JP2013227828A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが判断しにくい携帯機のＬＦ受信系の故障を容易にコストアップを招くことなく検知可能な無線通信システムを得る。
【解決手段】携帯機２は、ＣＰＵ２０と、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃおよびＬＦ受信回路２４０と、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃごとに受信電界強度を測定するＲＳＳＩ回路２４０２とを備え、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃは、互いに磁束検出方向の異なるコイルアンテナからなり、ＣＰＵ２０は、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃごとの各受信電界強度測定値のベクトル和より求めた、車載機１のＬＦ送信アンテナ３１と携帯機２との間の距離の変化量に基づいて、携帯機２の複数のＬＦ受信系の故障状態を検出する故障検出手段を有する。
【選択図】図３

Description

この発明は、車両に搭載された無線通信機能を有する車載機と、車両のユーザによって携帯される無線通信機能を有する携帯機とを備え、車載機と携帯機との間で通信を行う無線通信システムに関するものである。

車載機と携帯機との間で通信を行う無線通信システムとして、従来から、車両のドアの施錠や解錠を、車両のユーザが所有する携帯機からの遠隔操作によって行うキーレスエントリシステムが知られている。
また、携帯機を操作することなく、ドアの施錠や解錠を行うスマートキーレスエントリシステムも良く知られている。

車載機および携帯機を備えたキーレスエントリシステムにおいて、携帯機に内蔵されたＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度測定器）機能を使用して、携帯機と車載機との距離を測定し、あらかじめ定められた距離閾値を超えるか否かに応じて、ドアの施解錠の許可または禁止や、イグニション操作の許可または禁止を判定している（たとえば、特許文献１及び特許文献２参照）。

上記従来システムにおいては、車載機と携帯機との間でＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）通信を行う際に、携帯機が故障検出（診断）機能を備えていないので、携帯機を落下した際の衝撃による故障や出荷後の経年劣化による故障が発生した場合に、車両のユーザは、スマートキーレスエントリシステムの動作異常によって気付く場合を除いて、故障発生を認識することができない。すなわち、携帯機が全く機能しなければ、ユーザは直ちに異常に気付くことができる。

しかし、携帯機のＬＦ受信回路は、携帯機の向きの違いによる受信感度低下を回避するために、通常は互いにアンテナコイルの向きを９０度ずらした３系統の受信アンテナと、各受信アンテナに対応した受信回路とを備えているので、すべての受信アンテナ系統が同時に故障せずに部分的に故障する場合が考えられる。
このように、携帯機の受信機能が部分的に故障した場合には、スマートキーレスエントリシステムとして、特定の携帯機の向きで受信感度が低下するものの完全に通信不能には至らず、それなりに動作し続けるので、ユーザはシステムの故障に気付きにくい。

また、スマートキーレスエントリシステムにおいては、３系統の受信アンテナの受信電界強度（ＲＳＳＩ値）を測定し、３系統のアンテナの受信電界強度のベクトル和に基づき送信アンテナからの距離を求めることにより、車両に対する携帯機の位置を推定してスマートキーレスエントリシステムの動作に反映させている。
たとえば、携帯機が車内に位置すると推定された場合には、施錠要求に対して携帯機の車内閉じ込め警告を発するなどの警報動作判定に利用している。
また、携帯機が車外に位置すると推定された場合には、車両の駆動動力源（エンジンやモータ）の始動操作を受け付けない、などの制御判定に利用している。

したがって、携帯機の受信機能に部分的な故障が発生した場合でも、正しく携帯機の位置が検出することができず、スマートキーレスエントリシステムとしては、誤った判定結果に基づいて誤動作する可能性がある。
このような誤判定が発生する条件としては、車両における携帯機の位置、携帯機の故障により生じる携帯機の位置推定のズレ量、携帯機の向きによる受信信号を故障受信系統ア
ンテナが受ける割合などがあげられ、異常動作の再現が難しい場合も多い。

したがって、ユーザは、スマートキーレスエントリシステムの動作時に違和感を覚えても、故障と判断することができずに放置する状況が起こり、たまたま悪条件が揃った際に、無視できない程度のスマートキーレスエントリシステムの誤判定（携帯機の閉じ込めなど）が発生し、不満を覚えることが想定される。

さらに、受信用の３系統のうちの１系統は、携帯機の電池が切れた場合の応急用のトランスポンダ（ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ）送受信用と兼用している場合が多く、この兼用系統が故障した場合に気付かないで放置していると、携帯機の電池切れの際に応急措置がとれず、ユーザが車両を動かすことが困難になってしまう。

複数の携帯機が所持されているとき、故障していない携帯機が残っている場合、警告表示をしながらシステムとしては動作し続けることになると考えられるが、故障警告表示は故障携帯機を特定出来る様になっていない。ユーザにしてみると何か分らない故障警告が出るものの、システムとしては通常動作を続けるので、放置し続けてしまい前述の様な問題に遭遇することが考えられる。

特開２００６−３１９８４５号公報 特開２０１１−２２３４９９号公報

従来の無線通信システムは、複数の受信系統を有する携帯機の機能を診断する故障検出手段を備えていないので、複数の受信系統のうちの一部機能が故障しても故障発生状態を検知することができず、種々の不具合が生じるという課題があった。
また、仮に受信アンテナに故障検出用の回路を設けると、携帯機のＬＦ受信回路が複雑になりコストアップを招くうえ、故障検出中にＬＦ受信が不可能になるという課題があった。

また、仮に故障を検出しても所持された複数の携帯機のうち、故障していないものがある場合、故障警告をしながらシステムとしての動作を続けることが考えられ、現状故障警告表示ではユーザが携帯機の故障を認識出来ず、放置されてしまう恐れがある。
さらに、故障発生に備えて、仮に携帯機の電池切れ時の対処用に独立したＬＦ通信系を準備すると、携帯機のコストアップおよび大型化を招くうえ、外観設計の自由度を損なう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あり、特に構造を複雑化せずに、携帯機故障時のＬＦ送信アンテナから携帯機までの計測距離の変化量に着目して、コストアップを招くことなく、ユーザが判断しにくい携帯機故障を容易に検知可能にする無線通信システムを得ることを目的とするものである。

この発明の無線通信システムは、車両に搭載された無線通信機能を有する車載機と、車両のユーザによって携帯され、車載機との間で無線通信機能を有する携帯機とにより構成され、車載機は携帯機から受信した認証コードと車載機に記憶された認証コードとの照合を行うようにした無線通信システムであって、車載機は、車載機ＣＰＵと、認証コードを記憶する車載機メモリと、電界強度測定用信号および認証要求信号をＬＦ送信アンテナを
介して携帯機に送信するＬＦ送信回路と、携帯機からの認証応答信号を受信する受信回路とを備え、携帯機は、携帯機ＣＰＵと、認証コードを記憶する携帯機メモリと、電界強度測定用信号および認証要求信号を受信する複数の受信アンテナおよび受信回路からなるＬＦ受信系と、携帯機メモリ内の認証コードを含む認証応答信号を車載機に送信する送信回路と、複数の受信アンテナごとに電界強度測定用信号の受信電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、携帯機の複数の受信アンテナは、互いに磁束検出方向の異なるコイルアンテナからなり、携帯機ＣＰＵは、電界強度測定部で測定した複数の受信アンテナごとの各受信電界強度測定値をベクトル和することでＬＦ送信アンテナと携帯機との間の距離を算出し、この算出した距離の変化量に基づいてＬＦ受信系の故障状態を検出する故障検出手段を含むものである。

この発明によれば、スマートキーレスシステム等に適用される無線通信システムにおいて、携帯機の一部の受信アンテナなどの受信系統の故障が生じ、たとえ違和感があってもユーザによる故障判定が困難なような場合でも、多大なコストを要することなく故障を検出し、ユーザに伝えることができる。

この発明の実施の形態１に係る無線通信システムを概略的に示す平面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムの車載機の回路構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムの携帯機の回路構成を示すブロック図である。 この発明に使用される受信アンテナのコイル構造を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による受信アンテナの故障検出処理を示すフローチャート図である。 この発明の実施の形態１による受信アンテナの故障検出処理を示すタイミングチャート図である。 この発明の実施の形態２に係る無線通信システムの車載機の回路構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る無線通信システムの携帯機の回路構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態７による故障復帰判定処理を示すフローチャート図である。 この発明の実施の形態７による故障復帰判定処理を示すタイミングチャート図である。 この発明の実施の形態８による故障復帰禁止処理を示すフローチャート図である。 この発明の実施の形態８による故障復帰禁止処理を示すタイミングチャート図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１における無線通信システムについて、スマートキーレスエントリシステムの場合を例にとって図１〜図６に基づき詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係るスマートキーレスエントリシステムを概略的に示す平面構成図、図２はスマートキーレスエントリシステムの車載機の回路構成を示すブロック図、図３はスマートキーレスエントリシステムの携帯機の回路構成を示すブロック図である。

図１において、スマートキーレスエントリシステムは、概して、車両１００に搭載された車載機１と、車両１００のユーザ２００が携帯する携帯機２とにより構成される。
車両１００には、車載機１と協働する他の回路要素として、制御装置４と、ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｃ（総称する場合は添字を省略）と、ＲＦ受信アンテナ３２と、リクエストスイッチ３３ａ、３３ｂと、スタートスイッチ３４と、イモビライザ（Ｉｍｍｏｂｉｌｉｓｅｒ）機能を実現するためのトランスポンダ通信用アンテナ３５と、カーテシスイッチ３６a、３６ｂとが設けられている。

車載機１は、ＲＦ受信アンテナ３２を介して携帯機２からの無線信号を受信し、認証コードの照合が一致した場合に、制御装置４を介してドアの解錠操作または施錠操作などを行う。
また、車載機１は、ユーザ２００によるドアの開閉動作やリクエストスイッチ３３ａ、３３ｂまたはスタートスイッチ３４の操作に応答して、ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｃから携帯機２に対してＬＦ信号の近距離送信を行い、携帯機２の位置検知などを行う。

ＬＦ送信アンテナ３１ａは車両１００の室内、ＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃは車両１００の左右ドア部に設置されており、リクエストスイッチ３３ａ、３３ｂは、ユーザ２００が操作しやすいように車両１００の左右ドア部に設置されている。
ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｃは携帯機２に対して無線送信を行い、ＲＦ受信アンテナ３２は携帯機２からの無線信号を受信する。
リクエストスイッチ３３ａ、３３ｂは、ユーザ２００の施錠および開錠の意思を受け付け、スタートスイッチ３４は、ユーザ２００の操作によるエンジン始動や走行スタンバイ状態への移行要求を受け付ける。

トランスポンダ通信用アンテナ３５は、携帯機２が電池切れの場合に、携帯機２との間で、イモビライザ機能を実現するためのトランスポンダ通信（携帯機２への電力供給を兼ねる）を行う。
カーテシスイッチ３６a、３６ｂは、車両１００のドアの開閉を検知し、ドアが開いた
状態のままでの施錠を防止する。
制御装置４は、車両１００のイグニションスイッチ（図示せず）に関する制御を行うとともに、車両１００のドアの施錠および解錠を制御する。

図１に示したスマートキーレスエントリシステムにおいて、車載機１は携帯機２から送られてくる信号を受信し、受信信号の内容に応じて、イグニッション操作の許可または禁止を判定し、制御装置４に対してイグニション操作の許可または禁止を指示する。
また、車載機１は携帯機２からの受信信号の内容に応じて、ドアの施錠または解錠を判定し、制御装置４に対してドアの施錠または解錠を指示する。
さらに、車載機１は携帯機２からの受信信号の内容に応じて、携帯機２が車載機１との操作許可圏内に位置するか否かを判定し、制御装置４に対して、警報用ブザー（図示せず）の駆動許可または駆動禁止や、警告用ランプ（図示せず）の点灯または消灯を指示する。

なお、以下の説明において、車載機１から携帯機２への通信は、ＬＦ通信方式（Low Frequency Communication Method）を使用し、変調処理後の信号を使用するものとする。
また、携帯機２から車載機１への通信は、代表的に、最も一般的なＲＦ通信方式（Radio Frequency Communication Method）を使用し、変調処理後の信号を使用するものとする。
さらに、携帯機２の電池切れの場合に備え、車載機１と携帯機２との間で双方向ＬＦ通信（以下、「トランスポンダ通信」という）を使用するものとする。

図２は図１内の車載機１の回路構成を示すブロック図であり、図１と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
図２において、車載機１は、各種演算処理機能を有する車載機ＣＰＵ１０（以下、単に「ＣＰＵ１０」という）と、ＣＰＵ１０に属するＲＯＭおよびＲＡＭを含む車載機メモリ１１（以下、単に「メモリ１１」という）と、ＬＦ送信回路１２と、ＲＦ受信回路１３と、スイッチ入力回路１７と、トランスポンダ通信用回路１８とを備えている。

ＣＰＵ１０には、ＬＦ送信回路１２を介してＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｃが接続され、ＲＦ受信回路１３を介してＲＦ受信アンテナ３２が接続され、スイッチ入力回路１７を介してリクエストスイッチ３３ａ、３３ｂ、スタートスイッチ３４、およびカーテシスイッチ３６a、３６ｂが接続され、トランスポンダ通信用回路１８を介してトランスポン
ダ通信用アンテナ３５が接続されている。

メモリ１１内には、携帯機２から送信されてくる認証応答信号のデータを認証する（携帯機２００からの後述する認証コード２２１の照合を行う）ための認証コード１１１が記憶されており、メモリ１１は、受信データの認証時に認証コード１１１をＣＰＵ１０に入力する。
なお、メモリ１１内には、トランスポンダ通信時の認証コード（図示せず）も記憶されるが、認証コード１１０は、トランスポンダ通信時の認証コードにも兼用され得る。
ＣＰＵ１０は、車載機１の統合的な制御を行い、あらかじめメモリ１１に記憶されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する。

ＬＦ送信回路１２は、変調回路１２１および増幅回路１２２を備えている。ＬＦ送信回路１２内の変調回路１２１は、ＣＰＵ１０からの送信信号（電界強度測定用信号および認証要求信号）をＬＦ周波数帯の搬送波で変調し、変調後の送信信号を生成する。
また、ＬＦ送信回路１２内の増幅回路１２２は、変調回路１２１により変調された送信信号を増幅してＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｃに送る。

ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｃは、増幅回路１２２による増幅後の送信信号を気中に送信する。
３つのＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｃのうち、１つのＬＦ送信アンテナ３１ａは、車両１００の車室内への送信に使用され、他の２つのＬＦ送信アンテナ３１ｂ、３１ｃは、車外への送信に使用される。

ＲＦ受信回路１３は、ＲＦ復調回路１３１および増幅回路１３２を備えている。ＲＦ受信回路１３内の増幅回路１３２は、気中の無線信号を受信するＲＦ受信アンテナ３２に接続され、ＲＦ受信アンテナ３２から入力される受信信号を増幅する。
また、ＲＦ受信回路１３内のＲＦ復調回路１３１は、増幅回路１３２による増幅後の受信信号を復調し、得られた復調信号をＣＰＵ１０に入力する。

トランスポンダ通信用回路１８は、ＣＰＵ１０からの送信指令に応答して、携帯機２へのＬＦ送信信号を生成し、トランスポンダ通信用アンテナ３５は、ＬＦ送信信号を気中に送信する。
また、トランスポンダ通信用回路１８は、トランスポンダ通信用アンテナ３５を介して受信した気中の無線信号を復調してＣＰＵ１０に入力する。

図３は図１に示す携帯機２の回路構成を示すブロック図である。
図３において、携帯機２は、各種演算処理機能を有する携帯機ＣＰＵ２０（以下、単に「ＣＰＵ２０」という）と、ユーザ２００の操作信号をＣＰＵ２０に入力する入力回路２
１と、ＣＰＵ２０に属するＲＯＭおよびＲＡＭを含む携帯機メモリ２２（以下、単に「メモリ２２」という）と、ＲＦ送信回路２３と、ＬＦ通信回路２４と、ＲＦ送信アンテナ２５と、３つのＬＦ受信アンテナ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ（以下、単に「受信アンテナ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ」または「アンテナ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ」という。また、総称する場合は添字を省略する）と、ＬＥＤ表示器２７とを備えている。

スマートキーレスエントリシステムにおいては、車載機１側のＬＦ送信アンテナ３１ａに対する携帯機２の向きおよび位置により、携帯機２における磁束の向きも変化することから、一方向の受信アンテナのみでは磁束を捉えられない状況が発生するので、複数の方向の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃを設置することにより、受信不能に陥らないように工夫されている。
また、各受信アンテナ２６ａ〜２６ｃは、後述の図４に示すように、互いに磁束検出方向の異なるコイルアンテナからなる。

３つのＬＦ受信アンテナ２６ａ、２６ｂ、２６ｃのうち、１つの受信アンテナ２６ｃは、携帯機２の電池が切れた場合に車載機１と携帯機２との間で通信するためのトランスポンダ通信用の送受信アンテナの機能を兼ねている。
ＬＦ通信回路２４内において、トランスポンダ機能選択回路２４１およびトランスポンダ機能回路２４２は、通常時には動作せず、携帯機２が電池切れの際のみに車載機１側からの送信電力に応答して動作する。トランスポンダ機能選択回路２４１およびトランスポンダ機能回路２４２によるトランスポンダ通信機能が有効化された際には、アンテナ２６ｃは送受信アンテナとして機能する。

ＣＰＵ２０は、携帯機２の統合的な制御を行い、あらかじめメモリ２２内に記憶されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する。
メモリ２２内のＲＯＭには、認証コード２２１があらかじめ記憶されている。認証コード２２１は、携帯機２から車載機１への送信時に、車載機１において携帯機２を認証する（認証コード１１１と照合する）ために必要なデータである。また、メモリ２２内のＲＯＭには、受信アンテナ２６ａ〜２６ｃおよびＬＦ受信回路２４０からなる３つのＬＦ受信系に断線故障が生じた場合に、それを検出するための断線故障検出プログラム２２２が記憶されている。
ＣＰＵ２０は、メモリ２２内に記憶された断線故障検出プログラム２２２を実行することにより、ＬＦ送信アンテナと携帯機との間の距離の変化量に基づいてＬＦ受信系の故障状態を検出する故障検出手段２０１を含む。

ＲＦ送信回路２３は、ＣＰＵ２０からの送信信号に基づき、ＲＦ周波数帯の搬送波を変調した送信信号（認証コード２２１、認証応答信号および電界強度測定値）を生成し、ＲＦ送信アンテナ２５は、ＲＦ送信回路２３からの送信信号を気中に送信する。
なお、ここでは図示を省略するが、ＲＦ送信回路２３は、ＣＰＵ２０からの送信信号をＲＦ周波数帯の搬送波で変調する変調回路と、変調後の送信信号を増幅する増幅回路とを備えている。

ＬＦ通信回路２４は、ＬＦ受信回路２４０と、トランスポンダ機能選択回路２４１と、トランスポンダ機能回路２４２と、トランスポンダ機能回路２４２に属するメモリ２４３とを備えている。ＬＦ受信回路２４０は車載機１から送信された電界強度測定用信号および認証要求信号を３つの受信アンテナ２６ａ〜２６ｃを介して受信する。
メモリ２４３内には、認証コード２４３０が記憶されており、トランスポンダ機能回路２４２が有効化されたときに、メモリ２４３内の認証コード２４３０がトランスポンダ機能回路２４２に入力される。このとき、認証コード２４３０は、アンテナ２６ｃを介して車載機１に送信される。

なお、図３においては、ＣＰＵ２０に接続されたメモリ２２と、トランスポンダ機能回路２４２に接続されたメモリ２４３とを、個別に構成した例を示しているが、トランスポンダ機能用のメモリ２４３を、車載機１への認証応答用のメモリ２２を兼用してもよい。
この場合、ＣＰＵ２０は、メモリ２４３にアクセス可能となり、認証コード２２１は認証コード２４３０と同一値となるので、メモリ２２内の認証コード２２１は不要となる。

ＬＦ受信回路２４０は、増幅回路２４００と、ＬＦ復調回路２４０１と、電界強度測定部（ＲＳＳＩ回路）２４０２とを備えている。
増幅回路２４００および電界強度測定部（ＲＳＳＩ回路）２４０２は、それぞれ、各受信アンテナ２６ａ〜２６ｃに対応して並列構成されているものとする。
増幅回路２４００は、気中の無線信号を受信するアンテナ２６ａ〜２６ｃからの受信信号を増幅する。ＬＦ復調回路２４０１は、増幅後の受信信号を復調し、得られた復調信号をＣＰＵ２０に入力する。電界強度測定部（ＲＳＳＩ回路）２４０２は、増幅回路２４００での増幅度合いに基づき、各アンテナ２６ａ〜２６ｃごとの受信電界強度（ＲＳＳＩ値Ｒａ〜Ｒｃ）を測定し、受信電界強度信号をＣＰＵ２０に入力する。

トランスポンダ機能選択回路２４１は、アンテナ２６ｃからの気中の無線信号に基づきトランスポンダ通信用の電力供給を検出すると、アンテナ２６ｃの入力経路を、ＬＦ受信回路２４０の選択状態（図３に示した状態）からトランスポンダ機能回路２４２へと切り替え接続し、ＬＦ通信回路２４をトランスポンダ機能動作に切替える。
トランスポンダ機能回路２４２は、トランスポンダ機能選択回路２４１がトランスポンダ機能動作を選択した際に、気中の無線信号を受信するアンテナ２６ｃから入力される受信信号と、認証コード２４３０とに基づき、車載機１と携帯機２とが相互認証を行うのに必要な暗号演算を行い、演算結果をアンテナ２６ｃから気中へと無線送信する。
相互認証するのに必要なデータである認証コード２４３０は、メモリ２４３のＲＯＭに記憶されている。

入力回路２１は、携帯機２のユーザ２００による操作入力（ドアやトランクを施錠または解錠する操作入力など）を検出し、操作入力に応じた信号をＣＰＵ２０に入力する。
ＬＥＤ表示器２７は、ユーザ２００が携帯機２を操作して施錠や開錠を行ったとき、操作を受付てＲＦ送信していることをユーザ２００に知らせるためのもので、ＣＰＵ２０により駆動される。

スマートキーレスエントリシステムの携帯機２において、アンテナ２６ａ〜２６ｃは、互いに指向性による死角を補い合うように、各々のコイルの向きが互いにほぼ９０度だけ異なるようにレイアウトされる。
このとき、アンテナ２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、それぞれが独立部品で構成される場合と、複数のコイルが一体構成される場合がある。

一例として、図４を参照しながら、３つのアンテナ２６ａ〜２６ｃが一体構成された場合のアンテナ構造について説明する。
図４は図３に示したアンテナ２６ａ〜２６ｃのコイル構造を製造時の第１〜第３段階に分けて示す斜視図である。
まず、図４（ａ）のように、直方体（互いの面が９０度）のコイルボビン２６０上の一方向に対し、アンテナ２６ａのコイル２６ａ０が巻かれる。

次に、図４（ｂ）のように、コイルボビン２６０上の９０度ずらした方向に、アンテナ２６ｂのコイル２６ｂ０が巻かれる。最後に、図４（ｃ）のように、コイルボビン２６０上のさらに９０度ずらした方向に、アンテナ２６ｃのコイル２６ｃ０が巻かれる。
こうして複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃは、各コイル２６ａ０〜２６ｃ０が互いにほぼ９０度ずつずれて直交する方向となるように、単一のコイルボビン２６０に巻回されて構成される。

車載機１の送信アンテナ３１ａ〜３１ｃから携帯機２に送信される電界強度測定用信号および認証要求信号は、ＬＦ帯波を用いていることから磁束の性質を有する。
携帯機２の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃとしては上記したようにコイルアンテナが使用されるので、携帯機２の受信感度は強い指向性を有し、磁束がコイル２６ａ０〜２６ｃ０に直行する向きで最大となり、磁束がコイル２６ａ０〜２６ｃ０に並行になると最小となる。携帯機２が磁束内にあるときコイル２６ａ０〜２６ｃ０のいずれかが磁束を受け続けて起電力が発生する。

携帯機２の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃは、車載機１からの電界強度測定用信号を受信して、各アンテナ２６ａ〜２６ｃの受信電界強度測定（ＲＳＳＩ）値をベクトル和することにより、携帯機２はその向きによらず、その位置の磁束の電界強度を得ることが出来る。この電界強度より車載機１のＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｃと携帯機２との間の距離が分り、車両１００に対する携帯機２の位置を推定することが出来る。

ここで、この発明の実施の形態１による携帯機２のＬＦ受信系の故障検出原理について説明する。
携帯機２は、３方向用のＬＦ受信系の内１つもしくは２つが故障すると、３つの受信系の電界強度測定（ＲＳＳＩ）値のベクトル和を基に求めるＬＦ送信アンテナ３１から携帯機２までの距離が正しく検出出来なくなる。この故障は携帯機の位置が動いている時に、短い間隔で距離測定を繰返し、その距離の変化量を観察し、その変化量が通常有り得ないくらい大きくなることに基づき故障判定できる。

ユーザ２００が乗降などで携帯機２が移動中、携帯機２が受信する磁束の向きは変化し続ける。また、携帯機２の位置の移動距離は外乱要因が無い限り唐突に変化することはない。よって、短い時間間隔で携帯機２の位置推定を行い、急激な位置変化が確認された場合、ＬＦ受信系（各々の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃ、ＬＦ受信回路２４０）の故障と判定することができる。

次に、図５および図６を参照しながら、図１〜図４に示したこの発明の実施の形態１による携帯機２の故障検出動作について、さらに具体的に説明する。
この発明の実施の形態１に係る無線通信システムの故障検出手段２０１は、互いに９０度の向きに配置された各受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの、受信電界強度（ＲＳＳＩ）値をベクトル和して求めた車載機１の送信アンテナ３１ａ〜３１ｃから携帯機２までの距離が、携帯機２のＬＦ受信系に故障が無い限り、有り得ない急変をしないことを利用したものである。
ここでは、具体例として車載機１のＬＦ送信アンテナ３１ａからの送信により、トランスポンダ通信兼用の受信アンテナ２６ｃの断線故障を検出する場合を例にとって説明する。

図５はこの発明の実施の形態１による受信アンテナ２６ｃの故障検出処理を示すフローチャートであり、ＣＰＵ２０と協働するメモリ２２内にあらかじめ記憶された断線故障検出プログラム２２２による処理を示している。
また、図６はこの発明の実施の形態１による受信アンテナ２６ｃの故障検出処理を示すタイミングチャートである。

図５において、ステップＳ１０１は、ＣＰＵ２０が、まず、ＲＳＳＩ回路２４０２から
各アンテナ２６ａ〜２６ｃの受信電界強度（ＲＳＳＩ値Ｒａ〜Ｒｃ）を取得して、その３つの受信電界強度のベクトル和を算出する。ステップＳ１０２は、受信電界強度のベクトル和を基にＬＦ送信アンテナ３１ａから携帯機２までの距離Ｌａを求める。ステップＳ１０３は、算出した距離Ｌａの前回値から今回値への距離変化量△Ｌａを算出する。ステップＳ１０４は、ステップＳ１０２で求めた距離Ｌａの今回値を前回値として記憶する。

ステップＳ１０５は、第１の比較処理により、ステップＳ１０３で求めた距離の変化量△Ｌａが閾値Ｔｈ１（距離変化量が故障判定可能か判断の判定値＝故障判定実施判断用の第１の閾値）よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１０５において、△Ｌａ＞Ｔｈ１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ１０６の第２の比較処理に移行する。
一方、ステップＳ１０５において、△Ｌａ≦Ｔｈ１（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、故障カウンタＣ１を前回値保持とし、ステップＳ１１１の故障判定処理に移行する。

続いて、ステップＳ１０６は、第２の比較処理により、ステップＳ１０３で求めた距離変化量△Ｌａが第１の閾値Ｔｈ１よりも大きなレベルの閾値Ｔｈ２（距離変化量が故障の可能性有りの判定値＝異常変化判定用の第２の閾値）よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１０６において、△Ｌａ＞Ｔｈ２（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ１０７の第３の比較処理に移行する。
一方、ステップＳ１０６において、△Ｌａ≦Ｔｈ２（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１１０に進んで故障カウンタＣ１をデクリメント（−１）し、ステップＳ１１１の故障判定処理に移行する。

続いて、ステップＳ１０７は、第３の比較処理により、ステップＳ１０３で求めた距離変化量△Ｌａが第２の閾値Ｔｈ２よりも大きなレベルの閾値Ｔｈ３（距離変化量が明らかに故障か判定用の判定値＝故障時変動量判定用の第３の閾値）よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１０７において、△Ｌａ＞Ｔｈ３（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ１０８に移行して故障カウンタＣ１に所定値ＵＰ１を加算し、ステップＳ１１１の故障判定処理に移行する。
一方、ステップＳ１０７において、△Ｌａ≦Ｔｈ３（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ１０９に進んで故障カウンタＣ１をインクリメント（＋１）し、ステップＳ１１１の故障判定処理に移行する。

ステップＳ１１１は、故障カウンタＣ１の値が閾値Ｔｈ４（実際の故障時に到達し得る回数＝故障確定閾値の第４の閾値）以上であるか否かを判定する。ステップＳ１１１において、Ｃ１＜Ｔｈ４（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、故障が発生していないものと見なし、図５の処理ルーチンを終了する。
一方、ステップＳ１１１において、Ｃ１≧Ｔｈ４（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、携帯機２のＬＦ受信系の故障と見なし、ステップＳ１１２に進んで故障を記憶して、図５の処理ルーチンを終了する。

このように、車載機１の送信アンテナ３１ａからのＬＦ送信時の故障判定を対象とした場合、送信アンテナ３１ａから携帯機２までの距離の変化量△Ｌａが、第１の閾値Ｔｈ１（距離変化が故障判定可能かの判定値）を越えていれば、距離変化量△Ｌａのチェックを行う（ステップＳ１０５）。

距離変化量△Ｌａが第１の閾値Ｔｈ１を越え、第２の閾値Ｔｈ２（距離変化量が故障の可能性有りの判定値）以下の場合（ステップＳ１０６のＮＯ）、故障カウンタＣ１をデクリメント（−１）（ステップＳ１１０）する。
距離変化量△Ｌａが第２の閾値Ｔｈ２を越え、かつ第３の閾値Ｔｈ３（距離変化量が明
らかに故障レベル）以下の場合（ステップＳ１０７のＮＯ）、故障カウンタＣ１をインクリメント（＋１）（ステップＳ１０９）する。
そして、距離変化量△Ｌａが第３の閾値Ｔｈ３（距離変化量が明らかに故障レベル）を越える場合、故障カウンタＣ１に所定値ＵＰ１を加算する（ステップＳ１０８）。

故障カウンタＣ１のカウンタ値が第４の閾値Ｔｈ４（実際の故障時に到達し得る回数）以上になれば故障を記憶し、携帯機２や車載機１に警報または表示して伝達する。
なお、図５の断線故障検出プログラムは、ＲＳＳＩ回路２４０２からＲＳＳＩ値（受信電界強度）がＣＰＵ２０に入力されるごとに１回のみ実行される。

図６は故障検出処理（図５）の具体的な動作例を示したタイミングチャートである。
図６のタイミングチャートにおいては、携帯機２がＬＦ送信アンテナ３１ａの近傍を移動中で、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように３つのＬＦ受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの受信電界強度ＲＳＳＩが各々変動している状態で、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値が正常時と故障時の場合について、ＬＦ送信アンテナ３１ａと携帯機２との間の距離Ｌａと、その距離変化量△Ｌａと、故障カウンタＣ１の動作の違いを示している。
図６（ｄ）に示すように、３つのアンテナ２６ａ〜２６ｃのベクトル和から算出したＬＦ送信アンテナ３１ａから携帯機２までの距離Ｌａは、アンテナ２６ｃが正常時と故障時の場合について明らかに異なる。

図６（ｃ）に示したアンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値が正常時は、図６（ｅ）に示すように距離Ｌａの変化量△Ｌａは小さく、故障の可能性のある第２の閾値Ｔｈ２を一度越えただけで、図６（ｇ）に示すように故障カウンタＣ１も直ぐにデクリメントされ故障確定閾値Ｔｈ４には至らない。
一方、図６（ｃ）に示したアンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値が故障時は、図６（ｆ）に示すように距離Ｌａの変化量△Ｌａが大きく、半数近くのタイミングで故障の可能性のある第２の閾値Ｔｈ２を越えており、明らかに故障レベルの第３の閾値Ｔｈ３を３回越え、図６（ｈ）に示すように故障カウンタＣ１≧Ｔｈ４に達した時点で故障が確定される。

なお、以上の説明では、３つのアンテナ２６ａ〜２６ｃのうち、アンテナ２６ｃの故障時を例にとって説明したが、他のアンテナ２６ａ、２６ｂの故障時も同様に検出することができる。

以上のように、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムは、携帯機２の互いに磁束検出方向の異なるコイルアンテナからなる複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃで、車載機１のＬＦアンテナ３２から送信してくる電界強度測定用信号を受信し、その受信した信号の受信電界強度を電界強度測定部２４０２で測定する。そして携帯機２の故障検出手段２０１は電界強度測定（ＲＳＳＩ）値から求まるＬＦ送信アンテナ３２から携帯機２までの距離の変化量の判定結果に基づいて、携帯機２のＬＦ受信系の故障状態を検出するようにしているから、携帯機２の一部の受信アンテナなどの受信系統に故障が生じて、ユーザによる故障判定が困難なような場合でも、多大なコストを要することなく故障を検出してユーザに伝えることができる。

これにより、ユーザが故障と知らずに無線通信システムを使用し続けた際に、故障した受信アンテナの電界強度が異常なことに起因して、スマートキーレスシステムが携帯機２の位置を正しく把握できずに生じる異常動作に悩まされなくて済み、ユーザクレームを減少させることができる。
特に、故障アンテナがトランスポンダ通信兼用のＬＦ受信アンテナ２６ｃであって、携帯機２の電池切れ時用のバックアップ機能と兼用されている場合、電池切れでバックアップ機能を使うまで故障に気付かないという不具合を防止することができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２における無線通信システムについて、スマートキーレスエントリシステムの場合を例にとって図７及び図８に基づき詳細に説明する。
図７はこの発明の実施の形態２に係るスマートキーレスエントリシステムの車載機の回路構成を示すブロック図、図８はスマートキーレスエントリシステムの携帯機の回路構成を示すブロック図である。

実施の形態１では、携帯機２の受信系の故障判定処理や故障記憶処理を行う故障検出手段２０１は、携帯機２内のＣＰＵ２０に設けていたが、実施の形態２の発明は、携帯機２と通信する車載機１内のＣＰＵ１０に設けたものである。
図７の車載機１において、故障検出手段１０１は車載機ＣＰＵ１０に設けられ、故障検出手段１０１で故障判定処理や故障記憶処理を行うための断線故障検出プログラム１１２はメモリ１１に設けられている。また故障を表示するためのＬＥＤ表示器１４がＣＰＵ１０に接続されている。なお、ＬＥＤ表示器１４の代わりに警報用ブザーを用いたり、併用して用いてもよい。
その他の構成は実施の形態１の図２と同じにつき、同じまたは相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。

図８の携帯機２においては、携帯機２内のＣＰＵ２０に設けていた故障検出手段２０１はなく、またメモリ２２に設けていた断線故障検出プログラム２２２もない。その他の構成は実施の形態１の図３と同じにつき、同じまたは相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。

このような構成において、車載機１のＣＰＵ１０内の故障検出手段１０１で携帯機１のＬＦ受信系の故障を判定する場合、携帯機２の電界強度測定部２４０２で測定された各電界強度測定値（ＲＳＳＩ値）はＣＰＵ２０へ入力され、電界強度測定値（ＲＳＳＩ値）は認証応答信号と共にＲＦ送信回路２３およびＲＦ送信アンテナ２５を介してＲＦ送信アンテナ２５から車載機１へ送信される。
車載機１のＲＦ受信アンテナ３２は携帯機２から送信された受信電界強度値（ＲＳＳＩ値Ｒａ〜Ｒｃ）を受信し、ＲＦ受信回路１３を介して車載機１内のＣＰＵ１０に入力されることになる。

車載機ＣＰＵ１０の故障検出手段１０１は、実施の形態１の故障検出手段２０１と同様に、受信電界強度のベクトル和から車載機１のＬＦアンテナ３１と携帯機２との間の距離を求め、この距離の変化量に基づいて携帯機２の複数のＬＦ受信系の故障状態を検出する。
なお、以上は携帯機２から車載機１に対して電界強度測定値（ＲＳＳＩ値）を送信していたが、携帯機２のＣＰＵ２０は、各受信電界強度のベクトル和、もしくはベクトル和から求めた車載機１のＬＦアンテナ３１と携帯機２との間の距離の変化量を求め、この求めたベクトル和または距離の変化量を車載機１に送信するようにしてもよい。
その場合、故障検出手段１０１は、受信電界強度のベクトル和から距離の換算（図５に示すフローチャートのステップＳ１０２）、もしくは距離の変化量の算出（図５に示すフローチャートのステップＳ１０３）からスタートし、この距離の変化量に基づいて複数のＬＦ受信系の故障状態を検出することになる。

実施の形態３．
次に実施の形態３の発明について説明する。実施の形態３の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
故障した携帯機２が移動しているときに、故障検出を行っても携帯機２の該当故障ＬＦ
受信系のＬＦ受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの向きと、磁束の向きが適切でないと故障は検出出来ない。故障しているＬＦ受信系のＬＦ受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの受信磁束が、増減する様な向きに携帯機２が動かないと、距離変動量の大きな変化が発生しない。つまり、携帯機２が普通に移動していると、なかなか故障カウンタＣ１が故障確定である第４の閾値Ｔｈ４に達しない。

これを解決する為に、実施の形態３の発明は、短時間当たりの距離変化量が明らに異常なレベルの場合は、故障カウンタＣ１のカウント方法を、１ＵＰずつ加算するのでなく大きくカウントアップする。また、距離変化量が正常レベルの場合でも携帯機２の向きが、たまたま故障検出し辛い場合もあるので、一気に故障カウンタＣ１をクリアせず，徐々にデクリメントさせるなどの対策を行う。

実施の形態４．
次に実施の形態４の発明について説明する。実施の形態４の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
上記したとおり携帯機２のＬＦ受信系の故障検出を行うには、車載機１は短い時間間隔でＬＦ送信を繰返し、携帯機２はそれに応じて距離変化量を観察する必要があり、車両１００のバッテリーや携帯機２の電池消耗が懸念される。また、携帯機２が動いているとき（磁束に対して携帯機２の向きが変わるとき）に故障検出を行う必要がある。つまり、携帯機２が動いているときを見計らって、短時間に繰返し距離測定を行う必要がある。

図５に示す故障判定処理の間隔は、携帯機２の距離変化を判断出来る例えば１００ｍｓ毎程度に実施する必要が有り、常時その様なタイミングで通信を続けると、車両１００のバッテリーや携帯機２の電池消費が大きくなり非現実的となる。
この電池消耗は、例えば長い時間間隔で携帯機２の距離変化量を観察し、大きな距離変化が見られたら、短い時間間隔に切替えて距離測定を繰返すことで、解決することができる。

そこで、実施の形態４の発明は、ＬＦ送信アンテナ３１と携帯機２との間の距離の測定を、まず携帯機２の移動判定が可能な、例えば数秒毎（第１の周期）で行い、１００ｍｓ毎の距離変化に換算すると、距離の変化量が第１の閾値Ｔｈ１より小さいレベルの第５の閾値（携帯機２が移動し始めたことを判断する判定値）以上になった時に、距離の測定周期を数秒毎（第１の周期）から１００ｍｓ毎（第２の周期）に切り替えて、図５に示す故障判定処理を行うことで電池消耗を低減することができる。

実施の形態５．
次に実施の形態５の発明について説明する。実施の形態５の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
実施の形態５の発明は、ＬＦ送信アンテナ３１と携帯機２との間の距離の測定を、携帯機２が移動している可能性の高い、車両１００のドアが閉状態から開状態、または開状態から閉状態になったときから開始し、測定した距離の変化量に基づいて携帯機２のＬＦ受信系の故障判定を行うものである。このようにすることで車載機１および携帯機２の電池消耗を低減することができる。

また、ＬＦ送信アンテナ３１と携帯機２との間の距離の測定を、携帯機２が移動している可能性の高い、車両のリクエストスイッチ３３ａ、３３ｂの施錠・開錠操作が行われたときから開始し、測定した距離の変化量に基づいて携帯機２のＬＦ受信系の故障判定を行うようにする。このようにすることで車載機１および携帯機２の電池消耗を低減することができる。
以上のように車両１００のドアの開閉タイミングや、スマートキーレスシステムの施錠
・開錠リクエストスイッチ３３ａ、３３ｂの操作時を起点として、短時間間隔の距離測定を繰返し始めることにより電池消耗を低減することができる。

実施の形態６．
次に実施の形態６の発明について説明する。実施の形態６の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
短時間間隔で距離変化量を判定しているときに、たまたま外乱ノイズを受けると、誤った距離変化を検出してしまうことが考えられる。そこで、車載機１からＬＦ送信を行っていない時に携帯機２で電界強度測定を行うことで、影響のあるノイズを受けていないかを検出することが出来、そのタイミングでの故障検出を中断することが出来る。

実施の形態６の発明は、携帯機２の電界強度測定部２４０２が、車載機１のＬＦ送信回路１２からＬＦ送信を行っていない期間に、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの各受信電界強度測定を行うことにより、携帯機２の置かれている空間の電界強度測定を行う。そして空間の電界強度測定結果が、故障判定が可能か判断する第６の閾値（ノイズが所定レベル以下であることの判定値）を超えている時は故障検出を中断し、電界強度測定結果が第６の閾値を超えていない時のみ、車載機１からのＬＦ送信の受信電界強度測定値を測定するようにする。なお、ノイズの検出は特許文献２に記載の技術を利用できる。
このようにすることで、誤った距離変化量を検出することがなくなる。

実施の形態７．
次に実施の形態７の発明について説明する。実施の形態７の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
複数の携帯機２がほぼ同時に故障確定する確立は低く、外乱ノイズの影響を受けた可能性が高い。短時間に複数の携帯機２の故障判定条件が成立した場合でも、直ぐに故障確定せずに、保留し検出をやり直すことで、外乱による故障誤検出を防止する。

実施の形態７の発明は、万が一、故障を誤検出してしまった場合に備えて、正常復帰条件を設けておくことで、突発ノイズ等の原因で、故障検出処置が続きスマートキーレスシステムの機能が損なわれることを防ぐようにしたものである。
携帯ＣＰＵ２０または車載機ＣＰＵ１０は、復帰条件を満たす回数をカウントする故障復帰カウンタＣ２（図示を省略）を有し、一度携帯機２のＬＦ受信系の故障判定条件が確定しても、故障確定状態から復帰条件を満たした場合、故障発生履歴を記憶し、システムを正常復帰させるようにする。

以下、復帰判定の実施例について、図９のフローチャートおよび図１０のタイミングチャートに基づいて説明する。
図９において、ステップＳ２０１からステップＳ２０５までは、図５に示すステップＳ１０１からステップＳ１０５と同じであり、携帯機２が移動中で故障判定可能な状態であるかを判断している。

図９のステップＳ２０５において、距離の変化量△Ｌａが閾値Ｔｈ１（距離変化量が故障判定可能か判断の判定値＝故障判定実施判断用の第１の閾値）よりも大きい（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ２０６の第２の比較処理に移行する。
一方、ステップＳ２０５において、△Ｌａ≦Ｔｈ１（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ２０９の復帰処理判定に移行する。

ステップＳ２０６は、第２の比較処理により、距離変化量△Ｌａが閾値Ｔｈ１よりも大きなレベルの閾値Ｔｈ２（距離変化量が故障の可能性有りの判定値＝異常変化判定用の第２の閾値）よりも小さいか否かを判定し、距離変化量△Ｌａが異常のものでないかを判断
している。
ステップＳ２０６において、△Ｌａ≦Ｔｈ２（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ２０７に進んで復帰カウンタＣ２をインクリメント（＋１）し、ステップＳ２０９の復帰処理判定に移行する。
一方、ステップＳ２０６において、△Ｌａ＞Ｔｈ２（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ２０８に移行して復帰カウンタＣ２を０クリアする。

続いて、ステップＳ２０９は、復帰カウンタＣ２の値が閾値Ｔｈ７（正常復帰させる条件のカウント値である第７の閾値）以上であるか否かを判定する。ステップＳ２０９において、Ｃ２≧Ｔｈ７（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ２１０に移行し、故障記憶フラグをクリアすると共に故障履歴フラグは保持して、図９の処理ルーチンを終了する。
一方、ステップＳ２０９において、Ｃ２＜Ｔｈ７（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、図９の処理ルーチンを終了する。

図１０は復帰処理（図９）の具体的な動作例を示したタイミングチャートである。
図１０のタイミングチャートにおいては、携帯機２がＬＦ送信アンテナ３１ａの近傍を移動中で、図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように３つのＬＦ受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの受信電界強度ＲＳＳＩが各々変動している状態で、３つのアンテナ２６ａ〜２６ｃのベクトル和から算出したＬＦ送信アンテナ３１ａから携帯機２までの距離Ｌａは、図１０（ｄ）に示すようになっている。

距離Ｌａの変化量△Ｌａは、図１０（ｅ）に示すように故障判定可能か判断の判定値である第１の閾値Ｔｈ１を越えたり越えなかったりしている。距離変化量△Ｌａが第１の閾値Ｔｈ１を越えた場合は、図１０（ｆ）に示すように復帰カウンタＣ２はカウントＵＰしていき、復帰カウンタＣ２のカウント値が第７の閾値Ｔｈ７に達したら復帰を確定し、図１０（ｇ）のように故障記憶フラグをクリアして正常時に戻す。一方、図１０（ｈ）に示すように故障履歴フラグは故障のまま保持しておく。
このように携帯機２のＬＦ受信系の故障判定条件が一度確定しても、携帯ＣＰＵ２０または車載機ＣＰＵ１０は、故障確定状態から復帰条件（距離変化量△Ｌａが第２の閾値Ｔｈ２を越えずに、第１の閾値Ｔｈ１を越える回数が所定回数に達した場合）を満たした場合、故障発生履歴を記憶し、システムを正常復帰させるようにする。

実施の形態８．
次に実施の形態８の発明について説明する。実施の形態８の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
折角、携帯機２の故障が検出出来ても、故障箇所が半断線等の状態で、正常復帰条件を満たして復帰してしまい、故障・正常判定を繰返してしまう恐れがある。
実施の形態８の発明は、正常復帰の回数をカウントし、正常復帰回数制限を設けることで半故障状態を検出することが出来るようにしたものである。

実施の形態８の発明において、携帯機ＣＰＵ２０または車載機ＣＰＵ１０は、携帯機２のＬＦ受信系の故障確定状態から復帰条件を満たし復帰した回数をカウントする故障復帰回数カウンタＣ３（図示を省略）を有し、故障復帰回数カウンタＣ３が本当に故障していると判断する第８の閾値Ｔｈ８に達した時点で、故障状態からの復帰を禁止するようにする。
また、故障カウンタＣ１の値、復帰カウンタＣ２の値、故障復帰回数カウンタＣ３の値、および各種の閾値は、車載機１のメモリ１１または携帯機２のメモリ２２に記憶するか、両方のメモリ１１、２２に記憶している。

図１１はこの発明の実施の形態８によるＬＦ受信系の故障復帰禁止処理を示すフローチャートであり、携帯機ＣＰＵ２０または車載機ＣＰＵ１０による処理を示している。
また、図１２はこの発明の実施の形態８による故障復帰禁止処理を示すタイミングチャートである。
図１１および図１２において、故障記憶フラグＦ１は、ＬＦ受信系の故障が確定したら故障記憶フラグＦ１をセットし、故障復帰条件が成立したら故障記憶フラグＦ１をクリアする。また、故障記憶フラグＦ１がセットされている間、システムはＬＦ受信系が故障時の処理を行う。

故障履歴フラグＦ２は、ＬＦ受信系が一度でも故障確定した履歴を残す。故障が確定したら故障記憶フラグＦ１と併せて故障履歴フラグＦ２もセットする。また、故障復帰条件が確定しても故障履歴フラグＦ２はクリアしない。
故障復帰禁止フラグＦ３は、ＬＦ受信系の故障が確定して故障記憶フラグＦ１がセットされた状態で故障復帰条件が成立して故障記憶フラグＦ１がクリアされた回数を故障復帰回数カウンタＣ３でカウントし、カウント値が第８の閾値に達したときに、故障復帰禁止フラグＦ３をセットする。
故障復帰禁止フラグＦ３がセットされていれば、たとえ故障復帰条件が成立しても故障記憶フラグＦ１のクリアを行わない。これにより、故障状態からの復帰を禁止する。第８の閾値は故障確定状態からの復帰回数の制限を示している。

図１１において、ステップＳ３０１は、故障が確定しているか否かを判定し、故障が確定していれば（ＹＥＳ）、ステップＳ３０２に移行して故障記憶フラグＦ１をセットすると共に、故障履歴フラグＦ２もセットする。
ステップＳ３０３は、故障復帰が確定しているか否かを判定し、故障復帰が確定していれば（ＹＥＳ）、ステップＳ３０４に移行して故障記憶フラグＦ１がセットされているか否か判定する。もし、ステップＳ３０３において、故障復帰が確定していなければ（ＮＯ）、ステップＳ３０８に移行する。

ステップＳ３０４において、故障記憶フラグＦ１がセットされていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ３０５に移行して故障復帰禁止フラグＦ３がセットされているか否か判定する。もし、ステップＳ３０４において、故障記憶フラグＦ１がセットされていなければ（ＮＯ）、ステップＳ３０８に移行する。
ステップＳ３０５において、故障復帰禁止フラグＦ３がセットされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ３０８に移行する。もし、ステップＳ３０５において、故障復帰禁止フラグＦ３がセットされていなければ（ＮＯ）、ステップＳ３０６に移行して故障記憶フラグＦ１をクリアする。続いてステップＳ３０７に進み、故障復帰回数カウンタＣ３をインクリメント（＋１）する。

ステップＳ３０８は、故障復帰回数カウンタＣ３の値が閾値Ｔｈ８（第８の閾値）以上であるか否かを判定する。ステップＳ３０８において、Ｃ３≧Ｔｈ８（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ３０９に移行し、故障復帰禁止フラグＦ３をセットして図１１の処理ルーチンを終了する。
もしステップＳ３０８において、Ｃ３＜Ｔｈ８（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、図１１の処理ルーチンを終了する。

図１２は故障復帰禁止判定処理（図１１）の具体的な動作例を示したタイミングチャートである。
図１２のタイミングチャートにおいて、図１２（ａ）は図６のフローチャートに基づき故障検出カンタＣ１が第４の閾値Ｔｈ４を越え、故障が確定している状態を示している。また、図１２（ｂ）は図９のフローチャートに基づき故障復帰カウンタＣ２が第７の閾値
Ｔｈ７を超え、故障が復帰している状態を示している。

このような状態で、図１２（ｃ）に示す故障記憶フラグＦ１は、故障が確定した時にセットされ、故障が復帰した時にクリアされている。また、故障履歴フラグＦ２は図１２（ｄ）に示すように故障が一度確定した時にセットされ、故障が復帰してもクリアされずにセット状態を維持している。図１２（ｅ）は故障復帰回数カウンタＣ３のカウント状態を示し、故障記憶フラグＦ１が一度セットされた後にクリアされる度にカウントＵＰしている。故障復帰回数カウンタＣ３のカウント値が第８の閾値Ｔｈ８に達した時に、図１２（ｆ）に示すように故障復帰禁止フラグＦ３はセットされ、復帰禁止を確定している。

このように実施の形態８の発明は、一旦故障が確定した後に、故障箇所が半断線等の状態で正常復帰条件を満たして復帰してしまい、故障・正常判定を繰返している場合でも、故障確定状態から復帰した回数を携帯機ＣＰＵ２０または車載機ＣＰＵ１０に設けた故障復帰回数カウンタＣ３でカウントし、故障復帰回数カウンタＣ３が本当に故障していると判断する第８の閾値に達した時点で、故障状態からの復帰を禁止するようにしているから半故障状態を検出することが出来る。

実施の形態９．
次に実施の形態９の発明について説明する。実施の形態９の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
携帯機２が車両１００に複数登録されている場合、幾つかの携帯機２が故障しても正常な携帯機２が残っていれば、故障警告表示をした上でスマートキーレスシステム機能を維持させることが考えられる。ユーザ２００はこの警告表示が携帯機２の故障とは認識出来ず、またキーレスシステム機能に支障が無いのでそのまま放置してしまい、故障に気付かなかったときと同様の問題に直面することになる。

実施の形態９の発明は、携帯機２の故障検出時に、携帯機２のＬＥＤ表示器２７または車載機１のＬＥＤ表示器１４に、システム異常の警告と併せて携帯機２の電池切れ警告を行い、ユーザ２００に携帯機２に問題があることを認識させるようにしたものである。
なお、表示器はＬＥＤ表示器に限らず、ユーザ２００に認識させるものあれば、どのような表示器でもよい。

実施の形態１０．
次に実施の形態１０の発明について説明する。実施の形態１０の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
実施の形態１０の発明は、故障を検出した携帯機２のＬＥＤ表示器２７を点滅させることで、携帯機２の故障をユーザ２００に認識させるようにしたものである。
ただし、通常携帯機２は鞄やポケットの中に入れて使用される為、ＬＥＤ表示器２７を点滅させても気付かれない場合が多い。その場合、携帯機２がユーザ２００の目に触れるタイミングに携帯機２のＬＥＤ表示器２７を点滅させたり、ブザーを併用するなどで解決できる。

実施の形態１１．
次に実施の形態１１の発明について説明する。実施の形態１１の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
実施の形態１１の発明は、故障を検出した携帯機２のＬＥＤ表示器２７を点滅させて携帯機２の故障をユーザ２００に認識させる場合、携帯機２を取り出させて注目させる手段として、スマートキーレスシステムでユーザ２００のドア施錠・開錠要求を受付けるための、車両１００のリクエストスイッチ３３ａ、３３ｂの操作に対して、わざと反応しないよう操作入力を受付けないようにしたものである。
このようにすることで、ユーザ２００に対して携帯機２を取り出させ、入力回路２１のキーレスエントリーの施錠・開錠スイッチを操作させる。この操作のときに、ユーザ２００に携帯機２のＬＥＤ表示器２７の点滅を気付かせることが出来る。

実施の形態１２．
次に実施の形態１２の発明について説明する。実施の形態１２の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
実施の形態１２の発明は、故障を検出した携帯機２のＬＥＤ表示器２７を点滅させて携帯機２の故障をユーザ２００に認識させる場合、携帯機２を取り出させて注目させる手段として、リクエストスイッチ３３ａ、３３ｂの操作は受付けるが、操作の受付けエリアを正常時より極端に狭くするようにしたものである。このようにすることで、ユーザ２００に携帯機２を取り出させると共に、併せて携帯機２の電池切れを連想させる効果も期待出来る。

実施の形態１３．
次に実施の形態１３の発明について説明する。実施の形態１３の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
実施の形態１３の発明は、故障を検出した携帯機２のＬＥＤ表示器２７を点滅させて携帯機２の故障をユーザ２００に認識させる場合、携帯機２を取り出させて注目させる手段として、ユーザ２００が携帯機２の入力回路２１のキーレスエントリーの施錠・開錠のスイッチを操作したとき、携帯機２のＲＦ送信回路２３の送信出力を下げ、到達距離を短くするようにしたものである。このようにすることで、ユーザ２００に携帯機２の電池切れを連想させて着目させ、確実に携帯機２のＬＥＤ表示器２７の点滅を気付かせることが出来る。

実施の形態１４．
次に実施の形態１４の発明について説明する。実施の形態１４の構成は実施の形態１または２と同じ構成である。
実施の形態１４の発明は、車両１００の運転中、携帯機２のＬＥＤ表示器２７が点滅を続けると、運転に支障が出ることが考えられるので、車両１００が走行可能状態になったら、ＬＥＤ表示器２７の点滅を止め、消灯するようにしたものである。
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１：車載機、 ２：携帯機、
４：制御装置、 １０：車載機ＣＰＵ、
１１：車載機メモリ、 １２：ＬＦ送信回路、
１３：ＲＦ受信回路、 １４：ＬＥＤ表示器、
１７：スイッチ入力回路、 １８：トランスポンダ通信用回路、
２０：携帯機ＣＰＵ、 ２１：入力回路、
２２：携帯機メモリ、 ２３：ＲＦ送信回路、
２４：ＬＦ通信回路、 ２５：ＲＦ送信アンテナ、
２６ａ〜２６ｃ：アンテナ（ＬＦ受信アンテナ）、 ２７：ＬＥＤ表示器、
３１ａ〜３１ｃ：ＬＦ送信アンテナ、 ３２：ＲＦ受信アンテナ、
３３ａ、３３ｂ：リクエストスイッチ、 ３５：トランスポンダ通信用アンテナ、
１００：車両、 １０１：故障検出手段、
１１１：認証コード、 １１２：断線故障検出プログラム、
２００：ユーザ、 ２０１：故障検出手段、
２２１：認証コード、 ２２２：断線故障検出プログラム、
２４０：ＬＦ受信回路、 ２４１：トランスポンダ機能選択回路、
２４２：トランスポンダ機能回路、 ２４０２：電界強度測定部（ＲＳＳＩ回路）。

Claims (19)

1. 車両に搭載された無線通信機能を有する車載機と、前記車両のユーザによって携帯され、前記車載機との間で無線通信機能を有する携帯機とにより構成され、前記車載機は前記携帯機から受信した認証コードと前記車載機に記憶された認証コードとの照合を行うようにした無線通信システムであって、
   前記車載機は、車載機ＣＰＵと、認証コードを記憶する車載機メモリと、電界強度測定用信号および認証要求信号をＬＦ送信アンテナを介して前記携帯機に送信するＬＦ送信回路と、前記携帯機からの認証応答信号を受信する受信回路とを備え、
   前記携帯機は、携帯機ＣＰＵと、認証コードを記憶する携帯機メモリと、前記電界強度測定用信号および前記認証要求信号を受信する複数の受信アンテナおよび受信回路からなるＬＦ受信系と、前記携帯機メモリ内の認証コードを含む認証応答信号を前記車載機に送信する送信回路と、前記複数の受信アンテナごとに前記電界強度測定用信号の受信電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、
   前記携帯機の複数の受信アンテナは、互いに磁束検出方向の異なるコイルアンテナからなり、前記携帯機ＣＰＵは、前記電界強度測定部で測定した複数の受信アンテナごとの各受信電界強度測定値をベクトル和することで前記ＬＦ送信アンテナと前記携帯機との間の距離を算出し、この算出した距離の変化量に基づいて前記ＬＦ受信系の故障状態を検出する故障検出手段を含むことを特徴とする無線通信システム。
2. 車両に搭載された無線通信機能を有する車載機と、前記車両のユーザによって携帯され、前記車載機との間で無線通信機能を有する携帯機とにより構成され、前記車載機は前記携帯機から受信した認証コードと前記車載機に記憶された認証コードとの照合を行うようにした無線通信システムであって、
   前記車載機は、車載機ＣＰＵと、認証コードを記憶する車載機メモリと、電界強度測定用信号および認証要求信号をＬＦ送信アンテナを介して前記携帯機に送信するＬＦ送信回路と、前記携帯機からの認証応答信号を受信する受信回路とを備え、
   前記携帯機は、携帯機ＣＰＵと、認証コードを記憶する携帯機メモリと、前記電界強度測定用信号および前記認証要求信号を受信する複数の受信アンテナおよび受信回路からなるＬＦ受信系と、前記携帯機メモリ内の認証コードを含む認証応答信号を前記車載機に送信する送信回路と、前記複数の受信アンテナごとに前記電界強度測定用信号の受信電界強度を測定する電界強度測定部とを備え、
   前記携帯機の複数の受信アンテナは、互いに磁束検出方向の異なるコイルアンテナからなり、前記携帯機ＣＰＵは、前記電界強度測定部で測定した複数の受信アンテナごとの各受信電界強度測定値を、前記送信回路を介して前記車載機に送信し、
   前記車載機ＣＰＵは、前記携帯機から送信された受信電界強度測定値をベクトル和することで前記ＬＦ送信アンテナと前記携帯機との間の距離を算出し、この算出した距離の変化量に基づいて前記携帯機のＬＦ受信系の故障状態を検出する故障検出手段を含むことを特徴とする無線通信システム。
3. 複数の受信アンテナおよび受信回路からなるＬＦ受信系は、３個の受信アンテナおよび受信回路からなる３つのＬＦ受信系で構成され、前記３個の受信アンテナは直方体のコイルボビンに互いにほぼ９０度ずつずらした方向に巻回されたコイルで構成されてなる請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
4. 故障検出手段は、ＬＦ送信アンテナと携帯機との間の距離の時間当たりの変化量が、故障判定実施判断用の第１の閾値を超え、且つ前記第１の閾値より大きな異常変化判定用の第２の閾値を超えたときに、前記携帯機のＬＦ受信系の故障を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 故障検出手段は、ＬＦ送信アンテナと携帯機との間の距離の時間当たりの変化量が、故障判定実施判定用の第１の閾値を超え、且つ前記第１の閾値より大きな異常変化判定用の第２の閾値を超えた場合に、カウンタ値をインクリメントする第１の故障カウンタを有し、前記第１の故障カウンタが第４の閾値に達した時点で、前記携帯機のＬＦ受信系の故障を確定して記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
6. 故障検出手段は、ＬＦ送信アンテナと携帯機との間の距離の時間当たりの変化量が、故障判定実施判断用の第１の閾値を超え、且つ前記第１の閾値より大きな異常変化判定用の第２の閾値以下の場合、カウント値をデクリメント（−１）し、前記変化量が、前記第２の閾値を超え、且つ前記第２の閾値より大きな明らかに故障時の変動量判定用の第３の閾値以下の場合、カウント値をインクリメント（＋１）し、前記変化量が、前記第３の閾値を越えた場合、カウント値に第１の所定加算値ＵＰ１を加算する第１の故障カウンタを有し、前記第１の故障カウンタが第４の閾値に達した時点で、前記携帯機のＬＦ受信系の故障を確定して記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
7. ＬＦ送信アンテナと携帯機との間の距離の測定を、前記携帯機の移動判定が可能な第１の周期で行い、前記距離の変化量が第１の閾値より小さい第５の閾値以上になったとき、前記第１の周期より短い第２の周期に切り替えて距離の測定を行い、前記距離の変化量に基づいて前記携帯機のＬＦ受信系の故障判定を行うことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
8. ＬＦ送信アンテナと携帯機との間の距離の測定を、車両のリクエストスイッチで施錠または開錠操作が行われたときから開始し、前記距離の変化量に基づいて前記携帯機のＬＦ受信系の故障判定を行うことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
9. ＬＦ送信アンテナと携帯機との間の距離の測定を、車両ドアの開閉タイミングを起点として開始し、前記距離の変化量に基づいて前記携帯機のＬＦ受信系の故障判定を行う事を特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
10. 電界強度測定部は、車載機のＬＦ送信回路からＬＦ送信を行っていない期間に、複数の受信アンテナの各受信電界強度測定を行うことにより、携帯機の置かれている空間の電界強度測定を行い、前記空間の電界強度測定結果が、故障判定が可能か判断する第６の閾値を超えていないときのみ、前記車載機からのＬＦ送信の受信電界強度測定値を測定するようにした請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の無線通信システム。
11. 携帯機ＣＰＵまたは車載機ＣＰＵは、一度携帯機のＬＦ受信系の故障判定条件が確定した故障確定状態から復帰条件を満たす回数をカウントする故障復帰カウンタを有し、前記故障復帰カウンタのカウント値が正常復帰条件の第７の閾値に達した場合、故障発生履歴を記憶し、システムを正常復帰させることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の無線通信システム。
12. 携帯機ＣＰＵまたは車載機ＣＰＵは、携帯機のＬＦ受信系の故障確定状態から復帰条件を満たし復帰した回数をカウントする故障復帰回数カウンタを有し、前記故障復帰回数カウンタのカウント値が本当に故障していると判断する第８の閾値に達した時点で、故障状態からの復帰を禁止することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の無線通信システム。
13. 携帯機または車載機に表示器を設け、携帯機のＬＦ受信系の故障が確定した場合に、前記表示器にシステムの故障警告表示を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の無線通信システム。
14. 携帯機のＬＦ受信系の故障が確定した場合、表示器にＬＦ受信系の故障警告表示と併せて携帯機の電池切れ警告表示を行うことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信システム。
15. 携帯機にＬＥＤ表示器を設け、携帯機のＬＦ受信系の故障が確定した場合に、前記ＬＥＤ表示器を点滅させることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
16. 携帯機にＬＥＤ表示器を設け、携帯機のＬＦ受信系の故障が確定した場合に、前記ＬＥＤ表示器を点滅させると共に、前記ＬＥＤ表示器を点滅させていても、車両が走行可能状態になっている間、前記ＬＥＤ表示器を消灯するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
17. 車両のドアに施錠・開錠リクエストスイッチを設け、携帯機のＬＦ受信系の故障が確定した場合、前記施錠・開錠リクエストスイッチの入力を受付けないようにすることにより、ＬＥＤ表示器の点滅を気付かせるようにした請求項１５に記載の無線通信システム。
18. 車両のドアに施錠・開錠リクエストスイッチを設け、携帯機のＬＦ受信系の故障が確定した場合、前記施錠・開錠リクエストスイッチの開錠受付エリアを正常時より狭くすることにより、ＬＥＤ表示器の点滅を気付かせるようにした請求項１５に記載の無線通信システム。
19. 携帯機にキーレスボタンの入力回路を設け、携帯機のＬＦ受信系の故障が確定した場合、前記入力回路の操作時のＲＦ送信出力を正常時より下げることにより、ＬＥＤ表示器の点滅を気付かせるようにした請求項１５に記載の無線通信システム。

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