JP2017130830A

JP2017130830A - アンテナ出力調整装置

Info

Publication number: JP2017130830A
Application number: JP2016009710A
Authority: JP
Inventors: 宗範松本; Munenori Matsumoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2036-01-21
Also published as: JP6569862B2

Abstract

【課題】車両に搭載されるアンテナの出力強度を調整する装置において、車両搭載後の環境にあわせて所望のアンテナ出力強度が得られるよう調整可能なアンテナ出力調整装置を提供する。【解決手段】車両には複数のＬＦアンテナ４が配置される。制御部７は、それらＬＦアンテナ４のうち１つを出力調整の対象となる調整対象アンテナとして選択して、その調整対象アンテナから信号を送信させる。調整対象アンテナと同一向きに配置されたＬＦアンテナ４に、調整対象アンテナから送信された信号を受信させて受信強度を測定する。得られた受信強度と予め定められた閾値とを比較し、受信強度が閾値より低い場合には、調整対象アンテナの出力強度を高くする方向に調整する。受信強度が閾値より高い場合には、調整対象アンテナの出力強度を低くする方向に調整する。受信強度が閾値と同じ場合には、出力強度は適正であるとして、出力調整を終了する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される送信アンテナの出力強度を調整するアンテナ出力調整装置に関する。

従来、車両とユーザに所持される携帯機との間の無線通信に基づいて車両の施開錠やエンジン始動といった車両に対する所定操作を許可する車両制御システムが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−２３４６６７号公報

ところで、従来では、車両制御システムに用いられるアンテナは、試作車両を用いて車両形状違い別に所望の領域に信号を送信するよう出力強度の事前調整をしたうえで車両に搭載していた。しかし、アンテナが車両に搭載された状態では、アンテナの設置位置における環境によってアンテナのマッチングが外れてしまい、結果、所望のアンテナ出力が得られない場合がある。

そこで、本発明は上記事情に鑑みて、車両搭載後の環境にあわせて所望のアンテナ出力強度が得られるよう調整可能なアンテナ出力調整装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のアンテナ出力調整装置は、
車両（１００）に搭載され、
互いに前記車両の異なる位置に配置された複数のアンテナ（４）から、出力調整の対象となるアンテナである調整対象アンテナを１つ選択して、その調整対象アンテナから信号を送信させる送信制御手段（Ｓ１、Ｓ１１、７、５）と、
前記複数のアンテナのうち前記調整対象アンテナ以外のアンテナから受信に用いるアンテナを選択し、その受信アンテナに前記調整対象アンテナから送信された信号を受信させて、受信強度を測定する受信制御手段（Ｓ２、Ｓ１２、７、５）と、
前記受信強度の測定値に基づいて前記調整対象アンテナの出力強度を調整する出力調整手段（Ｓ３〜Ｓ５、Ｓ１３〜Ｓ１５、７、５）と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数のアンテナのうち１つを出力調整の対象となる調整対象アンテナとして選択し、その調整対象アンテナから信号を送信させ、調整対象アンテナ以外のアンテナにその信号を受信させて、受信強度を測定する。この受信強度の測定値は、車両搭載後の環境下における調整対象アンテナの出力強度に相当する。したがって、その測定値に基づき調整対象アンテナの出力強度を調整することで、車両搭載後の環境にあわせて所望のアンテナ出力強度を得ることができる。

車両制御システムの構成図である。車両におけるＬＦアンテナの配置位置及び向きを説明する図である。ＬＦアンテナの構成及びＬＦ通信回路部の内部構成を示した図である。通信距離に対するアンテナ出力強度の変化を示した図である。第１実施形態における制御部が実行する出力調整処理のフローチャートである。出力調整前後のアンテナＡの送信強度、アンテナＢ、Ｃの受信強度を示した図である。第２実施形態における制御部が実行する出力調整処理のフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１に示す車両制御システム１は車載装置２と携帯機３とを備えている。車両制御システム１は、車載装置２と携帯機３との双方向通信に基づいて、車両１００（図２参照）に対する所定操作、具体的には車両ドアの施開錠やエンジン始動を許可する電子キーシステム（いわゆるスマートエントリーシステム）として構成されている。以下、各装置２、３の構成を説明する。

車載装置２は、車両１００に搭載されて、ＬＦアンテナ４、ＬＦ通信回路部５、ＲＦ通信回路部６、制御部７、タッチセンサＳＷ８、ドア開閉検出部９、ドア施錠検出部１０及びドア施錠制御部１１を備えている。

ＬＦアンテナ４は図２に示すように車両１００に複数箇所に配置されて、その配置位置に応じた範囲に返信を要求する信号をＬＦ帯（例えば１２５ｋＨｚ）の電波として送信するアンテナである。以下では、アンテナ４から送信される信号をＬＦ信号という。ＬＦ信号は、車内や車両１００の周辺に存在する携帯機３を探索するための信号である。ＬＦアンテナ４は、具体的には例えば車内の前席側に配置されたアンテナＡと、車内の後席側に配置されたアンテナＢと、車両１００の後部に設けられたトランクに配置されたアンテナＣと、車両１００の左側面（例えば左側面の側の前席と後席の間にあるセンタピラーの内側）に配置されたアンテナＤと、車両１００の右側面（例えば右側面の側の前席と後席の間にあるセンタピラーの内側）に配置されたアンテナＥとを含む。アンテナＡ、Ｂは車内にＬＦ信号を送信するアンテナである。アンテナＣは、車両１００のトランク周辺にＬＦ信号を送信するアンテナである。アンテナＤは車両１００の左側面周辺にＬＦ信号を送信するアンテナである。アンテナＥは車両１００の右側面周辺にＬＦ信号を送信するアンテナである。各アンテナＡ〜ＥによるＬＦ信号の送信範囲は例えば数ｍに設定される。

ＬＦアンテナ４は、フェライトなどの透磁率が高い棒状のコアにコイル４ａ（図３参照）を巻き付けたバーアンテナとして構成される。また、ＬＦアンテナ４は、図３に示すように、コイル４ａ、コンデンサ４ｂ及び抵抗４ｃが直列に接続された直列共振回路として構成される。その直列共振回路の一端がグランドに接続され、他端が後述する切替部５ｅ（図３参照）に接続されている。

ＬＦアンテナ４は、直列共振回路の共振点でＬＦ信号を送信するように直列共振回路の回路定数が車両１００に搭載前に予め調整されている。すなわち、所望の送信周波数（ＬＦ帯の周波数）で共振するようコイル４ａのインダクタンス及びコンデンサ４ｂの容量が予め調整されている。なお、コイル４ａ、コンデンサ４ｂ及び抵抗４ｃの各値はアンテナＡ〜Ｅ間で同じ値に設定される。つまり、アンテナＡ〜Ｅは互いに同一の特性を有している。

また、ＬＦアンテナ４は、ＬＦアンテナ４（コア）の向きにより定まる特定方向に対して他の方向よりも送受信の感度が高い指向性アンテナである。詳しくは、ＬＦアンテナ４は、コアを中心とした８の字の指向性を有しており、コアの軸方向が８の字の切れ込んでいる部分、コアに直角方向が８の字の大きく膨らんでいる部分に定められる。つまり、コアに直角方向が最も送受信の感度が高く、コアの軸方向が最も送受信の感度が低い。

各ＬＦアンテナ４は、残りのＬＦアンテナ４の少なくとも１つと指向性が同一向きとなるように配置されている。詳しくは、図２に示すように、アンテナＡ、Ｂ、Ｃは、コアの軸方向が互いに平行となるよう配置されることで、互いに指向性が同一方向となるように配置される。アンテナＡ、Ｂ、Ｃのコアの向きは例えば車両１００の車幅方向に設定される。また、アンテナＤ、Ｅは、コアの軸方向が互いに平行となるよう配置されることで、互いに指向性が同一方向となるように配置される。アンテナＤ、Ｅのコアの向きは例えば車両１００の前後方向に設定される。

ＬＦアンテナ４から送信されるＬＦ信号の強度つまりＬＦアンテナ４の出力強度は図４に示すように通信距離（ＬＦアンテナ４からの距離）に応じて減衰する。その減衰量は通信距離が長いほど大きくなる。なお、図４は、ＬＦアンテナ４の出力特性としてアンテナＡの出力特性を例示している。

ＬＦアンテナ４は、電子キーシステムとしては送信アンテナとして用いられるが、ＬＦ信号を受信する受信アンテナとしても用いることができる。このとき、アンテナＡ、Ｂ、Ｃは同一方向の指向性を有していることから、アンテナＡ、Ｂ、Ｃから選択される２つのアンテナは、互いに送受を入れ替えたときに同一の出力強度で送信した場合には受信強度も同一となる。このことを図４で説明する。図４の点１０１はアンテナＢの位置におけるアンテナＡから送信されたＬＦ信号の強度を示している。アンテナＢはアンテナＡと同一の特性を有しているので、点１０１は、アンテナＡからのＬＦ信号をアンテナＢで受信したときのそのＬＦ信号の受信強度でもある。点１０２はアンテナＣの位置におけるアンテナＡから送信されたＬＦ信号の強度を示している。アンテナＣはアンテナＡと同一の特性を有しているので、点１０２は、アンテナＡからのＬＦ信号をアンテナＣで受信したときのそのＬＦ信号の受信強度でもある。

また、アンテナＢから図４と同様の出力強度でＬＦ信号を送信した場合には、点１０１はアンテナＡでのそのＬＦ信号の受信強度となる。つまり、アンテナＡ、Ｂ間でＬＦ信号の送受を入れ替えたときに同一の出力強度でＬＦ信号を送信した場合には受信強度も同一となる。同様に、アンテナＣから図４と同様の出力強度でＬＦ信号を送信した場合には、点１０２はアンテナＡでのそのＬＦ信号の受信強度となる。つまり、アンテナＡ、Ｃ間でＬＦ信号の送受を入れ替えたときに同一の出力強度でＬＦ信号を送信した場合には受信強度も同一となる。

アンテナＤ、Ｅの組み合わせについても、アンテナＡ、Ｂ、Ｃの組み合わせと同様に、互いに送受を入れ替えたときに同一の出力強度で送信した場合には受信強度も同一となる。

図１の説明に戻り、ＬＦ通信回路部５は、各ＬＦアンテナ４に接続されて、ＬＦアンテナ４にＬＦ信号の送受を行わせる回路である。詳しくは、ＬＦ通信回路部５は、ＬＦアンテナ４にＬＦ信号を送信させる送信部５ａと、ＬＦアンテナ４で受信したＬＦ信号を処理する受信部５ｂとを備えている。より詳しくは、ＬＦ通信回路部５は、図３に示すように、送信部５ａ及び受信部５ｂの他に、アンプ５ｃ、５ｄと切替部５ｅとを備えている。

送信部５ａは、例えば所定の搬送周波数（ＬＦ帯の周波数）の交流信号を発生させる発振回路と、制御部７からの制御信号（２値信号）と発振回路で生成された交流信号とを混合して制御信号の変調信号（例えばＡＳＫ変調）に変換する変換部と、その変換部から出力される変調信号が入力されてその変調信号に基づいてＬＦアンテナ４を駆動する駆動回路とを含んで構成される。その駆動回路は、変調信号に基づいてＬＦアンテナ４を駆動する駆動電流を生成する回路であり、例えばＰチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ及びＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴをハーフブリッジに接続したＣＭＯＳインバータである。

アンプ５ｃは、送信部５ａと切替部５ｅの間に配置されて、送信部５ａにより生成された駆動電流を増幅して、増幅後の駆動電流を切替部５ｅを介してＬＦアンテナ４に出力する。アンプ５ｄは、切替部５ｅと受信部５ｂの間に配置されて、ＬＦアンテナ４で受信された信号が切替部５ｅを介して入力されて、その受信信号を増幅して受信部５ｂに出力する。アンプ５ｃ、５ｄは、制御部７による指令に基づいて増幅率が変更可能に構成されている。

切替部５ｅは、ＬＦアンテナ４への接続を送信部５ａと受信部５ｂとの間で切り替える部分である。切替部５ｅは、トランジスタ等の半導体スイッチや、リレー（継電器）により構成されて、制御部７により切替制御が行われる。送信部５ａ及び受信部５ｂがアンテナＡ〜Ｅ間で１つしか設けられていないとして、送信部５ａによる駆動電流が複数のＬＦアンテナ４（アンテナＡ〜Ｅ）のうちいずれか１つに流れて、残りのアンテナには流れないように、切替部５ｅは複数のＬＦアンテナ４のうちいずれか１つと送信部５ａとを接続し、残りのアンテナに対しては送信部５ａから切り離すことが可能に構成される。また、切替部５ｅは、送信部５ａから切り離されたＬＦアンテナ４のうちいずれか１つと受信部５ｂとを接続し、残りのアンテナに対しては受信部５ｂからも切り離すことが可能に構成される。このように、切替部５ｅにより、送信部５ａに接続される１つのＬＦアンテナ４と、受信部５ｂに接続される１つのＬＦアンテナ４と、送信部５ａ、受信部５ｂのいずれにも接続されないＬＦアンテナ４とに制御可能となっている。

切替部５ｅは、例えばＬＦアンテナ４毎に設けられて、ＬＦアンテナ４毎に送信部５ａに接続するのか、受信部５ｂに接続するのか、送信部５ａ、受信部５ｂのいずれにも接続しないのかを切り替え可能に構成される。

切替部５ｅにより送信部５ａに接続されたＬＦアンテナ４に対しては、送信部５ａにより生成される駆動電流がアンプ５ｃを介してＬＦアンテナ４を流れることで、ＬＦアンテナ４からは駆動電流に応じた電波（ＬＦ信号）が発信される。一方で、切替部５ｅにより送信部５ａが接続されたＬＦアンテナ４に対しては、受信部５ｂからは切り離された状態となる。

切替部５ｅにより受信部５ｂに接続されたＬＦアンテナ４に対しては、ＬＦアンテナ４で受信された信号はアンプ５ｄを介して受信部５ｂに入力される。一方で、切替部５ｅにより受信部５ｂが接続されたＬＦアンテナ４に対しては、送信部５ａからは切り離された状態となる。

受信部５ｂは、携帯機３に備えられたＬＦ信号の受信部と同様に構成され、ＬＦアンテナ４で受信されたＬＦ信号を復調する復調回路として構成されている。詳しくは、受信部５ｂは、例えば、アンプ５ｄから入力された信号波形に対して包絡線検波を行う検波部及び検波部で検波された波形を２値信号に波形整形する波形整形部を含んで構成される。また、受信部５ｂは、アンプ５ｄから入力された信号の電界強度（ＲＳＳＩ：ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）を測定するＲＳＳＩ測定部５ｆを備えている。

なお、ＬＦ通信回路部５は、ＬＦアンテナ４毎に設けられたとしても良いし、全てのＬＦアンテナ４間で共通に用いられる共通回路部としても良い。

図１のＲＦ通信回路部６は、携帯機３からＲＦ帯の電波（例えば３００〜４００ＭＨｚの電波）として送信された信号（以下、ＲＦ信号という）を受信して、受信したＲＦ信号の増幅、復調等の処理を行う回路である。

タッチセンサＳＷ８は、車両１００の各ドア（トランクドアを含む）の車外側に設けられたドアハンドル付近に設けられ、ドアのアンロック（開錠）やロック（施錠）を車載装置２（制御部７）に指示するための、ユーザにより操作が行われるスイッチである。そのタッチセンサＳＷ８は、例えばドアハンドル等、所定箇所に対するユーザのタッチ操作を検出するセンサ（例えば静電容量センサ）として構成される。

ドア開閉検出部９は、車両１００の各ドア（トランクドアを含む）の開閉状態を検出するスイッチにより構成される。ドア施錠検出部１０は車両１００のドア（トランクドアを含む）の施錠状態を検出するスイッチにより構成される。ドア施錠制御部１１は、車両１００の各ドア（トランクドアを含む）の施錠又は開錠を行うためのアクチュエータを有し、制御部７からの制御指令に基づき、各アクチュエータを駆動することで、ドアの施錠、開錠制御を行う。

なお、車載装置２は、車両１００のエンジンの始動を車載装置２に指示するための、ユーザにより操作が行われるエンジンスイッチ（図示外）も備えている。そのエンジンスイッチは、車内の運転席周辺のインストルメントパネル部に設けられる。

制御部７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、電子キーシステムに関する各種処理を実行する。制御部７は、ＬＦ通信回路部５と接続して、ＬＦ通信回路部５及びＬＦアンテナ４によるＬＦ信号の送受信を制御する。また、制御部７は、ＲＦ通信回路部６と接続して、ＲＦ通信回路部６からＲＦ信号を取得する。また、制御部７は、各検出部８〜１０や、ドア施錠制御部１１とも接続して、各検出部８〜１０の検出信号を取得したり、ドア施錠制御部１１に対して車両ドアの施錠又は開錠を指示したりする。

制御部７は、各種情報を記憶した不揮発性のメモリ７ａ（例えばＥＥＰＲＯＭ）を備えている。そのメモリ７ａには、制御部７が実行する処理のプログラムや、携帯機３が正規の携帯機であることの認証をするためのデータ（認証データ）等が記憶されている。さらに、メモリ７ａには、各ＬＦアンテナ４の出力強度が適正か否かを判定するための閾値が記憶されている。その閾値は、ＬＦ信号の通信距離に応じて信号強度が減衰することが反映された、通信距離に応じた信号強度の要求値として設定されている。すなわち、メモリ７ａには、例えば図４に示す出力強度の特性が閾値として記憶されている。

閾値についてさらに説明すると、閾値は、同一の向きに配置されたＬＦアンテナ４の組に属する２つのＬＦアンテナ４間の距離における、ＬＦ信号の強度の要求値として設定される。すなわち、アンテナＡ〜ＥのうちアンテナＡ、Ｂ、Ｃは互いに同一の向きに配置されているので第１の組を構成し、アンテナＤ、Ｅは互いに同一の向きに配置されているので第２の組を構成する。そして、アンテナＡの出力強度を判定するための閾値は、第１の組に属する他のアンテナＢ、Ｃのうち１つとアンテナＡとの距離における信号強度の要求値として設定されている。図４の例では、アンテナＡの閾値として、アンテナＢの位置における出力強度の点１０１又はアンテナＣの位置における出力強度の点１０２が設定されている。

同様に、アンテナＢの出力強度を判定するための閾値は、第１の組に属する他のアンテナＡ、Ｃのうち１つとアンテナＢとの距離における信号強度の要求値として設定されている。アンテナＣの出力強度を判定するための閾値は、第１の組に属する他のアンテナＡ、Ｂのうち１つとアンテナＣとの距離における信号強度の要求値として設定されている。また、第２の組に属するアンテナＤ、Ｅの閾値は、アンテナＤ、Ｅ間の距離における信号強度の要求値として設定されている。

閾値として図４に例示する出力強度の特性を記憶しても良いし、特定の通信距離（出力調整の対象となるＬＦアンテナと、ＬＦ信号を受信させるＬＦアンテナ間の距離）における信号強度（図４の例では、アンテナＡの閾値として点１０１又は点１０２での信号強度）を記憶しても良い。出力強度の特性を閾値として記憶する場合には、後述する図５の処理ではその特性に基づいて特定の通信距離（出力調整の対象となるＬＦアンテナと、ＬＦ信号を受信させるＬＦアンテナ間の距離）における信号強度を閾値として求める必要がある。

制御部７の処理の概要を説明すると、制御部７は、例えば、タッチセンサＳＷ８からタッチセンサＳＷ８に対するユーザ操作があったことを示す信号が入力された場合には、ＬＦ通信回路部５に指令をして、ＬＦアンテナ４にＬＦ信号を送信させる。このとき、例えば複数のＬＦアンテナ４間でタイミングをずらしてＬＦ信号を送信させる。制御部７は、ＬＦ信号に応答して携帯機３から送信されたＲＦ信号をＲＦ通信回路部６が受信した場合には、そのＲＦ信号に含まれたＩＤコードと、メモリ７ａに記憶された認証データとを照合する。そして、制御部７は、その照合が成功した場合には、携帯機３が車外にあるか否か（どのＬＦアンテナ４からのＬＦ信号に携帯機３が応答したかに基づいて判定可能）、ドアのロック状態（ドア施錠検出部１０により検出）、及びドアの開閉状態（ドア開閉検出部９により検出）に基づいて、ドアのロック／アンロックを行うようドア施錠制御部１１に制御指令を出力する。

また、制御部７は、車両１００のエンジンを始動させる場面では、エンジンスイッチが操作されたことに基づいて、ＬＦ通信回路部５に指令をして、車内のＬＦアンテナ４（アンテナＡ、Ｂ）にＬＦ信号を送信させる。制御部７は、そのＬＦ信号に応答するＲＦ信号をＲＦ通信回路部６が受信した場合には、上記と同様に照合を行い、照合成功した場合にエンジン制御部（図示外）にエンジン始動を指示する。

ところで、ＬＦ信号には所望の出力強度が存在する。例えば、アンテナＡ、Ｂから送信されるＬＦ信号は、車内では受信可能だが、車外では受信されないように通信可能距離（出力強度）が調整されるのが好ましい。ＬＦ信号の出力通信可能距離（出力強度）は、ＬＦアンテナ４の駆動電流によって変化し、具体的には駆動電流が大きいほど通信可能距離が長くなる。ＬＦアンテナ４の駆動電流はＬＦ通信回路部５によって制御され、具体的にはアンプ５ｃ（図３参照）の増幅率が大きいほど駆動電流が大きくなる。従来では、ＬＦアンテナ４が車両１００に搭載される前に、ＬＦアンテナ４の通信可能距離が適正となるように、ＬＦアンテナ４の回路定数やアンプ５ｃの増幅率の事前調整を行っていた。

しかし、車両搭載状態においてＬＦアンテナ４の設置位置における環境の影響でＬＦアンテナ４の出力が想定からずれてしまう場合がある。例えば、ＬＦアンテナ４の設置位置の近くに金属がある場合には、その金属の影響でＬＦアンテナ４の共振点が搬送周波数からずれてしまい、結果、ＬＦ信号の出力強度が想定よりも低くなってしまい、所望の通信可能距離（出力強度）が得られないことがある。

そこで、制御部７は、ＬＦアンテナ４が車両１００に搭載された状態で、ＬＦアンテナ４の出力強度が適正となるよう調整する出力調整処理を実行する。この出力調整処理の詳細は後述する。

以上が車載装置２の構成である。次に携帯機３について簡単に説明する。携帯機３は、車両１００のユーザに所持されるものである。携帯機３は、車載装置２からのＬＦ信号を受信するＬＦ受信部、携帯機３の周辺（例えば携帯機３から１０ｍ〜３０ｍ程度の範囲）にＲＦ信号を送信するＲＦ送信部及びこれらが接続された制御部を備えている。制御部は、ＬＦ受信部がＬＦ信号を受信した場合には、ＲＦ送信部にＲＦ信号を送信させる。このとき、ＲＦ信号に、車載装置２側で携帯機３が正規の携帯機であることの認証を行うためのＩＤコードを含ませる。このＩＤコードは、制御部のメモリに記憶されている。

次に、図５を参照して、制御部７が実行する出力調整処理の詳細を説明する。図５の処理はどのタイミングで実行されたとしても良いが、例えば車両１００が販売される前のタイミングで実行される。また、図５は、アンテナＡの出力強度を調整する処理を示している。

図５の処理を開始すると、制御部７は、アンテナＡにＬＦ信号を送信させる（Ｓ１）。具体的には、制御部７は、図３の切替部５ｅを制御して送信部５ａとアンテナＡとを導通させるとともに、送信部５ａに対してＬＦ信号の送信指令を行う。Ｓ１で送信されるＬＦ信号は、携帯機３を探索する際に送信するＬＦ信号とは異なる、受信強度（ＲＳＳＩ）の測定用のＬＦ信号とし、具体的には例えばＡＳＫ変調した時にＨＩＧＨの振幅のみからなるバースト信号（言い換えると「１」のビットのみから構成される信号）とする。このように、バースト信号を送信させることで、後述の処理で、振幅変動を抑えたＬＦ信号を他のＬＦアンテナで受信させることができ、受信したＬＦ信号の強度を容易且つ正確に測定することができる。また、Ｓ１では、アンテナＡの駆動電流つまりアンプ５ｃ（図３参照）の増幅率は予め定められた初期値とする。

次に、アンテナＡと同一向きに配置されたアンテナＢ、Ｃのうちの１つにアンテナＡから送信されたバースト信号を受信させて、受信したバースト信号の強度（ＲＳＳＩ）を測定する（Ｓ２）。図５では、アンテナＣよりもアンテナＡに近いアンテナＢにバースト信号を受信させる例を示している。Ｓ２では具体的には、切替部５ｅを制御してアンテナＢと受信部５ｂとを導通させる。そして、受信部５ｂに備えられたＲＳＳＩ測定部５ｆに、アンテナＢの受信信号のＲＳＳＩを測定させ、得られたＲＳＳＩを取得する。

次に、メモリ７ａに記憶されたアンテナＡの閾値を読み出し、その閾値とＳ２で得られた受信強度（ＲＳＳＩ）の測定値とを比較する（Ｓ３）。なお、アンテナＡの閾値は、アンテナＡから送信されるＬＦ信号の、アンテナＢの位置における信号強度の要求値として設定されている。

Ｓ３において受信強度が閾値より低い場合には、アンテナＡの設置位置での環境の影響でアンテナＡの共振点がずれてしまった（つまりアンテナマッチングが外れてしまった）などの理由で、想定よりもアンテナＡの出力強度が低いとして、アンテナＡの出力強度を上げる方向に調整する（Ｓ４）。具体的には、例えばアンテナＡでＬＦ信号を送信する時のアンプ５ｃの増幅率の設定値を増加させる。このとき、増幅率の増加量は、予め定められた一定量としても良いし、Ｓ２で得られた受信強度と閾値との差分に応じた値つまり差分が大きいほど増加量を大きくしても良い。Ｓ４の後、Ｓ１の処理に戻って、再度、上述のＳ１〜Ｓ３の処理を実行して、アンテナＡの出力強度が適正か否かを判定する。

一方、Ｓ３において受信強度が閾値より高い場合には、想定よりもアンテナＡの出力強度が高いとして、アンテナＡの出力強度を下げる方向に調整する（Ｓ５）。具体的には、例えばアンテナＡでＬＦ信号を送信する時のアンプ５ｃの増幅率の設定値を減少させる。このとき、増幅率の減少量は、予め定められた一定量としても良いし、Ｓ２で得られた受信強度と閾値との差分に応じた値つまり差分が大きいほど減少量を大きくしても良い。Ｓ５の後、Ｓ１の処理に戻って、再度、上述のＳ１〜Ｓ３の処理を実行して、アンテナＡの出力強度が適正か否かを判定する。

Ｓ４又はＳ５でアンプ５ｃの増幅率を調整した場合には、調整後の増幅率（設定値）をメモリ７ａに記憶しておき、以降は、アンテナＡでＬＦ信号を送信する時にはこの増幅率を用いる。

一方、Ｓ３において受信強度が閾値と同じ場合には、アンテナＡの出力強度は適正であるとして、アンテナＡの出力調整を終了つまり図５の処理を終了する。なお、図５の処理及び後述の図７の処理における「受信強度が閾値と同じ」とは、受信強度と閾値とが厳密に一致する場合だけでなく、受信強度と閾値との間に同等とみなせる程度の誤差を有する場合も含むことを意味する。

図６は、アンテナＡからのＬＦ信号の送信に対してアンテナＢ又はアンテナＣにて受信強度測定を行い、得られた受信強度が閾値より低いことにより、アンテナＡの駆動電流（アンプ５ｃの増幅率）を増加させた場合における、出力調整前後のアンテナＡの送信強度、アンテナＢ、Ｃの受信強度を示している。アンテナＢ、Ｃでは、アンテナＡからの信号としてアンテナＡからの距離に応じて減衰する信号を受信する。アンテナＡの出力強度の増加調整を行った場合には、アンテナＢ、Ｃでの受信強度も増加する。つまり、アンテナＢ、Ｃの受信強度は、アンテナＡの出力強度に応じて変化するので、アンテナＢ、Ｃの受信強度を見ることでアンテナＡの出力強度を調整できる。

制御部７は、他のアンテナＢ〜Ｅに対しても図５の処理と同様に出力調整を行う。例えばアンテナＢの出力強度を調整する場合には、図５のＳ１では、アンテナＢからバースト信号を送信させ、Ｓ２では、アンテナＢと同一向きに配置されたアンテナＡ、Ｃのうち１つにバースト信号を受信させて、受信したバースト信号の強度（ＲＳＳＩ）を測定する。そして、Ｓ２で得られた受信強度と、アンテナＢの閾値とを比較し（Ｓ３）、受信強度が閾値より低い場合にはアンテナＢの出力強度を上げ（Ｓ４）、受信強度が閾値より高い場合にはアンテナＢの出力強度を下げる（Ｓ５）。

このように本実施形態によれば、車両搭載後にＬＦアンテナの出力強度を自動で調整することができるので、車両搭載後の環境にあわせてアンテナ出力を最適化できる。また、車両搭載前のＬＦアンテナの出力の手動調整を省略でき、アンテナ出力調整の工数を削減できる。なお、車両搭載前のアンテナ出力の手動調整を実施しても良い。

また、出力調整の対象となる調整対象アンテナから送信されたＬＦ信号を、調整対象アンテナと同一向きに配置された他のアンテナで受信させるようにしたので、受信アンテナにおいて調整対象アンテナが送信したＬＦ信号の強度を高感度で得ることができる。これにより、調整対象アンテナの出力が適正か否かを正確に判定できる。

また、調整対象アンテナと受信アンテナとして選択される２つのアンテナは、互いに送受を入れ替えたときに同一の出力強度で送信した場合には受信強度も同一となるように設定されているので、調整対象アンテナから送信されたＬＦ信号の強度を、受信アンテナにおいて正確に得ることができる。これにより、調整対象アンテナの出力が適正か否かを正確に判定できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。第２実施形態では、制御部７は、図５の処理に代えて図７に示す出力調整処理を実行する。それ以外は第１実施形態と同じである。以下、図７の処理を説明する。図７の処理は、図５の処理と同様にどのタイミングで実行されたとしても良いが、例えば車両１００が販売される前のタイミングで実行される。また、図７は、アンテナＡの出力強度を調整する処理を示している。

図７の処理を開始すると、制御部７は、図５のＳ１の処理と同様にアンテナＡにバースト信号を送信させる（Ｓ１１）。次に、アンテナＡと同一向きに配置されたアンテナＢ、ＣのそれぞれにアンテナＡから送信されたバースト信号を受信させて、受信したバースト信号の強度（ＲＳＳＩ）を測定する（Ｓ１２）。このとき、受信部５ｂが、アンテナＡ〜Ｅ毎に設けられていない場合、つまりアンテナＡ〜Ｅ間で共通に用いられる場合には、アンテナＢでの受信強度と、アンテナＣでの受信強度とを時間をずらして測定する。例えば、アンテナＢから先に受信強度を測定する場合には、Ｓ１２では先ず切替部５ｅを制御してアンテナＢと受信部５ｂとを導通させる一方で、アンテナＣを受信部５ｂから切り離した状態にする。そして、ＲＳＳＩ測定部５ｆに、アンテナＢで受信したバースト信号の強度を測定させる。その後、切替部５ｅを制御して今度はアンテナＣと受信部５ｂとを導通させる一方で、アンテナＢを受信部５ｂから切り離した状態にする。そして、ＲＳＳＩ測定部５ｆに、アンテナＣで受信したバースト信号の強度を測定させる。なお、受信強度の測定中は、アンテナＡからはバースト信号の送信を継続させる。

次に、Ｓ１２で得られた各受信強度と、メモリ７ａに記憶されたアンテナＡの閾値とを比較する（Ｓ１３）。このとき、アンテナＢにより得られた受信強度と比較する閾値は、アンテナＡ、Ｂ間の距離における信号強度の要求値として設定されている。また、アンテナＣにより得られた受信強度と比較する閾値は、アンテナＡ、Ｃ間の距離における信号強度の要求値として設定されている。このように、本実施形態においては、メモリ７ａには、アンテナＡの閾値として２つの閾値が記憶されている。同様に、アンテナＢ、Ｃの閾値もそれぞれ２つの閾値が記憶されている。

Ｓ１３において、アンテナＢ、Ｃでの受信強度が共に閾値よりも低い場合には、想定よりもアンテナＡの出力強度が低いとして、図５のＳ４の処理と同様にアンテナＡの出力強度を上げる方向に調整する（Ｓ１４）。一方、アンテナＢ、Ｃでの受信強度が共に閾値よりも高い場合には、想定よりもアンテナＡの出力強度が高いとして、図５のＳ５の処理と同様にアンテナＡの出力強度を下げる方向に調整する（Ｓ１５）。Ｓ１４又はＳ１５の後、Ｓ１１の処理に戻る。

また、アンテナＢ、Ｃでの受信強度が共に閾値と同じ場合には、アンテナＡの出力強度は適正であるとして、アンテナＡの出力調整を終了つまり図７の処理を終了する。

また、アンテナＣでの受信強度は閾値と同じであるが、アンテナＢでの受信強度が閾値より低い又は高い場合（閾値外の場合）には、Ｓ１６に移行する。この場合には、アンテナＡの出力は適正であるが、アンテナＢのマッチングが外れている可能性があるとして、Ｓ１６以降の処理で、アンテナＢの出力調整を行う。

すなわち、先ず出力調整の対象となるアンテナ（送信アンテナ）を、アンテナＡからアンテナＢに変更する（Ｓ１６）。具体的には、切替部５ｅを制御して、送信部５ａに接続するアンテナをアンテナＡからアンテナＢに切り替えるとともに、アンテナＡを送信部５ａから切り離した状態にする。

次にアンテナＢにバースト信号を送信させる（Ｓ１７）。次に、アンテナＢと同一向きに配置されたアンテナＡ、ＣのそれぞれにアンテナＢから送信されたバースト信号を受信させて、受信したバースト信号の強度（ＲＳＳＩ）を測定する（Ｓ１８）。

次に、Ｓ１８で得られた各受信強度と、メモリ７ａに記憶されたアンテナＢの閾値とを比較する（Ｓ１９）。このとき、アンテナＡにより得られた受信強度と比較する閾値は、アンテナＡ、Ｂ間の距離における信号強度の要求値として設定されている。また、アンテナＣにより得られた受信強度と比較する閾値は、アンテナＢ、Ｃ間の距離における信号強度の要求値として設定されている。

Ｓ１９においてアンテナＡ、Ｃでの受信強度が共に閾値よりも低い場合には、想定よりもアンテナＢの出力強度が低いとして、アンテナＢの出力強度を上げる方向に調整する（Ｓ２０）。一方、アンテナＡ、Ｃでの受信強度が共に閾値よりも高い場合には、想定よりもアンテナＢの出力強度が高いとして、アンテナＢの出力強度を下げる方向に調整する（Ｓ２１）。Ｓ２０又はＳ２１の後、Ｓ１７の処理に戻る。

また、アンテナＡ、Ｃでの受信強度が共に閾値と同じ場合には、アンテナＢの出力強度は適正であるとして、アンテナＢの出力調整を終了つまり図７の処理を終了する。

一方Ｓ１３において、アンテナＢでの受信強度は閾値と同じであるが、アンテナＣでの受信強度が閾値より低い又は高い場合には、Ｓ２２に移行する。この場合には、アンテナＡの出力は適正であるが、アンテナＣのマッチングが外れている可能性があるとして、Ｓ２２以降の処理で、アンテナＣの出力調整を行う。

すなわち、先ず出力調整の対象となるアンテナ（送信アンテナ）を、アンテナＡからアンテナＣに変更する（Ｓ２２）。次にアンテナＣにバースト信号を送信させる（Ｓ２３）。次に、アンテナＣと同一向きに配置されたアンテナＡ、ＢのそれぞれにアンテナＣから送信されたバースト信号を受信させて、受信したバースト信号の強度（ＲＳＳＩ）を測定する（Ｓ２４）。

次に、Ｓ２４で得られた各受信強度と、メモリ７ａに記憶されたアンテナＣの閾値とを比較する（Ｓ２５）。その比較の結果、アンテナＡ、Ｂでの受信強度が共に閾値よりも低い場合にはアンテナＣの出力強度を上げる方向に調整し（Ｓ２６）、アンテナＡ、Ｂでの受信強度が共に閾値よりも高い場合にはアンテナＣの出力強度を下げる方向に調整し（Ｓ２７）、アンテナＡ、Ｂでの受信強度が共に閾値と同じ場合にはアンテナＣの出力調整を終了つまり図７の処理を終了する。Ｓ２６又はＳ２７の後、Ｓ２３の処理に戻る。

制御部７は、アンテナＢ、Ｃに対しても図７の処理と同様に出力調整を行う。但し、アンテナＡの出力調整の際に、図７のＳ１６以降の処理でアンテナＢの出力調整も行った場合には、アンテナＢに対しては再度の出力調整をする必要がない。同様に、アンテナＡの出力調整の際に、図７のＳ２２以降の処理でアンテナＣの出力調整も行った場合には、アンテナＣに対しては再度の出力調整をする必要がない。また、アンテナＤ、Ｅについては、受信アンテナとして用いるアンテナが１つしかないので、第１実施形態の方法で出力調整を行えばよい。

このように本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、２つの受信強度に基づいてアンテナ出力を調整するので、より正確に、アンテナ出力が適正か否かや、アンテナ出力を高くする方向に調整するのか、低くする方向に調整するのかを判定できる。また例えば受信アンテナとして用いるアンテナの１つに仮にマッチング不適正があったとしても、そのマッチング不適正を根拠に、調整対象アンテとしてはアンテナ出力が適正であるにもかかわらず、適正ではないと誤判定してしまうのを抑制できる。

また、２つの受信強度のうち一方のみが閾値から外れた場合には、当初の調整対象アンテナの出力は適正と判定する一方で、調整対象アンテナを、閾値から外れた受信強度を示したアンテナに変更して出力調整を行うので、複数のアンテナの出力調整を効率的に行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば、第２実施形態では、受信アンテナとして２つのアンテナを用いていたが、調整対象アンテナと同一向きに配置されたアンテナが３つ以上あるシステムの場合には、３つ以上のアンテナを受信アンテナとして用い、それらアンテナから得られる３つ以上の受信強度に基づいてアンテナ出力を調整しても良い。この場合、例えば、各受信強度と閾値との比較結果が全て閾値より低い場合にアンテナ出力を高くする方向に調整し、比較結果が全て閾値より高い場合にはアンテナ出力を低くする方向に調整し、比較結果が全て閾値と同じ場合には、アンテナ出力は適正であるとして出力調整を終了する。また、３つ以上の比較結果の一部が閾値と同じであるが、受信強度が閾値外となる比較結果が１つでも場合には、図７のＳ１６以降又はＳ２２以降の処理と同様に調整対象アンテナを変更する。これによれば、より正確に、アンテナ出力が適正か否かや、アンテナ出力を高くする方向に調整するのか、低くする方向に調整するのかを判定できる。

また、電子キーシステム以外の車両搭載の無線通信システムに本発明を適用しても良い。

なお、上記実施形態において、図５のＳ１の処理、図７のＳ１１の処理を実行する制御部７及びＬＦ通信回路部５が本発明の送信制御手段に相当する。図５のＳ２の処理、図７のＳ１２の処理を実行する制御部７及びＬＦ通信回路部５が本発明の受信制御手段に相当する。図５のＳ３〜Ｓ５の処理、図７のＳ１３〜Ｓ１５の処理を実行する制御部７及びＬＦ通信回路部５が本発明の出力調整手段に相当する。図７のＳ１６、Ｓ２２の処理を実行する制御部７が本発明のアンテナ変更手段に相当する。ＲＦ通信回路部６が本発明の受信手段に相当する。制御部７が本発明の許可手段に相当する。

４ＬＦアンテナ
５ＬＦ通信回路部
７制御部
１００車両

Claims

車両（１００）に搭載され、
互いに前記車両の異なる位置に配置された複数のアンテナ（４）から、出力調整の対象となるアンテナである調整対象アンテナを１つ選択して、その調整対象アンテナから信号を送信させる送信制御手段（Ｓ１、Ｓ１１、７、５）と、
前記複数のアンテナのうち前記調整対象アンテナ以外のアンテナから受信に用いるアンテナを選択し、その受信アンテナに前記調整対象アンテナから送信された信号を受信させて、受信強度を測定する受信制御手段（Ｓ２、Ｓ１２、７、５）と、
前記受信強度の測定値に基づいて前記調整対象アンテナの出力強度を調整する出力調整手段（Ｓ３〜Ｓ５、Ｓ１３〜Ｓ１５、７、５）と、
を備えることを特徴とするアンテナ出力調整装置。
前記出力調整手段は、前記調整対象アンテナと前記受信アンテナとの距離における、前記調整対象アンテナから送信された信号強度の要求値を設定して、前記測定値と前記要求値との差を小さくする方向に前記調整対象アンテナの出力強度を調整することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ出力調整装置。
前記複数のアンテナのそれぞれは、アンテナの向きにより定まる特定方向に対して他の方向よりも送受信の感度が高い指向性アンテナであり、各アンテナは残りのアンテナの少なくとも１つと同一向きとなるよう配置されており、
前記受信制御手段は、前記受信アンテナとして前記調整対象アンテナと同一向きに配置されたアンテナを選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ出力調整装置。
前記調整対象アンテナ及び前記受信アンテナとして選択される２つのアンテナは、互いに送受を入れ替えたときに同一の出力強度で送信した場合には受信強度も同一となることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンテナ出力調整装置。
前記受信制御手段（Ｓ１２）は、複数の前記受信アンテナを選択して、前記受信アンテナ毎に前記調整対象アンテナから送信された信号の受信強度を測定し、
前記出力調整手段（Ｓ１３〜Ｓ１５）は、前記受信制御手段により測定された複数の前記測定値に基づいて前記調整対象アンテナの出力強度を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ出力調整装置。
前記出力調整手段は、前記調整対象アンテナと前記受信アンテナとの距離における、前記調整対象アンテナから送信された信号強度の要求値を設定して、複数の前記測定値の全てが前記要求値より高い場合に前記調整対象アンテナの出力強度を下げ、複数の前記測定値の全てが前記要求値より低い場合に前記調整対象アンテナの出力強度を上げ、複数の前記測定値の全てが前記要求値と同じ場合には前記調整対象アンテナの出力調整を終了することを特徴とする請求項５に記載のアンテナ出力調整装置。
複数の前記測定値の中に前記要求値から外れる要求外測定値がある場合には、その要求外測定値を受信したアンテナに前記調整対象アンテナを変更するアンテナ変更手段（Ｓ１６、Ｓ２２、７、５）を備えることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ出力調整装置。
前記車両には、
前記車両の周辺又は車内に返信を要求する要求信号を送信する送信アンテナ（４）と、
前記要求信号に応答して携帯機から送信される応答信号を受信する受信手段（６）と、
前記受信手段が受信した前記応答信号に基づいて前記車両に対する所定操作を許可する許可手段（７）とを備えた車両制御システム（１）が搭載されており、
前記複数のアンテナは前記送信アンテナとして用いられるアンテナであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナ出力調整装置。