JP2009044712A

JP2009044712A - Antenna device for transmission, and vehicle control system using antenna device for transmission

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Publication number: JP2009044712A
Application number: JP2008072669A
Authority: JP
Inventors: Masahito Hirayama; 雅人平山; Takashi Naoi; 孝直井; Noboru Maeda; 登前田
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2008-03-20
Publication date: 2009-02-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device for transmission capable of obtaining a communication area in a wide range in a cabin by a single antenna, and a vehicle control system using the antenna device for transmission. <P>SOLUTION: The antenna device for transmission which forms the communication area at least in the cabin in a vehicle includes a pair of a first antenna element 11a and a second antenna element 11b, and an LF transmission circuit 12 for transmitting a transmission signal after forming a communication area by making an electric field generated between the first antenna element 11a and the second antenna element 11b, wherein the first antenna element 11a and the second antenna element 11b are disposed so as to sandwich a space of the cabin in the vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、少なくとも車室内に通信エリアを形成する送信用アンテナ装置及び送信用アンテナ装置を用いた車両制御システムに関するものである。 The present invention relates to a transmitting antenna device that forms at least a communication area in a vehicle interior and a vehicle control system using the transmitting antenna device.

従来、車室内に通信エリアを形成する送信用アンテナ装置として、車両制御システムに用いられるものがあった。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a transmission antenna device used in a vehicle control system as a transmission antenna device that forms a communication area in a vehicle interior.

この車両制御システムの一例として特許文献１に示すリモートコントロールシステムがある。特許文献１に示されるリモートコントロールシステムにおいては、室内検知用信号および室外検知用信号（車両側から携帯機への通信）には比較的狭い範囲での交信に有効なＬＦ帯（例えば、３０〜３００ｋＨｚ程度）の無線帯が用いられ、携帯機の応答信号（携帯機から車両側への通信）には比較的広い範囲でも交信可能なＵＨＦ帯（例えば、３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ程度）の無線帯が用いられる。そして、車室内に通信エリアを形成する室内検知用（送信用）アンテナは、フェライトバーにコイルを巻きつけて形成した所謂コイルアンテナとして構成されている。
特開２００５−１０５６９１号公報 There exists a remote control system shown in patent document 1 as an example of this vehicle control system. In the remote control system disclosed in Patent Document 1, the LF band (for example, 30 to 30) that is effective for communication in a relatively narrow range is used for the indoor detection signal and the outdoor detection signal (communication from the vehicle side to the portable device). A wireless band of about 300 kHz) is used, and a wireless band of a UHF band (for example, about 300 MHz to 3 GHz) that can communicate even in a relatively wide range is used for the response signal of the portable device (communication from the portable device to the vehicle side). It is done. The indoor detection (transmission) antenna that forms a communication area in the vehicle compartment is configured as a so-called coil antenna formed by winding a coil around a ferrite bar.
JP 2005-105681 A

上述のように特許文献１に示されるリモートコントロールシステムの場合、ＬＦ帯（室内検知用）のアンテナとして通信距離が比較的短い磁界アンテナを用いている。したがって、車室内の広い範囲に通信エリアを確保するためには、ＬＦ帯（室内検知用）のアンテナを車室内に複数設ける必要があった。 As described above, in the case of the remote control system disclosed in Patent Document 1, a magnetic antenna having a relatively short communication distance is used as an antenna for the LF band (for indoor detection). Therefore, in order to secure a communication area in a wide range in the vehicle interior, it is necessary to provide a plurality of antennas for the LF band (for indoor detection) in the vehicle interior.

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、一つのアンテナで車室内の広い範囲に通信エリアを確保することができる送信用アンテナ装置及び送信用アンテナ装置を用いた車両制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a transmission antenna device capable of securing a communication area in a wide range of a vehicle interior with a single antenna and a vehicle control system using the transmission antenna device. The purpose is to do.

上記目的を達成するために請求項１に記載の送信用アンテナ装置は、少なくとも車室内に通信エリアを形成する送信用アンテナ装置であって、車両に設けられるものであり対をなす第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントと、第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントとの間に電界を発生させることによって通信エリアを形成して送信信号を送信する送信手段とを備え、第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントは、車両の車室内空間を挟むように配置されることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a transmitting antenna device according to claim 1 is a transmitting antenna device that forms a communication area at least in a vehicle interior, and is provided in a vehicle and forms a pair of first antenna elements. And a second antenna element, and transmission means for transmitting a transmission signal by forming a communication area by generating an electric field between the first antenna element and the second antenna element. The antenna element is arranged so as to sandwich a vehicle interior space of the vehicle.

このように、車室内空間を挟むように配置した第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントとの間に電界を発生させて通信エリアを形成することによって、第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントとからなる一つのアンテナで、少なくとも車室内の広い範囲に通信エリアを確保することができる。 In this way, by forming an electric field between the first antenna element and the second antenna element that are arranged so as to sandwich the vehicle interior space, a communication area is formed, so that the first antenna element and the second antenna element are separated from each other. With this single antenna, a communication area can be secured at least over a wide range in the passenger compartment.

また、請求項２に示すように、第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントの一方として、車両のボディーを用いるようにしてもよい。 According to a second aspect of the present invention, a vehicle body may be used as one of the first antenna element and the second antenna element.

このように、第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントの一方として、車両のボディーを用いることによって、容易にアンテナを構成することができるので好ましい。 As described above, it is preferable to use the vehicle body as one of the first antenna element and the second antenna element because the antenna can be easily configured.

また、請求項３に示すように、第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントの一方として、車両のボディーとアンテナ部材とを含み、送信手段との電気的接続を車両のボディーもしくはアンテナ部材に切り換える切換手段を備えるようにしてもよい。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a switch that includes a vehicle body and an antenna member as one of the first antenna element and the second antenna element, and switches the electrical connection with the transmission means to the vehicle body or the antenna member. Means may be provided.

つまり、送信手段との電気的接続を切換手段で切り換えることによって、車両のボディーかアンテナ部材のいずれかを第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントの一方として用いるようにしてもよい。このようにすることによって、送信手段と車両のボディーとを電気的接続した場合と、送信手段とアンテナ部材とを電気的接続した場合とで通信エリアをかえることができるので好ましい。 In other words, either the vehicle body or the antenna member may be used as one of the first antenna element and the second antenna element by switching the electrical connection with the transmission means by the switching means. This is preferable because the communication area can be changed between when the transmission means and the vehicle body are electrically connected and when the transmission means and the antenna member are electrically connected.

また、請求項４に記載の送信用アンテナ装置を用いた車両制御システムは、送信手段は、送信信号としてリクエスト信号を送信するものであり、ユーザーに携帯されるものでありリクエスト信号に応答してＩＤコードを含むレスポンス信号を返信する携帯機と、車両に設けられるものであり携帯機からのレスポンス信号を受信する受信手段と、車両に設けられるものでありレスポンス信号に含まれるＩＤコードを予め登録してある登録コードと照合して、その照合結果に応じて制御を行う制御部とを備えることを特徴とするものである。 Further, in the vehicle control system using the transmission antenna device according to claim 4, the transmission means transmits a request signal as a transmission signal, and is carried by the user and responds to the request signal. A portable device that returns a response signal including an ID code, a receiving device that is provided in the vehicle and receives a response signal from the portable device, and an ID code that is provided in the vehicle and is included in the response signal are registered in advance. And a control unit that performs collation with a registered code and performs control according to the collation result.

このように、請求項１又は請求項３に記載した送信用アンテナ装置を車両制御システムに用いることによって、第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントとからなる一つのアンテナで、車室内の広い範囲において携帯機との通信を可能とすることができる。 Thus, by using the transmitting antenna device according to claim 1 or 3 for a vehicle control system, a single antenna including the first antenna element and the second antenna element can be used in a wide range in the vehicle interior. Communication with a portable device can be made possible.

特に、請求項３に記載の送信用アンテナ装置を用いた場合、切換手段で車両のボディーかアンテナ部材のいずれかを送信手段と電気的接続することによって、通信エリアを車室内と車室外とに形成することも可能である。したがって、携帯機が車室内にあるか車室外にあるかを判定することも可能となる。 In particular, when the transmitting antenna device according to claim 3 is used, the communication area is set to the vehicle interior and the vehicle exterior by electrically connecting either the vehicle body or the antenna member with the transmission means by the switching means. It is also possible to form. Therefore, it is possible to determine whether the portable device is in the vehicle interior or the vehicle interior.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるスマートキーシステムの概略構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態における送信用アンテナ装置の配置例を示すイメージ図である。図３（ａ）は、本発明の実施の形態における送信用アンテナ装置の第１アンテナエレメントの配置例を示すイメージ図であり、（ｂ）は、第２アンテナエレメントの配置例を示すイメージ図である。図４は、本発明の実施の形態における送信用アンテナ装置による電界強度を測定したポイントを示すイメージ図である。図５（ａ）〜（ｄ）は、車室内外の各ポイントにおける床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）の電界強度を示すグラフである。図６（ａ）〜（ｄ）は、車室内外の各ポイントにおける床から約３０ｃｍ高さ付近（シート上付近）の電界強度を示すグラフである。なお、本発明の実施の形態においては、本発明の送信用アンテナ装置を車両制御システムとしてのスマートキーシステムに適用した例を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a smart key system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an image diagram showing an arrangement example of the transmitting antenna device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3A is an image diagram showing an arrangement example of the first antenna elements of the transmitting antenna device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an image diagram showing an arrangement example of the second antenna elements. FIG. 4 is an image diagram showing points at which the electric field strength is measured by the transmitting antenna device according to the embodiment of the present invention. FIGS. 5A to 5D are graphs showing electric field strengths in the vicinity of a height of about 80 cm from the floor (near the occupant's chest) at each point inside and outside the passenger compartment. FIGS. 6A to 6D are graphs showing the electric field strength around 30 cm in height (near the seat) from the floor at each point inside and outside the vehicle interior. In the embodiment of the present invention, an example in which the transmitting antenna device of the present invention is applied to a smart key system as a vehicle control system will be described.

スマートキーシステム１００は、車両側ユニットから送信されるリクエスト信号に応答して、携帯機（図示省略）がＩＤコードを含むレスポンス信号を返送し、車両側ユニットは、レスポンス信号に含まれるＩＤコードを予め登録してある登録コードと照合し、その照合結果に応じて各種の制御を実行するものである。このスマートキーシステム１００は、図１に示すように、送信用アンテナ装置１０、制御装置（制御部）２０、チューナ（受信手段）３０（車両側ユニット）、室外アンテナ（図示省略）、及び携帯機などを備えるものである。 In response to the request signal transmitted from the vehicle-side unit, the smart key system 100 returns a response signal including an ID code, and the vehicle-side unit transmits the ID code included in the response signal. It collates with a registered code registered in advance, and executes various controls according to the collation result. As shown in FIG. 1, the smart key system 100 includes a transmitting antenna device 10, a control device (control unit) 20, a tuner (receiving means) 30 (vehicle side unit), an outdoor antenna (not shown), and a portable device. Etc.

送信用アンテナ装置１０は、ＬＦ帯の送信アンテナであり対を成す第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂ、ＬＦ送信回路１２などを備えるものである。なお、この送信用アンテナ装置１０に関しては後ほど詳しく説明する。 The transmitting antenna device 10 includes a first antenna element 11a, a second antenna element 11b, an LF transmitting circuit 12, and the like that are paired as LF band transmitting antennas. The transmitting antenna device 10 will be described in detail later.

制御装置２０は、マイクロコンピュータを主体として構成されるもので、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリやインターフェース回路あるいはデータ転送用のバスラインなどを備える。 The control device 20 is composed mainly of a microcomputer, and includes a memory such as ROM, RAM, and EEPROM, an interface circuit, a data transfer bus line, and the like.

チューナ３０は、ＵＨＦ帯の受信アンテナが接続されており、携帯機からのレスポンス信号を受信アンテナにて受信して、受信したレスポンス信号を制御装置２０へ出力する。 The tuner 30 is connected to a UHF band receiving antenna, receives a response signal from the portable device by the receiving antenna, and outputs the received response signal to the control device 20.

なお、携帯機は、ユーザーが携帯可能なカード型の電子キーなどである。そして、携帯機は、送信用アンテナ装置１０からのリクエスト信号を受信する受信機、このリクエスト信号の受信に応答してＩＤコード等を含むレスポンス信号を送信する送信機、上述した受信機及び送信機と接続され受信機の受信信号に基づいてリクエスト信号の受信の有無を判定したり、そのリクエスト信号の受信に応答して、ＩＤコード等を含むレスポンス信号を生成し送信機から送信させたりなどの各種の制御処理を実行する制御部などを備える。 The portable device is a card-type electronic key that can be carried by the user. The portable device includes a receiver that receives a request signal from the transmitting antenna device 10, a transmitter that transmits a response signal including an ID code in response to reception of the request signal, the above-described receiver and transmitter To determine whether or not a request signal has been received based on the received signal of the receiver, or in response to receiving the request signal, a response signal including an ID code is generated and transmitted from the transmitter. A control unit that executes various control processes is provided.

制御装置２０は、なんらかの条件成立（例えば、使用者が車両に接近したことを検出するセンサの検出信号の出力、ドアアウトサイドハンドに設けられたタッチセンサの検出信号の出力など）をトリガとして、或いは、間欠的にＬＦ送信回路１２に対して車室外へのリクエスト信号の送信を指示する。ＬＦ送信回路１２は、制御装置２０からの指示に従って、室外アンテナからリクエスト信号を送信することによって、車両２００の各ドアの周囲に所定範囲（例えば０．７〜１．０ｍ程度）の通信エリアを形成する。このようにして、携帯機の保持者（ユーザー）が車両２００に接近したことを検知できるようにしている。 The control device 20 is triggered by the establishment of some condition (for example, output of a detection signal of a sensor that detects that the user has approached the vehicle, output of a detection signal of a touch sensor provided on the door outside hand, etc.) Alternatively, the LF transmission circuit 12 is intermittently instructed to transmit a request signal to the outside of the passenger compartment. The LF transmission circuit 12 transmits a request signal from the outdoor antenna according to an instruction from the control device 20, thereby setting a communication area of a predetermined range (for example, about 0.7 to 1.0 m) around each door of the vehicle 200. Form. In this way, it is possible to detect that the holder (user) of the portable device has approached the vehicle 200.

また、制御装置２０は、なんらかの条件成立（例えば、ドアの開閉、イグニッション時など）をトリガとして、ＬＦ送信回路１２に対して車室内へのリクエスト信号の送信を指示する。ＬＦ送信回路１２は、制御装置２０からの指示に従って、送信用アンテナ装置１０（第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント）からリクエスト信号を送信することによって、車両２００の車室内に通信エリアを形成する。このようにして、携帯機が車両２００の車室内に有るか否かを検知できるようにしている。 In addition, the control device 20 instructs the LF transmission circuit 12 to transmit a request signal into the vehicle interior when a certain condition is satisfied (for example, at the time of opening / closing the door, at the time of ignition, etc.). The LF transmission circuit 12 forms a communication area in the cabin of the vehicle 200 by transmitting a request signal from the transmission antenna device 10 (the first antenna element 11a and the second antenna element) in accordance with an instruction from the control device 20. To do. In this way, it is possible to detect whether the portable device is in the vehicle interior of the vehicle 200.

つまり、制御装置２０は、携帯機の保持者がドアを開閉して車両２００に乗車して、予め車両２００に設けられているエンジンスイッチを操作すると、車室内に設けられた送信用アンテナ装置１０及びチューナ３０を用いて携帯機との間で双方向通信を行い、ＩＤコードの照合を行う。なお、制御装置２０は、ＬＦ送信回路１２に対するリクエスト信号の送信指示と同期して、チューナ３０をレスポンス信号の受信を可能な状態とする。 In other words, when the holder of the portable device opens and closes the door, gets on the vehicle 200, and operates the engine switch provided in the vehicle 200 in advance, the control device 20 transmits the antenna device 10 for transmission provided in the vehicle interior. In addition, bidirectional communication is performed with the portable device using the tuner 30 and the ID code is verified. The control device 20 makes the tuner 30 ready to receive the response signal in synchronization with the request signal transmission instruction to the LF transmission circuit 12.

また、制御装置２０は、チューナ３０で受信したレスポンス信号に含まれるＩＤコードと予めメモリに記憶しているＩＤコード（メモリ登録してある登録コード）との照合を行う。そして、制御装置２０は、これらのＩＤコードが互いに所定の対応関係を満たすと判定した場合は、車両２００のドアのロック・アンロック制御、エンジンの始動許可・禁止制御などを行う。 Further, the control device 20 collates the ID code included in the response signal received by the tuner 30 with the ID code (registered code registered in the memory) stored in the memory in advance. Then, when it is determined that these ID codes satisfy a predetermined correspondence relationship, the control device 20 performs lock / unlock control of the door of the vehicle 200, start permission / prohibition control of the engine, and the like.

ここで、送信用アンテナ装置１０に関して詳しく説明する。送信用アンテナ装置１０は、上述のようにＬＦ帯の送信アンテナであり、対を成す第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂ、ＬＦ送信回路１２などを備えるものである。つまり、送信用アンテナ装置１０は、車両側から携帯機への通信に用いられるものである。なお、第１アンテナエレメント１１ａ及び第２アンテナエレメント１１ｂの一方はグランド電位である。 Here, the transmitting antenna device 10 will be described in detail. The transmitting antenna device 10 is an LF band transmitting antenna as described above, and includes a pair of first antenna element 11a and second antenna element 11b, an LF transmitting circuit 12, and the like. That is, the transmitting antenna device 10 is used for communication from the vehicle side to the portable device. One of the first antenna element 11a and the second antenna element 11b is a ground potential.

図２又は図３に示すように、対をなす第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂは、それぞれループ状をなしており、車両２００の車室内空間を挟むように車両に配置される。本実施の形態においては、第１アンテナエレメント１１ａを車両２００の天井２１０に配置し、第２アンテナエレメント１１ｂを車両２００の床２２０に配置する。このように、第１アンテナエレメント１１ａ及び第２アンテナエレメント１１ｂをループ状とすることによって、車両２００に配置しやすくすることができる。ただし、第１アンテナエレメント１１ａ及び第２アンテナエレメント１１ｂの形状は、ループ状に限定されるものではなく、板状、棒状など各種の形状を採用することができる。また、第１アンテナエレメント１１ａ及び第２アンテナエレメント１１ｂの配置箇所は、車両２００の天井２１０と床２２０に限定されるものではなく、車両２００のフロントガラス周囲とリアガラス周囲など車室内空間を挟むように配置できる箇所であれば採用することができる。 As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the paired first antenna element 11 a and second antenna element 11 b each have a loop shape, and are arranged in the vehicle so as to sandwich the vehicle interior space of the vehicle 200. In the present embodiment, first antenna element 11 a is arranged on ceiling 210 of vehicle 200, and second antenna element 11 b is arranged on floor 220 of vehicle 200. Thus, the 1st antenna element 11a and the 2nd antenna element 11b can be made easy to arrange in vehicle 200 by making it loop shape. However, the shape of the first antenna element 11a and the second antenna element 11b is not limited to the loop shape, and various shapes such as a plate shape and a rod shape can be adopted. Further, the arrangement positions of the first antenna element 11a and the second antenna element 11b are not limited to the ceiling 210 and the floor 220 of the vehicle 200, and the vehicle interior space such as the periphery of the windshield and the rear glass of the vehicle 200 is sandwiched between them. Any location that can be placed on the screen can be adopted.

ＬＦ送信回路１２は、インダクタ、キャパシタ、増幅器、発信機、変調回路などを含むものである。そして、ＬＦ送信回路１２は、第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂとの間に電圧を印加する。これによって、第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂとの間には電界が発生する。 The LF transmission circuit 12 includes an inductor, a capacitor, an amplifier, a transmitter, a modulation circuit, and the like. Then, the LF transmission circuit 12 applies a voltage between the first antenna element 11a and the second antenna element 11b. Thereby, an electric field is generated between the first antenna element 11a and the second antenna element 11b.

このように、ＬＦ送信回路１２は、第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂとの間に電界を発生させて通信エリアを形成してリクエスト信号（送信信号）を送信する。換言すると、ＬＦ送信回路１２は、第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂとを用いて携帯機への電界通信を行うものである。 As described above, the LF transmission circuit 12 generates an electric field between the first antenna element 11a and the second antenna element 11b to form a communication area and transmits a request signal (transmission signal). In other words, the LF transmission circuit 12 performs electric field communication to the portable device using the first antenna element 11a and the second antenna element 11b.

ここで、上述のように車両２００に搭載した送信用アンテナ装置１０の電界強度について説明する。図４は、本発明の実施の形態における送信用アンテナ装置１０による電界強度を測定したポイントを示すイメージ図である。図４に示すように、車両２００の車室内及び車両２００の各ドアの周囲に所定範囲における各ポイントで電界強度を測定した。 Here, the electric field strength of transmitting antenna apparatus 10 mounted on vehicle 200 as described above will be described. FIG. 4 is an image diagram showing points at which the electric field strength is measured by transmitting antenna apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the electric field strength was measured at each point in a predetermined range around the interior of the vehicle 200 and around each door of the vehicle 200.

図５（ａ）は、図４におけるＡ線上における各ポイント（１〜４）、つまり、各ドアの周囲の所定範囲における各ポイント（１〜４）の床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）での電界強度を示すグラフである。図５（ｂ）は、図４におけるＢ線上における各ポイント（１〜４）、つまり、車室内の運転席側の所定範囲における各ポイント（１〜４）の床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）での電界強度を示すグラフである。図５（ｃ）は、図４におけるＣ線上における各ポイント（１〜４）、つまり、車室内の中央付近の所定範囲における各ポイント（１〜４）の床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）での電界強度を示すグラフである。図５（ｄ）は、図４におけるＤ線上における各ポイント（１〜４）、つまり、車室内の助手席側の所定範囲における各ポイント（１〜４）の床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）での電界強度を示すグラフである。 FIG. 5 (a) shows the points (1 to 4) on line A in FIG. 4, that is, about 80 cm from the floor of each point (1 to 4) in a predetermined range around each door (passenger's height). It is a graph which shows the electric field strength in the chest vicinity. FIG. 5 (b) shows the points (1 to 4) on the line B in FIG. 4, that is, about 80 cm above the floor of each point (1 to 4) in the predetermined range on the driver's seat side in the passenger compartment (boarding). It is a graph which shows the electric field strength in a person's chest vicinity. FIG. 5C shows the points (1 to 4) on the line C in FIG. 4, that is, the height of about 80 cm from the floor of each point (1 to 4) in the predetermined range near the center of the passenger compartment (passenger It is a graph which shows the electric field strength in (near the chest). FIG. 5 (d) shows the points (1 to 4) on the D line in FIG. 4, that is, the height of about 80 cm from the floor of each point (1 to 4) in the predetermined range on the passenger seat side in the passenger compartment (boarding). It is a graph which shows the electric field strength in a person's chest vicinity.

図６（ａ）は、図４におけるＡ線上における各ポイント（１〜４）、つまり、各ドアの周囲の所定範囲における各ポイント（１〜４）の床から約３０ｃｍ高さ付近（シート上付近）での電界強度を示すグラフである。図６（ｂ）は、図４におけるＢ線上における各ポイント（１〜４）、つまり、車室内の運転席側の所定範囲における各ポイント（１〜４）の床から約３０ｃｍ高さ付近（シート上付近）での電界強度を示すグラフである。図６（ｃ）は、図４におけるＣ線上における各ポイント（１〜４）、つまり、車室内の中央付近
の所定範囲における各ポイント（１〜４）の床から約３０ｃｍ高さ付近（シート上付近）での電界強度を示すグラフである。図６（ｄ）は、図４におけるＤ線上における各ポイント（１〜４）、つまり、車室内の助手席側の所定範囲における各ポイント（１〜４）の車両２００の床から約３０ｃｍ高さ付近（シート上付近）での電界強度を示すグラフである。 FIG. 6A shows each point (1 to 4) on the line A in FIG. 4, that is, about 30 cm from the floor of each point (1 to 4) in a predetermined range around each door (near the seat). It is a graph which shows the electric field strength in). FIG. 6B shows the points (1 to 4) on the line B in FIG. 4, that is, the height of about 30 cm from the floor of each point (1 to 4) in the predetermined range on the driver's seat side in the passenger compartment (seat It is a graph which shows the electric field strength in upper vicinity. FIG. 6C shows the points (1 to 4) on the line C in FIG. 4, that is, the height of about 30 cm from the floor of each point (1 to 4) in the predetermined range near the center of the passenger compartment (on the seat). It is a graph which shows the electric field strength in the vicinity. FIG. 6D shows a height of about 30 cm from the floor of the vehicle 200 at each point (1-4) on the line D in FIG. 4, that is, at each point (1-4) in a predetermined range on the passenger seat side in the passenger compartment. It is a graph which shows the electric field strength in the vicinity (near the sheet).

この図５（ｂ）〜（ｄ）、図６（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、車室内の広い範囲に略均一な電界を発生させることができることがわかる。したがって、上述のように、車室内空間を挟むように配置した第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂとの間に電界を発生させて通信エリアを形成することによって、第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂとからなる一つのアンテナで、少なくとも車室内の広い範囲に通信エリアを確保することができる。 As shown in FIGS. 5B to 5D and FIGS. 6B to 6D, it can be seen that a substantially uniform electric field can be generated over a wide range in the passenger compartment. Therefore, as described above, the first antenna element 11a and the first antenna element 11a are formed by generating an electric field between the first antenna element 11a and the second antenna element 11b arranged so as to sandwich the vehicle interior space. With one antenna composed of the second antenna element 11b, a communication area can be secured at least over a wide range in the vehicle interior.

また、本実施の形態における送信用アンテナ装置は、上述のように、第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂとを車室内空間を挟むように配置するという簡単な構成で実施することができる。 In addition, as described above, the transmitting antenna device according to the present embodiment can be implemented with a simple configuration in which the first antenna element 11a and the second antenna element 11b are arranged so as to sandwich the vehicle interior space. .

さらに、本実施の形態における送信用アンテナ装置は、上述のように、一つのアンテナで少なくとも車室内の広い範囲に通信エリアを確保することができるので、複数のアンテナを設ける場合に比べてコストダウンすることができる。 Furthermore, as described above, the transmitting antenna device according to the present embodiment can secure a communication area in a wide range at least in the vehicle interior with a single antenna, so that the cost can be reduced compared to the case where a plurality of antennas are provided. can do.

また、図５（ａ）〜（ｄ）、図６（ａ）〜（ｄ）に示されるように、各ドアの周囲の所定範囲（図５（ａ）、図６（ａ））と車室内（図５（ｂ）〜（ｄ）、図６（ｂ）〜（ｄ））とでは、電界強度が大幅に異なるものである。この電界強度の違いを利用することによって、携帯機が車室内にあるか車室外にあるかを判定することができる。 Further, as shown in FIGS. 5A to 5D and FIGS. 6A to 6D, a predetermined range (FIGS. 5A and 6A) around each door and the passenger compartment. (FIGS. 5B to 5D and FIGS. 6B to 6D) have greatly different electric field strengths. By utilizing this difference in electric field strength, it can be determined whether the portable device is in the vehicle interior or the vehicle interior.

この場合、携帯機に電界強度を検出する電界強度検出装置を設ける。そして、携帯機の制御部は、電界強度検出手段にて検出した電界強度に基づいて携帯機が車室外にあるか、車室内にあるかを判定（例えば電界強度が５０〜６０ｄＢμＶ／ｍである場合は車室外と判定し、電界強度が６０ｄＢμＶ／ｍ以上である場合は車室内と判定）し、判定した結果を送信機から送信する。 In this case, the portable device is provided with a field strength detection device that detects the field strength. Then, the control unit of the portable device determines whether the portable device is outside the vehicle compartment or inside the vehicle compartment based on the electric field strength detected by the electric field strength detecting means (for example, the electric field strength is 50 to 60 dBμV / m). If the electric field strength is 60 dBμV / m or more, the vehicle interior is determined), and the determined result is transmitted from the transmitter.

このようにすることによって、車両側の制御装置２０は、携帯機が車室外にあるか、車室内にあるかを判定することができる。つまり、一つのアンテナ（第１アンテナエレメント１１ａと第２アンテナエレメント１１ｂ）で携帯機が車室外にあるか、車室内にあるかを判定することができる。 By doing in this way, the control device 20 on the vehicle side can determine whether the portable device is outside the vehicle compartment or inside the vehicle compartment. That is, it is possible to determine whether the portable device is outside the vehicle compartment or inside the vehicle compartment with one antenna (the first antenna element 11a and the second antenna element 11b).

また、変形例として、第１アンテナエレメント１１ａ及び第２アンテナエレメント１１ｂの一方として、車両のボディーを用いるようにしてもよい。図７は、本発明の変形例における送信用アンテナ装置の配置例を示すイメージ図である。図７においては、第２アンテナエレメント１１ｂとして車両２００のボディーを設けた例を図示している。 As a modification, the vehicle body may be used as one of the first antenna element 11a and the second antenna element 11b. FIG. 7 is an image diagram showing an arrangement example of the transmitting antenna device according to the modification of the present invention. FIG. 7 illustrates an example in which the body of the vehicle 200 is provided as the second antenna element 11b.

この変形例においては、ＬＦ送信回路１２の一方の端子を第１アンテナエレメント１１ａに接続し、他方の端子を配線１１ｂ１を介して車両２００のボディー（床２２０）に接続（接地）する。このようにすることによって、車両２００のボディー（床２２０）を第２アンテナエレメント１１ｂとして用いるものである。 In this modification, one terminal of the LF transmission circuit 12 is connected to the first antenna element 11a, and the other terminal is connected (grounded) to the body (floor 220) of the vehicle 200 via the wiring 11b1. By doing so, the body (floor 220) of the vehicle 200 is used as the second antenna element 11b.

このように、第１アンテナエレメント１１ａ及び第２アンテナエレメント１１ｂの一方として、車両のボディーを用いることによっても、容易にアンテナを構成することができるので好ましい。 Thus, it is preferable to use a vehicle body as one of the first antenna element 11a and the second antenna element 11b because the antenna can be easily configured.

また、その他の変形例として、第１アンテナエレメント１１ａ及び第２アンテナエレメント１１ｂの一方として、車両のボディーもしくはアンテナ部材（アンテナ線）を用いるようにしてもよい。換言すると、上述の実施の形態と変形例とを組み合わせて、さらにスイッチ４０を設けたものである。図８は、本発明の変形例における送信用アンテナ装置の配置例を示すイメージ図である。図８においては、第２アンテナエレメント１１ｂとして車両２００のボディー（床２２０）とアンテナ部材３００を設けた例を図示している。 As another modification, a vehicle body or an antenna member (antenna wire) may be used as one of the first antenna element 11a and the second antenna element 11b. In other words, the switch is further provided by combining the above-described embodiment and the modification. FIG. 8 is an image diagram showing an arrangement example of the transmitting antenna device in the modification of the present invention. FIG. 8 illustrates an example in which the body (floor 220) of the vehicle 200 and the antenna member 300 are provided as the second antenna element 11b.

図９（ａ）〜（ｄ）は、ＬＦ送信回路１２をアンテナ部材３００に接続した場合の車室内外の各ポイントにおける床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）の電界強度を示すグラフである。図１０（ａ）〜（ｄ）は、ＬＦ送信回路を床に接続した場合の車室内外の各ポイントにおける床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）の電界強度を示すグラフである。なお、各ポイントＡ〜Ｄ、１〜４は、図４に示すものである。 FIGS. 9A to 9D show the electric field strength around 80 cm from the floor (near the chest of the passenger) at each point inside and outside the vehicle interior when the LF transmission circuit 12 is connected to the antenna member 300. It is a graph. FIGS. 10A to 10D are graphs showing the electric field strength around 80 cm from the floor (near the chest of the passenger) at each point inside and outside the vehicle interior when the LF transmitter circuit is connected to the floor. . In addition, each point AD and 1-4 are shown in FIG.

この変形例においては、ＬＦ送信回路１２の一方の端子は第１アンテナエレメント１１ａに接続し、他方の端子はスイッチ４０に接続する。このスイッチ４０は、配線１１ｂ１を介して車両２００のボディー（床２２０）に接続されると共に、アンテナエレメントのＧＮＤ側であるアンテナ部材３００に接続されている。そして、例えば制御装置２０や他の制御装置などからの指示信号に応じて、ＬＦ送信回路１２との電気的接続をボディー（床２２０）もしくはアンテナ部材３００に切り換えるものである。 In this modification, one terminal of the LF transmission circuit 12 is connected to the first antenna element 11 a and the other terminal is connected to the switch 40. The switch 40 is connected to the body (floor 220) of the vehicle 200 via the wiring 11b1 and to the antenna member 300 on the GND side of the antenna element. Then, for example, the electrical connection with the LF transmission circuit 12 is switched to the body (floor 220) or the antenna member 300 in accordance with an instruction signal from the control device 20 or another control device.

また、アンテナ部材３００で囲まれる面積、配置を調整することにより電界を発生させるエリア（通信エリア）を調整することができる。 Further, the area (communication area) where the electric field is generated can be adjusted by adjusting the area and arrangement surrounded by the antenna member 300.

このように、スイッチ４０によりアンテナ部材３００をＬＦ送信回路１２に接続した場合と、床２２０をＬＦ送信回路１２に接続した場合では、電界が発生するエリア（通信エリア）をかえることができるので好ましい。 Thus, when the antenna member 300 is connected to the LF transmission circuit 12 by the switch 40 and when the floor 220 is connected to the LF transmission circuit 12, the area (communication area) where the electric field is generated can be changed, which is preferable. .

なお、本実施の形態においては、図９及び図１０から明らかなように、床２２０をＬＦ送信回路１２に接続した場合に比べて、アンテナ部材３００をＬＦ送信回路１２に接続した場合の方がエリアは広くなるようにアンテナ部材３００を設置している。 In the present embodiment, as is apparent from FIGS. 9 and 10, the case where the antenna member 300 is connected to the LF transmission circuit 12 is better than the case where the floor 220 is connected to the LF transmission circuit 12. The antenna member 300 is installed so as to widen the area.

また、本実施の形態においては、スイッチ４０にてアンテナ部材３００をＬＦ送信回路１２に接続してアンテナエレメントとして用いた場合は車室外まで電界が発生（車室外まで通信エリアを形成）し、スイッチ４０にて床２２０をＬＦ送信回路１２に接続してアンテナエレメントとして用いた場合は車室内で電界が発生（車室内で通信エリアを形成）するようにアンテナ部材３００を設置する。 Further, in the present embodiment, when the antenna member 300 is connected to the LF transmission circuit 12 by the switch 40 and used as an antenna element, an electric field is generated outside the vehicle compartment (a communication area is formed outside the vehicle compartment). When the floor 220 is connected to the LF transmission circuit 12 and used as an antenna element at 40, the antenna member 300 is installed so that an electric field is generated in the vehicle interior (a communication area is formed in the vehicle interior).

このようにすることによって、送信用アンテナ装置を車両制御システムとしてのスマートキーシステムに適用した場合に、携帯機が車室内外のどちらにあるかを判別できる。すなわち、スイッチ４０を床２２０側及びアンテナ部材３００側どちらに切り換えても、共に通信が可能な時は車室内に携帯機があると判断できる。また、スイッチ４０が床２２０側に接続されている（床２２０とＬＦ送信回路１２とが接続されている）時は通信できないが、スイッチ４０がアンテナ部材３００側に接続されている（アンテナ部材３００とＬＦ送信回路１２とが接続されている）時は通信できれば車室外の通信エリアに携帯機があると判断できる。また、いずれも通信できない場合は、携帯機は車両の付近にないと判断できる。したがって、簡便な装置で携帯機が車室内外いずれにあるか判断が可能となる。 Thus, when the transmitting antenna device is applied to a smart key system as a vehicle control system, it can be determined whether the portable device is inside or outside the vehicle interior. That is, even if the switch 40 is switched to the floor 220 side or the antenna member 300 side, it can be determined that there is a portable device in the vehicle compartment when communication is possible. Further, communication is not possible when the switch 40 is connected to the floor 220 side (the floor 220 and the LF transmission circuit 12 are connected), but the switch 40 is connected to the antenna member 300 side (the antenna member 300). And the LF transmission circuit 12 are connected), if communication is possible, it can be determined that the portable device is in the communication area outside the passenger compartment. If neither can communicate, it can be determined that the portable device is not in the vicinity of the vehicle. Therefore, it is possible to determine whether the portable device is inside or outside the vehicle with a simple device.

本発明の実施の形態におけるスマートキーシステムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the smart key system in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における送信用アンテナ装置の配置例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the example of arrangement | positioning of the antenna apparatus for transmission in embodiment of this invention. （ａ）は、本発明の実施の形態における送信用アンテナ装置の第１アンテナエレメントの配置例を示すイメージ図であり、（ｂ）は、第２アンテナエレメントの配置例を示すイメージ図である。(A) is an image figure which shows the example of arrangement | positioning of the 1st antenna element of the antenna apparatus for transmission in embodiment of this invention, (b) is an image figure which shows the example of arrangement | positioning of a 2nd antenna element. 本発明の実施の形態における送信用アンテナ装置による電界強度を測定したポイントを示すイメージ図である。It is an image figure which shows the point which measured the electric field strength by the antenna apparatus for transmission in embodiment of this invention. （ａ）〜（ｄ）は、車室内外の各ポイントにおける床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）の電界強度を示すグラフである。(A)-(d) is a graph which shows the electric field strength of about 80-cm height (near a passenger | crew's chest) from the floor in each point inside and outside the vehicle interior. （ａ）〜（ｄ）は、車室内外の各ポイントにおける床から約３０ｃｍ高さ付近（シート上付近）の電界強度を示すグラフである。(A)-(d) is a graph which shows the electric field strength of about 30 cm height vicinity (floor vicinity on a sheet | seat) from the floor in each point inside and outside the vehicle interior. 本発明の変形例における送信用アンテナ装置の配置例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the example of arrangement | positioning of the antenna apparatus for transmission in the modification of this invention. 本発明のその他の変形例における送信用アンテナ装置の配置例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the example of arrangement | positioning of the antenna apparatus for transmission in the other modification of this invention. （ａ）〜（ｄ）は、ＬＦ送信回路をアンテナ部材に接続した場合の車室内の各ポイントにおける床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）の電界強度を示すグラフである。(A)-(d) is a graph which shows the electric field strength of about 80-cm height vicinity (passenger's chest vicinity) from the floor in each point in a vehicle interior at the time of connecting an LF transmission circuit to an antenna member. （ａ）〜（ｄ）は、ＬＦ送信回路を床に接続した場合の車室内の各ポイントにおける床から約８０ｃｍ高さ付近（搭乗者の胸付近）の電界強度を示すグラフである。(A)-(d) is a graph which shows the electric field strength of about 80-cm height vicinity (passenger's chest vicinity) from the floor in each point in a vehicle interior at the time of connecting an LF transmission circuit to a floor.

Explanation of symbols

１０送信用アンテナ装置、１１ａ第１アンテナエレメント、１１ｂ第２アンテナエレメント、１１ｂ１配線、１２ＬＦ送信回路、２０制御装置、３０チューナ、４０スイッチ、１００スマートキーシステム、２００車両、２１０天井、２２０床、３００アンテナ部材 10 transmitting antenna device, 11a first antenna element, 11b second antenna element, 11b1 wiring, 12 LF transmission circuit, 20 control device, 30 tuner, 40 switch, 100 smart key system, 200 vehicle, 210 ceiling, 220 floor, 300 Antenna member

Claims

A transmitting antenna device that forms a communication area at least in a vehicle compartment,
A first antenna element and a second antenna element which are provided in a vehicle and make a pair;
Transmission means for transmitting the transmission signal by forming the communication area by generating an electric field between the first antenna element and the second antenna element;
The transmitting antenna device, wherein the first antenna element and the second antenna element are arranged so as to sandwich a vehicle interior space of a vehicle.

The transmitting antenna device according to claim 1, wherein a body of the vehicle is used as one of the first antenna element and the second antenna element.

One of the first antenna element and the second antenna element includes a vehicle body and an antenna member, and further includes switching means for switching electrical connection with the transmission means to the vehicle body or the antenna member. The transmitting antenna device according to claim 1, characterized in that:

A vehicle control system using the transmitting antenna device according to any one of claims 1 to 3.
The transmission means transmits a request signal as the transmission signal,
A portable device that is carried by the user and returns a response signal including an ID code in response to the request signal;
Receiving means provided in the vehicle, for receiving a response signal from the portable device;
A control unit that is provided in the vehicle, collates an ID code included in the response signal with a registered code registered in advance, and performs control according to the collation result;
A vehicle control system comprising: