(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内へリクエスト信号を無線送信する車載送信アンテナ及び車載受信アンテナを有する車載機と、
上記リクエスト信号を受信すると、ＩＤ信号を無線送信する携帯機とを備え、
上記車載受信アンテナが上記ＩＤ信号を受信すると、上記車載機が車載機器の作動を可能にする車載機器制御システムであって、
上記リクエスト信号の送信エリアを上方及び下方の少なくとも一方に拡張可能な導電ループ構造を備え、
上記車載送信アンテナは、上記導電ループ構造の内周よりも外側に配置され、
上記車載送信アンテナと上記導電ループ構造との距離が、上記導電ループ構造によって上記送信エリアが拡張可能な距離以下であり、
上記導電ループ構造は、
フロアパネルから上方に延びるステー部材と、
上記ステー部材と電気的に導通し、エンジンルームと車室との隔壁を構成するダッシュパネルと、
上記ステー部材及びダッシュパネルと電気的に導通した上記フロアパネルと、
を有することを特徴とする車載機器制御システム。
【請求項２】
上記車載送信アンテナは、上記ステー部材の上記導電ループ構造の外縁に相当する部分よりも外側に配置され、
上記車載送信アンテナと上記ステー部材との距離が、所定距離以下である
ことを特徴とする、請求項１記載の車載機器制御システム。
【請求項３】
上記車載送信アンテナは、波長λの上記リクエスト信号を送信し、
当該車載送信アンテナと上記導電ループ構造との距離が、５λ／１０００００以下であることを特徴とする、請求項１又は２記載の車載機器制御システム。
【請求項４】
上記車載送信アンテナは、ループ状のアンテナを有し、
上記車載送信アンテナは、上記ループ状のアンテナのループ面と上記導電ループ構造のループ面とが平行になるように配置される
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の車載機器制御システム。
【請求項５】
上記ステー部材を横切る面内において上記ステー部材を中心とする半円形の断面形状となる範囲内に、上記車載送信アンテナが配置される
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の車載機器制御システム。
【請求項６】
上記半円形の半径は、１０ｃｍである
ことを特徴とする、請求項５記載の車載機器制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車載機器制御システムに係り、より詳細には、車載機器制御システムの車載送信アンテナの配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来の機械式キーの役割を携帯機が果たす車載機器制御システムが実用化されている。車載機器制御システムでは、運転者が、例えばカード形状のような小型の携帯機をポケットやバッグに入れて携帯していれば、運転者は携帯機を取り出すことなく、ドアをアンロックしたり、エンジンを始動させたりすることができる。
【０００３】
また、下記の特許文献１には、車載受信アンテナを、車両の金属製の車体遮蔽の影響が少なく見通しの良い位置であるセンタークラスタ内部に配置したドアロック制御システムが開示されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、車載送信アンテナが車幅方向の偏った位置に配置された場合に、リクエスト信号の出力強度を制御することによって、両側のドアまでリクエスト信号を送信可能にしたシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１３２２２１号公報
【特許文献２】特開２００９−１４４３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えばカード形状のような小型の携帯機は、運転席上方のサンバイザに挟み込まれたり、バック入れて助手席の足下のフロア上に置かれたりすることが多い。このため、これらサンバイザ及びフロア上の両方の位置がリクエスト信号の送信エリアとなるように、リクエスト信号を無線送信する車載送信アンテナを配置する必要がある。そのような配置位置として、例えば、インストルメントパネル付近が挙げられる。
【０００７】
しかし、インストルメントパネル付近には多くの機器が配置されている。このため、インストルメントパネル内部の適切な位置に車載送信アンテナをレイアウトすることが困難な場合がある。その場合、車載送信アンテナをより低い位置に配置すると、サンバイザがリクエスト信号の送信エリア外となってしまう。一方、車載送信アンテナをより高い位置に配置すると、今度はフロア上が送信エリア外となってしまう。
【０００８】
また、車載送信アンテナを増設したり、その送信出力を増大させたりすれば、サンバイザ及びフロア上の両方を送信エリア内とすることができる。しかし、車載送信アンテナの増設は、コストの上昇を招くため好ましくない。また、車載送信アンテナの送信出力の増大は、送信エリアを車室外まで拡大させ、リクエスト信号の電波が車室外に漏れてしまうため好ましくない。
【０００９】
そこで、本発明は、車載送信アンテナを増設したり、その送信出力を増大したりすることなく、リクエスト信号の送信エリアを拡大することができる車載機器制御システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本出願に係る発明者は種々の実験及び検討を重ねた結果、車載送信アンテナを、リクエスト信号が車室内のフロア上まで十分な信号強度で届かないような高い位置に配置した場合であっても、車載送信アンテナを、フロアパネルから上方に延びるステー部材（センターステー）に近づけると、フロア上でリクエスト信号の信号強度が高くなる現象を発見した。さらに、発明者は、ステー部材をフロアパネルから切り離すと、フロア上でのリクエスト信号の信号強度が再び低下することも確認した。
【００１１】
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、本発明の車載機器制御システムは、車室内へリクエスト信号を無線送信する車載送信アンテナ及び車載受信アンテナを有する車載機と、上記リクエスト信号を受信すると、ＩＤ信号を無線送信する携帯機とを備え、上記車載受信アンテナが上記ＩＤ信号を受信すると、上記車載機が車載機器の作動を可能にする車載機器制御システムであって、上記リクエスト信号の送信エリアを上方及び下方の少なくとも一方に拡張可能な導電ループ構造を備え、上記車載送信アンテナは、上記導電ループ構造の内周よりも外側に配置され、上記車載送信アンテナと上記導電ループ構造との距離が、上記導電ループ構造によって上記送信エリアが拡張可能な距離以下であり、上記導電ループ構造は、フロアパネルから上方に延びるステー部材と、上記ステー部材と電気的に導通し、エンジンルームと車室との隔壁を構成するダッシュパネルと、上記ステー部材及びダッシュパネルと電気的に導通した上記フロアパネルと、を有することを特徴としている。
なお、リクエスト信号の送信エリアとは、携帯機がリクエスト信号を、携帯機を安定して作動させるのに十分な信号強度で受信可能な範囲をいう。
【００１２】
本発明によれば、車載送信アンテナを導電ループ構造のループの外側近傍に配置することによって、リクエスト信号の送信エリアが拡大される。これは、導電ループ構造が補助アンテナの役割を果たすためと考えられる。その結果、車載送信アンテナだけでは十分な信号強度のリクエスト信号が届かなかった場所にまで、リクエスト信号を十分な信号強度で届けることができる。例えば、天井付近のサンバイザ又は車室内のフロア上で、車載送信アンテナだけではリクエスト信号の受信強度が低い場合に、導電ループ構造によって送信エリアを拡大することによって、サンバイザ又はフロア上での受信強度を高めることができる。
したがって、本発明によれば、車載送信アンテナを増設したり、その送信出力を増大したりすることなく、リクエスト信号の送信エリアを拡大することができる。
さらに、本発明によれば、ダッシュパネル、フロアパネル及びステー部材で導電ループ構造を構成することにより、リクエスト信号の送信エリアが、車室内のフロア上を含む下方へ効果的に拡大される。
【００１３】
なお、導電ループ構造の内周の内側（ループ内）に車載送信アンテナを配置すると、車載送信アンテナから送信されたリクエスト信号の大部分が導電ループ構造によって吸収されてしまう。そこで、車載送信アンテナは、導電ループ構造のループの外側の領域に配置される。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、上記車載送信アンテナは、上記ステー部材の上記導電ループ構造の外縁に相当する部分よりも外側に配置され、上記車載送信アンテナと上記ステー部材との距離が、所定距離以下である。
このように、車載送信アンテナを導電ループ構造の外縁よりも外側に配置することにより、リクエスト信号の送信エリアを効果的に拡大することができる。
【００１７】
また、本発明において好ましくは、上記車載送信アンテナは、波長λの上記リクエスト信号を送信し、当該車載送信アンテナと上記導電ループ構造との距離が、５λ／１０００００以下である。
車載送信アンテナと導電ループ構造との最短距離をかかる範囲内とすると、経験的にリクエスト信号の送信エリアが、車室内のフロア上を含む下方へ効果的に拡大される。また、より好ましくは、最短距離は４λ／１０００００以下であるのがよい。
【００１８】
また、本発明において好ましくは、上記車載送信アンテナは、ループアンテナを有し、上記車載送信アンテナは、上記ループアンテナのループ面と上記導電ループ構造のループ面とが平行になるように配置される。
このように車載送信アンテナのループ面と導電ループ構造のループ面とを平行にすることによって、リクエスト信号の送信エリアを効果的に拡大することができる。
【００１９】
また、本発明において好ましくは、上記ステー部材を横切る面内において上記ステー部材を中心とする半円形の断面形状となる範囲内に、上記車載送信アンテナが配置される。
かかる半円形の断面形状となる範囲内に車載送信アンテナを配置することにより、リクエスト信号の送信エリアを効果的に拡大することができる。
【００２０】
また、本発明において好ましくは、上記半円形の半径は、１０ｃｍである。
かかる半円形内に車載送信アンテナを配置することにより、リクエスト信号の送信エリアを特に効果的に拡大することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の車載機器制御システムによれば、車載送信アンテナを増設したり、その送信出力を増大したりすることなく、リクエスト信号の送信エリアを拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、車載機器制御システムの車載送信アンテナの配置及びリクエスト信号の送信エリアを示す模式図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態による車載機器制御システムの車載送信アンテナの配置及びリクエスト信号を車載送信アンテナから直接受信できる送信エリアを示す模式図であり、（ｂ）は、その拡大した送信エリアを示す模式図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態による車載機器制御システムの導電ループ構造及び車載送信アンテナの配置を示す側面図であり、（ｂ）は、その平面図である。
【図４】本発明の実施形態による車載機器制御システムの導電ループ構造、及びステー部材に取り付けられた車載送信アンテナの配置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照して、本発明の車載機器制御システムの実施形態を説明する。
本発明の車載機器制御システムは、車室内へリクエスト信号を無線送信する車載送信アンテナ及び車載受信アンテナを有する車載機と、リクエスト信号を受信すると、ＩＤ信号（識別信号）を無線送信する携帯機とを備えている。そして、車載受信アンテナがＩＤ信号を受信すると、上記車載機が車載機器の作動を可能にする。
【００２４】
例えば、運転者が車両のイグニッションボタンを押すと、車載機は、車載送信アンテナにリクエスト信号を送信させる。リクエスト信号を受信した携帯機は、ＩＤ信号を送信する。車載受信アンテナがＩＤ信号を受信すると、車載機は、車載機器にエンジン始動を許可する。
【００２５】
ここで、図１（ａ）に、従来の車室内の車載送信アンテナ（ＬＦ（長波）アンテナ）１の配置と、リクエスト信号の送信エリア２０とを示す。なお、図１及び図２では、車載送信アンテナ１の支持部材の図示を省略する。
【００２６】
従来の車載機器制御システムでは、通常、車載送信アンテナ１は、サンバイザ２及びフロア上の両方をリクエスト信号の送信エリア２０に含むように配置されている。しかし、図１（ｂ）に示すように、車載送信アンテナ１は、常に理想的な高さにレイアウトできるとはかぎらず、より高い位置に配置される場合もある。その場合には、車室内の天井近くのサンバイザ２はリクエスト信号の送信エリア２０内に含まれるが、車室内のフロア付近はリクエスト信号の送信エリア２０外となってしまう。
【００２７】
本実施形態では、図２（ａ）に示すように、車載送信アンテナ１だけでは、車室内のフロア付近が送信エリア２０外となるような高い位置に配置される。しかし、この車載送信アンテナ１は、その高さのまま、導電ループ構造１０の内周よりも外側の近傍に配置されている。車載送信アンテナ１は、車載送信アンテナ１と導電ループ構造１０との距離が、導電ループ構造１０によって送信エリア２０が拡張されるような距離以下となる位置に配置される。
【００２８】
このように、車載送信アンテナ１を導電ループ構造１０の外側近傍に配置することによって、リクエスト信号のエネルギーの一部分が、導電ループ構造１０によって吸収され、再放射される。その結果、図２（ｂ）に示すように、新たな送信エリア３０が形成されて、リクエスト信号の送信エリアがフロア上まで拡張される。これにより、車載送信アンテナ１を高い位置に配置した場合であっても、車載送信アンテナを増設したり、リクエスト信号の送信出力を増大させたりすることなく、車室内の天井近く配置されたサンバイザ２からフロア上までをリクエスト信号の送信エリアとすることができる。
【００２９】
導電ループ構造１０は、フロアパネル１２から上方に延びてインスツルメントパネルを支持するステー部材（センターステー）１３と、このステー部材１３と電気的に導通し、エンジンルームと車室との隔壁を構成するダッシュパネル１１と、ステー部材１３及びダッシュパネル１１と電気的に導通したフロアパネル１２とから主に構成されている。これらダッシュパネル１１、フロアパネル１２及びステー部材１３は、いずれも金属製であって導電性を有している。
【００３０】
なお、導電ループ構造１０のループ内に車載送信アンテナを配置すると、車載送信アンテナ１から送信されたリクエスト信号のエネルギーの大部分が導電ループ構造１０によって吸収されてしまう。その結果、リクエスト信号が車載送信アンテナから直接届く送信エリアがかえって狭くなってしまう。そこで、車載送信アンテナ１は、導電ループ構造のループの外側の領域に配置される。
【００３１】
また、所定距離内とは、車載送信アンテナ１が送信するリクエスト信号の波長がλである場合に、車載送信アンテナ１とステー部材１３との最短距離が、５λ／１０００００以下となる距離であるのがよい。より好ましくは、４λ／１０００００以下となる距離である。例えば、リクエスト信号の周波数が１２５ｋＨｚ場合、その波長λは約２．４ｋｍであり、５λ／１００００は約１２ｃｍである。また、その場合、４λ／１０００００は約９．６ｃｍである。
【００３２】
また、導電ループ構造は、そのループ面の法線が実質的に車幅方向を向くように配置されている。このため、導電ループ構造によって、リクエスト信号の送信エリアは、実質的に導電ループ構造のループ面に沿った方向に拡大される。このため、導電ループ構造によって送信エリアが下方向に拡大されても、送信エリアは車幅方向には実質的に拡大されない。このため、リクエスト信号の送信エリアは、車両のドアの外部には拡大されない。
【００３３】
また、車載送信アンテナ１は、実質的に複数のループ状のアンテナを構成するコイルアンテナを有する。そして、車載送信アンテナ１は、そのループ状のアンテナのループ面と導電ループ構造１０のループ面とが実質的に平行になるように配置される。すなわち、車載送信アンテナ１のコイルの軸線方向と、導電ループ構造１０のループの法線方向とが実質的に平行になるように、車載送信アンテナ１は配置される。このように車載送信アンテナ１を配置することによって、導電ループ構造１０によって送信エリアをより効果的に拡大することができる。
【００３４】
図３を参照して、導電ループ構造１０についてより詳細に説明する。図３（ａ）は、導電ループ構造の側面図であり、図３（ｂ）はその平面図である。図３に示す度迂遠ループ構造は、ダッシュパネル１１、フロアパネル１２及びステー部材１３に加えて、インストルメントパネルの内側で車幅方向に延在するインパネメンバ１４と、インパネメンバ１４をダッシュパネル１１に連結する連結部材１５とから構成されている。ステー部材１３は、金属製のこれらインパネメンバ１４及び連結部材１５を介して、ダッシュパネル１１と電気的に導通している。
【００３５】
そして、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、車載送信アンテナ１は、ステー部材１３の導電ループ構造１０の外縁に相当する部分１３ａよりも外側に配置される。車載送信アンテナ１は、車載送信アンテナ１とステー部材１３との最短距離が、例えば、約１０ｃｍ以下となる位置に配置される。
なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）では、車載送信アンテナ１を支持する部材の図示を省略している。
【００３６】
この車載送信アンテナ１の配置条件は、換言すれば、車載送信アンテナ１の少なくとも一部分が、ステー部材を横切る面内において上記ステー部材を中心とする半径約１０ｃｍ半円形の断面形状となる範囲内に入るように、車載送信アンテナ１を配置することにある。例えば、ステー部材１３が直線の棒状部材である場合、車載送信アンテナ１は、ステー部材１３の外縁部分１３ａの一部分を中心とする半径約１０ｃｍの円柱状の領域のうち、導電ループ構造の外側（ステー部材１３の後方側）となる半円形の断面の柱状領域に配置される。
なお、ステー部材は、直線形状であってもよいし、屈曲又は湾曲した形状であってもよい。
【００３７】
また、図４に示すように、車載送信アンテナ１は、ステー部材１３にブラケット１６を介して、又は直接取り付けてもよい。また、車載送信アンテナ１は、そのアンテナが水平方向に延在するように配置してもよいし、傾斜させて配置してもよい。
【００３８】
上述の実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。上述した実施形態では、ループ面の法線が実質的に車幅方向に延びた導電ループ構造の例を説明したが、本発明では、ループ面の向きはこれに限定されない。例えば、ループ面が水平になるように配置された導電ループ構造を採用してもよい。
【００３９】
また、上述した実施形態では、導電ループ構造を、金属製の部材で構成した例について説明したが、本発明では、導電ループ構造を構成する部材の材質は金属に限定されない。例えば、導電ループ構造を構成する部材の少なくとも一部分に導電性プラスチック材料を用いてもよい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、リクエスト信号の送信エリアを下方へ拡大する例を説明したが、本発明では、送信エリアを上方へ拡大するようにしてもよい。その場合、例えば、導電ループ構造を携帯機の位置よりも上方に延在させるように設けるとよい。
また、携帯機の形状は、カード形状に限定されず、任意好適な形状とすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  車載送信アンテナ（ＬＦアンテナ）
１０  導電ループ構造
１１  ダッシュパネル
１２  フロアパネル
１３  ステー部材（センターステー）
１４  インパネメンバ
１５  連結部材
２０  送信エリア
３０  新たな送信エリア
【図１】
0005790925.tif 000002
【図２】
0005790925.tif 000003
【図３】
0005790925.tif 000004
【図４】
0005790925.tif 000005