WO2019049682A1 - 車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラム - Google Patents

車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラム Download PDF

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WO2019049682A1
WO2019049682A1 PCT/JP2018/031267 JP2018031267W WO2019049682A1 WO 2019049682 A1 WO2019049682 A1 WO 2019049682A1 JP 2018031267 W JP2018031267 W JP 2018031267W WO 2019049682 A1 WO2019049682 A1 WO 2019049682A1
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松岡 健二
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株式会社オートネットワーク技術研究所
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Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle device, a communication system for a vehicle, a communication processing method, and a control program.
  • a vehicle communication system for locking and unlocking a vehicle door without using a mechanical key has been put to practical use.
  • a keyless entry system that locks or unlocks a vehicle door by wireless remote control using a portable device carried by the user, a user carrying the portable device approaches the vehicle, or only holds the door handle
  • the smart entry (registered trademark) system etc. which unlocks a vehicle door by this, etc. are utilized.
  • a vehicle communication system for starting a vehicle engine without using a mechanical key is also in practical use.
  • a push-start system has been put into practical use, in which a user carrying a portable device starts an engine simply by pressing an engine start button.
  • an automatic locking system has been put into practical use that automatically locks the vehicle door when the user carrying the portable device moves away from the vehicle.
  • the on-vehicle device performs wireless communication with the portable device.
  • the said wireless communication transmits a signal to a portable device using the electromagnetic wave of LF (Low Frequency) band from the transmitting antenna of a vehicle equipment,
  • the portable device which received the said signal uses the electromagnetic wave of UHF (Ultra High Frequency) band It is performed by transmitting a response signal.
  • the in-vehicle device performs unlocking, locking, engine start, locking, etc. after authentication and position confirmation of the portable device.
  • the signal transmitted from the in-vehicle device is the LF band, and the transmission range of the signal, that is, the range in which the portable device can receive the signal is limited to a predetermined range around the vehicle.
  • the transmission ranges of the signals required for the respective systems are different, so the specifications of both systems can not be satisfied.
  • the transmitting antenna with which the tire pressure monitoring system is provided is disposed at each tire position of the vehicle, and it is necessary to expand the transmitting range in order to use the transmitting antenna as a transmitting antenna of the automatic locking system.
  • Patent Document 1 discloses a technique for expanding the transmission range of the signal by causing the two transmission antennas to simultaneously transmit the signal.
  • the in-vehicle apparatus is an in-vehicle apparatus that causes a vehicle to transmit signals from a plurality of transmitting antennas arranged at a distance and performs processing in accordance with a response signal from a portable device that has received the signals.
  • a first transmission control unit for simultaneously transmitting the signal from at least two of the transmission antennas, and the response signal from the portable device to the signal transmitted from the two transmission antennas is received If not, the phase control unit that changes the phase relationship between the signals transmitted simultaneously from the two transmission antennas, and the signal whose phase relationship is changed by the phase control unit from the two transmission antennas is transmitted And a second transmission control unit.
  • a vehicular communication system includes the on-vehicle apparatus according to any one of claims 1 to 10, a plurality of transmitting antennas spaced apart from the vehicle, and the transmitting unit configured to transmit from the on-vehicle apparatus. And a portable device that receives a signal and transmits a response signal in response to the received signal.
  • the communication processing method is a communication processing method that causes a vehicle to transmit signals from a plurality of transmission antennas arranged at a distance, and performs processing in accordance with a response signal from a portable device that has received the signals,
  • a signal is simultaneously transmitted from at least two of the plurality of transmission antennas among the plurality of transmission antennas, and the response signal from the portable device to the signal transmitted from the two transmission antennas is not received,
  • the phase relationship of the signals to be simultaneously transmitted from the two transmitting antennas is changed, and the signals having the changed phase relationship are transmitted from the two transmitting antennas.
  • the control program causes the in-vehicle device connected to the plurality of transmitting antennas arranged at a distance from the vehicle to transmit signals from the plurality of transmitting antennas, and responds to the response signal from the portable device that received the signal.
  • Control program for executing the processing wherein signals are simultaneously transmitted from at least two of the plurality of transmission antennas and transmitted from the portable device to the signals transmitted from the two transmission antennas. Processing of changing the phase relationship of the signals to be simultaneously transmitted from the two transmission antennas and transmitting the signal whose phase relationship is changed from the two transmission antennas, when the response signal of The on-vehicle device is made to execute.
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating a configuration example of a communication system for a vehicle according to a first embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an in-vehicle apparatus according to a first embodiment. It is a block diagram which shows the structural example of a vehicle-mounted transmission part. It is explanatory drawing which shows the transmission range at the time of making a signal transmit separately from LF transmission antenna. It is explanatory drawing which shows the transmission range at the time of making a signal transmit separately from LF transmission antenna. It is explanatory drawing which shows the transmission range at the time of making the signal of an anti
  • FIG. 6 is a distribution diagram showing an example of a magnetic field distribution of signal waves transmitted in opposite phase from two LF transmission antennas arranged separately at the front and rear of the vehicle. It is explanatory drawing which shows the transmission range at the time of making the signal of an in-phase transmit simultaneously from two LF transmission antennas arrange
  • An object of the present disclosure is to expand the transmission range of a signal transmitted from a vehicle to a portable device, solve the problem of the dead zone, and perform wireless communication with the portable device within the expanded transmission range. It is an object of the present invention to provide an in-vehicle device capable of performing the above-mentioned operations, a communication system for vehicles, a communication processing method and a control program.
  • the in-vehicle apparatus is an in-vehicle apparatus that causes a vehicle to transmit signals from a plurality of transmitting antennas spaced apart and performs processing in accordance with a response signal from a portable apparatus that has received the signal.
  • the first transmission control unit for simultaneously transmitting the signal from at least two of the plurality of transmission antennas, and the response signal from the portable device to the signal transmitted from the two transmission antennas
  • a phase control unit that changes the phase relationship of the signals transmitted simultaneously from the two transmission antennas, and the phase control unit changes the phase relationship at the phase control unit from the two transmission antennas.
  • a second transmission control unit for transmitting a signal.
  • the transmission range of the signal transmitted from one transmission antenna is within a limited range around the vehicle, and a portable device outside the transmission range can not receive the signal. Therefore, the in-vehicle device simultaneously transmits signals from two or more transmitting antennas. The signals transmitted simultaneously from two or more transmit antennas are superimposed and the amplitude is increased. Therefore, the transmission range of the signal transmitted from the transmission antenna of the on-vehicle apparatus can be expanded.
  • a dead zone region in which the amplitude decreases locally even though it is in the transmission range near the vehicle occurs. The dead zone is considered to be generated in the vicinity of the vehicle according to the result of simulation.
  • the signal transmitted from the transmitting antenna can not be received.
  • the transmission range can be expanded by simultaneously transmitting signals from two or more transmitting antennas, a region where the portable device can not receive the signals locally occurs.
  • the region is referred to as a dead zone. Therefore, when the in-vehicle device does not receive a response signal from the portable device in response to the simultaneously transmitted signal, the in-vehicle device changes the phase relationship of the signals transmitted from the two or more transmitting antennas, Again, the signal is transmitted from the transmitting antenna. When the phase relationship of the signals transmitted from the two or more transmitting antennas changes, the position of the dead zone changes or disappears.
  • the portable device can receive the signal transmitted from the on-vehicle device. Therefore, the in-vehicle apparatus according to the present aspect can expand the transmission range of the signal transmitted from the transmission antenna and can solve the problem of the dead zone.
  • the portable device when a response signal is received from the portable device in response to signals transmitted from the two transmitting antennas, the portable device exists within the transmission range of the signals simultaneously transmitted from the two transmitting antennas. It can be determined.
  • the plurality of transmitting antennas transmit the signal in the LF (Low Frequency) band.
  • the signals transmitted simultaneously from the respective transmitting antennas are signals in the LF band
  • the amplitudes of the respective signals around the vehicle are uniform. Therefore, in a region where the directions of the magnetic fields of the signal waves emitted from the respective transmitting antennas are aligned, the signals do not interfere and weaken, and the simple superposition of the respective signals increases the signal strength.
  • the two transmission antennas are spaced apart in the front-rear or left-right direction in the traveling direction of the vehicle, and the first transmission control unit separates the signals from the two transmission antennas spaced apart in the front-rear or left-right direction.
  • a configuration that allows simultaneous transmission is preferred.
  • the transmission range of the signal when signals are simultaneously transmitted from two transmitting antennas spaced apart from each other in the traveling direction of the vehicle, the transmission range of the signal is expanded, for example, in the lateral direction of the vehicle.
  • the transmission range of the signal is expanded, for example, in the front-rear direction of the vehicle.
  • a signal is simultaneously transmitted from four or more transmission antennas arrange
  • the two transmission antennas have a magnetic core in which the axial direction is the front-rear direction in the traveling direction of the vehicle, and a coil in which the winding directions with respect to each magnetic core are the same.
  • the first transmission control unit controls the phase of the signal to be transmitted from the two transmission antennas arranged apart from each other in the traveling direction of the vehicle to be in opposite phase
  • the two transmitting antennas are separated in the front and back in the traveling direction of the vehicle From the two transmitting antennas, which control the phases of the signals to be transmitted from the two transmitting antennas disposed in phase to be in phase, and are separately disposed to the left and right in the traveling direction of the vehicle Arrangement for controlling the phase of the signal to be signal in opposite phase is preferable.
  • the signal transmission range can be expanded in the left-right direction of the vehicle by controlling the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas spaced from each other in front of and behind the vehicle to be opposite in phase. it can. Further, by controlling the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas separately disposed on the left and right of the vehicle to be in phase, the transmission range of the signal can be expanded in the front-rear direction of the vehicle.
  • the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas arranged at the front and rear of the vehicle are in phase
  • the position of the dead zone can be changed or eliminated. Further, the position of the dead zone can be changed or eliminated by controlling so that the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas separately disposed on the left and right of the vehicle become opposite in phase.
  • the two transmission antennas have a magnetic core in which the axial direction is the front-rear direction in the traveling direction of the vehicle, and a coil in which the winding directions to the magnetic cores are opposite to each other
  • the first transmission control unit controls the phase of the signal to be transmitted from the two transmission antennas arranged apart from each other in the traveling direction of the vehicle to be in phase
  • the phases of the signals to be transmitted from the two transmitting antennas separately disposed to the left and right in the traveling direction are controlled to be opposite phases
  • the second transmission control unit transmits the signals, before and after in the traveling direction of the vehicle
  • Arrangement for controlling the phase of the signal to be transmitted in phase is preferable.
  • the signal transmission range can be expanded in the left and right direction of the vehicle by controlling the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas spaced apart from each other in front of and behind the vehicle to be in phase. Further, by controlling the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas separately disposed on the left and right of the vehicle to be in opposite phases, it is possible to expand the transmission range of the signal in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas arranged at the front and rear of the vehicle are opposite
  • the position of the dead zone can be changed or eliminated by controlling so that In addition, the position of the dead zone can be changed or eliminated by controlling the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas separately disposed on the left and right of the vehicle to be in phase.
  • the first transmission control unit simultaneously transmits the signals from the four transmission antennas disposed apart from each other in the front, rear, left, and right, and the second transmission control unit includes the lock control unit configured to control locking.
  • the response signal from the portable device to the signal transmitted from one transmitting antenna is not received, it is preferable to transmit the signal whose phase relationship is inverted from the four transmitting antennas.
  • the four transmitting antennas are spaced apart on the front, rear, left, and right of the vehicle, and the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas spaced apart on the front and rear of the vehicle are out of phase (or in phase). Control is performed such that the phases of the signals transmitted from the transmitting antennas disposed at the left and right sides are in phase (or opposite phase). Therefore, the transmission range of signals simultaneously transmitted from the four transmission antennas can be expanded in the front, rear, left, and right directions of the vehicle. In this case, dead zones occur at specific positions in the front, rear, left, and right of the vehicle.
  • the on-vehicle device reverses the phase relationship from the four transmitting antennas to transmit the signal. If the portable unit does not respond to any of the signals transmitted simultaneously from the four transmitting antennas and the signals transmitted simultaneously with the phase relationship inverted, the portable unit is within the expanded transmission range. The door of the vehicle is locked.
  • a lock control unit for controlling locking is provided, the first transmission control unit simultaneously transmits the signal from two transmission antennas spaced apart in front of and behind the vehicle, and the second transmission control unit.
  • the two transmitting antennas are spaced apart in front of and behind the vehicle, and the phases of the signals transmitted from the two transmitting antennas spaced apart in front of and behind the vehicle are in opposite phase (or in phase).
  • the transmission range of the signal simultaneously transmitted from the two transmission antennas can be expanded in the left and right direction of the vehicle. In this case, a dead band region occurs at a specific position between the two transmit antennas. Therefore, when there is no response from the portable device to the simultaneously transmitted signal, the on-vehicle device causes the two transmitting antennas to transmit in-phase (or opposite phase) signals.
  • the portable unit does not respond to any of the signals transmitted simultaneously from the two transmitting antennas and the signals transmitted by inverting the phase relationship, the portable unit is not within the expanded transmission range. It is judged and the door of the vehicle is locked.
  • the portable device in the left side periphery of a vehicle can be detected, and when a portable device does not exist, the door of a vehicle is locked.
  • two transmitting antennas are disposed on the front and back of the right side of the vehicle, it is possible to detect a portable device around the right side of the vehicle, and when there is no portable device, the door of the vehicle is locked.
  • four transmitting antennas may be disposed on the front, rear, left, and right of the vehicle, and the door of the vehicle may be locked when there is no portable device around the right side and the left side of the vehicle.
  • a locking control unit is provided to control locking, and the first transmission control unit simultaneously transmits the signal from the two transmission antennas spaced apart on the left and right of the vehicle, and the second transmission control unit
  • the response signal from the portable device to the signal transmitted from the two transmitting antennas spaced apart on the left and right of the vehicle is not received, a phase from the two transmitting antennas spaced apart on the left and right is not received It is preferable to transmit the signal whose relationship is inverted.
  • the two transmitting antennas are spaced apart on the left and right of the vehicle, and the phases of the signals transmitted from the two transmitting antennas spaced apart on the left and right of the vehicle are in phase (or opposite phase) To be controlled. Therefore, the transmission range of the signals simultaneously transmitted from the two transmission antennas can be expanded in the longitudinal direction of the vehicle. In this case, a dead band region occurs at a specific position between the two transmit antennas. Therefore, when there is no response from the portable device to the simultaneously transmitted signal, the on-vehicle device causes the two transmitting antennas to transmit signals in opposite phase (or in phase).
  • the portable unit does not respond to any of the signals transmitted simultaneously from the two transmitting antennas and the signals transmitted by inverting the phase relationship, the portable unit is not within the expanded transmission range. It is judged and the door of the vehicle is locked.
  • the portable device in the front side periphery of a vehicle can be detected, and when a portable device does not exist, the door of a vehicle is locked.
  • two transmitting antennas are disposed on the left and right of the rear side of the vehicle, it is possible to detect a portable device around the rear side of the vehicle, and when there is no portable device, the door of the vehicle is locked.
  • four transmitting antennas may be disposed on the front, rear, left, and right of the vehicle, and the door of the vehicle may be locked when no portable device exists around the front and rear of the vehicle. Furthermore, in combination with the aspect (8), the vehicle door may be locked when it is determined that the portable device is not within the transmission range in the front, rear, left, and right.
  • the plurality of transmission antennas are respectively disposed at tire positions where the plurality of tires of the vehicle are provided, are respectively provided to the plurality of tires, and the air pressure signal obtained by detecting the air pressure of the tires It is preferable to include a third transmission control unit that transmits an air pressure information request signal for requesting air pressure information from the transmitting antenna disposed at each tire position to a plurality of wirelessly transmitting detection devices.
  • the in-vehicle device can communicate with a detection device that detects the air pressure of the tire using a plurality of transmission antennas.
  • the vehicle communication system according to the present aspect is transmitted from the on-vehicle device according to any one of the aspects (1) to (10), a plurality of transmitting antennas spaced apart from the vehicle, and the plurality of transmitting antennas. And a portable device that receives the signal and transmits a response signal in response to the received signal.
  • the communication processing method is a communication processing method that causes a vehicle to transmit signals from a plurality of transmitting antennas arranged at a distance and performs processing in accordance with a response signal from a portable device that has received the signals. Signal is simultaneously transmitted from at least two of the plurality of transmission antennas, and the response signal from the portable device to the signal transmitted from the two transmission antennas is not received. In this case, the phase relationship of the signals to be simultaneously transmitted from the two transmitting antennas is changed, and the signals having the phase relationship changed from the two transmitting antennas are transmitted.
  • the control program causes the in-vehicle device connected to the plurality of transmitting antennas spaced apart from the vehicle to transmit signals from the plurality of transmitting antennas, and the response from the portable device that received the signals
  • a control program that executes processing according to a signal, wherein a signal is simultaneously transmitted from at least two of the plurality of transmission antennas, and the signal transmitted from the two transmission antennas is the control program.
  • the response signal from the portable device is not received, the phase relationship of the signals to be simultaneously transmitted from the two transmitting antennas is changed, and the signals having the phase relationship changed from the two transmitting antennas are transmitted.
  • the on-vehicle device to execute the following processing.
  • the transmission range of the signal transmitted from the transmission antenna can be expanded and the problem of the dead zone can be solved.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining a configuration example of a communication system for a vehicle according to a first embodiment.
  • the vehicular communication system according to the first embodiment includes an in-vehicle device 1 provided at an appropriate position of a vehicle body, a plurality of detection devices 2 provided on the wheels of a plurality of tires 3 attached to a vehicle C, and notification
  • the tire pressure monitoring system and the automatic locking system are configured by including the device 4, the portable device 5, and the locking and unlocking unit 6.
  • a first LF transmission antenna 10a, a second LF transmission antenna 10b, a third LF transmission antenna 10c, and a fourth LF transmission antenna 10d are connected to the in-vehicle device 1.
  • the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d are, for example, spaced apart at right front, right rear, left front and left rear tire positions of the vehicle C to which the four tires 3 are attached.
  • the tire position is the position of the tire house and its periphery, and the detection device 2 provided in each tire 3 separately receives the signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d. It is a possible position.
  • the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d may be simply LF transmission antennas. Also described as 10.
  • the on-vehicle device 1 requests an air pressure information request signal for requesting air pressure information of the tire 3 to the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, 10d to the LF band.
  • Each detection device 2 is separately transmitted by radio wave.
  • the detecting device 2 detects the air pressure of the tire 3 in response to the air pressure information request signal, and wirelessly transmits the air pressure signal including the detected air pressure information and its own sensor identifier to the on-vehicle device 1 by radio wave of UHF band.
  • the in-vehicle device 1 includes an RF receiving antenna 13a, receives an air pressure signal transmitted from each detection device 2 at the RF receiving antenna 13a, and acquires air pressure information of each tire 3 from the air pressure signal.
  • the notification device 4 is connected to the in-vehicle device 1 via a communication line, and the in-vehicle device 1 transmits the acquired air pressure information to the notification device 4.
  • the notification device 4 receives the air pressure information transmitted from the in-vehicle device 1 and notifies the air pressure information of each tire 3. Furthermore, the notification device 4 issues a warning when the air pressure of the tire 3 is less than a predetermined threshold.
  • the in-vehicle device 1 transmits signals (hereinafter referred to as position detection signals) for detecting the portable device 5 located around the vehicle C as the first to fourth LFs. It is transmitted to the portable device 5 by radio waves in the LF band from the transmission antennas 10a, 10b, 10c, 10d.
  • position detection signals signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, 10d.
  • the portable device 5 receives the position detection signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, 10d, it transmits a response signal according to the received signal to the on-vehicle device 1 by the UHF band radio wave. Do.
  • the in-vehicle device 1 receives the response signal transmitted from the portable device 5 at the RF receiving antenna 13a.
  • the on-vehicle device 1 drives the locking and unlocking unit 6 to lock the door of the vehicle C (hereinafter referred to as vehicle door). Let Thus, when the user carrying the portable device 5 leaves the vehicle C, the vehicle door is automatically locked.
  • the LF band and the UHF band used in the communication system for a vehicle according to the first embodiment are an example of a radio wave band used when performing wireless communication, and the present invention is not necessarily limited thereto.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the in-vehicle apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the in-vehicle device 1 includes a control unit 11 that controls the operation of each component of the in-vehicle device 1.
  • a storage unit 12, an on-vehicle reception unit 13, an on-vehicle transmission unit 14, an in-vehicle communication unit 15, and an input unit 16 are connected to the control unit 11.
  • the control unit 11 includes, for example, a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), an input / output interface, and the like.
  • the CPU of the control unit 11 is connected to the storage unit 12, the on-vehicle reception unit 13, the on-vehicle transmission unit 14, and the in-vehicle communication unit 15 via an input / output interface.
  • the control unit 11 controls the operation of each component by executing the control program 12a stored in the storage unit 12, and detects the position of the portable device 5, the automatic locking function, and the tire pressure monitoring function. Execute such processing.
  • the control unit 11 is not limited to the above configuration, and may be a single-core CPU, a multi-core CPU, one or more processing circuits including a volatile or non-volatile memory, a microcomputer, or the like. Further, the control unit 11 may have functions such as a clock for measuring time, a timer for measuring an elapsed time from giving a measurement start instruction to giving a measurement end instruction, and a counter for counting the number.
  • the storage unit 12 is a non-volatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) or a flash memory.
  • the storage unit 12 is a control program for realizing the function of detecting the position of the portable device 5, the automatic locking function, and the tire pressure monitoring function by the control unit 11 controlling the operation of each component of the in-vehicle device 1 I remember 12a.
  • An RF reception antenna 13 a is connected to the in-vehicle reception unit 13.
  • the on-vehicle reception unit 13 receives a signal transmitted from the portable device 5 or the detection device 2 using radio waves in the RF band at the RF reception antenna 13a.
  • the on-vehicle receiving unit 13 is a circuit that demodulates the received signal and outputs the demodulated signal to the control unit 11.
  • a UHF band of 300 MHz to 3 GHz is used as a carrier wave, it is not limited to this frequency band.
  • the in-vehicle transmission unit 14 is connected to first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d each have a rod-like magnetic core made of ferrite and a coil wound around the magnetic core of each LF transmission antenna 10.
  • the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d are disposed at the front, rear, left, and right tire positions of the vehicle C such that the axial direction of the magnetic core of the LF transmission antenna 10 is the longitudinal direction of the vehicle C. ing.
  • the winding directions of the coils wound around the magnetic cores are the same.
  • a capacitor is connected to the coil to constitute a resonant circuit.
  • the resonant circuit is connected to the on-vehicle transmission unit 14.
  • the on-vehicle transmission unit 14 modulates the signal output from the control unit 11 into a signal in the LF band, and simultaneously modulates the modulated signal from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d. It is a circuit to be transmitted to the portable device 5 or the detection device 2.
  • the on-vehicle transmission unit 14 applies a current to the coil so that the transmission range of the signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d is within a predetermined range around the vehicle. Send it.
  • the transmission range is a range in which the portable device 5 can receive the signal.
  • the LF band of 30 kHz to 300 kHz is used as the carrier wave, it is not limited to this frequency band.
  • the on-vehicle transmission unit 14 transmits a position detection signal from the LF transmission antenna 10 to the portable device 5.
  • the on-vehicle device 1 determines that the portable device 5 is within the transmission range.
  • the on-vehicle transmission unit 14 A separate wakeup signal or air pressure information request signal is transmitted from the LF transmission antenna 10.
  • the signal strengths of the wakeup signal transmitted to the detection device 2 and the air pressure information request signal may be weaker than the signal strength of the position detection signal transmitted to the portable device 5.
  • the in-vehicle communication unit 15 is a communication circuit that performs communication according to a communication protocol such as CAN (Controller Area Network) or LIN (Local Interconnect Network), and is connected to the notification device 4 and the locking and unlocking unit 6.
  • a communication protocol such as CAN (Controller Area Network) or LIN (Local Interconnect Network)
  • the in-vehicle communication unit 15 transmits the air pressure information of the tire 3 to the notification device 4 according to the control of the control unit 11.
  • the control unit 11 transmits a lock signal or an unlock signal to the lock unit 6.
  • the control unit 11 opens and closes the vehicle door, and when there is no response from the portable device 5 to the position detection signal transmitted to the transmission range 8abcd, the on-vehicle device 1 receives the locking signal. Send to the locking and unlocking unit 6.
  • the notification device 4 is, for example, a display unit for notifying the air pressure information of the tire 3 transmitted from the in-vehicle communication unit 15 by an image or a voice or an audio device including a speaker, a display unit provided on an instrument of an instrument panel, etc. It is.
  • the display unit is a liquid crystal display, an organic EL display, a head-up display, or the like.
  • the notification device 4 displays air pressure information of each tire 3 provided in the vehicle C.
  • the locking and unlocking unit 6 includes an actuator that drives a locking and unlocking mechanism that locks and unlocks the vehicle door.
  • the locking / unlocking part 6 receives a locking signal or an unlocking signal, it drives an actuator to lock or unlock the vehicle door.
  • the locking and unlocking unit 6 can control the operation of the locking and unlocking unit 6 according to the operation of the locking and unlocking switch in the vehicle to lock or unlock the vehicle door, and information indicating the locking and unlocking state of the vehicle door Can be transmitted to the in-vehicle device 1 through the communication line.
  • a door open / close detection switch 7 is connected to the input unit 16, and an open / close signal of a signal level corresponding to the open / close state of the vehicle door is input.
  • the door open / close detection switch 7 is, for example, a courtesy switch.
  • the control unit 11 can recognize the open / close state of the vehicle door based on the open / close signal input to the input unit 16.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the on-vehicle transmission unit 14.
  • the in-vehicle transmission unit 14 includes first to fourth transmission units 140a, 140b, 140c, and 140d that respectively generate signals of the LF band to be transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • the first transmission unit 140a includes a signal generation circuit 141a and a phase shift circuit 142a.
  • the signal generation circuit 141a superimposes a signal wave input from the control unit 11, for example, a signal wave of a position detection signal, on a carrier wave, and modulates it to a signal of the LF band.
  • the carrier wave is generated by an RC oscillation circuit, a crystal oscillation circuit, etc. not shown.
  • the signal wave modulated by the signal generation circuit 141a is input to the phase shift circuit 142a.
  • the phase shift circuit 142 a controls the phase of the input signal wave based on, for example, a phase shift control signal input from the control unit 11.
  • the first transmission unit 140a transmits the signal wave whose phase is controlled by the phase shift circuit 142a to the outside through the first LF transmission antenna 10a.
  • the configurations of the second to fourth transmission units 140b, 140c, and 140d are also similar to the configuration of the first transmission unit 140a. That is, the second transmission unit 140b includes the signal generation circuit 141b and the phase shift circuit 142b, the third transmission unit 140c includes the signal generation circuit 141c and the phase shift circuit 142c, and the fourth transmission unit 140d includes the signal generation circuit 141d and the phase shift circuit 142c. A phase circuit 142d is provided.
  • the second to fourth transmitters 140b, 140c, and 140d superimpose the signal wave of the position detection signal, for example, the signal wave of the position detection signal, on the carrier wave and modulate it to the signal of the LF band, and then input from the controller 11
  • the phase is controlled based on the phase shift control signal to be transmitted, and the signal wave whose phase is controlled is transmitted to the outside from the second to fourth LF transmission antennas 10b, 10c and 10d.
  • FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams showing transmission ranges when signals are separately transmitted from the LF transmission antenna 10.
  • FIG. 4A conceptually shows transmission ranges 8a, 8b, 8c and 8d when signals are separately transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d.
  • the transmission ranges 8a, 8b, 8c, and 8d are areas in which the portable device 5 can receive the signals transmitted from the respective LF transmission antennas 10.
  • FIG. 4B is a timing chart showing transmission timings of signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d.
  • the horizontal axis is time, and the "signal" enclosed by a square indicates the transmission timing of the signal.
  • the transmission range 8a of the signal transmitted from the single first LF transmission antenna 10a remains within a predetermined range centered on the first LF transmission antenna 10a.
  • the transmission range 8b of the signal transmitted from the single second LF transmission antenna 10b remains within a predetermined range centered on the second LF transmission antenna 10b. Therefore, the strength of the signal at the central portion in the front-rear direction of the vehicle C is weak, and the portable device 5 located as shown in FIG. 4A can receive the signals transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b. Can not.
  • transmission ranges 8c and 8d of signals transmitted from the third and fourth LF transmission antennas 10c and 10d remain within predetermined ranges centered on the third and fourth LF transmission antennas 10c and 10d, respectively.
  • FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams showing transmission ranges in the case where signals of opposite phases are simultaneously transmitted from two LF transmission antennas 10 spaced apart before and after the vehicle C.
  • FIG. 5A conceptually shows a transmission range 8ab when signals of opposite phases are simultaneously transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b.
  • FIG. 5B is a timing chart showing transmission timings of signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d.
  • the horizontal axis is time, and the "signal" enclosed by a square indicates the transmission timing of the signal.
  • each signal connected by a broken arrow indicates that the signals are in reverse phase.
  • the transmission range 8ab of the reverse phase signal simultaneously transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b is transmitted from the single first and second LF transmission antennas 10a and 10b. It expands compared with the transmission range 8a, 8b of a signal. Since the signals transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b are in the LF band, the amplitude of the signals is uniform around the vehicle C, and basically the first and second LF transmission antennas 10a , 10b are respectively superimposed without being canceled by interference, and the amplitude increases. Therefore, for example, the portable device 5 in the position as shown in FIG. 5A can receive signals simultaneously transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b.
  • the amplitude of the signal locally decreases at the substantially central portion in the front-rear direction on the right side surface of the vehicle C. Dead zone regions occur.
  • the portable device 5 in the dead zone region can not receive the signals transmitted simultaneously from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b.
  • the hatched circular portion indicates the dead zone. The reason why the transmission range is expanded in the left-right direction and the dead zone is generated will be described below by transmitting signals of opposite phase.
  • FIG. 6 is a distribution diagram showing an example of the magnetic field distribution of signal waves transmitted in reverse phase from two LF transmission antennas 10 arranged separately before and after the vehicle C. As shown in FIG. In the example of FIG. 6, the direction of the magnetic field generated when signals of opposite phase are simultaneously transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b is shown. In the distribution diagram shown in FIG. 6, the X axis is taken in the direction coinciding with the lateral direction of the vehicle C, and the Y axis is taken in the direction coincident with the longitudinal direction of the vehicle C.
  • the first and second LF transmission antennas 10a and 10b are both disposed on the Y axis, and are provided at positions equidistant from the X axis (for example, 1.2 m from the X axis).
  • the axial directions of the magnetic cores provided in the first and second LF transmission antennas 10a and 10b are parallel to the Y axis, and the winding directions of the coils wound around the magnetic cores are the same.
  • the magnetic fields of the signal waves transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b each have a component in the X axis direction.
  • the directions of the magnetic fields of the signals emitted from the respective signals are substantially the same in the vicinity of the X axis.
  • the signal strength in the region near the X axis away from the Y axis, for example, near the position of the portable device 5 shown in FIG. 5A is larger than that when one LF transmission antenna 10 is driven alone. I understand.
  • the magnetic field strength at the position separated from each of the first LF transmission antenna 10a and the second LF transmission antenna 10b is small, the influence of one magnetic field on the other magnetic field is small. For this reason, the magnetic field strength in front of the first LF transmission antenna 10a and the magnetic field strength in the rear of the second LF transmission antenna 10b show the same values as the magnetic field strength when each of them is driven alone.
  • the transmission range 8a of the signal when the first LF transmission antenna 10a is used alone remains within the predetermined range centered on the first LF transmission antenna 10a.
  • the transmission range 8b when the second LF transmission antenna 10b is used alone remains within a predetermined range centered on the second LF transmission antenna 10b.
  • the signal waves emitted from each are superimposed near the X axis away from the Y axis,
  • the transmission range 8ab determined by the combined magnetic field extends in the left-right direction near the center of the vehicle C in the front-rear direction.
  • the case where signals of opposite phase are simultaneously transmitted from the third and fourth LF transmitting antennas 10c and 10d is the same as the case where signals of opposite phase are simultaneously transmitted from the first and second LF transmitting antennas 10a and 10b. is there.
  • the transmission ranges of reverse phase signals simultaneously transmitted from the third and fourth LF transmission antennas 10c and 10d are the transmission ranges 8c and 8d of the signals transmitted from the single third and fourth LF transmission antennas 10c and 10d. Compare and expand. Since the signals transmitted from the third and fourth LF transmission antennas 10c and 10d are in the LF band, the amplitudes of the signals are uniform around the vehicle C, and basically the third and fourth LF transmission antennas 10c.
  • the transmission range of the signal wave can be expanded in the left-right direction near the center of the vehicle C in the front-rear direction.
  • the transmission range of the position detection signal for detecting the portable device 5 using this configuration, it is possible to detect the portable device 5 farther from the vehicle C in the lateral direction.
  • the problem of a dead zone arises.
  • the problem of the dead zone is solved by inverting the phase relationship of the signal as described later.
  • the winding direction of the coil which comprises 1st-4th LF transmission antenna 10a, 10b, 10c, 10d was made the same, it was set as the structure which expands a transmission range by making the signal wave of antiphase transmit.
  • the first and second LF transmission antennas 10a and 10b transmit signal waves in phase with each other.
  • the transmission range may be expanded.
  • the winding directions of the coils constituting the third and fourth LF transmission antennas 10c and 10d are opposite to each other, signal waves of the same phase are transmitted from these third and fourth LF transmission antennas 10c and 10d.
  • the transmission range may be expanded.
  • FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams showing a transmission range in the case where signals of the same phase are simultaneously transmitted from two LF transmission antennas 10 arranged separately at the front and rear of the vehicle C.
  • FIG. FIG. 7A conceptually shows a transmission range 8ab in the case where signals of the same phase are simultaneously transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b.
  • FIG. 7B is a timing chart showing transmission timings of signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d.
  • the horizontal axis is time, and the "signal" enclosed by a square indicates the transmission timing of the signal. Further, each signal connected by a dashed dotted arrow indicates that the signals are in phase with each other.
  • the transmission range 8ab of the in-phase signal simultaneously transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b has a lateral spread compared to the case of transmitting the signal of the opposite phase. small.
  • a dead band region that occurs when signals of opposite phases are simultaneously transmitted does not occur. Circles drawn by dotted lines indicate that the dead zone has disappeared. This flows from the first LF transmission antenna 10a to the second LF transmission antenna 10b or from the second LF transmission antenna 10b to the first LF transmission antenna 10a when signals in phase are transmitted from the first and second LF transmission antennas 10a and 10b. This is because a magnetic field in the front-rear direction or in the same direction is generated.
  • the winding directions of the coils constituting the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d are the same.
  • the winding directions of the coils constituting the first and second LF transmission antennas 10a and 10b are opposite to each other, signal waves of opposite phase are transmitted from these first and second LF transmission antennas 10a and 10b. It is better to eliminate the dead zone area.
  • the winding directions of the coils constituting the third and fourth LF transmission antennas 10c and 10d are opposite to each other, signal waves of opposite phase are transmitted from these third and fourth LF transmission antennas 10c and 10d. It is good to make the dead zone disappear by doing this.
  • FIGS. 8A and 8B are explanatory views showing a transmission range in the case where signals of the same phase are simultaneously transmitted from two LF transmission antennas 10 arranged at the left and right of the vehicle C, respectively.
  • FIG. 8A conceptually illustrates a transmission range 8ac when signals are simultaneously transmitted from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c.
  • FIG. 8B is a timing chart showing transmission timings of signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d.
  • the horizontal axis is time, and the "signal" enclosed by a square indicates the transmission timing of the signal. Further, each signal connected by a dashed dotted arrow indicates that the signals are in phase with each other.
  • the transmission range 8ac of the in-phase signal simultaneously transmitted from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c is a signal transmitted from the single first and third LF transmission antennas 10a and 10c.
  • a dead zone region where the amplitude of the signal decreases locally at the front center of the vehicle C and substantially in the lateral center Will occur.
  • the portable device 5 in the dead zone region can not receive the signals transmitted simultaneously from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c.
  • the hatched circular portion indicates the dead zone. The reason why the transmission range is expanded in the back and forth direction and the generation of the dead band region will be described below by transmitting the in-phase signal.
  • FIG. 9 is a distribution diagram showing an example of the magnetic field distribution of signal waves transmitted in the same phase from two LF transmission antennas 10 arranged separately on the left and right of the vehicle C.
  • the example of FIG. 9 shows the direction of the magnetic field generated when signals in phase are simultaneously transmitted from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c.
  • the directions of the X and Y axes are the same as in FIG.
  • the first and third LF transmission antennas 10a and 10c are both disposed on the X axis, and are provided at positions equidistant from the Y axis (for example, a position of 0.9 m from the Y axis).
  • the axial directions of the magnetic cores included in the first and third LF transmission antennas 10a and 10c are parallel to the Y axis, and the winding directions of the coils wound around the magnetic cores are the same.
  • the magnetic fields of the signal waves transmitted from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c respectively have components in the Y axis direction.
  • the directions of the magnetic fields of the signals emitted from each become substantially the same in the vicinity of the Y axis.
  • the signal strength in the region near the Y axis away from the X axis, for example, near the position of the portable device 5 shown in FIG. 8A is larger than that when one LF transmitting antenna 10 is driven alone. I understand.
  • the magnetic field strength at the position separated from each of the first LF transmission antenna 10a and the third LF transmission antenna 10c is small, the influence of one magnetic field on the other magnetic field is small. Therefore, the magnetic field strength on the right side of the first LF transmission antenna 10a and the magnetic field strength on the left side of the third LF transmission antenna 10c have the same values as the magnetic field strengths when driven independently.
  • the transmission range 8a of the signal when the first LF transmission antenna 10a is used alone remains within the predetermined range centered on the first LF transmission antenna 10a.
  • the transmission range 8c when the third LF transmission antenna 10c is used alone remains within a predetermined range centered on the third LF transmission antenna 10c.
  • the signal waves in phase are simultaneously transmitted from the first LF transmission antenna 10a and the third LF transmission antenna 10c, the signal waves emitted from each are superimposed in the vicinity of the Y axis away from the X axis, and synthesized.
  • the transmission range 8ac determined by the magnetic field extends in the front-rear direction near the center of the vehicle C in the left-right direction.
  • the simultaneous transmission of in-phase signals from the second and fourth LF transmission antennas 10b and 10d is the same as the simultaneous transmission of in-phase signals from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c.
  • the transmission ranges of the in-phase signals simultaneously transmitted from the second and fourth LF transmission antennas 10b and 10d are the same as the transmission ranges 8b and 8d of the signals transmitted from the single second and fourth LF transmission antennas 10b and 10d.
  • the transmission range of the signal wave may be expanded in the front-rear direction near the center of the vehicle C in the left-right direction. it can.
  • the transmission range of the signal wave can be expanded in the front-rear direction near the center of the vehicle C in the left-right direction.
  • the transmission range of the position detection signal for detecting the portable device 5 using this configuration, it is possible to detect the portable device 5 farther from the vehicle C in the front-rear direction.
  • the problem of a dead zone arises.
  • the problem of the dead zone is solved by inverting the phase relationship of the signal as described later.
  • the transmission range is expanded by transmitting signal waves of the same phase, for example, When the winding directions of the coils constituting the first and third LF transmission antennas 10a and 10c are opposite to each other, signal waves of opposite phase are transmitted from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c.
  • the transmission range may be expanded.
  • the winding directions of the coils constituting the second and fourth LF transmission antennas 10b and 10d are opposite to each other, signal waves of opposite phase are transmitted from the second and fourth LF transmission antennas 10b and 10d.
  • the transmission range may be expanded by performing this operation.
  • FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams showing transmission ranges in the case where signals of opposite phases are simultaneously transmitted from two LF transmission antennas 10 spaced apart on the left and right of the vehicle C.
  • FIG. 10A conceptually shows a transmission range 8ab when signals of opposite phases are simultaneously transmitted from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c.
  • FIG. 10B is a timing chart showing transmission timings of signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d.
  • the horizontal axis is time, and the "signal" enclosed by a square indicates the transmission timing of the signal.
  • each signal connected by a dotted arrow indicates that the signals are in reverse phase with each other.
  • the transmission range 8ac of the antiphase signals simultaneously transmitted from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c has a spread in the front-rear direction as compared with the case where the inphase signals are transmitted. small.
  • a dead band region is generated at a position different from when signals of the same phase are transmitted simultaneously.
  • Circles drawn by dotted lines indicate the position of the dead zone area generated when signals in phase are transmitted from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c, and hatched circles indicate the first and third LF transmissions. It shows the position of the dead zone that occurs when signals of opposite phase are transmitted from the antennas 10a and 10c.
  • the winding directions of the coils constituting the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d are the same.
  • a dead band is caused by transmitting in-phase signal waves from these first and third LF transmitting antennas 10a and 10c. It is good to move the position of the area.
  • the winding directions of the coils constituting the second and fourth LF transmission antennas 10b and 10d are opposite to each other, signal waves of the same phase are transmitted from these second and fourth LF transmission antennas 10b and 10d. Therefore, it is preferable to move the position of the dead zone.
  • FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams showing transmission ranges when signals are simultaneously transmitted from four LF transmission antennas 10 arranged separately at the front, rear, left, and right of the vehicle C.
  • FIG. FIG. 11A conceptually illustrates a transmission range 8abcd when signals are simultaneously transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • FIG. 11B is a timing chart showing transmission timings of signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • the horizontal axis is time, and the "signal" enclosed by a square indicates the transmission timing of the signal.
  • each signal connected by a dashed dotted arrow indicates that the signals are in phase with each other, and each signal connected by dashed arrows indicates that the signals are in opposite phase with each other.
  • the transmission ranges 8abcd of the in-phase and anti-phase signals simultaneously transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, 10d are independent first to fourth LF transmission antennas 10a.
  • 10b, 10c, and 10d are expanded compared to the transmission ranges 8a, 8b, 8c, and 8d of the signals transmitted from them. Since the signals transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d are in the LF band, the amplitude of the signals is uniform around the vehicle C, and basically the first to fourth signals are transmitted.
  • the signals respectively transmitted from the 4LF transmitting antennas 10a, 10b, 10c and 10d are superimposed without being canceled by interference, and the amplitude increases. Therefore, for example, the portable device 5 in the position as shown in FIG. 11A can receive the signals transmitted simultaneously from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • FIGS. 5A and 5B and FIGS. 8A and 8B As described above, in the vicinity of the front, rear, left, and right of the vehicle C, a dead zone region in which the amplitude of the signal decreases locally is generated.
  • the hatched circular portion indicates the dead zone.
  • FIGS. 12A and 12B are explanatory diagrams showing transmission ranges when signals are simultaneously transmitted by inverting phases from four LF transmission antennas 10.
  • FIG. FIGS. 12A and 12B show transmission ranges 8abcd and signal transmission timings when signals are simultaneously transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d, as in FIGS. 11A and 11B. It is a timing chart.
  • phase relationship of the signals simultaneously transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d is the inverted phase relationship shown in FIG. 11B, as shown in FIG. 12A
  • the spread of the transmission range 8abcd in the front-rear direction and the left-right direction is limited.
  • the position of the dead zone shown in FIG. 11A changes or disappears. Therefore, by reversing the phase relationship simultaneously transmitted from the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c and 10d, it is possible to communicate with the portable device 5 located in the dead zone shown in FIG. 11A. become.
  • the in-vehicle device 1 detects the position of the portable device 5 using the above-described characteristics. Specifically, when detecting the portable device 5, the on-vehicle device 1 causes the position detection signals to be simultaneously transmitted from all the LF transmission antennas 10 to expand the transmission range 8abcd and detect the position on the portable device 5. It transmits a signal and communicates with the portable device 5. When a response signal from the portable device 5 to the position detection signal is received, the control unit 11 of the in-vehicle device 1 can determine that the portable device 5 exists in the enlarged transmission range 8abcd. If there is no response from the portable device 5 to the position detection signal, it is determined that the portable device 5 exists outside the transmission range 8abcd or in the dead zone.
  • the control unit 11 when there is no response from the portable device 5, in order to determine whether the portable device 5 is in the dead zone, the control unit 11 reverses the phase relationship from each LF transmission antenna 10. Send a position detection signal. When a response signal from the portable device 5 to the position detection signal is received, it is determined that the portable device 5 is within the transmission range 8abcd. If there is no response from the portable device 5 despite the phase relationship being inverted and the position detection signal being transmitted, it is determined that the portable device 5 is outside the transmission range.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of the detection device 2.
  • the detection device 2 includes a sensor control unit 21 that controls the operation of each component of the detection device 2.
  • the sensor storage unit 22, the sensor transmission unit 23, the sensor reception unit 24, and the air pressure detection unit 25 are connected to the sensor control unit 21.
  • the sensor control unit 21 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface.
  • the CPU of the sensor control unit 21 is connected to the sensor storage unit 22, the sensor transmission unit 23, the sensor reception unit 24, and the air pressure detection unit 25 via an input / output interface.
  • the sensor control unit 21 reads out the sensor control program stored in the sensor storage unit 22 and controls each unit.
  • the detection device 2 includes a battery (not shown) and operates with power from the battery.
  • the sensor control unit 21 is not limited to the above configuration, and may be a single-core CPU, a multi-core CPU, one or more processing circuits including a volatile or non-volatile memory, a microcomputer, or the like. Further, the sensor control unit 21 may have functions such as a clock for measuring time, a timer for measuring an elapsed time from giving a measurement start instruction to giving a measurement end instruction, and a counter for counting the number.
  • the sensor storage unit 22 is a non-volatile memory.
  • the sensor storage unit 22 stores a sensor control program for the sensor control unit 21 to perform processing related to air pressure detection and air pressure signal transmission of the tire 3. Also, a unique sensor identifier for identifying itself and the other detection device 2 is stored.
  • the air pressure detection unit 25 includes, for example, a diaphragm, and detects the air pressure of the tire 3 based on the amount of deformation of the diaphragm that changes according to the magnitude of pressure.
  • the air pressure detection unit 25 outputs a signal indicating the detected air pressure of the tire 3 to the sensor control unit 21.
  • the sensor control unit 21 acquires the air pressure of the tire 3 from the air pressure detection unit 25 by executing the control program for the sensor, generates an air pressure signal including air pressure information and a sensor identifier unique to the detection device 2, Output to the transmitter 23.
  • a temperature detection unit (not shown) may be provided that detects the temperature of the tire 3 and outputs a signal indicating the detected temperature to the sensor control unit 21. In this case, the sensor control unit 21 generates an air pressure signal including air pressure information, temperature information, a sensor identifier, and the like, and outputs the air pressure signal to the sensor transmission unit 23.
  • An RF transmission antenna 23 a is connected to the sensor transmission unit 23.
  • the sensor transmission unit 23 modulates the air pressure signal generated by the sensor control unit 21 into a signal in the UHF band, and transmits the modulated air pressure signal using the RF transmission antenna 23 a.
  • An LF receiving antenna 24 a is connected to the sensor receiving unit 24.
  • the sensor receiving unit 24 receives the wakeup signal or the air pressure information request signal transmitted from the in-vehicle device 1 using the electric wave of the LF band by the LF receiving antenna 24a, and receives the received wakeup signal or the air pressure information request signal. It outputs to the sensor control unit 21.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of the portable device 5.
  • the portable device 5 includes a portable control unit 51 that controls the operation of each component of the portable device 5.
  • the mobile control unit 51 is a microcomputer having, for example, one or more CPUs, a multi-core CPU, and the like.
  • the portable control unit 51 is provided with a portable device storage unit 52, a portable transmission unit 53, and a portable reception unit 54.
  • the portable device 5 includes a battery (not shown) and operates with power from the battery.
  • the portable control unit 51 reads a control program for portable device described later stored in the storage unit 52 for portable device, and controls the operation of each component.
  • the portable control unit 51 has a pause state in which the power consumption is small and a start state in which the power consumption is large.
  • the portable device storage unit 52 is a non-volatile memory similar to the storage unit 12.
  • the portable device storage unit 52 executes processing for confirming that the legitimate portable device 5 exists around the vehicle C by the portable control unit 51 controlling the operation of each component of the portable device 5
  • the control program for the portable device for storing is stored.
  • the portable transmission unit 53 is connected to the RF transmission antenna 53 a, and transmits a response signal according to the position detection signal transmitted from the on-vehicle device 1 under the control of the portable control unit 51.
  • the portable transmission unit 53 transmits a response signal using radio waves in the UHF band.
  • the UHF band is an example of a radio wave band for transmitting a signal, and is not necessarily limited to this.
  • the portable reception unit 54 is connected to the LF reception antenna 54 a, receives various signals transmitted from the in-vehicle device 1 using radio waves of the LF band, and outputs the signals to the portable control unit 51.
  • the LF reception antenna 54a is, for example, a three-axis antenna.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the processing procedure of the in-vehicle apparatus 1 and the portable apparatus 5 according to the first embodiment.
  • the control unit 11 of the in-vehicle apparatus 1 executes the following communication processing method at an appropriate timing after the vehicle door opens and closes, for example. More preferably, the control unit 11 executes the following processing at an appropriate timing after the engine is stopped, the shift position is at the parking position, and the vehicle door is opened and closed.
  • the control unit 11 selects the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d, which are the four LF transmission antennas 10, and controls the on-vehicle transmission unit 14 to control the first to fourth LF transmission antennas 10a, Position detection signals are simultaneously transmitted from 10b, 10c and 10d (step S111).
  • the signals transmitted from the first LF transmission antenna 10a and the second LF transmission antenna 10b are in opposite phase, and the signals transmitted from the first LF transmission antenna 10a and the third LF transmission antenna 10c are in phase.
  • the signals transmitted from the third LF transmitting antenna 10c and the fourth LF transmitting antenna 10d are in opposite phase, and the signals transmitted from the second LF transmitting antenna 10b and the fourth LF transmitting antenna 10d are in phase.
  • the portable device 5 monitors a signal transmitted from the outside even in the inactive state, and when the portable device 5 is within the transmission range 8abcd as shown in FIG. 11A, the position detection signal is transmitted from the on-vehicle device 1 Then, the portable reception unit 54 receives the position detection signal (step S112).
  • the portable control unit 51 of the portable device 5 that has received the position detection signal transitions from the inactive state to the activated state (step S113), and transmits a response signal including its own identifier to the on-vehicle device 1 by the portable transmission unit 53 ( Step S114).
  • the control unit 11 of the in-vehicle device 1 having transmitted the position detection signal by the process of step S111 determines whether the in-vehicle reception unit 13 has received the response signal transmitted from the portable device 5 within the predetermined standby time. It determines (step S115).
  • step S115: YES If it is determined that the response signal has been received (step S115: YES), the control unit 11 returns the process to step S111.
  • step S115: NO the control unit 11 outputs the phase shift control signal to the on-vehicle transmission unit 14 to transmit the position detection signals transmitted from the four LF transmission antennas 10.
  • the setting of the phase relationship is reversed (step S116).
  • the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d which are the four LF transmission antennas 10, are selected, and the on-vehicle transmission unit 14 is controlled to obtain the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, and 10c. , 10d simultaneously transmit position detection signals (step S117).
  • the signals transmitted from the first LF transmitting antenna 10a and the second LF transmitting antenna 10b are in phase, and the signals transmitted from the first LF transmitting antenna 10a and the third LF transmitting antenna 10c are in antiphase. Further, the signals transmitted from the third LF transmitting antenna 10c and the fourth LF transmitting antenna 10d are in phase, and the signals transmitted from the second LF transmitting antenna 10b and the fourth LF transmitting antenna 10d are in reverse phase.
  • the portable device 5 When the portable device 5 is within the transmission range 8abcd as shown in FIG. 12A, the portable device 5 receives the position detection signal at the portable receiving unit 54 when the position detection signal is transmitted from the in-vehicle device 1 (step S118).
  • the portable control unit 51 of the portable device 5 that has received the position detection signal transitions from the inactive state to the activated state (step S119), and transmits a response signal including its own identifier to the on-vehicle device 1 by the portable transmission unit 53 ( Step S120).
  • control unit 11 of the in-vehicle device 1 having transmitted the position detection signal by the process of step S117 determines whether the in-vehicle reception unit 13 has received the response signal transmitted from the portable device 5 within the predetermined standby time. It determines (step S121).
  • step S121: YES If it is determined that the response signal has been received (step S121: YES), the control unit 11 returns the process to step S111.
  • step S121: NO the control unit 11 determines that the portable device 5 is outside the transmission range 8abcd around the vehicle, and drives the locking and unlocking unit 6, The vehicle door is locked (step S122), and the process ends.
  • the transmission range of the signals can be expanded back and forth and to the left and right.
  • the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d for the tire pressure monitoring system disposed on the front, rear, left, and right of the vehicle C have the same phase and reverse phase.
  • the transmission range of the signal can be expanded to the front, rear, left, and right of the vehicle C by simultaneously transmitting the signal of. Therefore, the presence or absence of the portable device 5 further from the vehicle C can be detected.
  • the LF transmission antenna 10 reverses the phase relationship and transmits a position detection signal, thereby wirelessly communicating with the portable device 5 in the dead zone as well. And the portable device 5 within the expanded transmission range can be detected without leak.
  • the vehicle door can be locked automatically. If it is determined that the portable device 5 is not within the expanded transmission range after the vehicle door is opened and closed, the vehicle door can be locked automatically.
  • the transmission range of the LF transmission antenna 10 for the tire pressure monitoring system can be expanded to the front, rear, left, and right of the vehicle C, and the automatic locking system can be configured.
  • the configuration for realizing the locking function using the first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d constituting the tire pressure monitoring system has been described, but it goes without saying that the smart entry (registered trademark)
  • the lock function may be realized by using the LF transmission antenna 10 which configures the system in any other manner.
  • the LF transmission antenna 10 is disposed at each tire position, but the disposition of the LF transmission antenna 10 is not limited to each tire position.
  • the LF transmission antenna 10 may be disposed at the rear of the vehicle C, and the LF transmission antennas 10 may be disposed at three locations on the right side, left side and rear of the vehicle C The configuration may be different.
  • the present invention can be applied not only to an automatic locking system that realizes a locking function, but also to any system that requires communication with the portable device 5 such as a smart entry (registered trademark) function.
  • the in-vehicle device 1 transmits a signal using a radio wave in the LF band has been described, but transmission is performed from the two LF transmission antennas 10 in a range where communication with the portable device 5 is necessary.
  • the frequency of the signal is not particularly limited as long as the signals to be interfered with each other do not cancel each other.
  • Embodiment 1 mainly describes the case where the signals transmitted simultaneously from the four first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d are the same, this is an example, and it is an example. Need not be the same signal. Further, as long as the signals transmitted simultaneously from the four first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d are superimposed to increase the amplitude, the phases of the respective signals may be shifted. Furthermore, the signals transmitted from the four or more first to fourth LF transmission antennas 10a, 10b, 10c, and 10d do not have to be transmitted completely at the same timing, as long as the signals overlap and the amplitude increases. The transmission timing of each signal may be shifted.
  • the vehicle communication system according to the second embodiment is configured to simultaneously transmit position detection signals from two LF transmission antennas 10 to expand the transmission range, and the transmission procedure of the position detection signals is different from that of the first embodiment.
  • the other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, and therefore the corresponding portions are denoted by the same reference numerals and the detailed description will be omitted.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the processing procedure of the in-vehicle apparatus 1 and the portable apparatus 5 according to the second embodiment.
  • the control unit 11 selects two of the four LF transmission antennas 10 that are spaced apart before and after or to the left or right of the vehicle C (step S211), and controls the on-vehicle transmission unit 14 to select Position detection signals are simultaneously transmitted from the two LF transmission antennas 10 (step S212).
  • the relationship between the in-phase and anti-phase of the signal is the same as that of the first embodiment.
  • the portable device 5 monitors a signal transmitted from the outside even in the inactive state, and when the portable device 5 is within the transmission range, when the position detection signal is transmitted from the on-vehicle device 1, the portable reception unit 54 is The position detection signal is received (step S213).
  • the portable control unit 51 of the portable device 5 that has received the position detection signal transitions from the inactive state to the activated state (step S214), and transmits a response signal including its own identifier to the on-vehicle device 1 by the portable transmission unit 53 ( Step S215).
  • the control unit 11 of the in-vehicle device 1 having transmitted the position detection signal by the process of step S212 determines whether the in-vehicle reception unit 13 receives the response signal transmitted from the portable device 5 within the predetermined standby time. It determines (step S216).
  • step S216: YES If it is determined that the response signal has been received (step S216: YES), the control unit 11 returns the process to step S211.
  • step S216: NO the control unit 11 inverts the setting of the phase relationship of the position detection signals transmitted from the two LF transmission antennas 10 (step S217), and in step S211.
  • Position detection signals are simultaneously transmitted from the two selected LF transmission antennas 10 (step S218). Specifically, when transmitting position detection signals from the two LF transmission antennas 10 disposed before and after the vehicle C, the in-vehicle device 1 transmits position detection signals in the same phase. Further, when transmitting position detection signals from the two LF transmission antennas 10 disposed on the left and right of the vehicle C, the on-vehicle device 1 transmits the position detection signals in opposite phase.
  • the portable device 5 receives the position detection signal at the portable receiving unit 54 (step S219).
  • the portable control unit 51 of the portable device 5 that has received the position detection signal transitions from the inactive state to the activated state (step S220), and transmits a response signal including its own identifier to the in-vehicle device 1 by the portable transmission unit 53 ( Step S221).
  • step S222: YES If it is determined that the response signal has been received (step S222: YES), the control unit 11 returns the process to step S211.
  • step S222: NO the control unit 11 excludes the combination of the LF transmission antennas 10 selected in step S211 among the combinations of the LF transmission antennas 10 in the front, rear, left, and right It is determined whether there is a combination of the two LF transmission antennas 10 (step S223). When it is determined that there is no other combination (step S223: NO), the control unit 11 determines that the portable device 5 is out of the transmission range around the vehicle, and drives the locking and unlocking unit 6, Are locked (step S224), and the process ends. If it is determined that there is another combination (step S223: YES), the other two LF transmission antennas 10 that have not been selected are selected (step S225), and the process returns to step S212.
  • signal transmission is performed by simultaneously transmitting signals from at least two LF transmission antennas 10.
  • the range can be expanded in the front-rear direction or in the left-right direction.
  • the portable device 5 in the dead zone is obtained by inverting the phase relationship from the two LF transmission antennas 10 and transmitting the position detection signal.
  • wireless communication can be performed, and the portable device 5 within the expanded transmission range can be detected without leak.
  • processing for detecting a portable device 5 by simultaneously transmitting position detection signals from the first and third LF transmission antennas 10a and 10c arranged separately in front and rear, and a second separately arranged in left and right
  • the position detection signal may be simultaneously transmitted from the fourth LF transmission antennas 10 b and 10 d to execute processing for detecting the portable device 5.

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Abstract

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、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。車載機は、複数の送信アンテナのうち、少なくとも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なかった場合、上記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関係を変化させる位相制御部と、上記2つの送信アンテナから位相関係を変化させた信号を送信させる第2送信制御部とを備える。

Description

車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラム
 本発明は、車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラムに関する。本出願は、2017年9月5日出願の日本出願第2017-170452号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 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から遠ざかった際、車両ドアを自動的に施錠する自動施錠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、施錠等の制御を行う。
 ところで、車載機から送信される信号はLF帯であり、信号の送信範囲、即ち携帯機が当該信号を受信できる範囲は車両周辺の所定範囲内に限定されている。LF帯の信号を送信するアンテナを複数のシステムで兼用する場合、各システムに求められる信号の送信範囲が異なるため、両システムの仕様を満足することができない。例えば、タイヤ空気圧監視システムが備える送信アンテナは車両の各タイヤ位置に配されており、当該送信アンテナを自動施錠システムの送信アンテナとして利用するためには、送信範囲を拡大する必要がある。
 送信範囲を拡大するためには、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。かかる課題を解決する技術として、特許文献1には、2つの送信アンテナから信号を同時的に送信させることにより、当該信号の送信範囲を拡大させる技術が開示されている。
国際公開第2016/082516号
 本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、少なくとも2つの前記送信アンテナから前記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前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記2つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相関係を変化させる位相制御部と、前記2つの送信アンテナから前記位相制御部にて位相関係を変化させた前記信号を送信させる第2送信制御部とを備える。
 本態様に係る車両用通信システムは、請求項1~請求項10までのいずれか一項に記載の車載機と、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。
 本態様に係る通信処理方法は、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処理を行う通信処理方法であって、前記複数の送信アンテナのうち、少なくとも2つの前記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前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記2つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相関係を変化させ、前記2つの送信アンテナから位相関係を変化させた前記信号を送信させる。
 本態様に係る制御プログラムは、車両に離隔配置された複数の送信アンテナに接続される車載機に、前記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た処理を実行させる制御プログラムであって、前記複数の送信アンテナのうち、少なくとも2つの前記送信アンテナから信号を同時的に送信し、前記2つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記2つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相関係を変化させ、前記2つの送信アンテナから位相関係を変化させた前記信号を送信する処理を前記車載機に実行させる。
実施形態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。 実施形態1に係る車載機の構成例を示すブロック図である。 車載送信部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示す説明図である。 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示す説明図である。 車両の前後に離隔配置された2つのLF送信アンテナから同時的に逆相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 車両の前後に離隔配置された2つのLF送信アンテナから同時的に逆相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 車両の前後に離隔配置された2つのLF送信アンテナから逆相で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。 車両の前後に離隔配置された2つのLF送信アンテナから同時的に同相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 車両の前後に離隔配置された2つのLF送信アンテナから同時的に同相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 車両の左右に離隔配置された2つのLF送信アンテナから同時的に同相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 車両の左右に離隔配置された2つのLF送信アンテナから同時的に同相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 車両の左右に離隔配置された2つのLF送信アンテナから同相で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。 車両の左右に離隔配置された2つのLF送信アンテナから同時的に逆相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 車両の左右に離隔配置された2つのLF送信アンテナから同時的に逆相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 車両の前後左右に離隔配置された4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示す説明図である。 車両の前後左右に離隔配置された4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示す説明図である。 4つのLF送信アンテナから位相を反転させて同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 4つのLF送信アンテナから位相を反転させて同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。 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。 実施形態1に係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に係る車載機及び携帯機の処理手順を示すフローチャートである。
[本開示が解決しようとする課題]
 車両に離隔配置された2つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させた場合、車両近傍の送信範囲内であるにも拘わらず、局所的に振幅が小さくなる領域が生ずるという問題がある。つまり、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ことによって、送信範囲を拡大することができるものの、当該信号を携帯機が受信できなくなる領域が局所的に生じてしまう。以下、当該領域を不感帯領域と呼ぶ。
 本開示の目的は、車両から携帯機へ送信される信号の送信範囲を拡大すると共に、不感帯領域の問題を解消することができ、拡大された送信範囲内にある携帯機と無線通信を行うことができる車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラムを提供することにある。
[本開示の効果]
 本開示によれば、車両から携帯機へ送信される信号の送信範囲を拡大すると共に、不感帯領域の問題を解消することができ、拡大された送信範囲内にある携帯機と無線通信を行うことができる車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラムを提供することができる。
[本願の実施形態の説明]
 最初に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よい。
(1)本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、少なくとも2つの前記送信アンテナから前記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前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記2つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相関係を変化させる位相制御部と、前記2つの送信アンテナから前記位相制御部にて位相関係を変化させた前記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車両周辺の限定された範囲内であり、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、車載機は、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。
 一方、車両に離隔配置された2つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させた場合、車両近傍の送信範囲内であるにも拘わらず、局所的に振幅が小さくなる不感帯領域が生ずる。不感帯領域は、シミュレーションの結果より、車両近傍に生ずると考えられている。当該領域に携帯機がある場合、送信アンテナから送信される信号を受信することができない。このように、2つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信することによって、送信範囲を拡大することができるものの、当該信号を携帯機が受信できなくなる領域が局所的に生じてしまう。以下、当該領域を不感帯領域と呼ぶ。
 そこで、車載機は、同時的に送信させた信号に対して携帯機から応答信号を受信しなかった場合には、上記2つ以上の送信アンテナから送信される信号の位相関係を変化させて、再度、当該送信アンテナから信号を送信する。上記2つ以上の送信アンテナから送信される信号の位相関係が変化すると、不感帯領域の位置が変化し、又は消失する。不感帯領域の位置が変化し、又は消失すると、携帯機は車載機から送信される信号を受信できるようになる。
 従って、本態様に係る車載機は、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、不感帯領域の問題も解消することができる。
(2)前記第1送信制御部及び前記第2送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記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構成が好ましい。
 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た場合、上記2つの送信アンテナから同時的に送信される信号の送信範囲内に携帯機が存在すると判定することができる。
(3)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構成が好ましい。
 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、車両周辺における各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。
 ただし、上記の通り、局所的ではあるが、車両に離隔配置された2つ以上の送信アンテナから信号を同時的に送信させた場合、振幅が小さくなる領域が存在する。
(4)前記2つの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構成が好ましい。
 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4つ以上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。
(5)前記2つの送信アンテナは、軸方向が前記車両の走行方向における前後方向である磁性体コアと、各磁性体コアに対する巻回方向が互いに同一のコイルとを有し、前記位相制御部は、前記第1送信制御部が前記信号を送信する場合、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御し、前記車両の走行方向における左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御し、前記第2送信制御部が前記信号を送信する場合、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御し、前記車両の走行方向における左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御する構成が好ましい。
 本態様にあっては、車両の前後に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が逆相になるように制御することによって、信号の送信範囲を車両の左右方向に拡大させることができる。また、車両の左右に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が同相になるように制御することによって、信号の送信範囲を車両の前後方向に拡大させることができる。
 車両の前後又は左右に離隔配置された2つの送信アンテナから送信された信号に対する携帯機からの応答が無い場合、車両の前後に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が同相になるように制御することによって、不感帯領域の位置を変化させ、又は消失させることができる。また、車両の左右に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が逆相になるように制御することによって、不感帯領域の位置を変化させ、又は消失させることができる。
(6)前記2つの送信アンテナは、軸方向が前記車両の走行方向における前後方向である磁性体コアと、各磁性体コアに対する巻回方向が互いに逆向きのコイルとを有し、前記位相制御部は、前記第1送信制御部が前記信号を送信する場合、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御し、前記車両の走行方向における左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御し、前記第2送信制御部が前記信号を送信する場合、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御し、前記車両の走行方向における左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御する構成が好ましい。
 本態様にあっては、車両の前後に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が同相になるように制御することによって、信号の送信範囲を車両の左右方向に拡大させることができる。また、車両の左右に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が逆相になるように制御することによって、信号の送信範囲を車両の前後方向に拡大させることができる。
 車両の前後又は左右に離隔配置された2つの送信アンテナから送信された信号に対する携帯機からの応答が無い場合、車両の前後に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が逆相になるように制御することによって、不感帯領域の位置を変化させ、又は消失させることができる。また、車両の左右に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が同相になるように制御することによって、不感帯領域の位置を変化させ、又は消失させることができる。
(7)前記車両のドアが開閉した後、前記第1送信制御部及び前記第2送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記ドアの施錠を制御する施錠制御部を備え、前記第1送信制御部は、前後左右に離隔配置された4つの前記送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、前記第2送信制御部は、前記4つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記4つの送信アンテナから位相関係を反転させた前記信号を送信させる構成が好ましい。
 本態様にあっては、4つの送信アンテナは車両の前後左右に離隔配置されており、車両の前後に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が逆相(又は同相)、車両の左右に離隔配置された送信アンテナから送信される信号の位相が同相(又は逆相)になるように制御される。従って、4つの送信アンテナから同時的に送信される信号の送信範囲を車両の前後左右方向に拡大させることができる。
 この場合、車両の前後左右の特定の位置に不感帯領域が生ずる。そこで、車載機は、同時的に送信された信号に対する携帯機からの応答がなかった場合、4つの送信アンテナから位相関係を反転させて信号を送信させる。
 4つの送信アンテナから同時的に送信された信号、及び位相関係を反転して同時的に送信された信号のいずれに対しても携帯機から応答が無い場合、携帯機は拡大された送信範囲内に無いと判定され、車両のドアが施錠される。
(8)前記車両のドアが開閉した後、前記第1送信制御部及び前記第2送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記ドアの施錠を制御する施錠制御部を備え、前記第1送信制御部は、前記車両の前後に離隔配置された2つの前記送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、前記第2送信制御部は、前記車両の前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前後に離隔配置された前記2つの前記送信アンテナから位相関係を反転させた前記信号を送信させる構成が好ましい。
 本態様にあっては、2つの送信アンテナは車両の前後に離隔配置されており、車両の前後に離隔配置された2つの送信アンテナから送信される信号の位相が逆相(又は同相)になるように制御される。従って、上記2つの送信アンテナから同時的に送信される信号の送信範囲を、車両の左右方向に拡大させることができる。
 この場合、2つの送信アンテナ間の特定の位置に不感帯領域が生ずる。そこで、車載機は、同時的に送信された信号に対する携帯機からの応答がなかった場合、上記2つの送信アンテナから同相(又は逆相)の信号を送信させる。
 2つの送信アンテナから同時的に送信された信号、及び位相関係を反転させて送信された信号のいずれに対しても携帯機から応答が無い場合、携帯機は拡大された送信範囲内に無いと判定され、車両のドアが施錠される。
 なお、車両の左側の前後に2つの送信アンテナを配置した場合、車両の左側周辺にある携帯機を検出することができ、携帯機が存在しない場合、車両のドアが施錠される。同様に、車両の右側の前後に2つの送信アンテナを配置した場合、車両の右側周辺にある携帯機を検出することができ、携帯機が存在しない場合、車両のドアが施錠される。更に、車両の前後左右に4つの送信アンテナを配置し、車両の右側周辺及び左側周辺に携帯機が存在しない場合に車両のドアを施錠するように構成しても良い。
(9)前記車両のドアが開閉した後、前記第1送信制御部及び前記第2送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記ドアの施錠を制御する施錠制御部を備え、前記第1送信制御部は、前記車両の左右に離隔配置された2つの前記送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、前記第2送信制御部は、前記車両の左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、左右に離隔配置された前記2つの前記送信アンテナから位相関係を反転させた前記信号を送信させる構成が好ましい。
 本態様にあっては、2つの送信アンテナは車両の左右に離隔配置されており、車両の左右に離隔配置された2つの送信アンテナから送信される信号の位相が同相(又は逆相)になるように制御される。従って、上記2つの送信アンテナから同時的に送信される信号の送信範囲を、車両の前後方向に拡大させることができる。
 この場合、2つの送信アンテナ間の特定の位置に不感帯領域が生ずる。そこで、車載機は、同時的に送信された信号に対する携帯機からの応答がなかった場合、2つの送信アンテナから逆相(又は同相)の信号を送信させる。
 2つの送信アンテナから同時的に送信された信号、及び位相関係を反転させて送信された信号のいずれに対しても携帯機から応答が無い場合、携帯機は拡大された送信範囲内に無いと判定され、車両のドアが施錠される。
 なお、車両の前側の左右に2つの送信アンテナを配置した場合、車両の前側周辺にある携帯機を検出することができ、携帯機が存在しない場合、車両のドアが施錠される。同様に、車両の後側の左右に2つの送信アンテナを配置した場合、車両の後側周辺にある携帯機を検出することができ、携帯機が存在しない場合、車両のドアが施錠される。更に、車両の前後左右に4つの送信アンテナを配置し、車両の前側周辺及び後側周辺に携帯機が存在しない場合に車両のドアを施錠するように構成しても良い。更にまた、態様(8)と組み合わせることによって、携帯機が前後左右の送信範囲内に携帯機が無いと判定された場合に、車両のドアを施錠するように構成しても良い。
(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、空気圧の情報を要求する空気圧情報要求信号を送信させる第3送信制御部を備える構成が好ましい。
 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る。
(11)本態様に係る車両用通信システムは、態様(1)~態様(10)までのいずれか一つの車載機と、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。
(12)本態様に係る通信処理方法は、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処理を行う通信処理方法であって、前記複数の送信アンテナのうち、少なくとも2つの前記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前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記2つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相関係を変化させ、前記2つの送信アンテナから位相関係を変化させた前記信号を送信させる。
(13)本態様に係る制御プログラムは、車両に離隔配置された複数の送信アンテナに接続される車載機に、前記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た処理を実行させる制御プログラムであって、前記複数の送信アンテナのうち、少なくとも2つの前記送信アンテナから信号を同時的に送信し、前記2つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記2つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相関係を変化させ、前記2つの送信アンテナから位相関係を変化させた前記信号を送信する処理を前記車載機に実行させる。
 本態様(11)、(12)及び(13)にあっては、態様(1)と同様、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、不感帯領域の問題も解消することができる。
[本発明の実施形態の詳細]
 本発明の実施形態に係る車載機、車両用通信システム、通信処理方法及び制御プログラムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、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。
 以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(実施形態1)
<車両用通信システム>
 図1は実施形態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1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に取り付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、施解錠部6とを備え、タイヤ空気圧監視システム及び自動施錠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10a、第2LF送信アンテナ10b、第3LF送信アンテナ10c及び第4LF送信アンテナ10dが接続されている。第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10d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10a、10b、10c、10d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10a、10b、10c、10d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10a、10b、10c、10dを単にLF送信アンテナ10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10a、10b、10c、10d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、自動施錠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(以下、位置検出信号という。)を、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10d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10a、10b、10c、10dから送信された位置検出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が車両Cから遠く離れたと判定した場合、施解錠部6を駆動し、車両Cのドア(以下、車両ドアという。)を施錠させる。このように、携帯機5を所持する使用者が車両Cから離れた場合、車両ドアが自動的に施錠される。
 なお、本実施形態1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。
<車載機>
 図2は実施形態1に係る車載機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及び入力部16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12a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、自動施錠機能、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、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、マイコン等であればよい。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、自動施錠機能、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12a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10a、10b、10c、10dが接続されている。第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dは、フェライトからなる棒状の磁性体コアと、各LF送信アンテナ10の磁性体コアの外周に巻かれたコイルとを備える。第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dは、当該LF送信アンテナ10の磁性体コアの軸方向が車両Cの前後方向となるように、車両Cの前後左右のタイヤ位置に配されている。各磁性体コアに巻かれたコイルの巻回方向は互いに同一である。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10a、10b、10c、10d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10a、10b、10c、10d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。
 携帯機5の位置検出を行う場合、車載送信部14は、位置検出信号をLF送信アンテナ10から携帯機5へ送信する。車載機1は、携帯機5からの応答があった場合、携帯機5が送信範囲内に存在すると判定する。
 一方、タイヤ空気圧を検出すべく、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、車載送信部14は、LF送信アンテナ10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。なお、検出装置2へ送信するウェイクアップ信号、空気圧情報要求信号等の信号強度は、携帯機5へ送信する位置検出信号の信号強度に比べて弱くなるように構成しても良い。
 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及び施解錠部6に接続されている。各タイヤ3の空気圧が検出された場合、車内通信部15は、制御部11の制御に従って、タイヤ3の空気圧情報を報知装置4へ送信する。
 一方、車両Cの周囲にある正規の携帯機5が検出され、リクエストスイッチが操作された場合、制御部11は、施錠信号又は解錠信号を施解錠部6へ送信する。また、制御部11は、イグニッションスイッチがオフ状態で車両ドアの開閉が行われ、送信範囲8abcdへ送信した位置検出信号に対する携帯機5からの応答が無くなった場合、車載機1は、施錠信号を施解錠部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。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。
 施解錠部6は、車両ドアの施錠及び解錠を行う施解錠機構を駆動するアクチュエータを備える。施解錠部6は、施錠信号又は解錠信号を受信した場合、アクチュエータを駆動させ、車両ドアを施錠し、又は解錠する。
 また、施解錠部6は、車内の施解錠スイッチの操作に応じて、施解錠部6の動作を制御し、車両ドアを施錠又は解錠することができ、車両ドアの施解錠状態を示す情報を、通信線を介して車載機1へ送信することができる。
 入力部16には、ドア開閉検出スイッチ7が接続されており、車両ドアの開閉状態に応じた信号レベルの開閉信号が入力される。ドア開閉検出スイッチ7は、例えばカーテシースイッチである。制御部11は、入力部16に入力された開閉信号に基づいて、車両ドアの開閉状態を認識することができる。
 図3は車載送信部14の構成例を示すブロック図である。車載送信部14は、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10d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。
 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、水晶発振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が入力される。移相回路142aは、入力された信号波の位相を、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10a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10b、10c、10dから外部へ送信する。
<位置検出方法>
 図4A及び図4BはLF送信アンテナ10から各別に信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。図4Aは、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから各別に信号を送信させた場合の送信範囲8a、8b、8c、8dを概念的に示している。
 送信範囲8a、8b、8c、8dは、各LF送信アンテナ10から送信された信号を携帯機5が受信できる領域である。図4Bは、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから送信される信号の送信タイミングを示した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10aから送信される信号の送信範囲8aは、当該第1LF送信アンテナ10a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10bから送信される信号の送信範囲8bは、当該第2LF送信アンテナ10b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10a、10b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10c、10dから送信される信号の送信範囲8c、8dは、それぞれ第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dを中心とした所定範囲内にとどまる。
 図5A及び図5Bは車両Cの前後に離隔配置された2つのLF送信アンテナ10から同時的に逆相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。図5Aは、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから同時的に逆相の信号を送信させた場合の送信範囲8abを概念的に示している。図5Bは、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから送信される信号の送信タイミングを示した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。また、破線矢印で結ばれた各信号は、互いに逆相の信号であることを示している。
 図5Aに示すように、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから同時的に送信される逆相の信号の送信範囲8abは、単独の第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから送信される信号の送信範囲8a、8bに比べて拡大する。第1及び第2LF送信アンテナ10a、10b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、基本的に第1及び第2LF送信アンテナ10a、10b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5A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10a、10b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。
 しかしながら、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから逆相の信号を同時的に送信させた場合、車両Cの右側面であって、前後方向略中央部において局所的に信号の振幅が小さくなる不感帯領域が生ずる。不感帯領域にある携帯機5は、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから同時的に送信された信号を受信することができない。ハッチングを付した円形部分は、不感帯領域を示している。以下、逆相の信号を送信することによって、送信範囲が左右方向に拡大されると共に、不感帯領域が生ずる理由を説明する。
 図6は車両Cの前後に離隔配置された2つのLF送信アンテナ10から逆相で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6の例では、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから逆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6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10a、10b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10a、10b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回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10a、10bから互いに逆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軸及びY軸の原点近傍で逆向きとなる。この結果、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bの間の中央部分の領域における信号強度は、一つのLF送信アンテナ10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。このように信号強度が小さくなる領域が、図5A中、ハッチング付きの円形部分で示した不感帯領域である。
 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10a、10b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10a、10bから互いに逆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5Aに示す携帯機5の位置付近における信号強度は、一つのLF送信アンテナ10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1LF送信アンテナ10a又は第2LF送信アンテナ10b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10aより前方の磁界強度、及び第2LF送信アンテナ10b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。
 上記の通り、第1LF送信アンテナ10aを単独で用いた場合の信号の送信範囲8aは、第1LF送信アンテナ10a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10bを単独で用いた場合の送信範囲8bは、第2LF送信アンテナ10b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10a及び第2LF送信アンテナ10bから逆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8abは車両Cの前後方向の中心付近にて左右方向に広がる。
 第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから逆相の信号を同時的に送信させる場合も、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから逆相の信号を同時的に送信される場合と同様である。第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから同時的に送信される逆相の信号の送信範囲は、単独の第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから送信される信号の送信範囲8c、8dに比べて拡大する。第3及び第4LF送信アンテナ10c、10d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、基本的に第3及び第4LF送信アンテナ10c、10d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。
 従って、第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから逆相の信号波を同時的に送信させた場合も、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。また、第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから逆相の信号を同時的に送信させた場合、車両Cの左側面であって、前後方向略中央部において局所的に信号の振幅が小さくなる不感帯領域が生ずる。
 以上のように、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から左右方向に遠ざかるより遠方の携帯機5を検出することができる。ただし、不感帯領域の問題が生ずる。当該不感帯領域の問題は、後述するように信号の位相関係を反転させることによって解消する。
 なお、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dを構成するコイルの巻回方向を同一としたため、逆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10a、10bを構成するコイルの巻回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10a、10bから同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。同様に、第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dを構成するコイルの巻回方向が逆向きである場合には、これらの第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから同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。
 図7A及び図7Bは車両Cの前後に離隔配置された2つのLF送信アンテナ10から同時的に同相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。図7Aは、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから同時的に同相の信号を送信させた場合の送信範囲8abを概念的に示している。図7Bは、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから送信される信号の送信タイミングを示した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。また、一点破線矢印で結ばれた各信号は、互いに同相の信号であることを示している。
 図7Aに示すように、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから同時的に送信される同相の信号の送信範囲8abは、逆相の信号を送信する場合に比べて、横方向の広がりが小さい。
 しかし、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから同相の信号が送信された場合、同時的に逆相の信号を送信した場合に生ずる不感帯領域は生じない。点線で描かれた円は、不感帯領域が消失したことを示している。これは、第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから同相の信号が送信された場合、第1LF送信アンテナ10aから第2LF送信アンテナ10bへ、又は第2LF送信アンテナ10bから第1LF送信アンテナ10aへ流れる前後方向ないし同方向の磁界が発生するためである。
 また、第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから同相の信号が送信された場合、同様にして第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから同時的に逆相の信号を送信した場合に生ずる不感帯領域は生じない。
 なお、上記説明は、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dを構成するコイルの巻回方向を同一とした場合のものである。第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bを構成するコイルの巻回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10a、10bから逆相の信号波を送信させることによって不感帯領域を消失させると良い。同様に、第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dを構成するコイルの巻回方向が逆向きである場合には、これらの第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから逆相の信号波を送信させることによって不感帯領域を消失させると良い。
 図8A及び図8Bは車両Cの左右に離隔配置された2つのLF送信アンテナ10から同時的に同相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。図8Aは、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲8acを概念的に示している。図8Bは、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから送信される信号の送信タイミングを示した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。また、一点破線矢印で結ばれた各信号は、互いに同相の信号であることを示している。
 図8Aに示すように、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから同時的に送信される同相の信号の送信範囲8acは、単独の第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから送信される信号の送信範囲8a、8cに比べて拡大する。第1及び第3LF送信アンテナ10a、10c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、基本的に第1及び第3LF送信アンテナ10a、10c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8A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10a、10c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。
 しかしながら、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから同相の信号を同時的に送信させた場合、車両Cの前面であって、左右方向略中央部において局所的に信号の振幅が小さくなる不感帯領域が生ずる。不感帯領域にある携帯機5は、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから同時的に送信された信号を受信することができない。ハッチングを付した円形部分は、不感帯領域を示している。以下、同相の信号を送信することによって、送信範囲が前後方向に拡大されると共に、不感帯領域が生ずる理由を説明する。
 図9は車両Cの左右に離隔配置された2つのLF送信アンテナ10から同相で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3LF送信アンテナ10a、10cから同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。X軸及びY軸の向きは図6と同様である。第1及び第3LF送信アンテナ10a、10c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Y軸から0.9m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10a、10c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回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10a、10cから互いに同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軸及びY軸が交わる原点からY軸に沿って所定距離離れた領域で逆向きとなる。この結果、当該領域における信号強度は、一つのLF送信アンテナ10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。このように信号強度が小さくなる領域が、図8A中、ハッチング付きの円形部分で示した不感帯領域である。
 一方、X軸から離れた領域では、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10c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10a、10cから互いに同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Y軸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8Aに示す携帯機5の位置付近における信号強度は、一つのLF送信アンテナ10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1LF送信アンテナ10a又は第3LF送信アンテナ10c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10aより右方の磁界強度、及び第3LF送信アンテナ10cより左方の磁界強度は、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。
 上記の通り、第1LF送信アンテナ10aを単独で用いた場合の信号の送信範囲8aは、第1LF送信アンテナ10a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10cを単独で用いた場合の送信範囲8cは、第3LF送信アンテナ10c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10a及び第3LF送信アンテナ10cから同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8acは車両Cの左右方向の中心付近にて前後方向に広がる。
 第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから同相の信号を同時的に送信させる場合も、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから同相の信号を同時的に送信される場合と同様である。第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから同時的に送信される同相の信号の送信範囲は、単独の第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから送信される信号の送信範囲8b、8dに比べて拡大する。第2及び第4LF送信アンテナ10b、10d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、基本的に第2及び第4LF送信アンテナ10b、10d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。
 従って、第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから同相の信号波を同時的に送信させた場合も、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。また、第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから同相の信号を同時的に送信させた場合、車両Cの後面であって、左右方向略中央部において局所的に信号の振幅が小さくなる不感帯領域が生ずる。
 以上のように、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から前後方向に遠ざかるより遠方の携帯機5を検出することができる。しかし、不感帯領域の問題が生ずる。当該不感帯領域の問題は、後述するように信号の位相関係を反転させることによって解消する。
 なお、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dを構成するコイルの巻回方向を同一としたため、同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10a、10cを構成するコイルの巻回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10a、10cから逆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。同様に、第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dを構成するコイルの巻回方向が逆向きである場合には、これらの第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから逆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。
 図10A及び図10Bは車両Cの左右に離隔配置された2つのLF送信アンテナ10から同時的に逆相の信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。図10Aは、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから同時的に逆相の信号を送信させた場合の送信範囲8ab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10a、10b、10c、10dから送信される信号の送信タイミングを示した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。また、点線矢印で結ばれた各信号は、互いに逆相の信号であることを示している。
 図10Aに示すように、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから同時的に送信される逆相の信号の送信範囲8acは、同相の信号を送信する場合に比べて、前後方向の広がりが小さい。
 しかし、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから逆相の信号が送信された場合、同時的に同相の信号を送信した場合と異なる位置に不感帯領域が生ずる。点線で描かれた円は、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから同相の信号が送信されたときに生ずる不感帯領域の位置を示し、ハッチングが付された円は、第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから逆相の信号が送信されたときに生ずる不感帯領域の位置を示している。
 また、第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから逆相の信号が送信された場合、同様にして第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから同時的に同相の信号を送信した場合と異なる位置に不感帯領域が生ずる。
 なお、上記説明は、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dを構成するコイルの巻回方向を同一とした場合のものである。第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cを構成するコイルの巻回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10a、10cから同相の信号波を送信させることによって不感帯領域の位置を移動させると良い。同様に、第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dを構成するコイルの巻回方向が逆向きである場合には、これらの第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから同相の信号波を送信させることによって不感帯領域の位置を移動させると良い。
 図11A及び図11Bは車両Cの前後左右に離隔配置された4つのLF送信アンテナ10から同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。図11Aは、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲8abcdを概念的に示している。図11Bは、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから送信される信号の送信タイミングを示した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。また、一点破線矢印で結ばれた各信号は、互いに同相の信号であることを示し、破線矢印で結ばれた各信号は、互いに逆相の信号であることを示している。
 図11Aに示すように、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから同時的に送信される同相及び逆相の信号の送信範囲8abcdは、単独の第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから送信される信号の送信範囲8a、8b、8c、8dに比べて拡大する。第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10d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、基本的に第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10d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11Aに示すような位置にある携帯機5は、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10d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。
 しかしながら、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから、図11Bに示すような同相及び逆相の信号を同時的に送信させた場合、図5A及び図5B並びに図8A及び図8Bで説明したように、車両Cの前後左右近傍において局所的に信号の振幅が小さくなる不感帯領域が生ずる。ハッチングを付した円形部分は、不感帯領域を示している。
 図12A及び図12Bは4つのLF送信アンテナ10から位相を反転させて同時的に信号を送信させた場合の送信範囲を示す説明図である。図12A及び図12Bは、図11A及び図11Bと同様、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから同時的に信号を送信させた場合の送信範囲8abcd及び信号の送信タイミングを示したタイミングチャートである。
 第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから同時的に送信される信号の位相関係が、図11Bに示した位相関係を反転させたものである場合、図12Aに示すように、送信範囲8abcdの前後方向及び左右方向の広がりは限定される。しかし、図11Aに示した不感帯領域の位置が変化し、又は消失する。このため、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから同時的に送信される位相関係を反転させることによって、図11Aに示す不感帯領域に位置する携帯機5と通信することが可能になる。
 本実施形態1の車載機1は上記特性を利用して、携帯機5の位置を検出する。具体的には、車載機1は、携帯機5を検出する場合、全てのLF送信アンテナ10から同時的に位置検出信号を送信させることによって、送信範囲8abcdを拡大させて携帯機5へ位置検出信号を送信し、携帯機5と通信を行う。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、拡大された送信範囲8abcd内に携帯機5が存在すると判定することができる。位置検出信号に対する携帯機5からの応答が無い場合、携帯機5が送信範囲8abcdの外側又は不感帯領域に存在すると判定される。
 本実施形態1では、携帯機5からの応答が無い場合、携帯機5が不感帯領域にあるか否かを判定するために、制御部11は、各LF送信アンテナ10から位相関係を反転させて位置検出信号を送信させる。当該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、携帯機5が送信範囲8abcd内に存在すると判定される。位相関係を反転させて位置検出信号を送信したにも拘わらず、携帯機5から応答が無い場合、携帯機5が送信範囲の外側に存在すると判定される。
<検出装置>
 図13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に記憶されているセンサ用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、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、マイコン等であればよい。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センサ用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、センサ用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ウェイクアップ信号又は空気圧情報要求信号を、LF受信アンテナ24aにて受信し、受信したウェイクアップ信号又は空気圧情報要求信号をセンサ制御部21へ出力する。
<携帯機>
 図14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携帯機用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。
 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携帯機用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から送信された位置検出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軸アンテナである。
<自動施錠処理手順>
 図15は実施形態1に係る車載機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、車両ドアが開閉した後の適宜のタイミングにて以下の通信処理方法を実行する。より好ましくは、制御部11は、エンジンが停止し、シフトポジションがパーキングの位置にあり、かつ、車両ドアが開閉し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、4つのLF送信アンテナ10である第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dを選択し、車載送信部14を制御することにより、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから位置検出信号を同時的に送信させる(ステップS111)。
 第1LF送信アンテナ10a及び第2LF送信アンテナ10bから送信される信号は逆相であり、第1LF送信アンテナ10a及び第3LF送信アンテナ10cから送信される信号は同相である。また、第3LF送信アンテナ10c及び第4LF送信アンテナ10dから送信される信号は逆相であり、第2LF送信アンテナ10b及び第4LF送信アンテナ10dから送信される信号は同相である。
 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、携帯機5が図11Aに示すような送信範囲8abcd内にある場合、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S112)。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S113)、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S114)。
 ステップS111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S115)。
 応答信号を受信したと判定した場合(ステップS115:YES)、制御部11は、処理をステップS111へ戻す。応答信号を受信しなかったと判定した場合(ステップS115:NO)、制御部11は、移相制御信号を車載送信部14へ出力することによって、4つのLF送信アンテナ10から送信する位置検出信号の位相関係の設定を反転させる(ステップS116)。そして、4つのLF送信アンテナ10である第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dを選択し、車載送信部14を制御することにより、第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから位置検出信号を同時的に送信させる(ステップS117)。
 第1LF送信アンテナ10a及び第2LF送信アンテナ10bから送信される信号は同相であり、第1LF送信アンテナ10a及び第3LF送信アンテナ10cから送信される信号は逆相である。また、第3LF送信アンテナ10c及び第4LF送信アンテナ10dから送信される信号は同相であり、第2LF送信アンテナ10b及び第4LF送信アンテナ10dから送信される信号は逆相である。
 携帯機5が図12Aに示すような送信範囲8abcd内にある場合、携帯機5は、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S118)。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S119)、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S120)。
 ステップS117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S121)。
 応答信号を受信したと判定した場合(ステップS121:YES)、制御部11は、処理をステップS111へ戻す。応答信号を受信しなかったと判定した場合(ステップS121:NO)、制御部11は、携帯機5が車両周辺の送信範囲8abcdの外にあると判定し、施解錠部6を駆動させることにより、車両ドアを施錠し(ステップS122)、処理を終える。
 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、4つのLF送信アンテナ10から同時的に信号を送信させることにより、信号の送信範囲を前後左右に拡大することができる。具体的には、図11A及び図11Bに示すように、車両Cの前後左右に配置されたタイヤ空気圧監視システム用の第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10dから、同相及び逆相の信号を同時的に送信させることによって、当該信号の送信範囲を車両Cの前後左右に拡大させることができる。従って、車両Cからより遠方にある携帯機5の存否を検出することができる。
 また、同時的に送信された信号に対する携帯機5からの応答が無い場合、LF送信アンテナ10から位相関係を反転させて位置検出信号を送信させることによって、不感帯領域にある携帯機5とも無線通信を行うことができ、拡大された上記送信範囲内にある携帯機5を漏れなく検出することができる。
 更に、停車して車両ドアが開閉された後、携帯機5が拡大された送信範囲8abcd内に無いと判定された場合、車両ドアを自動的に施錠することができる。車両ドアが開閉された後、携帯機5が上記拡大された送信範囲内に無いと判定された場合、車両ドアを自動的に施錠することができる。このように、タイヤ空気圧監視システム用のLF送信アンテナ10の送信範囲を車両Cの前後左右に拡大し、自動施錠システムを構成することができる。
 なお、本実施形態1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10a、10b、10c、10dを用いて施錠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10を用いて施錠機能を実現しても良い。
 また、本実施形態1では、各タイヤ位置にそれぞれLF送信アンテナ10を配置した構成としたが、LF送信アンテナ10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Cの後部にLF送信アンテナ10が配置される構成であってもよく、また車両Cの右側面、左側面、及び後部の3箇所にLF送信アンテナ10が配置される構成であってもよい。
 更に、本発明は、施錠機能を実現する自動施錠システムに適用されるだけでなく、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1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10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。
 更にまた、本実施形態1では、4つの第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10d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、4つの第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10d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、4つ以上の第1乃至第4LF送信アンテナ10a、10b、10c、10d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。
(実施形態2)
 実施形態2に係る車両用通信システムは、2つのLF送信アンテナ10から同時的に位置検出信号を送信させ、送信範囲を拡大させる構成であり、位置検出信号の送信手順が実施形態1と異なるため、以下では主にかかる相違点について説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態1と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
 図16は実施形態2に係る車載機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。制御部11は、4つのLF送信アンテナ10のうち、車両Cの前後又は左右に離隔配置された2つのLF送信アンテナ10を選択し(ステップS211)、車載送信部14を制御することにより、選択された2つのLF送信アンテナ10から位置検出信号を同時的に送信させる(ステップS212)。信号の同相及び逆相の関係は、実施形態1と同様である。
 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、携帯機5が送信範囲内にある場合、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S213)。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S214)、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S215)。
 ステップS212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S216)。
 応答信号を受信したと判定した場合(ステップS216:YES)、制御部11は、処理をステップS211へ戻す。応答信号を受信しなかったと判定した場合(ステップS216:NO)、制御部11は、2つのLF送信アンテナ10から送信する位置検出信号の位相関係の設定を反転させ(ステップS217)、ステップS211で選択された2つのLF送信アンテナ10から位置検出信号を同時的に送信させる(ステップS218)。具体的には、車載機1は、車両Cの前後に配された2つのLF送信アンテナ10から位置検出信号を送信する場合、同相で位置検出信号を送信する。また、車載機1は、車両Cの左右に配された2つのLF送信アンテナ10から位置検出信号を送信する場合、逆相で位置検出信号を送信する。
 携帯機5が送信範囲内にある場合、携帯機5は、携帯受信部54にて位置検出信号を受信する(ステップS219)。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S220)、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S221)。
 ステップS218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S222)。
 応答信号を受信したと判定した場合(ステップS222:YES)、制御部11は、処理をステップS211へ戻す。応答信号を受信しなかったと判定した場合(ステップS222:NO)、制御部11は、前後左右のLF送信アンテナ10の組み合わせのうち、ステップS211で選択されたLF送信アンテナ10の組み合わせを除く、他の2つのLF送信アンテナ10の組み合わせがあるか否かを判定する(ステップS223)。他の組み合わせが無いと判定した場合(ステップS223:NO)、制御部11は、携帯機5が車両周辺の送信範囲の外にあると判定し、施解錠部6を駆動させることにより、車両ドアを施錠し(ステップS224)、処理を終える。他の組み合わせが有ると判定した場合(ステップS223:YES)、未だ選択されていない他の2つのLF送信アンテナ10を選択し(ステップS225)、処理をステップS212へ戻す。
 このように構成された実施形態2に係る車載機1及び車両用通信システムによれば、実施形態1と同様、少なくとも2つのLF送信アンテナ10から同時的に信号を送信させることにより、信号の送信範囲を前後方向又は左右方向に拡大することができる。また、同時的に送信された信号に対する携帯機5からの応答が無い場合、上記2つのLF送信アンテナ10から位相関係を反転させて位置検出信号を送信させることによって、不感帯領域にある携帯機5とも無線通信を行うことができ、拡大された上記送信範囲内にある携帯機5を漏れなく検出することができる。
 そして、車両ドアが開閉された後、携帯機5が上記拡大された送信範囲内に無いと判定された場合、車両ドアを自動的に施錠することができる。つまり、携帯機5を所持したユーザが、ドアを施錠しないまま車両Cから遠ざかった場合であっても、車両ドアを自動的に施錠することができる。
 なお、本実施形態2では、2つのLF送信アンテナ10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10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。
 また、本実施形態2では、前後左右の2つのLF送信アンテナ10の全ての組合せを選択し、位置検出信号を送信する例を説明したが、前後に離隔配置されたLF送信アンテナ10の組み合わせのみを選択するように構成しても良い。具体的には、前後に離隔配置された第1及び第2LF送信アンテナ10a、10bから同時的に位置検出信号を送信させて携帯機5の検出を行う処理と、前後に離隔配置された第3及び第4LF送信アンテナ10c、10dから同時的に位置検出信号を送信させて携帯機5の検出を行う処理とを実行するように構成しても良い。
 また、左右に離隔配置されたLF送信アンテナ10の組み合わせのみを選択するように構成しても良い。具体的には、前後に離隔配置された第1及び第3LF送信アンテナ10a、10cから同時的に位置検出信号を送信させて携帯機5の検出を行う処理と、左右に離隔配置された第2及び第4LF送信アンテナ10b、10dから同時的に位置検出信号を送信させて携帯機5の検出を行う処理とを実行するように構成しても良い。
 1 車載機
 2 検出装置
 3 タイヤ
 4 報知装置
 5 携帯機
 6 施解錠部
 7 ドア開閉検出スイッチ
 8a,8b,8c,8d 送信範囲
 8ab,8cd,8abcd (拡大された)送信範囲
 10 LF送信アンテナ(送信アンテナ)
 10a 第1LF送信アンテナ(送信アンテナ)
 10b 第2LF送信アンテナ(送信アンテナ)
 10c 第3LF送信アンテナ(送信アンテナ)
 10d 第4LF送信アンテナ(送信アンテナ)
 11 制御部(第1送信制御部、第2送信制御部、位置検出部、施錠制御部)
 12 記憶部
 12a 制御プログラム
 13 車載受信部
 13a RF受信アンテナ
 14 車載送信部
 15 車内通信部
 16 入力部
 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
 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 (13)

  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、少なくとも2つの前記送信アンテナから前記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前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記2つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相関係を変化させる位相制御部と、
     前記2つの送信アンテナから前記位相制御部にて位相関係を変化させた前記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送信制御部及び前記第2送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記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又は請求項2に記載の車載機。
  4.  前記2つの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~請求項3までのいずれか一項に記載の車載機。
  5.  前記2つの送信アンテナは、軸方向が前記車両の走行方向における前後方向である磁性体コアと、各磁性体コアに対する巻回方向が互いに同一のコイルとを有し、
     前記位相制御部は、
     前記第1送信制御部が前記信号を送信する場合、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御し、前記車両の走行方向における左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御し、
     前記第2送信制御部が前記信号を送信する場合、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御し、前記車両の走行方向における左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御する
     請求項4に記載の車載機。
  6.  前記2つの送信アンテナは、軸方向が前記車両の走行方向における前後方向である磁性体コアと、各磁性体コアに対する巻回方向が互いに逆向きのコイルとを有し、
     前記位相制御部は、
     前記第1送信制御部が前記信号を送信する場合、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御し、前記車両の走行方向における左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御し、
     前記第2送信制御部が前記信号を送信する場合、前記車両の走行方向における前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を逆相に制御し、前記車両の走行方向における左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させる前記信号の位相を同相に制御する
     請求項4に記載の車載機。
  7.  前記車両のドアが開閉した後、前記第1送信制御部及び前記第2送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記ドアの施錠を制御する施錠制御部を備え、
     前記第1送信制御部は、
     前後左右に離隔配置された4つの前記送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、
     前記第2送信制御部は、
     前記4つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記4つの送信アンテナから位相関係を反転させた前記信号を送信させる
     請求項5又は請求項6に記載の車載機。
  8.  前記車両のドアが開閉した後、前記第1送信制御部及び前記第2送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記ドアの施錠を制御する施錠制御部を備え、
     前記第1送信制御部は、
     前記車両の前後に離隔配置された2つの前記送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、
     前記第2送信制御部は、
     前記車両の前後に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前後に離隔配置された前記2つの前記送信アンテナから位相関係を反転させた前記信号を送信させる
     請求項5又は請求項6に記載の車載機。
  9.  前記車両のドアが開閉した後、前記第1送信制御部及び前記第2送信制御部により送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記ドアの施錠を制御する施錠制御部を備え、
     前記第1送信制御部は、
     前記車両の左右に離隔配置された2つの前記送信アンテナから前記信号を同時的に送信させ、
     前記第2送信制御部は、
     前記車両の左右に離隔配置された前記2つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、左右に離隔配置された前記2つの前記送信アンテナから位相関係を反転させた前記信号を送信させる
     請求項5又は請求項6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、空気圧の情報を要求する空気圧情報要求信号を送信させる第3送信制御部
     を備える請求項1~請求項9までのいずれか一項に記載の車載機。
  11.  請求項1~請求項10までのいずれか一項に記載の車載機と、
     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処理を行う通信処理方法であって、
     前記複数の送信アンテナのうち、少なくとも2つの前記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前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記2つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相関係を変化させ、
     前記2つの送信アンテナから位相関係を変化させた前記信号を送信させる
     通信処理方法。
  13.  車両に離隔配置された複数の送信アンテナに接続される車載機に、前記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た処理を実行させる制御プログラムであって、
     前記複数の送信アンテナのうち、少なくとも2つの前記送信アンテナから信号を同時的に送信し、
     前記2つの送信アンテナから送信させた前記信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかった場合、前記2つの送信アンテナから同時的に送信させる前記信号の位相関係を変化させ、
     前記2つの送信アンテナから位相関係を変化させた前記信号を送信する
     処理を前記車載機に実行させるための制御プログラム。
     
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