前、第１アンテナ１６０と第２アンテナ１６２の一方からレスポンス信号を送信し、要求信号を受信した後、第１アンテナ１６０と第２アンテナ１６２の他方からレスポンス信号を送信する。なお、ドアロックの解錠についても同様の処理が実行される。
【００４５】
以上の構成による車両用無線通信システム１０００の動作を説明する。図８は、車両用無線通信システム１０００による処理手順を示すシーケンス図である。車載器２０は、探索信号を携帯機１０に送信するためのトリガを検出する（ステップＳ１０）。車載器２０は、トリガを検出した場合、探索信号を携帯機１０に送信する（ステップＳ１２）。携帯機１０は、探索信号を受信した場合、水平偏波でレスポンス信号を車載器２０に送信する（ステップＳ１４）。車載器２０は、ドアロック機構５４を施錠あるいは解錠させる（ステップＳ１６）。
【００４６】
図９は、車両用無線通信システム１０００による別の処理手順を示すシーケンス図である。車載器２０は、探索信号を携帯機１０に送信するためのトリガを検出する（ステップＳ５０）。車載器２０は、トリガを検出した場合、探索信号を携帯機１０に送信する（ステップＳ５２）。携帯機１０は、探索信号を受信した場合、水平偏波でレスポンス信号を車載器２０に送信する（ステップＳ５４）。車載器２０は、レスポンス信号の受信電力がしきい値以下であることを検出する（ステップＳ５６）。車載器２０は、要求信号を携帯機１０に送信する（ステップＳ５８）。携帯機１０は、要求信号を受信した場合、水平偏波から垂直偏波に切り換え、垂直偏波でレスポンス信号を車載器２０に送信する（ステップＳ６０）。車載器２０は、ドアロック機構５４を施錠あるいは解錠させる（ステップＳ６２）。
【００４７】
本発明の実施例によれば、要求信号を受信した場合に偏波特性の異なるアンテナを切りかえるので、レスポンス信号を効率的に送信できる。
【００４８】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の携帯機は、車両に搭載された車載器との間で通信を実行する携帯機であって、第１偏波特性を有する第１アンテナと、第１アンテナが有する第１偏波特性とは異なる第２偏波特性を有する第２アンテナと、第１アンテナと第２アンテナとを交互に切りかえながら信号を車載器に送信する送信部と、を備える。
【００４９】
この態様によると、第１偏波特性を有する第１アンテナと、第２偏波特性を有する第２アンテナとを交互に切りかえながら信号を送信するので、携帯機の厚さに制限がある場合でも、２種類の偏波特性の信号の送信電力を調節できる。
【００５０】
第１アンテナにおける第１偏波特性は水平偏波であり、第２アンテナにおける第２偏波特性は垂直偏波であってもよい。この場合、第１偏波特性が水平偏波であり、第２偏波特性が垂直偏波であるので、水平偏波と垂直偏波とに適した送信電力を設定できる。
【００５１】
第１アンテナはパターンアンテナであり、第２アンテナはループアンテナであってもよい。この場合、第１アンテナはパターンアンテナであり、第２アンテナはループアンテナであるので、第１アンテナを水平偏波とし、第２アンテナを垂直偏波とすることができる。
【００５２】
送信部は、第１アンテナから信号を送信する場合の第１増幅率と、第２アンテナから信号を送信する場合の第２増幅率とに対して、互いに異なった値を設定してもよい。この場合、第１アンテナに設定する第１増幅率と、第２アンテナに設定する第２増幅率とを異なった値にするので、それぞれに適した送信電力で信号を送信できる。
【００５３】
送信部は、第１増幅率よりも第２増幅率に対して大きな値を設定してもよい。この場合、第１増幅率よりも第２増幅率に対して大きな値を設定するので、水平偏波で信号を送信する場合よりも、垂直偏波で信号を送信する場合の送信電力を大きくできる。
【００５４】
車載器からアンテナ切替の要求信号を受信する受信部をさらに備えてもよい。送信部は、受信部が要求信号を受信する前、第１アンテナと第２アンテナの一方から信号を送信し、受信部が要求信号を受信した後、第１アンテナと第２アンテナの他方から信号を送信してもよい。この場合、要求信号を受信した場合にアンテナを切りかえるので、信号を効率的に送信できる。
【００５５】
以上、本発明について実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５６】
本実施例において、ＵＨＦ送信部１０４、ＵＨＦ受信部２００は、ＵＨＦの信号を使用する。しかしながらこれに限らず例えば、ＵＨＦの信号以外の信号が使用されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  携帯機、  ２０  車載器、  ５０  車両、  ５２  ＥＣＵ、  ５４  ドアロック機構、  １００  操作部、  １０２  制御部、  １０４  ＵＨＦ送信部、  １５０  基板、  １５２  ＲＦ送信ＩＣ、  １５４  スイッチ、  １６０  第１アンテナ、  １６２  第２アンテナ、  ２００  ＵＨＦ受信部、  ２０２  制御部、  １０００  車両用無線通信システム。
【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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