JP2013133623A - キーレスエントリシステム、車載機および携帯機 - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＨＦ帯のみを用いたキーレスエントリシステムにおいて、人体遮蔽効果を低減し、人体が近接することによる利得低下を低減する。
【解決手段】車載機２は、水平偏波を送受可能な車載アンテナ２１と、携帯機４に信号を送信する送信部２２と、携帯機４から受信した車載機２と当該携帯機４との距離を示す信号に基づいて、当該距離が所定距離以内であると判断した場合に、車体１のキーレスエントリ動作を許可する受信部２３とを備え、携帯機４は、水平偏波を送受可能な携帯機用アンテナ４１と、車載機２から受信した信号の強度を測定し、車載機２と携帯機４との距離を測定する受信部４２と、測定された距離を示す信号を車載機２に送信する送信部４３とを備え、車載アンテナ２１および携帯機用アンテナ４１のうち少なくとも一方は垂直偏波を抑制可能である。
【選択図】図１

Description

この発明は、キーを取り出すことなく車体の解錠やエンジンスタートなどを行うキーレスエントリシステム、車載機および携帯機に関するものである。

無線信号によりユーザの携帯するキーの認証を行い、車体に手を触れること（あるいはユーザの意思を示す何らかの行為）により、キーを取りだすことなく車体の解錠やエンジンスタートなどを行うキーレスエントリシステムの普及が進んでいる。

キーレスエントリシステムは、一般に、車両とユーザとの距離に応じて車体の解錠やエンジンスタートなどを許可するか否かの判断をするため、車体（車載機）からキー（以下、携帯機という）までの距離を測定する機能を有している。従来のキーレスエントリシステムでは、距離とともに電磁界強度が急激（距離の３乗に比例）に減衰する近傍界通信（あるいは電磁誘導、磁界結合や、誘導電波による通信などと表記される）を用いて、強度測定、距離算出を行っている。例えば、下記特許文献１に記載のシステムでは、車載機から１２５ｋＨｚの長波帯（ＬＦ（Ｌｏｗ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯）信号を送信し、携帯機が、この信号を受信して受信電力を計測し、３１２ＭＨｚの極超短波帯（ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯）の信号を用いて車載機へ受信電力情報を返信する。そして、車載機が、携帯機から受信した受信電力情報に基づいて携帯機までの距離を算出している。

特開２００６−３１９８４６号公報

しかしながら、上記特許文献１に示された従来のキーレスエントリシステムは、車載機から携帯機への通信と、携帯機から車載機への通信とで異なる周波数を用いる。このため、アンテナや高周波回路が２種類必要となるという課題があった。特に、ＬＦ帯は周波数が低いため、アンテナが大型化・複雑化し、生産コストが高くなるという課題があった。なお、従来のキーレスエントリシステムにおいてＬＦ帯を用いている理由としては、車載機と携帯機との間にユーザ（人体）が存在しても、人体による電磁波遮蔽の効果がほとんど生じないため、人体による距離算出の誤差が小さいことが挙げられる。

一方、ＵＨＦ帯のみを用いて車載機と携帯機との距離算出を行うことは可能であり、従来のＬＦ帯とＵＨＦ帯とを併用する方式に比べてコストダウンが可能である。この場合、距離算出において、受信レベルが高い場合は車載機と携帯機との距離が短く、受信レベルが低い場合は距離が長いと判定する。
しかしながら、ＵＨＦ帯のみを用いた場合において、車載機と携帯機との間に人体が存在する場合、人体遮蔽効果により受信レベルが大幅に低下し、実際の距離よりも遠い値が算出され、距離算出の精度が劣化してしまう。そのため、ＵＨＦ帯のみを用いたキーレスシステムでは、人体遮蔽効果を低減する手段が求められるという課題があった。また、一般的なＵＨＦ帯のアンテナが人体に近接すると、アンテナの利得が低下し、受信レベルが大幅に低下するため、人体が近接することによる利得低下を低減する手段が求められるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＵＨＦ帯のみを用いたキーレスエントリシステムにおいて、人体遮蔽効果を低減でき、また、人体が近接することによる利得低下を低減できるキーレスエントリシステム、車載機および携帯機を提供することを目的としている。

この発明に係るキーレスエントリシステムは、車体に搭載される車載機と、人体に付帯され、車載機との間で通信を行う携帯機とを備え、車載機は、水平偏波を送受可能な車載アンテナと、車載アンテナを介して携帯機に信号を送信する車載送信部と、車載アンテナを介して携帯機から受信した車載機と当該携帯機との距離を示す信号に基づいて、当該距離が所定距離以内であると判断した場合に、車体のキーレスエントリ動作を許可する車載受信部とを備え、携帯機は、水平偏波を送受可能な携帯機用アンテナと、携帯機用アンテナを介して車載機から受信した信号の強度を測定して、当該車載機と携帯機との距離を測定する携帯機用受信部と、携帯機用受信部により測定された距離を示す信号を携帯機用アンテナを介して車載機に送信する携帯機用送信部とを備え、車載アンテナおよび携帯機用アンテナのうち少なくとも一方は垂直偏波を抑制可能であるものである。

また、この発明に係るキーレスエントリシステムは、車体に搭載される車載機と、人体に付帯され、車載機との間で通信を行う携帯機とを備え、携帯機は、水平偏波を送受可能な携帯機用アンテナと、携帯機用アンテナを介して車載機に信号を送信する携帯機用送信部と、携帯機用アンテナを介して車載機から受信した当該車載機と携帯機との距離を示す信号に基づいて、当該距離が所定距離以内であると判断した場合に、車体のキーレスエントリ動作を許可する携帯機用受信部とを備え、車載機は、水平偏波を送受可能な車載アンテナと、車載アンテナを介して携帯機から受信した信号の強度を測定して、車載機と当該携帯機との距離を測定する車載受信部と、車載受信部により測定された距離を示す信号を車載アンテナを介して携帯機に送信する車載送信部とを備え、車載アンテナおよび携帯機用アンテナのうち少なくとも一方は垂直偏波を抑制可能であるものである。

この発明によれば、上記のように構成したので、ＵＨＦ帯のみを用いたキーレスエントリシステムにおいて、人体遮蔽効果を低減でき、また、人体が近接することによる利得低下を低減できる。

この発明の実施の形態１に係るキーレスエントリシステムの構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態１に係る車載機の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る携帯機の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るキーレスエントリシステムの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係るキーレスエントリシステムにおいて、人体に付帯された携帯機の水平面内での放射パターンを示す図である。 人体に垂直偏波が入射された場合での伝搬の様子を示す模式図である。 人体に水平偏波が入射された場合での伝搬の様子を示す模式図である。 この発明の実施の形態２に係るキーレスエントリシステムの構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態２に係るキーレスエントリシステムにおいて、人体に付帯された携帯機の水平面内での放射パターンを示す図である。 この発明の実施の形態３に係る携帯機の構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態３に係る携帯機の人体への付帯例を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る携帯機の構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態４における第一，二のループアンテナ間の結合特性を示す図である。 この発明の実施の形態５に係る携帯機の構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態６に係る携帯機の構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態７に係る車載機の構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態７に係る車載機の別の構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態７に係る車載機の別の構成を示す概略図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお以下では、キーレスエントリシステムが適用された車体として二輪車体１を用いて説明を行うが、その他の車体に対しても適用可能である。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るキーレスエントリシステムの構成を示す概略図であり、図２は車載機２の構成を示すブロック図であり、図３は携帯機４の構成を示すブロック図である。
キーレスエントリシステムは、図１に示すように、二輪車体１に搭載された車載機２と、この二輪車体１のユーザ（人体）３に付帯された携帯機４とから構成されている。また、二輪車体１にはアンロックボタン５が設けられている。そして、ユーザは、アンロックボタン５を押下することで、二輪車体１の解錠やエンジンスタートなどのキーレスエントリ動作を行う。

車載機２は、図２に示すように、車載アンテナ２１、送信部（車載送信部）２２および受信部（車載受信部）２３から構成されている。
車載アンテナ２１は、二輪車体１に搭載され、携帯機４の後述する携帯機用アンテナ４１との間で信号の送受信を行うものである。この車載アンテナ２１は、水平偏波を送受可能であり、かつ、垂直偏波を抑圧可能なアンテナである。

送信部２２は、アンロックボタン５が押下された際に、所定強度のＵＨＦ帯の信号（電力測定用信号）を車載アンテナ２１を介して携帯機４に送信するものである。
受信部２３は、車載アンテナ２１を介して携帯機４から受信した車載機２と携帯機４との距離を示す信号に基づいて、その距離が所定距離（例えば１ｍ程度）以内であると判断した場合に、二輪車体１の解錠やエンジンスタートなどを許可し、それ以外の場合には許可しないように動作するものである。

携帯機４は、図３に示すように、携帯機用アンテナ４１、受信部（携帯機用受信部）４２および送信部（携帯機用送信部）４３から構成されている。
携帯機用アンテナ４１は、車載機２の車載アンテナ２１との間で信号の送受信を行うものである。この携帯機用アンテナ４１は、水平偏波を送受可能なアンテナである。

受信部４２は、携帯機用アンテナ４１を介して車載機２から受信した信号の強度を測定することで、車載機２と携帯機４との距離を測定するものである。
送信部４３は、受信部４２により測定された距離を示すＵＨＦ帯の信号を携帯機用アンテナ４１を介して車載機２に送信するものである。

次に、上記のように構成されたキーレスエントリシステムの動作について、図４を参照しながら説明する。
キーレスエントリシステムの動作では、図４に示すように、まず、車載機２の送信部２２は、アンロックボタン５が押下された際に、所定強度のＵＨＦ帯の信号を車載アンテナ２１に介して携帯機４に送信する（ステップＳＴ１）。

次いで、携帯機４の受信部４２は、携帯機用アンテナ４１を介して車載機２から受信した信号の強度を測定することで、車載機２と携帯機４との距離を測定する（ステップＳＴ２）。ここで、ＵＨＦ帯の受信強度は、車載アンテナ２１と携帯機用アンテナ４１との間の距離によって異なり、両者が近接した場合には信号強度が強くなり、離れた場合には弱くなる。そのため、予め信号強度と距離との関係を求め、数値テーブルを作成しておくことで、ＵＨＦ帯の信号強度から車載機２と携帯機４との距離を測定することができる。

次いで、送信部４３は、受信部４２により測定された距離を示すＵＨＦ帯の信号を携帯機用アンテナ４１を介して車載機２に送信する（ステップＳＴ３）。ここで、送信部４３は、受信部４２により測定された距離そのものを示す情報を送信するようにしてもよいし、車載機２と携帯機４との距離が所定距離以内であるか否かを示す情報を送信するようにしてもよい。

次いで、車載機２の受信部２３は、車載アンテナ２１を介して携帯機４から受信した信号に基づいて、車載機２と携帯機４との距離が所定距離以内であると判断した場合には、二輪車体１の鍵の解錠およびエンジンスタートなどのキーレスエントリ動作を許可し、それ以外の場合には許可しないように動作する（ステップＳＴ４）。

以上の動作により、ＵＨＦ帯のみを用いて車載機２と携帯機４との距離を算出することが可能であり、従来のＬＦ帯とＵＨＦ帯を併用する方式に比べてコストダウンが可能となる。

しかしながら、ＵＨＦ帯を用いた距離算出では、ＵＨＦ帯の受信レベルの変動によって、車載機２と携帯機４との測距に誤差が生じる。このＵＨＦ帯の受信レベル変動の大きな要因として、車載機２と携帯機４との間に人体３が存在することによる人体遮蔽効果が挙げられる。そして、人体遮蔽効果により受信レベルが大幅に低下した場合、実際の距離よりも遠い値が算出される。
そのため、車載機２と携帯機４との間に人体３が存在する場合、携帯機４を付帯したユーザがアンロックボタン５を押下できる距離にいても、所定距離以上離れていると判定されてしまい、二輪車体１の解錠やエンジンスタートなどが許可されない不具合が生じる恐れがある。

一方、上記のような人体遮蔽効果を予め見込んで信号強度と距離との関係を示す数値テーブルを作成することも考えられる。しかしながら、この場合、実際にはユーザが所定距離以上離れていても、車載機２と携帯機４との間に人体３が存在しない場合に、所定距離以内であると誤判定される可能性がある。その結果、ユーザが遠く離れていても二輪車体１の解錠やエンジンスタートなどが許可される可能性があり、盗難の危険性が増大する。
以上のような不具合を解消するためには、ＵＨＦ帯のみを用いたキーレスエントリシステムにおいて、人体遮蔽効果を低減する手段が求められる。

次に、人体遮蔽効果を低減するための手段について、図５を参照しながら説明する。
図５は、人体臀部に位置するポケットに携帯機４を入れ、当該人体３が直立した状態における携帯機４の水平面内での放射パターンを測定した円グラフである。なお、図５では、車載アンテナ２１および携帯機用アンテナ４１において、垂直偏波（Ｖ偏波）を利用した場合の放射パターンを破線で示し、水平偏波（Ｈ偏波）を利用した場合の放射パターンを実線で示している。

ここで、人体３は、ＵＨＦ帯において、比誘電率εｒ＝６０程度、導電率σ＝０．８［Ｓ／ｍ］程度の電気定数を有しており、導体に近い振る舞いをする。そのため、人体３に入射した電波は到来方向に反射され、人体３内部を透過する電波はほとんど存在しない。図５のグラフを見ると、人体３が反射体として作用しており、４５°近辺のレベルが高く、その反対方向の２２５°近辺のレベルが低くなっていることが確認できる。しかしながら、４５°近辺のレベルと２２５°近辺のレベルとの差は垂直偏波と水平偏波で異なっており、このレベル差は、垂直偏波に比べて水平偏波の方が少なくなっていることが確認できる。

次に、この現象が生じる原理について、図６，７を参照しながら説明する。
図６は人体３に垂直偏波が入射された場合での伝搬の様子を示す模式図である。ここで、人体３は概ね円筒形とみなすことが可能であり、この円筒６の高さは身長に相当する１６０ｃｍ程度とし、直径は胴体に相当する３０〜４０ｃｍ程度とする。また、図６において、矢印７は垂直偏波の向きを表し、矢印８は垂直偏波の電波の進む方向を表している。
図６に示すように、人体３を導体とみなした場合、人体３に垂直偏波が入射すると、人体３内部にて、それを打ち消す電流が偏波の方向に沿って誘起される。人体３内部の電流の強度は、電流が流れる方向の長さによって変化する。導体が反射体として作用するためには、電流の流れる方向の長さは半波長以上必要である。そして、垂直偏波が入射された場合には、円筒６の高さＬｖが人体３内部の電流の強度に強く影響する。ここで、高さＬｖは１６０ｃｍ程度の長さを有しており、ＵＨＦ帯として３１５ＭＨｚを用いることを想定すると、半波長以上の長さになる。そのため、垂直偏波は人体３により大きく遮蔽され、アンテナ２１，４１の入射方向とは反対側へ到達する電波の強度は大幅に弱くなる。

一方、図７は人体３に水平偏波が入射された場合での伝搬の様子を示す模式図である。図７において、矢印９は水平偏波の向きを表し、矢印１０は水平偏波の電波の進む方向を表している。
図７に示すように、人体３に水平偏波が入射した場合、偏波の方向に沿った長さは円筒６の直径Ｌｈである。ここで、直径Ｌｈは３０〜４０ｃｍ程度であり、３１５ＭＨｚにおける半波長より短い。そのため、人体３内部に誘起される電流の強度は弱く、反射体としての作用が小さくなる。よって、水平偏波は、人体３を迂回して伝搬し、入射方向とは反対側へも比較的大きな強度の電波が到達する。

上述したように、水平偏波を利用することで、垂直偏波に比べて人体遮蔽効果を低減することができる。そこで、本発明のキーレスエントリシステムでは、車載アンテナ２１および携帯機用アンテナ４１として、水平偏波を送受可能なアンテナを用いる。これにより、水平偏波のみを利用することが可能となる。

なお、一般的には、携帯機４の傾きや、二輪車体１の反射などにより垂直偏波と水平偏波は混在する。そして、垂直偏波成分は人体遮蔽効果を強く受けるため、この垂直偏波成分を受信してしまうと、受信信号のレベル変動が大きくなる。そこで、これを防ぐため、車載アンテナ２１に垂直偏波成分を遮断する機能を設ける。その結果、人体遮蔽効果を低減でき、車載機２と携帯機４との間の距離算出誤差を低減可能とすることができる。
なお、ここでは車載アンテナ２１に垂直偏波抑圧機能を持たせているが、その機能を携帯機用アンテナ４１に持たせてもよい。また、車載アンテナ２１および携帯機用アンテナ４１の両方に垂直偏波抑制機能を持たせてもよい。

以上のように、この実施の形態１によれば、車載アンテナ２１および携帯機用アンテナ４１として水平偏波を送受可能なアンテナを用い、少なくとも一方に垂直偏波抑制機能を持たせるように構成したので、ＵＨＦ帯のみを用いたキーレスエントリシステムにおいて、人体遮蔽効果を低減でき、また、人体３が近接することによる利得低下を低減できる。

なお、実施の形態１では、車載機２にて、電力測定用信号の送信動作およびキーレスエントリ可否判定動作を行い、携帯機４にて、信号強度測定・距離測定動作を行うように構成したが、逆に、携帯機４にて、電力測定用信号の送信動作およびキーレスエントリ可否判定動作を行い、車載機２にて、信号強度測定・距離測定動作を行うように構成してもよい。

実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２に係るキーレスエントリシステムの構成を示す概略図である。この図８に示す実施の形態２に係るキーレスエントリシステムは、図１に示す実施の形態１に係るキーレスエントリシステムの車載アンテナ２１を第一，二の車載アンテナ２１ａ，２１ｂに変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。

第一の車載アンテナ２１ａは、二輪車体１の前方に搭載され、携帯機用アンテナ４１との間で信号の送受信を行うものである。この第一の車載アンテナ２１ａは、水平偏波を送受可能であり、かつ、垂直偏波を抑圧可能なアンテナである。
第二の車載アンテナ２１ｂは、二輪車体１の後方に搭載され、携帯機用アンテナ４１との間で信号の送受信を行うものである。この第二の車載アンテナ２１ｂは、水平偏波を送受可能であり、かつ、垂直偏波を抑圧可能なアンテナである。

実施の形態１では、水平偏波を用いることで人体遮蔽効果を低減でき、距離算出を行う際に有効であることについて示した。しかしながら、実施の形態１の構成においても、人体遮蔽効果はある程度残存する。
そこで、この人体遮蔽効果をさらに低減するため、２つの車載アンテナ２１ａ，２１ｂを、人体３に付帯された携帯機４の携帯機用アンテナ４１からみて、なるべく広い開き角になるように所定距離離して配置する。

図９にその原理について示す。図９は、人体臀部に位置するポケットに携帯機４を入れ、当該人体３が直立した状態における携帯機４の水平面内での放射パターンを測定した円グラフである。
二輪車体１に１つの車載アンテナ２１のみを設置した場合、放射パターンの一方向のみに対応した受信レベルとなる。そのため、例えば、人体３の向きが水平面内において一周する変動要因に対して、受信レベルは放射パターンの最低値と最高値の差分だけ変動する。図９の例では、上記変動量は１５ｄＢ程度になる。これに対して、二輪車体１に２つの車載アンテナ２１ａ，２１ｂを、携帯機用アンテナ４１からみた開き角が９０°になるように配置し、車載アンテナ２１ａ，２１ｂのうち受信レベルの高い方を選定するように制御する。これにより、人体３の向きが水平面内において一周する変動要因に対して受信レベルの変動を抑えることが可能となる。

図９において、符号Ａの矢印の組み合わせは、人体３の臀部が車体方向を向いた場合での各車載アンテナ２１ａ，２１ｂの方向を表しており、上記制御を行った場合に最大の受信レベルが得られる条件を示したものである。これに対し、符号Ｂの矢印の組み合わせは、人体３の正面方向が車体方向を向いた場合での各車載アンテナ２１ａ，２１ｂの方向を表しており、上記制御を行った場合に最小の受信レベルが得られる条件を示したものである。両者の受信レベルの差は６ｄＢ程度であり、受信レベルの変動は１つの車載アンテナ２１のみを用いた場合と比較して、９ｄＢ改善することが可能となる。よって、車載機２と携帯機４との間の距離算出に対する誤差が低減可能となる。

以上のように、この実施の形態２によれば、２つの車載アンテナ２１ａ，２１ｂを、人体３に付帯された携帯機４の携帯機用アンテナ４１からみて、なるべく広い開き角になるように所定距離離して配置するように構成したので、実施の形態１と比較して、人体遮蔽効果をさらに低減することができる。

実施の形態３．
実施の形態１，２では、携帯機用アンテナ４１の具体的な構成については説明を行わなかったが、実施の形態３では、この携帯機用アンテナ４１の構成について説明する。
図１０はこの発明の実施の形態３に係る携帯機４の構成を示す概略図であり、図１０（ａ）は斜視図であり、図１０（ｂ）は上面図である。
この携帯機４は、図１０に示すように、基板４０１、グランド４０２および第一，二のループアンテナ４０３，４０４から構成されている。なお、第一，二のループアンテナ４０３，４０４は、携帯機用アンテナ４１を構成する。

ここで、基板４０１は、図３に示す受信部４２および送信部４３としての機能を有するものであり、略長方形形状である。そして、この基板４０１の表面または内層には、グランド４０２が設けられている（図１０では表面に設けられている）。このグランド４０２は、基板４０１の幅方向一端側において、基板４０１の縁に沿って長手方向に延びた半島状のグランド突起４０２ａを有している。

一方、第一のループアンテナ４０３は、基板４０１の長手方向一端側において、ループの軸方向が基板４０１の長手方向に略平行であり、一端側がグランド突起４０２ａと接続された、周囲長が波長に対して十分に小さい微小ループアンテナである。
また、第二のループアンテナ４０４は、基板４０１の長手方向一端側において、ループの軸方向が基板４０１の幅方向に略平行であり、当該幅方向のグランド突起４０２ａ側とは反対側に配置され、一端側がグランド４０２と接続された、周囲長が波長に対して十分に小さい微小ループアンテナである。
そして、第一，二の微小ループアンテナ４０３，４０４は、図１０（ｂ）に示すように、第一のループアンテナ４０３の基板面への投影線の延長線が第二のループアンテナ４０４の基板面への投影線の略中央を略直交するように、配置されている。

なお、第一のループアンテナ４０３および第二のループアンテナ４０４に給電するための線路は、グランド突起４０２ａおよびグランド４０２を利用したストリップ線路などにより構成される。

この携帯機４は、一例として、基板４０１の長さが５０ｍｍ程度であり、幅が２０ｍｍ程度であり、アンテナ４０３，４０４を含めた厚さが１０ｍｍ程度であり、扁平形状である。
このように携帯機４を扁平形状とすることで、図１１に示すように、ポケット等により人体３に付帯された場合に、人体３に密着する面を規定することができる。上記の例では、５０×２０ｍｍの面が人体３に密着するように付帯される。

また、上述したように、一般的に、人体３はＵＨＦ帯において導体に近い振る舞いをするため、第一，二のループアンテナ４０３，４０４のような磁流波源を人体３に対して平行に配置することで、人体３が近接することによる変動を低減できる。ここで、磁流の向きは第一，二の微小ループアンテナ４０３，４０４の軸方向の向きと等しい。本実施の形態では、図１１に示すように人体３に密着した場合に、第一，二のループアンテナ４０３，４０４の軸方向がともに人体３に対して平行に配置されるため、人体３が近接することによる変動を低減できる。

また、第一，二のループアンテナ４０３，４０４は軸方向に直交する偏波を放射する。一方、第一のループアンテナ４０３の軸方向および第二のループアンテナ４０４の軸方向は互いに略直交しているため、５０×２０ｍｍの面が人体３に密着した条件下で携帯機４が回転したとしても、必ず水平偏波に対応したループアンテナ４０３（または４０４）が存在することになる。
例えば、第一のループアンテナ４０３と第二のループアンテナ４０４から交互にＵＨＦ帯の電波を放射し、水平偏波のみを受信できる車載アンテナ２１でこれらの電波を受信し、受信レベルが高い方を選択するように制御することで、水平偏波を利用した距離算出が可能となる。また、別途重力を検知するセンサを設けることで、携帯機４の傾きを検知し、ループの軸方向が地面に対して垂直に近いループアンテナ４０３（または４０４）を選択して利用することも可能である。

一方、両アンテナ４０３，４０４の結合が強い場合には、それぞれが独立したアンテナ４０３，４０４として動作させることが困難となり、携帯機４の回転に対して、水平偏波が放射できない条件が生じる。しかしながら、第一，二のループアンテナ４０３，４０４を、第一のループアンテナ４０３の基板面への投影線の延長線が第二のループアンテナ４０４の基板面への投影線の略中央を略直交するように配置することで、両アンテナ４０３，４０４の直交性により、アンテナ４０３，４０４間の電磁結合を低減できる。その結果、携帯機４の回転に対して、水平偏波が放射できない条件を抑圧することが可能となる。

以上のように、この実施の形態３によれば、携帯機４の基板４０１上に、互いのループの軸方向が略直交する第一，二のループアンテナ４０３，４０４を設けるように構成したので、携帯機４の傾き変動に対して、安定して水平偏波を送受可能となる。

なお、実施の形態３では、図１０に示すように携帯機４を構成したが、この構成例に限るものではなく、第一のループアンテナ４０３をグランド突起４０２ａに接続し、第二のループアンテナ４０４をグランド４０２に接続し、第一，二のループアンテナ４０３，４０４を、第一のループアンテナ４０３の基板面への投影線の延長線が第二のループアンテナ４０４の基板面への投影線の略中央を略直交するように配置した構成であればよい。

実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４に係る携帯機４の構成を示す概略図であり、図１２（ａ）は斜視図であり、図１２（ｂ）は上面図である。図１２に示す実施の形態４に係る携帯機４は、図１０に示す実施の形態３に係る携帯機４のうち、第一，二のループアンテナ４０３，４０４の設置方法を変更したものである。

図１２に示すように、第一のループアンテナ４０３は、基板面におけるグランド突起４０２ａと接続された側とは反対側が、グランド４０２から離れるように傾いて配置されている。また、第二のループアンテナは、基板面におけるグランド４０２と接続された側とは反対側が、基板４０１の外側に向かうように傾いて配置されている。

実施の形態３では、第一，二のループアンテナ４０３，４０４を、第一のループアンテナ４０３の基板面への投影線の延長線が第二のループアンテナ４０４の基板面への投影線の略中央を直交するように配置することで、両アンテナ４０３，４０４の直交性により、アンテナ４０３，４０４間の電磁結合を低減している。しかしながら、グランド４０２の形状やグランド突起４０２ａなどの非対称な構造の影響により直交性が崩れるため、結合を十分に低いレベルまで低減することができない。
そこで、本実施の形態では、これらの直交性の崩れを相殺するために、第一，二のループアンテナ４０３，４０４をそれぞれ傾けて設置する。その結果、両アンテナ４０３，４０４間の結合を十分に低いレベルまで低減できる。図１３にアンテナ４０３，４０４間の結合特性を示す。図１３に示すように、両アンテナ４０３，４０４を傾けることで、結合量を−１３ｄＢ程度まで低減できる。これに対し、図示はしていないが、傾きのない設置では−６ｄＢより高いレベルの結合が生じる。

以上のように、この実施の形態４によれば、第一，二のループアンテナ４０３，４０４を傾けて設置するように構成したので、実施の形態３に対して、グランド４０２の形状やグランド突起４０２ａなどの非対称な構造の影響による直交性の崩れを相殺することができる。

実施の形態５．
図１４はこの発明の実施の形態５に係る携帯機４の構成を示す概略図であり、図１４（ａ）は斜視図であり、図１４（ｂ）は上面図である。図１４に示す実施の形態５に係る携帯機４は、図１０に示す実施の形態３に係る携帯機４に第三のループアンテナ４０５を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明する。

第三のループアンテナ４０５は、ループの軸方向が基板面の鉛直方向に略平行であり、基板４０１上で第一，二のループアンテナ４０３，４０４を囲うように配置されてグランド４０２に接続された、周囲長が波長に対して十分に小さい微小ループアンテナである。

実施の形態５では、第一〜三のループアンテナ４０３〜４０５のループの軸方向がそれぞれ略直交している。その結果、携帯機４を構成する６つの面において、いかなる面が人体３に密着しても、ループの軸方向が人体３と平行になるループアンテナが２つ存在することになる。よって、人体３近傍において、最低でも２つのアンテナの性能劣化を防ぐことが可能となる。また、上記面が人体３に密着するという条件下において、携帯機４が回転しても、必ず水平偏波に対応したアンテナが存在することになる。

以上のように、この実施の形態５によれば、軸方向が基板面の鉛直方向に略平行であり、第一，二のループアンテナ４０３，４０４を囲うように配置された第三のループアンテナ４０５を設けるように構成したので、実施の形態３と比較して、携帯機４の傾き変動に対して、より安定して水平偏波を送受可能となる。

実施の形態６．
図１５はこの発明の実施の形態６に係る携帯機４の構成を示す概略図である。図１５に示す実施の形態６に係る携帯機４は、図１０に示す実施の形態３に係る携帯機４に第三のループアンテナ４０５ｂを追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。

第三のループアンテナ４０５ｂは、ループの軸方向が基板面の鉛直方向に略平行であり、基板４０１上のグランド４０２を介して第一，二のループアンテナ４０３，４０４側とは反対側に配置されてグランド４０２と接続された、周囲長が波長に対して十分に小さい微小ループアンテナである。

以上のように、実施の形態６によれば、軸方向が基板面の鉛直方向に略平行であり、基板４０１上のグランド４０２を介して第一，二のループアンテナ４０３，４０４とは反対側に配置された第三のループアンテナ４０５ｂを設けるように構成したので、実施の形態５と比較して、第一，二のループアンテナ４０３，４０４と第三のループアンテナ４０５ｂとの距離を離すことができ、アンテナ間の相互結合を低減することが可能となる。

なお、実施の形態５，６では、実施の形態３に係る携帯機４を基礎として、第三のループアンテナ４０５，４０５ｂを設けた場合について示したが、実施の形態４に係る携帯機４を基礎として、第三のループアンテナ４０５，４０５ｂを設けてもよく、これにより、アンテナ間の相互結合をさらに低減することが可能となる。

実施の形態７．
実施の形態１〜６では車載アンテナ２１の具体的な構成については説明を行わなかったが、実施の形態７ではこの車載アンテナ２１の構成について説明する。
図１６〜１８はこの発明の実施の形態７に係る車載機２の構成を示す概略図である。
車載機２に設けられた車載アンテナ２１としては、図１６〜１８に示すように、微小ループアンテナ２１ｃ、ダイポールアンテナ２１ｄやコの字ダイポールアンテナ２１ｅが適用できる。なお、図１６〜１８では車載機２の本体上に車載アンテナ２１を搭載した状態を示している。

ここで、図１６に示すように、微小ループアンテナ２１ｃを適用する場合には、ループの軸方向が地面に対して略垂直になるように設置する。また、図１７に示すように、ダイポールアンテナ２１ｄを適用する場合には、ダイポール（導体）の軸方向が地面に対して略水平になるように設置する。また、図１８に示すように、コの字ダイポールアンテナ２１ｅを適用する場合には、コの字型の導体を形成する面が地面に対して略水平になるように設置する。

車載アンテナ２１に水平偏波のみを送受できるような機能を持たせるためには、車載アンテナ２１に垂直偏波を除去する機能が必要である。
それに対して、図１６に示す微小ループアンテナ２１ｃでは、ループの軸に垂直な偏波に対して、軸の周囲に無指向性を有する放射パターンが得られる。そのため、ループの軸方向を地面に対して略垂直になるように設置することで、水平偏波の無指向性放射パターンが実現できる。そのため、携帯機４の水平面内における方向によらずに安定した受信レベルを実現できる。

また、図１７に示すダイポールアンテナ２１ｄは、ダイポールの軸に沿った方向の偏波に対応している。そのため、ダイポールの軸方向を地面に対して略水平に設置することで、水平偏波のみを送受可能になる。また、ダイポールアンテナは線状の導体１本により構成可能なため、車体１への搭載の自由度が高いという利点がある。
ただし、ダイポールアンテナ２１ｄでは、水平面の放射パターンは８の字形になるため、感度を持たない方向が存在する。これを防ぐためには、ダイポールアンテナをコの字形に折り曲げたコの字ダイポールアンテナ２１ｅを適用すればよい。図１８に示すコの字ダイポールアンテナ２１ｅでは、水平面内においてほぼ無指向性の水平偏波に対応した放射パターンが得られる。また、線状の導体１本により構成可能なため、車体１への搭載の自由度が高いという利点がある。

以上のように、この実施の形態７によれば、車載アンテナ２１として、微小ループアンテナ２１ｃ、ダイポールアンテナ２１ｄやコの字ダイポールアンテナ２１ｅを用いるように構成したので、車載アンテナ２１に水平偏波のみを送受可能とする機能を持たせることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 二輪車体、２ 車載機、３ 人体、４ 携帯機、５ アンロックボタン、２１ 車載アンテナ、２１ａ 第一の車載アンテナ、２１ｂ 第二の車載アンテナ、２１ｃ 微小ループアンテナ、２１ｄ ダイポールアンテナ、２１ｅ コの字ダイポールアンテナ、２２ 送信部、２３ 受信部、４１ 携帯機用アンテナ、４２ 受信部、４３ 送信部、４０１ 基板、４０２ グランド、４０２ａ グランド突起、４０３ 第一のループアンテナ、４０４ 第二のループアンテナ、４０５，４０５ｂ 第三のループアンテナ。

Claims (15)

1. 車体に搭載される車載機と、人体に付帯され、前記車載機との間で通信を行う携帯機とを備えたキーレスエントリシステムにおいて、
   前記車載機は、
   水平偏波を送受可能な車載アンテナと、
   前記車載アンテナを介して前記携帯機に信号を送信する車載送信部と、
   前記車載アンテナを介して前記携帯機から受信した前記車載機と当該携帯機との距離を示す信号に基づいて、当該距離が所定距離以内であると判断した場合に、前記車体のキーレスエントリ動作を許可する車載受信部とを備え、
   前記携帯機は、
   水平偏波を送受可能な携帯機用アンテナと、
   前記携帯機用アンテナを介して前記車載機から受信した信号の強度を測定して、当該車載機と前記携帯機との距離を測定する携帯機用受信部と、
   前記携帯機用受信部により測定された距離を示す信号を前記携帯機用アンテナを介して前記車載機に送信する携帯機用送信部とを備え、
   前記車載アンテナおよび前記携帯機用アンテナのうち少なくとも一方は垂直偏波を抑制可能である
   ことを特徴とするキーレスエントリシステム。
2. 車体に搭載される車載機と、人体に付帯され、前記車載機との間で通信を行う携帯機とを備えたキーレスエントリシステムにおいて、
   前記携帯機は、
   水平偏波を送受可能な携帯機用アンテナと、
   前記携帯機用アンテナを介して前記車載機に信号を送信する携帯機用送信部と、
   前記携帯機用アンテナを介して前記車載機から受信した当該車載機と前記携帯機との距離を示す信号に基づいて、当該距離が所定距離以内であると判断した場合に、前記車体のキーレスエントリ動作を許可する携帯機用受信部とを備え、
   前記車載機は、
   水平偏波を送受可能な車載アンテナと、
   前記車載アンテナを介して前記携帯機から受信した信号の強度を測定して、前記車載機と当該携帯機との距離を測定する車載受信部と、
   前記車載受信部により測定された距離を示す信号を前記車載アンテナを介して前記携帯機に送信する車載送信部とを備え、
   前記車載アンテナおよび前記携帯機用アンテナのうち少なくとも一方は垂直偏波を抑制可能である
   ことを特徴とするキーレスエントリシステム。
3. 前記車載アンテナは、
   水平面内において所定距離離して配置された２つのアンテナを有する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のキーレスエントリシステム。
4. 前記携帯機用アンテナは、
   前記携帯機の基板上に設けられ、ループの軸方向が当該基板面において略直交する第一，二の微小ループアンテナを有する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のキーレスエントリシステム。
5. 前記携帯機は、
   前記基板の表面または内層に設けられ、当該基板面における一方の方向に延びたグランド突起を有するグランドを有し、
   前記第一の微小ループアンテナは、前記ループの軸方向が前記一方の方向に略平行であり、一端側が前記グランド突起と接続され、
   前記第二の微小ループアンテナは、一端側が前記グランドと接続され、
   前記第一，二の微小ループアンテナは、前記第一の微小ループアンテナの基板面への投影線の延長線が、前記第二の微小ループアンテナの基板面への投影線の略中央を略直交するように配置された
   ことを特徴とする請求項４記載のキーレスエントリシステム。
6. 前記第一の微小ループアンテナは、前記略直交配置に代えて、前記基板面における前記グランド突起と接続された側とは反対側が、前記グランドから離れるように傾いて配置され、
   前記第二の微小ループアンテナは、前記略直交配置に代えて、前記基板面における前記グランドと接続された側とは反対側が、前記基板の外側に向かうように傾いて配置された
   ことを特徴とする請求項５記載のキーレスエントリシステム。
7. 前記携帯機用アンテナは、
   ループの軸方向が前記基板面の鉛直方向に略平行であり、当該基板上に前記第一，二の微小ループアンテナを囲うように配置されて前記グランドと接続された第三の微小ループアンテナを有する
   ことを特徴とする請求項５記載のキーレスエントリシステム。
8. 前記携帯機用アンテナは、
   ループの軸方向が前記基板面の鉛直方向に略平行であり、前記基板上の前記グランドを介して前記第一，二の微小ループアンテナ側とは反対側に配置されて当該グランドと接続された第三の微小ループアンテナを有する
   ことを特徴とする請求項５記載のキーレスエントリシステム。
9. 前記車載アンテナは、ループの軸方向が地面に対して略垂直に配置された微小ループアンテナである
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載のキーレスエントリシステム。
10. 前記車載アンテナは、導体の軸方向が地面に対して略水平に配置されたダイポールアンテナである
    ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載のキーレスエントリシステム。
11. 前記車載アンテナは、コの字型の導体を有し、当該導体の形成面が地面に対して略水平に配置されたコの字ダイポールアンテナである
    ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載のキーレスエントリシステム。
12. 車体に搭載され、人体に付帯される携帯機との間で通信を行う車載機において、
    水平偏波を送受可能な車載アンテナと、
    前記車載アンテナを介して前記携帯機に信号を送信する車載送信部と、
    前記車載アンテナを介して前記携帯機から受信した、前記信号の強度から測定された前記車載機と当該携帯機との距離を示す信号に基づいて、当該距離が所定距離以内であると判断した場合に、前記車体のキーレスエントリ動作を許可する車載受信部とを備えた
    ことを特徴とする車載機。
13. 車体に搭載され、人体に付帯される携帯機との間で通信を行う車載機において、
    水平偏波を送受可能な車載アンテナと、
    前記車載アンテナを介して前記携帯機から受信した信号の強度を測定して、前記車載機と当該携帯機との距離を測定する車載受信部と、
    前記車載受信部により測定された距離を示す信号を前記車載アンテナを介して前記携帯機に送信する車載送信部とを備えた
    ことを特徴とする車載機。
14. 人体に付帯され、車体に搭載される車載機との間で通信を行う携帯機において、
    水平偏波を送受可能な携帯機用アンテナと、
    前記携帯機用アンテナを介して前記車載機から受信した信号の強度を測定して、当該車載機と前記携帯機との距離を測定する携帯機用受信部と、
    前記携帯機用受信部により測定された距離を示す信号を前記携帯機用アンテナを介して前記車載機に送信する携帯機用送信部とを備えた
    ことを特徴とする携帯機。
15. 人体に付帯され、車体に搭載される車載機との間で通信を行う携帯機において、
    水平偏波を送受可能な携帯機用アンテナと、
    前記携帯機用アンテナを介して前記車載機に信号を送信する携帯機用送信部と、
    前記携帯機用アンテナを介して前記車載機から受信した、前記信号の強度から測定された当該車載機と前記携帯機との距離を示す信号に基づいて、当該距離が所定距離以内であると判断した場合に、前記車体のキーレスエントリ動作を許可する携帯機用受信部とを備えた
    ことを特徴とする携帯機。

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