(57)【要約】  方法およびシステムが開示され、それらは、複数の方位角度で、第１の通信チャネルを介して信号を受信し、第２の通信チャネルを介して第２の信号を受信することを含む。方法は、複数の方位角度の１つにそれぞれ対応する、アンテナシステムの複数の第１および第２通信チャネル位相角度差を決定することを含む。方法は、それぞれ、複数の第１および第２通信チャネル位相角度差に基づいて、第１基準曲線および第２基準曲線を生成することを含む。方法は、位相差限界の第１セットおよび第２セットを決定することを含み、各セットについて、方法は、最小および最大キャッピング領域を特定すること、最小キャッピング領域の中心位置に基づいて最小位相差限界を決定すること、および、最大キャッピング領域の中心位置に基づいて最大位相差限界を決定すること、を含む。
2021526645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナシステム（５８）を使用して、第１通信チャネルを介して信号を受信すること、アンテナシステムは複数の方位角度で信号を受信し、
非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された処理回路（２０、３５０）を使用して、アンテナシステムの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定すること、複数の第１通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応し、
アンテナシステムを使用して、第２通信チャネルを介して第２信号を受信すること、アンテナシステムは複数の方位角度で第２信号を受信し、
処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差を決定すること、複数の第２通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応し、
処理回路を使用して、複数の第１通信チャネル位相角度差に基づいて第１基準曲線を生成すること、
処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差に基づいて第２基準曲線を生成すること、および
処理回路を使用して、位相差限界の第１のセットと、位相差限界の第２のセットを決定すること、を含み、第１のセットは第１通信チャネルに関連付けられ、第２のセットは第２通信チャネルに関連付けられ、
第１のセットと第２のセットを決定することは、
処理回路を使用して、最小キャッピング領域と最大キャッピング領域を特定すること、
処理回路を使用して、最小キャッピング領域の中心位置に基づいて最小位相差限界を決定すること、
処理回路を使用して、最大キャッピング領域の中心位置に基づいて最大位相差限界を決定すること、および、
位相角度差が最小キャッピング領域および最大キャッピング領域内にある場合に、最小キャッピング領域および最大キャッピング領域の重心角度に方位角度を割り当てること、を含む方法。
【請求項２】
最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の重心であり、および、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の重心である、請求項１の方法。
【請求項３】
最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表し、および、
最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表す、請求項１の方法。
【請求項４】
処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの内側ペア間の、複数の第１通信チャネル位相角度差を決定すること、
処理回路を使用して、内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差の第１の符号を決定すること、
処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの外側ペア間の、１つ以上の第１通信チャネル位相角度差を決定すること、
処理回路を使用して、外側ペア間の１つ以上の第１通信チャネル位相角度差の第２の符号を決定すること、および、
処理回路を使用し、第２の符号が第１の符号に一致しないことに応じて、第２の符号を変更すること、をさらに含む、請求項１乃至３のいずれか１項の方法。
【請求項５】
内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差と、外側ペア間の１つ以上の第１通信チャネル位相角度差とに基づいて、アンテナの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することをさらに含む、請求項４の方法。
【請求項６】
第１基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第１通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む、請求項１乃至５のいずれか１項の方法。
【請求項７】
第２基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第２通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む、請求項６の方法。
【請求項８】
ローパスフィルタは有限インパルス応答ローパスフィルタである、請求項６の方法。
【請求項９】
処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線を生成することをさらに含み、複数の追加の基準曲線の各々は、アンテナシステムの残りの各通信チャネルの１つに関連付けられる、請求項１乃至８のいずれか１項の方法。
【請求項１０】
処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線の各々に対応する、追加の位相差限界のセットを生成することをさらに含む、請求項９の方法。
【請求項１１】
第１通信チャネルを介して信号を受信し、第２の通信チャネルを介して第２信号を受信するように構成されたアンテナシステムと、アンテナシステムは複数の方位角度で信号を受信し、そして、アンテナシステムは複数の方位角度で第２信号を受信し、および、
非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された処理回路と、を含み、
命令は、
アンテナシステムの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定すること、複数の第１通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応し、
処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差を決定すること、複数の第２通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応し、
処理回路を使用して、複数の第１通信チャネル位相角度差に基づいて、第１基準曲線を生成すること、
処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差に基づいて、第２基準曲線を生成すること、および、
処理回路を使用して、位相差限界の第１のセットと、位相差限界の第２のセットを決定すること、を含み、第１のセットは第１通信チャネルに関連付けられ、第２のセットは第２通信チャネルに関連付けられ、
第１のセットと第２のセットを決定することは、
処理回路を使用して、最小キャッピング領域と最大キャッピング領域を特定すること、
処理回路を使用して、最小キャッピング領域の中心位置に基づいて最小位相差限界を決定すること、
処理回路を使用して、最大キャッピング領域の中心位置に基づいて最大位相差限界を決定すること、および、
位相角度差が最小キャッピング領域および最大キャッピング領域内にある場合に、最小キャッピング領域および最大キャッピング領域の重心角度に方位角度を割り当てること、を含む、システム。
【請求項１２】
最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の重心であり、および、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の重心である、請求項１１のシステム。
【請求項１３】
最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表し、および、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表す、請求項１１のシステム。
【請求項１４】
命令は、
処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの内側ペア間の、複数の第１通信チャネル位相角度差を決定すること、
処理回路を使用して、内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差の第１の符号を決定すること、
処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの外側ペア間の、１つ以上の第１通信チャネル位相角度差を決定すること、
処理回路を使用して、外側ペア間の１つ以上の第１通信チャネル位相角度差の第２の符号を決定すること、および、
処理回路を使用し、第２の符号が第１の符号に一致しないことに応じて、第２の符号を変更すること、をさらに含む、請求項１１乃至１３のいずれか１項のシステム。
【請求項１５】
命令は、内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差と、外側ペア間の１つ以上の第１通信チャネル位相角度差とに基づいて、アンテナの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することをさらに含む、請求項１４のシステム。
【請求項１６】
第１基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第１通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む、請求項１１乃至１５のいずれか１項のシステム。
【請求項１７】
第２基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第２通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む、請求項１６のシステム。
【請求項１８】
ローパスフィルタは有限インパルス応答ローパスフィルタである、請求項１６のシステム。
【請求項１９】
命令は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線を生成することをさらに含み、複数の追加の基準曲線の各々は、アンテナシステムの残りの各通信チャネルの１つに関連付けられる、請求項１１乃至１８のいずれか１項のシステム。
【請求項２０】
命令は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線の各々に対応する、追加の位相差限界のセットを生成することをさらに含む、請求項１９のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１８年７月２５日に出願された米国仮出願第６２／７０３０６５号、２０１９年３月２９日に出願された米国仮出願第６２／８２６１６６号、および２０１９年７月１５日に出願された米国特許出願第１６／５１１３０９号の利益を主張する。上記出願の全開示が、参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、円偏波到着角度測定システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
この欄は、必ずしも公知技術に該当しない、本開示に関連する背景情報を提供する。
【０００４】
キーレスエントリーシステムを含む車両システムである、従来のパッシブエントリ／パッシブスタート（ＰＥＰＳ）システムは、事前に車両の中央ＰＥＰＳ電子制御装置（electronic control unit：ＥＣＵ）とペアリングされたキーフォブをユーザが所持する場合、ユーザにさまざまな車両機能へのアクセスを提供することができる。一例として、キーフォブを所持しているユーザは、ドアハンドルを掴むことにより、ロックを解除して車両に入ることができる。別の例として、キーフォブを所持しているユーザは、キーフォブのボタンを押すことにより、車両機能を起動させることができる。ボタンを押すことに応じて、中央ＰＥＰＳＥＣＵは、キーフォブが車両へのアクセスを許可されているかどうかを判定するためにキーフォブを認証し、複数のセンサで取得した信号強度を使用して、キーフォブと車両との間の距離および車両に対するキーフォブの位置を推定する。キーフォブが認証され、許可ゾーン内に位置する場合、ＰＥＰＳシステムは対応する車両機能をユーザが利用できるようにする（つまり、車両が始動される）。
【０００５】
従来のＰＥＰＳシステムは、約１２５ｋＨｚの低周波（low frequency：ＬＦ）信号を使う独自仕様の無線プロトコルを使用する。例えば２メートルの目標起動範囲内の信号強度を使用することによって、電波伝播が、キーフォブと車両との間の距離および車両に対するキーフォブの位置の比較的正確な推定を可能とするので、ＬＦシステムが、従来のＰＥＰＳシステムに実装されていた。しかしながら、車両アンテナおよびキーフォブ受信機のサイズに比べて、ＬＦ信号の非常に長い波長のために、妥当な電力消費および安全な送信電力レベル内では、ＬＦシステムを使うキーフォブと、数メートルを超えて確実に通信することは困難であった。そのため、キーフォブが車両から数メートル以上離れている場合、任意の車両の機能をユーザが利用できるようにすることは困難である。
【０００６】
キーフォブは現在、スマートフォンやウェアラブルデバイスなどのスマートデバイスに実装されつつあり、スマートデバイスは、例えば１００メートルなど、ＬＦシステムの起動範囲よりも広い範囲で通信することができる。このように、スマートデバイスは、パッシブウエルカム照明、遠隔駐車アプリケーションにおける距離限界などのような、さまざまな車両機能と、長い範囲の距離機能を利用できるようにする。
【０００７】
しかしながら、現在のＰＥＰＳシステムのアンテナシステムは、ＰＥＰＳシステムが、キーフォブと車両との距離、並びに、キーフォブと車両間の信号伝送に関するＲＳＳＩ電力、ＲＳＳＩ電力についての距離と角度、差分ＲＳＳＩ電力、三辺測量術測定、三角測量術測定、および相関フィンガープリントロケーションの値を正確に推定することを妨げるかもしれない。現在のＰＥＰＳシステムのアンテナシステムはまた、ＰＥＰＳシステムが、車両に対するキーフォブの位置を正確に推定することを妨げるかもしれない。
【発明の概要】
【０００８】
この欄は、開示の概要を提供するが、その全範囲またはその全特徴の包括的な開示ではない。
【０００９】
方法が開示され、その方法は、アンテナシステムを使用して、第１通信チャネルを介して信号を受信することを含み、アンテナシステムは複数の方位角度で信号を受信する。この方法は、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された処理回路を使用して、アンテナシステムの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含み、複数の第１通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応する。この方法は、アンテナシステムを使用して、第２通信チャネルを介して第２信号を受信することを含み、アンテナシステムは、複数の方位角度で第２信号を受信する。この方法は、処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差を決定することを含み、複数の第２通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応する。この方法は、処理回路を使用して、複数の第１通信チャネル位相角度差に基づいて、第１基準曲線を生成することを含む。この方法は、処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差に基づいて、第２基準曲線を生成することを含む。この方法は、処理回路を使用して、位相差限界の第１のセットと、位相差限界の第２のセットを決定することも含み、第１のセットは第１通信チャネルに関連付けられ、第２のセットは第２通信チャネルに関連付けられ、第１のセットと第２のセットを決定することは、第１のセットおよび第２のセットのそれぞれについて、処理回路を使用して、最小キャッピング領域と最大キャッピング領域を特定すること、処理回路を使用して、最小キャッピング領域の中心位置に基づいて最小位相差限界を決定すること、および、処理回路を使用して、最大キャッピング領域の中心位置に基づいて最大位相差限界を決定すること、を含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の重心であり、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の重心である。
【００１１】
いくつかの実施形態では、最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表し、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表す。
【００１２】
いくつかの実施形態では、方法は、処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの内側ペア間の、複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含む。方法は、処理回路を使用して、内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差の第１の符号を決定することも含む。方法は、処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの外側ペア間の、複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することも含む。方法は、処理回路を使用して、外側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差の第２の符号を決定することも含む。方法は、処理回路を使用し、第２の符号が第１の符号に一致しないことに応じて、第２の符号を調整することにより、外側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差を較正することも含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、方法は、内側ペア間の複数の較正された第１通信チャネル位相角度差と、外側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差とに基づいて、アンテナの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、第１基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第１通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、第２基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第２通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、ローパスフィルタは有限インパルス応答ローパスフィルタである。
【００１７】
いくつかの実施形態では、方法は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線を生成することを含み、複数の追加の基準曲線の各々は、アンテナシステムの残りの各通信チャネルの１つに関連付けられる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、方法は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線の各々に対応する、追加の位相差限界のセットを生成することを含む。
【００１９】
システムも開示され、そのシステムは、第１通信チャネルを介して信号を受信し、第２の通信チャネルを介して第２信号を受信するように構成されたアンテナシステムを含み、アンテナシステムは複数の方位角度で信号を受信し、および、アンテナシステムは複数の方位角度で第２信号を受信する。システムは、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された処理回路も含む。命令は、アンテナシステムの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含み、複数の第１通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応する。命令は、処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差を決定することも含み、複数の第２通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応する。命令は、処理回路を使用して、複数の第１通信チャネル位相角度差に基づいて、第１基準曲線を生成することも含む。命令は、処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差に基づいて、第２基準曲線を生成することも含む。命令は、処理回路を使用して、位相差限界の第１のセットと、位相差限界の第２のセットを決定することも含み、第１のセットは第１通信チャネルに関連付けられ、第２のセットは第２通信チャネルに関連付けられ、第１のセットと第２のセットを決定することは、第１のセットおよび第２のセットのそれぞれについて、処理回路を使用して、最小キャッピング領域と最大キャッピング領域を特定すること、処理回路を使用して、最小キャッピング領域の中心位置に基づいて最小位相差限界を決定すること、および、処理回路を使用して、最大キャッピング領域の中心位置に基づいて最大位相差限界を決定すること、を含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の重心であり、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の重心である。
【００２１】
いくつかの実施形態では、最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表し、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表す。
【００２２】
いくつかの実施形態では、命令は、処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの内側ペア間の、複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含む。命令は、処理回路を使用して、内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差の第１の符号を決定することも含む。命令は、処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの外側ペア間の、複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することも含む。命令は、処理回路を使用して、外側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差の第２の符号を決定することも含む。命令は、処理回路を使用し、第２の符号が第１の符号に一致しないことに応じて、第２の符号を調整することにより、外側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差を較正することも含む。
【００２３】
いくつかの実施形態では、命令は、内側ペア間の複数の較正された第１通信チャネル位相角度差と、外側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差とに基づいて、アンテナの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含む。
【００２４】
いくつかの実施形態では、第１基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第１通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。
【００２５】
いくつかの実施形態では、第２基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第２通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。
【００２６】
いくつかの実施形態では、ローパスフィルタは有限インパルス応答ローパスフィルタである。
【００２７】
いくつかの実施形態では、方法は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線を生成することを含み、複数の追加の基準曲線の各々は、アンテナシステムの残りの各通信チャネルの１つに関連付けられる。
【００２８】
いくつかの実施形態では、命令は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線の各々に対応する、追加の位相差限界のセットを生成することを含む。
【００２９】
さらなる適用可能分野は、本明細書の説明から明らかとなろう。本概要の説明および具体例は例示の目的だけを意図しており、本開示の範囲を限定することを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本明細書で説明される図面は、選択された実施形態を図示する目的だけのためのものであり、全ての可能な実施例を示すものではなく、また、本開示の範囲を限定することを意図するものでもない。
【図１】図１は本開示の実施形態に係る車両および携帯機器の図である。
【図２】図２は本開示の実施形態に係る車両および携帯機器の機能ブロック図である。
【図３】図３は本開示の実施形態に係る車両のセンサの機能ブロック図である。
【図４】図４は本開示による車両の通信ゲートウェイの機能ブロック図である。
【図５】図５は本開示の実施形態に係る例示的なアンテナシステムの図である。
【図６Ａ】図６Ａは本開示の実施形態に係るアンテナシステムの例示的なアンテナアセンブリ（またはアンテナ）の図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは本開示の実施形態に係るアンテナシステムの例示的なアンテナアセンブリ（またはアンテナ）の図である。
【図７Ａ】図７Ａは本開示の実施形態に係る複数のアンテナ素子を含む例示的なアンテナの図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは本開示の実施形態に係る複数のアンテナ素子を含む例示的なアンテナの図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは本開示の実施形態に係る複数のアンテナ素子を含む例示的なアンテナの図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは本開示の実施形態に係る複数のアンテナ素子を含む例示的なアンテナの図である。
【図８】図８は本開示の実施形態に係るアンテナ素子を含む別の例示的なアンテナの図である。
【図９】図９は本開示の実施形態に係るアンテナ素子を含む別の例示的なアンテナの図である。
【図１０】図１０は本開示の実施形態に係るアンテナの収容構成要素の図である。
【図１１】図１１は本開示の実施形態に係るアンテナの収容構成要素の図である。
【図１２】図１２は本開示の実施形態に係るアンテナの収容構成要素の図である。
【図１３】図１３は本開示の実施形態に係るアンテナの図である。
【図１４】図１４は本開示の実施形態に係るアンテナの図である。
【図１５】図１５は本開示の実施形態に係る、プリント回路基板に取り付けられたアンテナの一部を含むプリント回路基板の一部を示す。
【図１６Ａ】図１６Ａは本開示の実施形態に係る別の例示的な到着角度測定システムの図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは本開示の実施形態に係る別の例示的な到着角度測定システムの図である。
【図１７】図１７は本開示の実施形態に係る例示的なマイクロコントローラの機能ブロック図である。
【図１８】図１８は本開示の実施形態に係る例示的な制御アルゴリズムのフローチャートである。
【図１９】図１９は本開示の実施形態に係る例示的な制御アルゴリズムのフローチャートである。
【図２０Ａ】図２０Ａは、本開示の実施形態に係る、アンテナのペア間の位相角度差を決定し、位相角度差の符号を修正する方法を示す。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、本開示の実施形態に係る、アンテナのペア間の位相角度差を決定し、位相角度差の符号を修正する方法を示す。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、本開示の実施形態に係る、アンテナのペア間の位相角度差を決定し、位相角度差の符号を修正する方法を示す。
【図２１】図２１は本開示の実施形態に係る位相角度差決定のための、位相角度ポイントの例示的なアンラップおよびアラインとして提供される位相角度ｖｓ時間のプロットである。
【図２２】図２２は本開示の実施形態に係るアンテナの外側のペアの位相差を示す位相角度差ｖｓ方位角度のプロットである。
【図２３】図２３は本開示の実施形態に係るアンテナの内側のペアの位相差を示す位相角度差ｖｓ方位角度のプロットである。
【図２４】図２４は本開示の実施形態に係る、到着角度を決定する方法を示す。
【図２５】図２５は本開示の実施形態に係る、無線周波数信号の同相成分と直交成分との間の位相角度を決定するための例示的な受信回路の機能ブロック図である。
【図２６】図２６は本開示の実施形態に係るアンテナのペア間の位相角度差を決定する別の方法を示す。
【図２７】図２７は、到着角度に対する位相角度差に関する較正基準曲線の例示的なプロットである。
【００３１】
複数の図面にわたって、対応する参照番号は、対応する部分を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
典型的な「ドーナツ」形状を持つ直線偏波パターンで受信および／または送信するアンテナは、アンテナと金属が組み合わせアンテナシステムを形成してしまうため、車両の金属の近くに配置することはできない。車両の金属がアンテナを電磁的に短絡させ、それはリンクマージンを減少させる。リンクマージンとは、たとえば、受信信号の１と０を区別するために、受信信号に必要とされる電力量を指す。
【００３３】
典型的なマイクロロケーティングシステムの直線偏波アンテナは、キーフォブまたはスマートデバイス内のアンテナと交差偏波している場合、リンクマージンが小さくなる。キーフォブのアンテナは通常、直線偏波アンテナである。リンクを介して特定の方向に伝送される電力は、一般的な反射環境にて直線偏波キーフォブアンテナの向きが変わると大きく変化する。これにより、ＰＥＰＳシステムのマイクロロケーション性能が低下する。本明細書で開示される円偏波４線巻螺旋アンテナ電子機器は、これらの制限を克服する。
【００３４】
円偏波パッチアンテナと電子機器は、グランド面上およびグランド面の近くに配置できるが、それらが指向性を得るには背後に大きなグランド面を必要とする。大きな金属製のグランド面は、プラスチック製の車両の外側の領域では容易に入手できない。指向性アンテナを作成するためにグランド面を使用すると、モジュールのサイズが大きくなり、モジュールを車両にパッケージできる領域を減少させ、それは、モジュールの有用性を低下させる可能性がある。また、従来の円偏波パッチアンテナは、ＲＦドメインでグランド面に結合し、アンテナのアレイの結合を引き起こして、到着角度および出発角度マイクロロケーション性能を低下させる。
【００３５】
パッチアンテナなど、２つの半分の半球で放射する円偏波アンテナは、ＰＥＰＳシステムに実装した場合、直線偏波アンテナよりも優れたマイクロロケーション性能を示す。円偏波アンテナは、車両の金属の近くに配置されてもよい。そうすることで、車両の金属をグランド面として使用できる。グランド面と組み合わせた円偏波アンテナは、半分の半球の放射パターンを提供する。円偏波アンテナは、グランド面および対応する電子機器の電源ラインまたはグランドラインに容量結合する。この結合により、アンテナ電子システムのケーブル配線と物理的配置が変化すると受信中心が変化するアンテナシステムが作成され、ＰＥＰＳシステムの性能を低下させる可能性がある。
【００３６】
円偏波アンテナは、車両の金属と隣接するように配置してもよいが、金属がアンテナシステムを短絡させるかもしれないので、車両の金属から任意の距離に配置することはできない。一方向に放射するには、円偏波アンテナは、サイズが信号波長の幅程度である、電子機器モジュールのグランド面または車体の金属グランド面を必要とする。その結果、ＰＥＰＳモジュールを車両にパッケージングすることは困難であり、実用的ではない。パッケージング如何によって、ＰＥＰＳシステム性能が悪影響を受ける可能性がある。
【００３７】
本明細書で説明する例には、リンク電力の変動を最小限に抑え、指向性受信を提供し、無線周波数（ＲＦ）中心を持ち、キーフォブアンテナの偏波の変動に伴う位相変動誤差を最小限に抑える、半球の円偏波放射パターンを持つ４線巻螺旋アンテナの使用が含まれる。キーフォブの偏波変動は、キーフォブの構造と、４線巻螺旋アンテナに対するキーフォブの位置および向きに因る可能性がある。４線巻螺旋アンテナは、相互におよび／または車両の金属から任意の距離に配置することができ、アンテナよりも大きくないグランド面を必要とするかもしれない。４線巻螺旋アンテナは、さまざまな角度測定構成において互いに近接して配置することもできる。これらの特性により、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、到着角度、出発角度、往復飛行時間、およびキャリア位相ベースの測距マイクロロケーション技術のための、ＰＥＰＳシステム性能とＰＥＰＳシステム車両パッケージングが改善される。この４線巻螺旋アンテナ構造により、アンテナ周波数を特定の帯域に調整しながら、アンテナのサイズを小さくすることができる。この４線巻螺旋アンテナ構造により、キーフォブの向きに関係なく、信号受信特性を類似させることができる。
【００３８】
添付の図面を参照して、例示的な実施形態がより詳しく説明される。
【００３９】
図１、２を参照すると、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０内に設けられ、通信ゲートウェイ２９、センサ３１Ａ〜３１Ｊ（まとめてセンサ３１と呼ばれる）、および制御モジュール２０を含んでいる。通信ゲートウェイ２９は、ＲＳＳＩ、出発角度送信値、到着角度受信値、往復飛行時間値、および／またはキャリア位相ベースの測距情報を測定または交換するように構成またはプログラムされえる。図１、２は、１０個のセンサ３１Ａ〜３１Ｊを示しているが、任意の数のセンサを使用することができる。各々のセンサ３１は、ＲＳＳＩ、出発角度受信値、到着角度送信値、往復飛行時間値、および／またはキャリア位相ベースの測距情報を測定または交換するように構成またはプログラムされえる。図１、２は、１０個のセンサ３１Ａ〜３１Ｊを示しているが、任意の数のセンサが使用されてもよい。各々のセンサ３１は、ＲＳＳＩ、出発角度受信値、到着角度送信値、往復飛行時間値、および／またはキャリア位相ベースの測距情報を測定または交換するように構成またはプログラムされえる。さらに、図２は１つの制御モジュール２０を示しているが、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０全体に分散される１つ以上の制御モジュール２０を含むことができる。
【００４０】
１つ以上の制御モジュール２０およびセンサ３１は、車両インターフェース４５を使用して互いに通信することができる。一例として、車両インターフェース４５は、主要なモジュール間の通信のためのコントローラエリアネットワーク（controller area network：ＣＡＮ）バスを含んでもよい。別の例として、車両インターフェース４５は、より低いデータレートの通信のためのローカル相互接続ネットワーク（local interconnect network：ＬＩＮ）を含んでもよい。他の実施形態では、車両インターフェース４５は、クロック拡張周辺インターフェース（clock extension peripheral interface：ＣＸＰＩ）バスを含むことができる。追加的または代替的に、車両インターフェース４５は、ＣＡＮバス、ＬＩＮ、ＣＸＰＩ、無線周波数、および電子バス通信インターフェースの任意の組み合わせを含んでもよい。
【００４１】
試験装置３５は、以下に説明される較正作業の少なくとも一部を実行するために含まれてもよい。試験装置３５は、例えば、コンピュータまたは試験台として具現化されることができ、制御モジュール２０と通信するため、プロセッサ３７、メモリ３８、トランシーバ３９、およびアンテナ４９を有する。メモリ３８は、本明細書に説明される較正ソフトウェアおよび／または較正情報を格納することができる。
【００４２】
制御モジュール２０は、１つ以上のアンテナ１９に接続された無線通信チップセット（またはトランシーバ）２１を含む通信ゲートウェイ２９を含む。例えば、無線通信チップセット２１は、ＢＬＥ通信プロトコルを利用するブルートゥースローエナジー（ＢＬＥ）通信チップセットであってもよい。あるいは、Ｗｉ−ＦｉまたはＷｉ−Ｆｉダイレクトなどの他の無線通信プロトコルが使用されてもよい。図２に示すように、アンテナ１９は車両３０内に配置されてもよい。あるいは、アンテナ１９は、車両３０の外側または制御モジュール２０内に配置されてもよい。制御モジュール２０は、通信リンク５０を介しての通信のために、携帯機器１０を認証するリンク認証モジュール２２も含むことができる。一例として、リンク認証モジュール２２は、携帯機器１０を認証するために、チャレンジ−レスポンス認証または他の暗号検証アルゴリズムを実行するように構成されてもよい。
【００４３】
制御モジュール２０は、プッシュデータ用のデータ管理層２３も含むことができる。一例として、データ管理層２３は、いずれかのモジュールによって取得された車両情報（例えば、テレマティクスモジュール２６によって取得された位置情報）を取得し、その車両情報を携帯機器１０に送信するように構成される。
【００４４】
制御モジュール２０は、通信リンク５０の通信チャネルおよびチャネル切り替えパラメータに対応する情報を取得し、その情報をセンサ３１に送信するように構成された接続情報配信モジュール２４も含むことができる。センサ３１が車両インターフェース４５を介して接続情報配信モジュール２４から情報を受信し、センサ３１が通信ゲートウェイ２９と同期されることに応じて、センサ３１は、通信リンク５０の所在を突き止め、追跡または傍受することができる。
【００４５】
制御モジュール２０は、リンク認証モジュール２２がチャレンジ−レスポンス認証を実行するときに、通信リンク５０に対応するタイミング情報を取得する、タイミング制御モジュール２５も含むことができる。さらに、タイミング制御モジュール２５は、車両インターフェース４５を介して、センサ３１にタイミング情報を提供するように構成される。
【００４６】
制御モジュール２０は、車両３０に関連する位置情報および／または位置情報の誤差を生成するように構成された、テレマティクスモジュール２６も含むことができる。テレマティクスモジュール２６は、全地球航法衛星システム（例えば、ＧＰＳ）、慣性航法システム、移動体通信システム用全地球システム（ＧＳＭ）、または他の位置システムによって具現化され得る。
【００４７】
制御モジュール２０はまた、情報をセンサ処理および位置特定モジュール３２に提供する前に、物理層およびプロトコルの違反を検出し、それに応じてデータをフィルタリングするように構成されたセキュリティフィルタリングモジュール３３を含むことができる。セキュリティフィルタリングモジュール３３はまた、センサ処理および位置特定モジュール３２がフラグ付きデータを破棄してＰＥＰＳシステム１に警告できるように、注入されたデータにフラグを立てるように構成されてもよい。センサ処理および位置特定モジュール３２からのデータは、車両機能にアクセスするユーザの意図を検出するとともに、携帯機器１０の位置を、車両３０のドアのロック解除および／または車両３０の始動などの特定の機能を許可する位置のセットと比較するために、センサ３１から車両状態情報を読み取るように構成されるＰＥＰＳモジュール２７に提供される。
【００４８】
上述した様々なモジュールの上記機能を実行するために、制御モジュール２０は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）および／またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された１つまたは複数のプロセッサも含み得る。
【００４９】
図１、２に示されるように、携帯機器１０は、通信リンク５０を介して車両３０の通信ゲートウェイ２９と通信することができる。限定するものではないが、携帯機器１０は、例えば、車両３０の所有者、運転者、乗員、および／または車両３０の整備士などの車両３０のユーザに関連する、スマートフォン、スマートウォッチ、ウェアラブル電子デバイス、キーフォブ、タブレットデバイス、ブルートゥース送信機デバイス、または他のデバイスなどの、任意のブルートゥース対応通信デバイスであってもよい。追加的または代替的に、携帯機器１０は、Ｗｉ−Ｆｉおよび／またはＷｉ−Ｆｉダイレクトなどの別の無線通信プロトコルを介した無線通信用に構成されてもよい。通信リンク５０は、ブルートゥース仕様によって規定され、定義されるブルートゥース通信リンクであってもよい。一例として、通信リンク５０はＢＬＥ通信リンクであってもよい。あるいは、通信リンク５０は、Ｗｉ−ＦｉまたはＷｉ−Ｆｉダイレクト通信リンクであってもよい。
【００５０】
携帯機器１０は、アンテナ１３に接続された無線通信チップセット（またはトランシーバ）１１を含むことができる。無線通信チップセット１１は、ＢＬＥ通信チップセットであってもよい。あるいは、無線通信チップセット１１は、Ｗｉ−ＦｉまたはＷｉ−Ｆｉダイレクト通信チップセットであってもよい。携帯機器１０はまた、携帯機器１０のプロセッサによって実行可能であり、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納されるアプリケーションコード１２を含むことができる。アプリケーションコード１２に基づき、および無線通信チップセット１１とアンテナ１３を使用して、携帯機器１０は、例えば、通信リンク５０の認証、携帯機器１０の全地球航法衛星システム（例えば、ＧＰＳ）センサまたは加速度計によって取得される位置および／または速度の情報の送信、車両機能の手動による起動に対応する様々な命令を実行するように構成され得る。
【００５１】
図３を参照すると、各々のセンサ３１は、複数のアンテナ素子を含むことができる、アンテナ（またはアンテナアセンブリ）４３に接続された無線通信チップセット４１を含む。任意の数のアンテナ４３が、各々のセンサ３１に含まれてもよい。図３には、３つのアンテナ４３ａ、４３ｂ、４３ｃが示されている。無線通信チップセット４１は、ＢＬＥ通信チップセットであってもよい。あるいは、無線通信チップセット４１は、Ｗｉ−ＦｉまたはＷｉ−Ｆｉダイレクト通信チップセットであってもよい。図３に示すように、アンテナ４３は、センサ３１の内部に配置されてもよい。あるいは、アンテナ４３は、センサ３１の外部に配置されてもよい。アンテナ４３については、図５−１２を参照して以下でさらに詳細に説明される。
【００５２】
制御モジュール２０、より具体的には通信ゲートウェイ２９は、携帯機器１０と通信リンク５０などの安全な通信接続を確立することができる。例えば、制御モジュール２０は、ＢＬＥ通信プロトコルを使用して安全な通信接続を確立することができる。そして、制御モジュール２０は、センサ３１の各々に、タイミングおよび同期情報などの安全な通信接続に関する情報を通信することができる。例えば、制御モジュール２０は、次の通信接続イベントのタイミング、通信接続イベント間のタイミング間隔、次の通信接続イベント用の通信チャネル、チャネルマップ、続いて起こる通信接続イベントのチャネルを計算するためのチャネルホップ間隔またはオフセット、通信待ち時間情報、通信ジッター情報などのような、安全な通信接続に関する情報を通信することができる。次いで、センサ３１は、携帯機器によって制御モジュール２０に送信された通信パケットを傍受し、携帯機器１０から受信した信号の信号情報を測定することができる。例えば、センサ３１は、受信信号強度を測定し、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）値を決定することができる。追加的または代替的に、センサ３１は、例えば、到着角度、到着時間、出発角度、到着時間差、往復飛行時間距離、キャリア位相ベースの測距距離などのような、携帯機器１０から受信した信号の他の測定値を決定することができる。
【００５３】
そして、センサ３１は、測定情報を制御モジュール２０に通信することができ、制御モジュール２０は、センサ３１の各々から受信した測定情報に基づいて、携帯機器１０の位置または携帯機器１０までの距離を決定することができる。例えば、制御モジュール２０は、様々なセンサ３１によって携帯機器１０から受信した様々な信号のＲＳＳＩ値のパターンに基づいて、携帯機器１０の位置を決定することができる。例えば、比較的強いＲＳＳＩは、概して、携帯機器１０がより近くにあることを示し、比較的弱いＲＳＳＩは、概して、携帯機器１０がより遠くにあることを示す。各々のセンサ３１を用いて、携帯機器１０によって送信された通信信号のＲＳＳＩを分析することにより、制御モジュール２０は、車両３０に対する携帯機器１０の位置または距離を決定することができる。追加的または代替的に、携帯機器１０によって送信され、センサ３１によって受信される信号の到着角度または到着時間差測定値は、携帯機器１０の位置を決定するために制御モジュール２０によって使用されることもできる。追加的または代替的に、センサ３１自体が、測定情報に基づいて携帯機器１０の位置または携帯機器１０までの距離を決定し、その位置または距離を制御モジュール２０に通信することができる。
【００５４】
決定された車両３０に対する携帯機器１０の位置または距離に基づいて、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０のドアのロック解除、車両３０のトランクのロック解除、車両３０の始動、および／または車両３０を始動可能とするなどの車両機能を許可または実行することができる。例えば、携帯機器１０が車両３０まで第１距離閾値より近い場合、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０の室内灯または室外灯を作動させることができる。携帯機器１０が車両まで第２距離閾値より近い場合、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０のドアまたはトランクのロックを解除することができる。携帯機器１０が車両３０の内部に位置する場合、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０の始動を許可することができる。
【００５５】
図３を参照すると、ＢＬＥ通信プロトコルが使用される場合、センサ３１は、アンテナ４３を使用してＢＬＥ信号を受信し、具体的には、ＢＬＥ物理層（ＰＨＹ）コントローラ４６を使用してＢＬＥ物理層メッセージを受信する。センサ３１は、ＢＬＥ物理層メッセージを観察し、例えば、チャネルマップ再構築モジュール４２によって生成されるチャネルマップを使用して、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を含む関連信号の物理的特性の測定値を取得するように構成され得る。追加的または代替的に、センサ３１は、複数のセンサ３１によって受信された信号の到着時間差、到着時間、または到着角度データを決定するために、互いに通信してもよいし、および／または車両インターフェース４５を介して通信ゲートウェイ２９と通信してもよい。
【００５６】
タイミング同期モジュール４４は、車両インターフェース４５でのメッセージの受信時間を正確に測定し、タイミング情報を無線通信チップセット４１に渡すように構成される。無線通信チップセット４１は、チャネルマップ情報およびタイミング信号に基づいて、特定の時間にＰＨＹコントローラ４６を特定のチャネルに同調させるように構成される。さらに、ＢＬＥ通信プロトコルが使用される場合、無線通信チップセット４１は、例えば、ブルートゥース仕様バージョン５．０において提案または採用される通常のデータレートを含む、ブルートゥース物理層仕様に準拠する、すべての物理層メッセージおよびデータを観察するように構成される。データ、タイムスタンプ、および測定された信号強度は、無線通信チップセット４１によって、車両インターフェース４５を介して制御モジュール２０の様々なモジュールに報告されてもよい。
【００５７】
図４を参照すると、通信ゲートウェイ２９は、ＢＬＥ信号を受信するために、アンテナ１９に接続された無線通信チップセット４１を含む。ＢＬＥ通信プロトコルが使用される場合、無線通信チップセット４１は、例えば、ＢＬＥ仕様（すなわち、ブルートゥース仕様バージョン５．０）に適合するブルートゥースプロトコルスタック４８を実装する。無線通信チップセット４１は、無線通信チップセット４１のプロセッサによって実行可能なアプリケーションコードによって具現化されるアプリケーション４７も含むことができる。追加的または代替的に、アプリケーション４７は、制御モジュール２０のプロセッサによって実行可能であってもよく、制御モジュール２０の非一時的なコンピュータ可読媒体に格納されてもよい。
【００５８】
アプリケーション４７は、データの有効性とは無関係に、無線通信チップセット４１によって送受信されるタイムスタンプ付きデータを、無線通信チップセット４１が検査できるようにするために、ブルートゥース仕様外の修正に対応するコードを含んでもよい。例えば、アプリケーション４７は、無線通信チップセット４１が、送受信データを期待値と比較できるようにする。通信ゲートウェイ２９は、実際の送受信データを、車両インターフェース４５を介して制御モジュール２０の様々なモジュールに送信するように構成される。あるいは、通信ゲートウェイ２９は、車両インターフェース４５を介して各々のセンサ３１からデータを受信するように構成されてもよい。アプリケーション４７は、さらに、各々のセンサ３１が正しい時刻に正しいデータを受信したことを、無線通信チップセット４１が確認できるように構成されてもよい。
【００５９】
ブルートゥースプロトコルスタック４８は、チャネルマップ、アクセス識別子、次のチャネル、および次のチャネルまでの時間をアプリケーション４７に提供するように構成される。ブルートゥースプロトコルスタック４８は、送信イベントおよび受信イベントのタイムスタンプのためのタイミング信号を、アプリケーション４７および／または無線通信チップセット４１のデジタルＰＩＮ出力へ出力するように構成される。通信ゲートウェイ２９は、タイミング信号を受け入れるように構成され、車両インターフェース４５と協働して接続情報メッセージおよび他の通信の正確なタイムスタンプを作成するタイミング同期モジュール４４も含む。
【００６０】
引き続き図４を参照すると、通信ゲートウェイ２９は、タイミング制御モジュール２５へタイミング情報およびチャネルマップ情報をそれぞれ提供してもよい。通信ゲートウェイ２９は、センサ３１が通信リンク５０を見つけ、追跡または傍受できるように、接続情報配信モジュール２４へ進行中の接続に対応する情報、およびタイミング制御モジュール２５へタイミング信号を提供するように構成されてもよい。
【００６１】
図５を参照すると、アンテナシステム５８の例示的な図が示されている。アンテナシステム５８は、ＲＳＳＩ、出発角度送信値、到着角度受信値、往復飛行時間値、および／またはキャリア位相ベースの測距情報を交換するように構成またはプログラムされ得る。この実施形態は３つのアンテナ６０を示しているが、任意の数のアンテナをアンテナシステム５８に含めることができる。この実施形態は、直線状に配置された３つのアンテナ６０を示しているが、アンテナ６０は、三角形状などの他の形状に配置されてもよい。あるいは、２つのアンテナ６０が配置されてもよい。あるいは、４つのアンテナ６０が使用されてもよく、例えば、直線状にまたはひし形状に配置されてもよい。以下でさらに詳細に説明するように、アンテナ６０は、複数の層を有するプリント回路基板（ＰＣＢ）のグランド面７０に容量結合されてもよい。
【００６２】
一実施形態では、アンテナ６０は円偏波され、それにより、ＰＣＢまたはＰＣＢと通信する制御モジュール２０が、例えば、それぞれのセンサ３１に対する通信リンク５０の到着角度を正確に決定することが可能になる。さらに、ＲＳＳＩ、到着角度、往復飛行時間距離、およびキャリア位相ベースの測距距離の測定において、携帯機器の方向変動を少なくする円偏波により、携帯機器１０とアンテナ６０との間に強力なダイレクトリンクが可能となる。
【００６３】
アンテナ６０は、第１の方向に大きな利得パターンを有し、残りの各方向に低い利得パターンを有することができる。さらに、大きな利得パターンと低い利得パターンとはそれぞれほぼ同形である。加えて、大きな利得パターンは前方ローブに関連付けられ、低い利得パターンの１つは後方ローブに関連付けられ、前方ローブと後方ローブはほぼ対称で、１より大きい前後利得比を有する。一例として、アンテナ６０はそれぞれ、０°を通過する９０°から−９０°に、大きなほぼ均一の利得値を有する前方ローブと、１８０°を通過する９０°から−９０°に、より小さなほぼ均一の利得値を有する後方ローブとを有することができる。大きな前後利得比を持つアンテナ６０を実装することにより、アンテナシステム５８は、アンテナ６０の結合効果がセンサ３１の送受信特性に影響を及ぼすことを防止する。さらに、大きな前後利得比を有するアンテナ６０を実装することにより、アンテナシステム５８は、無反射環境を提供し、そのため、反射、マルチパスフェージング回折、屈折、および他の振幅シフトノイズ源が無視できるか、存在しない。
【００６４】
さらに、アンテナ６０は、大きな半値電力幅（すなわち、３ｄＢ角度幅）を有することができ、それにより、アンテナシステム５８が、ボアサイトから±９０°など、アンテナシステム５８の縁に沿う信号を正確に受信することが可能となる。
【００６５】
アンテナ６０はまた、グランド面７０の中央位置に物理的に結合されてもよい。一例として、アンテナ６０のそれぞれの中心点が、グランド面７０の中心点を含む第２ラインに平行な第１ラインを形成してもよい。かくして、制御モジュール２０は、携帯機器１０の向きによって影響されない最適な位相角度差パターンを提供できるアンテナシステム５８に基づいて、通信リンク５０の到着角度を正確に決定することができる。
【００６６】
他の実施形態では、アンテナ６０は、グランド面７０の中央位置（すなわち、グランド面７０の上面または底面付近）に物理的に結合されなくてもよい。さらに、アンテナ６０はグランド面７０の中心に沿って真っ直ぐに示されているが、他の実施形態では、１つ以上のアンテナ６０がグランド面７０の中心に沿って配置されていなくてもよい。加えて、１つ以上のアンテナ６０は、残りのアンテナ６０および／またはグランド面７０に対して高くされてもよい。
【００６７】
図６Ａ、６Ｂを参照すると、アンテナ６０の詳細図が示されている。アンテナ６０は、上面８０Ａ、側面８０Ｂ、および（図７Ｃおよび図７Ｄに示される）底面８０Ｃを含む本体８０と、アンテナ素子９０、９２、９４、９６とを含むことができる。いくつかの実施形態では、本体８０は、図６Ｂに示されるように、本体８０の中央位置を通って延びる開口部１００を含むことができる。本体８０は、セラミック注入プラスチックなどの強力な電気絶縁体によって具現化され得る。本体８０については、図７Ａから図７Ｄを参照して以下でさらに詳細に説明する。
【００６８】
アンテナ素子９０、９２、９４、９６は、ＢＬＥ信号、Ｗｉ−Ｆｉ信号、および／またはＷｉ−Ｆｉダイレクト信号などの無線周波数（ＲＦ）信号を受信するように構成される。アンテナ素子９０、９２、９４、９６は、例えば、銅線、伝送線、または他の同様の導電性材料を含み得る。加えて、アンテナ素子９０、９２、９４、９６は、本体８０の各表面に沿って配置される。以下で、図７Ａ〜図７Ｄおよび図８を参照してさらに詳細に説明されるように、アンテナ素子９０、９２、９４、９６はそれぞれ、本体８０のそれぞれの経路（例えば、スロット、構造的突起部、指定された表面など）に沿って配置されてもよい。
【００６９】
図７Ａ、７Ｂを参照すると、本体８０の詳細図が示されている。一実施形態では、本体８０は、アンテナ素子９０、９２、９４、９６のうちの１つを受け入れるようにそれぞれ構成される経路１１０、１１２、１１４、１１６を含む。一実施形態では、経路１１０、１１２、１１４、１１６は、フライス工具を使用して、またはレーザー彫刻プロセスを使用して形成することができる。
【００７０】
さらに、経路１１０は、上面８０Ａに位置する第１部分１１０−１と、側面８０Ｂに位置する第２部分１１０−２とを含む。経路１１２は、上面８０Ａに位置する第１部分１１２−１と、側面８０Ｂに位置する第２部分１１２−２とを含む。経路１１４は、上面８０Ａに位置する第１部分１１４−１と、側面８０Ｂに位置する第２部分１１４−２とを含む。経路１１６は、上面８０Ａに位置する第１部分１１６−１と、側面８０Ｂに位置する第２部分１１６−２とを含む。さらに、経路１１０、１１２、１１４、１１６は、本体８０の少なくとも１つの表面に沿って螺旋形状を形成してもよい。加えて、本体８０は、本体８０をＰＣＢ（図示せず）に物理的に結合するように構成された取り付け要素１２０−１、１２０−２を含む。
【００７１】
図７Ｃ、７Ｄを参照すると、本体８０の底面８０Ｃの追加の詳細図が示されている。取り付け要素１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４（まとめて取り付け要素１２０と呼ばれる）は、底面８０Ｃに取り付けられ、上述のように、本体８０をＰＣＢ（図示せず）に物理的に結合するように構成される。加えて、経路１１０は、底面８０Ｃに位置する第３部分１１０−３を含む。経路１１２は、底面８０Ｃに位置する第３部分１１２−３を含む。経路１１４は、底面８０Ｃに位置する第３部分１１４−３を含む。経路１１６は、底面８０Ｃに位置する第３部分１１６−３を含む。
【００７２】
図８、９を参照すると、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の詳細図が示されている。アンテナ素子９０は、第１部分９０−１、第２部分９０−２、および第３部分９０−３を含む。アンテナ素子９２は、第１部分９２−１、第２部分９２−２、および第３部分９２−３を含む。アンテナ素子９４は、第１部分９４−１、第２部分９４−２、および第３部分９４−３を含む。アンテナ素子９６は、第１部分９６−１、第２部分９６−２、および第３部分９６−３を含む。
【００７３】
一実施形態では、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１部分９０−１、９２−１、９４−１、９６−１は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第１部分１１０−１、１１２−１、１１４−１、１１６−１に配置される。一例として、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１部分９０−１、９２−１、９４−１、９６−１は、それらが、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第１部分１１０−１、１１２−１、１１４−１、１１６−１内に完全に配置されるように折り曲げられてもよい。他の実施形態では、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１部分９０−１、９２−１、９４−１、９６−１は、図９に示すように、それらが、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第１部分１１０−１、１１２−１、１１４−１、１１６−１内に完全には配置されないように折り曲げられてもよい。アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１部分９０−１、９２−１、９４−１、９６−１は、容量性負荷を提供する容量性上面負荷構成要素によって具現化されてもよく、それにより、アンテナ６０のサイズを小さくすることができる。
【００７４】
それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第２部分９０−２、９２−２、９４−２、９６−２は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第２部分１１０−２、１１２−２、１１４−２、１１６−２に配置される。一例として、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第２部分９０−２、９２−２、９４−２、９６−２は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第２部分１１０−２、１１２−２、１１４−２、１１６−２内に完全に配置されてもよい。
【００７５】
それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第３部分１１０−３、１１２−３、１１４−３、１１６−３に配置される。一例として、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第３部分１１０−３、１１２−３、１１４−３、１１６−３内に完全に配置されるように折り曲げられてもよい。加えて、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３は、銅などの導電性要素を介してグランド面７０に容量結合されてもよい。他の実施形態では、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３は、図１０に示されるように、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第３部分１１０−３、１１２−３、１１４−３、１１６−３内に完全に配置されないように折り曲げられてもよい。
【００７６】
アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３は、インピーダンス整合機能を果たすように構成されてもよい。一例として、第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３は、ＢＬＥ信号（２．４ＧＨｚ）と関連する周波数にて、ソース（すなわち、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１および第２部分）のインピーダンスを、負荷（すなわち、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３）のインピーダンスに整合させるため、アンテナの１／４波長に関連する長さと、所定のインピーダンスとを有する伝送線によって具現化されてもよい。
【００７７】
他の実施形態では、第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３は、アンテナ素子９０、９２、９４の第１および第２部分の平衡ソースインピーダンスを第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３の不平衡負荷インピーダンスと分離するように構成された変成器を含んでもよい。具体的には、第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３はそれぞれ、第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３のインピーダンスを、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１および／または第２部分のインピーダンスと整合させるバラン（平衡不平衡変成器）および／または他のインピーダンス整合回路素子を含むか、またはそれに接続されてもよい。
【００７８】
追加的または代替的に、第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３は、レジスタ−インダクタ−キャパシタ（ＲＬＣ）回路網、インダクタ−キャパシタ（ＬＣ）回路網、および他の類似のフィルタリング回路などの、インピーダンスを整合させるためのフィルタリング回路を含んでもよい。より具体的な例として、第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３は、Ｌ型回路網、Ｔ型回路網、またはπ型回路網のＬＣ回路の１つを含んでもよい。さらに、アンテナ６０の共振周波数がＢＬＥ信号の周波数（２．４ＧＨｚ）に対応するように、フィルタリング回路のインダクタ、レジスタ、および／またはキャパシタが選択され、配置されてもよい。
【００７９】
引き続き図９を参照すると、本体８０とグランド面７０とが協働して空隙を画定することができる。空隙は、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０−３、９２−３、９４−３、９６−３の静電容量を減少させるように構成されてもよい。他の実施形態では、取り付け要素１２０が除去されてもよく、したがって、本体８０は、グランド面７０またはＰＣＢの他の層と実質的に同じ高さであってもよい。
【００８０】
図１０〜図１２を参照すると、収容要素１３０の例示的な図が示されている。一実施形態では、収容要素１３０は、図１０に示されるように、本体８０の側面８０Ｂに物理的に結合され、アンテナ素子９０、９２、９４、９６を収容するように構成される。他の実施形態では、図１１に収容要素１３０−１、１３０−２として示される収容要素１３０は、本体８０の側面８０Ｂに物理的に結合され、アンテナ素子９０、９２、９４、９６と、グランド面７０と本体８０との間の空隙の両方を収容するように構成される。いくつかの実施形態において、収容要素１３０と本体８０は、図１２に示されるように、協働してそれらの間に空隙を画定してもよい。一例として、収容要素１３０は、高誘電率（例えば、ε≧１０）を有する誘電体材料により具現化されてもよい。
【００８１】
図１３、１４を参照すると、上面８０Ａ’、側面８０Ｂ’、および底面８０Ｃ’を含むアンテナ本体８０’を含むアンテナ６０’が示されている。アンテナ６０’は、図７Ａ〜図７Ｃのアンテナ６０に類似しているが、スロットを含まず、ヒートステーク１３１、およびアンテナ素子支持突起部１３２を含んでいる。突起部１３２は、アンテナ本体８０’の一部として一体的に形成されてもよい。アンテナ本体８０’は、中央に位置する窪んだノッチ（または、へこみ）１３３を含むことができる。一実施形態では、窪んだノッチ１３３の代わりに、中央に位置する穴（例えば、座ぐり穴）が設けられる。窪んだノッチ１３３は、信号の乱れを最小限に抑えるために、上面８０Ａ’または底面８０Ｃ’の中心に配置され得る。窪んだノッチ１３３は、ＲＦ性能を最大にするように配置され、大きさに作られ、および形作られ、アンテナ本体８０’の射出成形プロセスにおいて、ゲートの加工物であってもよい。ヒートステーク１３１は、射出成形プラスチックで形成されてもよい。
【００８２】
アンテナは、アンテナ素子１１０−１’、１１２−１’、１１４−１’、１１６−１’、１１０−２’、１１２−２’、１１４−２’、１１６−２’、１１０−３’、１１２−３’、１１４−３’、１１６−３’を含み、それらは対応する面８０Ａ’〜８０Ｃ’上にある。アンテナ素子１１０−１’、１１２−１’、１１４−１’、１１６−１’、１１０−２’、１１２−２’、１１４−２’、１１６−２’、１１０−３’、１１２−３’、１１４−３’、１１６−３’は、表面に付着した痕跡（または、電極）であってもよい。突起部１３２の厚さは、アンテナ素子１１０−３’、１１２−３’、１１４−３’、１１６−３’と、対応するプリント回路基板のグランド面との間の距離を調節するために使用される。これらの距離は、アンテナ素子とグランド面との間の寄生容量を調整するとともに、アンテナ６０’によって送信されるＲＦ周波数を調整するために、調節されてもよい。
【００８３】
図１５は、プリント回路基板１３４の一部およびアンテナ本体１３６を有するアンテナの一部１３５の一例を示す。アンテナ本体１３６は、図１４のアンテナ素子支持突起部１３２と同様に、アンテナ素子支持突起部（例えば、アンテナ素子支持突起部１３７）を含んでいる。プリント回路基板１３４は、第１誘電体層１３８、第２誘電体層１３９、グランド面層１４０、第３誘電体層１４１、導電層１４２、およびベース層１４３を含む複数の層を含んでいる。ベース層１４３は、複数の層を含んでもよい。この層の積み重ねは一例として提示されたもので、層は異なって積み重ねられてもよいし、１つまたは複数の中間層が、提示された、各隣接するペアの層の間に配置されてもよい。
【００８４】
アンテナ素子１４４は、アンテナ素子支持突起部１３２の底面上に配置され、例えば、導電性ペースト１４６を介して導電性パッド１４５と接触している。導電性パッドは、図示されたプリント回路基板の上面１４７と同一平面上にあってもよいし、上面１４７に表面実装されていてもよい。導電性パッド１４５は、グランド面層１４０の開口部１４９を通って延びる相互接続要素１４８を介して導電層１４２に接続される。アンテナ素子１４４とグランド面層１４０との間に寄生容量が存在する。これは、アンテナ本体１３６のアンテナ素子支持突起部上に取り付けられた他のアンテナ素子の場合にも当て嵌まる。
【００８５】
アンテナ本体１３６は、ヒートステークを含む（１つのヒートステーク１５１が示されている）。ヒートステークは、プリント回路基板のそれぞれの穴を貫通する。ヒートステークの下端は加熱されて溶融され（加熱された状態１５２の１つの溶融端１５３が示されている）、ヒートステークがプリント回路基板に固定される。
【００８６】
図１６Ａ、１６Ｂ（まとめて、図１６）は、図２の通信リンク５０の到着角度を決定するように構成された例示的な電子システム４を示す。電子システム４は、例えば、アンテナ６０または６０’および対応するアンテナ素子９０Ａ〜Ｃ、９２Ａ〜Ｃ、９４Ａ〜Ｃ、９６Ａ〜Ｃ、カプラ回路１５０−１、１５０−２、１５０−３（カプラ回路１５０と総称される）、入力フィルタ回路１６０−１、１６０−２、１６０−３（入力フィルタ回路１６０と総称される）、およびスイッチング回路１７０を含むことができる。一実施形態では、カプラ回路１５０、入力フィルタ回路１６０、およびスイッチング回路１７０は、ＰＣＢ上に配置されてもよい。
【００８７】
上記のように、各々のアンテナ６０または６０’は、携帯機器１０によって送信されるＲＦ信号を、さまざまな位相（０o、９０o、１８０o、および２７０o、または０o、−９０°、−１８０o、および−２７０o）で受信するように構成されている。各々のアンテナのアンテナ素子は、それぞれ異なる位相で信号を受信する。一例として、アンテナ素子９０Ａ、９２Ａ、９４Ａ、９６Ａは、それぞれの位相０°、−９０°、−１８０°、および−２７０°でＲＦ信号を受信することができる。このシステム４は、アンテナごとに１つ以上（ｎ個）のアンテナ素子を含むことができ、カプラ回路１５０は、３６０°／ｎのステップで位相入力を有する。位相の符号と正と負の位相および右旋左旋の定義は、アンテナ６０、６０’がアンテナの上面に向かってより大きなゲインを持ち、アンテナの下面に向かってより小さなゲインを持つようになっていてもよい。
【００８８】
一実施形態において、アンテナ素子のペアは、それぞれのバランおよび／または他のインピーダンス整合回路素子に接続され、各バランは２つの出力を有する。一方の出力はグランド面に接続され、もう一方の出力は対応する１つのカプラ回路１５０に接続される。例えば、各々のアンテナ６０、６０’は、２つのバランに接続されてもよく、２つのバランは、同じカプラ回路に接続される２つの出力を有する。カプラ回路１５０は、３ｄＢ９０oハイブリッドカプラによって具現化されてもよい。カプラ回路１５０は、同軸コネクタ化され、表面実装パッケージの直交位相（９０度）および１８０度ハイブリッドなどのハイブリッドカプラおよび／またはハイブリッドスプリッタ／コンバイナなどのハイブリッドデバイスを含んでもよい。一実施形態では、カプラ回路１５０は、それぞれのインピーダンス整合回路を含む。
【００８９】
各々のカプラ回路１５０は、対応するアンテナ素子から受信したＲＦ信号を結合し、たとえば９０°の位相差を持つ１つの信号を出力するように構成される。信号の不適当な組み合わせからの反射は、カプラ回路１５０の分離ポートを介してグランド面に与えられる。
【００９０】
カプラ回路１５０は、アンテナ６０、６０’に関連する帯域外周波数範囲からの不要な信号を拒絶するように構成され得る入力フィルタ回路１６０を介して、スイッチング回路１７０に信号を提供するように構成される。一実施形態では、入力フィルタ回路１６０は、１つ以上のデカップリングコンデンサによって具現化され得る。一実施形態では、カプラ回路１５０は、各アンテナ素子から入力信号を受信し、入力信号を３６０°／ｎの倍数だけ位相シフトし、ｎは素子の数であり、対応する結果の無線周波数信号を単一の出力信号に加算的に結合し、それが、入力フィルタ回路１６０に提供される。
【００９１】
各々のカプラ回路１５０からの信号の受信に応じて、スイッチング回路１７０は、信号の１つを選択的に出力するように構成される。一例として、スイッチング回路１７０の第１制御ポートに制御信号（ＶＣＴＲＬ）を与えることに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０−１に関連する信号を制御モジュール２０に出力するように構成される。スイッチング回路１７０の第２制御ポートに制御信号を与えることに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０−２に関連する信号を制御モジュール２０に出力するように構成される。同様に、スイッチング回路１７０の第１および第２制御ポートの両方に制御信号を与えることに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０−３に関連する信号を制御モジュール２０に出力するように構成される。スイッチング回路１７０の制御ポートに制御信号を与えるために、スイッチング回路１７０の２：３トランジスタ−トランジスタ論理／相補型金属酸化膜半導体（２：３ＴＴＬ／ＣＭＯＳ）互換デコーダが、制御電圧生成回路２２０に電気的に結合されたスイッチング回路１７０の２つの制御ポートを選択的に作動させるように構成される。トランシーバ２１は、スーパーヘテロダイン方式の受信機であってもよい。マイクロプロセッサは、アンテナ６０、６０’が位相ロックループ（ＰＬＬ）に近い、例えば、ＰＬＬ＋２５０ＫＨｚのＲＦ信号を受信するように、トランシーバ２１およびスイッチを構成する。
【００９２】
制御モジュール２０は、信号の１つを受信したことに応じて、増幅器、０度（同相（Ｉ））および９０度（直交位相（Ｑ））ミキサ、ローパスフィルタ、同相および直交位相アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、および中間周波数信号を０Ｈｚ信号にダウンコンバートするための処理回路を通じて信号を送信し、プロセッサは、＋２５０ＫＨｚ正弦波のＩＱ値を受信する。
【００９３】
制御モジュール２０は、アンテナ６０、６０’のそれぞれの０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度と、アンテナシステム５８の少なくとも１つのペアの０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号間の少なくとも１つの位相角度差とを決定するように構成される。位相角度とは、アンテナシステムのアンテナ６０、６０’のそれぞれによって受信される信号の１つの同相成分と直交位相成分の間の角度を指す。
【００９４】
０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度および少なくとも１つの位相角度差を決定するために、制御モジュール２０は、ＲＡＭおよび／またはＲＯＭのような非一時的なコンピュータ可読メモリ内の命令を実行するように構成される１つ以上のプロセッサを含むことができる。さらに、制御モジュール２０は、少なくとも１つの位相差に基づいて到着角度を決定するように構成され得る。カプラ回路１５０、入力フィルタ回路１６０、およびスイッチング回路１７０は、ＰＣＢ上に配置されてもよい。
【００９５】
電子システム４は、対応する回路トポロジを使用して制御信号（ＶＣＴＲＬ）を生成し、アンテナ６０、６０’のそれぞれの０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度、およびアンテナシステム５８の少なくとも１つの位相角度差を決定するように構成されたマイクロコントローラ３５０を含む。０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度および少なくとも１つの位相角度差を決定するために、マイクロコントローラ３５０は、ＲＡＭおよび／またはＲＯＭなどの非一時的なコンピュータ可読メモリ内の命令を実行するように構成された１つ以上のプロセッサを含むことができる。命令は、例えば、スイッチング回路１７０から受信した信号（ＲＦ ＦＥＥＤ）を０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度に変換し、その後少なくとも１つの位相角度差を決定するためのアルゴリズムを含むことができる。
【００９６】
電子システム４はまた、電源（例えば、１２Ｖを出力するＤＣ電源）から受け取った電力をマイクロコントローラ３５０に適した電圧レベルに変換するように構成されてもよい。一実施形態では、保護回路２５０が電源から電力を受け取り、保護回路２５０は高周波信号およびノイズを抑制するように構成される。一例として、保護回路２５０は、フェライトビーズおよびバイパスコンデンサフィルタ回路を含むことができる。
【００９７】
電圧レギュレータ２６０は、保護回路２５０から、電源の電圧値に等しい電圧値を有するフィルタリングされた電力信号（ＶＰ）を受け取る。電圧レギュレータ２６０は、フィルタリングされた電力信号を、３．３ボルトなどのマイクロコントローラ３５０に適した電圧値を有する第２論理信号（ＶＬＯＧＩＣ）に変換する。電圧レギュレータ２６０は、例えば、電圧レギュレータＩＣまたは降圧コンバータ回路によって具現化されてもよい。
【００９８】
ＬＩＮバストランシーバ２８０は、マイクロコントローラ３５０から位相角度測定値を受信し、それらをＬＩＮバスと、チョークおよびコンデンサ回路網２９０とを介して制御モジュール２０に送信するように構成することができる。追加的または代替的に、ＬＩＮバストランシーバ２８０は、マイクロコントローラ３５０から少なくとも１つの位相角度差または少なくとも１つの到着角度測定値を受信し、それらをＬＩＮバスと、チョークおよびコンデンサ回路網２９０とを介して制御モジュール２０に送信するように構成されてもよい。一例として、チョークおよびコンデンサ回路網２９０は、少なくとも１つのフェライトビーズおよびバイパスコンデンサフィルタと、少なくとも１つのフェライトビーズおよびバイパスコンデンサフィルタに並列に電気的に結合されたツェナーダイオードとを含んでもよい。加えて、ＬＩＮバストランシーバ２８０は、保護回路２５０からフィルタリングされた電力信号を受信し、ＬＩＮバストランシーバ２８０は、フィルタリングされた電力信号を第２論理信号（ＶＬＯＧＩＣ）に変換する電圧レギュレータＩＣを含んでもよい。
【００９９】
チョーク回路網３００および電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタ回路３１０は、マイクロコントローラ３５０から受信した、および／またはマイクロコントローラ３５０に送信される信号に存在するノイズを抑制するように構成される。チョーク回路網３００は、例えば、複数のフェライトビーズによって具現化されてもよい。ＥＭＩフィルタ回路３１０は、例えば、ＥＭＩフィルタアレイを含む集積回路によって具現化されてもよい。
【０１００】
デバッグ回路３２０は、オペレータがマイクロコントローラ３５０などのＰＣＢの様々な回路の機能をテストできるように構成される。加えて、オペレータは、デバッグ回路３２０を介してマイクロコントローラ３５０のソフトウェアを更新および／またはロードすることができる。デバッグ回路３２０は、ジョイントテストアクショングループ（ＪＴＡＧ）標準インターフェースまたはシリアルワイヤデバッグ（ＳＷＤ）標準インターフェースなど、オペレータが機能をテストしたり、マイクロコントローラ３５０のソフトウェアを更新したりできるようにするための様々なインターフェースを含むことができる。
【０１０１】
マイクロコントローラ３５０は、論理信号のノイズがマイクロコントローラ３５０にダメージを与えるのを防ぐように構成され得る、少なくとも１つのコンデンサ回路網３３０を介してマイクロコントローラ３５０の様々なポートで論理信号（ＶＬＯＧＩＣ）を受信するように構成することができる。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ３５０は、マイクロコントローラ３５０がブルートゥース通信リンクを介して周辺機器と通信できるようにするブルートゥーストランシーバ回路を含むことができる。
【０１０３】
マイクロコントローラ３５０は、例えば、ＥＭＩフィルタアレイを含む集積回路により具現化され得るＥＭＩフィルタ回路３４０を介して、スイッチング回路１７０に制御信号を提供するように構成され得る。制御信号の１つを受信することに応じて、スイッチング回路１７０は、上述のように、カプラ回路１５０を介して受信した信号の１つを選択的に出力するように構成される。一例として、第１制御信号がスイッチング回路１７０に提供されることに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０−１に関連する信号をマイクロコントローラ３５０に出力するように構成される。第２制御信号がスイッチング回路１７０に提供されることに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０−２に関連する信号をマイクロコントローラ３５０に出力するように構成される。同様に、第３制御信号がスイッチング回路１７０に提供されることに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０−３に関連する信号をマイクロコントローラ３５０に出力するように構成される。
【０１０４】
マイクロコントローラ３５０が信号の１つを受信することに応じて、マイクロコントローラ３５０は、対応するアンテナ６０または６０’の０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度およびアンテナシステム５８の少なくとも１つの位相角度差を決定するように構成される。さらに、マイクロコントローラ３５０は、少なくとも１つの位相差に基づいて到着角度を決定するように構成され得る。
【０１０５】
図１７を参照すると、スイッチング回路１７０，システムオンチップ（ＳｏＣ）受信機３６２、およびマイクロコントローラ３５０を含むアンテナトランシーバシステム３６０の例示的な機能ブロック図が示されている。以下でさらに詳細に説明するように、マイクロコントローラ３５０は、スイッチング回路１７０によって選択的に出力される信号の１つに基づいて、アンテナシステム５８の到着角度を決定するように構成される。一実施形態では、ＳｏＣ受信機３６２は、増幅器３７０、周波数ミキサ３８０、局部発振器３９０、フィルタおよび増幅器３９５、およびＩＱ ＡＤＣ４００を含むことができる。０Ｈｚ中間周波数（ＩＦ）コンバータ４０２は、ＳｏＣ受信機３６２のＩＱ ＡＤＣ４００とマイクロコントローラ３５０の位相差決定モジュール４０５との間に接続される。マイクロコントローラ３５０は到着角度決定モジュール４４０も含み得る。ＩＦコンバータ４０２は、ＳｏＣ受信機３６２、マイクロコントローラ３５０に実装されてもよいし、または示されるように別個であってもよい。図２の制御モジュール２０またはプロセッサ３７は、位相角度差限界決定モジュール４２０、較正インデックス４３０、および到着角度決定モジュール４４０を含んでもよい。一実施形態において、位相角度差限界決定モジュール４２０、較正インデックス４３０、および到着角度決定モジュール４４０はマイクロコントローラ３５０によって具現化される。
【０１０６】
一実施形態において、増幅器、周波数ミキサ、局部発振器、フィルタおよび増幅器、ＩＡ ＡＤＣ ０Ｈｚ ＩＦコンバータは、スイッチング回路１７０の各受信経路および対応する出力に含まれる。単一の受信経路４０３が示されているが、任意の数の受信経路が含まれてもよく、特定のアンテナおよび／または１つ以上のアンテナ素子に専用であってもよい。受信経路の出力は、位相差決定モジュール４０５に与えられる。
【０１０７】
ＩＱ ＡＤＣ４００、０ＨｚＩＦコンバータ４０２、位相差決定モジュール４０５、較正曲線生成器モジュール４１０、位相角度差限界決定モジュール４２０、および到着角度決定モジュール４４０は、ＲＡＭおよび／またはＲＯＭなどの非一時的なコンピュータ可読媒体に格納される命令を実行するように構成される、１つ以上のプロセッサによって具現化され得る。デバイス３８０、３９５、４００、および４０２の例が図２５に示されており、以下でさらに説明される。
【０１０８】
増幅器３７０は、信号を増幅するように構成され、例えば、演算増幅器によって具現化され得る。周波数ミキサ３８０は、増幅された信号を新しい中間信号に変えるために、増幅器３７０から増幅された信号と局部発振器３９０からミキシング信号を受信するように構成される。フィルタおよび増幅器３９５は、中間信号を増幅し、中間信号の周波数を特定の帯域幅に制限することにより分析信号を生成するように構成され得る。一実施形態では、フィルタおよび増幅器３９５は、演算増幅器と、帯域通過フィルタまたは低域通過フィルタのいずれかとによって具現化され得る。別の実施形態において、フィルタおよび増幅器３９５は、帯域通過フィルタとして具現化される場合、中間周波数または周波数のセットを通過させる。フィルタおよび増幅器３９５は、低域通過フィルタとして具現化される場合、低周波数または周波数のセットを通過させることができる。
【０１０９】
一例として、周波数ミキサ３８０は、例えば２．４ＧＨｚ〜２．４８３５ＧＨｚの周波数を有する、増幅信号を受信する。周波数ミキサ３８０は、位相ロックループ回路によって具現化される、局部発振器３９０からミキシング信号を受信し、中間信号を生成するために、増幅信号とミキシング信号を混合する。その後、フィルタおよび増幅器３９５は、中間信号を増幅し、中間信号の周波数を２５０ｋＨｚなどの特定の帯域幅に制限することにより、分析信号を生成することができる。
【０１１０】
ＩＱ ＡＤＣ ４００は、中間信号をアナログ信号からデジタル分析信号に変換するように構成される。０Ｈｚ ＩＦコンバータ４０２は、デジタル分析信号の余弦成分（すなわち、同相成分）および正弦成分（すなわち、直交位相成分）を取得するように構成される。続いて、位相角度差決定モジュール４０５は、余弦成分（Ｉまたは同相成分）および正弦成分（Ｑまたは直交位相成分）に基づいて、アンテナ６０（または６０’）の０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度を決定するように構成される。特定の例として、位相角度差決定モジュール４０５は、正弦成分の振幅と余弦成分の振幅の逆正接関数を実行することにより位相角度を決定してもよい。さらに、位相角度差決定モジュール４０５は、アンテナ６０のペアの各アンテナの位相角度に基づいて、アンテナシステム５８のアンテナ６０のペア間の位相角度差を決定するように構成されてもよい。位相角度および位相角度差の決定については、図１８、１９を参照して以下でさらに詳細に説明する。
【０１１１】
位相差決定モジュール４０５は、携帯機器１０の様々な位置に関して、アンテナシステム５８のアンテナ６０のペア間の位相角度差値（例えば、アンテナ６０−１および６０−３などのアンテナの外側ペア間の位相角度差値）を決定するように構成される。一例として、位相角度差決定モジュール４０５は、アンテナシステム５８と携帯機器１０との間の各方位角度（すなわち、０°〜３６０°）について、アンテナ６０のペア間の位相角度差を決定するように構成される。
【０１１２】
加えて、位相角度差決定モジュール４０５は、携帯機器１０の様々な通信チャネルに関して、アンテナシステム５８のアンテナ６０（または６０’）のペア間の位相角度差値を決定するように構成される。一例として、位相角度差決定モジュール４０５は、各ＢＬＥ通信チャネルについて、アンテナ６０のペア間の位相角度差を決定するように構成される。
【０１１３】
較正曲線生成器モジュール４１０は、位相差決定モジュール４０５によって取得された情報に基づいて、複数の基準曲線を生成するように構成される。一例として、較正曲線生成器４１０は、第１ＢＬＥ通信チャネルに関連する第１基準曲線を生成するように構成されることができ、第１基準曲線は、各方位角度についてのアンテナ６０のペアの測定された位相角度差を表すことができる。さらに、較正曲線生成器４１０は、各ＢＬＥ通信チャネルについて基準曲線を生成することができ、各々の追加の基準曲線は、各方位角度についてアンテナ６０のペアの測定された位相角度差値を表す。加えて、較正曲線生成器モジュール４１０は、第１基準曲線および少なくとも１つの追加の基準曲線に基づいて較正曲線を生成するように構成される。基準曲線および較正曲線の生成については、図１８、１９を参照して以下でさらに詳細に説明する。
【０１１４】
位相差限界決定モジュール４２０は、各通信チャネルについて位相角度差限界を生成するように構成される。一例として、位相角度差限界は、アンテナシステム５８のボアサイトからの所定の距離に関連付けられてもよい（例えば、特定の通信チャネルの位相角度差値の限界は、ボアサイトから±８０°での較正曲線の位相角度差の値として定義される）。別の例として、位相角度差限界は、特定の通信チャネルの基準曲線の形状に基づいて決定されてもよい。より具体的には、位相角度差限界は、基準曲線の導関数が所定の量だけ変化する基準曲線上の位置に関連付けられてもよい。位相角度差限界は、各通信チャネルで同一であってもよい。他の実施形態では、各通信チャネルは、異なる位相角度差限界を有してもよい。
【０１１５】
較正曲線生成器モジュール４１０および位相角度差限界決定モジュール４２０は、較正された曲線および位相角度差限界をそれぞれ較正インデックス４３０に格納するように構成される。較正インデックス４３０およびアンテナペアの位相角度差を使用して、到着角度決定モジュール４４０は、それぞれのチャネルの較正曲線および／または位相角度差限界を参照することにより携帯機器１０の位置を決定するように構成される。位相角度差および通信チャネルを使用して、それぞれの到着角度決定モジュール４４０は、第１通信チャネルに関連する較正曲線および／または位相角度差限界を参照し、携帯機器１０とそれぞれのアンテナ４３との間の方位角度を決定することができる。各々のアンテナ４３によって取得された各々の方位角度を使用して、制御モジュール２０は、車両３０に対する携帯機器１０の位置を決定するように構成され得る。
【０１１６】
図１８を参照すると、通信リンク５０の到着角度および携帯機器１０の位置を決定するための制御アルゴリズム１６００のフローチャートが示されている。制御アルゴリズム１６００は、例えば、携帯機器１０が接続され、通信ゲートウェイ２９へ接続することが許可されたときに、１６０４で開始する。１６０８で、制御アルゴリズム１６００は、センサ３１のアンテナシステム５８を使用して、通信リンク５０の信号特性を取得する。１６１２で、制御アルゴリズム１６００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナシステム５８の各アンテナ６０（または６０’）の位相角度を決定する。１６１６で、制御アルゴリズム１６００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナシステム５８のアンテナ６０のペア間の位相角度差を決定する。
【０１１７】
１６２０で、制御アルゴリズム１６００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、較正インデックス４１０内の、較正曲線と、対応する位相角度差限界を特定する。上述のように、マイクロコントローラ３５０は、通信リンク５０の通信チャネルまたは周波数に基づいて位相角度差限界を特定することができる。処理１６２０は、方法１６００を実行する前に実行されてもよい。一実施形態において、処理１６２０は、１６００の方法を実行する前に実行される較正プロセスである。
【０１１８】
処理１６２４は、処理１６１６および１６２０に続いて実行されてもよい。１６２４で、制御アルゴリズム１６００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、（ｉ）決定された位相角度差および（ｉｉ）較正曲線または対応する位相角度差限界に基づいて携帯機器１０の到着角度を決定する。一例として、マイクロコントローラ３５０は、決定された位相角度差に関連する較正曲線上の方位角度を特定することにより、到着角度を決定することができる。あるいは、マイクロコントローラ３５０は、決定された位相角度差および通信リンク５０の通信チャネルに関連付けられた位相角度差限界と関連する較正曲線上の方位角度を特定することにより、到着角度を決定することができる。到着角度は、決定された方位角度に基づく、等しい、および／または直接関連したものである。１６２８で、制御アルゴリズム１６００は、制御モジュール２０を使用して、センサ３１によって得られた各々の到着角度に基づいて、車両３０に対する携帯機器１０の位置を決定する。１６３２で、制御アルゴリズム１６００が終了する。
【０１１９】
制御モジュール２０は、携帯機器１０の決定された位置に基づいて、またはそれに応じて、車両ドアのロックを解除し、車両（例えば車両３０）へのアクセスを提供し、窓を開け、車両の始動を許可し、および／または他のタスクを実行することができる。
【０１２０】
図１９を参照すると、較正曲線を生成し、各通信チャネルの位相角度差限界を決定するための制御アルゴリズム１７００のフローチャートが示されている。制御アルゴリズム１７００は、例えば、オペレータが携帯機器１０の電源を入れ、電子システム４の較正が開始されたとき、１７０４で始まる。１７０８で、制御アルゴリズム１７００は、アンテナシステム５８を使用して、第１方位角度で、第１通信チャネルを使用してＢＬＥ信号を受信する。１７１２で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナシステム５８の各アンテナ６０（または６０’）での位相角度を決定する。１７１６で、制御アルゴリズム１７００は、アンテナシステム５８のアンテナ６０の第１ペア間の位相角度差を決定する。１７２０で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、通信チャネル、位相角度差、および方位角度に関連する情報を含むエントリを生成する。
【０１２１】
１７２４で、制御アルゴリズム１７００は、原曲線を生成するために追加の方位角度がテストされる必要があるかどうかを判定する。そうである場合、制御アルゴリズム１７００は１７２８に進む。そうでなければ、制御アルゴリズム１７００は、１７３６に進む。１７２８で、制御アルゴリズム１７００は次の方位角度を選択し、１７３２に進む。１７３２で、制御アルゴリズム１７００は、アンテナシステム５８を使用して、次の方位角度で、同じ通信チャネルを使用してＢＬＥ信号を受信し、その後、１７１２に進む。
【０１２２】
１７３６で、制御アルゴリズム１７００は、通信チャネルの各エントリに基づいて原曲線を生成する。１７４０で、制御アルゴリズム１７００は、較正曲線を生成するためにテストされる必要がある追加の通信チャネルがあるかどうかを判定する。そうである場合、制御アルゴリズム１７００は１７４４に進む。そうでない場合、制御アルゴリズム１７００は１７５２に進む。１７４４で、制御アルゴリズム１７００は次の通信チャネルを選択し、その後、１７４８に進む。１７４８で、制御アルゴリズム１７００は、アンテナシステム５８を使用し、第１方位角度で、次の通信チャネルを使用してＢＬＥ信号を受信し、その後、１７１２に進む。
【０１２３】
１７５２で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、原曲線をフィルタリングして、基準曲線を生成する。一例として、マイクロコントローラ３５０は、基準曲線を生成するために、等リップル有限インパルス応答（ＦＩＲ）ローパスフィルタなどのデジタルローパスフィルタを原曲線に適用するように構成されてもよい。１７５６で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、各々の基準曲線に基づいて較正曲線を生成する。一例として、較正曲線は、各々の基準曲線を補間（例えば、平均化）することにより生成されてもよい。１７６０で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、図１５を参照して上述したように、フィルタリングされた曲線のそれぞれの位相角度差限界を決定する。１７６４で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、較正インデックス４３０内に各通信チャネルの較正曲線および位相角度差限界を保存し、その後、１７６８で終了する。
【０１２４】
図２０を参照すると、アンテナシステム５８のアンテナ６０のペア間の位相角度差を決定するための制御アルゴリズム１８００のフローチャートが示されている。制御アルゴリズム１８００は、例えば、図１８および図１９をそれぞれ参照して上述した、制御アルゴリズム１６００がステップ１６１６を実行するときに、または制御アルゴリズム１７００がステップ１７１６を実行するときに、１８０４で始まる。１８０８で、制御アルゴリズム１８００は、アンテナシステム５８を使用して、ＢＬＥ信号を受信する。１８１２で、制御アルゴリズム１８００は、スイッチング回路１７０を使用して、アンテナシステム５８の第１アンテナ６０−１を選択する。１８１６で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、ＢＬＥ信号に基づいて分析信号を生成する。１８１８で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、分析信号の余弦成分および正弦成分を取得する。１８２０で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、余弦成分および正弦成分の振幅のサンプルを取得する。
【０１２５】
１８２４で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、サンプリング周期が経過したかどうかを判定する。一例として、サンプリング周期は、スイッチング回路１７０のスイッチングレートに関連付けられてもよい。一実施形態では、スイッチングレートは４μｓであってもよい。サンプリング周期が経過した場合、制御アルゴリズム１８００は１８２８に進む。そうでない場合、制御アルゴリズム１８００は１８２０に進む。１８２８で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、スイッチング期間のバッファ期間中に取得されたサンプルを破棄する。スイッチング期間のバッファ期間は、スイッチング回路１７０のスイッチング遅れに関連付けることができ、スイッチング回路１７０のターンオン遅延期間およびターンオフ遅延期間のうちの少なくとも１つを含む。１８３２で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナシステム５８の各アンテナ６０について振幅サンプルが取得されたかどうかを判定する。そうである場合、制御アルゴリズム１８００は１８３８に進む。そうでない場合、制御アルゴリズム１８００は１８３６に進み、制御アルゴリズム１８００は次のアンテナ６０を選択し、その後、１８１６に進む。
【０１２６】
１８３８で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、第１アンテナ６０−１について振幅サンプルの複数の反復が得られたかどうかを判定する。そうである場合、制御アルゴリズム１８００は１８４０に進む。そうでない場合、制御アルゴリズム１８００は１８１２に進む。１８４０で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、平均振幅から遠すぎる、および／または所定の閾値を超える振幅を有する余弦および／または正弦成分のサンプルを破棄することができる。１８４４で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、正弦成分の振幅および対応する余弦成分の振幅に基づいて、残りの各サンプルの位相角度を決定する。一例として、位相差決定モジュール４０５は、正弦成分の振幅および対応する余弦成分の振幅の逆正接関数を実行することにより位相角度を決定するように構成されてもよい。
【０１２７】
１８４８で、制御アルゴリズム１８００は、アンテナシステム５８のアンテナ６０の少なくとも１つのペアについて、マイクロコントローラ３５０を使用して、それぞれの位相角度に基づいて複数の位相角度差を決定する。一例として、サンプリング期間中および第１アンテナ６０−１について、マイクロコントローラ３５０は、正弦成分の振幅の８つのサンプルおよび余弦成分の振幅の８つのサンプルを取得し、これらのサンプルを使用して、位相差決定モジュール４０５は、上述のように、８つの位相角度を決定することができる。その後、マイクロコントローラ３５０は、第２アンテナ６０−２および／または第３アンテナ６０−３について８つの位相角度、および第１アンテナ６０−１について８つの追加の位相角度を取得するために、これらのステップを繰り返す。アンテナのペアの対応する位相角度サンプル（つまり、アンテナ６０−１の位相角度の第１反復の第１サンプル、アンテナ６０−２またはアンテナ６０−３の位相角度の第１反復の第１サンプル、およびアンテナ６０−１の位相角度の第２反復の第１サンプル）間の差、アンテナ６０のそれぞれのペアを隔てる距離、および各反復中に得られたサンプル数に基づいて、位相差決定モジュール４０５は、アンテナ６０のそれぞれのペア間の位相角度差を決定することができる。いくつかの実施形態では、位相差決定モジュール４０５は、位相角度差決定の精度を改善するために、０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号に対して位相角度アンラッピングアルゴリズムを実行してもよい。
【０１２８】
位相角度のアンラッピングは、そうしないとラップする各ポイントに３６０度を加えることによって、自然な円形のラップポイント（例えば、１８０°（またはπ）、または−１８０°（または−π））を超えて先へ位相角度を投影することからなる。時間の経過に伴う位相角度の勾配が、複数のラップが発生した可能性があるような場合、アンテナに最適な同じ勾配線を補間するために、複数の３６０（２π）加算が加えられてもよい。アンラッピング後、アンテナに最適な同じ勾配線のｙ切片における差異が、位相差を決定するために使用される。これは図２１に示されている。
【０１２９】
図２１に、第１アンテナおよび第２アンテナについて、ラジアン単位の位相角サンプルの時系列を表す線分２０００が示されている。線分２０００は、最初にアンラップされ、データサンプルは、たとえば−１８０°から１８０°に移行するのではなく、同じまま（または、この例では負の方向に）継続する。次に、各々のアンテナについて，線分２０００のポイントの一部が選択される。一例として、これには、各々の線分２０００のポイントの最新の有効部分が含まれてもよい。
【０１３０】
ポイントの一部が選択された後、線分２０００のための最適な同じ勾配が決定される。各々のアンテナは同じ周波数（例えば、２５０ｋＨｚ）のＲＦ信号を受信しているため、線分２０００の勾配は同じか、またはほぼ同じである。アンテナのサンプルの最適または平均勾配が計算され、計算された勾配を使用して、線分２０００の各セット（第１アンテナの１つの線分と第２アンテナの別の線分）の最適な切片が決定される。次に、線分２０００に沿って伸びる投影線２００２が生成される。次に、第１線分２００４の投影線上または±π以内に線分２００６を配置する、線分２０００の最初の１つ（または第１線分２００４）に時間的に続いて発生した各線分２００６に追加する必要がある２πの倍数が決定される。線分（または線分セット）２００６は、線分２００６の投影線の対応するＹ切片が、第１線分２００４の投影線のＹ切片の±πラジアン以内になるまで、一度に２πずつ下方に移動され得る。第１線分２００４の投影線に近接していない（例えば、±０．５π以内ではない）アンテナの特定のサンプルは破棄されてもよい。
【０１３１】
一実施形態では、第１アンテナの線分は時間的に早く発生する可能性があり、したがって、第２アンテナの線分と時間的に整合するようにシフトされるか、またはその逆もありえる。２つのアンテナ間の位相差は、結果として生じる線分の投影線のπを差し引いた、２πを法とするＹ切片間の差、つまり［（アンテナ２のＹ切片−アンテナ１のＹ切片）モジュロ２π］−πである。シフトされ揃えられた線分間の例示的な位相差が図２１に示されている。
【０１３２】
アンラップした後、アンテナにとって最適な同じ勾配線のｙ切片の差が、位相差を決定するために使用され得る。いくつかの実施形態では、アンテナの外側のペアの自然なアンテナ間隔が、方位＋／−９０度の方位角度の位相差で１８０度の倍数に近い場合、ノイズとマルチパス干渉が位相差にラップを引き起こす可能性がある。位相角度ラッピングと位相差ラッピングは２つの異なる現象であることに注意されたい。位相差アンラッピングが、図２２、２３に関して説明され、そこにおいて、開示されているような３アンテナシステムの位相差アンラッピングが示されている。３アンテナシステムは、１列に（または並んで）配置された、第１、第２、および第３アンテナを含む３つのアンテナを含み、そこにおいて、第２（または、中央）アンテナは、第１および第３アンテナ（または、外側の左右アンテナ）の間に配置されている。アンテナには３つのペアがある。第１ペアは外側の左右アンテナを含み、第２ペアは左アンテナと中央アンテナとを含み、第３ペアは、中央アンテナと右アンテナとを含む。一実施形態では、位相差ラッピングは、（ｉ）左アンテナと中央アンテナ、または（ｉｉ）中央アンテナと右アンテナの少なくとも一方の間の位相差に基づいて補正される。外側のアンテナ間の物理的な距離は、位相角度差が−１８０°と１８０°の間で変化するようになっている。アンテナの他のペア間の物理的距離は、外側アンテナ間の距離の半分であり、その結果、図２３に示されるように、位相角度差が−９０°と９０°との間となる。
【０１３３】
図２２は、アンテナの外側ペアの位相差を示す、位相角度差対方位角度のプロットである。曲線２２００は、アンラップされた（アンテナの外側ペアの）左マイナス右の方位角度の例である。受信信号のＩとＱ成分間の方位角度が０の場合、位相角度差はほぼ０となる。図に示すように、方位角度が０から±９０°に増加するにつれて、位相角度差が増加する。方位角度が−９０°よりも小さく減少すると、位相角度の差は、たとえば１８０°から１８１°に増加する代わりに、−１７９°にラップ（折り返え）される。マイクロコントローラ３５０は、左−中央アンテナおよび中央−右アンテナの位相角度差に基づいて、位相角度差が−１７９°ではなく１８１°になるように、このラッピングを補正する。これにより、１８５２で、正しい平均位相角度差を決定することができる。
【０１３４】
外側のアンテナ間の位相角度差の大きさが１８０°より大きい、および／または１８０°を超える場合、左−中央と中央−右のアンテナ間の位相角度差がチェックされ、位相角度差の大きさが９０〜１８０°の間の場合、外側アンテナの位相角度差の符号が補正され、位相角度差の値が変更される。曲線２３００は、アンラップされた（アンテナの内側ペアの１つの）中央マイナス右の方位角度の例である。一実施形態では、最大閾値（例えば、１８０°）より大きい、または最小閾値（例えば、−１８０°）より小さい位相角度差は、ラッピングが発生しなかった場合に位相角度差が存在すべき場所に投影される。アンラッピング中、ボックス２２０２内に入る位相角度差は、ボックス２２０４内となるようにアンラップされ、ボックス２２０６内に入る位相角度差は、ボックス２２０８内となるようにアンラップされてもよい。前述のように位相角度差を補正することにより、正しい平均位相角が得られる。
【０１３５】
最新の所定の期間（例えば、３０秒）の位相角度差および／または最新の所定の数の位相角度差が平均化されてもよい。一実施形態では、最新の所定の期間の左−中央アンテナ信号の位相角度差および／または中央−右アンテナ信号の位相角度差の平均が０°より大きく、外側のアンテナペアの位相角度差が−９０°より小さい場合、対応する外側アンテナペアの位相角度差は、３６０°をプラスした外側アンテナの位相角度差に等しい値にマッピングされる。同様に、最新の所定の期間の左−中央のアンテナ信号の位相角度差および／または中央−右のアンテナ信号の位相角度差の平均が０°より小さく、外側のアンテナペアの位相角度差が９０°より大きい場合、対応する外側アンテナペアの位相角度差は、３６０°をマイナスした外側アンテナの位相角度差に等しい値にマッピングされる。これは、図２２、２３のボックスの対応する部分によって示されている。
【０１３６】
１８５６で、マイクロコントローラ３５０または車両の制御モジュール２０の制御アルゴリズム１８００は、アンテナシステム５８のアンテナ６０の少なくとも１つのペアについて、それぞれの、アンテナの少なくとも１つのペアの残りの位相角度差の平均位相角度差に基づいて、ＢＬＥ信号の到着角度を決定することができる。処理１８５６の実行に続いて、図２０Ｂまたは２０Ｃの処理が実行されてもよい。
【０１３７】
１８５８で、マイクロコントローラ３５０または制御モジュール２０は、アンテナの外側ペアに関してＡｏＡが決定されたかを判定する。「Ｙｅｓ」の場合、処理１８６２が実行され、そうでない場合、処理１８６０が実行される。１８６０で、マイクロコントローラ３５０または制御モジュール２０は、アンテナの内部ペアに関するパラメータの履歴をメモリにセーブする。方法は、処理１８６０を実行した後、１８６８で終了することができる。
【０１３８】
１８６２で、マイクロコントローラ３５０または制御モジュール２０は、ＡｏＡの絶対値が所定の閾値よりも大きいか判定する。「Ｙｅｓ」の場合、処理１８６４が実行され、そうでない場合、方法は、１８６８で終了することができる。
【０１３９】
１８６４で、マイクロコントローラ３５０または制御モジュール２０は、ＡｏＡの符号がアンテナのＮ個の内側ペアの到着角度の平均の符号と一致するかを判定し、Ｎは２以上の整数である。「Ｙｅｓ」の場合、方法は、１８６８で終了することができ、そうでない場合、アンテナの外側ペアのＡｏＡの符号は、１８６６で反転される。
【０１４０】
図２０Ｃを参照すると、位相角度差の符号をチェックするように構成された制御アルゴリズム２１００の例示のフローチャートが示されている。制御アルゴリズム２１００は、例えば、制御アルゴリズム１８００が図２０を参照して上述されたステップ１８５６を実行するとき、開始することができる。２１０８で、制御アルゴリズム２１００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナ６０または本明細書で開示された他のアンテナの内側ペアの少なくとも１つ（例えば、アンテナ６０−１とアンテナ６０−２および／またはアンテナ６０−３とアンテナ６０−２）の平均位相角度差を決定する。２１１６で、制御アルゴリズム２１００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナ６０または本明細書に開示された他のアンテナの外側ペア（例えば、アンテナ６０−１とアンテナ６０−３）の位相角度差を決定する。
【０１４１】
２１２４で、制御アルゴリズム２１００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナの外側ペアの位相角度差の符号が、アンテナの内側ペアの位相角度差の平均の符号と一致するかを判定する。「Ｙｅｓ」の場合、方法は２０３６で終了することができ、そうでない場合、処理２０２８が実行される。
【０１４２】
２１２８で、制御アルゴリズム２１００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナの外側ペアの位相角度差が所定の閾値よりも大きいか判定する。「Ｎｏ」である場合、方法は２１３６で終了することができ、そうでない場合、処理２１３２が実行され得る。２１３２で、制御アルゴリズム２１００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナの外側ペアの位相角度差の符号を判定し、その後、２１３６に進むことができる。
【０１４３】
前述のアルゴリズム２１００は、アルゴリズム１８００からのＡｏＡの結果の符号をチェックし、内側ペアの符号と一致しない場合に、外側ペアの測定値の符号を反転するため、アルゴリズム１８００を実行した後に実行されてもよい。これは、各外側ペアの位相角度差の測定値、および／またはアンテナの各外側ペアに対して行われてもよい。一実施形態において、このチェックは、平均内側ペアＡｏＡ測定値が所定の閾値よりも大きい場合に適用される。ＡｏＡが図２２のプロットの中心部分にある、および／または０度に近い場合、符号のチェックアルゴリズムは実行されない。
【０１４４】
代替として、到着角度は、車両の制御モジュール２０によって決定されてもよい。この代替実施形態では、センサ３１は、それぞれのアンテナの少なくとも１つのペアの残りの位相角度差の平均位相角度差を制御モジュール２０に送信してもよい。
【０１４５】
図２４において、到着角度を決定する別の例示的な方法が示されている。この方法は、平均化される、複数のチャネルでの複数の測定値を取得することを含む。一部の測定値には削除の印が付けられる。到着角度の決定方法は、センサ３１、マイクロコントローラ３５０、または制御モジュール２０によって実行されてもよい。本方法の処理は、本明細書に開示された他の方法の処理と同様に繰り返し実行されてもよい。図２４の方法は、２４００から始まる。２４０２で、アンテナ６０（または６０’）は、ＢＬＥ周波数をステップスルーする所定の周波数（例えば、３０Ｈｚ）で信号を受信する。２４０４で、マイクロコントローラ３５０は、その周波数で受信された信号について、アンテナのペア（外側のペア、左−中央のペア、中央−右のペア）のそれぞれの位相角度差を決定する。
【０１４６】
２４０６で、マイクロコントローラ３５０は、最新の所定の期間（例えば、１秒）の対応する位相角度差とともにその周波数をメモリに保存する。２４０８で、マイクロコントローラ３５０は、位相角度差ラッピングが発生したかどうかを判定するために位相角度差をレビューし、上述したアンテナの内側のペア（左−中央と中央−右）の位相角度差に基づいて、アンテナの外側のペアの位相角度差ラッピングを修正する。
【０１４７】
２４１０で、マイクロコントローラ３５０は、各チャネルの位相角度差限界を決定するために、周波数ごとに上述した位相角度差較正曲線を適用する。２４１２で、マイクロコントローラ３５０は、位相角差限界を決定するために、周波数ごとに方位角度較正曲線に位相角度差を適用する。
【０１４８】
次の処理２４１４および２４１６は、アプリケーションに応じて、実行されてもよいし、またはスキップされてもよい。一実施形態では、処理２４１４および２４１６は実行されない。２４１４で、マイクロコントローラ３５０は、対象とするアンテナの較正された電力が他のアンテナと相関しない所に印をつけてもよい。例えば、１つのアンテナの較正された電力が、他の各アンテナの較正された電力とは所定量以上異なる場合である。
【０１４９】
２４１６で、マイクロコントローラ３５０は、アンテナペア間の位相角度差が一致しないポイントに印を付ける。２４１８で、マイクロコントローラ３５０は、印が付けられた（つまり、疑わしい）ポイントを除く、最新の所定の期間の位相角度差ポイントを平均する。２４２０で、マイクロコントローラ３５０は、アンテナ間の位相角度差の平均に基づいてアンテナの到着角度を決定する。これには、マイクロコントローラ３５０がネットワーク（または移動）機器とアンテナ間の方位角度を決定することが含まれる。本方法は２４２２で終了することができる。
【０１５０】
図２１および／または図２４の方法を実行したことに続いて、制御モジュール２０は、それぞれのセンサ３１のアンテナ６０の少なくとも１つについて決定された到着角度に基づいて、携帯機器１０の位置および／または携帯機器１０と車両３０との間の距離を決定することができる。一例として、制御モジュール２０は、携帯機器１０が、第１センサ３１Ａでの到着角度を表す第１ラインと第２センサ３１Ｂでの到着角度を表す第２ラインとの交点に位置するものと判定することができる。
【０１５１】
図２５は、受信無線周波数信号の同相成分と直交成分との間の位相角度を決定するための受信回路２５００を示す。受信回路２５００は、上述のアンテナ６０、６０’のうちの１つのようなアンテナ２５０２、ミキサ２５０４、２５０６、ローパスフィルタ２５０８、２５１０、アナログデジタルコンバータ２５１２、２５１４、および０Ｈｚ ＩＦコンバータ２５１６を含む。ミキサ２５０４、２５０６は、キャリア周波数（例えば、２．４０２ＧＨｚ信号）および連続波（ＣＷ）トーン信号（例えば、±２５０ＫＨｚ）を有するＲＦ信号を受信し、キャリア信号を除去してＣＷトーン信号を提供することができる。ミキサからの信号は、互いに９０°位相シフトされ、ローパスフィルタ２５０８、２５１０に与えられる。そして、ローパスフィルタ２５０８、２５１０の出力は、デジタル信号に変換され、位相角度を決定することができる同相および直交位相信号を提供するために、０Ｈｚ ＩＦコンバータ２５１６に提供される。同相および直交位相信号に関連付けられる位相角度ベクトルは、対応するＩ、Ｑ座標プロットの原点を中心にＣＷトーン信号の周波数で回転する（たとえば、２５０ＫＨｚで回転する）。
【０１５２】
本教示によれば、アンテナシステムは、複数の経路を有する第１の本体を含み、複数の経路の各々は、第１部分、第２部分、および第３部分を含む。第１部分は、本体の上面に位置し、第２部分は、本体の側面に位置し、複数の経路の各々の第２部分は螺旋形状を形成し、第３部分は、本体の底面に位置し、側面は、上面から底面に延びる。アンテナシステムは、複数のアンテナ素子も含み、複数のアンテナ素子の各々は、複数の経路のそれぞれ１つの内または上に配置され、無線周波数（ＲＦ）信号を受信するように構成される。アンテナシステムは、複数のアンテナ素子の各々と容量結合されるグランド面も含む。
【０１５３】
図２６を参照すると、位相角度差限界および重心を決定するための例示的な較正制御アルゴリズム１９００を示すフローチャートが示されている。較正制御アルゴリズム１９００は、主として較正制御アルゴリズムとして説明されるが、較正に続く使用の間に部分的にまたは完全に実行されてもよい。少なくともＡｏＡ決定アルゴリズム１９０２の一部も示されている。試験装置３５および／またはプロセッサと対応する試験ソフトウェアとを含む他の装置により実行され得る、較正制御アルゴリズム１９００は、例えば、較正制御アルゴリズム１７００が図１９を参照して上述されたステップ１７６０を実行するときに、１９０４で始まる。１９０８で、制御アルゴリズム１９００は、第１通信チャネルに関連する第１較正基準曲線（または較正テーブル）を特定する。図２７は、例示的な較正基準曲線２７００を示す。示された例において、較正基準曲線２７００の一部２７０２は、曲線２７０４を提示するために拡大されている。
【０１５４】
較正基準曲線２７００は、最小位相角度差２７０８を有する最小領域（または最小キャッピング領域）２７０６、および最大２７１２を有する最大領域（または最大キャッピング領域）２７１０を有する。最小キャッピング領域２７０６では、最小位相角度差２７０８を除いて、各位相角度差に対して２つの方位角度（または到着角度）が与えられる。同様に、最大キャッピング領域２７１０では、最大位相角差２７１２を除いて、各位相角差に対して２つの方位角度（または到着角度）が与えられる。これを解明するために、制御アルゴリズム１９００は、位相角度差が最小位相限界２７２０または最大位相限界（図示せず）未満であるかを判定し、以下で説明するように位相角度補正を行う。制御アルゴリズムはまた、最小および最大キャッピング領域２７０６、２７１０の重心を決定する（最小キャッピング領域２７０６の重心２７３０の例が示されている）。
【０１５５】
１９１２において、制御アルゴリズム１９００は、基準曲線の最小キャッピング領域および最大キャッピング領域における方位角度を識別する。一例として、最小キャッピング領域はボアサイトから−８０度と−９０度の間のように任意に定義することができ、最大キャッピング領域はボアサイトから８０度と９０度の間のように任意に定義することができる。別の例として、最小キャッピング領域は、方位角度が−９０度から最小キャッピング領域の端に進むにつれて、基準曲線が、上方に凹んだ半円形および／または円形パターンを示す領域として定義されてもよい。同様に、最大キャッピング領域は、方位角度が最大キャッピング領域の端から９０度に進むにつれて、基準曲線が、下方に凹状になる第２の半円形および／または第２の円形パターンを示す領域として定義されてもよい。１９１６で、制御アルゴリズム１９００は、最小キャッピング領域の重心および最大キャッピング領域の重心を特定する（重心２７３１は、最小キャッピング領域２７０６に対して示されている）。
【０１５６】
１９２０で、制御アルゴリズム１９００は、最小キャッピング領域の重心に関連する位相角度差および対応する方位角度に基づいて、通信チャネルの最小位相角度差限界を決定する。一例として、重心がボアサイトから−８５度の方位角度に関連付けられる場合、最小位相角度差限界は、−８５度での位相角度差として定義することができる。ボアサイトの位相差（名目上０）から、最小位相角度差よりも遠い任意の位相角度差は、重心方位角度に変換される。
【０１５７】
１９２４において、制御アルゴリズム１９００は、最大キャッピング領域の重心に関連する位相角度差および対応する方位角度に基づいて、通信チャネルの最大位相角度差限界を決定する。一例として、重心がボアサイトから８７度の方位角度に関連付けられている場合、最大位相角度差限界は、８７度での位相角度差として定義することができる。同様に、ボアサイトの位相差（名目上０）から最大位相角度差よりも遠い位相角度差は、重心方位角度に変換される。
【０１５８】
いくつかの実施形態では、制御アルゴリズム１９００は、例えば、それぞれのキャッピング領域の幅に基づく重み関数によって、最小位相角度差限界および／または最大位相角度差限界を調整してもよい。
【０１５９】
１９２８で、制御アルゴリズム１９００は、追加の通信チャネルについて位相角度差限界を決定する必要があるかを判定する。そうである場合、制御アルゴリズム１９００は１９３２に進む。そうでない場合、制御アルゴリズム１９００は１９４０に進む。１９３２で、制御アルゴリズム１９００は、次の通信チャネルを選択し、１９３６で次の通信チャネルに関連する基準曲線を識別し、その後、１９１２に進む。較正アルゴリズム１９００は、処理１９２８を実行した後に終了することができる。
【０１６０】
較正アルゴリズム１９００を実施した後、ＡｏＡ決定アルゴリズム１９０２を実行することができる。ＡｏＡ決定アルゴリズム１９０２は、本明細書に開示される他のアルゴリズムの他の処理の後に実行されてもよい。１９３２で、マイクロコントローラ３５０または制御モジュール２０は、２つのアンテナ間の位相角度差を決定することができる。
【０１６１】
１９３４において、マイクロコントローラ３５０または制御モジュール２０は、１９３２で決定された位相角度差、位相角度差限界、および重心に基づいて、２つのアンテナによって受信された信号のＡｏＡを決定する。一実施形態では、ボアサイトの位相差（名目上０）から最大位相角度差よりも離れた位相角度差は、重心方位角度に変換される。ボアサイト位相差（名目上０）から最小位相角度差よりも離れた位相角度差は、最小キャッピング領域の重心方位角度に変換される。別の実施形態では、最大キャッピング領域の位相角度差は、最大キャッピング領域の方位角度の平均および／または最大キャッピング領域の重心の方位角度に変換される。最小キャッピング領域の位相角度差は、最小キャッピング領域の方位角度の平均および／または最小キャッピング領域の重心の方位角度に変換される。１９３６において、マイクロコントローラ３５０または制御モジュール２０は、上述のように、ＡｏＡに基づいて処理を実行する。
【０１６２】
本教示によれば、方法は、アンテナシステムを使用して、第１通信チャネルを介して信号を受信することを含み、アンテナシステムは複数の方位角度で信号を受信する。この方法は、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された処理回路を使用して、アンテナシステムの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することも含み、複数の第１通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応する。この方法は、アンテナシステムを使用して、第２通信チャネルを介して第２信号を受信することも含み、アンテナシステムは、複数の方位角度で第２信号を受信する。この方法は、処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差を決定することも含み、複数の第２通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応する。この方法は、処理回路を使用して、複数の第１通信チャネル位相角度差に基づいて、第１基準曲線を生成することも含む。この方法は、処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差に基づいて、第２基準曲線を生成することも含む。この方法は、処理回路を使用して、位相差限界の第１のセットと、位相差限界の第２のセットを決定することも含み、第１のセットは第１通信チャネルに関連付けられ、第２のセットは第２通信チャネルに関連付けられる。第１のセットと第２のセットを決定することは、処理回路を使用して、最小キャッピング領域と最大キャッピング領域を特定すること、処理回路を使用して、最小キャッピング領域の中心位置に基づいて最小位相差限界を決定すること、処理回路を使用して、最大キャッピング領域の中心位置に基づいて最大位相差限界を決定すること、および、位相角度差が最小キャッピング領域および最大キャッピング領域内にある場合に、最小キャッピング領域および最大キャッピング領域の重心角度に方位角度を割り当てること、を含む。
【０１６３】
他の特徴では、最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の重心であり、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の重心である。
【０１６４】
他の特徴では、最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表し、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表す。
【０１６５】
他の特徴では、方法は、処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの内側ペア間の、複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含む。方法は、処理回路を使用して、内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差の第１の符号を決定することも含む。方法は、処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの外側ペア間の、１つ以上の第１通信チャネル位相角度差を決定することも含む。方法は、処理回路を使用して、外側ペア間の１つ以上の第１通信チャネル位相角度差の第２の符号を決定することも含む。方法は、処理回路を使用し、第２の符号が第１の符号に一致しないことに応じて、第２の符号を変更することも含む。
【０１６６】
他の特徴では、方法は、内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差と、外側ペア間の１つ以上の第１通信チャネル位相角度差とに基づいて、アンテナの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含む。
【０１６７】
他の特徴では、第１基準曲線は、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第１通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。
【０１６８】
他の特徴では、第２基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第２通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。
【０１６９】
他の特徴では、ローパスフィルタは有限インパルス応答ローパスフィルタである。
【０１７０】
他の特徴では、方法は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線を生成することを含み、複数の追加の基準曲線の各々は、アンテナシステムの残りの各通信チャネルの１つに関連付けられる。
【０１７１】
他の特徴では、方法は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線の各々に対応する、追加の位相差限界のセットを生成することを含む。
【０１７２】
本教示によれば、システムは、第１通信チャネルを介して信号を受信し、第２の通信チャネルを介して第２信号を受信するように構成されたアンテナシステムを含み、アンテナシステムは複数の方位角度で信号を受信し、および、アンテナシステムは複数の方位角度で第２信号を受信する。システムは、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された処理回路も含む。命令は、アンテナシステムの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含み、複数の第１通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応する。命令は、処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差を決定することも含み、複数の第２通信チャネル位相角度差の各々は、複数の方位角度の１つに対応する。命令は、処理回路を使用して、複数の第１通信チャネル位相角度差に基づいて、第１基準曲線を生成することも含む。命令は、処理回路を使用して、複数の第２通信チャネル位相角度差に基づいて、第２基準曲線を生成することも含む。命令は、処理回路を使用して、位相差限界の第１のセットと、位相差限界の第２のセットを決定することも含み、第１のセットは第１通信チャネルに関連付けられ、第２のセットは第２通信チャネルに関連付けられる。第１のセットと第２のセットを決定することは、処理回路を使用して、最小キャッピング領域と最大キャッピング領域を特定すること、処理回路を使用して、最小キャッピング領域の中心位置に基づいて最小位相差限界を決定すること、処理回路を使用して、最大キャッピング領域の中心位置に基づいて最大位相差限界を決定すること、位相角度差が最小キャッピング領域および最大キャッピング領域内にある場合に、最小キャッピング領域および最大キャッピング領域の重心角度に方位角度を割り当てること、を含む。
【０１７３】
他の特徴では、最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の重心であり、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の重心である。
【０１７４】
他の特徴では、最小キャッピング領域の中心位置は、最小キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表し、最大キャッピング領域の中心位置は、最大キャッピング領域の位相角度差および方位角度を表す。
【０１７５】
他の特徴では、命令は、処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの内側ペア間の、複数の第１通信チャネル位相角度差を決定すること、処理回路を使用して、内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差の第１の符号を決定すること、処理回路を使用して、アンテナシステムのアンテナの外側ペア間の、１つ以上の第１通信チャネル位相角度差を決定すること、処理回路を使用して、外側ペア間の１つ以上の第１通信チャネル位相角度差の第２の符号を決定すること、および、処理回路を使用し、第２の符号が第１の符号に一致しないことに応じて、第２の符号を変更すること、をさらに含む。
【０１７６】
他の特徴では、命令は、内側ペア間の複数の第１通信チャネル位相角度差と、外側ペア間の１つ以上の第１通信チャネル位相角度差とに基づいて、アンテナの複数の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含む。
【０１７７】
他の特徴では、第１基準曲線は、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第１通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。
【０１７８】
他の特徴では、第２基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第２通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。
【０１７９】
他の特徴では、ローパスフィルタは有限インパルス応答ローパスフィルタである。
【０１８０】
他の特徴では、命令は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線を生成することをさらに含み、複数の追加の基準曲線の各々は、アンテナシステムの残りの各通信チャネルの１つに関連付けられる。
【０１８１】
他の特徴では、命令は、処理回路を使用して、複数の追加の基準曲線の各々に対応する、追加の位相差限界のセットを生成することをさらに含む。
【０１８２】
前述の説明は、本質的に単なる例示にすぎず、本開示、その適用、または使用を限定することを決して意図するものではない。本開示の広範な教示は様々な形態で実施することができる。したがって、本開示は特定の例を含むが、図面、明細書、および添付の特許請求の範囲を検討すれば他の変更態様が明らかになるので、本開示の真の範囲はそのように限定されるべきではない。本開示の原理を変更することなく、方法内の１つまたは複数のステップが異なる順序で（または同時に）実行されてもよいことを理解されたい。さらに、各実施形態は特定の特徴を有するものとして上記に説明されているが、本開示の任意の実施形態に関して説明されたこれらの特徴のうちの任意の１つまたは複数は、任意の他の実施形態に実装されることが可能であり、および／または、組み合わせが明示的に説明されていなくとも、任意の他の実施形態の特徴と組み合わせることが可能である。言い換えれば、説明された実施形態は相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態の相互の入れ替えは、本開示の範囲内に留まる。
【０１８３】
要素間（例えば、モジュール間、回路要素間、半導体層間など）の空間的および機能的関係は、「接続され」、「係合され」、「結合され」、「隣接して」、「の隣に」、「の上に」、「上」、「下」、および「配置され」を含む、様々な用語を用いて説明される。第１および第２要素間の関係が、上記開示において説明されているとき、「直接」であると明示的に記載されていない限り、その関係は第１および第２要素間に他の介在要素が存在しない直接的な関係であり得るが、第１および第２要素間に１つまたは複数の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係でもあり得る。明細書で使用されるように、Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つとのフレーズは、非排他的論理和を使用する、論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」を意味すると解釈されるべきではない。
【０１８４】
図面において、矢じりで示される矢印の方向は、概して、図にとって重要な情報（データまたは命令など）の流れを示している。例えば、要素Ａと要素Ｂが様々な情報を交換するが、要素Ａから要素Ｂに送信される情報が図に関連する場合、矢印は要素Ａから要素Ｂを指すことがある。この一方向の矢印は、他の情報が要素Ｂから要素Ａに送信されないことを意味しない。さらに、要素Ａから要素Ｂに送信される情報について、要素Ｂは、要素Ａに、情報の要求または情報の受信確認を送信するかもしれない。
【０１８５】
以下の定義を含む本出願では、用語「モジュール」または用語「コントローラ」は、用語「回路」と置き換えられてもよい。「モジュール」という用語は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル，アナログ，またはアナログ／デジタル混合ディスクリート回路、デジタル，アナログ，またはアナログ／デジタル混合集積回路、組み合わせ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ回路（共有、専用、またはグループ）、プロセッサ回路によって実行されるコードを記憶するメモリ回路（共有、専用、またはグループ）、説明された機能を提供する他の適切なハードウェアコンポーネント、あるいは、システムオンチップなどにおける上記のいくつかまたはすべての組み合わせ、を指すか、一部であるか、または含むことができる。
【０１８６】
モジュールは、１つ以上のインターフェース回路を含むことができる。いくつかの例では、インターフェース回路は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、またはそれらの組み合わせに接続される有線または無線インターフェースを含むことができる。本開示の任意の所与のモジュールの機能は、インターフェース回路を介して接続される複数のモジュール間で分散されてもよい。例えば、複数のモジュールは負荷平衡を可能にし得る。さらなる例では、サーバ（リモート、またはクラウドとしても知られる）モジュールは、クライアントモジュールに代わっていくつかの機能を達成してもよい。
【０１８７】
上記で使用される、コードという用語は、ソフトウェア、ファームウェア、および／またはマイクロコードを含むことができ、プログラム、ルーチン、機能、クラス、データ構造、および／またはオブジェクトを指すことがある。共有プロセッサ回路との用語は、複数のモジュールからのコードの一部または全部を実行する単一のプロセッサ回路を包含する。グループプロセッサ回路との用語は、追加のプロセッサ回路と組み合わせて、１つまたは複数のモジュールからのコードの一部または全部を実行するプロセッサ回路を包含する。複数のプロセッサ回路への言及は、個別のダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のプロセッサ回路の複数のコア、単一のプロセッサ回路の複数のスレッド、またはこれらの組み合わせを包含する。共有メモリ回路との用語は、複数のモジュールからのコードの一部または全部を格納する単一のメモリ回路を包含する。グループメモリ回路との用語は、追加のメモリと組み合わせて、１つまたは複数のモジュールからのコードの一部または全部を格納するメモリ回路を包含する。
【０１８８】
メモリ回路との用語は、コンピュータ可読媒体との用語のサブセットである。本明細書で使用されるコンピュータ可読媒体との用語は、（搬送波上などの）媒体を通じて伝播する一時的な電気信号または電磁信号を含まない。したがって、コンピュータ可読媒体との用語は、有形の非一時的なものと見なすことができる。非一時的で有形のコンピュータ可読媒体の非限定的な例は、（フラッシュメモリ回路、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ回路、またはマスク読み出し専用メモリ回路などの）不揮発性メモリ回路、（ＳＲＡＭ回路やＤＲＡＭ回路などの）揮発性メモリ回路、（アナログまたはデジタル磁気テープまたはハードディスクドライブなどの）磁気記憶媒体、および（ＣＤ、ＤＶＤ、またはブルーレイディスクなどの）光記憶媒体である。
【０１８９】
本出願に記載されている装置および方法は、コンピュータプログラムで具現化される１つまたは複数の特定の機能を実行するように汎用コンピュータを構成することによって作成された専用コンピュータによって部分的または完全に実施され得る。上記の機能ブロックおよびフローチャート要素は、ソフトウェアの仕様として役立ち、熟練した技術者またはプログラマーの日常業務によってコンピュータプログラムに変換することができる。
【０１９０】
コンピュータプログラムは、少なくとも１つの非一時的な有形のコンピュータ可読媒体に格納されるプロセッサ実行可能命令を含む。コンピュータプログラムはまた、保存されたデータを含むか、またはそれに依存する場合もある。コンピュータプログラムは、専用コンピュータのハードウェアと相互作用する基本入出力システム（ＢＩＯＳ）、専用コンピュータの特定のデバイスと相互作用するデバイスドライバ、１つ以上のオペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、バックグランドサービス、バックグランドアプリケーションなどを含んでも良い。
【０１９１】
コンピュータプログラムは、（ｉ）ＨＴＭＬ（ハイパーテキストマークアップ言語）またはＸＭＬ（拡張マークアップ言語）のような解析される記述テキスト、（ｉｉ）アセンブリコード、（ｉｉｉ）コンパイラによってソースコードから生成されるオブジェクトコード、（ｉｖ）インタプリタによる実行のためのソースコード、（ｖ）ジャストインタイムコンパイラによるコンパイルおよび実行のためのソースコードなどを含むことができる。単なる例として、ソースコードは、C、C++、C＃、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java（登録商標）、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript（登録商標）、HTML5（ハイパーテキストマークアップ言語第５改訂版）、Ada、ASP（Active Server Pages）、PHP（ハイパーテキストプリプロセッサ）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash（登録商標）、VisualBasic（登録商標）、Lua、MATLAB、SIMULINK、およびPython（登録商標）を含む言語の構文法を使って記述され得る。
【０１９２】
上述した実施形態の説明は、例示および説明の目的のために提供されている。それは、網羅的であることも、開示を限定することも意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素や特徴は、一般に、その特定の実施形態に限定されることなく、具体的に図示または説明されなくとも、適用可能である場合、交換可能であり、選択された実施形態で使用することが可能である。同上のものはまた、多くのやり方で変更されてもよい。そのような変更は、本開示からの逸脱として見なすべきではなく、全てのそのような修正は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。
【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】
2021526645.tif 000007
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2021526645.tif 000009
【図７Ａ】
2021526645.tif 000010
【図７Ｂ】
2021526645.tif 000011
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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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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【図１４】
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【図１５】
2021526645.tif 000021
【図１６Ａ】
2021526645.tif 000022
【図１６Ｂ】
2021526645.tif 000023
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
2021526645.tif 000027
【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
2021526645.tif 000029
【図２１】
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【図２２】
2021526645.tif 000031
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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