JP5542987B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載された車載無線通信装置（以下、「車載機」という）と、ユーザによって携帯される携帯無線通信装置（以下、「携帯機」という）とを備えた無線通信システムに関し、特に、故障による通信性能の低下を防止できるスマートキーレスエントリシステムを実現するための技術に関するものである。

従来から、車両のドアの施錠や解錠を、ユーザの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（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１においては、車載機および携帯機を有する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。

ところで、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。

また、上記のように、携帯機の受信機能に関する簡便な故障検出手段を備えていない従来システムにおいては、ユーザがスマートキーレスエントリシステム動作に違和感を覚えて点検を依頼した際に、携帯機の故障を短時間に的確に見つけることは難しく、故障に対処できないことも想定される。

特開２００６−３１９８４５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。
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、携帯機のコイルアンテナ特性に着目して、ＬＦ受信回路およびＣＰＵに故障検出機能を設けることにより、コストアップを招くことなく、ユーザが判断しにくいスマートキーレスエントリシステムの携帯機故障を容易に検知可能な無線通信システムを得ることを目的とする。

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、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る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、前記車載機ＣＰＵは、前記携帯機から受信した認証応答信号に含まれる認証コードと、前記車載機メモリ内の認証コードとの照合を行い、前記携帯機は、携帯機ＣＰＵと、前記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ＬＦ受信回路と、前記携帯機メモリ内の認証コードおよび前記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相互間に相互インダクタンスを有し、磁束が通らないコイルにも常に僅かな起電力が発生するコイルアンテナからなり、前記携帯機ＣＰＵは、前記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、前記複数の受信アンテナごとの各受信電界強度測定値の相互比較結果に基づいて、前記複数の受信アンテナのいずれかの故障状態を検出する故障検出手段を含み、前記故障検出手段は、前記複数の受信アンテナの相互インダクタンスを利用して、前記複数の受信アンテナのうちの少なくとも１つの受信アンテナの受信電界強度測定値が、強磁界判定用の第１の閾値を超えたときに、前記複数の受信アンテナのうちの他の１つの受信アンテナの受信電界強度測定値が、前記第１の閾値よりも小さい前記相互インダクタンスを考慮した第２の閾値に満たない場合に、前記他の１つの受信アンテナの故障を検出し、また前記少なくとも１つの受信アンテナの受信電界強度測定値が前記第１の閾値を超えたときに、前記他の１つの受信電界強度測定値が前記第２の閾値に満たない場合に、カウント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３の閾値に達した時点で、前記他の１つの受信アンテナの故障を確定して記憶する、ことを特徴とする無線通信システム。

この発明によれば、スマートキーレスシステムに適用される無線通信システムにおいて、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、携帯機の一部の受信アンテナの故障を多大なコストを要することなく検出することができる。

この発明の実施の形態１に係る無線通信システム（スマ−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である。 図１内の車載機の回路構成を示すブロック図である。 図１内の携帯機の回路構成を示すブロック図である。 図３内の受信アンテナのコイル構造の第１段階を示す斜視図である。 図３内の受信アンテナのコイル構造の第２段階を示す斜視図である。 図３内の受信アンテナのコイル構造の第３段階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である。 この発明の実施の形態２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である。 この発明の実施の形態２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である。 この発明の実施の形態３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である。 この発明の実施の形態３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である。

実施の形態１．
以下、図１〜図３を参照しながら、この発明の実施の形態１に係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、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からの遠隔操作信号を受信した際に、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〜３１ｃは、車両１００の車室内および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からの無線送信を受信する。
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。
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の電池が切れの場合に備え、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、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と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およびスタートスイッチ３４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（後述する認証コード２２０の照合を行う）ための認証コード１１０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１１０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。
ＲＦ復調回路１３１は、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内の携帯機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２１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、ＬＦ受信アンテナ２６ａ、２６ｂ（以下、単に「受信アンテナ２６ａ、２６ｂ」または「アンテナ２６ａ、２６ｂ」という）と、トランスポンダ通信兼用のＬＦ受信アンテナ２６ｃ（以下、単に「受信アンテナ２６ｃ」または「アンテナ２６ｃ」という）と、を備えている。

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。
各アンテナ２６ａ〜２６ｃは、後述の図４〜図６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。
また、アンテナ２６ｃは、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、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２２０があらかじめ記憶されている。認証コード２２０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１１０と照合する）ために必要なデータである。

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２２０、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。

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２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、構成認証コード２２０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２２０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、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）回路２４０２とを備えている。
増幅回路２４００および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。

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。

ここで、この発明の実施の形態１による携帯機２の故障検出原理について説明する。
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〜図６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〜図６は図３内のアンテナ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５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６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。

図６において、互いのアンテナ２６ａ〜２６ｃは、ほぼ９０度ずつずれた方向に向いているが、携帯機２内の狭い空間にレイアウトされるので、アンテナ２６ａ〜２６ｃのいずれの相互間にも少なからず相互インダクタンスを持つことになる。

たとえば、アンテナコイルが単独構成であって磁束がコイルを貫通しない方向の場合には、コイルに起電力が発生することはないが、図６のコイル構造からなる携帯機２の場合には、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うえ、上述の相互インダクタンスを持つので、磁束が通らないコイルにも常に僅かな起電力が発生し続けることになる。

よって、強い磁界内に携帯機２を置いた場合には、どのアンテナコイルにも一定以上の起電力が発生するはずなので、起電力を発生しないアンテナコイルのコイルまたは増幅回路２４００やＲＳＳＩ回路２４０２が断線故障していると判定することができる。
逆に、比較的弱い磁界内に携帯機２を置いた場合には、強い磁界を検出しているアンテナコイルの増幅回路２４００やＲＳＳＩ回路２４０２が故障（受信電界強度測定値が実際よりも大きくなる故障など）していると判定することもできる。

次に、図７および図８を参照しながら、図１〜図６に示したこの発明の実施の形態１による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は、各アンテナ２６ａ〜２６ｃのコイル間の相互インダクタンスによる起電力の発生を利用したものである。
ここでは、具体例として、トランスポンダ通信兼用のアンテナ２６ｃの断線故障を検出する場合を例にとって説明する。

図７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を示している。
また、図８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７において、ＣＰＵ２０は、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、第１の比較処理により、アンテナ２６ａのＲＳＳＩ値Ｒａが閾値Ｔｈ１（強磁界判定用の基準値）よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１０１）、Ｒａ＞Ｔｈ１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、第３の比較処理（ステップＳ１０３）に移行する。

一方、ステップＳ１０１において、Ｒａ≦Ｔｈ１（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、第２の比較処理により、アンテナ２６ｂのＲＳＳＩ値Ｒｂが閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１０２）、Ｒｂ≦Ｔｈ１（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、故障判定処理（ステップＳ１０６）に移行する。

一方、ステップＳ１０２において、Ｒｂ＞Ｔｈ１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、第３の比較処理により、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値Ｒｃが閾値Ｔｈ２（強磁界下での最低起電力＜Ｔｈ１）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、Ｒｃ＜Ｔｈ２（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、強磁界下の条件下にもかかわらず、アンテナ２６ｃから最低起電力が得られていない状態なので、アンテナ２６ｃの故障カウンタＣ１をインクリメント（＋１）して（ステップＳ１０４）、故障判定処理（ステップＳ１０６）に移行する。

一方、ステップＳ１０３において、Ｒｃ≧Ｔｈ２（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、アンテナ２６ｃの故障カウンタＣ１を０クリアして（ステップＳ１０５）、故障判定処理（ステップＳ１０６）に移行する。

ステップＳ１０６においては、故障カウンタＣ１の値が閾値Ｔｈ３（実際の故障時に到達し得る回数）以上であるか否かを判定し、Ｃ１＜Ｔｈ３（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７の処理ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ１０６において、Ｃ１≧Ｔｈ３（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、アンテナ２６ｃの断線故障と見なし、故障を記憶して（ステップＳ１０７）、図７の処理ルーチンを終了する。

このように、アンテナ２６ｃを故障判定対象とした場合、他のアンテナ２６ａ、２６ｂのＲＳＳＩ値Ｒａ、Ｒｂのチェックを行い（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）、いずれかのＲＳＳＩ値が閾値Ｔｈ１（強磁界判定閾値）を超えていれば、自身のアンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値Ｒｃのチェックを行う（ステップＳ１０３）。

そして、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値Ｒｃが閾値Ｔｈ２（強磁界下での最低起電力）に満たない場合には、故障カウンタＣ１をインクリメントし（ステップＳ１０４）、Ｃ１≧Ｔｈ３に達した時点で（ステップＳ１０６）、故障状態を記憶する（ステップＳ１０７）。

図７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。
なお、図７内の故障判定処理や故障記憶処理（ステップＳ１０６、Ｓ１０７）は、携帯機２内のＣＰＵ２０による実行に限らず、携帯機２と通信する車載機１内のＣＰＵ１０で実行してもよい。

車載機１内のＣＰＵ１０で故障を判定する場合、携帯機２内のＲＳＳＩ回路２４０２で測定された各ＲＳＳＩ値は、ＲＦ送信回路２３およびＲＦ送信アンテナ２５から、ＲＦ受信アンテナ３２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１内のＣＰＵ１０で故障判定を行う場合、携帯機２は、認証コード２２０および認証応答信号とともに、車載機１から受信した電界強度測定用信号の各アンテナ２６ａ〜２６ｃでのＲＳＳＩ値（電界強度測定値）を、車載機１に送信すればよい。

図８は故障検出処理（図７）の具体的な動作例を示している。
図８のタイミングチャートにおいては、アンテナ２６ａのＲＳＳＩ値Ｒａが強磁界を検出している状況下において、アンテナ２６ｃに断線故障が発生し、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値Ｒｃが閾値Ｔｈ２に満たない状態を示している。
図８において、故障していないアンテナ２６ｂのＲＳＳＩ値Ｒｂは、閾値Ｔｈ２以上のレベルを満たしている。

一方、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値Ｒｃは閾値Ｔｈ２に満たないので、アンテナ２６ｃの故障カウンタＣ１は、アンテナ２６ａのＲＳＳＩ値Ｒａが閾値Ｔｈ１を超えるごとに、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値Ｒｃ＜Ｔｈ２の判定結果に応答してインクリメントし続け、Ｃ１≧Ｔｈ３に達した時点で故障が確定される。

なお、ここでは代表的に、３つのアンテナ２６ａ〜２６ｃのうち最も重要な、トランスポンダ兼用のアンテナ２６ｃの故障判定処理を例にとって説明したが、他のアンテナ２６ａ、２６ｂの故障判定処理も同様に行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図８）に係る無線通信システムは、車両１００に搭載された無線通信機能を有する車載機１と、車両１００のユーザ２００によって携帯され、車載機１との間で無線通信機能を有する携帯機２とにより構成されている。

車載機１は、ＣＰＵ１０と、認証コード１１０を記憶するメモリ１１と、電界強度測定用信号および認証要求信号を携帯機２に送信するＬＦ送信回路１２と、携帯機２からの認証応答信号を受信するＲＦ受信回路１３と、を備えている。
ＣＰＵ１０は、携帯機２から受信した認証応答信号に含まれる認証コード２２０と、メモリ１１内の認証コード１１０との照合を行う。

携帯機２は、ＣＰＵ２０と、認証コード２２０を記憶するメモリ２２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２６ａ〜２６ｃおよびＬＦ受信回路２４０と、メモリ２２内の認証コード２２０および認証応答信号を車載機１に送信するＲＦ送信回路２３およびＲＦ送信アンテナ２５と、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃごとに電界強度測定用信号の受信電界強度を測定するＲＳＳＩ回路２４０２（電界強度測定部）と、を備えている。

携帯機２の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る。
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相互比較結果に基づいて、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのいずれかの故障状態を検出する故障検出手段を含む。

または、携帯機２の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を、ＲＦ送信回路２３を介して車載機１に送信する。
この場合、車載機１のＣＰＵ１０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相互比較結果に基づいて、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのいずれかの故障状態を検出する故障検出手段を含む。

故障検出手段（図７、図８）は、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのうちの少なくとも１つの受信アンテナ（たとえば、アンテナ２６ａまたは２６ｂ）の受信電界強度測定値（ＲａまたはＲｂ）が閾値Ｔｈ１（第１の閾値）を超えたときに、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのうちの他の１つの受信アンテナ（たとえば、アンテナ２６ｃ）の受信電界強度測定値（Ｒｃ）が、閾値Ｔｈ１よりも小さい閾値Ｔｈ２（第２の閾値）に満たない場合に、他の１つの受信アンテナ（アンテナ２６ｃ）の故障（断線故障）を検出する。

さらに、故障検出手段（図７、図８）は、少なくとも１つの受信アンテナの受信電界強度測定値（たとえば、ＲａまたはＲｂ）が閾値Ｔｈ１を超えたときに、他の１つの受信電界強度測定値（Ｒｃ）が閾値Ｔｈ２に満たない場合に、カウント値をインクリメントする故障カウンタＣ１（第１の故障カウンタ）を有し、故障カウンタＣ１が閾値Ｔｈ３（第３の閾値）に達した時点で、他の１つの受信アンテナ（たとえば、アンテナ２６ｃ）の故障（断線故障）を確定して記憶する。

一方、この発明の実施の形態１による故障検出手段は、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのうちの少なくとも２つの受信アンテナの受信電界強度測定値が第２の閾値に満たないときに、複数の受信アンテナのうちの他の１つの受信アンテナの受信電界強度測定値が、第２の閾値よりも大きい第１の閾値を超える場合に、他の１つの受信アンテナの増幅回路２４００またはＲＳＳＩ回路２４０２の故障（受信電界強度測定値が実際よりも大きくなる故障）を検出する。

さらに、故障検出手段は、少なくとも２つの受信アンテナの受信電界強度測定値が第２の閾値に満たないときに、他の１つの受信電界強度測定値が第１の閾値を超えた場合に、カウント値をインクリメントする第１の故障カウンタを有し、第１の故障カウンタが第３の閾値に達した時点で、他の１つの受信アンテナの増幅回路２４００またはＲＳＳＩ回路２４０２の故障（受信電界強度測定値が実際より大きくなる故障）を確定して記憶する。

また、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの各コイル２６ａ０〜２６ｃ０（図４〜図６）は、互いに直交する方向となるように、単一のコイルボビン２６０に巻回されている。
さらに、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのうちの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。

故障検出手段は、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃごとの各受信電界強度測定値Ｒａ〜Ｒｃを複数回にわたって繰り返し取得する。
さらに、故障検出手段は、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃごとの各受信電界強度測定値Ｒａ〜Ｒｃのいずれかが故障の兆候を示す場合に、携帯機の移動をともなう可能性が高いタイミングとして、車両１００のドア開閉時のタイミングで受信電界強度測定値Ｒａ〜Ｒｃを複数回にわたって繰り返し取得する。これにより、ＲＳＳＩ値（電界強度）を測定する機会を増やして故障診断精度を高め、故障検出の遅れや誤検出の可能性を減らすことができる。

車載機１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。
また、携帯機２の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃとしては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。

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。

携帯機２において、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃ（コイルアンテナ）は、互いに相互インダクタンスなどの結合を有し、１つのアンテナが十分な強度の磁束を受信している条件下においては、他のアンテナも幾らかの電界強度を検出している。
よって、幾つかの受信アンテナが非常に強い電界強度を検出している条件下では、他の受信アンテナも相互インダクタンスなどの電磁結合によって閾値Ｔｈ２以上の電界強度を検知するはずであり、電界強度が閾値Ｔｈ２未満の状態が継続（Ｃ１≧Ｔｈ３）する場合には、いずれかの受信系統の故障（断線故障）と判定することができる。

この発明の実施の形態１によれば、スマートキーレスシステムに適用される無線通信システムにおいて、たとえユーザにとって違和感があっても、ユーザによる故障判定が困難な携帯機２の故障（携帯機２の一部の受信アンテナの故障）を、多大なコストを要することなく検出することができる。

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。

さらに具体的には、故障判定手順（図７）が実行されるためには、ユーザ２００が車両１００のスイッチ類を操作しかつ携帯機２が高い磁界内に入っている必要があり、故障判定の機会が限られることから、故障が確定するまでに時間が掛かる。
たとえば、ユーザ２００がスイッチ類を操作する機会は１日のうちに数回程度であり、故障カウンタＣ１が閾値Ｔｈ３に達するまでに数日を要してしまうことになる。

そこで、故障検出機会を増やすための対策として、故障カウンタＣ１のカウント値が所定回数に達した場合、いずれかの受信アンテナが高い磁束を受け始めると、車載機１は、故障判定用のＲＳＳＩ値測定用信号の携帯機２への送信を繰返し実行することにより、故障の確定を早めるようにする。

たとえば、故障カウンタＣ１のカウント値が所定回数を越えた場合、故障判定の機会を増やすために、車載機１は、ＬＦ送信アンテナ３１ａ〜３１ｃの出力レベルを変動させながら、繰返し故障検出用の送信アンテナ駆動を繰返す動作を行うことにより、携帯機２における故障判定の確定を早めることができる。
このとき、途中で故障カウンタＣ１が０クリアされた場合には、故障判定用のＲＳＳＩ値測定用信号の繰返し送信動作を中止する機能を持たせる。

また、上記説明では具体的に言及しなかったが、無線通信システムに診断モードを設けるとともに、診断モードに強制的に切替えるための外部操作手段（スイッチ類）の操作により、特別な専用装置を用いることなく、携帯機２の診断モードに移行可能な構成としてもよい。

これにより、車両１００のディーラやユーザ２００が携帯機２の故障検出を行いたい場合に、特別な専用装置を使わずに、たとえばリクエストスイッチ３３ａ、３３ｂ（および携帯機２の入力回路２１の操作信号との組み合わせ）を所定手順で操作することにより、故障検出手段を有効化して、故障検出動作を繰返す診断モードに移行することができる。

すなわち、スマートキーレスシステムの無線通信システムにおいて、たとえば、リクエストスイッチ３１ａ、３１ｂを複数回連続操作するなど所定の操作手順により、ＲＳＳＩ回路２４０２による電界強度測定を繰返す診断モード（図７、図８）に入るので、ディーラやユーザが携帯機２の故障点検および故障検出を容易に行うことができる。

具体例としては、車載機１に入力されるリクエストスイッチ３３ａ、３３ｂの操作信号、または、制御装置４を介して車載機１に入力されるドア開閉信号、または、携帯機２の入力回路２１を介して入力される施錠スイッチ信号または開錠スイッチ信号を、上記スイッチ操作信号と関連したモード切替え有効化信号として、車載機１に送信してもよい。

車載機１は、携帯機２から送信される気中信号をＲＦ受信アンテナ３２で受信するが、このとき、ＲＦ受信回路１３で復調して得られる携帯機２の施錠または開錠スイッチ信号（携帯機２の操作信号）をユーザ２００が所定手順で操作することにより、モード切替えを有効化して、車載機１からのＬＦ送信信号に基づく携帯機２のＬＦ受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの故障診断モードに移行することができる。
または、ディーラで行われる故障診断モードの一部として、携帯機２のＬＦ受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの故障診断モードに移行することができる。

携帯機２のＬＦ受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの故障診断モードにおいて、車載機１は、故障判定用のＲＳＳＩ値測定用信号の送信動作を繰返し実行し続けることになる。
さらに、携帯機２のＬＦ受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの故障診断モードにおいて、ユーザ２００は、故障判定対象となる携帯機２を車載機１のＬＦ送信アンテナ３１ａに近づけたり離したり、また、携帯機２の向きを回したりすることにより、故障判定処理手順を効率的に繰返し実行することができる。

故障判定処理（図７、図８）による診断結果は、車載の制御装置４の表示器または報知器を介して、故障コード表示やランプ点灯またはブザー吹鳴などにより、作業者に知らせることができる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図７、図８）では、強磁界の環境下（Ｒａ＞Ｔｈ１、または、Ｒｂ＞Ｔｈ１）で検出されるＲＳＳＩ値（Ｒｃ）が閾値Ｔｈ２（＜Ｔｈ１）に満たない場合に故障カウンタＣ１をインクリメントしたが、図９および図１０に示すように、携帯機２の姿勢が大変動している環境下（ｄＲａ＞Ｔｈ４、または、ｄＲｂ＞Ｔｈ４）で、ＲＳＳＩ値変動量ｄＲｃ（＝｜今回値−前回値｜）が閾値Ｔｈ５（＜Ｔｈ４）に満たない場合に故障カウンタＣ２をインクリメントしてもよい。

以下、図９および図１０を参照しながら、この発明の実施の形態２による故障検出動作について、前述と同様に、代表的にアンテナ２６ｃの断線故障を検出する場合を例にとって説明する。

図９はこの発明の実施の形態２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、図１０はこの発明の実施の形態２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。
なお、この発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成は、前述（図１〜図６）と同様であり、携帯機２（図３）内のＣＰＵ２０の動作プログラムが異なるのみである。

この場合、磁束の中で携帯機２の位置や向きが大きく動いた場合、携帯機２のすべてのアンテナ２６ａ〜２６ｃのＲＳＳＩ値Ｒａ〜Ｒｃが変動することを利用して故障検出を行う。
すなわち、図６のように、携帯機２のアンテナ２６ａ〜２６ｃは、ほぼ直行して配置されているので、少なくとも１つのアンテナのＲＳＳＩ値が大きく変動すると、携帯機２の位置か向きが大きく変化したと推測できる。

よって、携帯機２の姿勢変動状態（ＲＳＳＩ値の変動状態）でＲＳＳＩ値が変化しない状態が長時間にわたって継続することは考えにくいので、ＲＳＳＩ値が変化しないアンテナコイルが断線故障しているか、または増幅回路やＲＳＳＩ回路が故障していると判定することができる。
逆に、携帯機２の姿勢安定状態（ＲＳＳＩ値の無変動状態）でＲＳＳＩ値の大きな変化を検出しているアンテナコイルの増幅回路やＲＳＳＩ回路が故障（受信電界強度測定値が実際よりも大きくなる故障など）していると判定することもできる。

図９においては、前述（図７）と同様に断線故障検出プログラムの一例を示している。
図９において、ステップＳ２０６〜Ｓ２０９は、前述（図７参照）のステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理に対応している。

携帯機２（図３）内のＣＰＵ２０は、まず、アンテナ２６ａ〜２６ｃのＲＳＳＩ値Ｒａ〜Ｒｃの今回値から前回値を減算して各アンテナのＲＳＳＩ値変動量ｄＲ（＝｜今回値−前回値｜）を算出する（ステップＳ２０１）。

続いて、次回の故障検出処理に備えて、各ＲＳＳＩ値Ｒａ〜Ｒｃの今回値を前回値として記憶する（ステップＳ２０２）。
以下、ステップＳ２０３、Ｓ２０４により、アンテナ２６ａ、２６ｂのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ、ｄＲｂのいずれかが、閾値Ｔｈ４（携帯機２の位置または向きの変化が十分大きいと見なされる大変動判定用の基準値）よりも大きいか否かを判定し、いずれかが閾値Ｔｈ４を越えた場合は、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲｃの判定処理（ステップＳ２０５）を行う。

まず、アンテナ２６ａのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａが閾値Ｔｈ４よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２０３）、ｄＲａ＞Ｔｈ４（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲｃの判定処理（ステップＳ２０５）に移行する。

一方、ステップＳ２０３において、ｄＲａ≦Ｔｈ４（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、アンテナ２６ｂのＲＳＳＩ値変動量ｄＲｂが閾値Ｔｈ４よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２０４）、ｄＲｂ≦Ｔｈ４（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、アンテナ２６ｃの故障カウンタＣ２の判定処理（ステップＳ２０８）に移行する。

一方、ステップＳ２０４において、ｄＲｂ＞Ｔｈ４（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲｃが閾値Ｔｈ５（ＲＳＳＩ値の大変動時に測定されるべき最小限の値＜Ｔｈ４）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５において、ｄＲｃ＜Ｔｈ５（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、アンテナ２６ｃを含む回路系に断線故障の可能性があるので、アンテナ２６ｃの故障カウンタＣ２をインクリメント（＋１）して（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０８に移行する。

一方、ステップＳ２０５において、ｄＲｃ≧Ｔｈ５（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、アンテナ２６ｃを含む回路系が正常と見なされるので、アンテナ２６ｃの故障カウンタＣ２を０クリアして（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０８に移行する。

ステップＳ２０８においては、アンテナ２６ｃの故障カウンタＣ２のカウント数（故障判定回数）が閾値Ｔｈ６（実際に故障していなければ達し得ない回数）以上に達したか否かを判定し、Ｃ２＜Ｔｈ６（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、実際の故障発生とは確定されないので、図９の処理ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ２０８において、Ｃ２≧Ｔｈ６（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、実際の故障発生状態と見なし、アンテナ２６ｃの故障を記憶して（ステップＳ２０９）、図９の処理ルーチンを終了する。
なお、図９において、故障確定用の閾値Ｔｈ６は、前述（図７、図８）の閾値Ｔｈ３と同一値であってもよい。

また、前述（図７）と同様に、図９の故障検出プログラムは、ＲＳＳＩ値が入力されるごとに１回のみ実行される。
さらに、図９の故障判定処理や故障の記憶処理（ステップＳ２０９）は、携帯機２内のＣＰＵ２０による実行に限定されることはなく、車載機１内のＣＰＵ１０で実行してもよい。

図１０は故障検出処理（図９）の具体的な動作例を示している。
図１０においては、アンテナ２６ａ、２６ｂのＲＳＳＩ値Ｒａ、Ｒｂが十分に変動している状況下（ｄＲａ＞Ｔｈ４、ｄＲｂ＞Ｔｈ４）で、アンテナ２６ｃに断線故障が発生し、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲｃが閾値Ｔｈ５に満たない状態を示している。

図１０において、故障していないアンテナ２６ａ、２６ｂのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ、ｄＲｂは、閾値Ｔｈ４を超えている。
一方、断線故障したアンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲｃは０レベルであり、閾値Ｔｈ５に達することはない。

よって、アンテナ２６ｃの故障カウンタＣ２は、アンテナ２６ａ、２６ｂのいずれかのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ、ｄＲｂが閾値Ｔｈ４を超えるごとに、ｄＲｃ＜Ｔｈ５の判定結果に応答してインクリメントし続け、Ｃ２≧Ｔｈ６に達した時点で故障が確定される。

なお、ここでは代表的に、３つのアンテナ２６ａ〜２６ｃのうち最も重要な、トランスポンダ兼用のアンテナ２６ｃの故障判定処理を例にとって説明したが、他のアンテナ２６ａ、２６ｂの故障判定処理も同様に行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態２（図１〜図６、図９、図１０）に係る無線通信システムの故障検出手段は、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのうちの少なくとも１つの受信アンテナの受信電界強度測定値の変動量（たとえば、ｄＲａまたはｄＲｂ）が閾値Ｔｈ４（第４の閾値）を超えたときに、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのうちの他の１つの受信アンテナの受信電界強度測定値の変動量（たとえば、ｄＲｃ）が、閾値Ｔｈ４よりも小さい閾値Ｔｈ５（第５の閾値）に満たない場合に、他の１つの受信アンテナ（たとえば、２６ｃ）の故障（断線故障）を検出する。

さらに、この発明の実施の形態２による故障検出手段（図９、図１０）は、少なくとも１つの受信アンテナの受信電界強度測定値の変動量が第閾値Ｔｈ４を超えたときに、他の１つの受信電界強度測定値の変動量が閾値Ｔｈ５に満たない場合に、カウント値をインクリメントする故障カウンタＣ２（第２の故障カウンタ）を有し、故障カウンタＣ２が閾値Ｔｈ６（第６の閾値）に達した時点で、他の１つの受信アンテナの故障（断線故障）を確定して記憶する。

一方、この発明の実施の形態２による故障検出手段は、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのうちの少なくとも２つの受信アンテナの受信電界強度測定値の変動量が第５の閾値に満たないときに、複数の受信アンテナのうちの他の１つの受信アンテナの受信電界強度測定値の変動量が、第５の閾値よりも大きい第４の閾値を超えた場合に、他の１つの受信アンテナの増幅回路またはＲＳＳＩ回路の故障（受信電界強度測定値が実際よりも大きくなる故障）を検出する。

さらに、故障検出手段は、少なくとも２つの受信アンテナの受信電界強度測定値の変動量が第５の閾値に満たないときに、他の１つの受信電界強度測定値の変動量が第４の閾値を超えた場合に、カウント値をインクリメントする第２の故障カウンタを有し、第２の故障カウンタが第６の閾値に達した時点で、他の１つの受信アンテナの増幅回路またはＲＳＳＩ回路の故障（受信電界強度測定値が実際よりも大きくなる故障）を確定して記憶する。

このように、任意の受信アンテナ（コイルアンテナ）のＲＳＳＩ値（電界強度測定値）が前回値に対して閾値Ｔｈ４を超える変化を示す場合に、携帯機２に印加される磁束の向きが変わった（携帯機２が移動したか、携帯機２の向きが変わった）ものと判定し、他に電界強度の変化が見られない（変動量が閾値Ｔｈ５未満の）受信アンテナが存在した場合に、この条件下の状態が所定回数（閾値Ｔｈ６）以上にわたって継続した時点で、変動量が閾値Ｔｈ５未満の受信アンテナの受信系に異常が有ると判定する機能を有する。

この場合も、前述の実施の形態１と同様に、スイッチ類の操作に応じた診断モードへの強制的切替えや故障報知など、種々の変形例を適用することが可能であり、前述の実施の形態１と同様の作用効果を奏する。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態２（図９、図１０）では、ＲＳＳＩ値変動時の環境下で検出されるＲＳＳＩ値変動量ｄＲが閾値Ｔｈ５に満たない場合に故障カウンタＣ２をインクリメントしたが、図１１および図１２に示すように、ＲＳＳＩ値変動時の環境下（ｄＲａ＞Ｔｈ７、または、ｄＲｂ＞Ｔｈ７）において、２つのアンテナのＲＳＳＩ値変動量の差分ΔｄＲａｃ（＝｜ｄＲｃ−ｄＲａ｜）が閾値Ｔｈ８に満たない場合に差分故障カウンタＣ３をインクリメントしてもよい。

以下、図１１および図１２を参照しながら、この発明の実施の形態３による故障検出動作について、前述と同様に、代表的にアンテナ２６ｃの断線故障を検出する場合を例にとって説明する。

図１１はこの発明の実施の形態３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、図１２はこの発明の実施の形態３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。
なお、この発明の実施の形態３に係る無線通信システムの構成は、前述（図１〜図６）と同様であり、携帯機２（図３）内のＣＰＵ２０の動作プログラムが異なるのみである。

この発明の実施の形態３においては、磁束中で携帯機２の位置や向きが大きく変動している場合に、携帯機２のアンテナ２６ａ〜２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ〜ｄＲｃが、相互間にほとんど差分が生じない状態を続けることは有り得ない、という事実を利用している。

以下、この発明の実施の形態３による故障検出原理について説明する。
前述（図４〜図６）の通り、携帯機２のアンテナ２６ａ〜２６ｃは、ほぼ直行して配置されているので、複数のアンテナの各ＲＳＳＩ値変動量が同一値であり続けるように携帯機２の位置または向きを変化させ続けることは困難である。

よって、いずれかのアンテナのＲＳＳＩ値が所定値以上変化している（携帯機２の位置または向きが変化している）際に、複数のアンテナのＲＳＳＩ値変動量が同一値のままの状態が長時間続くことは考え難いので、たとえばＲＳＳＩ値変動量が同一値を示すアンテナコイルは互いに接触故障している可能性がある。または、逆に、ＲＳＳＩ値変動量が大きいアンテナコイルの増幅回路やＲＳＳＩ回路にも故障があるものと判定することができる。

図１１においては、アンテナ２６ａとアンテナ２６ｃとの間でショート故障が発生した場合の、アンテナ２６ａ、２６ｃの故障検出プログラムの一例を示している。
図１１において、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３は、前述（図９参照）のステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理に対応している。

携帯機２（図３）内のＣＰＵ２０は、まず、アンテナ２６ａ、２６ｃのＲＳＳＩ値の今回値から前回値を減算して各アンテナのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ、ｄＲｃを算出する（ステップＳ３０１）。
続いて、次回の処理に備えて、アンテナ２６ａ、２６ｃの今回のＲＳＳＩ値Ｒａ、Ｒｃを前回値として記憶する（ステップＳ３０２）。

以下、ステップＳ３０３、Ｓ３０４により、アンテナ２６ａ、２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ、ｄＲｃのいずれかが閾値Ｔｈ７（携帯機２の位置または向きの変化が十分大きいと見なされる大変動判定用の基準値）よりも大きいか否かを判定し、いずれかが閾値Ｔｈ７を越えた場合は、差分算出処理（ステップＳ３０５）に移行し、いずれも閾値Ｔｈ７を超えていない場合には、差分故障カウンタＣ３の判定処理（ステップＳ３０９）に移行する。

まず、アンテナ２６ａのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａが閾値Ｔｈ７よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３０３）、ｄＲａ＞Ｔｈ７（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、後述の差分算出処理（ステップＳ３０５）に移行する。
なお、図１１において、大変動判定用の基準値となる閾値Ｔｈ７は、前述（図９、図１０）の閾値Ｔｈ４と同一値であってもよい。

一方、ステップＳ３０３において、ｄＲａ≦Ｔｈ７（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、アンテナ２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲｃが閾値Ｔｈ７よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３０４）、ｄＲｃ≦Ｔｈ７（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、差分故障カウンタＣ３の判定処理（ステップＳ３０９）に移行する。

一方、ステップＳ３０４において、ｄＲｃ＞Ｔｈ７（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ＲＳＳＩ値変動量が十分に大きい状態にあるものと見なし、アンテナ２６ａ、２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ、ｄＲｃの差分ΔｄＲａｃ（＝｜ｄＲｃ−ｄＲａ｜）を算出する（ステップＳ３０５）。

続いて、アンテナ２６ａ、２６ｃのＲＳＳＩ値変動量の差分ΔｄＲａｃが閾値Ｔｈ８（アンテナ２６ａ、２６ｃが短絡したものと見なせる微小差分）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３０６）。

ステップＳ３０６において、ΔｄＲａｃ＜Ｔｈ８（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、アンテナ２６ａ、２６ｃの差分故障カウンタＣ３をインクリメント（＋１）して（ステップＳ３０７）、ステップＳ３０９に移行する。
一方、ステップＳ３０６において、ΔｄＲａｃ≧Ｔｈ８（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、差分故障カウンタＣ３を０クリアして（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０９に移行する。

ステップＳ３０９においては、差分故障カウンタＣ３のカウント数が閾値Ｔｈ９（実際に短絡故障していなければ達し得ない回数）以上に達したか否かを判定し、Ｃ３＜Ｔｈ９（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、実際の短絡故障発生とは確定されないので、図１１の処理ルーチンを終了する。
なお、故障確定用の閾値Ｔｈ９は、前述（図９、図１０）の閾値Ｔｈ６と同一値であってもよい。

一方、ステップＳ３０９において、Ｃ３≧Ｔｈ９（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、実際の短絡故障発生状態と見なし、アンテナ２６ａ、２６ｃの故障を記憶して（ステップＳ３１０）、図１１の処理ルーチンを終了する。

なお、前述（図９）と同様に、図１１の短絡故障検出プログラムは、ＲＳＳＩ値が入力されるごとに１回のみ実行される。
また、図１１の短絡故障判定処理や故障の記憶処理（ステップＳ３１０）は、携帯機２内のＣＰＵ２０による実行に限定されることはなく、車載機１内のＣＰＵ１０で実行されてもよい。

図１２は短絡故障検出処理（図１１）の具体的な動作例を示している。
図１２においては、アンテナ２６ａ、２６ｃのＲＳＳＩ値Ｒａ、Ｒｃが十分に変動している状況下（ｄＲａ＞Ｔｈ７、ｄＲｃ＞Ｔｈ７）で、アンテナ２６ａ、２６ｃの相互間で短絡故障が発生し、アンテナ２６ａ、２６ｃのＲＳＳＩ値変動量の差分ΔｄＲａｃが閾値Ｔｈ８に満たない状態を示している。

図１２において、短絡故障しているアンテナ２６ａ、２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ、ｄＲｃは、閾値Ｔｈ７を超えている。
また、ＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ、ｄＲｃの差分ΔｄＲａｃ（＝｜ｄＲｃ−ｄＲａ｜）は、閾値Ｔｈ８に達していない。

よって、差分故障カウンタＣ３は、アンテナ２６ａ、２６ｃのＲＳＳＩ値変動量ｄＲａ、ｄＲｃが閾値Ｔｈ７を超えるごとに、ΔｄＲａｃ＜Ｔｈ８の判定結果に応答してインクリメントし続け、Ｃ３≧Ｔｈ９に達した時点で故障が確定される。
なお、ここでは代表的に、２つのアンテナ２６ａ、２６ｃの短絡故障判定処理を例にとって説明したが、他の２つのアンテナの組合せ、すなわち、アンテナ２６ａ、２６ｂ、アンテナ２６ｂ、２６ｃについても、同様に短絡故障判定処理を行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態３（図１〜図６、図１１、図１２）に係る無線通信システムの故障検出手段は、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃのうちの２つの受信アンテナの受信電界強度測定値の変動量（たとえば、ｄＲａまたはｄＲｃ）の少なくとも一方が閾値Ｔｈ７（第７の閾値）を超えたときに、２つの受信アンテナの受信電界強度測定値の各変動量の差分（ΔｄＲａｃ＝ｄＲｃ−ｄＲａ）が、閾値Ｔｈ７よりも小さい閾値Ｔｈ８（第８の閾値）に満たない場合に、２つの受信アンテナ（たとえば、２６ａ、２６ｃ）の故障（短絡故障）を検出する。

さらに、この発明の実施の形態３による故障検出手段（図１１、図１２）は、２つの受信アンテナの受信電界強度測定値の変動量（たとえば、ｄＲａまたはｄＲｃ）の少なくとも一方が閾値Ｔｈ７を超えたときに、２つの受信アンテナの受信電界強度測定値の各変動量の差分（たとえば、ΔｄＲａｃ）が、閾値Ｔｈ８に満たない場合に、カウント値をインクリメントする差分故障カウンタＣ３（第３の故障カウンタ）を有し、差分故障カウンタＣ３が閾値Ｔｈ９（第９の閾値）に達した時点で、２つの受信アンテナ（たとえば、２６ａ、２６ｃ）の故障（短絡故障）を確定して記憶する。

このように、複数の受信アンテナ２６ａ〜２６ｃの電界強度が一定値以上変動している状態において、２つの受信アンテナの電界強度の各変動量の間に差分が見られない（差分が閾値Ｔｈ８未満の）状態が長時間継続する場合に、２つの受信アンテナの受信系の異常と判定する機能を有する。

この場合も、前述の実施の形態１、２と同様に、スイッチ類の操作に応じた診断モードへの強制的切替えや故障報知など、種々の変形例を適用することが可能であり、前述の実施の形態１、２と同様の作用効果を奏する。

１ 車載機、２ 携帯機、４ 制御装置、１０ ＣＰＵ、１１ メモリ、１２ ＬＦ送信回路、１３ ＲＦ受信回路、１７ スイッチ入力回路、１８ トランスポンダ通信用回路、２０ ＣＰＵ、２１ 入力回路、２２ 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）、２６ａ０〜２６ｃ０ コイル、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、３４ スタートスイッチ、３５ トランスポンダ通信用アンテナ、１００ 車両、１１０ 認証コード、１２１ 変調回路、１２２ 増幅回路、１３１ ＲＦ復調回路、１３２ 増幅回路、２００ ユーザ、２２０ 認証コード、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、２４３ メモリ、２６０ コイルボビン、２４００ 増幅回路、２４０１ ＬＦ復調回路、２４０２ ＲＳＳＩ回路、２４３０ 認証コード、Ｃ１、Ｃ２ 故障カウンタ、Ｃ３ 差分故障カウンタ、ｄＲａ、ｄＲｂ、ｄＲｃ ＲＳＳＩ値変動量、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ ＲＳＳＩ値、Ｔｈ１〜Ｔｈ９ 閾値、ΔｄＲａｃ ＲＳＳＩ値変動量の差分。

Claims (7)

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る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、
   前記車載機ＣＰＵは、前記携帯機から受信した認証応答信号に含まれる認証コードと、前記車載機メモリ内の認証コードとの照合を行い、
   前記携帯機は、
   携帯機ＣＰＵと、
   前記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ＬＦ受信回路と、
   前記携帯機メモリ内の認証コードおよび前記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相互間に相互インダクタンスを有し、磁束が通らないコイルにも常に僅かな起電力が発生するコイルアンテナからなり、
   前記携帯機ＣＰＵは、前記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、
   前記複数の受信アンテナごとの各受信電界強度測定値の相互比較結果に基づいて、前記複数の受信アンテナのいずれかの故障状態を検出する故障検出手段を含み、
   前記故障検出手段は、前記複数の受信アンテナの相互インダクタンスを利用して、
   前記複数の受信アンテナのうちの少なくとも１つの受信アンテナの受信電界強度測定値が、強磁界判定用の第１の閾値を超えたときに、前記複数の受信アンテナのうちの他の１つの受信アンテナの受信電界強度測定値が、前記第１の閾値よりも小さい前記相互インダクタンスを考慮した第２の閾値に満たない場合に、前記他の１つの受信アンテナの故障を検出し、
   また前記少なくとも１つの受信アンテナの受信電界強度測定値が前記第１の閾値を超えたときに、前記他の１つの受信電界強度測定値が前記第２の閾値に満たない場合に、カウント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３の閾値に達した時点で、前記他の１つの受信アンテナの故障を確定して記憶する、
   ことを特徴とする無線通信システム。
   
2. 前記複数の受信アンテナの各コイルは、互いに直交する方向となるように、単一のコイルボビンに巻回されたことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記複数の受信アンテナのうちの１つは、前記携帯機の電池が切れた場合に前記車載機と前記携帯機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ることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
4. 前記故障検出手段は、
   前記複数の受信アンテナごとの各受信電界強度測定値を複数回にわたって繰り返し取得することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 前記故障検出手段は、
   前記複数の受信アンテナごとの各受信電界強度測定値のいずれかが故障の兆候を示す場合に、前記車両のドア開閉時のタイミングで前記受信電界強度測定値を複数回にわたって繰り返し取得することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
6. 前記車両に設けられた操作入力手段を備え、
   前記故障検出手段は、前記操作入力手段からの所定の操作入力に応答して有効化され、強制的に診断モードに移行することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の無線通信システム。
7. 前記車両に搭載されて表示器または報知器を有する制御装置を備え、
   前記制御装置は、前記故障検出手段からの故障検出結果を、前記表示器または前記報知器を介して前記車両のユーザに知らせることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の無線通信システム。

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