車両無線装置
【課題】携帯機の車室内外の判定を精度よく行うことのできる車両無線装置を得る。
【解決手段】車外用アンテナ３〜５と車内用アンテナ６〜８とを車両１のボディを挟んで内外に対をなすよう設置する。検出器９〜１１は、車外用アンテナ３〜５と車内用アンテナ６〜８で受信した携帯機２からの無線信号の信号強度を算出する。ＥＣＵ１２は、検出器９〜１１で算出した車外用アンテナ３〜５における信号強度と車内用アンテナ６〜８における信号強度とを比較し、携帯機２が車室内外の何れに存在するかを判定する。
【解決手段】車外用アンテナ３〜５と車内用アンテナ６〜８とを車両１のボディを挟んで内外に対をなすよう設置する。検出器９〜１１は、車外用アンテナ３〜５と車内用アンテナ６〜８で受信した携帯機２からの無線信号の信号強度を算出する。ＥＣＵ１２は、検出器９〜１１で算出した車外用アンテナ３〜５における信号強度と車内用アンテナ６〜８における信号強度とを比較し、携帯機２が車室内外の何れに存在するかを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信によって車両のドアの施錠・開錠を行うスマートキーレス装置に用いられる車両無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートキーレス装置は、物理キーを使用することなく、自動車のドアを遠隔操作で施錠したり開錠したりすることが可能である。これは、携帯電子キー（以降、携帯機と呼ぶ）を所持する利用者が自動車に搭載された車載無線機の検知エリアに入り、携帯機と車載無線機間でキー情報の認証ができれば車両ドアが開錠されるというものである。その際、利用者は物理キーを使用する必要が無い。
【０００３】
従来のスマートキーレス装置は、例えば、周波数３１５ＭＨｚのＵＨＦ（Ultra‐High Frequency：極超短波）帯の無線信号と、１３０ｋＨｚのＬＦ（Long Frequency：長波）帯の無線信号が使用される。周波数３１５ＭＨｚのＵＨＦ帯は、ＲＦ（Radio frequency）帯と呼ばれている。ＲＦ帯の無線信号は携帯機のキー情報（ＩＤ）のデータ通信に使用される。ＬＦ帯の無線信号は携帯機のエリア検知に使用される。
【０００４】
従来のスマートキーレス装置の構成は、車載無線機と携帯機からなり、車載無線機は自動車に搭載され、携帯機は自動車を使用する利用者（ユーザ）が所持する。ドアロック開錠の動作は次の通りである。即ち、携帯機を所持する利用者が、ドアノブを引く又はドア・スイッチを押す動作をトリガとして、車載無線機はＬＦ帯アンテナから携帯機へエリア検知信号を送信し、エリア検知信号の受信可否で携帯機の車室内外判定処理を行う。携帯機はエリア検知信号の応答として、予め設定されている鍵情報を変調してＲＦ信号で車載無線機に返信する。車載無線機は、携帯機の車室内外判定の結果と鍵データを照合し、携帯機が車室外に存在し、鍵データが一致すればドアロックを開錠する。
【０００５】
携帯機の車室内外判定は、例えば、特許文献１に示されているように、車室内に存在する携帯端末と通信を行うための車室内アンテナと、車室外に存在する携帯端末と通信を行うための車室外アンテナを設置し、車室内アンテナを介した通信状態と車室外アンテナを介した通信状態とに基づいて、携帯端末が車室内に存在するのか、或いは車室外に存在するのかを判別していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２４８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載されたような車両無線装置では、車体のシールド効果により、携帯機が車室内に存在する場合は、携帯機が送信した電波は車室内アンテナのみで受信でき、車室外アンテナでは受信できない。或いは車室内アンテナの受信強度が車室外アンテナの受信強度よりも大きくなる。また携帯機が車室外に存在する場合は、車室外アンテナのみで受信でき、車室内アンテナでは受信できない。或いは車室外アンテナの受信強度が車室内アンテナの受信強度より大きくなる。
【０００８】
しかしながら、従来装置で利用される車体シールド効果は一定でなく、車室内に存在する携帯機が送信した電波が、車室外へ強く放出される方向（位置）が存在する。また、車室外に存在する携帯機が送信した電波が、車室内へ強く進入する方向（位置）も存在する。そのため、車室内アンテナと車室外アンテナの位置によっては、携帯機が車室内に存在しても、車室外アンテナの受信強度が車室内アンテナの受信強度より大きくなる場所がある。逆に、携帯機が車室外に存在し、車室内アンテナの受信強度が車室内アンテナの受信強度より大きくなる場所がある。このように、車室内アンテナと車室外アンテナの受信強度が逆転する箇所が存在し、上記従来装置の構成では車室内外判定を誤る可能性があり、携帯機の車室内外を正しく判定することができないという問題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、携帯機の車室内外の判定を精度よく行うことのできる車両無線装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る車両無線装置は、無線通信機能を有する携帯機と、携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、車載無線機は、車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、車外用アンテナと車内用アンテナで受信した携帯機からの無線信号の信号強度を算出する検出手段と、検出手段で算出した車外用アンテナにおける信号強度と車内用アンテナにおける信号強度とを比較し、携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の車両無線装置は、車外用アンテナと車内用アンテナを車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置し、これらの信号強度を比較して携帯機の車室内外の判定を行うようにしたので、携帯機の車室内外の判定を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による車両無線装置の全体構成を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による車両無線装置を適用した車両の斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１による車両無線装置の車外用アンテナと車内用アンテナの取り付け位置とこれらアンテナで受信する信号強度の分布を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による車両無線装置の検出器とＥＣＵを示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態１による車両無線装置の検波器の構成図である。
【図６】この発明の実施の形態１による車両無線装置の車両のドア施錠状態からドアロック開錠に至る動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１による車両無線装置の車両のエンジン停止状態からエンジン始動に至る動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１による車両無線装置の多数決判定処理を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１による車両無線装置の各ドアに設置した車内外アンテナでの判定結果と多数決判定結果の関係を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による車両無線装置の検出器とＥＣＵを示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による車両無線装置の検出器とＥＣＵを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本発明は、携帯機が車両の車室内に存在するか、或いは車室外に存在するかを判別する車載無線機の装置構成と判定手順に関するものであり、先ず、その構成について説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による車両無線装置の全体構成図である。
図２は、この発明の実施の形態１による車両無線装置を搭載した車両の斜視図である。
これらの図において、車両１には、車両１の車外に設置され携帯機２からの無線信号を受信するための車外用アンテナ３，４，５が設置されている。また、車両１の車内には、携帯機２からの無線信号を受信するための車内用アンテナ６，７，８が設置されている。車外用アンテナ３と車内用アンテナ６は、車両１の運転席ドアを挟んで対となるよう設置され、また、車外用アンテナ４と車内用アンテナ７は、車両１の助手席ドアを挟んで対となるよう設置されている。さらに、車外用アンテナ５と車内用アンテナ８は、車両１後方のドアを挟んで対となるよう設置されている。
【００１４】
車外用アンテナ３と車内用アンテナ６には、これらアンテナにおける受信強度を算出するための検出器９が、また、車外用アンテナ４と車内用アンテナ７には、これらアンテナにおける受信強度を算出するための検出器１０が、さらに、車外用アンテナ５と車内用アンテナ８には、これらアンテナにおける受信強度を算出するための検出器１１がそれぞれ接続されている。
尚、車両１の両側面ドアは運転席側のドアと助手席側のドアを示し、車両の後方ドアは車両１の形状がセダンタイプであればトランク（ラゲッジ）ドアを、ミニバンタイプ等であればハッチバックドアを示す。また、検出器９〜検出器１１は、それぞれ携帯機２からの無線信号の信号強度を算出する検出手段を構成している。
【００１５】
検出器９〜検出器１１は、それぞれ電気制御ユニット（以降、ＥＣＵと呼ぶ）１２に接続され、ＥＣＵ１２には、これら検出器９〜検出器１１が出力する受信強度データが入力されるようになっている。ＥＣＵ１２は、検出器９〜検出器１１からの受信強度データに基づいて携帯機２の車室内外判定処理を行う機能を有している。また、ＥＣＵ１２には、データ通信用アンテナ１３が送受信手段１４を介して接続されると共に、エンジンスタートスイッチ１５やドアロック解除スイッチ（ドアノブ）１６が接続されている。データ通信用アンテナ１３は、携帯機２とキー情報（ＩＤ）を無線通信するためのアンテナであり、送受信手段１４はデータ通信用アンテナ１３をＥＣＵ１２に接続するためのデータ通信処理を行う手段である。また、エンジンスタートスイッチ１５は車両１のエンジンを始動させるためのスイッチである。さらに、ドアロック解除スイッチ１６は車両１の運転席ドアのドアロックを解除するためのスイッチであり、図中では省略しているが、ドアノブは助手席ドアと後部ドアにも存在する。
また、車載無線機は、以上の車外用アンテナ３〜ドアロック解除スイッチ１６の構成を含むものである。
【００１６】
車外エリア１７は、車両１の運転席ドア付近の車外に設けられたエリア、車外エリア１８は、助手席ドア付近の車外に設けられたエリア、車外エリア１９は、トランクドア付近の車外に設けられたエリアを示し、また、車内エリア２０は、車両１の内部に設けられたエリアである。
【００１７】
判定境界２１は、運転席ドアに設置した車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の受信強度から形成される境界面であり、判定境界２２は、助手席ドアに設置した車外用アンテナ４と車内用アンテナ７の受信強度から形成される境界面、判定境界２３は、後部ドアに設置した車外用アンテナ５と車内用アンテナ８の受信強度から形成される境界面である。これら判定境界２１，２２，２３は、携帯機２が車室内に存在するか、車室外に存在するかを判定するための境界面である。携帯機２が車外エリアに存在する場合は、車外用アンテナの受信強度が大きく、携帯機２が車内エリアに存在する場合は、車内用アンテナの受信強度が大きい。判定境界２１，２２，２３と受信強度の関係は、以降の図３を用いて詳しく説明するが、判定境界は車外用アンテナの受信強度と車内用アンテナの受信強度の大小関係が反転する位置であり、車内用アンテナと車外用アンテナを設置した車両ドアの車室内外の境界と一致する。判定境界２１，２２，２３は、図１または図２に示すように車両ドア面と平行に境界面が設定できる。図２において、判定境界２１，２２，２３は、明示的に示したものであり、車両１のルーフ（天井）エリアでも、設置した車内外アンテナの受信強度の大小比較から携帯機２の車内外判定は可能である。即ち、運転席ドアや助手席ドア及び後部ドアといったドア以外であっても車両１のボディを挟んで設置することで携帯機２の車内外判定を行うことが可能である。
【００１８】
従来のスマートキーレス装置は、３１５ＭＨｚの無線信号で携帯機２が保持するキー情報（ＩＤ）のデータ通信を行い、１３０ｋＨｚの無線信号で携帯機２の車室内外判定を行っている。本発明では、データ通信と車室内外判定に用いる無線信号は同じ周波数とし、たとえば従来スマートキーレス装置のデータ通信に用いられている３１５ＭＨｚとする。
【００１９】
１３０ｋＨｚの無線信号を車室内外判定に用いた場合、１３０ｋＨｚのデータ無線信号は３１５ＭＨｚのデータ通信信号に比べて波長が長く、車両実装可能な小型アンテナで効率よく信号受信するために、フェライトなどの透磁率の高い棒状のコアに、表面を絶縁皮膜した銅線を巻き付けたバーアンテナが使用されている。そのため１３０ｋＨｚのアンテナは高価であり、３１５ＭＨｚのアンテナより小型化し難い課題があった。
本発明では、データ通信用と車室内外判定用の無線信号の周波数を３１５ＭＨｚに共通化することで、車載アンテナの共通化、小型化、低コスト化が可能となる。
尚、無線信号の周波数は３１５ｋＨｚ以外に、従来の車室内外判定に用いる１３０ｋＨｚでも、さらにＲＦ−ＩＤタグで用いられる９１５ＭＨｚや２．４５ＧＨｚとしても、本発明で記載の車室内外判定機能を実現することは可能である。
【００２０】
図３は、車外用アンテナと車内用アンテナの取り付け位置と、車外用アンテナと車内用アンテナで受信する信号強度の分布を説明する図である。３１は車両１の運転席ドアを示し、図３（ａ）は車両を上部から見た上面図で示している。３２は、アンテナ取り付け位置を説明するための、車両進行方向と平行な運転席ドア３１の軸である。
受信強度３３は車外用アンテナ３で受信した携帯機２からの無線信号の受信強度を示し、受信強度３４は車内用アンテナ６で受信した携帯機２からの無線信号の受信強度を示している。図３（ｂ）における受信強度分布３５は、図３（ａ）に示すラインＡ−Ａ’に沿って携帯機２を移動させた際に、車外用アンテナ３で受信する受信強度の分布を示し、受信強度分布３６は同じくラインＡ−Ａ’での車内用アンテナ６で受信する受信強度の分布である。また、強度差分布３７は、図３（ａ）に示すラインＡ−Ａ’での車外用アンテナ３の受信強度分布３５と車内用アンテナ６の受信強度分布３６から求められる強度差の分布である。図３（ｃ）における受信強度分布３８は、図３（ａ）に示すラインＢ−Ｂ’での車外用アンテナ３で受信する受信強度の分布を示し、受信強度分布３９は車内用アンテナ６で受信する受信強度の分布である。また、強度差分布４０は車外用アンテナ３の受信強度分布３８と車内用アンテナ６の受信強度分布３９から求められる強度差の分布である。
【００２１】
次に、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の取り付け位置について説明する。
車外用アンテナ３は、車室内または車室外に存在する携帯機２の無線信号を受信する。携帯機２と車外用アンテナ３の距離が近いと受信強度が大きく、距離が離れるに従って受信強度は弱くなる。車内用アンテナ６は、金属体である運転席ドア３１を挟んだ車内側で、車外用アンテナ３と対をなす位置に取り付けられ、車室外または車室内に存在する携帯機２の無線信号を受信する。車内用アンテナ６の受信強度３４は、車外用アンテナ３の受信強度３３と同様に、車内用アンテナ６から離れるに従ってその値が弱くなる。
【００２２】
車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の対をなす位置の取り付けとは、図３（ａ）に示すように、運転席ドア３１の車両進行方向と平行な軸３２を基準として、運転席ドア３１を挟んでドア面の内外に対称となる位置で、アンテナの高さが同じ位置に設置することである。車外用アンテナ３と車内用アンテナ６のドア面からの離隔距離は、使用する無線信号の波長の１０％未満であれば、車内外アンテナをドア面に密着して設置した状態と同様の受信強度の特性を得ることができる。
【００２３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に記載したラインＡ−Ａ’での車外用アンテナ３と車外用アンテナ６の受信強度分布を示す図である。車外用アンテナ３で受信する受信強度分布３５では、車外エリアでは車外用アンテナ３と携帯機２の距離、即ち、無線信号の伝搬距離に従って受信強度が弱くなる。車内エリアでは、金属体の運転席ドア３１で伝搬が遮蔽されるため、運転席ドア３１を境にして受信強度分布３５における受信強度は急激に弱くなる。一方、車内用アンテナ６で受信する受信強度分布３６は、車内エリアでは車内用アンテナに近い位置は受信強度が強く、離れるに従って受信強度が弱くなる。車外エリアは運転席ドア３１で携帯機２からの無線信号の伝搬が遮蔽されるので、運転席ドア３１から車外エリアでは受信強度が弱くなる。
【００２４】
上記のように、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６を、車両金属体である運転席ドアを挟んで対をなす位置に設置することで、車室外に存在する携帯機２が送信した無線信号は、金属体である運転席ドアで伝搬が遮蔽され、車室内に伝搬した無線信号の信号強度が減衰する。これにより、車外用アンテナ３で受信される信号強度と車内用アンテナ６で受信される信号強度の差が、伝搬距離の違いによる信号強度の差（自由空間伝搬損失による強度差）より、大きくなるので信号強度の比較により携帯機２が車室外に存在することを正確に判別できるようになる。また逆に、車室内に存在する携帯機２が送信した無線信号は、金属体である運転席ドアで遮蔽されて、車室外に伝搬した無線信号の信号強度が小さくなるので、車外用アンテナ３で受信される信号強度と車内用アンテナ６で受信される信号強度の差が大きくなり、携帯機が車室内に存在することを正確に判断できるようになる。
【００２５】
車外用アンテナ３の受信強度分布３５の値から車内用アンテナ６の受信強度分布３６の値を減算することで求めたラインＡ−Ａ’の強度差分布３７は、運転席ドア３１の位置と、強度差が車外エリアのプラス値から車内エリアのマイナス値への変化が一致している。これにより、強度差分布３７の符号がプラスであれば携帯機２は車室外に存在すると判断できる。逆に強度差分布３７の符号がマイナスであれば携帯機２は車室内に存在すると判定することができる。さらに、強度差分布３７の符号が反転する位置が運転席ドア３１と一致するので、内外判定境界を運転席ドア３１の内外境界と合わせることができる。
【００２６】
次に、図３（ａ）に示すラインＢ−Ｂ’での車外用アンテナ３と車外用アンテナ６の受信強度分布（図３（ｃ））について説明する。このラインＢ−Ｂ’は、ラインＡ−Ａ’に対して、車両１の前方にシフトし、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６を結ぶラインとは異なる位置での強度分布を示すものである。ラインＢ−Ｂ’での車外用アンテナ３の受信強度分布３８と、車内用アンテナの受信強度分布３９は、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６から（車両前方に）離れることで、ラインＡ−Ａ’での受信強度よりも全体的に低下するが、運転席ドア３１の遮蔽による受信強度分布の傾向は同じである。車外用アンテナ３の受信強度分布３８は、車外エリアで大きく、遮蔽を受ける車内エリアでは小さい。逆に車内用アンテナ６の受信強度分布３９は、車内エリアで大きく、遮蔽を受ける車外エリアでは小さい。
【００２７】
車外用アンテナ３の受信強度分布３８の値から車内用アンテナ６の受信強度分布３９の値を減算することで求めたラインＢ−Ｂ’での強度差分布４０は、車外エリアのプラス値から車内エリアのマイナス値への変化が運転席ドア３１位置と一致する。よってラインＡ−Ａ’の強度差分布３７と同じく強度差分布４０の符号から、ラインＢ−Ｂ’においても、携帯機２の車室内外を判定することができ、車室内外の判定境界を運転席ドア位置（境界）にあわせることができる。ラインＡ−Ａ’とラインＢ−Ｂ’で、携帯機２の車室内外判定境界は運転席ドア３１の車室内外の境界と合わせることができるので、図３には示していないが、運転席ドアに直交する他のラインでも、同様に携帯機２の車室内外判定境界は運転席ドア３１の車室内外の境界と合わせることができる。説明は省略するが、同様のことは助手席ドアや後部ドアでも、携帯機２の車室内外判定境界をドアの車室内外の境界と合わせることができる
これにより、図１に示す判定境界２１，２２，２３のように、車両ドアを挟んで内外に対をなす位置に設置することで、車内外の判定境界を車両ボディに沿った直線で設定することができ、車両ボディに沿って車内外位置を判定することができる。
【００２８】
さらに、図３（ａ）には示していないが、ラインＡ−Ａ’を垂直に上方向にずらしたライン、または垂直に下方向にずらしたラインにおいても、図３（ｂ）で示した強度差分布と同じ、車外エリアのプラス値から車内エリアのマイナス値への変化が運転席ドア３１位置と一致する特性が成立する。
これにより、図２に示す様に、車両ドアを挟んで内外に対をなす位置に設置することで、車内外の判定境界を車両ボディに沿った面で設定することができ、車両ボディに沿って車内外位置を判定することができる。
【００２９】
車外用アンテナ３の取り付け位置は、アンテナ取り付けの容易性、取り付けの耐久性、かつ車両１のデザイン性を考慮して、運転席ドアのドアノブ内に実装する。車外用アンテナ３と対をなす車内用アンテナ６の取り付け位置は、運転席ドア３１の車両進行方向と平行な軸３２を基準として対称となる運転席ドアの内側位置で、車外用アンテナ３と同じ高さとする。これにより、車内外の判定境界を車両ボディに沿った直線（平面）で設定することができ、車両ボディに沿って車内外位置を判定することができる。
【００３０】
また、別の車内用アンテナ６の取り付け位置は、運転席ドア（金属体）による無線信号の遮蔽効果を高めるために、上記の車内用アンテナ６の取り付け位置から、使用する無線信号の波長の２０％未満の範囲で、車外用アンテナ３より低い位置に取り付けてもよい。これにより、ドアのウィンドウ枠で回折して車室内に伝搬する無線信号を受信し難くする効果が得られ、より携帯機２の車室内外位置を正しく判定することができる。車内用アンテナ６を車外用アンテナ３より高い位置への取り付けは、ドアウィンドウより高い位置では運転席ドアによる遮蔽効果を得ることができないので、ドアウィンドウより低い位置とする。
【００３１】
さらに、別の車内用アンテナ６の取り付け位置は、アンテナ取り付けの容易性または車両１の内装デザイン性を考慮して、車内用アンテナ６を使用する無線信号の波長の２０％未満の範囲で車外用アンテナ３から車両進行方向の前後にずらした位置に取り付けてもよい。この車内用アンテナ６の取り付け位置においても、車両ボディによる電波遮蔽効果を得ることができ、携帯機の車室内外位置を正しく判定することができる。
【００３２】
車外用アンテナ４と車内用アンテナ７の取り付け位置は助手席ドアとし、運転席ドアに取り付けた車外用アンテナ３と車内用アンテナ６と同様に実装する。車外用アンテナ５と車内用アンテナ８は、セダンタイプの車種はトランクドアの車外側と車内側に取り付ける。ワンボックスタイプの車種では、ハッチバックドアの車外側に車外用アンテナ５を、車内側に車内用アンテナ８を取り付ける。
以上では、運転席ドア、助手席ドア、後部ドアの３箇所に、車載アンテナを取り付ける構成を説明したが、運転席側の後部座席ドア、助手席側の後部座席ドアに車載アンテナを追加した構成でもよい。
【００３３】
図４は、検出器９とＥＣＵ１２の装置構成を示すブロック図である。尚、検出器１０及び検出器１１の内部構造は同一であるため、図４ではこれら検出器１０，１１の内部構成を省略している。
図４において、検出器９は、増幅器９１，９２、帯域フィルタ９３，９４、検波器９５，９６、データ伝送手段９７を備えている。増幅器９１は車外用アンテナ３からの信号を増幅する増幅器であり、増幅器９２は、車内用アンテナ６からの信号を増幅する増幅器である。帯域フィルタ９３，９４は、それぞれ増幅器９１，９２で増幅された信号を入力し、所定周波数帯域のみを透過させるバンドパスフィルタである。検波器９５，９６は、帯域フィルタ９３，９４から出力された信号に基づき、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６における受信強度を算出するための検波器であり、データ伝送手段９７は、それぞれの検波器９５，９６で検出された信号強度データをＥＣＵ１２に伝送するための手段である。
【００３４】
ＥＣＵ１２は判定手段１２１と車両制御手段１２２を備えている。判定手段１２１は、検出器９〜検出器１１から伝送される受信強度データに基づいて携帯機２の車室内外判定を行う手段であり、車両制御手段１２２は、判定手段１２１の車室内外判定結果により、ドアロック解除（または施錠）を行う制御手段である。また、出力信号１２２ａは、車両制御手段１２２から出力され、車両ドアをロック（施錠）またはアンロック（開錠）する指令信号であり、入力信号１２２ｂは、車両制御手段１２２に入力される、エンジンスタートスイッチ１５やドアロック解除スイッチ１６が押された（ＯＮ状態となった）ことを伝達する信号である。
【００３５】
携帯機２が送信した無線信号は、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６で受信され、それぞれ増幅器９１，９２で所定のレベルに信号増幅される。増幅器９１，９２の出力信号は、帯域フィルタ９３，９４で無線通信周波数の３１５ＭＨｚを通過周波数とし不要な帯域のノイズ成分をフィルタリングで除去され、検波器９５，９６でそれぞれの信号強度が算出される。即ち、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６で受信された無線信号の信号強度が検波器９５，９６にてそれぞれで算出される。受信強度を算出する検波器９５，９６の構成は種々存在するが、一例として、Ｉ／Ｑ検波回路を適用した装置構成を説明する。
【００３６】
図５は、検波器９５の装置構成を示すブロック図である。尚、検波器９６ならびに検出器１０と検出器１１に内蔵された検波器の内部構造は同一であるため、検波器９５の構成のみ示す。
図５に示すように、検波器９５は、内部発振器９５１、乗算器９５２，９５３、移相器９５４、ローパスフィルタ９５５，９５６、演算器９５７を備えている。
内部発振器９５１は、携帯機２から送信される無線信号と同一周波数の検波信号（正弦波信号）を生成する。次に、車外用アンテナ３もしくは車内用アンテナ６で受信し、増幅器９１，９２と帯域フィルタ９３，９４を通過した無線信号と、内部発振器９５１で生成した検波信号を乗算器９５２で乗算する。乗算した波形の高調波成分は、ローバスフィルタ９５５で除去し、Ｉｎ−Ｐｈａｓｅ信号成分（以降、Ｉ成分と呼ぶ）が出力される。また移相器９５４で９０度の位相回転を行った検波信号と、上記無線信号を乗算器９５３で乗算し、出力信号の高調波成分をローパスフィルタ９５６で除去し、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−Ｐｈａｓｅ信号成分（以降、Ｑ成分と呼ぶ）が出力される。演算器９５７は、Ｉ成分とＱ成分を入力として、Ｓｑｒｔ（Ｉ成分２＋Ｑ成分２）の演算を行い、受信した無線信号の信号強度を算出する。
尚、検波器９５、９６は、このようなＩ／Ｑ検波の他にダイオードを用いた整流回路（全波整流、半波整流）や対数アンプ回路といった回路を用いて信号強度を算出する構成でもよい。
【００３７】
図６は、車両１のドア施錠状態からドアロック開錠に至る一連の動作を説明するフローチャートであり、ＥＣＵ１２に内蔵された判定手段１２１の処理手順を示す。
先ず、ステップＳＴ１００では、車両１のドアはロック状態で、携帯機２を保持するユーザは車両１の車外に位置する。携帯機２を持ったユーザが車両１に近づき、ドアを開くために車両１のドアノブを引く、またはドアノブに設置されたドアロック解除スイッチ１６を押したことをトリガとして、ドア・スイッチ信号（入力信号１２２ｂ）がＥＣＵ１２へ伝達される。ステップＳＴ１０１で、ドア・スイッチ信号がＯＮとなったことで、処理手順は、次にステップＳＴ１０２へ移行する。
【００３８】
ステップＳＴ１０３では、ＥＣＵ１２は、携帯機２を起動させるために、起動無線信号をデータ通信用アンテナ１３から送信する。通常、携帯機２は電池の消耗を抑えるために、キー情報を送信する無線信号機能の回路動作を停止している。起動無線信号を受信した携帯機２は、応答として自身のメモリに記録されたキー情報を変調して無線信号として車載無線機へ送信する。一方、車載無線機ではステップＳＴ１０３で、携帯機２から送信される無線信号を車外用アンテナ３〜５と車内用アンテナ６〜８で受信し、検出器９〜１１で無線信号の受信強度を計測する。また送受信手段１４は、携帯機２からの無線信号に含まれるキー情報を復調する。
【００３９】
次に、ステップＳＴ１０４で、受信した携帯機２から無線信号の受信強度が予め定められた値（閾値）以上かを判定する。判定に用いる受信強度は、車外用アンテナ３〜５で最も大きい受信強度とする。受信強度が閾値以上であればステップＳＴ１０５へ移行する。
【００４０】
ステップＳＴ１０５では、携帯機２のキー情報と車両１に登録されたキー情報が一致するかを確認する。キー情報の一致で携帯機２を所持するユーザが車両１の正規のユーザであると確認される。ステップＳＴ１０４で、受信強度が閾値以上では無かった場合、図６の処理手順ではステップＳＴ１００へ戻るフローを記載しているが、ステップＴ１０２の携帯機を呼び出す起動無線信号の送信へ戻り、ステップＳＴ１０２からステップＳＴ１０４の手順を複数回実行する構成としてもよい。同じくステップＳＴ１０５で、携帯機２からのキー情報が一致しなかった場合も、ステップＳＴ１０２からステップＳＴ１０４の手順を複数回実行する構成としてもよい。
【００４１】
ステップＳＴ１０６では、ドアロック解除スイッチ１６がＯＮになったドア位置と、車外用アンテナ３〜５で受信した携帯機２の無線信号の受信強度が最も大きかった車外用アンテナ位置の確認を行う。例えば、このステップＳＴ１０６の判定がなかった場合、携帯機２を持つ正規ユーザが助手席側の車室外エリア内に居り、悪意を持つ第３者が運転席側の車室外エリアからドアアンロックの操作を行った場合、助手席側の車室外エリアにある携帯機２との間でドアアンロック条件が成立し、運転席ドアも開錠され悪意を持つ第３者が車室内に侵入できることになる。ステップＳＴ１０６で、車室外に存在する携帯機２は、どのドアの近くに存在するか判別することができる。これによりロック解除するドアを限定することができ、防犯効果を向上することができる。ドアロック解除スイッチ１６がＯＮのドア位置と、受信強度が最も大きかった車外用アンテナ位置が一致すれば、次のステップＳＴ１０７へ移行する。
【００４２】
ステップＳＴ１０７は、車外用アンテナ３〜５内で最も受信強度が大きかった車外用アンテナの受信強度と、車室内に設置された車内用アンテナ６〜８の受信強度を比較し、携帯機２の車室内外判定を行う。車外用アンテナの受信強度が、車内用アンテナ６〜８の受信強度より大きければ携帯機２はユーザと共に車室外に存在すると判断され、ステップＳＴ１０８でドアロックが解除される。逆に、車内用アンテナ６〜８の受信強度が大きければ、携帯機２はユーザと共に車室外には存在しないと判断し、携帯機２が車室内に置き忘れた可能性があるとして、ステップＳＴ１０８でドアロックは解除されない。
【００４３】
図７は、車両１のエンジン停止状態からエンジン始動に至る一連の動作を説明するフローチャートであり、ＥＣＵ１２に内蔵された判定手段１２１の処理手順を示す。
先ず、ステップＳＴ２００では、車両１のエンジンは停止状態である。携帯機２を保持するユーザが、エンジンを始動するためのエンジンスタートスイッチ１５を押し、スイッチ信号（入力信号１２２ｂ）がＥＣＵ１２へ伝達される。ステップＳＴ２０１で、エンジンスタートスイッチ１５がＯＮになったことを判断し、処理手順は次のステップＳＴ２０２へ移行する。
ステップＳＴ２０２では、携帯機２を起動させるために、起動無線信号をデータ通信用アンテナ１３から送信する。起動無線信号を受信した携帯機２は、応答として自身のメモリに記録されたキー情報を変調して、無線信号として車載無線機へ送信する。車載無線機では、携帯機２からの無線信号を車外用アンテナ３〜５と、車内用アンテナ６〜８で受信する。
【００４４】
次にステップＳＴ２０３は、受信した携帯機２の無線信号に基づいて、検出器９〜１１でその受信強度を計測する。また、送受信手段１４は携帯機２の無線信号に含まれるキー情報を復調する。ステップＳＴ２０４は、受信した携帯機２の無線信号の受信強度が、予め定められた値（閾値）以上であるか判定する。ステップＳＴ２０５では、携帯機２のキー情報とＥＣＵ１２に登録されたキー情報が一致するか判定する。キー情報の一致で、携帯機２を保持しエンジンスタートスイッチ１５を押したユーザが車両１の正規ユーザであると判断する。
【００４５】
ステップＳＴ２０６では、車内用アンテナ６〜８で最も受信強度が大きかった車内用アンテナの受信強度と、車室外に設置された車外用アンテナ３〜５の受信強度を比較し、携帯機２の車室内外の位置判定を行う。車内用アンテナの受信強度が、車外用アンテナ３〜５の受信強度より大きければ、携帯機２はユーザと共に車室内に存在すると判断する。逆に、車内用アンテナでの受信強度が車外用アンテナ３〜５での受信強度より小さければ、携帯機２は車室外に存在すると判断する。
ステップＳＴ２０６の別の車室内外判定の処理手順には、車室内外判定結果（個別判定結果）の多数決をとり、最も多かった判定結果を最終判定結果とする処理がある。
【００４６】
図８は、多数決判定処理の内容を説明するフローチャートである。
本実施の形態での車両ドアを挟んで対で設置された車外用アンテナ３〜５と車内用アンテナ６〜８は、上述したように、運転席ドアに設置された車外用アンテナ３と車内用アンテナ６、助手席ドアに設置された車外用アンテナ４と車内用アンテナ７、ドランクドアに設置された車外用アンテナ５と車内用アンテナ８である。
【００４７】
先ず、ステップＳＴ３００において、個別判定結果である多数決データをゼロクリアする。次にステップＳＴ３０１で、運転席ドアに設置した車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の受信強度での車内外判定結果が車内の判定であれば、ステップＳＴ３０２で多数決データに１を加算しステップＳＴ３０３へ移行する。一方、ステップＳＴ３０１で車外の判定であれば、ステップＳＴ３０３へ直接移行する。
ステップＳＴ３０３では、助手席ドアに設置された車外用アンテナ４と車内用アンテナ７の受信強度での車内外判定結果が車内の判定であれば、ステップＳＴ３０４で多数決データに１を加算しステップＳＴ３０５へ移行する。車外の判定であればステップＳＴ３０５へ直接移行する。
ステップＳＴ３０５では後部ドアに設置された車外用アンテナ５と車内用アンテナ８の受信強度での車内外判定結果が車内の判定であれば、ステップＳＴ３０６で多数決データに１を加算しステップＳＴ３０７へ移行する。車外の判定であればステップＳＴ３０７へ直接移行する。
ステップＳＴ３０７で、多数決データの値が３または２であれは、多数決判定の結果として携帯機２が車室内に存在すると最終判定する。逆に、多数決データが１または０であれば、多数決判定の結果として携帯機２が車室外に存在すると最終判定する。
【００４８】
図９は、各ドアに設置した車内外アンテナでの判定結果と多数決判定結果の関係を示す図である。
本実施の形態で多数決判定に用いる判定データは、運転席ドアに設置した車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の受信強度で求めた内外判定結果、助手席ドアに設置した車外用アンテナ４と車内用アンテナ７の受信強度で求めた内外判定結果、ドランクドアに設置した車外用アンテナ５と車内用アンテナ８の受信強度で求めた内外判定結果である。よって各ドアに設置した車内外アンテナでの判定結果の組合せは８ケースとなり、図９に示す多数決データの値が２以上で、携帯機２が車室内に存在すると判定し、多数決データの値が１以下であれば、形態機２が車室外に存在すると判定する。
【００４９】
多数決による内外判定処理は、以下に記載するマルチパスフェージングの課題を解決する手段として効果的である。その課題と効果について説明する。車外用アンテナと車内用アンテナでの受信強度を比較する携帯機２の車室内外判定では、マルチパスフェージングによる受信強度の低下が内外判定の誤判定要因となる。このマルチパスフェージングは、異なる伝搬経路を持つ電波（直接波と反射波）が干渉し、受信強度が変動することである。特に直接波と反射波が逆位相となって、アンテナで受信されると、その受信強度が大きく低下する。マルチパスフェージングにより受信強度の低下が生じると、携帯機２が車室内にある場合でも、車内用アンテナでの受信強度が低下し、車外用アンテナの受信強度が相対的に強くなる。そのため強度差が逆転し、内外判定の誤判定につながることが課題である。例えば、携帯機２が車室内にあるにもかかわらず、運転席ドアの内側（車室内側）に設置した車内用アンテナ６〜８での受信強度が、マルチパスフェージングの影響により低下し、相対的に車外用アンテナ３〜５での受信強度が大きくなり、受信強度の比較で携帯機２は車室外に存在すると判断されてしまう。
【００５０】
マルチパスフェージングによる受信強度の低下を回避する方策として、無線信号の１／２波長以上離れた箇所では、マルチパスフェージングの影響が解消される物理的特性の利用がある。例えば、運転席ドア内側の車内用アンテナ６での受信強度がマルチパスフェージングにより低下しても、助手席ドアの内側に設置した車内用アンテナ７、また後部ドアの内側に設置した車内用アンテナ８では、マルチパスフェージングによって受信強度の低下が発生していない。
【００５１】
多数決判定による内外判定処理を行うことで、車内用アンテナ６〜８の何れか一つで、マルチパスフェージングが発生し、携帯機２が車室外に存在すると誤った判定を行っても、他の車内用アンテナでは携帯機２を車室内と正しく判定できるので、最終的な判定では携帯機２は車室内に存在すると正しく判定することができる。
【００５２】
ステップＳＴ２０６で携帯機２が車室内に存在すると判断できれば、ステップＳＴ２０７でエンジンスタートが許可されエンジンが始動する。ステップＳＴ２０６で携帯機２が車室外に存在すると判定された場合は、携帯機２はユーザと共に車室内に存在しないのでエンジン始動しない。
【００５３】
以上説明したように、実施の形態１の車両無線装置によれば、無線通信機能を有する携帯機と、携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、車載無線機は、車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、車外用アンテナと車内用アンテナで受信した携帯機からの無線信号の信号強度を算出する検出手段と、検出手段で算出した車外用アンテナにおける信号強度と車内用アンテナにおける信号強度とを比較し、携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えたので、携帯機の車室内外の判定を精度よく行うことができる。
【００５４】
また、実施の形態１の車両無線装置によれば、車外用アンテナと車内用アンテナは３対以上設置され、判定手段は、対をなす車外用アンテナと車内用アンテナ毎の受信強度を比較して、それぞれの結果を個別判定結果とし、３箇所以上の個別判定結果を用いて多数決判定を行うようにしたので、マルチパスによる受信強度の低下による誤判定を回避することができ、携帯機の車室内外位置の判定精度を向上することができる。
【００５５】
また、実施の形態１の車両無線装置によれば、車外用アンテナと車内用アンテナは、金属面の両側に、金属面と各アンテナの間隔が無線信号に用いる波長の１０％より近い位置に設置するようにしたので、車両ボディによる電波遮蔽効果を得ることができ、携帯機の車室内外位置をさらに精度良く判定することができる。
【００５６】
また、実施の形態１の車両無線装置によれば、車外用アンテナと車内用アンテナは、車両の両側面ドアと後部ドアとをそれぞれ挟んで複数対設置されるようにしたので、車外エリアの車両側方と車両後方、また車内エリアの前方、後方も含め車室内外の全領域で、携帯機の車室内外の位置を精度良く判定することができる。
【００５７】
実施の形態２．
車外用アンテナと車内用アンテナでの受信強度を比較する携帯機の車室内外判定では、マルチパスフェージングによる受信強度の低下が内外判定の誤判定要因となる。マルチパスフェージングにより受信強度の低下が生じると、携帯機が車外にある場合でも、車外用の車載アンテナでの受信強度が低下し、車内用の車載アンテナの受信強度が相対的に強くなる。そのため強度差が逆転し、内外判定の誤判定につながることがある。
そこで、実施の形態２では、車外用アンテナを垂直偏波と水平偏波を受信する構成とし、偏波の受信強度の大きい方を車外用アンテナでの受信強度としたものである。尚、実施の形態２の車両無線装置における全体の基本的な構成は図１及び図２で示した実施の形態１と同様であるため、全体構成についてはその説明を省略する。
【００５８】
図１０は、本発明の実施の形態２の車両無線装置における検出器９ａとＥＣＵ１２ａの装置構成を示すブロック図である。尚、検出器１０ａ、検出器１１ａの内部構造は同一であるため、これらの内部構成についてはその図示を省略している。
図１０において、車外用アンテナ３ａ〜５ａ，３ｂ〜５ｂは、車両１の車外に設置され、携帯機２の無線通信を受信するアンテナである。また、車内用アンテナ６〜８は、車両１の車室内に設置され携帯機２の無線通信を受信するアンテナであり、車内用アンテナ６〜８の構成は実施の形態１と同様である。車外用アンテナ３ａ〜５ａは、携帯機２の無線信号について、垂直偏波を選択的に受信するアンテナであり、車外用アンテナ３ｂ〜５ｂは、携帯機２の無線信号について、水平偏波を選択的に受信するアンテナである。また、増幅器９１ａ，９１ｂ、帯域フィルタ９３ａ，９３ｂ、検波器９５ａ，９５ｂは、それぞれ、車外用アンテナ３ａからの信号と車外用アンテナ３ｂからの信号に対応した構成であり、それぞれの機能は、実施の形態１における増幅器９１、帯域フィルタ９３、検波器９５と同様である。また、増幅器９２、帯域フィルタ９４、検波器９６は実施の形態１と同様である。データ伝送手段９７は、検波器９５ａ，９５ｂ，９６の出力信号をＥＣＵ１２ａに伝送する手段である。
【００５９】
また、ＥＣＵ１２ａにおける判定手段１２１ａは、検出器９ａ〜１１ａからデータ伝送される信号強度データを元に携帯機２の車室内外判定を行う判定手段であり、基本的な機能は実施の形態１の判定手段１２１と同様であるが、車外用アンテナ３ａ〜５ａ，３ｂ〜５ｂからの信号強度として、垂直偏波を受信する車外用アンテナ３ａ〜５ａと、水平偏波を受信する車外用アンテナ３ｂ〜５ｂでの受信強度の大きい方を選択する点が異なっている。またＥＣＵ１２ａの車両制御手段１２２は実施の形態１と同様である。
【００６０】
無線信号の伝搬では、地面、コンクリート壁、天井など構造物での反射した反射波は、水平偏波と垂直偏波で、その反射波の強度が異なる、またアンテナから送信（または受信）される水平偏波と垂直偏波の強度が異なるので、垂直偏波と水平偏波ではマルチパスによる受信強度の変動度合いが異なる。例えば、水平偏波ではマルチパスによる受信強度が低下する場合でも、垂直偏波ではマルチパスによる受信強度の低下は発生しない。これにより、どちらか一方の偏波にマルチパスフェージングによる受信強度の低下が生じた場合でも、もう一方の偏波ではマルチパスフェージングが回避されるので、受信強度が大きい偏波での値を選択することで、受信強度の低下によって内外判定の誤りを防止することが出来る。
【００６１】
一方、車内エリア２０に存在する携帯機２が送信した無線信号は、車内用アンテナ６，７，８で受信される。例えば、車内用アンテナ６での受信強度が、マルチパスフェージングの影響により強度が低下した場合、他の車内用アンテナ７，８での受信強度を用いて、最も受信強度が大きいものを選択し、車内用アンテナでの受信強度の代表値とする。これにより車室内エリアで生じたマルチパスによる受信強度の低下を回避することができ、受信強度の比較による携帯機の車室内外位置の判定精度を向上することができる。
【００６２】
以上説明したように、実施の形態２の車両無線装置によれば、車外用アンテナは、垂直偏波と水平偏波を受信する構成を有し、偏波の受信強度の大きい方を車外用アンテナでの受信強度とするようにしたので、マルチパスによる受信強度の低下による誤判定を回避することができ、携帯機の車室内外位置の判定精度を向上させることができる。
【００６３】
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３の車両無線装置を説明するための検出器９ｂ〜１１ｂとＥＣＵ１２ｂの装置構成を示すブロック図である。尚、車両無線装置における全体構成は実施の形態１と同様である。また、検出器１０ｂ，１１ｂの内部構造は検出器９ｂと同一である。
図１１において、発振器９８は、携帯機２の無線信号と同じ周波数の正弦波を生成する発振器である。検波器９９，１００は、それぞれ受信した携帯機２からの無線信号の位相差を算出する検波手段である。データ伝送手段９７は、検出器９９，１００からの出力信号である位相差データをＥＣＵ１２ｂに伝送する手段である。また、ＥＣＵ１２ｂの判定手段１２１ｂは、検出器９ｂ〜１１ｂからデータ伝送された位相差データを元に、携帯機２の車室内外判定を行うよう構成されている。その他の構成については、実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
携帯機２が送信した無線信号は、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６で受信され、それぞれ増幅器９１，９２で所定のレベルに信号増幅される。次に、増幅器９１，９２の出力信号は、帯域フィルタ９３，９４で無線通信周波数の３１５ＭＨｚを通過周波数とし不要な帯域のノイズ成分をフィルタリングで除去される。
車外用アンテナ３と車内用アンテナ６で受信された無線信号の位相データは、検波器９９，１００にてそれぞれで算出される。位相データを算出する検波器９９，１００の構成は、実施の形態１の図５で説明したＩ／Ｑ検波回路を用いる。この場合、図５の演算器９５７は、Ｉ成分とＱ成分を入力として、ｔａｎ−１（Ｑ成分/Ｉ成分）の演算を行い、受信した無線信号の位相データを算出する。
【００６５】
判定手段１２１ｂは、検出器９ｂ，１０ｂ，１１ｂからデータ伝送された位相データを元に、携帯機２の車室内外判定を行う。携帯機２が車室外に存在する場合、車内用アンテナ６〜８での位相データより車外用アンテナ３〜５での位相データは位相が遅れている。これは無線信号の伝搬距離に依存するもので、携帯機２と車内用アンテナ６〜８での伝搬距離より携帯機２と車外用アンテナ３〜５での伝搬距離の方が短いからである。一方、携帯機２が車室内に存在する場合は、車内用アンテナ６〜８での位相データより、車外用アンテナ３〜５での位相データは位相が進んでいる。このように、車内用アンテナ６〜８での位相データと車外用アンテナ３〜５での位相データを比較することで、受信強度と同様に、携帯機２の車室内外位置の判定を行うことができる。
尚、実施の形態３において、携帯機２の車室内外判定に位相データを用いること以外の動作は実施の形態１と同様であるため、他の動作の説明は省略する。
【００６６】
以上説明したように、実施の形態３の車両無線装置によれば、無線通信機能を有する携帯機と、携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、車載無線機は、車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、車外用アンテナと車内用アンテナで受信した携帯機からの無線信号の位相差を算出する検出手段と、検出手段で算出した位相差を比較し、携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えたので、携帯機の車室内外の判定を精度よく行うことができる。
【００６７】
尚、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組合せ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 車両、２ 携帯機、３，４，５ 車外用アンテナ、６，７，８ 車内用アンテナ、９，９ａ，９ｂ，１０，１０ａ，１０ｂ，１１，１１ａ，１１ｂ 検出器、１２，１２ａ，１２ｂ ＥＣＵ、１３ データ通信用アンテナ、１４ 送受信手段、１５ エンジンスタートスイッチ、１６ ドアロック解除スイッチ、１７，１８，１９ 車外エリア、２０ 車内エリア、２１，２２，２３ 判定境界、９１，９１ａ，９１ｂ，９２ 増幅器、９３，９３ａ，９３ｂ，９４ 帯域フィルタ、９５，９５ａ，９５ｂ，９９，１００ 検波器、９７ データ伝送手段、９８ 発振器、１２１，１２１ａ，１２１ｂ 判定手段、１２２ 車両制御手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信によって車両のドアの施錠・開錠を行うスマートキーレス装置に用いられる車両無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートキーレス装置は、物理キーを使用することなく、自動車のドアを遠隔操作で施錠したり開錠したりすることが可能である。これは、携帯電子キー（以降、携帯機と呼ぶ）を所持する利用者が自動車に搭載された車載無線機の検知エリアに入り、携帯機と車載無線機間でキー情報の認証ができれば車両ドアが開錠されるというものである。その際、利用者は物理キーを使用する必要が無い。
【０００３】
従来のスマートキーレス装置は、例えば、周波数３１５ＭＨｚのＵＨＦ（Ultra‐High Frequency：極超短波）帯の無線信号と、１３０ｋＨｚのＬＦ（Long Frequency：長波）帯の無線信号が使用される。周波数３１５ＭＨｚのＵＨＦ帯は、ＲＦ（Radio frequency）帯と呼ばれている。ＲＦ帯の無線信号は携帯機のキー情報（ＩＤ）のデータ通信に使用される。ＬＦ帯の無線信号は携帯機のエリア検知に使用される。
【０００４】
従来のスマートキーレス装置の構成は、車載無線機と携帯機からなり、車載無線機は自動車に搭載され、携帯機は自動車を使用する利用者（ユーザ）が所持する。ドアロック開錠の動作は次の通りである。即ち、携帯機を所持する利用者が、ドアノブを引く又はドア・スイッチを押す動作をトリガとして、車載無線機はＬＦ帯アンテナから携帯機へエリア検知信号を送信し、エリア検知信号の受信可否で携帯機の車室内外判定処理を行う。携帯機はエリア検知信号の応答として、予め設定されている鍵情報を変調してＲＦ信号で車載無線機に返信する。車載無線機は、携帯機の車室内外判定の結果と鍵データを照合し、携帯機が車室外に存在し、鍵データが一致すればドアロックを開錠する。
【０００５】
携帯機の車室内外判定は、例えば、特許文献１に示されているように、車室内に存在する携帯端末と通信を行うための車室内アンテナと、車室外に存在する携帯端末と通信を行うための車室外アンテナを設置し、車室内アンテナを介した通信状態と車室外アンテナを介した通信状態とに基づいて、携帯端末が車室内に存在するのか、或いは車室外に存在するのかを判別していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２４８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載されたような車両無線装置では、車体のシールド効果により、携帯機が車室内に存在する場合は、携帯機が送信した電波は車室内アンテナのみで受信でき、車室外アンテナでは受信できない。或いは車室内アンテナの受信強度が車室外アンテナの受信強度よりも大きくなる。また携帯機が車室外に存在する場合は、車室外アンテナのみで受信でき、車室内アンテナでは受信できない。或いは車室外アンテナの受信強度が車室内アンテナの受信強度より大きくなる。
【０００８】
しかしながら、従来装置で利用される車体シールド効果は一定でなく、車室内に存在する携帯機が送信した電波が、車室外へ強く放出される方向（位置）が存在する。また、車室外に存在する携帯機が送信した電波が、車室内へ強く進入する方向（位置）も存在する。そのため、車室内アンテナと車室外アンテナの位置によっては、携帯機が車室内に存在しても、車室外アンテナの受信強度が車室内アンテナの受信強度より大きくなる場所がある。逆に、携帯機が車室外に存在し、車室内アンテナの受信強度が車室内アンテナの受信強度より大きくなる場所がある。このように、車室内アンテナと車室外アンテナの受信強度が逆転する箇所が存在し、上記従来装置の構成では車室内外判定を誤る可能性があり、携帯機の車室内外を正しく判定することができないという問題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、携帯機の車室内外の判定を精度よく行うことのできる車両無線装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る車両無線装置は、無線通信機能を有する携帯機と、携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、車載無線機は、車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、車外用アンテナと車内用アンテナで受信した携帯機からの無線信号の信号強度を算出する検出手段と、検出手段で算出した車外用アンテナにおける信号強度と車内用アンテナにおける信号強度とを比較し、携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の車両無線装置は、車外用アンテナと車内用アンテナを車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置し、これらの信号強度を比較して携帯機の車室内外の判定を行うようにしたので、携帯機の車室内外の判定を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による車両無線装置の全体構成を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による車両無線装置を適用した車両の斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１による車両無線装置の車外用アンテナと車内用アンテナの取り付け位置とこれらアンテナで受信する信号強度の分布を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による車両無線装置の検出器とＥＣＵを示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態１による車両無線装置の検波器の構成図である。
【図６】この発明の実施の形態１による車両無線装置の車両のドア施錠状態からドアロック開錠に至る動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１による車両無線装置の車両のエンジン停止状態からエンジン始動に至る動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１による車両無線装置の多数決判定処理を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１による車両無線装置の各ドアに設置した車内外アンテナでの判定結果と多数決判定結果の関係を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による車両無線装置の検出器とＥＣＵを示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による車両無線装置の検出器とＥＣＵを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本発明は、携帯機が車両の車室内に存在するか、或いは車室外に存在するかを判別する車載無線機の装置構成と判定手順に関するものであり、先ず、その構成について説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による車両無線装置の全体構成図である。
図２は、この発明の実施の形態１による車両無線装置を搭載した車両の斜視図である。
これらの図において、車両１には、車両１の車外に設置され携帯機２からの無線信号を受信するための車外用アンテナ３，４，５が設置されている。また、車両１の車内には、携帯機２からの無線信号を受信するための車内用アンテナ６，７，８が設置されている。車外用アンテナ３と車内用アンテナ６は、車両１の運転席ドアを挟んで対となるよう設置され、また、車外用アンテナ４と車内用アンテナ７は、車両１の助手席ドアを挟んで対となるよう設置されている。さらに、車外用アンテナ５と車内用アンテナ８は、車両１後方のドアを挟んで対となるよう設置されている。
【００１４】
車外用アンテナ３と車内用アンテナ６には、これらアンテナにおける受信強度を算出するための検出器９が、また、車外用アンテナ４と車内用アンテナ７には、これらアンテナにおける受信強度を算出するための検出器１０が、さらに、車外用アンテナ５と車内用アンテナ８には、これらアンテナにおける受信強度を算出するための検出器１１がそれぞれ接続されている。
尚、車両１の両側面ドアは運転席側のドアと助手席側のドアを示し、車両の後方ドアは車両１の形状がセダンタイプであればトランク（ラゲッジ）ドアを、ミニバンタイプ等であればハッチバックドアを示す。また、検出器９〜検出器１１は、それぞれ携帯機２からの無線信号の信号強度を算出する検出手段を構成している。
【００１５】
検出器９〜検出器１１は、それぞれ電気制御ユニット（以降、ＥＣＵと呼ぶ）１２に接続され、ＥＣＵ１２には、これら検出器９〜検出器１１が出力する受信強度データが入力されるようになっている。ＥＣＵ１２は、検出器９〜検出器１１からの受信強度データに基づいて携帯機２の車室内外判定処理を行う機能を有している。また、ＥＣＵ１２には、データ通信用アンテナ１３が送受信手段１４を介して接続されると共に、エンジンスタートスイッチ１５やドアロック解除スイッチ（ドアノブ）１６が接続されている。データ通信用アンテナ１３は、携帯機２とキー情報（ＩＤ）を無線通信するためのアンテナであり、送受信手段１４はデータ通信用アンテナ１３をＥＣＵ１２に接続するためのデータ通信処理を行う手段である。また、エンジンスタートスイッチ１５は車両１のエンジンを始動させるためのスイッチである。さらに、ドアロック解除スイッチ１６は車両１の運転席ドアのドアロックを解除するためのスイッチであり、図中では省略しているが、ドアノブは助手席ドアと後部ドアにも存在する。
また、車載無線機は、以上の車外用アンテナ３〜ドアロック解除スイッチ１６の構成を含むものである。
【００１６】
車外エリア１７は、車両１の運転席ドア付近の車外に設けられたエリア、車外エリア１８は、助手席ドア付近の車外に設けられたエリア、車外エリア１９は、トランクドア付近の車外に設けられたエリアを示し、また、車内エリア２０は、車両１の内部に設けられたエリアである。
【００１７】
判定境界２１は、運転席ドアに設置した車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の受信強度から形成される境界面であり、判定境界２２は、助手席ドアに設置した車外用アンテナ４と車内用アンテナ７の受信強度から形成される境界面、判定境界２３は、後部ドアに設置した車外用アンテナ５と車内用アンテナ８の受信強度から形成される境界面である。これら判定境界２１，２２，２３は、携帯機２が車室内に存在するか、車室外に存在するかを判定するための境界面である。携帯機２が車外エリアに存在する場合は、車外用アンテナの受信強度が大きく、携帯機２が車内エリアに存在する場合は、車内用アンテナの受信強度が大きい。判定境界２１，２２，２３と受信強度の関係は、以降の図３を用いて詳しく説明するが、判定境界は車外用アンテナの受信強度と車内用アンテナの受信強度の大小関係が反転する位置であり、車内用アンテナと車外用アンテナを設置した車両ドアの車室内外の境界と一致する。判定境界２１，２２，２３は、図１または図２に示すように車両ドア面と平行に境界面が設定できる。図２において、判定境界２１，２２，２３は、明示的に示したものであり、車両１のルーフ（天井）エリアでも、設置した車内外アンテナの受信強度の大小比較から携帯機２の車内外判定は可能である。即ち、運転席ドアや助手席ドア及び後部ドアといったドア以外であっても車両１のボディを挟んで設置することで携帯機２の車内外判定を行うことが可能である。
【００１８】
従来のスマートキーレス装置は、３１５ＭＨｚの無線信号で携帯機２が保持するキー情報（ＩＤ）のデータ通信を行い、１３０ｋＨｚの無線信号で携帯機２の車室内外判定を行っている。本発明では、データ通信と車室内外判定に用いる無線信号は同じ周波数とし、たとえば従来スマートキーレス装置のデータ通信に用いられている３１５ＭＨｚとする。
【００１９】
１３０ｋＨｚの無線信号を車室内外判定に用いた場合、１３０ｋＨｚのデータ無線信号は３１５ＭＨｚのデータ通信信号に比べて波長が長く、車両実装可能な小型アンテナで効率よく信号受信するために、フェライトなどの透磁率の高い棒状のコアに、表面を絶縁皮膜した銅線を巻き付けたバーアンテナが使用されている。そのため１３０ｋＨｚのアンテナは高価であり、３１５ＭＨｚのアンテナより小型化し難い課題があった。
本発明では、データ通信用と車室内外判定用の無線信号の周波数を３１５ＭＨｚに共通化することで、車載アンテナの共通化、小型化、低コスト化が可能となる。
尚、無線信号の周波数は３１５ｋＨｚ以外に、従来の車室内外判定に用いる１３０ｋＨｚでも、さらにＲＦ−ＩＤタグで用いられる９１５ＭＨｚや２．４５ＧＨｚとしても、本発明で記載の車室内外判定機能を実現することは可能である。
【００２０】
図３は、車外用アンテナと車内用アンテナの取り付け位置と、車外用アンテナと車内用アンテナで受信する信号強度の分布を説明する図である。３１は車両１の運転席ドアを示し、図３（ａ）は車両を上部から見た上面図で示している。３２は、アンテナ取り付け位置を説明するための、車両進行方向と平行な運転席ドア３１の軸である。
受信強度３３は車外用アンテナ３で受信した携帯機２からの無線信号の受信強度を示し、受信強度３４は車内用アンテナ６で受信した携帯機２からの無線信号の受信強度を示している。図３（ｂ）における受信強度分布３５は、図３（ａ）に示すラインＡ−Ａ’に沿って携帯機２を移動させた際に、車外用アンテナ３で受信する受信強度の分布を示し、受信強度分布３６は同じくラインＡ−Ａ’での車内用アンテナ６で受信する受信強度の分布である。また、強度差分布３７は、図３（ａ）に示すラインＡ−Ａ’での車外用アンテナ３の受信強度分布３５と車内用アンテナ６の受信強度分布３６から求められる強度差の分布である。図３（ｃ）における受信強度分布３８は、図３（ａ）に示すラインＢ−Ｂ’での車外用アンテナ３で受信する受信強度の分布を示し、受信強度分布３９は車内用アンテナ６で受信する受信強度の分布である。また、強度差分布４０は車外用アンテナ３の受信強度分布３８と車内用アンテナ６の受信強度分布３９から求められる強度差の分布である。
【００２１】
次に、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の取り付け位置について説明する。
車外用アンテナ３は、車室内または車室外に存在する携帯機２の無線信号を受信する。携帯機２と車外用アンテナ３の距離が近いと受信強度が大きく、距離が離れるに従って受信強度は弱くなる。車内用アンテナ６は、金属体である運転席ドア３１を挟んだ車内側で、車外用アンテナ３と対をなす位置に取り付けられ、車室外または車室内に存在する携帯機２の無線信号を受信する。車内用アンテナ６の受信強度３４は、車外用アンテナ３の受信強度３３と同様に、車内用アンテナ６から離れるに従ってその値が弱くなる。
【００２２】
車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の対をなす位置の取り付けとは、図３（ａ）に示すように、運転席ドア３１の車両進行方向と平行な軸３２を基準として、運転席ドア３１を挟んでドア面の内外に対称となる位置で、アンテナの高さが同じ位置に設置することである。車外用アンテナ３と車内用アンテナ６のドア面からの離隔距離は、使用する無線信号の波長の１０％未満であれば、車内外アンテナをドア面に密着して設置した状態と同様の受信強度の特性を得ることができる。
【００２３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に記載したラインＡ−Ａ’での車外用アンテナ３と車外用アンテナ６の受信強度分布を示す図である。車外用アンテナ３で受信する受信強度分布３５では、車外エリアでは車外用アンテナ３と携帯機２の距離、即ち、無線信号の伝搬距離に従って受信強度が弱くなる。車内エリアでは、金属体の運転席ドア３１で伝搬が遮蔽されるため、運転席ドア３１を境にして受信強度分布３５における受信強度は急激に弱くなる。一方、車内用アンテナ６で受信する受信強度分布３６は、車内エリアでは車内用アンテナに近い位置は受信強度が強く、離れるに従って受信強度が弱くなる。車外エリアは運転席ドア３１で携帯機２からの無線信号の伝搬が遮蔽されるので、運転席ドア３１から車外エリアでは受信強度が弱くなる。
【００２４】
上記のように、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６を、車両金属体である運転席ドアを挟んで対をなす位置に設置することで、車室外に存在する携帯機２が送信した無線信号は、金属体である運転席ドアで伝搬が遮蔽され、車室内に伝搬した無線信号の信号強度が減衰する。これにより、車外用アンテナ３で受信される信号強度と車内用アンテナ６で受信される信号強度の差が、伝搬距離の違いによる信号強度の差（自由空間伝搬損失による強度差）より、大きくなるので信号強度の比較により携帯機２が車室外に存在することを正確に判別できるようになる。また逆に、車室内に存在する携帯機２が送信した無線信号は、金属体である運転席ドアで遮蔽されて、車室外に伝搬した無線信号の信号強度が小さくなるので、車外用アンテナ３で受信される信号強度と車内用アンテナ６で受信される信号強度の差が大きくなり、携帯機が車室内に存在することを正確に判断できるようになる。
【００２５】
車外用アンテナ３の受信強度分布３５の値から車内用アンテナ６の受信強度分布３６の値を減算することで求めたラインＡ−Ａ’の強度差分布３７は、運転席ドア３１の位置と、強度差が車外エリアのプラス値から車内エリアのマイナス値への変化が一致している。これにより、強度差分布３７の符号がプラスであれば携帯機２は車室外に存在すると判断できる。逆に強度差分布３７の符号がマイナスであれば携帯機２は車室内に存在すると判定することができる。さらに、強度差分布３７の符号が反転する位置が運転席ドア３１と一致するので、内外判定境界を運転席ドア３１の内外境界と合わせることができる。
【００２６】
次に、図３（ａ）に示すラインＢ−Ｂ’での車外用アンテナ３と車外用アンテナ６の受信強度分布（図３（ｃ））について説明する。このラインＢ−Ｂ’は、ラインＡ−Ａ’に対して、車両１の前方にシフトし、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６を結ぶラインとは異なる位置での強度分布を示すものである。ラインＢ−Ｂ’での車外用アンテナ３の受信強度分布３８と、車内用アンテナの受信強度分布３９は、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６から（車両前方に）離れることで、ラインＡ−Ａ’での受信強度よりも全体的に低下するが、運転席ドア３１の遮蔽による受信強度分布の傾向は同じである。車外用アンテナ３の受信強度分布３８は、車外エリアで大きく、遮蔽を受ける車内エリアでは小さい。逆に車内用アンテナ６の受信強度分布３９は、車内エリアで大きく、遮蔽を受ける車外エリアでは小さい。
【００２７】
車外用アンテナ３の受信強度分布３８の値から車内用アンテナ６の受信強度分布３９の値を減算することで求めたラインＢ−Ｂ’での強度差分布４０は、車外エリアのプラス値から車内エリアのマイナス値への変化が運転席ドア３１位置と一致する。よってラインＡ−Ａ’の強度差分布３７と同じく強度差分布４０の符号から、ラインＢ−Ｂ’においても、携帯機２の車室内外を判定することができ、車室内外の判定境界を運転席ドア位置（境界）にあわせることができる。ラインＡ−Ａ’とラインＢ−Ｂ’で、携帯機２の車室内外判定境界は運転席ドア３１の車室内外の境界と合わせることができるので、図３には示していないが、運転席ドアに直交する他のラインでも、同様に携帯機２の車室内外判定境界は運転席ドア３１の車室内外の境界と合わせることができる。説明は省略するが、同様のことは助手席ドアや後部ドアでも、携帯機２の車室内外判定境界をドアの車室内外の境界と合わせることができる
これにより、図１に示す判定境界２１，２２，２３のように、車両ドアを挟んで内外に対をなす位置に設置することで、車内外の判定境界を車両ボディに沿った直線で設定することができ、車両ボディに沿って車内外位置を判定することができる。
【００２８】
さらに、図３（ａ）には示していないが、ラインＡ−Ａ’を垂直に上方向にずらしたライン、または垂直に下方向にずらしたラインにおいても、図３（ｂ）で示した強度差分布と同じ、車外エリアのプラス値から車内エリアのマイナス値への変化が運転席ドア３１位置と一致する特性が成立する。
これにより、図２に示す様に、車両ドアを挟んで内外に対をなす位置に設置することで、車内外の判定境界を車両ボディに沿った面で設定することができ、車両ボディに沿って車内外位置を判定することができる。
【００２９】
車外用アンテナ３の取り付け位置は、アンテナ取り付けの容易性、取り付けの耐久性、かつ車両１のデザイン性を考慮して、運転席ドアのドアノブ内に実装する。車外用アンテナ３と対をなす車内用アンテナ６の取り付け位置は、運転席ドア３１の車両進行方向と平行な軸３２を基準として対称となる運転席ドアの内側位置で、車外用アンテナ３と同じ高さとする。これにより、車内外の判定境界を車両ボディに沿った直線（平面）で設定することができ、車両ボディに沿って車内外位置を判定することができる。
【００３０】
また、別の車内用アンテナ６の取り付け位置は、運転席ドア（金属体）による無線信号の遮蔽効果を高めるために、上記の車内用アンテナ６の取り付け位置から、使用する無線信号の波長の２０％未満の範囲で、車外用アンテナ３より低い位置に取り付けてもよい。これにより、ドアのウィンドウ枠で回折して車室内に伝搬する無線信号を受信し難くする効果が得られ、より携帯機２の車室内外位置を正しく判定することができる。車内用アンテナ６を車外用アンテナ３より高い位置への取り付けは、ドアウィンドウより高い位置では運転席ドアによる遮蔽効果を得ることができないので、ドアウィンドウより低い位置とする。
【００３１】
さらに、別の車内用アンテナ６の取り付け位置は、アンテナ取り付けの容易性または車両１の内装デザイン性を考慮して、車内用アンテナ６を使用する無線信号の波長の２０％未満の範囲で車外用アンテナ３から車両進行方向の前後にずらした位置に取り付けてもよい。この車内用アンテナ６の取り付け位置においても、車両ボディによる電波遮蔽効果を得ることができ、携帯機の車室内外位置を正しく判定することができる。
【００３２】
車外用アンテナ４と車内用アンテナ７の取り付け位置は助手席ドアとし、運転席ドアに取り付けた車外用アンテナ３と車内用アンテナ６と同様に実装する。車外用アンテナ５と車内用アンテナ８は、セダンタイプの車種はトランクドアの車外側と車内側に取り付ける。ワンボックスタイプの車種では、ハッチバックドアの車外側に車外用アンテナ５を、車内側に車内用アンテナ８を取り付ける。
以上では、運転席ドア、助手席ドア、後部ドアの３箇所に、車載アンテナを取り付ける構成を説明したが、運転席側の後部座席ドア、助手席側の後部座席ドアに車載アンテナを追加した構成でもよい。
【００３３】
図４は、検出器９とＥＣＵ１２の装置構成を示すブロック図である。尚、検出器１０及び検出器１１の内部構造は同一であるため、図４ではこれら検出器１０，１１の内部構成を省略している。
図４において、検出器９は、増幅器９１，９２、帯域フィルタ９３，９４、検波器９５，９６、データ伝送手段９７を備えている。増幅器９１は車外用アンテナ３からの信号を増幅する増幅器であり、増幅器９２は、車内用アンテナ６からの信号を増幅する増幅器である。帯域フィルタ９３，９４は、それぞれ増幅器９１，９２で増幅された信号を入力し、所定周波数帯域のみを透過させるバンドパスフィルタである。検波器９５，９６は、帯域フィルタ９３，９４から出力された信号に基づき、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６における受信強度を算出するための検波器であり、データ伝送手段９７は、それぞれの検波器９５，９６で検出された信号強度データをＥＣＵ１２に伝送するための手段である。
【００３４】
ＥＣＵ１２は判定手段１２１と車両制御手段１２２を備えている。判定手段１２１は、検出器９〜検出器１１から伝送される受信強度データに基づいて携帯機２の車室内外判定を行う手段であり、車両制御手段１２２は、判定手段１２１の車室内外判定結果により、ドアロック解除（または施錠）を行う制御手段である。また、出力信号１２２ａは、車両制御手段１２２から出力され、車両ドアをロック（施錠）またはアンロック（開錠）する指令信号であり、入力信号１２２ｂは、車両制御手段１２２に入力される、エンジンスタートスイッチ１５やドアロック解除スイッチ１６が押された（ＯＮ状態となった）ことを伝達する信号である。
【００３５】
携帯機２が送信した無線信号は、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６で受信され、それぞれ増幅器９１，９２で所定のレベルに信号増幅される。増幅器９１，９２の出力信号は、帯域フィルタ９３，９４で無線通信周波数の３１５ＭＨｚを通過周波数とし不要な帯域のノイズ成分をフィルタリングで除去され、検波器９５，９６でそれぞれの信号強度が算出される。即ち、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６で受信された無線信号の信号強度が検波器９５，９６にてそれぞれで算出される。受信強度を算出する検波器９５，９６の構成は種々存在するが、一例として、Ｉ／Ｑ検波回路を適用した装置構成を説明する。
【００３６】
図５は、検波器９５の装置構成を示すブロック図である。尚、検波器９６ならびに検出器１０と検出器１１に内蔵された検波器の内部構造は同一であるため、検波器９５の構成のみ示す。
図５に示すように、検波器９５は、内部発振器９５１、乗算器９５２，９５３、移相器９５４、ローパスフィルタ９５５，９５６、演算器９５７を備えている。
内部発振器９５１は、携帯機２から送信される無線信号と同一周波数の検波信号（正弦波信号）を生成する。次に、車外用アンテナ３もしくは車内用アンテナ６で受信し、増幅器９１，９２と帯域フィルタ９３，９４を通過した無線信号と、内部発振器９５１で生成した検波信号を乗算器９５２で乗算する。乗算した波形の高調波成分は、ローバスフィルタ９５５で除去し、Ｉｎ−Ｐｈａｓｅ信号成分（以降、Ｉ成分と呼ぶ）が出力される。また移相器９５４で９０度の位相回転を行った検波信号と、上記無線信号を乗算器９５３で乗算し、出力信号の高調波成分をローパスフィルタ９５６で除去し、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−Ｐｈａｓｅ信号成分（以降、Ｑ成分と呼ぶ）が出力される。演算器９５７は、Ｉ成分とＱ成分を入力として、Ｓｑｒｔ（Ｉ成分２＋Ｑ成分２）の演算を行い、受信した無線信号の信号強度を算出する。
尚、検波器９５、９６は、このようなＩ／Ｑ検波の他にダイオードを用いた整流回路（全波整流、半波整流）や対数アンプ回路といった回路を用いて信号強度を算出する構成でもよい。
【００３７】
図６は、車両１のドア施錠状態からドアロック開錠に至る一連の動作を説明するフローチャートであり、ＥＣＵ１２に内蔵された判定手段１２１の処理手順を示す。
先ず、ステップＳＴ１００では、車両１のドアはロック状態で、携帯機２を保持するユーザは車両１の車外に位置する。携帯機２を持ったユーザが車両１に近づき、ドアを開くために車両１のドアノブを引く、またはドアノブに設置されたドアロック解除スイッチ１６を押したことをトリガとして、ドア・スイッチ信号（入力信号１２２ｂ）がＥＣＵ１２へ伝達される。ステップＳＴ１０１で、ドア・スイッチ信号がＯＮとなったことで、処理手順は、次にステップＳＴ１０２へ移行する。
【００３８】
ステップＳＴ１０３では、ＥＣＵ１２は、携帯機２を起動させるために、起動無線信号をデータ通信用アンテナ１３から送信する。通常、携帯機２は電池の消耗を抑えるために、キー情報を送信する無線信号機能の回路動作を停止している。起動無線信号を受信した携帯機２は、応答として自身のメモリに記録されたキー情報を変調して無線信号として車載無線機へ送信する。一方、車載無線機ではステップＳＴ１０３で、携帯機２から送信される無線信号を車外用アンテナ３〜５と車内用アンテナ６〜８で受信し、検出器９〜１１で無線信号の受信強度を計測する。また送受信手段１４は、携帯機２からの無線信号に含まれるキー情報を復調する。
【００３９】
次に、ステップＳＴ１０４で、受信した携帯機２から無線信号の受信強度が予め定められた値（閾値）以上かを判定する。判定に用いる受信強度は、車外用アンテナ３〜５で最も大きい受信強度とする。受信強度が閾値以上であればステップＳＴ１０５へ移行する。
【００４０】
ステップＳＴ１０５では、携帯機２のキー情報と車両１に登録されたキー情報が一致するかを確認する。キー情報の一致で携帯機２を所持するユーザが車両１の正規のユーザであると確認される。ステップＳＴ１０４で、受信強度が閾値以上では無かった場合、図６の処理手順ではステップＳＴ１００へ戻るフローを記載しているが、ステップＴ１０２の携帯機を呼び出す起動無線信号の送信へ戻り、ステップＳＴ１０２からステップＳＴ１０４の手順を複数回実行する構成としてもよい。同じくステップＳＴ１０５で、携帯機２からのキー情報が一致しなかった場合も、ステップＳＴ１０２からステップＳＴ１０４の手順を複数回実行する構成としてもよい。
【００４１】
ステップＳＴ１０６では、ドアロック解除スイッチ１６がＯＮになったドア位置と、車外用アンテナ３〜５で受信した携帯機２の無線信号の受信強度が最も大きかった車外用アンテナ位置の確認を行う。例えば、このステップＳＴ１０６の判定がなかった場合、携帯機２を持つ正規ユーザが助手席側の車室外エリア内に居り、悪意を持つ第３者が運転席側の車室外エリアからドアアンロックの操作を行った場合、助手席側の車室外エリアにある携帯機２との間でドアアンロック条件が成立し、運転席ドアも開錠され悪意を持つ第３者が車室内に侵入できることになる。ステップＳＴ１０６で、車室外に存在する携帯機２は、どのドアの近くに存在するか判別することができる。これによりロック解除するドアを限定することができ、防犯効果を向上することができる。ドアロック解除スイッチ１６がＯＮのドア位置と、受信強度が最も大きかった車外用アンテナ位置が一致すれば、次のステップＳＴ１０７へ移行する。
【００４２】
ステップＳＴ１０７は、車外用アンテナ３〜５内で最も受信強度が大きかった車外用アンテナの受信強度と、車室内に設置された車内用アンテナ６〜８の受信強度を比較し、携帯機２の車室内外判定を行う。車外用アンテナの受信強度が、車内用アンテナ６〜８の受信強度より大きければ携帯機２はユーザと共に車室外に存在すると判断され、ステップＳＴ１０８でドアロックが解除される。逆に、車内用アンテナ６〜８の受信強度が大きければ、携帯機２はユーザと共に車室外には存在しないと判断し、携帯機２が車室内に置き忘れた可能性があるとして、ステップＳＴ１０８でドアロックは解除されない。
【００４３】
図７は、車両１のエンジン停止状態からエンジン始動に至る一連の動作を説明するフローチャートであり、ＥＣＵ１２に内蔵された判定手段１２１の処理手順を示す。
先ず、ステップＳＴ２００では、車両１のエンジンは停止状態である。携帯機２を保持するユーザが、エンジンを始動するためのエンジンスタートスイッチ１５を押し、スイッチ信号（入力信号１２２ｂ）がＥＣＵ１２へ伝達される。ステップＳＴ２０１で、エンジンスタートスイッチ１５がＯＮになったことを判断し、処理手順は次のステップＳＴ２０２へ移行する。
ステップＳＴ２０２では、携帯機２を起動させるために、起動無線信号をデータ通信用アンテナ１３から送信する。起動無線信号を受信した携帯機２は、応答として自身のメモリに記録されたキー情報を変調して、無線信号として車載無線機へ送信する。車載無線機では、携帯機２からの無線信号を車外用アンテナ３〜５と、車内用アンテナ６〜８で受信する。
【００４４】
次にステップＳＴ２０３は、受信した携帯機２の無線信号に基づいて、検出器９〜１１でその受信強度を計測する。また、送受信手段１４は携帯機２の無線信号に含まれるキー情報を復調する。ステップＳＴ２０４は、受信した携帯機２の無線信号の受信強度が、予め定められた値（閾値）以上であるか判定する。ステップＳＴ２０５では、携帯機２のキー情報とＥＣＵ１２に登録されたキー情報が一致するか判定する。キー情報の一致で、携帯機２を保持しエンジンスタートスイッチ１５を押したユーザが車両１の正規ユーザであると判断する。
【００４５】
ステップＳＴ２０６では、車内用アンテナ６〜８で最も受信強度が大きかった車内用アンテナの受信強度と、車室外に設置された車外用アンテナ３〜５の受信強度を比較し、携帯機２の車室内外の位置判定を行う。車内用アンテナの受信強度が、車外用アンテナ３〜５の受信強度より大きければ、携帯機２はユーザと共に車室内に存在すると判断する。逆に、車内用アンテナでの受信強度が車外用アンテナ３〜５での受信強度より小さければ、携帯機２は車室外に存在すると判断する。
ステップＳＴ２０６の別の車室内外判定の処理手順には、車室内外判定結果（個別判定結果）の多数決をとり、最も多かった判定結果を最終判定結果とする処理がある。
【００４６】
図８は、多数決判定処理の内容を説明するフローチャートである。
本実施の形態での車両ドアを挟んで対で設置された車外用アンテナ３〜５と車内用アンテナ６〜８は、上述したように、運転席ドアに設置された車外用アンテナ３と車内用アンテナ６、助手席ドアに設置された車外用アンテナ４と車内用アンテナ７、ドランクドアに設置された車外用アンテナ５と車内用アンテナ８である。
【００４７】
先ず、ステップＳＴ３００において、個別判定結果である多数決データをゼロクリアする。次にステップＳＴ３０１で、運転席ドアに設置した車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の受信強度での車内外判定結果が車内の判定であれば、ステップＳＴ３０２で多数決データに１を加算しステップＳＴ３０３へ移行する。一方、ステップＳＴ３０１で車外の判定であれば、ステップＳＴ３０３へ直接移行する。
ステップＳＴ３０３では、助手席ドアに設置された車外用アンテナ４と車内用アンテナ７の受信強度での車内外判定結果が車内の判定であれば、ステップＳＴ３０４で多数決データに１を加算しステップＳＴ３０５へ移行する。車外の判定であればステップＳＴ３０５へ直接移行する。
ステップＳＴ３０５では後部ドアに設置された車外用アンテナ５と車内用アンテナ８の受信強度での車内外判定結果が車内の判定であれば、ステップＳＴ３０６で多数決データに１を加算しステップＳＴ３０７へ移行する。車外の判定であればステップＳＴ３０７へ直接移行する。
ステップＳＴ３０７で、多数決データの値が３または２であれは、多数決判定の結果として携帯機２が車室内に存在すると最終判定する。逆に、多数決データが１または０であれば、多数決判定の結果として携帯機２が車室外に存在すると最終判定する。
【００４８】
図９は、各ドアに設置した車内外アンテナでの判定結果と多数決判定結果の関係を示す図である。
本実施の形態で多数決判定に用いる判定データは、運転席ドアに設置した車外用アンテナ３と車内用アンテナ６の受信強度で求めた内外判定結果、助手席ドアに設置した車外用アンテナ４と車内用アンテナ７の受信強度で求めた内外判定結果、ドランクドアに設置した車外用アンテナ５と車内用アンテナ８の受信強度で求めた内外判定結果である。よって各ドアに設置した車内外アンテナでの判定結果の組合せは８ケースとなり、図９に示す多数決データの値が２以上で、携帯機２が車室内に存在すると判定し、多数決データの値が１以下であれば、形態機２が車室外に存在すると判定する。
【００４９】
多数決による内外判定処理は、以下に記載するマルチパスフェージングの課題を解決する手段として効果的である。その課題と効果について説明する。車外用アンテナと車内用アンテナでの受信強度を比較する携帯機２の車室内外判定では、マルチパスフェージングによる受信強度の低下が内外判定の誤判定要因となる。このマルチパスフェージングは、異なる伝搬経路を持つ電波（直接波と反射波）が干渉し、受信強度が変動することである。特に直接波と反射波が逆位相となって、アンテナで受信されると、その受信強度が大きく低下する。マルチパスフェージングにより受信強度の低下が生じると、携帯機２が車室内にある場合でも、車内用アンテナでの受信強度が低下し、車外用アンテナの受信強度が相対的に強くなる。そのため強度差が逆転し、内外判定の誤判定につながることが課題である。例えば、携帯機２が車室内にあるにもかかわらず、運転席ドアの内側（車室内側）に設置した車内用アンテナ６〜８での受信強度が、マルチパスフェージングの影響により低下し、相対的に車外用アンテナ３〜５での受信強度が大きくなり、受信強度の比較で携帯機２は車室外に存在すると判断されてしまう。
【００５０】
マルチパスフェージングによる受信強度の低下を回避する方策として、無線信号の１／２波長以上離れた箇所では、マルチパスフェージングの影響が解消される物理的特性の利用がある。例えば、運転席ドア内側の車内用アンテナ６での受信強度がマルチパスフェージングにより低下しても、助手席ドアの内側に設置した車内用アンテナ７、また後部ドアの内側に設置した車内用アンテナ８では、マルチパスフェージングによって受信強度の低下が発生していない。
【００５１】
多数決判定による内外判定処理を行うことで、車内用アンテナ６〜８の何れか一つで、マルチパスフェージングが発生し、携帯機２が車室外に存在すると誤った判定を行っても、他の車内用アンテナでは携帯機２を車室内と正しく判定できるので、最終的な判定では携帯機２は車室内に存在すると正しく判定することができる。
【００５２】
ステップＳＴ２０６で携帯機２が車室内に存在すると判断できれば、ステップＳＴ２０７でエンジンスタートが許可されエンジンが始動する。ステップＳＴ２０６で携帯機２が車室外に存在すると判定された場合は、携帯機２はユーザと共に車室内に存在しないのでエンジン始動しない。
【００５３】
以上説明したように、実施の形態１の車両無線装置によれば、無線通信機能を有する携帯機と、携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、車載無線機は、車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、車外用アンテナと車内用アンテナで受信した携帯機からの無線信号の信号強度を算出する検出手段と、検出手段で算出した車外用アンテナにおける信号強度と車内用アンテナにおける信号強度とを比較し、携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えたので、携帯機の車室内外の判定を精度よく行うことができる。
【００５４】
また、実施の形態１の車両無線装置によれば、車外用アンテナと車内用アンテナは３対以上設置され、判定手段は、対をなす車外用アンテナと車内用アンテナ毎の受信強度を比較して、それぞれの結果を個別判定結果とし、３箇所以上の個別判定結果を用いて多数決判定を行うようにしたので、マルチパスによる受信強度の低下による誤判定を回避することができ、携帯機の車室内外位置の判定精度を向上することができる。
【００５５】
また、実施の形態１の車両無線装置によれば、車外用アンテナと車内用アンテナは、金属面の両側に、金属面と各アンテナの間隔が無線信号に用いる波長の１０％より近い位置に設置するようにしたので、車両ボディによる電波遮蔽効果を得ることができ、携帯機の車室内外位置をさらに精度良く判定することができる。
【００５６】
また、実施の形態１の車両無線装置によれば、車外用アンテナと車内用アンテナは、車両の両側面ドアと後部ドアとをそれぞれ挟んで複数対設置されるようにしたので、車外エリアの車両側方と車両後方、また車内エリアの前方、後方も含め車室内外の全領域で、携帯機の車室内外の位置を精度良く判定することができる。
【００５７】
実施の形態２．
車外用アンテナと車内用アンテナでの受信強度を比較する携帯機の車室内外判定では、マルチパスフェージングによる受信強度の低下が内外判定の誤判定要因となる。マルチパスフェージングにより受信強度の低下が生じると、携帯機が車外にある場合でも、車外用の車載アンテナでの受信強度が低下し、車内用の車載アンテナの受信強度が相対的に強くなる。そのため強度差が逆転し、内外判定の誤判定につながることがある。
そこで、実施の形態２では、車外用アンテナを垂直偏波と水平偏波を受信する構成とし、偏波の受信強度の大きい方を車外用アンテナでの受信強度としたものである。尚、実施の形態２の車両無線装置における全体の基本的な構成は図１及び図２で示した実施の形態１と同様であるため、全体構成についてはその説明を省略する。
【００５８】
図１０は、本発明の実施の形態２の車両無線装置における検出器９ａとＥＣＵ１２ａの装置構成を示すブロック図である。尚、検出器１０ａ、検出器１１ａの内部構造は同一であるため、これらの内部構成についてはその図示を省略している。
図１０において、車外用アンテナ３ａ〜５ａ，３ｂ〜５ｂは、車両１の車外に設置され、携帯機２の無線通信を受信するアンテナである。また、車内用アンテナ６〜８は、車両１の車室内に設置され携帯機２の無線通信を受信するアンテナであり、車内用アンテナ６〜８の構成は実施の形態１と同様である。車外用アンテナ３ａ〜５ａは、携帯機２の無線信号について、垂直偏波を選択的に受信するアンテナであり、車外用アンテナ３ｂ〜５ｂは、携帯機２の無線信号について、水平偏波を選択的に受信するアンテナである。また、増幅器９１ａ，９１ｂ、帯域フィルタ９３ａ，９３ｂ、検波器９５ａ，９５ｂは、それぞれ、車外用アンテナ３ａからの信号と車外用アンテナ３ｂからの信号に対応した構成であり、それぞれの機能は、実施の形態１における増幅器９１、帯域フィルタ９３、検波器９５と同様である。また、増幅器９２、帯域フィルタ９４、検波器９６は実施の形態１と同様である。データ伝送手段９７は、検波器９５ａ，９５ｂ，９６の出力信号をＥＣＵ１２ａに伝送する手段である。
【００５９】
また、ＥＣＵ１２ａにおける判定手段１２１ａは、検出器９ａ〜１１ａからデータ伝送される信号強度データを元に携帯機２の車室内外判定を行う判定手段であり、基本的な機能は実施の形態１の判定手段１２１と同様であるが、車外用アンテナ３ａ〜５ａ，３ｂ〜５ｂからの信号強度として、垂直偏波を受信する車外用アンテナ３ａ〜５ａと、水平偏波を受信する車外用アンテナ３ｂ〜５ｂでの受信強度の大きい方を選択する点が異なっている。またＥＣＵ１２ａの車両制御手段１２２は実施の形態１と同様である。
【００６０】
無線信号の伝搬では、地面、コンクリート壁、天井など構造物での反射した反射波は、水平偏波と垂直偏波で、その反射波の強度が異なる、またアンテナから送信（または受信）される水平偏波と垂直偏波の強度が異なるので、垂直偏波と水平偏波ではマルチパスによる受信強度の変動度合いが異なる。例えば、水平偏波ではマルチパスによる受信強度が低下する場合でも、垂直偏波ではマルチパスによる受信強度の低下は発生しない。これにより、どちらか一方の偏波にマルチパスフェージングによる受信強度の低下が生じた場合でも、もう一方の偏波ではマルチパスフェージングが回避されるので、受信強度が大きい偏波での値を選択することで、受信強度の低下によって内外判定の誤りを防止することが出来る。
【００６１】
一方、車内エリア２０に存在する携帯機２が送信した無線信号は、車内用アンテナ６，７，８で受信される。例えば、車内用アンテナ６での受信強度が、マルチパスフェージングの影響により強度が低下した場合、他の車内用アンテナ７，８での受信強度を用いて、最も受信強度が大きいものを選択し、車内用アンテナでの受信強度の代表値とする。これにより車室内エリアで生じたマルチパスによる受信強度の低下を回避することができ、受信強度の比較による携帯機の車室内外位置の判定精度を向上することができる。
【００６２】
以上説明したように、実施の形態２の車両無線装置によれば、車外用アンテナは、垂直偏波と水平偏波を受信する構成を有し、偏波の受信強度の大きい方を車外用アンテナでの受信強度とするようにしたので、マルチパスによる受信強度の低下による誤判定を回避することができ、携帯機の車室内外位置の判定精度を向上させることができる。
【００６３】
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３の車両無線装置を説明するための検出器９ｂ〜１１ｂとＥＣＵ１２ｂの装置構成を示すブロック図である。尚、車両無線装置における全体構成は実施の形態１と同様である。また、検出器１０ｂ，１１ｂの内部構造は検出器９ｂと同一である。
図１１において、発振器９８は、携帯機２の無線信号と同じ周波数の正弦波を生成する発振器である。検波器９９，１００は、それぞれ受信した携帯機２からの無線信号の位相差を算出する検波手段である。データ伝送手段９７は、検出器９９，１００からの出力信号である位相差データをＥＣＵ１２ｂに伝送する手段である。また、ＥＣＵ１２ｂの判定手段１２１ｂは、検出器９ｂ〜１１ｂからデータ伝送された位相差データを元に、携帯機２の車室内外判定を行うよう構成されている。その他の構成については、実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
携帯機２が送信した無線信号は、車外用アンテナ３と車内用アンテナ６で受信され、それぞれ増幅器９１，９２で所定のレベルに信号増幅される。次に、増幅器９１，９２の出力信号は、帯域フィルタ９３，９４で無線通信周波数の３１５ＭＨｚを通過周波数とし不要な帯域のノイズ成分をフィルタリングで除去される。
車外用アンテナ３と車内用アンテナ６で受信された無線信号の位相データは、検波器９９，１００にてそれぞれで算出される。位相データを算出する検波器９９，１００の構成は、実施の形態１の図５で説明したＩ／Ｑ検波回路を用いる。この場合、図５の演算器９５７は、Ｉ成分とＱ成分を入力として、ｔａｎ−１（Ｑ成分/Ｉ成分）の演算を行い、受信した無線信号の位相データを算出する。
【００６５】
判定手段１２１ｂは、検出器９ｂ，１０ｂ，１１ｂからデータ伝送された位相データを元に、携帯機２の車室内外判定を行う。携帯機２が車室外に存在する場合、車内用アンテナ６〜８での位相データより車外用アンテナ３〜５での位相データは位相が遅れている。これは無線信号の伝搬距離に依存するもので、携帯機２と車内用アンテナ６〜８での伝搬距離より携帯機２と車外用アンテナ３〜５での伝搬距離の方が短いからである。一方、携帯機２が車室内に存在する場合は、車内用アンテナ６〜８での位相データより、車外用アンテナ３〜５での位相データは位相が進んでいる。このように、車内用アンテナ６〜８での位相データと車外用アンテナ３〜５での位相データを比較することで、受信強度と同様に、携帯機２の車室内外位置の判定を行うことができる。
尚、実施の形態３において、携帯機２の車室内外判定に位相データを用いること以外の動作は実施の形態１と同様であるため、他の動作の説明は省略する。
【００６６】
以上説明したように、実施の形態３の車両無線装置によれば、無線通信機能を有する携帯機と、携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、車載無線機は、車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、車外用アンテナと車内用アンテナで受信した携帯機からの無線信号の位相差を算出する検出手段と、検出手段で算出した位相差を比較し、携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えたので、携帯機の車室内外の判定を精度よく行うことができる。
【００６７】
尚、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組合せ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 車両、２ 携帯機、３，４，５ 車外用アンテナ、６，７，８ 車内用アンテナ、９，９ａ，９ｂ，１０，１０ａ，１０ｂ，１１，１１ａ，１１ｂ 検出器、１２，１２ａ，１２ｂ ＥＣＵ、１３ データ通信用アンテナ、１４ 送受信手段、１５ エンジンスタートスイッチ、１６ ドアロック解除スイッチ、１７，１８，１９ 車外エリア、２０ 車内エリア、２１，２２，２３ 判定境界、９１，９１ａ，９１ｂ，９２ 増幅器、９３，９３ａ，９３ｂ，９４ 帯域フィルタ、９５，９５ａ，９５ｂ，９９，１００ 検波器、９７ データ伝送手段、９８ 発振器、１２１，１２１ａ，１２１ｂ 判定手段、１２２ 車両制御手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信機能を有する携帯機と、前記携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、
前記車載無線機は、
車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、前記携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、
前記車外用アンテナと前記車内用アンテナで受信した前記携帯機からの無線信号の信号強度を算出する検出手段と、
前記検出手段で算出した前記車外用アンテナにおける信号強度と前記車内用アンテナにおける信号強度とを比較し、前記携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えた車両無線装置。
【請求項２】
車外用アンテナと車内用アンテナは３対以上設置され、
判定手段は、前記対をなす車外用アンテナと車内用アンテナ毎の受信強度を比較して、それぞれの結果を個別判定結果とし、３箇所以上の前記個別判定結果を用いて多数決判定を行うことを特徴とする請求項１記載の車両無線装置。
【請求項３】
車外用アンテナは、垂直偏波と水平偏波を受信する構成を有し、前記偏波の受信強度の大きい方を前記車外用アンテナでの受信強度とすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両無線装置。
【請求項４】
車外用アンテナと車内用アンテナは、金属面の両側に、当該金属面と各アンテナの間隔が無線信号に用いる波長の１０％より近い位置に設置することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の車両無線装置。
【請求項５】
無線通信機能を有する携帯機と、前記携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、
前記車載無線機は、
車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、前記携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、
前記車外用アンテナと前記車内用アンテナで受信した前記携帯機からの無線信号の位相差を算出する検出手段と、
前記検出手段で算出した位相差を比較し、前記携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えた車両無線装置。
【請求項６】
車外用アンテナと車内用アンテナは、車両の両側面ドアと後部ドアとをそれぞれ挟んで複数対設置されることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の車両無線装置。
【請求項１】
無線通信機能を有する携帯機と、前記携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、
前記車載無線機は、
車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、前記携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、
前記車外用アンテナと前記車内用アンテナで受信した前記携帯機からの無線信号の信号強度を算出する検出手段と、
前記検出手段で算出した前記車外用アンテナにおける信号強度と前記車内用アンテナにおける信号強度とを比較し、前記携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えた車両無線装置。
【請求項２】
車外用アンテナと車内用アンテナは３対以上設置され、
判定手段は、前記対をなす車外用アンテナと車内用アンテナ毎の受信強度を比較して、それぞれの結果を個別判定結果とし、３箇所以上の前記個別判定結果を用いて多数決判定を行うことを特徴とする請求項１記載の車両無線装置。
【請求項３】
車外用アンテナは、垂直偏波と水平偏波を受信する構成を有し、前記偏波の受信強度の大きい方を前記車外用アンテナでの受信強度とすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両無線装置。
【請求項４】
車外用アンテナと車内用アンテナは、金属面の両側に、当該金属面と各アンテナの間隔が無線信号に用いる波長の１０％より近い位置に設置することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の車両無線装置。
【請求項５】
無線通信機能を有する携帯機と、前記携帯機との間で無線通信を行う車載無線機とを備えた車両無線装置において、
前記車載無線機は、
車両のボディを挟んで内外に対をなすよう設置され、それぞれが、前記携帯機からの無線信号を受信する車外用アンテナ及び車内用アンテナと、
前記車外用アンテナと前記車内用アンテナで受信した前記携帯機からの無線信号の位相差を算出する検出手段と、
前記検出手段で算出した位相差を比較し、前記携帯機が車室内外の何れに存在するかを判定する判定手段とを備えた車両無線装置。
【請求項６】
車外用アンテナと車内用アンテナは、車両の両側面ドアと後部ドアとをそれぞれ挟んで複数対設置されることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の車両無線装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７２３３４（Ｐ２０１２−１７２３３４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３３３０１（Ｐ２０１１−３３３０１）
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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