電子キーシステムのアンテナ構造
【課題】例えば電子キーシステムの往路通信と復路通信とを、同じ帯域の周波数に設定することができる電子キーシステムのアンテナ構造を提供する。
【解決手段】車両１には、車両１からの問い合せに対して電子キー２が応答してＩＤコードを送信し、このＩＤコードによりＩＤ照合を行うキー操作フリーシステム３が搭載される。車両１に漏洩同軸ケーブル１７を配線し、この漏洩同軸ケーブル１７を車両１の送信アンテナとして使用する。漏洩同軸ケーブル１７は、ＵＨＦ帯の電波を狭域で送信するため、車両１の近傍にのみ送信エリアを形成する。よって、車両周囲にＵＨＦ帯の電波が均一に送信され、ＬＦアンテナを使用した場合と同等の送信エリアがＵＨＦ帯の電波で形成される。このため、キー操作フリーシステム３の往路通信と復路通信とで電波をＵＨＦ帯に統一することが可能となる。
【解決手段】車両１には、車両１からの問い合せに対して電子キー２が応答してＩＤコードを送信し、このＩＤコードによりＩＤ照合を行うキー操作フリーシステム３が搭載される。車両１に漏洩同軸ケーブル１７を配線し、この漏洩同軸ケーブル１７を車両１の送信アンテナとして使用する。漏洩同軸ケーブル１７は、ＵＨＦ帯の電波を狭域で送信するため、車両１の近傍にのみ送信エリアを形成する。よって、車両周囲にＵＨＦ帯の電波が均一に送信され、ＬＦアンテナを使用した場合と同等の送信エリアがＵＨＦ帯の電波で形成される。このため、キー操作フリーシステム３の往路通信と復路通信とで電波をＵＨＦ帯に統一することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーから無線により送信されるＩＤコードによりＩＤ照合を行う電子キーシステムのアンテナ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から周知のように、車両のキーシステムとしては、利便性等の面から、車両キーとしての電子キーからキーコードとしてＩＤコードを無線通信により車両に送信して、車両にＩＤ照合を実行させる電子キーシステム（特許文献１等参照）が広く使用されている。この種の電子キーシステムには、車両からのリクエストに応答してＩＤコードを車両に自動送信して車両にＩＤ照合を実行させるキー操作フリーシステムがある。同システムには、車外でＩＤ照合が成立すれば実際のキー操作無しにドアロックが施解錠されるスマートエントリーシステムや、車内でＩＤ照合が成立すればエンジンスイッチの単なる押し操作のみでエンジンがかかるスマートエンジンスタートシステムがある。
【０００３】
この種のキー操作フリーシステムは、リクエストをＬＦ（Low Frequency）帯の電波で送信し、電子キーから車両に返すＩＤコードをＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波で送信する。リクエストをＬＦ帯の電波で送信するのは、車両の極近傍に電子キー（ユーザ）が近づいたときにのみ通信できるように通信エリアの範囲を決めなくてはならず、このエリアの設定がし易いからである。電子キーから車両に送る電波をＵＨＦ帯の電波としているのは、電子キー操作によりドアロックの施解錠を行う、いわゆるリモートキーレスエントリー操作を、１０ｍ程度のやや遠方から実行できるようにするためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の電子キーシステムは、車両から電子キーへの通信（往路通信）にＬＦ帯が使用され、電子キーから車両への通信（復路通信）にＵＨＦ帯が使用されるので、往路通信と復路通信とで、帯域が大きくかけ離れた２つの周波数を使用しなければならない。このように、一通信の往路と復路とで周波数が異なると、アンテナ搭載位置や部品サイズの面から種々の制限が生じるので、往路通信と復路通信とをともに同じ周波数としたいニーズがあった。
【０００６】
例えば、ＬＦアンテナの課題として、１つのＬＦアンテナで車両周囲全域に通信エリアを形成するのは困難であるので、これまでは車両に複数のＬＦアンテナを取り付けて、車両周囲全域に通信エリアを形成する必要があった。このため、限られた車両搭載位置の中で細かな配置位置設定が必要となり、通信エリアの形成が面倒である問題があった。また、電子キーにＬＦ帯及びＵＨＦ帯の２つの通信機能、つまりＬＦ受信機とＵＨＦ送信機という異なる周波数の通信機を搭載せねばならず、その分だけ電子キーの小型化に支障を来す問題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、例えば電子キーシステムの往路通信と復路通信とを、同じ帯域の周波数に設定することができる電子キーシステムのアンテナ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記問題点を解決するために、本発明では、通信マスタからの無線による問い合せに対して、電子キーがＩＤコードを前記通信マスタに送信してＩＤ照合を実行する電子キーシステムのアンテナ構造において、前記通信マスタの送信アンテナ及び受信アンテナの少なくとも一方を漏洩同軸ケーブルとしたことを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、例えば通信マスタを車両とした場合、車両の受信アンテナには一般的にＵＨＦアンテナが使用されるので、例えば車両の送信アンテナとして漏洩同軸ケーブルを使用すれば、車両の送信アンテナと受信アンテナとを、ともにＵＨＦアンテナとすることが可能となる。よって、車両から電子キーに問い合せて電子キーからＩＤコードを受信してＩＤ照合する電子キーシステムにおいて、車両から電子キーの通信経路（往路通信）と、電子キーから車両への通信経路（復路通信）とを、ともに同じＵＨＦ帯に統一することが可能となる。
【００１０】
また、漏洩同軸ケーブルは、電波の通過口となるスロットの長さや間隔等を変えれば、簡単に通信エリアを切り換えられる利点がある。よって、本構成のように、車両のアンテナとして漏洩同軸ケーブルを使用すれば、漏洩同軸ケーブルに切るスロットの位置や間隔等を変えるという簡単な作業によって、車両の通信エリアを適宜設定することが可能となる。さらに、往路通信と復路通信とで通信周波数をＵＨＦ帯に統一することができれば、電子キーに搭載する通信機がＵＨＦ帯のもので済む。よって、電子キーに通信機を周波数ごとに複数搭載せずに済むので、電子キーの小型化も可能となる。
【００１１】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送信アンテナであることを要旨とする。
この場合、前述した作用効果を同様に得ることが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルが１本以上設けられ、当該漏洩同軸ケーブルのそれぞれで通信エリアを区分けすることにより、該通信エリアが細分化されていることを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、漏洩同軸ケーブルを１本以上設けて、これらケーブル単位で通信エリアを細分化するので、ＩＤ照合の際に電子キーの位置をより細かく把握することが可能となる。
【００１４】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送受信アンテナとなっていることを要旨とする。
この構成によれば、漏洩同軸ケーブルを通信マスタの送受信アンテナとするので、送信アンテナと受信アンテナとでそれぞれ別々にアンテナを用意せずに済む。よって、アンテナに必要となる部品点数を少なく抑えることが可能となり、ひいては部品コストも低く抑えることが可能となる。
【００１５】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送信アンテナとして使用され、前記通信マスタの受信アンテナは、前記漏洩同軸ケーブル以外の他アンテナにより形成されていることを要旨とする。
【００１６】
この構成によれば、漏洩同軸ケーブル以外に別アンテナとして他アンテナを通信マスタに設け、この他アンテナを通信マスタの受信アンテナとする。ところで、漏洩同軸ケーブルを受信アンテナとして使用する場合、受信エリアを広くとるには、漏洩同軸ケーブルには利得があまり無いため、電子キーの送信出力を高くするなどの対応が必要となる。しかし、電子キーの送信出力を上げようとすると、今度は電子キーの電池が浪費されてしまう問題に繋がり、実際のところ採用できない。そこで、例えば通信マスタの受信アンテナを例えばホイップアンテナ等の無指向性アンテナとすれば、通信マスタの受信エリアを問題なく広くとることが可能となる。よって、例えば電子キーによる遠隔操作によって通信マスタを動作させるに際して、電子キーが通信マスタから遠くに位置していても、電子キーからの送信電波を通信マスタにより確実に届かせることが可能となる。
【００１７】
本発明では、前記アンテナは、前記漏洩同時ケーブル以外のアンテナとして前記通信マスタに設けられた他アンテナと、前記漏洩同軸ケーブル及び前記他アンテナを各々単独のアンテナ、又は両アンテナを繋げた直列のアンテナとして動作させるアンテナ選択手段とを備えたことを要旨とする。
【００１８】
この構成によれば、漏洩同軸ケーブルでは電波が届かないエリアを、他アンテナで補完するようにすれば、ヌルエリアを解消することが可能となる。よって、高い通信成立性を確保することが可能となる。
【００１９】
本発明では、複数の周波数により通信を実行可能な複数帯域通信手段と、電波の通過口として前記漏洩同軸ケーブルに複数のスロット長さで形成されたスロットとを備え、前記複数帯域通信手段は、前記スロット長さの異なる前記スロットに、それぞれの周波数を割り当てて通信を行うことにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアを細分化することを要旨とする。
【００２０】
この構成によれば、長さがそれぞれ異なるスロットを複数設け、漏洩同軸ケーブルに複数周波数を割り当てる。このため、通信動作時の使用周波数を切り換えれば、漏洩同軸ケーブルの通信エリアをその都度切り換えることが可能となるので、通信エリアを複数種類設定することが可能となる。
【００２１】
本発明では、前記アンテナとして前記通信マスタに複数搭載された受信アンテナを使用し、スペースダイバーシティ方式により受信動作を実行する受信制御手段と、前記問い合せを送信した送信エリアと、前記ダイバーシティで特定した前記電子キーの受信エリアとが一致するか否かを確認し、一致しない場合には、前記送信エリアのレベルを変えて通信を再度実行するリトライ手段とを備えたことを要旨とする。
【００２２】
この構成によれば、問い合せの送信エリアと、その応答であるＩＤコードの受信エリアとが不一致の際には、送信エリアの範囲、即ち電波送信のレベルを切り換えて、ＩＤ照合を再実行する。このため、送信エリアと受信エリアとが一致して初めてＩＤ照合が成立とみなされるので、通信成立の精度を高いものとすることが可能となる。
【００２３】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタとしての車両に搭載されたタイヤ空気圧監視システムの受信アンテナとしても使用されていることを要旨とする。
この構成によれば、漏洩同軸ケーブルが電子キーシステムのアンテナのみならず、タイヤ空気圧監視システムの車両側の受信アンテナとしても共用される。ところで、車両にタイヤ空気圧監視システムが搭載される場合、車両の各タイヤには、タイヤ空気圧を無線により送信するセンサユニットが取り付けられるが、漏洩同軸ケーブルは車体縁に配置されるので、タイヤの各センサユニットと非常に近い位置状態をとる。よって、漏洩同軸ケーブルをタイヤ空気圧監視システムの受信アンテナとすれば、センサユニットからのタイヤヤ空気圧をより確実に届かせることが可能となる。
【００２４】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルには、電波の通過口としてスロットが複数形成され、隣同士のスロット間隔を異ならせることにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアが設定されていることを要旨とする。
【００２５】
この構成によれば、スロットの隣同士の間隔を切り換えて漏洩同軸ケーブルの通信エリアを設定するので、ヌルエリアの少ない好適な通信エリアを形成することが可能となる。
本発明では、複数の前記漏洩同軸ケーブルを直列接続し、その接続箇所に設けたスイッチ部のオンオフを切り換えることにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアが細分化されることを要旨とする。
【００２６】
この構成によれば、スイッチ部のオンオフを切り換えることにより、アンテナとして機能させる漏洩同軸ケーブルの本数を切り換えることが可能となる。よって、この漏洩同軸ケーブルの本数に応じて通信エリアを逐次変更することが可能となるので、通信エリアの細分化が可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、例えば電子キーシステムの往路通信と復路通信とを、同じ帯域の周波数に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態における電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。
【図２】漏洩同軸ケーブルの配置箇所を示す車両の斜視図。
【図３】漏洩同軸ケーブルの概略構成を示す斜視図。
【図４】車両の送信エリア及び受信エリアの概略範囲を示す概念図。
【図５】電子キーシステムの車両側の構造を示す構成図。
【図６】車外通信の動作態様を示す模式図。
【図７】車内通信の動作態様を示す模式図。
【図８】第２実施形態において電子キーシステムの車両側の構造を示す構成図。
【図９】車両の受信アンテナを漏洩同軸ケーブルとした構造を示す構成図。
【図１０】第３実施形態における電子キーシステムの車両側の構造を示す構成図であって、（ａ）は漏洩同軸ケーブル及びホイップアンテナの直列のアンテナとした図、（ｂ）は漏洩同軸ケーブルのみ送信アンテナとした図。
【図１１】車両アンテナを受信アンテナとしたときの構成図。
【図１２】スマート通信の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図１３】各種信号の通信エリアの概略範囲を示す概念図。
【図１４】車両の受信アンテナを漏洩同軸ケーブル及びホイップアンテナの直列のアンテナとしたときの構成図。
【図１５】車両の送信アンテナ及び受信アンテナをともに、漏洩同軸ケーブル及びホイップアンテナの直列のアンテナから構成したときの構成図。
【図１６】第４実施形態における漏洩同軸ケーブルの構成を示す斜視図。
【図１７】漏洩同軸ケーブルの通信エリアを模式的に示す説明図。
【図１８】漏洩同軸ケーブルの通信エリアを模式的に示す説明図。
【図１９】第５実施形態において電子キーシステムがスペースダイバーシティ方式の受信動作をとるときの構成図。
【図２０】車両通信装置の一動作態様を示す模式図。
【図２１】車両通信装置の他の一動作態様を示す模式図。
【図２２】スペースダイバーシティ方式を使用したスマート通信の通信シーケンスを示すフローチャート。
【図２３】第１〜第３実施形態の各構成をまとめた表。
【図２４】別例における漏洩同軸ケーブルの構成を示す模式図。
【図２５】他の別例におけるアンテナの一例を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した電子キーシステムのアンテナ構造の第１実施形態を図１〜図７に従って説明する。
【００３０】
図１に示すように、車両１には、車両からから電子キー２に無線による問い合せ（リクエスト信号Ｓrq）を送信して、この問い合せに対する電子キー２の応答（ＩＤ信号Ｓid）によりＩＤ照合を行うキー操作フリーシステム３が搭載されている。キー操作フリーシステム３には、単なる車外ドアハンドルノブの操作のみでドアロックが施解錠されるスマートエントリーシステムや、車内に設置されたプッシュ式のエンジンスイッチを押し操作するのみでエンジンが始動（電源遷移も含む）するスマートエンジンスタートシステムがある。なお、車両１が通信マスタに相当し、キー操作フリーシステム３が電子キーシステムに相当する。
【００３１】
この場合、車両１には、電子キー２と双方向の無線通信によりＩＤ照合を行うキー照合装置４と、ドアロック施解錠を管理するドアロック装置５と、エンジンの始動停止を管理するエンジン始動装置６とが設けられるとともに、これら装置４〜６が車内バス１ａを介して接続されている。キー照合装置４には、ＩＤ照合を管理する照合ＥＣＵ７が設けられている。照合ＥＣＵ７には、車外にＵＨＦ帯の電波を送受信可能な車外通信機８と、車内に同様のＵＨＦ帯の電波を送受信可能な車内通信機９とが接続されている。
【００３２】
また、電子キー２には、電子キー２の各種動作を統括制御する通信制御部１０が設けられている。この通信制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１やメモリ１２等の各種デバイスを持ち、電子キー２の固有ＩＤとしてＩＤコードがメモリ１２に登録されている。通信制御部１０には、ＬＦ帯の電波を送受信可能なキー送受信機１３が設けられている。通信制御部１０は、キー送受信機１３でどの種の信号を受け付けたのかを逐次確認するとともに、キー送受信機１３からの電波送信動作を管理する。
【００３３】
照合ＥＣＵ７は、車外通信機８からリクエスト信号Ｓrqを送信した際、このリクエスト信号Ｓrqに応答して電子キー２が返してきたＩＤ信号Ｓidを車外通信機８で受信（車外通信が成立）すると、このＩＤ信号Ｓidに含まれるＩＤコードと、自身のメモリ１５に登録されたＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合（スマート照合）、つまり車外照合を実行する。照合ＥＣＵ７は、この車外照合が成立したことを確認すると、ドアロック装置５によるドアロック施解錠動作を許可又は実行する。
【００３４】
照合ＥＣＵ７は、例えばカーテシスイッチ（図示略）により運転者の車内への乗車を確認すると、今度は車内通信機９からリクエスト信号Ｓrqを送信する。照合ＥＣＵ７は、車内通信機９からリクエスト信号Ｓrqを送信した際、このリクエスト信号Ｓrqに応答して車内の電子キー２が返してきたＩＤ信号Ｓidを車内通信機９で受信（車内通信が成立）すると、このＩＤ信号Ｓidに含まれるＩＤコードでＩＤ照合（スマート照合）、つまり車内照合を実行する。照合ＥＣＵ７は、この車内照合が成立したことを確認すると、エンジン始動装置６によるエンジン始動操作や電源遷移操作を許可する。
【００３５】
図２に示すように、車外通信機８及び車内通信機９には、アンテナとして漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ：Leaky Coaxial Cable）１７が使用されている。本例の漏洩同軸ケーブル１７は、車両１の送信アンテナ及び受信アンテナの両アンテナ（送受信アンテナ）として機能する。なお、本例の場合、車外通信機８の漏洩同軸ケーブル１７を１７ａとし、車内通信機９の漏洩同軸ケーブル１７を１７ｂと記す。
【００３６】
漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂは、図３に示すように、通信信号を通す中心導体（ケーブル）１８の外周に、絶縁体１９、外部導体２０及び外被２１が多層に形成された同軸ケーブルの一種であって、自由な折り曲げが可能となっている。漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂは、外部導体２０に複数のスロット（溝）２２，２２…が形成されたスロットアレイアンテナとも言え、中心導体１８を伝送される通信信号がこれらスロット２２，２２…から電波として漏れ出すことにより、ケーブル１７ａ，１７ｂの周囲に通信エリアを形成する。
【００３７】
漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂの通信エリアは、１つひとつのスロット２２の切り込み長さ（スロット長さＬ）や、隣同士のスロット２２の間の間隔（以降、スロット間隔Ｗと記す）や、スロット２２の単位面積当たりの個数（スロット密度）などによって設定される。スロット２２は溝が大きく或いは数が多いほど電波が多量に放射されるので、スロット２２が多めにとってある箇所は通信エリアが大きく形成され、これとは逆にスロット２２が少なめにとってある箇所は通信エリアが小さく形成される。なお、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂの先端は、図示しない終端抵抗で受端してある。
【００３８】
図２に示すように、車外通信機８は、車両周囲全体に通信エリアを形成できるように、運転席と助手席とにそれぞれ設けられている。なお、本例の場合、運転席側のものを運転席側車外通信機８ａとし、助手席側のものを助手席側車外通信機８ｂとする。また、運転席側車外通信機８ａの漏洩同軸ケーブル１７ａを運転席側車外漏洩同軸ケーブル１７aaとし、助手席側車外通信機８ｂの漏洩同軸ケーブル１７ａを助手席側車外漏洩同軸ケーブル１７abとする。運転席側車外漏洩同軸ケーブル１７aaは、運転席側の車体縁に沿って取り付けられ、運転席側車外に略円弧状の通信エリアを形成する。また、助手席側車外漏洩同軸ケーブル１７abは、助手席側の車体縁に沿って取り付けられ、助手席側車外に略円弧状の通信エリアを形成する。車内通信機９の漏洩同軸ケーブル１７ｂ、即ち車内漏洩同軸ケーブル１７ｂは、車内中心において床面に埋設され、車内全域に通信エリアを形成可能となっている。
【００３９】
漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂは、送信動作をとる際、これを弱い送信パワーによって実行する。このため、図４に示すように、リクエスト信号Ｓrqの通信エリアは、車両１の周辺極近傍（例えば車両１から1.5ｍの範囲）にのみ形成される。また、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂは、受信動作をとる際、電子キー２からは強い電波が送出されるため、結果として広い受信エリアをとる状態となる。よって、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂの受信エリアは、リクエスト信号Ｓrqを送信するときの送信エリアよりも、見かけ上、広く形成される。
【００４０】
図５に示すように、車外通信機８ａ，８ｂには、送信回路２３（送信機能）及び受信回路２４（受信機能）の両方を持つ通信回路２５（以降、車外通信回路２５ａ，２５ａと記す）が各々設けられている。車外通信回路２５ａは、送信回路２３及び受信回路２４の一方によって選択的に動作したり、又はサーキュレータによって送受同時に動作したりする。例えば、選択的に動作した場合は、送信回路２３が選択されると車外漏洩同軸ケーブル１７ａを送信アンテナとし、受信回路２４が選択されると車外漏洩同軸ケーブル１７ａを受信アンテナとして動作する。送信回路２３は、送信データを変調、増幅等して、これを漏洩同軸ケーブル１７ａから送信電波として送信させる回路である。また、受信回路２４は、受信電波を復調等して、これを受信データとして照合ＥＣＵ７に供給する回路である。また、車内通信機９にも、車外通信回路２５ａと同様の機能を持つ車内通信回路２５ｂが設けられている。
【００４１】
照合ＥＣＵ７には、通信動作時に各種データの処理動作を実行する通信主制御部２６が設けられている。通信主制御部２６は、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂに送信データを送ったり、或いは漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂから受信データを受け付けて同データを基に車両１を動作させたりする。また、照合ＥＣＵ７には、通信機８，９の動作設定を管理する送受信動作制御部２７が設けられている。送受信動作制御部２７は、車両１の時々の動作態様に応じて、通信回路２５（２５ａ，２５ｂ）を送信及び受信のうちどちらで動作させるのかを設定する。
【００４２】
次に、本例のキー操作フリーシステム３の動作を図６及び図７に従って説明する。
図６に示すように、車両駐車時、車外漏洩同軸ケーブル１７ａは送信強度の弱い送信アンテナとして動作し、リクエスト信号Ｓrqを車両周囲に繰り返し送信する。このとき、運転席側車外漏洩同軸ケーブル１７aa及び助手席車外漏洩同軸ケーブル１７abは、交互にリクエスト信号Ｓrqを送信する。送受信動作制御部２７は、車外漏洩同軸ケーブル１７ａからリクエスト信号Ｓrqが送信された後、同信号Ｓrqに対する電子キー２からの応答有無を見るために車外漏洩同軸ケーブル１７ａを受信アンテナに切り換え、リクエスト送信の度にこの動作を繰り返す。
【００４３】
電子キー２は、車外漏洩同軸ケーブル１７ａからのリクエスト信号Ｓrqを受信すると、車両１にＩＤ信号Ｓidを返信する。照合ＥＣＵ７は、車外漏洩同軸ケーブル１７ａを受信アンテナとして動作させるタイミングでＩＤ信号Ｓidを受信する。そして、照合ＥＣＵ７は、受信したＩＤ信号Ｓidで車外照合が成立することを確認すると、ドアロック解錠を許可する。これにより、車外ドアハンドルノブ２８（図１参照）がタッチ操作されたことをノブ内蔵のタッチセンサ２８ａにより検出すると、ドアロックが解錠される。リクエスト信号Ｓrqの送信動作は、ドアロックが解錠となった時点で停止される。
【００４４】
一方、ドアロックが解錠下で、車外ドアハンドルノブ２８のロックボタン２８ｂが押し操作されたとする。このとき、照合ＥＣＵ７は、解錠のときと同様の方式で車外漏洩同軸ケーブル１７ａからリクエスト信号Ｓrqを送信させる。そして、照合ＥＣＵ７は、このリクエスト信号Ｓrqに電子キー２が応答して返してきたＩＤ信号Ｓidで車外照合が成立することを確認すると、解錠状態にあるドアロックを施錠する。
【００４５】
ドアロック解錠後にユーザが車内に乗車した際、ドアの開閉を例えばカーテシスイッチ（図示略）により検出すると、図７に示すように、続いて照合ＥＣＵ７は車内漏洩同軸ケーブル１７ｂからリクエスト信号Ｓrqを送信させる。そして、照合ＥＣＵ７は、このリクエスト信号Ｓrqに応答して電子キー２が返信してきたＩＤ信号Ｓidで車内照合が成立すると、エンジン始動を許可する。これにより、車内のエンジンスイッチが操作された際には、エンジンが始動する。
【００４６】
さて、本例においては、キー操作フリーシステム３の車両１側の送受信アンテナとして漏洩同軸ケーブル１７を使用し、漏洩同軸ケーブル１７を送信アンテナとして使用する際には、弱い送信強度で電波を送信させる。このため、車両１から例えば数10cm〜1m数十cm程度の距離にＵＨＦ帯の電波がほぼ均一に届き、ＬＦアンテナを使用したときと、ほぼ同等の送信エリアを形成することが可能となる。また、漏洩同軸ケーブル１７を受信アンテナとして使用する際には、送信電力が強ければ、受信エリアの広いアンテナとなるので、従来から使用していた例えばホイップアンテナ等と同様の受信エリアも確保することが可能である。
【００４７】
また、本例のように、車両１の送受信アンテナとして漏洩同軸ケーブル１７（１７ａ，１７ｂ）を採用すれば、キー操作フリーシステム３の相互通信において、車両１から電子キー２への往路通信と、電子キー２から車両１への復路通信とを、ともにＵＨＦ帯に統一することが可能となる。よって、往路通信と復路通信とで異なる周波数の電波を使用せずに済むので、背景技術でも述べたように搭載位置の設定に困難性を伴うＬＦアンテナを車両１の送信アンテナとして使用せず済むという利点も得られる。
【００４８】
さらに、この種の漏洩同軸ケーブル１７には、スロット長さＬやスロット間隔Ｗやスロット密度を変えるだけで、簡単に通信エリアを変更することができる利点がある。よって、本例のように車両アンテナとして漏洩同軸ケーブル１７を使用すれば、車両１の電波送信エリアや電波受信エリアの範囲を、簡単に設定することが可能となる。このため、ＬＦアンテナを使用したときのように複数のアンテナを車両１に設置することなく、車両周囲全体に略円弧状の通信エリアを、困難性を伴う作業を必要とすることなく適宜設けることが可能となる。
【００４９】
また、往路通信と復路通信とで周波数を統一することができれば、電子キー２には、ＵＨＦ帯の通信機のみを載せればよいことになる。このため、従来は電子キー２にＬＦ受信機とＵＨＦ送信機の２種類の帯域の通信機（アンテナ及び通信回路）を載せる必要があったが、本例の場合は、ＵＨＦという一種類の通信機のみ搭載すればよい。よって、電子キー２に搭載する通信機が少なく済むので、その分だけ電子キー２を小型化することも可能となる。
【００５０】
ところで、図１や図２に示すように、例えば車両１に、タイヤの空気圧を走行しながらチェックするタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）２９が搭載されている場合、漏洩同軸ケーブル１７をＴＰＭＳ２９の受信アンテナとして使用することも可能である。ＴＰＭＳ２９は、各タイヤに取り付けられたセンサユニット２９ａからタイヤ空気圧信号Ｓtpを車体に送信し、タイヤ空気圧に異常があった場合、そのタイヤを運転者に通知するシステムである。これらセンサユニット２９ａ…は、それぞれが個別に独立して動き、タイヤ空気圧信号ＳtpをＵＨＦ帯の電波によって自発的に送信する。
【００５１】
この場合、車両１には、ＴＰＭＳ２９のコントロールユニットとしてタイヤ空気圧監視ＥＣＵ３０が設けられている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ３０は、ＴＰＭＳ２９の受信チューナとしても共用されている漏洩同軸ケーブル１７（車外通信機８及び車内通信機９）に接続されている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ３０は、漏洩同軸ケーブル１７でタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信すると、タイヤ空気圧信号Ｓtpを基に各タイヤの空気圧を把握する。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ３０は、タイヤ空気圧の監視結果から、空気圧異常が発生しているタイヤがあることを認識すると、例えば車内メータにそのタイヤを表示して運転者に通知する。
【００５２】
ところで、漏洩同軸ケーブル１７は、車体縁に這わせて配置されるので、各タイヤに設けたセンサユニット２９ａ…と非常に接近した位置状態をとる。よって、漏洩同軸ケーブル１７をＴＰＭＳ２９の車両チューナとして使用すれば、センサユニット２９ａ…からのタイヤ空気圧信号Ｓtpを、より確実に車両１に受け取らせることが可能となる。従って、この場合は、スマート通信の通信周波数のＵＨＦ統一化と、ＴＰＭＳ２９の通信成立性確保とを両立することができる。
【００５３】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）キー操作フリーシステム３の車両１の送受信アンテナとして漏洩同軸ケーブル１７を使用したので、キー操作フリーシステム３の往路通信と復路通信とを、ともにＵＨＦ帯の電波に統一することができる。よって、車両１の送信アンテナとしてＬＦアンテナを使用せずに済むので、アンテナ設置に困難性を要さずアンテナ配置を行うことができる。また、電子キー２にはＵＨＦ帯の通信機のみ搭載すればよいので、その分だけ電子キー２を小型化することもできる。
【００５４】
（２）漏洩同軸ケーブル１７を車外（運転席側、助手席側）及び車内のそれぞれに設けて、これらケーブル単位で通信エリアを切り分けるので、ＩＤ照合時の電子キー２の位置確認を車外及び車外で細分化することができる。よって、本例のように車外照合が成立すればドアロック施解錠を許可し、車内照合が成立すればエンジン始動を許可する許可するというような制御も、問題なく実行することができる。
【００５５】
（３）漏洩同軸ケーブル１７を送信及び受信の両方が可能な送受信アンテナとするので、車両１に送信アンテナと受信アンテナとでそれぞれ別々に用意せずに済む。よって、車両１のアンテナに必要となる部品点数を少なく抑えることができ、ひいては部品コストも低く抑えることができる。
【００５６】
（４）漏洩同軸ケーブル１７をＴＰＭＳ２９の受信アンテナとして使用した場合、漏洩同軸ケーブル１７は車体縁に這わせて配置されるので、各タイヤに設けたセンサユニット２９ａと非常に近い位置関係をとる。このため、センサユニット２９ａから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを強い電波で受けることが可能となるので、より確実にタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信することができる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、本例の第２実施形態を図８及び図９に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態の車両アンテナ構造を他の構造に変更した実施形態であって、他の基本的な構成は同じである。よって、同一部分に関しては同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００５８】
図８に示すように、車両１には、車外周辺にリクエスト信号Ｓrqの通信エリアを形成する車外送信機３１と、車内全域にリクエスト信号Ｓrqの通信エリアを形成する車内送信機３２とが設けられている。車外送信機３１は、運転席側車外送信機３１ａと、助手席側車外送信機３１ｂとからなる。運転席側車外送信機３１ａは、第１実施形態のような車外漏洩同軸ケーブル１７ａ（１７aa）を備え、送信回路２３を介して照合ＥＣＵ７に接続されている。また、助手席側車外送信機３１ｂも、第１実施形態のような車外漏洩同軸ケーブル１７ａ（１７ab）を備え、送信回路２３を介して照合ＥＣＵ７に接続されている。更に、車内送信機３２は、第１実施形態のような車内漏洩同軸ケーブル１７ｂを備え、送信回路２３を介して照合ＥＣＵ７に接続されている。
【００５９】
照合ＥＣＵ７には、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂの電波送信動作を管理する送信動作制御部３３が設けられている。送信動作制御部３３は、これら漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂのどのケーブルから、どのような送信電波を送信させるのかを動作管理する。
【００６０】
また、車両１には、電子キー２からのＵＨＦ帯の電波を受信可能な車両チューナ３４が設けられている。車両チューナ３４は、モノポールアンテナの一種であるホイップアンテナ３５からなるとともに、受信回路３６を介して照合ＥＣＵ７に接続されている。ホイップアンテナは、１本の針金で形成されるアンテナであって、感度に特定方向を持たない無指向性アンテナであり、どの方向に対しても均等な受信感度を有する。
【００６１】
さて、車両１が駐車状態の際、照合ＥＣＵ７は、車外漏洩同軸ケーブル１７aa，１７abからリクエスト信号ＳrqをＵＨＦ帯の電波によって送信させる。漏洩同軸ケーブル１７aa，１７abの電波送信は、送信動作制御部３３によって管理される。このとき、リクエスト信号Ｓrqは、運転席側車外漏洩同軸ケーブル１７aa→助手席側車外漏洩同軸ケーブル１７abの順で繰り返し送信される。電子キー２は、リクエスト信号Ｓrqを受信すると、ＩＤ信号ＳidをＵＨＦ帯の電波により返信する。照合ＥＣＵ７は、リクエスト信号Ｓrqの送信後にＩＤ信号Ｓidを車両チューナ３４で受信して車外通信が成立すると、車両チューナ３４で受信したＩＤ信号ＳidでＩＤ照合を行い、ＩＤ照合が成立すればドアロック施解錠を許可又は実行する。
【００６２】
送信動作制御部３３は、ユーザが車内に乗車したことを確認すると、今度は車内送信機３２、つまり車内漏洩同軸ケーブル１７ｂからリクエスト信号Ｓrqを送信して車内通信を実行する。このリクエスト信号Ｓrqは、定期的に繰り返し車内送信機３２から送信される。照合ＥＣＵ７は、車内の電子キー２がリクエスト信号Ｓrqに応答して返信したＩＤ信号Ｓidを車両チューナ３４で受信すると、車内照合を実行する。そして、照合ＥＣＵ７は、車内照合が成立したことを確認すると、エンジンスイッチによる電源遷移操作を許可する。
【００６３】
従って、本例のように、車両１の受信アンテナをホイップアンテナ３５とし、車両１の送信アンテナであるＬＦアンテナのみを漏洩同軸ケーブル１７とすることも可能となる。こうすれば、ホイップアンテナ３５を車両１の受信アンテナとして使用することが可能となる。
【００６４】
また、送信機３１，３２が漏洩同軸ケーブル１７からなり、車両チューナ３４がホイップアンテナ３５からなることに限らず、図９に示すように、これらのアンテナ構造を送受で入れ換えてもよい。即ち、車外送信機３１及び車内送信機３２がホイップアンテナ３５からなるとともに、車両チューナ３４が漏洩同軸ケーブル１７からなるものでもよい。この場合、照合ＥＣＵ７には、漏洩同軸ケーブル１７による受信動作を管理する受信動作制御部３７が設けられ、この受信動作制御部３７によって漏洩同軸ケーブル１７の受信動作が制御される。
【００６５】
よって、この場合は、車両１の受信アンテナを漏洩同軸ケーブル１７により形成したので、漏洩同軸ケーブル１７に切るスロット２２の長さや間隔や密度等を適宜設定することによって、簡単に車両１の受信エリアを取り決めることが可能となる。このため、受信エリアの設定に際して、例えば受信機を複数用意したり或いは受信機の配置位置を細かく設定したりする必要がなくなるので、簡単な作業によって好適な受信エリアを形成することが可能となる。
【００６６】
本実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１），（２），（４）に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（５）ホイップアンテナ３５には、漏洩同軸ケーブル１７よりもアンテナ利得が高いという利点があるので、本例のようにホイップアンテナ３５を車両１の受信アンテナとして使用すれば、車両１の受信エリアを広くとることができ、電子キー２からの電波をより確実に車両１に届かせることができる。ところで、漏洩同軸ケーブル１７を車両１の受信アンテナとした場合、漏洩同軸ケーブル１７にはアンテナとしての利得があまり無いため、広い通信エリアを確保するには、例えば電子キー２の送信出力を高くするなどの対応が必要となる。しかし、電子キー２の送信出力を上げようとすると、電子キー２の電池を極度に消費したり、或いは電波法に抵触したりするなどの問題があり、実際のところ電子キー２の送信出力を上げることはできない現状がある。よって、本例のように車両１の受信アンテナとしてホイップアンテナ３５を使用するということは、前述した問題に触れることなく通信エリアを確保できるという点からしてみて、非常に効果が高いと言える。即ち、第１実施形態の場合には送信電力が強くなくてはならない場合もあるが、本例ではこの点を改善することができる。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図１０〜図１５に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態の車両アンテナ構造を他の構造に変更したのみの実施形態であるので、本例も変更部分についてのみ詳述する。なお、本例の場合は、説明簡略のために、車外通信機８と車内通信機９とを１つにまとめて説明し、車外漏洩同軸ケーブル１７ａ及び車内漏洩同軸ケーブル１７ｂも、まとめて１つの漏洩同軸ケーブル１７として表記する。
【００６７】
図１０及び図１１に示すように、送信回路２３には、漏洩同軸ケーブル１７が接続され、この漏洩同軸ケーブル１７には、例えばａ接点からなる第１切換スイッチ４１ａを介してホイップアンテナ３５が接続されている。第１切換スイッチ４１ａは、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５を直列接続するためのものであって、切り換えが送受信動作制御部２７によって管理されている。また、ホイップアンテナ３５は、例えばａ接点からなる第２切換スイッチ４１ｂを介して受信回路２４に接続されている。第２切換スイッチ４１ｂは、ホイップアンテナ３５を受信回路２４に接続するか否かを決めるためのもので、切り換えが送受信動作制御部２７によって管理されている。
【００６８】
図１０（ａ）に示すように、送受信動作制御部２７は、送信動作の際、第１切換スイッチ４１ａをオンしつつ、第２切換スイッチ４１ｂをオフして、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５を直列のアンテナとして電波送信を実行する。このとき、ホイップアンテナ３５が利いて、電波が遠方まで送信される。また、図１０（ｂ）に示すように、送受信動作制御部２７は、送信動作の際、第１切換スイッチ４１ａ及び第２切換スイッチ４１ｂの両方をオフして、漏洩同軸ケーブル１７のみを車両送信アンテナとして使用することも可能である。このとき、漏洩同軸ケーブル１７から狭い範囲でのみ電波が送信される。
【００６９】
図１１に示すように、送受信動作制御部２７は、受信動作の際、第１切換スイッチ４１ａをオフし、第２切換スイッチ４１ｂをオンすることで、ホイップアンテナ３５を車両受信アンテナとして使用する。ホイップアンテナ３５には、通信領域を広くとることができる特性があるので、この場合、受信エリアを広くとれる。送受信動作制御部２７は、ＩＤ照合の送受の各タイミングで、車両１の通信状態を送信状態又は受信状態の一方に切り換える。なお、ホイップアンテナ３５が他アンテナに相当し、送受信動作制御部２７及び切換スイッチ４１ａ，４１ｂがアンテナ選択手段を構成する。
【００７０】
さて、図１２に示すように、車両１が駐車状態をとる際、照合ＥＣＵ７は、スマート通信における最初の送信動作として、車両周囲にウェイク信号４２を断続的に送信してウェイク信号４２の通信エリアを形成し、車両周囲に電子キー２が存在するか否かを確認する。ウェイク信号４２は、待機状態（スリープ状態）にある電子キー２を電源オン状態に切り換えるための信号である。
【００７１】
このとき、送受信動作制御部２７は、図１０（ａ）に示すように、第１切換スイッチ４１ａをオンし、第２切換スイッチ４１ｂをオフし、ホイップアンテナ３５を利かせて、ウェイク信号４２を送信させる。ここで、ホイップアンテナ３５には、電波が遠くまで飛ぶという特性がある。よって、この場合の送信アンテナにはホイップアンテナ３５が含まれるアンテナ構造をとるので、図１３に示すように、ウェイク信号４２の通信エリアが広域エリアで形成される。このため、電子キー２が車両１の遠くに位置していても、その地点から車外照合を開始することが可能となる。
【００７２】
ウェイク信号４２の通信エリアに電子キー２が進入してウェイク信号４２を受信すると、電子キー２はウェイク信号４２に含まれるウェイクコードを照合する。電子キー２は、このウェイクコード照合が成立することを確認すると、通信制御部１０を電源オン状態に切り換え、アック信号４３をキー送受信機１３からＵＨＦ帯の電波により送信する。
【００７３】
送受信動作制御部２７は、ウェイク信号４２を送信した後、図１０（ｂ）に示すように、今度は第１切換スイッチ４１ａをオフし、第２切換スイッチ４１ｂをオンして、ホイップアンテナ３５を受信アンテナに切り換え、電子キー２からの応答有無を確認する。このとき、電子キー２がアック信号４３を返信していれば、この受信タイミングでアック信号４３を受信する。なお、この受信動作は、以降の通信において、電子キー２が電波を送信してくるであろうタイミングで逐次実行される。
【００７４】
送受信動作制御部２７は、ウェイク信号４２に対するアック返信を受信すると、車両送信エリアを大→小に切り換えるために、図１０（ｂ）に示すように、第１切換スイッチ４１ａをオフして、漏洩同軸ケーブル１７のみを送信アンテナとする。よって、以降は、漏洩同軸ケーブル１７で車両送信エリアが形成されるので、車両送信エリアが車両１の極近傍位置にのみ形成される。このため、電子キー２は、ウェイク状態をとっているものの、車両１に極接近して漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアに侵入しないと、照合が継続されない。
【００７５】
照合ＥＣＵ７は、ウェイク信号４２を送信した後の所定時間内に、電子キー２からアック信号４３を受信すると、車両ドア周囲に電子キー２が存在すると認識する。そして、照合ＥＣＵ７は、続いて車両固有のＩＤとしビークルＩＤ４４の送信動作に入る。
【００７６】
ところで、車両１がウェイク信号４２を送信した際、電子キー２からのアック応答を車両１が受信すると、車両１の送信エリアが狭域エリアに切り換えられるので、ビークルＩＤ４４の通信エリアは、図１３に示すように、車両１の近傍のみにのみ形成される。つまり、ウェイク信号４２の通信エリアは広域エリアで形成されるものの、ビークルＩＤ４４の通信エリアは車両１の極近傍、即ち狭域エリアで形成される。このため、広域送信されるウェイク信号４２によって電子キー２をより確実に起動させてから、ビークルＩＤ４４以降の照合が実行される。ビークルＩＤ４４は、電子キー２が直ぐにビークルＩＤ４４の通信エリアに進入しないことも考慮に入れて、例えば複数回送信される。
【００７７】
電子キー２は、狭域エリアからなるビークルＩＤ４４の通信エリアに進入してビークルＩＤ４４を受信すると、このビークルＩＤ４４が正しいか否かを見る確認としてビークルＩＤ照合を実行する。このように、ビークルＩＤ照合を実行するのは、特定のキーのみ動作させるためである。そして、電子キー２は、ビークルＩＤ照合が成立したことを確認すると、これを車両１に通知すべくアック信号４５をＵＨＦ帯の電波により送信する。
【００７８】
照合ＥＣＵ７は、ビークルＩＤ４４を送信した後の所定時間内にアック信号４５を受信すると、ビークルＩＤ照合が成立したことを認識し、続いてチャレンジ４６を送信する。チャレンジ４６には、キー番号とチャレンジコードとが含まれている。チャレンジ４６の通信エリアは、ビークルＩＤ４４と同様に、車両１の極近傍の狭域エリアによって形成される。なお、チャレンジコードは、送信の度に値が毎回変わる乱数コードである。また、キー番号は、電子キー２がマスターキーやどのサブキーかを見分けるための情報である。
【００７９】
電子キー２は、このチャレンジ４６を受信すると、まずはこのチャレンジ４６の中のキー番号の正否を見る番号照合を実行し、自身がこのときのスマート通信の通信対象であるか否かを判断する。そして、この番号照合が成立すると、電子キー２は、同じチャレンジ４６の中に含まれるチャレンジコードを、自身の暗号鍵によって演算することにより、レスポンスコードを生成する。電子キー２は、レスポンスコードの生成作業が終了すると、自身のメモリ１２に登録されたＩＤコードとこのレスポンスコードとを含んだデータ群を、レスポンス４７としてＵＨＦ帯の電波により送信する。
【００８０】
照合ＥＣＵ７は、チャレンジ４６を送信する際、自身もレスポンスコードを演算する。そして、照合ＥＣＵ７は、レスポンス４７を受信すると、まずはレスポンス４７内のＩＤコードを照合し、続いてレスポンス内のレスポンスコードを照合する。照合ＥＣＵ７は、これら両方の照合が成立することを確認すると、スマート照合が成立したと認識し、車両ドアのドアロックの解錠を許可又は実行する。
【００８１】
なお、電子キー２で車両１のドアロックを施錠する場合にも、車両１及び電子キー２の間で無線によるＩＤ照合が実行されるが、この照合時に実行される動作も解錠時と基本的に同様であるので、説明は省略する。また、車内照合時に実行されるＩＤ照合も、この場合は車両送信アンテナが車外のものから車内のものに代わるだけで、基本的な動作態様はドア解錠時と同様であるので、この場合の説明についても省略する。
【００８２】
従って、本例の場合、ウェイク信号４２の送信の際には、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５を直列のアンテナとして電波送信するので、ホイップアンテナ３５によってウェイク信号４２が広域に送信される。よって、ＩＤ照合を開始する前に、電子キー２をより確実に起動しておくことが可能となる。また、ウェイク信号４２が広域に送信されるということは、電子キー２がどの位置に存在していても、ウェイク信号４２が電子キー２に届くことになるので、通信の成立性確保という点からも非常に効果が高い。
【００８３】
また、車両１のアンテナは、図１４に示すように、ホイップアンテナ３５のみを車両１の送信アンテナとし、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５の直列のアンテナを車両１の受信アンテナとして使用してもよい。この場合、第１切換スイッチ４１ａは、送信回路２３とホイップアンテナ３５との間に接続されている。また、受信回路２４には、漏洩同軸ケーブル１７が接続され、この漏洩同軸ケーブル１７が第２切換スイッチ４１ｂを介してホイップアンテナ３５に接続されている。
【００８４】
ところで、漏洩同軸ケーブル１７は、車体縁という取り付け位置の関係上、各種車載機器の直近に配置されるので、これら車載機器からノイズを拾い易いという現状がある。しかし、図１４に示すように、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５の直列のアンテナを車両１の受信アンテナとすれば、位置的にノイズを拾い難いホイップアンテナ３５がアンテナの構成部品となるので、車両１の受信アンテナをノイズに対して耐性の高いものとすることが可能となる。
【００８５】
また、図１５に示すように、車両１の送信アンテナ及び受信アンテナを、ともに漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５からなる直列のアンテナとしてもよい。この場合、車両１の送信アンテナを直列のアンテナとした際に得られる通信成立性向上という効果と、車両１の受信アンテナを直列のアンテナとした際に得られる耐ノイズ性向上という効果とを、１つのキー操作フリーシステム３で両方得ることが可能となる。
【００８６】
本実施形態の構成によれば、前記実施形態の（１）〜（５）に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（６）車両１のアンテナを漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５の直列のアンテナとして使用するので、アンテナの要素に通信強度が強いホイップアンテナ３５を持つ分だけ、通信エリアを広くとることができる。よって、電子キー２が車両１から遠い位置や、又は車内の隅に位置していたとしても、問題なく通信を成立させることができる。
【００８７】
（７）スマート通信の際、まずは最初にホイップアンテナ３５によって広いエリアでウェイク信号４２の通信エリアを形成することにより、通信の際に電子キー２をより確実に起動させ、電子キー２が車両近傍に近づいた否かを確認するために漏洩同軸ケーブル１７を使用する通信手順をとる。このため、スマート通信時にホイップアンテナ３５で電子キー２との距離を確認してから、漏洩同軸ケーブル１７により車両近傍でスマート通信の実通信に移行することになるので、スマート通信の通信成立の確実性という点から見て非常に効果が高いと言える。
【００８８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態を図１６〜図１８に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態に記載の漏洩同軸ケーブル１７を他の構造（形状）に変更したのみの実施形態であるので、本例も変更部分についてのみ詳述する。
【００８９】
図１６に示すように、スロット２２は、スロット長さＬの異なるものが複数形成されている。本例の場合、スロット長さＬの長い大スロット２２ａと、スロット長さＬが短い小スロット２２ｂとの２種類が形成されている。ところで、スロット２２は、スロット長さＬが長いと周波数の低い電波を通すことが可能で、スロット長さＬが短いと周波数の高い電波を通すことが可能である。よって、図１７に示すように、大スロット２２ａからは低い周波数ｆ１の電波が放射可能で、小スロット２２ｂからは高い周波数ｆ２の電波が放射可能となっている。
【００９０】
ところで、数百ＭＨｚ帯域の電波は、例えば100ＭＨｚの単位で周波数を変えても、通信エリアはさほど変化しない現状がある。よって、周波数ごとに送信出力を個別に設定した場合には、スロット２２に応じた周波数が、送信出力に応じたエリアで漏れるため、周波数ごと（スロット２２ごと）に通信エリアの大きさを変えることが可能である。本例の場合、図１７に示すように、スロット２２として大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂの２種類を設け、大スロット２２ａから低い周波数ｆ１の電波を放射させ、小スロット２２ｂから高い周波数ｆ２の電波を放射させることで、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアを細分可能となっている。
【００９１】
本例の場合、小スロット２２ｂは、大スロット２２ａの放射電波の周波数に対して、疎の周波数の電波を放射可能である。例えば、大スロット２２ａからｆ１として３００ＭＨｚの電波が出力可能あれば、小スロット２２ｂからは例えば３００ＭＨｚの疎の周波数、つまりｆ２として４５０ＭＨｚの電波が放射可能である。よって、ｆ１の送信電力がｆ２の送信電力より小さければ、大スロット２２ａの周囲には周波数が３００ＭＨｚの狭い通信エリアが形成され、小スロット２２ｂの周囲には周波数が４５０ＭＨｚという別の通信エリアが形成される。
【００９２】
また、同一の１つのスロット２２からは、電波の波長の関係上、逓倍波の周波数の電波が放射可能である。例えば、３００ＭＨｚの周波数を放射可能な大スロット２２ａからは、３００ＭＨｚの逓倍波（ｎ×３００ＭＨｚ（ｎ＝２，３…））の電波が放射される。また、４５０ＭＨｚの周波数を放射可能な小スロット２２ｂからは、４５０ＭＨｚの逓倍波（ｎ×４５０ＭＨｚ（ｎ＝２，３…））の電波が放射される。このように、１つのスロット２２から、複数の周波数電波を送信することも可能で、放射電波の周波数を逓倍波で切り換えることにより通信エリアを変更することも可能である。
【００９３】
送受信動作制御部２７は、図１７に示すように、１つの送信データを複数周波数（３００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ）により漏洩同軸ケーブル１７に同時に流して同ケーブル１７を送信させる、いわゆるＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）方式によって、大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂの両方に、それぞれ異なる通信エリアを同時形成可能である。これにより、車両１の周囲にリクエスト信号Ｓrqを大きめの通信エリアで形成することが可能となる。
【００９４】
また、送受信動作制御部２７は、図１８に示すように、１つの送信データを異なる周波数（３００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ）により漏洩同軸ケーブル１７に順に流して同ケーブル１７を送信させる、いわゆるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式によって、大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂのそれぞれに、順にリクエスト信号Ｓrqの通信エリアを形成可能である。これにより、車両１の通信エリアを細分化して形成することが可能である。また、図１７及び図１８の方式を使い分けて通信エリアを形成すれば、通信エリアを更に細かく細分することが可能となる。なお、送受信動作制御部２７が複数帯域通信手段に相当する。
【００９５】
さて、本例の場合は、漏洩同軸ケーブル１７にスロット長さＬが互いに異なるスロット２２、即ち大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂを設け、漏洩同軸ケーブル１７を複数周波数により送信可能とした。このため、送信周波数の違いによって、それぞれ異なる通信エリア（送信エリア）を車両周囲に形成することが可能となるので、車両１の通信エリアの更なる細分化が可能となる。なお、この技術は、車両周囲に送信エリアを形成する際に用いられることに限らず、受信エリアを形成するときにも同様に応用可能である。
【００９６】
本実施形態の構成によれば、前記実施形態の（１）〜（７）に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（８）漏洩同軸ケーブル１７に長さＬがそれぞれ異なるスロット２２、即ち大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂの２種類を設け、漏洩同軸ケーブル１７に複数周波数を割り当てる。このため、通信動作時の使用周波数を切り換えれば、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアを使用周波数に応じて切り換えることが可能となるので、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアをより細かく細分化することができる。
【００９７】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態を図１９〜図２２に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態に記載の通信処理を変更したのみの実施形態であるので、本例も変更部分についてのみ詳述する。
【００９８】
図１９に示すように、車両１には、漏洩同軸ケーブル１７が複数（本例は２つ）設けられるとともに、ホイップアンテナ３５も設けられている。これら漏洩同軸ケーブル１７，１７及びホイップアンテナ３５は、電波送信及び電波受信の両方が可能な送受信アンテナとなっている。このため、車外通信機８及び車内通信機９は、２つの漏洩同軸ケーブル１７，１７及び１つのホイップアンテナ３５という計３つのアンテナを持つ通信機として形成されている。
【００９９】
照合ＥＣＵ７には、これら通信機８，９に受信動作としてスペースダイバーシティ方式を実行させるダイバーシティ実行部５１が設けられている。スペースダイバーシティ方式とは、複数アンテナで同時に受信動作を行い、複数の受信アンテナのうち、たとえ一方の受信電波が低くなっても、別の受信アンテナの受信電波で補助することにより、互いに助け合いながら受信電波のレベル変動を少なく抑える受信技術である。受信動作としてスペースダイバーシティ方式を採用すれば、もし仮に通信環境下において受信電波が激しく変動する場合であっても、電波受信が可能となる。なお、ダイバーシティ実行部５１が受信制御手段に相当する。
【０１００】
また、照合ＥＣＵ７には、ダイバーシティ実行部５１の処理結果を基に、通信のリトライを実行するリトライ実行部５２が設けられている。リトライ実行部５２は、ダイバーシティ実行部５１による受信結果を基に、電子キー２がリクエスト信号Ｓrqを受信したことにより分かる送信エリアと、電子キー２がリクエスト信号Ｓrqに応答して返信してくるＩＤ信号Ｓidを受信した際に分かる受信エリアとが一致するか否かを確認する。そして、リトライ実行部５２は、これらエリアが不一致となる場合に、送信エリアのレベルを切り換えて、ＩＤ照合を再実行する。なお、リトライ実行部５２がリトライ手段に相当する。
【０１０１】
さて、本例の場合、このスペースダイバーシティ方式を利用して受信強度の違いを確認することにより、電子キー２のエリア、即ち現在位置を特定する。このとき、まず通信主制御部２６は、漏洩同軸ケーブル１７，１７及びホイップアンテナ３５から順にリクエスト信号Ｓrqを選択的に送信して、どのアンテナで通信が確立するかを見ることにより、電子キー２のエリアを特定する。なお、リクエスト信号Ｓrqは、電子キー２をより確実に起動させておくために、図２０や図２１に示すように広めのエリアで送信される。このとき、例えば電子キー２が漏洩同軸ケーブル１７の送信エリア内にあれば、漏洩同軸ケーブル１７が送信したリクエスト信号Ｓrqに電子キー２が応答して通信が確立するので、漏洩同軸ケーブル１７の送信エリアに電子キー２が位置していることが確認される。
【０１０２】
車両１がＩＤ信号Ｓidを受信すると、ダイバーシティ実行部５１はこのＩＤ信号Ｓid、即ち受信電波の受信強度RSSI（Receive Signal Strength Indication）を算出し、電子キー２のエリア、即ち現在位置を特定する。このとき、例えば図２０に示すように、リクエスト信号Ｓrqを送信した漏洩同軸ケーブル１７ｘの受信エリアに電子キー２が位置していれば、送信と受信とのエリアが一致する。このため、リトライ実行部５２は、このときの通信を成立として処理し、例えばドアロック施解錠を許可する。
【０１０３】
一方、図２１に示すように、電子キー２が隣の漏洩同軸ケーブル１７ｙの受信エリアに位置する場合には、電子キー２からの応答であるＩＤ信号Ｓidは、距離が近い隣の漏洩同軸ケーブル１７ｙで受信される。このため、送信と受信のエリアが不一致となる。よって、リトライ実行部５２は、このときの通信を不成立として処理し、漏洩同軸ケーブル１７，１７及びホイップアンテナ３５から出すリクエスト信号Ｓrqのレベルを切り換えて、つまりリクエスト信号Ｓrqの送信範囲を狭めて、通信成立の確認を再挑戦する。このため、本例の場合は、送信及び受信のエリアが一致して初めて通信成立とするので、通信成立の精度を高いものとすることが可能となる。
【０１０４】
次に、第５実施形態の通信動作を図２２のフローチャートに従って説明する。なお、このフローチャートは、照合ＥＣＵ７によって定期的に繰り返し実行される。
ステップ１００では、２本の漏洩同軸ケーブル１７とホイップアンテナ３５から順にリクエスト信号Ｓrqを送信する。
【０１０５】
ステップ１０１では、リクエスト信号Ｓrqに応答して電子キー２が返信してきたＩＤ信号Ｓidを受信したか否かを確認する。ＩＤ信号Ｓidを受信すれば、ステップ１０２に移行し、ＩＤ信号Ｓidを受信しなければ、このフローチャートを終了する。なお、ＩＤ信号Ｓidを受信した際、このときに送信したリクエスト信号Ｓrqのエリアを、電子キー２の位置判定に使用する送信エリアとして取り込む。
【０１０６】
ステップ１０２では、ＩＤ信号Ｓidを受信したときのRSSIをスペースダイバーシティ方式により確認する。即ち、ＩＤ信号Ｓidの受信エリアを確認する。
ステップ１０３では、リクエスト信号Ｓrqの送信エリアと、ＩＤ信号Ｓidの受信エリアとが一致するか否かを確認する。これらエリアが一致すれば、ステップ１０４に移行し、これらエリアが一致しなければ、ステップ１０５に移行する。
【０１０７】
ステップ１０４では、ＩＤ照合を実行する。即ち、電子キー２から受信したＩＤ信号ＳidによりＩＤコードを照合する。
ステップ１０５では、スマート通信をリトライする。即ち、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５から出す電波を低レベルに切り換えて、スマート通信を再実行する。これにより、電子キー２の位置確認を精度よく実行することが可能となる。
【０１０８】
ステップ１０６では、リトライの実行回数が制限回数内か否かを確認する。リトライ回数が制限回数内であれば、ステップ１００に戻って、スマート通信を低い電波レベルで再実行し、リトライ回数が制限回数を超える場合には、フローチャートを終了する。
【０１０９】
本実施形態の構成によれば、前記実施形態の（１）〜（８）に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（９）リクエスト信号Ｓrqの送信エリアと、リクエスト信号Ｓrqの応答であるＩＤ信号Ｓidの受信エリアとが不一致の際には、リクエスト信号Ｓrqの通信エリア、即ち電波送信のレベルを切り換えて、ＩＤ照合を再実行する。このため、送信エリアと受信エリアとが一致して初めてＩＤ照合が成立とみなされるので、高い精度で通信を成立として処理することができる。
【０１１０】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・第１〜第３実施形態をまとめると、図２３に示す表となる。このように、本発明の技術思想は、種々の形式に応用可能である。
【０１１１】
・第１〜第５実施形態において、図２４に示すように、スロット間隔Ｗを適宜変更して、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアを切り換えることも可能である。
・第１〜第５実施形態において、図２５に示すように、複数の漏洩同軸ケーブル１７，１７…をカスケード接続（直列接続）するとともに、この接続箇所にスイッチ部６１を設け、このスイッチ部６１のオンオフを切り換えることにより、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアの更なる細分化を可能としてもよい。なお、スイッチ部６１は、マイクロスイッチやトランジスタ等が採用可能である。
【０１１２】
・第１〜第５実施形態において、スロット２２は、溝が縦向きをとることに限らず、例えば横向きや斜め向きをとっていてもよい。また、スロット２２は、溝が縦向きのもの、横向きのもの、斜め向きのものを、適宜併用可能である。
【０１１３】
・第１〜第５実施形態において、通信エリアの区分けは、運転席側車外、助手席側車外、車内の３つに限定されない。例えば、車外を右前方、左前方、右後方、左後方、トランクの５つとしてもよいし、また車内を複数のエリアに細分してもよい。
【０１１４】
・第１〜第５実施形態において、車両１の送信エリアと受信エリアとは、互いにエリアが異なることに限らず、例えば同一エリアをとってもよい。
・第１〜第５実施形態において、漏洩同軸ケーブル１７を直列繋ぎする場合、その本数は２本に限定されず、３本以上であってもよい。
【０１１５】
・第１〜第５実施形態において、電子キー２のアンテナ回路は、１つのキー送受信機１３から構成されることに限らず、送信と受信とでそれぞれ別々に形成されていてもよい。
・第１〜第５実施形態において、漏洩同軸ケーブル１７の配置位置は、車体縁や車内床に限定されず、屋根やピラーなど他の箇所も採用可能である。
【０１１６】
・第１実施形態において、運転席側車外通信機８ａと助手席側車外通信機８ｂとを同時に電波送信させてもよい。
・第２〜第５実施形態において、無指向性アンテナは、ホイップアンテナ３５に限らず、例えばダイポールアンテナ等を使用してもよい。
【０１１７】
・第３実施形態において、確実にウェイクさせておく処理は、必ずしも必要ではない。即ち、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５は、常時接続されているものでもよい。
【０１１８】
・第３実施形態において、切換スイッチ４１ａ，４１ｂは、マイクロスイッチに限らず、例えばトランジスタを用いてもよい。
・第１〜第５実施形態において、送信回路２３と受信回路２４は、１つの通信回路２５として形成されることに限らず、それぞれが別々の部品として構成されていてもよい。
【０１１９】
・第１〜第５実施形態において、電子キーシステムは、キー操作フリーシステム３に限定されず、電子キー２でのボタン操作によってＩＤコード及び機能コードを送信するワイヤレスキーシステムとしてもよい。また、電子キー２に埋め込んだＩＤタグによって照合を行うイモビライザーシステムとしてもよい。
【０１２０】
・第１〜第５実施形態において、キー操作フリーシステムは、車両１に近づくと自動でドアロックが解錠し、車両１から離れると自動でドアロックが施錠するものでもよい。
・第１〜第５実施形態において、スマート照合は、例えばビークルＩＤ、キー番号、チャレンジコードが一度の通信の際に同時に電子キー２に送信される形式のものでもよい。
【０１２１】
・第１〜第５実施形態において、キー操作フリーシステム３は、往復通信でともに同じ周波数の電波を使用することに限らず、往路と復路とで周波数が異なっていてもよい。
・第１〜第５実施形態において、キー操作フリーシステム３の採用対象は、車両１に限定されず、無線によってＩＤ照合を行うものであれば、どのような種のものでもよい。
【０１２２】
・第１〜第５実施形態において、これら実施形態の構成を互いに主旨を逸脱することなく組み合わせることも可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【０１２３】
（イ）電子キーが通信マスタにＩＤコードを無線により送信してＩＤ照合を実行する電子キーシステムのアンテナ構造において、前記通信マスタの受信アンテナを漏洩同軸ケーブルとしたことを特徴とする電子キーシステムのアンテナ構造。
【０１２４】
（ロ）請求項１〜９のいずれかにおいて、前記通信マスタの送信アンテナ及び受信アンテナは、一方が前記漏洩同軸ケーブルにより形成され、他方が前記漏洩同軸ケーブル以外のアンテナにより形成されている。
【符号の説明】
【０１２５】
１…通信相手としての車両、２…電子キー、３…電子キーシステムとしてのキー操作フリーシステム、１７（１７ａ，１７aa，１７ab，１７ｂ，１７ｘ，１７ｙ）…漏洩同軸ケーブル、２２（２２ａ，２２ｂ）…スロット、２７…アンテナ選択手段及び複数帯域通信手段を構成する送受信動作制御部、３５…他アンテナとしてのホイップアンテナ、４１ａ…アンテナ選択手段を構成する第１切換スイッチ、４１ｂ…アンテナ選択手段を構成する第２切換スイッチ、５１…受信制御手段としてのダイバーシティ実行部、５２…リトライ手段としてのリトライ実行部、６１…スイッチ部、Ｓid…応答としてのＩＤ信号、Ｓrq…問い合せとしてのリクエスト信号、Ｌ…スロット長さ、Ｗ…スロット間隔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーから無線により送信されるＩＤコードによりＩＤ照合を行う電子キーシステムのアンテナ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から周知のように、車両のキーシステムとしては、利便性等の面から、車両キーとしての電子キーからキーコードとしてＩＤコードを無線通信により車両に送信して、車両にＩＤ照合を実行させる電子キーシステム（特許文献１等参照）が広く使用されている。この種の電子キーシステムには、車両からのリクエストに応答してＩＤコードを車両に自動送信して車両にＩＤ照合を実行させるキー操作フリーシステムがある。同システムには、車外でＩＤ照合が成立すれば実際のキー操作無しにドアロックが施解錠されるスマートエントリーシステムや、車内でＩＤ照合が成立すればエンジンスイッチの単なる押し操作のみでエンジンがかかるスマートエンジンスタートシステムがある。
【０００３】
この種のキー操作フリーシステムは、リクエストをＬＦ（Low Frequency）帯の電波で送信し、電子キーから車両に返すＩＤコードをＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波で送信する。リクエストをＬＦ帯の電波で送信するのは、車両の極近傍に電子キー（ユーザ）が近づいたときにのみ通信できるように通信エリアの範囲を決めなくてはならず、このエリアの設定がし易いからである。電子キーから車両に送る電波をＵＨＦ帯の電波としているのは、電子キー操作によりドアロックの施解錠を行う、いわゆるリモートキーレスエントリー操作を、１０ｍ程度のやや遠方から実行できるようにするためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の電子キーシステムは、車両から電子キーへの通信（往路通信）にＬＦ帯が使用され、電子キーから車両への通信（復路通信）にＵＨＦ帯が使用されるので、往路通信と復路通信とで、帯域が大きくかけ離れた２つの周波数を使用しなければならない。このように、一通信の往路と復路とで周波数が異なると、アンテナ搭載位置や部品サイズの面から種々の制限が生じるので、往路通信と復路通信とをともに同じ周波数としたいニーズがあった。
【０００６】
例えば、ＬＦアンテナの課題として、１つのＬＦアンテナで車両周囲全域に通信エリアを形成するのは困難であるので、これまでは車両に複数のＬＦアンテナを取り付けて、車両周囲全域に通信エリアを形成する必要があった。このため、限られた車両搭載位置の中で細かな配置位置設定が必要となり、通信エリアの形成が面倒である問題があった。また、電子キーにＬＦ帯及びＵＨＦ帯の２つの通信機能、つまりＬＦ受信機とＵＨＦ送信機という異なる周波数の通信機を搭載せねばならず、その分だけ電子キーの小型化に支障を来す問題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、例えば電子キーシステムの往路通信と復路通信とを、同じ帯域の周波数に設定することができる電子キーシステムのアンテナ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記問題点を解決するために、本発明では、通信マスタからの無線による問い合せに対して、電子キーがＩＤコードを前記通信マスタに送信してＩＤ照合を実行する電子キーシステムのアンテナ構造において、前記通信マスタの送信アンテナ及び受信アンテナの少なくとも一方を漏洩同軸ケーブルとしたことを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、例えば通信マスタを車両とした場合、車両の受信アンテナには一般的にＵＨＦアンテナが使用されるので、例えば車両の送信アンテナとして漏洩同軸ケーブルを使用すれば、車両の送信アンテナと受信アンテナとを、ともにＵＨＦアンテナとすることが可能となる。よって、車両から電子キーに問い合せて電子キーからＩＤコードを受信してＩＤ照合する電子キーシステムにおいて、車両から電子キーの通信経路（往路通信）と、電子キーから車両への通信経路（復路通信）とを、ともに同じＵＨＦ帯に統一することが可能となる。
【００１０】
また、漏洩同軸ケーブルは、電波の通過口となるスロットの長さや間隔等を変えれば、簡単に通信エリアを切り換えられる利点がある。よって、本構成のように、車両のアンテナとして漏洩同軸ケーブルを使用すれば、漏洩同軸ケーブルに切るスロットの位置や間隔等を変えるという簡単な作業によって、車両の通信エリアを適宜設定することが可能となる。さらに、往路通信と復路通信とで通信周波数をＵＨＦ帯に統一することができれば、電子キーに搭載する通信機がＵＨＦ帯のもので済む。よって、電子キーに通信機を周波数ごとに複数搭載せずに済むので、電子キーの小型化も可能となる。
【００１１】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送信アンテナであることを要旨とする。
この場合、前述した作用効果を同様に得ることが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルが１本以上設けられ、当該漏洩同軸ケーブルのそれぞれで通信エリアを区分けすることにより、該通信エリアが細分化されていることを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、漏洩同軸ケーブルを１本以上設けて、これらケーブル単位で通信エリアを細分化するので、ＩＤ照合の際に電子キーの位置をより細かく把握することが可能となる。
【００１４】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送受信アンテナとなっていることを要旨とする。
この構成によれば、漏洩同軸ケーブルを通信マスタの送受信アンテナとするので、送信アンテナと受信アンテナとでそれぞれ別々にアンテナを用意せずに済む。よって、アンテナに必要となる部品点数を少なく抑えることが可能となり、ひいては部品コストも低く抑えることが可能となる。
【００１５】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送信アンテナとして使用され、前記通信マスタの受信アンテナは、前記漏洩同軸ケーブル以外の他アンテナにより形成されていることを要旨とする。
【００１６】
この構成によれば、漏洩同軸ケーブル以外に別アンテナとして他アンテナを通信マスタに設け、この他アンテナを通信マスタの受信アンテナとする。ところで、漏洩同軸ケーブルを受信アンテナとして使用する場合、受信エリアを広くとるには、漏洩同軸ケーブルには利得があまり無いため、電子キーの送信出力を高くするなどの対応が必要となる。しかし、電子キーの送信出力を上げようとすると、今度は電子キーの電池が浪費されてしまう問題に繋がり、実際のところ採用できない。そこで、例えば通信マスタの受信アンテナを例えばホイップアンテナ等の無指向性アンテナとすれば、通信マスタの受信エリアを問題なく広くとることが可能となる。よって、例えば電子キーによる遠隔操作によって通信マスタを動作させるに際して、電子キーが通信マスタから遠くに位置していても、電子キーからの送信電波を通信マスタにより確実に届かせることが可能となる。
【００１７】
本発明では、前記アンテナは、前記漏洩同時ケーブル以外のアンテナとして前記通信マスタに設けられた他アンテナと、前記漏洩同軸ケーブル及び前記他アンテナを各々単独のアンテナ、又は両アンテナを繋げた直列のアンテナとして動作させるアンテナ選択手段とを備えたことを要旨とする。
【００１８】
この構成によれば、漏洩同軸ケーブルでは電波が届かないエリアを、他アンテナで補完するようにすれば、ヌルエリアを解消することが可能となる。よって、高い通信成立性を確保することが可能となる。
【００１９】
本発明では、複数の周波数により通信を実行可能な複数帯域通信手段と、電波の通過口として前記漏洩同軸ケーブルに複数のスロット長さで形成されたスロットとを備え、前記複数帯域通信手段は、前記スロット長さの異なる前記スロットに、それぞれの周波数を割り当てて通信を行うことにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアを細分化することを要旨とする。
【００２０】
この構成によれば、長さがそれぞれ異なるスロットを複数設け、漏洩同軸ケーブルに複数周波数を割り当てる。このため、通信動作時の使用周波数を切り換えれば、漏洩同軸ケーブルの通信エリアをその都度切り換えることが可能となるので、通信エリアを複数種類設定することが可能となる。
【００２１】
本発明では、前記アンテナとして前記通信マスタに複数搭載された受信アンテナを使用し、スペースダイバーシティ方式により受信動作を実行する受信制御手段と、前記問い合せを送信した送信エリアと、前記ダイバーシティで特定した前記電子キーの受信エリアとが一致するか否かを確認し、一致しない場合には、前記送信エリアのレベルを変えて通信を再度実行するリトライ手段とを備えたことを要旨とする。
【００２２】
この構成によれば、問い合せの送信エリアと、その応答であるＩＤコードの受信エリアとが不一致の際には、送信エリアの範囲、即ち電波送信のレベルを切り換えて、ＩＤ照合を再実行する。このため、送信エリアと受信エリアとが一致して初めてＩＤ照合が成立とみなされるので、通信成立の精度を高いものとすることが可能となる。
【００２３】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタとしての車両に搭載されたタイヤ空気圧監視システムの受信アンテナとしても使用されていることを要旨とする。
この構成によれば、漏洩同軸ケーブルが電子キーシステムのアンテナのみならず、タイヤ空気圧監視システムの車両側の受信アンテナとしても共用される。ところで、車両にタイヤ空気圧監視システムが搭載される場合、車両の各タイヤには、タイヤ空気圧を無線により送信するセンサユニットが取り付けられるが、漏洩同軸ケーブルは車体縁に配置されるので、タイヤの各センサユニットと非常に近い位置状態をとる。よって、漏洩同軸ケーブルをタイヤ空気圧監視システムの受信アンテナとすれば、センサユニットからのタイヤヤ空気圧をより確実に届かせることが可能となる。
【００２４】
本発明では、前記漏洩同軸ケーブルには、電波の通過口としてスロットが複数形成され、隣同士のスロット間隔を異ならせることにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアが設定されていることを要旨とする。
【００２５】
この構成によれば、スロットの隣同士の間隔を切り換えて漏洩同軸ケーブルの通信エリアを設定するので、ヌルエリアの少ない好適な通信エリアを形成することが可能となる。
本発明では、複数の前記漏洩同軸ケーブルを直列接続し、その接続箇所に設けたスイッチ部のオンオフを切り換えることにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアが細分化されることを要旨とする。
【００２６】
この構成によれば、スイッチ部のオンオフを切り換えることにより、アンテナとして機能させる漏洩同軸ケーブルの本数を切り換えることが可能となる。よって、この漏洩同軸ケーブルの本数に応じて通信エリアを逐次変更することが可能となるので、通信エリアの細分化が可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、例えば電子キーシステムの往路通信と復路通信とを、同じ帯域の周波数に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態における電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。
【図２】漏洩同軸ケーブルの配置箇所を示す車両の斜視図。
【図３】漏洩同軸ケーブルの概略構成を示す斜視図。
【図４】車両の送信エリア及び受信エリアの概略範囲を示す概念図。
【図５】電子キーシステムの車両側の構造を示す構成図。
【図６】車外通信の動作態様を示す模式図。
【図７】車内通信の動作態様を示す模式図。
【図８】第２実施形態において電子キーシステムの車両側の構造を示す構成図。
【図９】車両の受信アンテナを漏洩同軸ケーブルとした構造を示す構成図。
【図１０】第３実施形態における電子キーシステムの車両側の構造を示す構成図であって、（ａ）は漏洩同軸ケーブル及びホイップアンテナの直列のアンテナとした図、（ｂ）は漏洩同軸ケーブルのみ送信アンテナとした図。
【図１１】車両アンテナを受信アンテナとしたときの構成図。
【図１２】スマート通信の通信シーケンスを示すタイムチャート。
【図１３】各種信号の通信エリアの概略範囲を示す概念図。
【図１４】車両の受信アンテナを漏洩同軸ケーブル及びホイップアンテナの直列のアンテナとしたときの構成図。
【図１５】車両の送信アンテナ及び受信アンテナをともに、漏洩同軸ケーブル及びホイップアンテナの直列のアンテナから構成したときの構成図。
【図１６】第４実施形態における漏洩同軸ケーブルの構成を示す斜視図。
【図１７】漏洩同軸ケーブルの通信エリアを模式的に示す説明図。
【図１８】漏洩同軸ケーブルの通信エリアを模式的に示す説明図。
【図１９】第５実施形態において電子キーシステムがスペースダイバーシティ方式の受信動作をとるときの構成図。
【図２０】車両通信装置の一動作態様を示す模式図。
【図２１】車両通信装置の他の一動作態様を示す模式図。
【図２２】スペースダイバーシティ方式を使用したスマート通信の通信シーケンスを示すフローチャート。
【図２３】第１〜第３実施形態の各構成をまとめた表。
【図２４】別例における漏洩同軸ケーブルの構成を示す模式図。
【図２５】他の別例におけるアンテナの一例を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した電子キーシステムのアンテナ構造の第１実施形態を図１〜図７に従って説明する。
【００３０】
図１に示すように、車両１には、車両からから電子キー２に無線による問い合せ（リクエスト信号Ｓrq）を送信して、この問い合せに対する電子キー２の応答（ＩＤ信号Ｓid）によりＩＤ照合を行うキー操作フリーシステム３が搭載されている。キー操作フリーシステム３には、単なる車外ドアハンドルノブの操作のみでドアロックが施解錠されるスマートエントリーシステムや、車内に設置されたプッシュ式のエンジンスイッチを押し操作するのみでエンジンが始動（電源遷移も含む）するスマートエンジンスタートシステムがある。なお、車両１が通信マスタに相当し、キー操作フリーシステム３が電子キーシステムに相当する。
【００３１】
この場合、車両１には、電子キー２と双方向の無線通信によりＩＤ照合を行うキー照合装置４と、ドアロック施解錠を管理するドアロック装置５と、エンジンの始動停止を管理するエンジン始動装置６とが設けられるとともに、これら装置４〜６が車内バス１ａを介して接続されている。キー照合装置４には、ＩＤ照合を管理する照合ＥＣＵ７が設けられている。照合ＥＣＵ７には、車外にＵＨＦ帯の電波を送受信可能な車外通信機８と、車内に同様のＵＨＦ帯の電波を送受信可能な車内通信機９とが接続されている。
【００３２】
また、電子キー２には、電子キー２の各種動作を統括制御する通信制御部１０が設けられている。この通信制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１やメモリ１２等の各種デバイスを持ち、電子キー２の固有ＩＤとしてＩＤコードがメモリ１２に登録されている。通信制御部１０には、ＬＦ帯の電波を送受信可能なキー送受信機１３が設けられている。通信制御部１０は、キー送受信機１３でどの種の信号を受け付けたのかを逐次確認するとともに、キー送受信機１３からの電波送信動作を管理する。
【００３３】
照合ＥＣＵ７は、車外通信機８からリクエスト信号Ｓrqを送信した際、このリクエスト信号Ｓrqに応答して電子キー２が返してきたＩＤ信号Ｓidを車外通信機８で受信（車外通信が成立）すると、このＩＤ信号Ｓidに含まれるＩＤコードと、自身のメモリ１５に登録されたＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合（スマート照合）、つまり車外照合を実行する。照合ＥＣＵ７は、この車外照合が成立したことを確認すると、ドアロック装置５によるドアロック施解錠動作を許可又は実行する。
【００３４】
照合ＥＣＵ７は、例えばカーテシスイッチ（図示略）により運転者の車内への乗車を確認すると、今度は車内通信機９からリクエスト信号Ｓrqを送信する。照合ＥＣＵ７は、車内通信機９からリクエスト信号Ｓrqを送信した際、このリクエスト信号Ｓrqに応答して車内の電子キー２が返してきたＩＤ信号Ｓidを車内通信機９で受信（車内通信が成立）すると、このＩＤ信号Ｓidに含まれるＩＤコードでＩＤ照合（スマート照合）、つまり車内照合を実行する。照合ＥＣＵ７は、この車内照合が成立したことを確認すると、エンジン始動装置６によるエンジン始動操作や電源遷移操作を許可する。
【００３５】
図２に示すように、車外通信機８及び車内通信機９には、アンテナとして漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ：Leaky Coaxial Cable）１７が使用されている。本例の漏洩同軸ケーブル１７は、車両１の送信アンテナ及び受信アンテナの両アンテナ（送受信アンテナ）として機能する。なお、本例の場合、車外通信機８の漏洩同軸ケーブル１７を１７ａとし、車内通信機９の漏洩同軸ケーブル１７を１７ｂと記す。
【００３６】
漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂは、図３に示すように、通信信号を通す中心導体（ケーブル）１８の外周に、絶縁体１９、外部導体２０及び外被２１が多層に形成された同軸ケーブルの一種であって、自由な折り曲げが可能となっている。漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂは、外部導体２０に複数のスロット（溝）２２，２２…が形成されたスロットアレイアンテナとも言え、中心導体１８を伝送される通信信号がこれらスロット２２，２２…から電波として漏れ出すことにより、ケーブル１７ａ，１７ｂの周囲に通信エリアを形成する。
【００３７】
漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂの通信エリアは、１つひとつのスロット２２の切り込み長さ（スロット長さＬ）や、隣同士のスロット２２の間の間隔（以降、スロット間隔Ｗと記す）や、スロット２２の単位面積当たりの個数（スロット密度）などによって設定される。スロット２２は溝が大きく或いは数が多いほど電波が多量に放射されるので、スロット２２が多めにとってある箇所は通信エリアが大きく形成され、これとは逆にスロット２２が少なめにとってある箇所は通信エリアが小さく形成される。なお、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂの先端は、図示しない終端抵抗で受端してある。
【００３８】
図２に示すように、車外通信機８は、車両周囲全体に通信エリアを形成できるように、運転席と助手席とにそれぞれ設けられている。なお、本例の場合、運転席側のものを運転席側車外通信機８ａとし、助手席側のものを助手席側車外通信機８ｂとする。また、運転席側車外通信機８ａの漏洩同軸ケーブル１７ａを運転席側車外漏洩同軸ケーブル１７aaとし、助手席側車外通信機８ｂの漏洩同軸ケーブル１７ａを助手席側車外漏洩同軸ケーブル１７abとする。運転席側車外漏洩同軸ケーブル１７aaは、運転席側の車体縁に沿って取り付けられ、運転席側車外に略円弧状の通信エリアを形成する。また、助手席側車外漏洩同軸ケーブル１７abは、助手席側の車体縁に沿って取り付けられ、助手席側車外に略円弧状の通信エリアを形成する。車内通信機９の漏洩同軸ケーブル１７ｂ、即ち車内漏洩同軸ケーブル１７ｂは、車内中心において床面に埋設され、車内全域に通信エリアを形成可能となっている。
【００３９】
漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂは、送信動作をとる際、これを弱い送信パワーによって実行する。このため、図４に示すように、リクエスト信号Ｓrqの通信エリアは、車両１の周辺極近傍（例えば車両１から1.5ｍの範囲）にのみ形成される。また、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂは、受信動作をとる際、電子キー２からは強い電波が送出されるため、結果として広い受信エリアをとる状態となる。よって、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂの受信エリアは、リクエスト信号Ｓrqを送信するときの送信エリアよりも、見かけ上、広く形成される。
【００４０】
図５に示すように、車外通信機８ａ，８ｂには、送信回路２３（送信機能）及び受信回路２４（受信機能）の両方を持つ通信回路２５（以降、車外通信回路２５ａ，２５ａと記す）が各々設けられている。車外通信回路２５ａは、送信回路２３及び受信回路２４の一方によって選択的に動作したり、又はサーキュレータによって送受同時に動作したりする。例えば、選択的に動作した場合は、送信回路２３が選択されると車外漏洩同軸ケーブル１７ａを送信アンテナとし、受信回路２４が選択されると車外漏洩同軸ケーブル１７ａを受信アンテナとして動作する。送信回路２３は、送信データを変調、増幅等して、これを漏洩同軸ケーブル１７ａから送信電波として送信させる回路である。また、受信回路２４は、受信電波を復調等して、これを受信データとして照合ＥＣＵ７に供給する回路である。また、車内通信機９にも、車外通信回路２５ａと同様の機能を持つ車内通信回路２５ｂが設けられている。
【００４１】
照合ＥＣＵ７には、通信動作時に各種データの処理動作を実行する通信主制御部２６が設けられている。通信主制御部２６は、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂに送信データを送ったり、或いは漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂから受信データを受け付けて同データを基に車両１を動作させたりする。また、照合ＥＣＵ７には、通信機８，９の動作設定を管理する送受信動作制御部２７が設けられている。送受信動作制御部２７は、車両１の時々の動作態様に応じて、通信回路２５（２５ａ，２５ｂ）を送信及び受信のうちどちらで動作させるのかを設定する。
【００４２】
次に、本例のキー操作フリーシステム３の動作を図６及び図７に従って説明する。
図６に示すように、車両駐車時、車外漏洩同軸ケーブル１７ａは送信強度の弱い送信アンテナとして動作し、リクエスト信号Ｓrqを車両周囲に繰り返し送信する。このとき、運転席側車外漏洩同軸ケーブル１７aa及び助手席車外漏洩同軸ケーブル１７abは、交互にリクエスト信号Ｓrqを送信する。送受信動作制御部２７は、車外漏洩同軸ケーブル１７ａからリクエスト信号Ｓrqが送信された後、同信号Ｓrqに対する電子キー２からの応答有無を見るために車外漏洩同軸ケーブル１７ａを受信アンテナに切り換え、リクエスト送信の度にこの動作を繰り返す。
【００４３】
電子キー２は、車外漏洩同軸ケーブル１７ａからのリクエスト信号Ｓrqを受信すると、車両１にＩＤ信号Ｓidを返信する。照合ＥＣＵ７は、車外漏洩同軸ケーブル１７ａを受信アンテナとして動作させるタイミングでＩＤ信号Ｓidを受信する。そして、照合ＥＣＵ７は、受信したＩＤ信号Ｓidで車外照合が成立することを確認すると、ドアロック解錠を許可する。これにより、車外ドアハンドルノブ２８（図１参照）がタッチ操作されたことをノブ内蔵のタッチセンサ２８ａにより検出すると、ドアロックが解錠される。リクエスト信号Ｓrqの送信動作は、ドアロックが解錠となった時点で停止される。
【００４４】
一方、ドアロックが解錠下で、車外ドアハンドルノブ２８のロックボタン２８ｂが押し操作されたとする。このとき、照合ＥＣＵ７は、解錠のときと同様の方式で車外漏洩同軸ケーブル１７ａからリクエスト信号Ｓrqを送信させる。そして、照合ＥＣＵ７は、このリクエスト信号Ｓrqに電子キー２が応答して返してきたＩＤ信号Ｓidで車外照合が成立することを確認すると、解錠状態にあるドアロックを施錠する。
【００４５】
ドアロック解錠後にユーザが車内に乗車した際、ドアの開閉を例えばカーテシスイッチ（図示略）により検出すると、図７に示すように、続いて照合ＥＣＵ７は車内漏洩同軸ケーブル１７ｂからリクエスト信号Ｓrqを送信させる。そして、照合ＥＣＵ７は、このリクエスト信号Ｓrqに応答して電子キー２が返信してきたＩＤ信号Ｓidで車内照合が成立すると、エンジン始動を許可する。これにより、車内のエンジンスイッチが操作された際には、エンジンが始動する。
【００４６】
さて、本例においては、キー操作フリーシステム３の車両１側の送受信アンテナとして漏洩同軸ケーブル１７を使用し、漏洩同軸ケーブル１７を送信アンテナとして使用する際には、弱い送信強度で電波を送信させる。このため、車両１から例えば数10cm〜1m数十cm程度の距離にＵＨＦ帯の電波がほぼ均一に届き、ＬＦアンテナを使用したときと、ほぼ同等の送信エリアを形成することが可能となる。また、漏洩同軸ケーブル１７を受信アンテナとして使用する際には、送信電力が強ければ、受信エリアの広いアンテナとなるので、従来から使用していた例えばホイップアンテナ等と同様の受信エリアも確保することが可能である。
【００４７】
また、本例のように、車両１の送受信アンテナとして漏洩同軸ケーブル１７（１７ａ，１７ｂ）を採用すれば、キー操作フリーシステム３の相互通信において、車両１から電子キー２への往路通信と、電子キー２から車両１への復路通信とを、ともにＵＨＦ帯に統一することが可能となる。よって、往路通信と復路通信とで異なる周波数の電波を使用せずに済むので、背景技術でも述べたように搭載位置の設定に困難性を伴うＬＦアンテナを車両１の送信アンテナとして使用せず済むという利点も得られる。
【００４８】
さらに、この種の漏洩同軸ケーブル１７には、スロット長さＬやスロット間隔Ｗやスロット密度を変えるだけで、簡単に通信エリアを変更することができる利点がある。よって、本例のように車両アンテナとして漏洩同軸ケーブル１７を使用すれば、車両１の電波送信エリアや電波受信エリアの範囲を、簡単に設定することが可能となる。このため、ＬＦアンテナを使用したときのように複数のアンテナを車両１に設置することなく、車両周囲全体に略円弧状の通信エリアを、困難性を伴う作業を必要とすることなく適宜設けることが可能となる。
【００４９】
また、往路通信と復路通信とで周波数を統一することができれば、電子キー２には、ＵＨＦ帯の通信機のみを載せればよいことになる。このため、従来は電子キー２にＬＦ受信機とＵＨＦ送信機の２種類の帯域の通信機（アンテナ及び通信回路）を載せる必要があったが、本例の場合は、ＵＨＦという一種類の通信機のみ搭載すればよい。よって、電子キー２に搭載する通信機が少なく済むので、その分だけ電子キー２を小型化することも可能となる。
【００５０】
ところで、図１や図２に示すように、例えば車両１に、タイヤの空気圧を走行しながらチェックするタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）２９が搭載されている場合、漏洩同軸ケーブル１７をＴＰＭＳ２９の受信アンテナとして使用することも可能である。ＴＰＭＳ２９は、各タイヤに取り付けられたセンサユニット２９ａからタイヤ空気圧信号Ｓtpを車体に送信し、タイヤ空気圧に異常があった場合、そのタイヤを運転者に通知するシステムである。これらセンサユニット２９ａ…は、それぞれが個別に独立して動き、タイヤ空気圧信号ＳtpをＵＨＦ帯の電波によって自発的に送信する。
【００５１】
この場合、車両１には、ＴＰＭＳ２９のコントロールユニットとしてタイヤ空気圧監視ＥＣＵ３０が設けられている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ３０は、ＴＰＭＳ２９の受信チューナとしても共用されている漏洩同軸ケーブル１７（車外通信機８及び車内通信機９）に接続されている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ３０は、漏洩同軸ケーブル１７でタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信すると、タイヤ空気圧信号Ｓtpを基に各タイヤの空気圧を把握する。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ３０は、タイヤ空気圧の監視結果から、空気圧異常が発生しているタイヤがあることを認識すると、例えば車内メータにそのタイヤを表示して運転者に通知する。
【００５２】
ところで、漏洩同軸ケーブル１７は、車体縁に這わせて配置されるので、各タイヤに設けたセンサユニット２９ａ…と非常に接近した位置状態をとる。よって、漏洩同軸ケーブル１７をＴＰＭＳ２９の車両チューナとして使用すれば、センサユニット２９ａ…からのタイヤ空気圧信号Ｓtpを、より確実に車両１に受け取らせることが可能となる。従って、この場合は、スマート通信の通信周波数のＵＨＦ統一化と、ＴＰＭＳ２９の通信成立性確保とを両立することができる。
【００５３】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）キー操作フリーシステム３の車両１の送受信アンテナとして漏洩同軸ケーブル１７を使用したので、キー操作フリーシステム３の往路通信と復路通信とを、ともにＵＨＦ帯の電波に統一することができる。よって、車両１の送信アンテナとしてＬＦアンテナを使用せずに済むので、アンテナ設置に困難性を要さずアンテナ配置を行うことができる。また、電子キー２にはＵＨＦ帯の通信機のみ搭載すればよいので、その分だけ電子キー２を小型化することもできる。
【００５４】
（２）漏洩同軸ケーブル１７を車外（運転席側、助手席側）及び車内のそれぞれに設けて、これらケーブル単位で通信エリアを切り分けるので、ＩＤ照合時の電子キー２の位置確認を車外及び車外で細分化することができる。よって、本例のように車外照合が成立すればドアロック施解錠を許可し、車内照合が成立すればエンジン始動を許可する許可するというような制御も、問題なく実行することができる。
【００５５】
（３）漏洩同軸ケーブル１７を送信及び受信の両方が可能な送受信アンテナとするので、車両１に送信アンテナと受信アンテナとでそれぞれ別々に用意せずに済む。よって、車両１のアンテナに必要となる部品点数を少なく抑えることができ、ひいては部品コストも低く抑えることができる。
【００５６】
（４）漏洩同軸ケーブル１７をＴＰＭＳ２９の受信アンテナとして使用した場合、漏洩同軸ケーブル１７は車体縁に這わせて配置されるので、各タイヤに設けたセンサユニット２９ａと非常に近い位置関係をとる。このため、センサユニット２９ａから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを強い電波で受けることが可能となるので、より確実にタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信することができる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、本例の第２実施形態を図８及び図９に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態の車両アンテナ構造を他の構造に変更した実施形態であって、他の基本的な構成は同じである。よって、同一部分に関しては同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００５８】
図８に示すように、車両１には、車外周辺にリクエスト信号Ｓrqの通信エリアを形成する車外送信機３１と、車内全域にリクエスト信号Ｓrqの通信エリアを形成する車内送信機３２とが設けられている。車外送信機３１は、運転席側車外送信機３１ａと、助手席側車外送信機３１ｂとからなる。運転席側車外送信機３１ａは、第１実施形態のような車外漏洩同軸ケーブル１７ａ（１７aa）を備え、送信回路２３を介して照合ＥＣＵ７に接続されている。また、助手席側車外送信機３１ｂも、第１実施形態のような車外漏洩同軸ケーブル１７ａ（１７ab）を備え、送信回路２３を介して照合ＥＣＵ７に接続されている。更に、車内送信機３２は、第１実施形態のような車内漏洩同軸ケーブル１７ｂを備え、送信回路２３を介して照合ＥＣＵ７に接続されている。
【００５９】
照合ＥＣＵ７には、漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂの電波送信動作を管理する送信動作制御部３３が設けられている。送信動作制御部３３は、これら漏洩同軸ケーブル１７ａ，１７ｂのどのケーブルから、どのような送信電波を送信させるのかを動作管理する。
【００６０】
また、車両１には、電子キー２からのＵＨＦ帯の電波を受信可能な車両チューナ３４が設けられている。車両チューナ３４は、モノポールアンテナの一種であるホイップアンテナ３５からなるとともに、受信回路３６を介して照合ＥＣＵ７に接続されている。ホイップアンテナは、１本の針金で形成されるアンテナであって、感度に特定方向を持たない無指向性アンテナであり、どの方向に対しても均等な受信感度を有する。
【００６１】
さて、車両１が駐車状態の際、照合ＥＣＵ７は、車外漏洩同軸ケーブル１７aa，１７abからリクエスト信号ＳrqをＵＨＦ帯の電波によって送信させる。漏洩同軸ケーブル１７aa，１７abの電波送信は、送信動作制御部３３によって管理される。このとき、リクエスト信号Ｓrqは、運転席側車外漏洩同軸ケーブル１７aa→助手席側車外漏洩同軸ケーブル１７abの順で繰り返し送信される。電子キー２は、リクエスト信号Ｓrqを受信すると、ＩＤ信号ＳidをＵＨＦ帯の電波により返信する。照合ＥＣＵ７は、リクエスト信号Ｓrqの送信後にＩＤ信号Ｓidを車両チューナ３４で受信して車外通信が成立すると、車両チューナ３４で受信したＩＤ信号ＳidでＩＤ照合を行い、ＩＤ照合が成立すればドアロック施解錠を許可又は実行する。
【００６２】
送信動作制御部３３は、ユーザが車内に乗車したことを確認すると、今度は車内送信機３２、つまり車内漏洩同軸ケーブル１７ｂからリクエスト信号Ｓrqを送信して車内通信を実行する。このリクエスト信号Ｓrqは、定期的に繰り返し車内送信機３２から送信される。照合ＥＣＵ７は、車内の電子キー２がリクエスト信号Ｓrqに応答して返信したＩＤ信号Ｓidを車両チューナ３４で受信すると、車内照合を実行する。そして、照合ＥＣＵ７は、車内照合が成立したことを確認すると、エンジンスイッチによる電源遷移操作を許可する。
【００６３】
従って、本例のように、車両１の受信アンテナをホイップアンテナ３５とし、車両１の送信アンテナであるＬＦアンテナのみを漏洩同軸ケーブル１７とすることも可能となる。こうすれば、ホイップアンテナ３５を車両１の受信アンテナとして使用することが可能となる。
【００６４】
また、送信機３１，３２が漏洩同軸ケーブル１７からなり、車両チューナ３４がホイップアンテナ３５からなることに限らず、図９に示すように、これらのアンテナ構造を送受で入れ換えてもよい。即ち、車外送信機３１及び車内送信機３２がホイップアンテナ３５からなるとともに、車両チューナ３４が漏洩同軸ケーブル１７からなるものでもよい。この場合、照合ＥＣＵ７には、漏洩同軸ケーブル１７による受信動作を管理する受信動作制御部３７が設けられ、この受信動作制御部３７によって漏洩同軸ケーブル１７の受信動作が制御される。
【００６５】
よって、この場合は、車両１の受信アンテナを漏洩同軸ケーブル１７により形成したので、漏洩同軸ケーブル１７に切るスロット２２の長さや間隔や密度等を適宜設定することによって、簡単に車両１の受信エリアを取り決めることが可能となる。このため、受信エリアの設定に際して、例えば受信機を複数用意したり或いは受信機の配置位置を細かく設定したりする必要がなくなるので、簡単な作業によって好適な受信エリアを形成することが可能となる。
【００６６】
本実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１），（２），（４）に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（５）ホイップアンテナ３５には、漏洩同軸ケーブル１７よりもアンテナ利得が高いという利点があるので、本例のようにホイップアンテナ３５を車両１の受信アンテナとして使用すれば、車両１の受信エリアを広くとることができ、電子キー２からの電波をより確実に車両１に届かせることができる。ところで、漏洩同軸ケーブル１７を車両１の受信アンテナとした場合、漏洩同軸ケーブル１７にはアンテナとしての利得があまり無いため、広い通信エリアを確保するには、例えば電子キー２の送信出力を高くするなどの対応が必要となる。しかし、電子キー２の送信出力を上げようとすると、電子キー２の電池を極度に消費したり、或いは電波法に抵触したりするなどの問題があり、実際のところ電子キー２の送信出力を上げることはできない現状がある。よって、本例のように車両１の受信アンテナとしてホイップアンテナ３５を使用するということは、前述した問題に触れることなく通信エリアを確保できるという点からしてみて、非常に効果が高いと言える。即ち、第１実施形態の場合には送信電力が強くなくてはならない場合もあるが、本例ではこの点を改善することができる。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図１０〜図１５に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態の車両アンテナ構造を他の構造に変更したのみの実施形態であるので、本例も変更部分についてのみ詳述する。なお、本例の場合は、説明簡略のために、車外通信機８と車内通信機９とを１つにまとめて説明し、車外漏洩同軸ケーブル１７ａ及び車内漏洩同軸ケーブル１７ｂも、まとめて１つの漏洩同軸ケーブル１７として表記する。
【００６７】
図１０及び図１１に示すように、送信回路２３には、漏洩同軸ケーブル１７が接続され、この漏洩同軸ケーブル１７には、例えばａ接点からなる第１切換スイッチ４１ａを介してホイップアンテナ３５が接続されている。第１切換スイッチ４１ａは、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５を直列接続するためのものであって、切り換えが送受信動作制御部２７によって管理されている。また、ホイップアンテナ３５は、例えばａ接点からなる第２切換スイッチ４１ｂを介して受信回路２４に接続されている。第２切換スイッチ４１ｂは、ホイップアンテナ３５を受信回路２４に接続するか否かを決めるためのもので、切り換えが送受信動作制御部２７によって管理されている。
【００６８】
図１０（ａ）に示すように、送受信動作制御部２７は、送信動作の際、第１切換スイッチ４１ａをオンしつつ、第２切換スイッチ４１ｂをオフして、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５を直列のアンテナとして電波送信を実行する。このとき、ホイップアンテナ３５が利いて、電波が遠方まで送信される。また、図１０（ｂ）に示すように、送受信動作制御部２７は、送信動作の際、第１切換スイッチ４１ａ及び第２切換スイッチ４１ｂの両方をオフして、漏洩同軸ケーブル１７のみを車両送信アンテナとして使用することも可能である。このとき、漏洩同軸ケーブル１７から狭い範囲でのみ電波が送信される。
【００６９】
図１１に示すように、送受信動作制御部２７は、受信動作の際、第１切換スイッチ４１ａをオフし、第２切換スイッチ４１ｂをオンすることで、ホイップアンテナ３５を車両受信アンテナとして使用する。ホイップアンテナ３５には、通信領域を広くとることができる特性があるので、この場合、受信エリアを広くとれる。送受信動作制御部２７は、ＩＤ照合の送受の各タイミングで、車両１の通信状態を送信状態又は受信状態の一方に切り換える。なお、ホイップアンテナ３５が他アンテナに相当し、送受信動作制御部２７及び切換スイッチ４１ａ，４１ｂがアンテナ選択手段を構成する。
【００７０】
さて、図１２に示すように、車両１が駐車状態をとる際、照合ＥＣＵ７は、スマート通信における最初の送信動作として、車両周囲にウェイク信号４２を断続的に送信してウェイク信号４２の通信エリアを形成し、車両周囲に電子キー２が存在するか否かを確認する。ウェイク信号４２は、待機状態（スリープ状態）にある電子キー２を電源オン状態に切り換えるための信号である。
【００７１】
このとき、送受信動作制御部２７は、図１０（ａ）に示すように、第１切換スイッチ４１ａをオンし、第２切換スイッチ４１ｂをオフし、ホイップアンテナ３５を利かせて、ウェイク信号４２を送信させる。ここで、ホイップアンテナ３５には、電波が遠くまで飛ぶという特性がある。よって、この場合の送信アンテナにはホイップアンテナ３５が含まれるアンテナ構造をとるので、図１３に示すように、ウェイク信号４２の通信エリアが広域エリアで形成される。このため、電子キー２が車両１の遠くに位置していても、その地点から車外照合を開始することが可能となる。
【００７２】
ウェイク信号４２の通信エリアに電子キー２が進入してウェイク信号４２を受信すると、電子キー２はウェイク信号４２に含まれるウェイクコードを照合する。電子キー２は、このウェイクコード照合が成立することを確認すると、通信制御部１０を電源オン状態に切り換え、アック信号４３をキー送受信機１３からＵＨＦ帯の電波により送信する。
【００７３】
送受信動作制御部２７は、ウェイク信号４２を送信した後、図１０（ｂ）に示すように、今度は第１切換スイッチ４１ａをオフし、第２切換スイッチ４１ｂをオンして、ホイップアンテナ３５を受信アンテナに切り換え、電子キー２からの応答有無を確認する。このとき、電子キー２がアック信号４３を返信していれば、この受信タイミングでアック信号４３を受信する。なお、この受信動作は、以降の通信において、電子キー２が電波を送信してくるであろうタイミングで逐次実行される。
【００７４】
送受信動作制御部２７は、ウェイク信号４２に対するアック返信を受信すると、車両送信エリアを大→小に切り換えるために、図１０（ｂ）に示すように、第１切換スイッチ４１ａをオフして、漏洩同軸ケーブル１７のみを送信アンテナとする。よって、以降は、漏洩同軸ケーブル１７で車両送信エリアが形成されるので、車両送信エリアが車両１の極近傍位置にのみ形成される。このため、電子キー２は、ウェイク状態をとっているものの、車両１に極接近して漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアに侵入しないと、照合が継続されない。
【００７５】
照合ＥＣＵ７は、ウェイク信号４２を送信した後の所定時間内に、電子キー２からアック信号４３を受信すると、車両ドア周囲に電子キー２が存在すると認識する。そして、照合ＥＣＵ７は、続いて車両固有のＩＤとしビークルＩＤ４４の送信動作に入る。
【００７６】
ところで、車両１がウェイク信号４２を送信した際、電子キー２からのアック応答を車両１が受信すると、車両１の送信エリアが狭域エリアに切り換えられるので、ビークルＩＤ４４の通信エリアは、図１３に示すように、車両１の近傍のみにのみ形成される。つまり、ウェイク信号４２の通信エリアは広域エリアで形成されるものの、ビークルＩＤ４４の通信エリアは車両１の極近傍、即ち狭域エリアで形成される。このため、広域送信されるウェイク信号４２によって電子キー２をより確実に起動させてから、ビークルＩＤ４４以降の照合が実行される。ビークルＩＤ４４は、電子キー２が直ぐにビークルＩＤ４４の通信エリアに進入しないことも考慮に入れて、例えば複数回送信される。
【００７７】
電子キー２は、狭域エリアからなるビークルＩＤ４４の通信エリアに進入してビークルＩＤ４４を受信すると、このビークルＩＤ４４が正しいか否かを見る確認としてビークルＩＤ照合を実行する。このように、ビークルＩＤ照合を実行するのは、特定のキーのみ動作させるためである。そして、電子キー２は、ビークルＩＤ照合が成立したことを確認すると、これを車両１に通知すべくアック信号４５をＵＨＦ帯の電波により送信する。
【００７８】
照合ＥＣＵ７は、ビークルＩＤ４４を送信した後の所定時間内にアック信号４５を受信すると、ビークルＩＤ照合が成立したことを認識し、続いてチャレンジ４６を送信する。チャレンジ４６には、キー番号とチャレンジコードとが含まれている。チャレンジ４６の通信エリアは、ビークルＩＤ４４と同様に、車両１の極近傍の狭域エリアによって形成される。なお、チャレンジコードは、送信の度に値が毎回変わる乱数コードである。また、キー番号は、電子キー２がマスターキーやどのサブキーかを見分けるための情報である。
【００７９】
電子キー２は、このチャレンジ４６を受信すると、まずはこのチャレンジ４６の中のキー番号の正否を見る番号照合を実行し、自身がこのときのスマート通信の通信対象であるか否かを判断する。そして、この番号照合が成立すると、電子キー２は、同じチャレンジ４６の中に含まれるチャレンジコードを、自身の暗号鍵によって演算することにより、レスポンスコードを生成する。電子キー２は、レスポンスコードの生成作業が終了すると、自身のメモリ１２に登録されたＩＤコードとこのレスポンスコードとを含んだデータ群を、レスポンス４７としてＵＨＦ帯の電波により送信する。
【００８０】
照合ＥＣＵ７は、チャレンジ４６を送信する際、自身もレスポンスコードを演算する。そして、照合ＥＣＵ７は、レスポンス４７を受信すると、まずはレスポンス４７内のＩＤコードを照合し、続いてレスポンス内のレスポンスコードを照合する。照合ＥＣＵ７は、これら両方の照合が成立することを確認すると、スマート照合が成立したと認識し、車両ドアのドアロックの解錠を許可又は実行する。
【００８１】
なお、電子キー２で車両１のドアロックを施錠する場合にも、車両１及び電子キー２の間で無線によるＩＤ照合が実行されるが、この照合時に実行される動作も解錠時と基本的に同様であるので、説明は省略する。また、車内照合時に実行されるＩＤ照合も、この場合は車両送信アンテナが車外のものから車内のものに代わるだけで、基本的な動作態様はドア解錠時と同様であるので、この場合の説明についても省略する。
【００８２】
従って、本例の場合、ウェイク信号４２の送信の際には、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５を直列のアンテナとして電波送信するので、ホイップアンテナ３５によってウェイク信号４２が広域に送信される。よって、ＩＤ照合を開始する前に、電子キー２をより確実に起動しておくことが可能となる。また、ウェイク信号４２が広域に送信されるということは、電子キー２がどの位置に存在していても、ウェイク信号４２が電子キー２に届くことになるので、通信の成立性確保という点からも非常に効果が高い。
【００８３】
また、車両１のアンテナは、図１４に示すように、ホイップアンテナ３５のみを車両１の送信アンテナとし、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５の直列のアンテナを車両１の受信アンテナとして使用してもよい。この場合、第１切換スイッチ４１ａは、送信回路２３とホイップアンテナ３５との間に接続されている。また、受信回路２４には、漏洩同軸ケーブル１７が接続され、この漏洩同軸ケーブル１７が第２切換スイッチ４１ｂを介してホイップアンテナ３５に接続されている。
【００８４】
ところで、漏洩同軸ケーブル１７は、車体縁という取り付け位置の関係上、各種車載機器の直近に配置されるので、これら車載機器からノイズを拾い易いという現状がある。しかし、図１４に示すように、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５の直列のアンテナを車両１の受信アンテナとすれば、位置的にノイズを拾い難いホイップアンテナ３５がアンテナの構成部品となるので、車両１の受信アンテナをノイズに対して耐性の高いものとすることが可能となる。
【００８５】
また、図１５に示すように、車両１の送信アンテナ及び受信アンテナを、ともに漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５からなる直列のアンテナとしてもよい。この場合、車両１の送信アンテナを直列のアンテナとした際に得られる通信成立性向上という効果と、車両１の受信アンテナを直列のアンテナとした際に得られる耐ノイズ性向上という効果とを、１つのキー操作フリーシステム３で両方得ることが可能となる。
【００８６】
本実施形態の構成によれば、前記実施形態の（１）〜（５）に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（６）車両１のアンテナを漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５の直列のアンテナとして使用するので、アンテナの要素に通信強度が強いホイップアンテナ３５を持つ分だけ、通信エリアを広くとることができる。よって、電子キー２が車両１から遠い位置や、又は車内の隅に位置していたとしても、問題なく通信を成立させることができる。
【００８７】
（７）スマート通信の際、まずは最初にホイップアンテナ３５によって広いエリアでウェイク信号４２の通信エリアを形成することにより、通信の際に電子キー２をより確実に起動させ、電子キー２が車両近傍に近づいた否かを確認するために漏洩同軸ケーブル１７を使用する通信手順をとる。このため、スマート通信時にホイップアンテナ３５で電子キー２との距離を確認してから、漏洩同軸ケーブル１７により車両近傍でスマート通信の実通信に移行することになるので、スマート通信の通信成立の確実性という点から見て非常に効果が高いと言える。
【００８８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態を図１６〜図１８に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態に記載の漏洩同軸ケーブル１７を他の構造（形状）に変更したのみの実施形態であるので、本例も変更部分についてのみ詳述する。
【００８９】
図１６に示すように、スロット２２は、スロット長さＬの異なるものが複数形成されている。本例の場合、スロット長さＬの長い大スロット２２ａと、スロット長さＬが短い小スロット２２ｂとの２種類が形成されている。ところで、スロット２２は、スロット長さＬが長いと周波数の低い電波を通すことが可能で、スロット長さＬが短いと周波数の高い電波を通すことが可能である。よって、図１７に示すように、大スロット２２ａからは低い周波数ｆ１の電波が放射可能で、小スロット２２ｂからは高い周波数ｆ２の電波が放射可能となっている。
【００９０】
ところで、数百ＭＨｚ帯域の電波は、例えば100ＭＨｚの単位で周波数を変えても、通信エリアはさほど変化しない現状がある。よって、周波数ごとに送信出力を個別に設定した場合には、スロット２２に応じた周波数が、送信出力に応じたエリアで漏れるため、周波数ごと（スロット２２ごと）に通信エリアの大きさを変えることが可能である。本例の場合、図１７に示すように、スロット２２として大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂの２種類を設け、大スロット２２ａから低い周波数ｆ１の電波を放射させ、小スロット２２ｂから高い周波数ｆ２の電波を放射させることで、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアを細分可能となっている。
【００９１】
本例の場合、小スロット２２ｂは、大スロット２２ａの放射電波の周波数に対して、疎の周波数の電波を放射可能である。例えば、大スロット２２ａからｆ１として３００ＭＨｚの電波が出力可能あれば、小スロット２２ｂからは例えば３００ＭＨｚの疎の周波数、つまりｆ２として４５０ＭＨｚの電波が放射可能である。よって、ｆ１の送信電力がｆ２の送信電力より小さければ、大スロット２２ａの周囲には周波数が３００ＭＨｚの狭い通信エリアが形成され、小スロット２２ｂの周囲には周波数が４５０ＭＨｚという別の通信エリアが形成される。
【００９２】
また、同一の１つのスロット２２からは、電波の波長の関係上、逓倍波の周波数の電波が放射可能である。例えば、３００ＭＨｚの周波数を放射可能な大スロット２２ａからは、３００ＭＨｚの逓倍波（ｎ×３００ＭＨｚ（ｎ＝２，３…））の電波が放射される。また、４５０ＭＨｚの周波数を放射可能な小スロット２２ｂからは、４５０ＭＨｚの逓倍波（ｎ×４５０ＭＨｚ（ｎ＝２，３…））の電波が放射される。このように、１つのスロット２２から、複数の周波数電波を送信することも可能で、放射電波の周波数を逓倍波で切り換えることにより通信エリアを変更することも可能である。
【００９３】
送受信動作制御部２７は、図１７に示すように、１つの送信データを複数周波数（３００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ）により漏洩同軸ケーブル１７に同時に流して同ケーブル１７を送信させる、いわゆるＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）方式によって、大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂの両方に、それぞれ異なる通信エリアを同時形成可能である。これにより、車両１の周囲にリクエスト信号Ｓrqを大きめの通信エリアで形成することが可能となる。
【００９４】
また、送受信動作制御部２７は、図１８に示すように、１つの送信データを異なる周波数（３００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚ）により漏洩同軸ケーブル１７に順に流して同ケーブル１７を送信させる、いわゆるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式によって、大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂのそれぞれに、順にリクエスト信号Ｓrqの通信エリアを形成可能である。これにより、車両１の通信エリアを細分化して形成することが可能である。また、図１７及び図１８の方式を使い分けて通信エリアを形成すれば、通信エリアを更に細かく細分することが可能となる。なお、送受信動作制御部２７が複数帯域通信手段に相当する。
【００９５】
さて、本例の場合は、漏洩同軸ケーブル１７にスロット長さＬが互いに異なるスロット２２、即ち大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂを設け、漏洩同軸ケーブル１７を複数周波数により送信可能とした。このため、送信周波数の違いによって、それぞれ異なる通信エリア（送信エリア）を車両周囲に形成することが可能となるので、車両１の通信エリアの更なる細分化が可能となる。なお、この技術は、車両周囲に送信エリアを形成する際に用いられることに限らず、受信エリアを形成するときにも同様に応用可能である。
【００９６】
本実施形態の構成によれば、前記実施形態の（１）〜（７）に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（８）漏洩同軸ケーブル１７に長さＬがそれぞれ異なるスロット２２、即ち大スロット２２ａ及び小スロット２２ｂの２種類を設け、漏洩同軸ケーブル１７に複数周波数を割り当てる。このため、通信動作時の使用周波数を切り換えれば、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアを使用周波数に応じて切り換えることが可能となるので、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアをより細かく細分化することができる。
【００９７】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態を図１９〜図２２に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態に記載の通信処理を変更したのみの実施形態であるので、本例も変更部分についてのみ詳述する。
【００９８】
図１９に示すように、車両１には、漏洩同軸ケーブル１７が複数（本例は２つ）設けられるとともに、ホイップアンテナ３５も設けられている。これら漏洩同軸ケーブル１７，１７及びホイップアンテナ３５は、電波送信及び電波受信の両方が可能な送受信アンテナとなっている。このため、車外通信機８及び車内通信機９は、２つの漏洩同軸ケーブル１７，１７及び１つのホイップアンテナ３５という計３つのアンテナを持つ通信機として形成されている。
【００９９】
照合ＥＣＵ７には、これら通信機８，９に受信動作としてスペースダイバーシティ方式を実行させるダイバーシティ実行部５１が設けられている。スペースダイバーシティ方式とは、複数アンテナで同時に受信動作を行い、複数の受信アンテナのうち、たとえ一方の受信電波が低くなっても、別の受信アンテナの受信電波で補助することにより、互いに助け合いながら受信電波のレベル変動を少なく抑える受信技術である。受信動作としてスペースダイバーシティ方式を採用すれば、もし仮に通信環境下において受信電波が激しく変動する場合であっても、電波受信が可能となる。なお、ダイバーシティ実行部５１が受信制御手段に相当する。
【０１００】
また、照合ＥＣＵ７には、ダイバーシティ実行部５１の処理結果を基に、通信のリトライを実行するリトライ実行部５２が設けられている。リトライ実行部５２は、ダイバーシティ実行部５１による受信結果を基に、電子キー２がリクエスト信号Ｓrqを受信したことにより分かる送信エリアと、電子キー２がリクエスト信号Ｓrqに応答して返信してくるＩＤ信号Ｓidを受信した際に分かる受信エリアとが一致するか否かを確認する。そして、リトライ実行部５２は、これらエリアが不一致となる場合に、送信エリアのレベルを切り換えて、ＩＤ照合を再実行する。なお、リトライ実行部５２がリトライ手段に相当する。
【０１０１】
さて、本例の場合、このスペースダイバーシティ方式を利用して受信強度の違いを確認することにより、電子キー２のエリア、即ち現在位置を特定する。このとき、まず通信主制御部２６は、漏洩同軸ケーブル１７，１７及びホイップアンテナ３５から順にリクエスト信号Ｓrqを選択的に送信して、どのアンテナで通信が確立するかを見ることにより、電子キー２のエリアを特定する。なお、リクエスト信号Ｓrqは、電子キー２をより確実に起動させておくために、図２０や図２１に示すように広めのエリアで送信される。このとき、例えば電子キー２が漏洩同軸ケーブル１７の送信エリア内にあれば、漏洩同軸ケーブル１７が送信したリクエスト信号Ｓrqに電子キー２が応答して通信が確立するので、漏洩同軸ケーブル１７の送信エリアに電子キー２が位置していることが確認される。
【０１０２】
車両１がＩＤ信号Ｓidを受信すると、ダイバーシティ実行部５１はこのＩＤ信号Ｓid、即ち受信電波の受信強度RSSI（Receive Signal Strength Indication）を算出し、電子キー２のエリア、即ち現在位置を特定する。このとき、例えば図２０に示すように、リクエスト信号Ｓrqを送信した漏洩同軸ケーブル１７ｘの受信エリアに電子キー２が位置していれば、送信と受信とのエリアが一致する。このため、リトライ実行部５２は、このときの通信を成立として処理し、例えばドアロック施解錠を許可する。
【０１０３】
一方、図２１に示すように、電子キー２が隣の漏洩同軸ケーブル１７ｙの受信エリアに位置する場合には、電子キー２からの応答であるＩＤ信号Ｓidは、距離が近い隣の漏洩同軸ケーブル１７ｙで受信される。このため、送信と受信のエリアが不一致となる。よって、リトライ実行部５２は、このときの通信を不成立として処理し、漏洩同軸ケーブル１７，１７及びホイップアンテナ３５から出すリクエスト信号Ｓrqのレベルを切り換えて、つまりリクエスト信号Ｓrqの送信範囲を狭めて、通信成立の確認を再挑戦する。このため、本例の場合は、送信及び受信のエリアが一致して初めて通信成立とするので、通信成立の精度を高いものとすることが可能となる。
【０１０４】
次に、第５実施形態の通信動作を図２２のフローチャートに従って説明する。なお、このフローチャートは、照合ＥＣＵ７によって定期的に繰り返し実行される。
ステップ１００では、２本の漏洩同軸ケーブル１７とホイップアンテナ３５から順にリクエスト信号Ｓrqを送信する。
【０１０５】
ステップ１０１では、リクエスト信号Ｓrqに応答して電子キー２が返信してきたＩＤ信号Ｓidを受信したか否かを確認する。ＩＤ信号Ｓidを受信すれば、ステップ１０２に移行し、ＩＤ信号Ｓidを受信しなければ、このフローチャートを終了する。なお、ＩＤ信号Ｓidを受信した際、このときに送信したリクエスト信号Ｓrqのエリアを、電子キー２の位置判定に使用する送信エリアとして取り込む。
【０１０６】
ステップ１０２では、ＩＤ信号Ｓidを受信したときのRSSIをスペースダイバーシティ方式により確認する。即ち、ＩＤ信号Ｓidの受信エリアを確認する。
ステップ１０３では、リクエスト信号Ｓrqの送信エリアと、ＩＤ信号Ｓidの受信エリアとが一致するか否かを確認する。これらエリアが一致すれば、ステップ１０４に移行し、これらエリアが一致しなければ、ステップ１０５に移行する。
【０１０７】
ステップ１０４では、ＩＤ照合を実行する。即ち、電子キー２から受信したＩＤ信号ＳidによりＩＤコードを照合する。
ステップ１０５では、スマート通信をリトライする。即ち、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５から出す電波を低レベルに切り換えて、スマート通信を再実行する。これにより、電子キー２の位置確認を精度よく実行することが可能となる。
【０１０８】
ステップ１０６では、リトライの実行回数が制限回数内か否かを確認する。リトライ回数が制限回数内であれば、ステップ１００に戻って、スマート通信を低い電波レベルで再実行し、リトライ回数が制限回数を超える場合には、フローチャートを終了する。
【０１０９】
本実施形態の構成によれば、前記実施形態の（１）〜（８）に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（９）リクエスト信号Ｓrqの送信エリアと、リクエスト信号Ｓrqの応答であるＩＤ信号Ｓidの受信エリアとが不一致の際には、リクエスト信号Ｓrqの通信エリア、即ち電波送信のレベルを切り換えて、ＩＤ照合を再実行する。このため、送信エリアと受信エリアとが一致して初めてＩＤ照合が成立とみなされるので、高い精度で通信を成立として処理することができる。
【０１１０】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・第１〜第３実施形態をまとめると、図２３に示す表となる。このように、本発明の技術思想は、種々の形式に応用可能である。
【０１１１】
・第１〜第５実施形態において、図２４に示すように、スロット間隔Ｗを適宜変更して、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアを切り換えることも可能である。
・第１〜第５実施形態において、図２５に示すように、複数の漏洩同軸ケーブル１７，１７…をカスケード接続（直列接続）するとともに、この接続箇所にスイッチ部６１を設け、このスイッチ部６１のオンオフを切り換えることにより、漏洩同軸ケーブル１７の通信エリアの更なる細分化を可能としてもよい。なお、スイッチ部６１は、マイクロスイッチやトランジスタ等が採用可能である。
【０１１２】
・第１〜第５実施形態において、スロット２２は、溝が縦向きをとることに限らず、例えば横向きや斜め向きをとっていてもよい。また、スロット２２は、溝が縦向きのもの、横向きのもの、斜め向きのものを、適宜併用可能である。
【０１１３】
・第１〜第５実施形態において、通信エリアの区分けは、運転席側車外、助手席側車外、車内の３つに限定されない。例えば、車外を右前方、左前方、右後方、左後方、トランクの５つとしてもよいし、また車内を複数のエリアに細分してもよい。
【０１１４】
・第１〜第５実施形態において、車両１の送信エリアと受信エリアとは、互いにエリアが異なることに限らず、例えば同一エリアをとってもよい。
・第１〜第５実施形態において、漏洩同軸ケーブル１７を直列繋ぎする場合、その本数は２本に限定されず、３本以上であってもよい。
【０１１５】
・第１〜第５実施形態において、電子キー２のアンテナ回路は、１つのキー送受信機１３から構成されることに限らず、送信と受信とでそれぞれ別々に形成されていてもよい。
・第１〜第５実施形態において、漏洩同軸ケーブル１７の配置位置は、車体縁や車内床に限定されず、屋根やピラーなど他の箇所も採用可能である。
【０１１６】
・第１実施形態において、運転席側車外通信機８ａと助手席側車外通信機８ｂとを同時に電波送信させてもよい。
・第２〜第５実施形態において、無指向性アンテナは、ホイップアンテナ３５に限らず、例えばダイポールアンテナ等を使用してもよい。
【０１１７】
・第３実施形態において、確実にウェイクさせておく処理は、必ずしも必要ではない。即ち、漏洩同軸ケーブル１７及びホイップアンテナ３５は、常時接続されているものでもよい。
【０１１８】
・第３実施形態において、切換スイッチ４１ａ，４１ｂは、マイクロスイッチに限らず、例えばトランジスタを用いてもよい。
・第１〜第５実施形態において、送信回路２３と受信回路２４は、１つの通信回路２５として形成されることに限らず、それぞれが別々の部品として構成されていてもよい。
【０１１９】
・第１〜第５実施形態において、電子キーシステムは、キー操作フリーシステム３に限定されず、電子キー２でのボタン操作によってＩＤコード及び機能コードを送信するワイヤレスキーシステムとしてもよい。また、電子キー２に埋め込んだＩＤタグによって照合を行うイモビライザーシステムとしてもよい。
【０１２０】
・第１〜第５実施形態において、キー操作フリーシステムは、車両１に近づくと自動でドアロックが解錠し、車両１から離れると自動でドアロックが施錠するものでもよい。
・第１〜第５実施形態において、スマート照合は、例えばビークルＩＤ、キー番号、チャレンジコードが一度の通信の際に同時に電子キー２に送信される形式のものでもよい。
【０１２１】
・第１〜第５実施形態において、キー操作フリーシステム３は、往復通信でともに同じ周波数の電波を使用することに限らず、往路と復路とで周波数が異なっていてもよい。
・第１〜第５実施形態において、キー操作フリーシステム３の採用対象は、車両１に限定されず、無線によってＩＤ照合を行うものであれば、どのような種のものでもよい。
【０１２２】
・第１〜第５実施形態において、これら実施形態の構成を互いに主旨を逸脱することなく組み合わせることも可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【０１２３】
（イ）電子キーが通信マスタにＩＤコードを無線により送信してＩＤ照合を実行する電子キーシステムのアンテナ構造において、前記通信マスタの受信アンテナを漏洩同軸ケーブルとしたことを特徴とする電子キーシステムのアンテナ構造。
【０１２４】
（ロ）請求項１〜９のいずれかにおいて、前記通信マスタの送信アンテナ及び受信アンテナは、一方が前記漏洩同軸ケーブルにより形成され、他方が前記漏洩同軸ケーブル以外のアンテナにより形成されている。
【符号の説明】
【０１２５】
１…通信相手としての車両、２…電子キー、３…電子キーシステムとしてのキー操作フリーシステム、１７（１７ａ，１７aa，１７ab，１７ｂ，１７ｘ，１７ｙ）…漏洩同軸ケーブル、２２（２２ａ，２２ｂ）…スロット、２７…アンテナ選択手段及び複数帯域通信手段を構成する送受信動作制御部、３５…他アンテナとしてのホイップアンテナ、４１ａ…アンテナ選択手段を構成する第１切換スイッチ、４１ｂ…アンテナ選択手段を構成する第２切換スイッチ、５１…受信制御手段としてのダイバーシティ実行部、５２…リトライ手段としてのリトライ実行部、６１…スイッチ部、Ｓid…応答としてのＩＤ信号、Ｓrq…問い合せとしてのリクエスト信号、Ｌ…スロット長さ、Ｗ…スロット間隔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信マスタからの無線による問い合せに対して、電子キーがＩＤコードを前記通信マスタに送信してＩＤ照合を実行する電子キーシステムのアンテナ構造において、
前記通信マスタの送信アンテナ及び受信アンテナの少なくとも一方を漏洩同軸ケーブルとしたことを特徴とする電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項２】
前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送信アンテナであることを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項３】
前記漏洩同軸ケーブルが１本以上設けられ、当該漏洩同軸ケーブルのそれぞれで通信エリアを区分けすることにより、該通信エリアが細分化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項４】
前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送受信アンテナとなっていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項５】
前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送信アンテナとして使用され、前記通信マスタの受信アンテナは、前記漏洩同軸ケーブル以外の他アンテナにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項６】
前記漏洩同時ケーブル以外のアンテナとして前記通信マスタに設けられた他アンテナと、
前記漏洩同軸ケーブル及び前記他アンテナを各々単独のアンテナ、又は両アンテナを繋げた直列のアンテナとして動作させるアンテナ選択手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項７】
複数の周波数により通信を実行可能な複数帯域通信手段と、
電波の通過口として前記漏洩同軸ケーブルに複数のスロット長さで形成されたスロットとを備え、
前記複数帯域通信手段は、前記スロット長さの異なる前記スロットに、それぞれの周波数を割り当てて通信を行うことにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアを細分化する
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項８】
前記アンテナとして前記通信マスタに複数搭載された受信アンテナを使用し、スペースダイバーシティ方式により受信動作を実行する受信制御手段と、
前記問い合せを送信した送信エリアと、前記ダイバーシティで特定した前記電子キーの受信エリアとが一致するか否かを確認し、一致しない場合には、前記送信エリアのレベルを変えて通信を再度実行するリトライ手段と
を備えたことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項９】
前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタとしての車両に搭載されたタイヤ空気圧監視システムの受信アンテナとしても使用されていることを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項１０】
前記漏洩同軸ケーブルには、電波の通過口としてスロットが複数形成され、隣同士のスロット間隔を異ならせることにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアが設定されていることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項１１】
複数の前記漏洩同軸ケーブルを直列接続し、その接続箇所に設けたスイッチ部のオンオフを切り換えることにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアが細分化されることを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項１】
通信マスタからの無線による問い合せに対して、電子キーがＩＤコードを前記通信マスタに送信してＩＤ照合を実行する電子キーシステムのアンテナ構造において、
前記通信マスタの送信アンテナ及び受信アンテナの少なくとも一方を漏洩同軸ケーブルとしたことを特徴とする電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項２】
前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送信アンテナであることを特徴とする請求項１に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項３】
前記漏洩同軸ケーブルが１本以上設けられ、当該漏洩同軸ケーブルのそれぞれで通信エリアを区分けすることにより、該通信エリアが細分化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項４】
前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送受信アンテナとなっていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項５】
前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタの送信アンテナとして使用され、前記通信マスタの受信アンテナは、前記漏洩同軸ケーブル以外の他アンテナにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項６】
前記漏洩同時ケーブル以外のアンテナとして前記通信マスタに設けられた他アンテナと、
前記漏洩同軸ケーブル及び前記他アンテナを各々単独のアンテナ、又は両アンテナを繋げた直列のアンテナとして動作させるアンテナ選択手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項７】
複数の周波数により通信を実行可能な複数帯域通信手段と、
電波の通過口として前記漏洩同軸ケーブルに複数のスロット長さで形成されたスロットとを備え、
前記複数帯域通信手段は、前記スロット長さの異なる前記スロットに、それぞれの周波数を割り当てて通信を行うことにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアを細分化する
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項８】
前記アンテナとして前記通信マスタに複数搭載された受信アンテナを使用し、スペースダイバーシティ方式により受信動作を実行する受信制御手段と、
前記問い合せを送信した送信エリアと、前記ダイバーシティで特定した前記電子キーの受信エリアとが一致するか否かを確認し、一致しない場合には、前記送信エリアのレベルを変えて通信を再度実行するリトライ手段と
を備えたことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項９】
前記漏洩同軸ケーブルは、前記通信マスタとしての車両に搭載されたタイヤ空気圧監視システムの受信アンテナとしても使用されていることを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項１０】
前記漏洩同軸ケーブルには、電波の通過口としてスロットが複数形成され、隣同士のスロット間隔を異ならせることにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアが設定されていることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【請求項１１】
複数の前記漏洩同軸ケーブルを直列接続し、その接続箇所に設けたスイッチ部のオンオフを切り換えることにより、前記漏洩同軸ケーブルの通信エリアが細分化されることを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の電子キーシステムのアンテナ構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−１４６９０９（Ｐ２０１１−１４６９０９Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９４４（Ｐ２０１０−５９４４）
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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