JP2019004445A - 車載機、車両用通信システム及び位置検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車載機、車両用通信システム及び位置検出方法を提供する。【解決手段】車両に離隔配置された複数の送信アンテナから信号を送信させ、信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う携帯機であって、複数の送信アンテナのうち、２つの送信アンテナから信号を同時的に送信させる第１送信制御部と、２つの送信アンテナから送信させた信号に対する携帯機からの応答信号を受信した場合、２つの送信アンテナの何れか一方から信号を送信させる第２送信制御部とを備える。【選択図】図７

Description

本発明は、車載機、車両用通信システム及び位置検出方法に関する。

メカニカルキーを用いずに車両ドアの施錠及び解錠を行う車両用通信システムが実用化されている。具体的には、使用者が所持する携帯機を用いた無線遠隔操作により車両ドアの施錠又は解錠を行うキーレスエントリシステム、携帯機を所持した使用者が車両に近づき、又はドアハンドルを握るだけで車両ドアの解錠を行うスマートエントリー（登録商標）システム等が実用化されている。

また、メカニカルキーを用いずに車両のエンジン始動を行う車両用通信システムも実用化されている。具体的には、携帯機を所持した使用者がエンジンスタートボタンを押すだけでエンジンの始動を行うプッシュスタートシステムが実用化されている。
更に、携帯機を所持した使用者が車両に近づいた際、車内灯又は車外灯を点灯させるウェルカムライトシステムが実用化されている。

かかる車両用通信システムにおいて車載機は、携帯機と無線通信を行う。当該無線通信は、車載機の送信アンテナからＬＦ（Low Frequency）帯の電波を用いて各種信号を携帯機へ送信し、当該信号を受信した携帯機がＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を用いて応答信号を送信することによって行われる。車載機は、認証及び携帯機の位置確認を行った後に解錠、施錠、エンジン始動、ウェルカムライト点灯等の制御を行う。

ところで、車載機から送信される信号はＬＦ帯であり、当該信号の送信範囲は車両周辺の所定範囲内に限定されている。携帯機の位置を高精度で検出し、あるいは車両に近づく携帯機を早期に検出するためには、携帯機による信号の受信感度を高感度に設定すれば良いが、携帯機を駆動する電池の寿命が短くなる。

特許文献１には、携帯機が車室内又は車両から所定距離以内に存在すると判断された時、携帯機の受信感度を高感度に設定し、携帯機が車室内及び車両から所定距離以内に存在しないと判断された時、携帯機の受信感度を低感度に設定する技術が開示されている。

特開２０１５−１１３６４４号公報

しかしながら、特許文献１においては、携帯機が車両に接近するまで、携帯機の受信感度は低感度のままであるため、車両に近づく携帯機を早期に検出することはできない。また、携帯機が車両から所定距離以内に無いと誤判断された場合、携帯機の受信感度は低感度の状態にあるため、携帯機の位置検出が困難になるという問題点を有する。

本発明の目的は、車載機の送信アンテナから送信される信号の送信範囲を拡大すると共に、携帯機の位置を特定することができる車載機、車両用通信システム及び位置検出方法を提供することにある。

本発明の一態様に係る車載機は、車両に離隔配置された複数の送信アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う車載機であって、前記複数の送信アンテナのうち、２つの送信アンテナから信号を同時的に送信させる第１送信制御部と、前記２つの送信アンテナから送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信した場合、前記２つの送信アンテナの何れか一方から信号を送信させる第２送信制御部とを備える。

本発明の一態様に係る車両用通信システムは、前述の車載機と、車両に離隔配置された複数の送信アンテナと、前記車載機から送信された前記信号を受信し、受信した前記信号に応じて応答信号を送信する携帯機とを備える。

本発明の一態様に係る位置検出方法は、車両に離隔配置された複数の送信アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて、前記携帯機の位置を検出する位置検出方法であって、前記複数の送信アンテナのうち、２つの送信アンテナから信号を同時的に送信させ、前記２つの送信アンテナから送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信した場合、前記２つの送信アンテナの何れか一方から信号を送信させ、前記２つの送信アンテナから同時的に送信させた信号、及び前記一方から送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信したか否かに応じて、前記携帯機の位置を検出する。

なお、本願は、このような特徴的な処理部乃至送信部を備える車載機として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする信号送信方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、車載機の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、車載機を含むその他のシステムとして実現したりすることができる。

上記によれば、車載機の送信アンテナから送信される信号の送信範囲を拡大すると共に、携帯機の位置を特定することができる。

実施の形態１に係る車両用通信システムの構成例を説明する模式図である。 車載機１の構成例を示すブロック図である。 ＬＦ送信アンテナから各別に信号を送信させた場合の送信範囲を説明する説明図である。 ２つのＬＦ送信アンテナから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を説明する説明図である。 検出装置の構成例を示すブロック図である。 携帯機の構成例を示すブロック図である。 車載機及び携帯機の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態２に係る車載送信部の構成例を説明するブロック図である。 ＬＦ送信アンテナから送信される信号波の磁界分布の一例を示す分布図である。 左右方向に並ぶ２つのＬＦ送信アンテナから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を説明する説明図である。 車載機及び携帯機の処理手順を示すフローチャートである。 ＬＦ送信アンテナから送信される信号波の磁界分布の一例を示す分布図である。

本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせても良い。

本発明の一態様に係る車載機は、車両に離隔配置された複数の送信アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う携帯機であって、前記複数の送信アンテナのうち、２つの送信アンテナから信号を同時的に送信させる第１送信制御部と、前記２つの送信アンテナから送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信した場合、前記２つの送信アンテナの何れか一方から信号を送信させる第２送信制御部とを備える。

本態様にあっては、一つの送信アンテナから送信される信号の送信範囲は例えば車両周辺の範囲内であり、前記送信範囲の外にある携帯機は当該信号を受信することができない。そこで、送信部は、２つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させる。２つ以上の送信アンテナから同時的に送信された信号は重畳され、振幅は大きくなる。よって、車載機の送信アンテナから送信される信号の送信範囲を拡大することができる。また、同時的に送信させる信号に対して携帯機から応答信号を受信した場合には、何れか一方の送信アンテナから信号を送信するので、何れの送信アンテナの範囲内に携帯機が存在するのかを判断することができる。

本発明の一態様に係る車載機は、前記第１及び第２送信制御部により送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信したか否かに応じて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部を備える。

本態様にあっては、２つの送信アンテナから送信した信号に対して携帯機から応答信号を受信し、かつ何れか一方の送信アンテナから送信した信号に対して携帯機から応答信号を受信した場合、前記一方の送信アンテナによる送信範囲内に携帯機が存在すると判断することができる。また、２つの送信アンテナから送信した信号に対して携帯機から応答信号を受信し、かつ何れか一方の送信アンテナから送信した信号に対して応答信号を受信しなかった場合、２つの送信アンテナによる送信範囲のうち、前記一方の送信アンテナによる送信範囲を除いた範囲に携帯機が存在すると判断することができる。

本発明の一態様に係る車載機は、前記２つの送信アンテナから送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信しなかった場合、前記第１送信制御部は、信号を送信させる２つの送信アンテナの組み合わせを変更する。

本態様にあっては、信号の送信範囲を拡大した場合であっても携帯機からの応答信号が得られなかった場合、送信アンテナの組み合わせを変更して、携帯機の位置検出を続けて行うことができる。

本発明の一態様に係る車載機は、前記複数の送信アンテナからＬＦ帯の前記信号を送信させる。

本態様にあっては、各送信アンテナから同時的に送信される信号はＬＦ帯の信号であるため、車両周辺では該信号の振幅は一様である。よって、それぞれの送信アンテナから発せられる信号波の磁界の向きが揃う領域では、信号は干渉して弱め合うことはなく、各信号の単純な重ね合わせにより信号強度が大きくなる。

本発明の一態様に係る車載機は、少なくとも２つの前記送信アンテナは前記車両の走行方向における前後又は左右に離隔配置されており、前記第１送信制御部は、前後又は左右に離隔配置された前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させる。

本態様にあっては、車両の走行方向における前後に離隔配置された２つの送信アンテナから信号が同時的に送信された場合、信号の送信範囲は、例えば車両の左右方向に拡大する。同様に車両の走行方向における左右に離隔配置された２つの送信アンテナから信号が同時的に送信された場合、信号の送信範囲は、例えば車両の前後方向に拡大する。なお、
車両の走行方向における前後左右方向に配置された複数の送信アンテナから信号が同時的に送信された場合、信号の送信範囲は、車両の前後及び左右方向に拡大する。

本発明の一態様に係る車載機は、前記２つの送信アンテナから同時的に送信させる信号の位相を制御する位相制御部を備える。

本態様にあっては、同時的に送信させる信号の位相を制御することによって、信号の送信範囲を拡大させる方向を制御することが可能となる。

本発明の一態様に係る車載機は、前記位相制御部は、前記２つの送信アンテナから同時的に送信させる信号の位相を同位相又は逆位相に制御する。

本態様にあっては、２つの送信アンテナの中間付近において送信範囲を拡大させることが可能となる。

本発明の一態様に係る車載機は、前記携帯機から送信される応答信号の受信結果に応じて、前記車両に搭載された装備品の動作を制御する。

本態様にあっては、第１及び第２送信制御部から送信した信号に対する応答信号の受信結果に応じて、車外照明部やドアノブをプッシュアップさせる駆動制御部などを駆動することにより、乗員が到来する方向へ車外灯を点灯させたり、対応するドアのドアノブをプッシュアップさせたりすることができる。

本発明の一態様に係る車載機は、前記第１及び第２送信制御部は、前記携帯機を起動させるための信号を送信させる。

本態様にあっては、携帯機を起動させる信号の送信範囲を拡大することができる。従って、車両からより遠方の携帯機を起動させることが可能になる。

本発明の一態様に係る車載機は、前記複数の送信アンテナは、前記車両の複数のタイヤが設けられるタイヤ位置にそれぞれ配されており、前記複数のタイヤにそれぞれ設けられ、該タイヤの空気圧を検出して得られる空気圧信号を無線送信する複数の検出装置へ、各タイヤ位置に配された前記送信アンテナから信号を送信させる第３送信制御部を備える。

本態様にあっては、車載機は、複数の送信アンテナを用いて、タイヤの空気圧を検出する検出装置と通信することができ、当該送信アンテナを用いて携帯機と通信するともできる。

本発明の一態様に係る車両用通信システムは、前述の車載機と、車両に離隔配置された複数の送信アンテナと、前記車載機から送信された前記信号を受信し、受信した前記信号に応じて応答信号を送信する携帯機とを備える。

本発明にあっては、車載機の送信アンテナから送信される信号の送信範囲を拡大することができる。従って、車載機は、より遠方の携帯機とも無線通信を行うことができ、無線通信の結果に応じた処理を実行することができる。

本発明の一態様に係る位置検出方法は、車両に離隔配置された複数の送信アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて、前記携帯機の位置を検出する位置検出方法であって、前記複数の送信アンテナのうち、２つの送信アンテナから信号を同時的に送信させ、前記２つの送信アンテナから送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信した場合、前記２つの送信アンテナの何れか一方から信号を送信させ、前記２つの送信アンテナから同時的に送信させた信号、及び前記一方から送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信したか否かに応じて、前記携帯機の位置を検出する。

本発明にあっては、一つの送信アンテナから送信される信号の送信範囲は例えば車両周辺の範囲内であり、前記送信範囲の外にある携帯機は当該信号を受信することができない。そこで、送信部は、２つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させる。２つ以上の送信アンテナから同時的に送信された信号は重畳され、振幅は大きくなる。よって、車載機の送信アンテナから送信される信号の送信範囲を拡大することができる。また、同時的に送信させる信号に対して携帯機から応答信号を受信した場合には、何れか一方の送信アンテナから信号を送信するので、何れの送信アンテナの範囲内に携帯機が存在するのかを判断することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る車両用通信システムの構成例を説明する模式図である。本実施形態に係る車両用通信システムは、車体の適宜箇所に設けられた車載機１と、車両Ｃに設けられた複数のタイヤ３のホイールそれぞれに設けられた複数の検出装置２と、報知装置４と、携帯機５と、車外照明部６とを備え、タイヤ空気圧監視システム及びウェルカムライトシステムを構成している。

車載機１には、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａ、第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、第３ＬＦ送信アンテナ１４ｃ及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｄが接続されている。第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、例えば、４つのタイヤ３が取り付けられる車両Ｃの右前、右後、左前及び左後のタイヤ位置にそれぞれ離隔配置されている。タイヤ位置は、タイヤハウス及びその周辺の位置であり、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄからそれぞれ送信される信号を、各タイヤ３に設けられた検出装置２が各別に受信できる位置である。

なお、以下の説明において、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを区別して説明する必要がない場合、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを単にＬＦ送信アンテナとも記載する。

タイヤ空気圧監視システムとして機能する車両用通信システムにおいて、車載機１は、タイヤ３の空気圧情報を要求する空気圧情報要求信号を、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄからＬＦ帯の電波により各検出装置２それぞれへ各別に送信させる。検出装置２は、空気圧情報要求信号に応じて、タイヤ３の空気圧を検出し、検出して得られた空気圧情報及び自身のセンサ識別子を含む空気圧信号をＵＨＦ帯の電波により車載機１へ無線送信する。車載機１は、ＲＦ受信アンテナ１３ａを備え、各検出装置２から送信された空気圧信号をＲＦ受信アンテナ１３ａにて受信し、該空気圧信号から各タイヤ３の空気圧情報を取得する。車載機１には通信線を介して報知装置４が接続されており、車載機１は取得した空気圧情報を報知装置４へ送信する。報知装置４は車載機１から送信された空気圧情報を受信し、各タイヤ３の空気圧情報を報知する。また、報知装置４はタイヤ３の空気圧が所定の閾値未満である場合、警告を発する。

一方、ウェルカムライトシステムとして機能する車両用通信システムにおいて、車載機１は、車両Ｃの周囲にある携帯機５を検出するための信号（位置検出信号）を、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄからＬＦ帯の電波により携帯機５へ送信させる。携帯機５は、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから送信された信号を受信した場合、受信した信号に応じた応答信号をＵＨＦ帯の電波により車載機１へ送信する。車載機１は、携帯機５から送信された応答信号をＲＦ受信アンテナ１３ａにて受信する。車載機１は、携帯機５との無線通信により、携帯機５の認証に成功すると、車外照明部６を点灯させる。車外照明部６の点灯によって、使用者を出迎えるように車両Ｃの周囲が明るく照らされる。

なお、本実施形態に係る車両用通信システムにおいて使用するＬＦ帯及びＵＨＦ帯は、無線通信を行う際に用いる電波帯域の一例であり、必ずしもこれに限定されない。

図２は車載機１の構成例を示すブロック図である。車載機１は、該車載機１の各構成部の動作を制御する制御部１１を備える。制御部１１には、記憶部１２、車載受信部１３、車載送信部１４、車内通信部１５が接続されている。

制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェースなどを備える。制御部１１のＣＰＵは入出力インタフェースを介して記憶部１２、車載受信部１３、車載送信部１４、及び車内通信部１５に接続している。制御部１１は記憶部１２に記憶されている制御プログラムを実行することにより、各構成部の動作を制御し、携帯機５の位置を検出する機能、ウェルカムライト機能、及びタイヤ空気圧監視機能に係る処理を実行する。

なお、制御部１１は、上記の構成に限定されるものではなく、シングルコアＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、マイコン、揮発性又は不揮発性のメモリ等を含む１又は複数の処理回路であればよい。また、制御部１１は、時刻を計時するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部１２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部１２は、制御部１１が車載機１の各構成部の動作を制御することにより、携帯機５の位置を検出する機能、ウェルカムライト機能、及びタイヤ空気圧監視機能を実現するための制御プログラムを記憶している。

車載受信部１３には、ＲＦ受信アンテナ１３ａが接続されている。車載受信部１３は、携帯機５又は検出装置２からＲＦ帯の電波を用いて送信された信号を、ＲＦ受信アンテナ１３ａにて受信する。車載受信部１３は、受信した信号を復調し、復調された信号を制御部１１へ出力する回路である。搬送波としては３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのＵＨＦ帯を使用するが、この周波数帯に限定するものでは無い。

車載送信部１４には、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが接続されている。第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、フェライトからなる棒状の磁性体コアと、該磁性体コアの外周に巻かれたコイルとを備える。コイルには、コンデンサが接続されており、共振回路を構成している。共振回路は車載送信部１４に接続されている。車載送信部１４は、制御部１１から出力された信号をＬＦ帯の信号に変調し、変調された信号を第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから同時的に又は各別に、携帯機５又は検出装置２へ送信させる回路である。車載送信部１４は、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから送信される信号の送信範囲が、車両周辺の一定範囲内になるように、前記コイルに電流を流し、信号を送信させる。送信範囲は、携帯機５による前記信号の受信が可能となる範囲である。なお、搬送波としては３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚのＬＦ帯を使用するが、この周波数帯に限定するものでは無い。

図３はＬＦ送信アンテナから各別に信号を送信させた場合の送信範囲を説明する説明図である。図３Ａは、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから各別に信号を送信させた場合の送信範囲７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを概念的に示している。図３Ｂは、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから送信される信号のタイミングチャートである。横軸は時間であり、四角で囲まれた「信号」は、信号の送信タイミングを示している。

単独の第１ＬＦ送信アンテナ１４ａから送信される信号の送信範囲７ａは、当該第１ＬＦ送信アンテナ１４ａを中心とした所定範囲内にとどまる。同様に単独の第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂから送信される信号の送信範囲７ｂは、当該第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂを中心とした所定範囲内にとどまる。従って、車両Ｃの前後方向中央部における信号の強度は弱く、図３Ａに示すような位置にある携帯機５は、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから送信される信号を受信することができない。
同様に、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄから送信される信号の送信範囲７ｃ、７ｄは、それぞれ第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄを中心とした所定範囲内にとどまる。

図４は２つのＬＦ送信アンテナから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を説明する説明図である。図４Ａは、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲７ａｂ、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲７ｃｄを概念的に示している。図４Ｂは、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから送信される信号のタイミングチャートである。横軸は時間であり、四角で囲まれた「信号」は、信号の送信タイミングを示している。

図４Ａに示すように、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから同時的に送信される信号の送信範囲７ａｂは、単独の第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから送信される信号の送信範囲７ａ、７ｂに比べて拡大する。第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから送信される信号はＬＦ帯であるため、車両Ｃの周囲においては、当該信号の振幅は一様であり、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂからそれぞれ送信された信号は干渉によって打ち消されること無く重ね合わされ、振幅が増大する。そのため、例えば図４Ａに示すような位置にある携帯機５は、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから同時的に送信される信号を受信することが可能である。

同様に、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄから同時的に送信される信号の送信範囲７ｃｄは、単独の第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄから送信される信号の送信範囲７ｃ、７ｄに比べて拡大する。第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄから送信される信号はＬＦ帯であるため、車両Ｃの周囲においては、当該信号の振幅は一様であり、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄからそれぞれ送信された信号は干渉によって打ち消されること無く重ね合わされ、振幅が増大する。

本実施の形態に係る車載機１において、携帯機５を検出する場合、まず、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから選択した２つのＬＦ送信アンテナから同時的に位置検出信号を送信させる。例えば、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから同時的に位置検出信号を送信させ、この位置検出信号に対する携帯機５からの応答信号を受信した場合、車載機１の制御部１１は、ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂの送信範囲７ａｂ内に携帯機５が存在すると判断することができる。

本実施の形態では、携帯機５が存在する位置を更に絞り込むために、制御部１１は、前記２つのＬＦ送信アンテナのうち何れか一方のＬＦ送信アンテナから位置検出信号を送信させる。例えば、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂのうち、第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂから位置検出信号を送信させ、この位置検出信号に対する応答信号を携帯機５から受信した場合、制御部１１は、第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂの送信範囲７ｂ内に携帯機５が存在すると判断することができる。一方、携帯機５からの応答信号を受信しなかった場合、制御部１１は、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂの送信範囲７ａｂ内であって、かつ第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂにより形成される送信範囲７ｂの外側に携帯機５が存在すると判断することができる。２つのＬＦ送信アンテナから同時的に位置検出信号を送信させた際に、携帯機５からの応答信号を受信しなかった場合には、制御部１１は、位置検出信号を同時的に送信させる２つのＬＦ送信アンテナの組み合わせを変更し、前述の処理と同様に、携帯機５の位置検出を行う。

一方、車載送信部１４は、各タイヤ３の検出装置２を起動させるためのウェイクアップ信号を送信させる場合、又は各検出装置２に空気圧情報要求信号を送信させる場合、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから、各別にウェイクアップ信号又は空気圧情報要求信号を送信させる。

本実施の形態では、２つ以上の第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから同時的に送信される信号が同一である場合を主に説明するが、一例であり、完全に同一の信号である必要は無い。また、２つ以上の第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから同時的に送信される信号が重畳して振幅が大きくなる限り、各信号の位相がずれていても良い。更に、２つ以上の第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから送信される信号は、完全に同一タイミングで送信される必要は無く、信号が重畳して振幅が大きくなる限り、各信号の送信タイミングがずれていても良い。

車内通信部１５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の通信プロトコルに従って通信を行う通信回路であり、報知装置４及び車外照明部６に接続されている。車内通信部１５は、制御部１１の制御に従って、タイヤ３の空気圧情報を報知装置４へ送信する。また、車両Ｃの周囲にある携帯機５が検出された場合、車内通信部１５は、制御部１１の制御に従って、点灯制御信号を車外照明部６へ送信する。

報知装置４は、例えば、車内通信部１５から送信されたタイヤ３の空気圧情報を画像又は音声によって報知する表示部又はスピーカを備えたオーディオ機器、インスツルメントパネルの計器に設けられた表示部等である。表示部は液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ等である。例えば、報知装置４は、車両Ｃに設けられた各タイヤ３の空気圧情報を表示する。

車外照明部６は、例えばドアミラー又は車両Ｃのドアに設けられた光源、光源に電力を供給して光源を点灯させる駆動回路、車内通信部１５から送信された点灯制御信号を受信する受信回路等を備える。車外照明部６は、車内通信部１５から送信された点灯制御信号を受信した場合、光源を点灯させる。車外照明部６が点灯すると、車両Ｃの周囲が照明される。
なお、本実施形態では、ウェルカムライト機能を実現する照明として、車外を照明する車外照明部６を例示するが、車内を照明するものであっても良い。

図５は検出装置２の構成例を示すブロック図である。検出装置２は、該検出装置２の各構成部の動作を制御するセンサ制御部２１を備える。センサ制御部２１には、センサ用記憶部２２、センサ送信部２３、センサ受信部２４、及び空気圧検出部２５が接続されている。

センサ制御部２１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェースなどを備える。センサ制御部２１のＣＰＵは入出力インタフェースを介してセンサ用記憶部２２、センサ送信部２３、センサ受信部２４、及び空気圧検出部２５に接続している。センサ制御部２１はセンサ用記憶部２２に記憶されている制御プログラムを読み出し、各部を制御する。検出装置２は、図示しない電池を備え、当該電池からの電力により動作する。

なお、センサ制御部２１は、上記の構成に限定されるものではなく、シングルコアＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、マイコン、揮発性又は不揮発性のメモリ等を含む１又は複数の処理回路であればよい。また、センサ制御部２１は、時刻を計時するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

センサ用記憶部２２は不揮発性メモリである。センサ用記憶部２２には、センサ制御部２１がタイヤ３の空気圧検出及び空気圧信号の送信に係る処理を行うための制御プログラムが記憶されている。また、自身と、他の検出装置２とを識別するための固有のセンサ識別子を記憶している。

空気圧検出部２５は、例えばダイヤフラムを備え、圧力の大きさによって変化するダイヤフラムの変形量に基づき、タイヤ３の空気圧を検出する。空気圧検出部２５は検出したタイヤ３の空気圧を示す信号をセンサ制御部２１へ出力する。センサ制御部２１は、制御プログラムを実行することにより、空気圧検出部２５からタイヤ３の空気圧を取得し、空気圧情報及び検出装置２に固有のセンサ識別子等を含む空気圧信号を生成し、センサ送信部２３へ出力する。
なお、タイヤ３の温度を検出し、検出した温度を示す信号をセンサ制御部２１へ出力する温度検出部（不図示）を備えても良い。この場合、センサ制御部２１は、空気圧情報、温度情報、センサ識別子等を含む空気圧信号を生成し、センサ送信部２３へ出力する。

センサ送信部２３には、ＲＦ送信アンテナ２３ａが接続されている。センサ送信部２３は、センサ制御部２１が生成した空気圧信号をＵＨＦ帯の信号に変調し、変調した空気圧信号を、ＲＦ送信アンテナ２３ａを用いて送信する。

センサ受信部２４には、ＬＦ受信アンテナ２４ａが接続されている。センサ受信部２４は、車載機１からＬＦ帯の電波を用いて送信された空気圧情報要求信号を、ＬＦ受信アンテナ２４ａにて受信し、受信した空気圧情報要求信号をセンサ制御部２１へ出力する。

図６は携帯機５の構成例を示すブロック図である。携帯機５は、該携帯機５の各構成部の動作を制御する携帯制御部５１を備える。携帯制御部５１は、例えば一又は複数のＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ等を有するマイコンである。携帯制御部５１には、携帯機用記憶部５２、携帯送信部５３、及び携帯受信部５４が設けられている。携帯機５は、図示しない電池を備え、当該電池からの電力により動作する。

携帯制御部５１は、携帯機用記憶部５２に記憶されている後述の制御プログラムを読み出し、各構成部の動作を制御する。携帯制御部５１は、消費電力が小さい休止状態と、消費電力が大きい起動状態とを有している。休止状態において、携帯機５が、車載機１から送信された信号（例えば、ウェイクアップ信号）を受信した場合、携帯制御部５１は休止状態から起動状態へ移行し、動作を開始する。起動状態において、所要の処理を終えた後、携帯機５が車載機１からの信号を受信すること無く所定時間が経過した場合、再び、休止状態へ移行する。

携帯機用記憶部５２は、記憶部１２と同様の不揮発性メモリである。携帯機用記憶部５２は、携帯制御部５１が携帯機５の各構成部の動作を制御することにより、正規の携帯機５が車両Ｃの周囲に存在することを確認するための処理を実行するための制御プログラムを記憶している。

携帯送信部５３はＲＦ送信アンテナ５３ａに接続されており、携帯制御部５１の制御に従って、車載機１から送信された信号に応じた応答信号を送信する。携帯送信部５３はＵＨＦ帯の電波を用いて応答信号を送信する。なおＵＨＦ帯は信号を送信する電波帯域の一例であり、必ずしもこれに限定されない。

携帯受信部５４は受信信号強度検出部５５を介してＬＦ受信アンテナ５４ａに接続されており、車載機１からＬＦ帯の電波を用いて送信された各種信号を受信し、携帯制御部５１へ出力する。ＬＦ受信アンテナ５４ａは例えば３軸アンテナであり、車両Ｃに対する携帯機５の向き又は姿勢に拘わらず、一定の受信信号強度が得られる。

受信信号強度検出部５５は、ＬＦ受信アンテナ５４ａが受信した信号の受信信号強度、特に携帯機５の位置を検出するための検出用信号の受信信号強度を検出し、検出した受信信号強度を携帯制御部５１へ出力する回路である。受信信号強度は、車両Ｃに対する携帯機５の位置を検出する際に利用される。

以下、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂの組み合わせ（第１の組み合わせ）と、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄの組み合わせ（第２の組み合わせ）とを用いて、携帯機５の位置を検出する手順について説明する。

図７は車載機１及び携帯機５の処理手順を示すフローチャートである。車載機１の制御部１１は、例えば、車両Ｃのイグニッションスイッチがオフ状態でドアが施錠された後の適宜のタイミングにて以下の処理を実行する。制御部１１は、第１及び第２の組み合わせの何れか属する２つのＬＦ送信アンテナを選択し（ステップＳ１０１）、車載送信部１４を制御することにより、選択した２つのＬＦ送信アンテナから位置検出信号を同時的に送信させる（ステップＳ１０２）。すなわち、第１の組み合わせを選択した場合、制御部１１は、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから位置検出信号を同時的に送信させ、第２の組み合わせを選択した場合、制御部１１は、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄから位置検出信号を同時的に送信させる。

携帯機５は、休止状態においても外部から送信される信号を監視しており、車載機１から位置検出信号が送信されると、携帯受信部５４にて位置検出信号を受信する（ステップＳ１５１）。位置検出信号を受信した携帯機５の携帯制御部５１は、休止状態から起動状態へ移行し（ステップＳ１５２）、自身の識別子を含む応答信号を携帯送信部５３にて車載機１へ送信する（ステップＳ１５３）。

ステップＳ１０２の処理によって位置検出信号を送信させた車載機１の制御部１１は、所定の待ち受け時間内に、携帯機５から送信された応答信号を車載受信部１３にて受信したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

応答信号を受信したと判断した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、制御部１１は、選択した組み合わせに属する２つのＬＦ送信アンテナのうち、一方のＬＦ送信アンテナから位置検出信号を送信させる（ステップＳ１０４）。ここで、第１の組み合わせを選択している場合、例えば第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂから位置検出信号を送信させ、第２の組み合わせを選択している場合、例えば第４ＬＦ送信アンテナ１４ｄから位置検出信号を送信させる。

ステップＳ１５２で起動した携帯機５は、所定時間の間、起動状態で待機しており、車載機１から送信される位置検出信号を、携帯受信部５４にて受信する（ステップＳ１５４）。位置検出信号を受信した携帯機５の携帯制御部５１は、自身の識別子を含む応答信号を携帯送信部５３にて車載機１へ送信する（ステップＳ１５５）。

ステップＳ１０４の処理によって位置検出信号を送信させた車載機１の制御部１１は、所定の待ち受け時間内に、携帯機５から送信された応答信号を車載受信部１３にて受信したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

応答信号を受信したと判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、制御部１１は、ステップＳ１０４で位置検出信号を送信させたＬＦ送信アンテナの送信範囲内に携帯機５が存在すると判断する（ステップＳ１０６）。例えば、ステップＳ１０４で位置検出信号を送信させたＬＦ送信アンテナが第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂである場合、制御部１１は、第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂの送信範囲７ｂ内（すなわち、車両Ｃの右後方の位置）に携帯機５が存在すると判断することができる。また、ステップＳ１０４で位置検出信号を送信させたＬＦ送信アンテナが第４ＬＦ送信アンテナ１４ｄである場合、制御部１１は、第４ＬＦ送信アンテナ１４ｄの送信範囲７ｄ内（すなわち、車両Ｃの左後方の位置）に携帯機５が存在すると判断することができる。

一方、所定の待ち受け時間内に応答信号を受信しなかった場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１０２で同時的に位置検出信号を送信させた２つのＬＦ送信アンテナにより形成される送信範囲から、ステップＳ１０４で送信させた一方のＬＦ送信アンテナにより形成される送信範囲を除いた範囲内に携帯機５が存在すると判断する（ステップＳ１０７）。例えば、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから同時的に送信した位置検出信号に対して応答信号を受信し、単独の第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂから送信した位置検出信号に対して応答信号を受信しなかった場合、制御部１１は、送信範囲７ａｂから送信範囲７ｂを除いた範囲内（すなわち、車両Ｃの右中央若しくは右前方の位置）に携帯機５が存在すると判断することができる。また、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄから同時的に送信した位置検出信号に対して応答信号を受信し、単独の第４ＬＦ送信アンテナ１４ｄから送信した位置検出信号に対して応答信号を受信しなかった場合、制御部１１は、送信範囲７ｃｄから送信範囲７ｄを除いた範囲内（すなわち、車両Ｃの左中央若しくは左前方の位置）に携帯機５が存在すると判断することができる。

車載機１の制御部１１は、ステップＳ１０６又はＳ１０７にて携帯機５の位置を検出した場合、検出した位置に応じた処理を実行する（ステップＳ１０８）。例えば、制御部１１は、点灯制御信号を車外照明部６へ送信することにより、検出した位置に対応する位置に設けられた車外照明部６を点灯させる処理を行ってもよい。また、制御部１１は、ドアノブをプッシュアップさせる駆動制御部（不図示）へ制御信号を送信することにより、検出した位置に対応する位置に設けられたドアノブをプッシュアップさせる処理を行ってもよい。

ステップＳ１０３において所定の待ち受け時間内に携帯機５からの応答信号を受信しなかった場合には（Ｓ１０３：ＮＯ）、制御部１１は、他の組み合わせに変更して（ステップＳ１０９）、処理をステップＳ１０２へ戻し、携帯機５の位置検出処理を続行する。

このように構成された車載機１及び車両用通信システムによれば、２つのＬＦ送信アンテナから同時的に信号を送信させることにより、信号の送信範囲を拡大することができる。また、拡大した送信範囲内で携帯機５の存在を検出できた場合、何れか一方のＬＦ送信アンテナから信号を送信させることにより、どの送信範囲内に携帯機５が存在するのかを特定することができる。

なお、本実施形態では、タイヤ空気圧監視システムを構成する第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを用いてウェルカムライト機能を実現する構成を説明したが、言うまでもなくスマートエントリー（登録商標）、その他の任意にシステムを構成するＬＦ送信アンテナを用いてウェルカムライト機能を実現しても良い。

また、本実施の形態では、２つのＬＦ送信アンテナの組み合わせから同一信号を同時的に送信させる例を説明したが、言うまでもなく、３つ以上のＬＦ送信アンテナの組み合わせから同一信号を同時的に送信させるように構成しても良い。

更に、本実施の形態では、各タイヤ位置にそれぞれＬＦ送信アンテナを配置した構成としたが、ＬＦ送信アンテナの配置は各タイヤ位置に限定されるものではない。例えば、各タイヤ位置に加え、車両の後部にＬＦ送信アンテナが配置される構成であってもよく、また車両の右側面、左側面、及び後部の３箇所にＬＦ送信アンテナが配置される構成であってもよい。

更に、本発明は、ウェルカムライト機能を実現するシステムに適用されるだけでなく、ウォークアウェイクローズ機能、スマートエントリー（登録商標）機能、その他、携帯機５との通信が必要な任意のシステムに適用され得る。

更にまた、本実施形態では、車載機１がＬＦ帯の電波を用いて信号を送信させる例を説明したが、携帯機５との通信が必要な範囲において、２つのＬＦ送信アンテナから送信される信号が干渉して打ち消し合うことが無ければ信号の周波数は特に限定されるものでは無い。

（実施形態２）
実施形態２では、前後方向に並ぶ第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ（第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄ）から同時的に送信させる信号の位相を制御する構成について説明する。

図８は実施形態２に係る車載送信部１４の構成例を説明するブロック図である。車載送信部１４は、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから送信するＬＦ帯の信号をそれぞれ生成する第１乃至第４送信部１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄを備える。なお、実施形態２において、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、フェライトからなる棒状の磁性体コアと、磁性体コアに巻かれたコイルとを備え、磁性体コアに巻かれたコイルの巻線方向は互いに同一であるとする。

第１送信部１４０ａは、信号生成回路１４１ａ及び移相回路１４２ａを含む。信号生成回路１４１ａは、制御部１１から入力される信号（例えば位置検出信号）の信号波を搬送波（キャリア）に重畳して、ＬＦ帯の信号に変調する。なお、搬送波は、図に示していないＲＣ発振回路、水晶発信回路等により生成される。移相回路１４２ａには、信号生成回路１４１ａにて変調された信号波（被変調波）が入力される。移相回路１４２ａは、入力された信号波（被変調波）の位相を、例えば制御部１１から入力される移相制御信号に基づいて制御する。第１送信部１４０ａは、移相回路１４２ａによって位相が制御された信号波を、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａを通じて外部へ送信する。

第２乃至第４送信部１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄの構成についても第１送信部１４０ａの構成と同様である。すなわち、第２送信部１４０ｂは信号生成回路１４１ｂ及び移相回路１４２ｂを備え、第３送信部１４０ｃは信号生成回路１４１ｃ及び移相回路１４２ｃを備え、第４送信部１４０ｄは信号生成回路１４１ｄ及び移相回路１４２ｄを備える。第２乃至第４送信部１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄは、制御部１１から入力される信号（例えば位置検出信号）の信号波を搬送波に重畳してＬＦ帯の信号に変調した後、制御部１１から入力される移相制御信号に基づいて位相を制御し、位相が制御された信号波を、第２乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから外部へ送信する。

図９はＬＦ送信アンテナから送信される信号波の磁界分布の一例を示す分布図である。図９の例では、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから逆位相の信号を同時的に送信させた場合に発生する磁界の向きを示している。図９に示す分布図において、車両Ｃの左右方向と一致する方向にＸ軸をとり、車両Ｃの前後方向と一致する方向にＹ軸をとっている。第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂは、共にＹ軸上に配置されており、Ｘ軸から等距離の位置（例えばＸ軸から１．２ｍの位置）に設けられているものとする。また、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂが備える磁性体コアの軸方向はＹ軸に平行であり、磁性体コアに巻かれたコイルの巻線方向は互いに同一であるものとする。

第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから互いに逆位相の信号波を送信させた場合、それぞれから発せられる信号波の磁界の向きはＹ軸近傍で逆向きとなる。この結果、Ｙ軸近傍（特に第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂの間の領域）における信号強度は、一方のＬＦ送信アンテナを単独で駆動した場合と比較して、小さくなることが分かる。

一方、Ｙ軸から離れた領域では、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから送信される信号波の磁界はそれぞれＸ軸方向の成分を持つ。第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから互いに逆位相の信号波を送信させた場合、それぞれから発せられる信号の磁界の向きはＸ軸近傍で略同一の向きとなる。この結果、Ｙ軸から離れたＸ軸近傍の領域（例えば図４Ａに示す携帯機５の位置付近）における信号強度は、一方のＬＦ送信アンテナを単独で駆動した場合と比較して、大きくなることが分かる。

なお、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂの出力が強くない場合、それぞれから離隔した位置での磁界強度は小さくなるため、一方の磁界が他方の磁界に与える影響は小さくなる。このため、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａより前方の磁界強度、及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂより後方の磁界強度は、それぞれを単独で駆動した場合の磁界強度と同様の値を示すことになる。

実施形態１で説明したように、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａを単独で用いた場合の信号の送信範囲７ａは、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａを中心とした所定範囲内にとどまる。同様に、第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂを単独で用いた場合の送信範囲７ｂは、第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂを中心とした所定範囲内にとどまる。
これに対し、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａ及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂから逆位相の信号波を同時的に送信させた場合、それぞれから発せられた信号波はＹ軸から離れたＸ軸近傍で重ね合わされ、合成磁界により定まる送信範囲７ａｂは車両Ｃの前後方向の中心付近にて左右方向に広がる。

図示しないが、第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｃ、１４ｄから逆位相の信号波を同時的に送信させた場合も同様であり、車両Ｃの前後方向の中心付近にて信号波の送信範囲を左右方向に拡大することができる。

以上のように、実施形態２では、車両Ｃの前後方向の中心付近にて信号波の送信範囲を左右方向に拡大することができる。当該構成を用いて、例えば携帯機５を検出するための位置検出信号の送信範囲を拡大することにより、車両Ｃに横方向から近づく携帯機５をより早期に検出することができる。

なお、実施形態２では、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを構成するコイルの巻線方向を同一としたため、逆位相の信号波を送信させることによって送信範囲を拡大する構成としたが、例えば、第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂを構成するコイルの巻線方向が逆向きである場合には、これらの第１及び第２ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂから同位相の信号波を送信させることによって送信範囲を拡大する構成としてもよい。

（実施の形態３）
実施の形態３では、左右方向に並ぶ第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃ（第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄ）の組み合わせを用いて、携帯機５の位置を検出する構成について説明する。

図１０は左右方向に並ぶ２つのＬＦ送信アンテナから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を説明する説明図である。図１０Ａは、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲７ａｃ、第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲７ｂｄを概念的に示している。図１０Ｂは、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから送信される信号のタイミングチャートである。横軸は時間であり、四角で囲まれた「信号」は、信号の送信タイミングを示している。

図１０Ａに示すように、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから同時的に送信される信号の送信範囲７ａｃは、単独の第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから送信される信号の送信範囲７ａ、７ｃに比べて拡大する。第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから送信される信号はＬＦ帯であるため、車両Ｃの周囲においては、当該信号の振幅は一様であり、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃからそれぞれ送信された信号は干渉によって打ち消されること無く重ね合わされ、振幅が増大する。そのため、例えば図１０Ａに示すような位置にある携帯機５は、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから同時的に送信される信号を受信することが可能である。

同様に、第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄから同時的に送信される信号の送信範囲７ｂｄは、単独の第３及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄから送信される信号の送信範囲７ｂ、７ｄに比べて拡大する。第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄから送信される信号はＬＦ帯であるため、車両Ｃの周囲においては、当該信号の振幅は一様であり、第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄからそれぞれ送信された信号は干渉によって打ち消されること無く重ね合わされ、振幅が増大する。

本実施の形態に係る車載機１において、携帯機５を検出する場合、まず、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから選択した２つのＬＦ送信アンテナから同時的に位置検出信号を送信させる。例えば、車載機１の制御部１１は、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから同時的に位置検出信号を送信させる。この位置検出信号に対する携帯機５からの応答信号を受信した場合、制御部１１は、ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃの送信範囲７ａｃ内に携帯機５が存在すると判断することができる。

本実施の形態では、携帯機５が存在する位置を更に絞り込むために、制御部１１は、前記２つのＬＦ送信アンテナのうち何れか一方のＬＦ送信アンテナから位置検出信号を送信させる。例えば、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃのうち、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａから位置検出信号を送信させ、この位置検出信号に対する応答信号を携帯機５から受信した場合、制御部１１は、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａの送信範囲７ａ内に携帯機５が存在すると判断することができる。一方、携帯機５からの応答信号を受信しなかった場合、制御部１１は、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂの送信範囲７ａｂ内であって、かつ第１ＬＦ送信アンテナ１４ａにより形成される送信範囲７ａの外側に携帯機５が存在すると判断することができる。２つのＬＦ送信アンテナから同時的に位置検出信号を送信させた際に、携帯機５からの応答信号を受信しなかった場合には、制御部１１は、位置検出信号を同時的に送信させる２つのＬＦ送信アンテナの組み合わせを変更し、前述の処理と同様に、携帯機５の位置検出を行う。

以下、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃの組み合わせ（第３の組み合わせ）と、第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄの組み合わせ（第４の組み合わせ）とを用いて、携帯機５の位置を検出する手順について説明する。

図１１は車載機１及び携帯機５の処理手順を示すフローチャートである。車載機１の制御部１１は、例えば、車両Ｃのイグニッションスイッチがオフ状態でドアが施錠された後の適宜のタイミングにて以下の処理を実行する。制御部１１は、第３及び第４の組み合わせの何れか属する２つのＬＦ送信アンテナを選択し（ステップＳ３０１）、車載送信部１４を制御することにより、選択した２つのＬＦ送信アンテナから位置検出信号を同時的に送信させる（ステップＳ３０２）。すなわち、第３の組み合わせを選択した場合、制御部１１は、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから位置検出信号を同時的に送信させ、第４の組み合わせを選択した場合、制御部１１は、第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄから位置検出信号を同時的に送信させる。

携帯機５は、休止状態においても外部から送信される信号を監視しており、車載機１から位置検出信号が送信されると、携帯受信部５４にて位置検出信号を受信する（ステップＳ３５１）。位置検出信号を受信した携帯機５の携帯制御部５１は、休止状態から起動状態へ移行し（ステップＳ３５２）、自身の識別子を含む応答信号を携帯送信部５３にて車載機１へ送信する（ステップＳ３５３）。

ステップＳ３０２の処理によって位置検出信号を送信させた車載機１の制御部１１は、所定の待ち受け時間内に、携帯機５から送信された応答信号を車載受信部１３にて受信したか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

応答信号を受信したと判断した場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、制御部１１は、選択した組み合わせに属する２つのＬＦ送信アンテナのうち、一方のＬＦ送信アンテナから位置検出信号を送信させる（ステップＳ３０４）。ここで、第３の組み合わせを選択している場合、例えば第１ＬＦ送信アンテナ１４ａから位置検出信号を送信させ、第３の組み合わせを選択している場合、例えば第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂから位置検出信号を送信させる。

ステップＳ３５２で起動した携帯機５は、所定時間の間、起動状態で待機しており、車載機１から送信される位置検出信号を、携帯受信部５４にて受信する（ステップＳ３５４）。位置検出信号を受信した携帯機５の携帯制御部５１は、自身の識別子を含む応答信号を携帯送信部５３にて車載機１へ送信する（ステップＳ３５５）。

ステップＳ３０４の処理によって位置検出信号を送信させた車載機１の制御部１１は、所定の待ち受け時間内に、携帯機５から送信された応答信号を車載受信部１３にて受信したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

応答信号を受信したと判断した場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、制御部１１は、ステップＳ３０４で位置検出信号を送信させたＬＦ送信アンテナの送信範囲内に携帯機５が存在すると判断する（ステップＳ３０６）。例えば、ステップＳ３０４で位置検出信号を送信させたＬＦ送信アンテナが第１ＬＦ送信アンテナ１４ａである場合、制御部１１は、第１ＬＦ送信アンテナ１４ｂの送信範囲７ａ内（すなわち、車両Ｃの右前方の位置）に携帯機５が存在すると判断することができる。また、ステップＳ３０４で位置検出信号を送信させたＬＦ送信アンテナが第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂである場合、制御部１１は、第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂの送信範囲７ｂ内（すなわち、車両Ｃの右後方の位置）に携帯機５が存在すると判断することができる。

一方、所定の待ち受け時間内に応答信号を受信しなかった場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ３０２で同時的に位置検出信号を送信させた２つのＬＦ送信アンテナにより形成される送信範囲から、ステップＳ３０４で送信させた一方のＬＦ送信アンテナにより形成される送信範囲を除いた範囲内に携帯機５が存在すると判断する（ステップＳ３０７）。例えば、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから同時的に送信した位置検出信号に対して応答信号を受信し、単独の第１ＬＦ送信アンテナ１４ａから送信した位置検出信号に対して応答信号を受信しなかった場合、制御部１１は、送信範囲７ａｃから送信範囲７ａを除いた範囲内（すなわち、車両Ｃの前方かつ中央付近、若しくは車両Ｃの左前方付近）に携帯機５が存在すると判断することができる。また、第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄから同時的に送信した位置検出信号に対して応答信号を受信し、単独の第２ＬＦ送信アンテナ１４ｂから送信した位置検出信号に対して応答信号を受信しなかった場合、制御部１１は、送信範囲７ｂｄから送信範囲７ｂを除いた範囲内（すなわち、車両Ｃの後方かつ中央付近、若しくは左後方付近）に携帯機５が存在すると判断することができる。

車載機１の制御部１１は、ステップＳ３０６又はＳ３０７にて携帯機５の位置を検出した場合、検出した位置に応じた処理を実行する（ステップＳ３０８）。例えば、制御部１１は、点灯制御信号を車外照明部６へ送信することにより、検出した位置に対応する位置に設けられた車外照明部６を点灯させる処理を行ってもよい。また、制御部１１は、ドアノブをプッシュアップさせる駆動制御部（不図示）へ制御信号を送信することにより、検出した位置に対応する位置に設けられたドアノブをプッシュアップさせる処理を行ってもよい。

ステップＳ３０３において所定の待ち受け時間内に携帯機５からの応答信号を受信しなかった場合には（Ｓ３０３：ＮＯ）、制御部１１は、他の組み合わせに変更して（ステップＳ３０９）、処理をステップＳ３０２へ戻し、携帯機５の位置検出処理を続行する。

このように構成された車載機１及び車両用通信システムによれば、２つのＬＦ送信アンテナから同時的に信号を送信させることにより、信号の送信範囲を拡大することができる。また、拡大した送信範囲内で携帯機５の存在を検出できた場合、何れか一方のＬＦ送信アンテナから信号を送信させることにより、どの送信範囲内に携帯機５が存在するのかを特定することができる。

なお、実施の形態１では、前後方向に並ぶＬＦ送信アンテナの組み合わせ、実施の形態３では、左右方向に並ぶＬＦ送信アンテナの組み合わせを用いて、携帯機５の存在を検出する構成としたが、前後方向に並ぶＬＦ送信アンテナの組み合わせと、左右方向に並ぶＬＦ送信アンテナの組み合わせとを適宜切り換えて、携帯機５の存在を検出する構成としてもよいことは勿論のことである。

（実施の形態４）
実施の形態４では、左右方向に並ぶ第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃ（第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄ）から同時的に送信させる信号の位相を制御する構成について説明する。

実施の形態４では、移相回路１４２ａ、１４２ｃ（移相回路１４２ｂ、１４２ｄ）を制御することにより、左右方向に並ぶ第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃ（第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄ）から同時的に送信させる信号の位相を例えば同位相に制御する。

図１２はＬＦ送信アンテナから送信される信号波の磁界分布の一例を示す分布図である。図１２の例では、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから同位相の信号を同時的に送信させた場合に発生する磁界の向きを示している。図１２に示す分布図において、車両Ｃの左右方向と一致する方向にＸ軸をとり、車両Ｃの前後方向と一致する方向にＹ軸をとっている。第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃは、共にＸ軸上に配置されており、Ｙ軸から等距離の位置（例えばＸ軸から１．５ｍの位置）に設けられているものとする。また、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃが備える磁性体コアの軸方向はＹ軸に平行であり、磁性体コアに巻かれたコイルの巻線方向は互いに同一であるものとする。

第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから互いに同位相の信号波を送信させた場合、それぞれから発せられる信号波の磁界の向きは、Ｘ軸から少しだけ離隔したＹ軸上の位置において互いに逆向きとなる。Ｙ軸近傍で逆向きとなる。この結果、この付近における信号強度は、一方のＬＦ送信アンテナを単独で駆動した場合と比較して、小さくなることが分かる。

一方、Ｘ軸から十分に離隔したＹ軸上の位置では、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから送信される信号波の磁界はそれぞれＹ軸方向の成分を持つ。第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから互いに同位相の信号波を送信させた場合、それぞれから発せられる信号の磁界の向きはＸ軸から十分に離れたＹ軸の近傍で略同一の向きとなる。この結果、Ｘ軸から離れたＹ軸近傍の領域（例えば図１０Ａに示す携帯機５の位置付近）における信号強度は、一方のＬＦ送信アンテナを単独で駆動した場合と比較して、大きくなることが分かる。

なお、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃの出力が強くない場合、それぞれから離隔した位置での磁界強度は小さくなるため、一方の磁界が他方の磁界に与える影響は小さくなる。このため、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａよりも右側の磁界強度、及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ｃよりも左側の磁界強度は、それぞれを単独で駆動した場合の磁界強度と同様の値を示すことになる。

実施形態１で説明したように、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａを単独で用いた場合の信号の送信範囲７ａは、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａを中心とした所定範囲内にとどまる。同様に、第３ＬＦ送信アンテナ１４ｃを単独で用いた場合の送信範囲７ｃは、第２ＬＦ送信アンテナ１４ｃを中心とした所定範囲内にとどまる。
これに対し、第１ＬＦ送信アンテナ１４ａ及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ｃから同位相の信号波を同時的に送信させた場合、それぞれから発せられた信号波はＸ軸から離れたＹ軸近傍で重ね合わされ、合成磁界により定まる送信範囲７ａｃは車両Ｃの左右方向の中心付近にて前後方向に広がる。

図示しないが、第２及び第４ＬＦ送信アンテナ１４ｂ、１４ｄから同位相の信号波を同時的に送信させた場合も同様であり、車両Ｃの左右方向の中心付近にて信号波の送信範囲を前後方向に拡大することができる。

以上のように、実施形態４では、車両Ｃの左右方向の中心付近にて信号波の送信範囲を前後方向に拡大することができる。当該構成を用いて、例えば携帯機５を検出するための位置検出信号の送信範囲を拡大することにより、車両Ｃに前方（又は後方）から近づく携帯機５をより早期に検出することができる。

なお、実施形態４では、第１乃至第４ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを構成するコイルの巻線方向を同一としたため、同位相の信号波を送信させることによって送信範囲を拡大する構成としたが、例えば、第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃを構成するコイルの巻線方向が逆向きである場合には、これらの第１及び第３ＬＦ送信アンテナ１４ａ、１４ｃから逆位相の信号波を送信させることによって送信範囲を拡大する構成としてもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車載機
２ 検出装置
３ タイヤ
４ 報知装置
５ 携帯機
６ 車外照明部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 送信範囲
７ａｂ，７ｃｄ 送信範囲
１１ 制御部（第１送信制御部、第２送信制御部、位置検出部）
１２ 記憶部
１３ 車載受信部
１３ａ ＲＦ受信アンテナ
１４ 車載送信部
１４ａ 第１ＬＦ送信アンテナ（送信アンテナ）
１４ｂ 第２ＬＦ送信アンテナ（送信アンテナ）
１４ｃ 第３ＬＦ送信アンテナ（送信アンテナ）
１４ｄ 第４ＬＦ送信アンテナ（送信アンテナ）
１５ 車内通信部
２１ センサ制御部
２２ センサ用記憶部
２３ センサ送信部
２３ａ ＲＦ送信アンテナ
２４ センサ受信部
２４ａ ＬＦ受信アンテナ
２５ 空気圧検出部
５１ 携帯制御部
５２ 携帯機用記憶部
５３ 携帯送信部
５３ａ ＲＦ送信アンテナ
５４ 携帯受信部
５４ａ ＬＦ受信アンテナ
５５ 受信信号強度検出部
１４０ａ 第１送信部
１４０ｂ 第２送信部
１４０ｃ 第３送信部
１４０ｄ 第４送信部
１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄ 信号生成回路
１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ，１４２ｄ 移相回路（位相制御部）
Ｃ 車両

Claims (12)

1. 車両に離隔配置された複数の送信アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて処理を行う車載機であって、
   前記複数の送信アンテナのうち、２つの送信アンテナから信号を同時的に送信させる第１送信制御部と、
   前記２つの送信アンテナから送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信した場合、前記２つの送信アンテナの何れか一方から信号を送信させる第２送信制御部と
   を備える車載機。
2. 前記第１及び第２送信制御部により送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信したか否かに応じて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部
   を備える請求項１に記載の車載機。
3. 前記２つの送信アンテナから送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信しなかった場合、前記第１送信制御部は、信号を送信させる２つの送信アンテナの組み合わせを変更する
   請求項１又は請求項２に記載の車載機。
4. 前記複数の送信アンテナからＬＦ（Low Frequency）帯の前記信号を送信させる
   請求項１から請求項３の何れか１つに記載の車載機。
5. 少なくとも２つの前記送信アンテナは前記車両の走行方向における前後又は左右に離隔配置されており、
   前記第１送信制御部は、
   前後又は左右に離隔配置された前記２つの送信アンテナから前記信号を同時的に送信させる
   請求項１から請求項４の何れか１つに記載の車載機。
6. 前記２つの送信アンテナから同時的に送信させる信号の位相を制御する位相制御部
   を備える請求項１から請求項５の何れか１つに記載の車載機。
7. 前記位相制御部は、前記２つの送信アンテナから同時的に送信させる信号の位相を同位相又は逆位相に制御する
   請求項６に記載の車載機。
8. 前記携帯機から送信される応答信号の受信結果に応じて、前記車両に搭載された装備品の動作を制御する
   請求項１から請求項７の何れか１つに記載の車載機。
9. 前記第１及び第２送信制御部は、
   前記携帯機を起動させるための信号を送信させる
   請求項１から請求項８の何れか１つに記載の車載機。
10. 前記複数の送信アンテナは、
    前記車両の複数のタイヤが設けられるタイヤ位置にそれぞれ配されており、
    前記複数のタイヤにそれぞれ設けられ、該タイヤの空気圧を検出して得られる空気圧信号を無線送信する複数の検出装置へ、各タイヤ位置に配された前記送信アンテナから信号を送信させる第３送信制御部
    を備える請求項１から請求項９の何れか１つに記載の車載機。
11. 請求項１から請求項１０の何れか一つに記載の車載機と、
    車両に離隔配置された複数の送信アンテナと、
    前記車載機から送信された前記信号を受信し、受信した前記信号に応じて応答信号を送信する携帯機と
    を備える車両用通信システム。
12. 車両に離隔配置された複数の送信アンテナから信号を送信させ、該信号を受信した携帯機からの応答信号に応じて、前記携帯機の位置を検出する位置検出方法であって、
    前記複数の送信アンテナのうち、２つの送信アンテナから信号を同時的に送信させ、
    前記２つの送信アンテナから送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信した場合、前記２つの送信アンテナの何れか一方から信号を送信させ、
    前記２つの送信アンテナから同時的に送信させた信号、及び前記一方から送信させた信号に対する前記携帯機からの応答信号を受信したか否かに応じて、前記携帯機の位置を検出する
    位置検出方法。

Images