JP2013083096A - キーレスエントリ装置、キーレスエントリシステムおよび無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでかつ携帯機の電池寿命を長くすることができるキーレスエントリ装置を得ること。
【解決手段】車載機２０と携帯機３０とで構成されるキーレスエントリシステムであって、車載機２０は、ＵＨＦアンテナ５Ａ，５Ｂと、ＵＨＦアンテナ５Ａ，５Ｂからそれぞれ受信電力測定用の電力測定用信号を送信するマイコン１、ＵＨＦ変復調部、ＵＨＦ高周波部３を備え、携帯機３０は、ＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂと、受信した電力測定用信号に基づいて送受信アンテナの組み合わせごとの受信電力を測定する受信電力測定部１１と、を備え、マイコン１は、携帯機３０から受信した送受信アンテナの組み合わせごとの受信電力を選択または合成して車載機２０と携帯機３０との間の距離を求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、キーレスエントリ装置、キーレスエントリシステムおよび無線通信方法に関する。

無線信号によりユーザの携帯するキーの認証を行い、車両に手を触れる（あるいはユーザの意思を示す何らかの行為）により、キーを取りだすことなく車両ドアのロック／アンロック，エンジンスタートなどを行うキーレスエントリ装置の普及が進んでいる。

キーレスエントリ装置は、一般に車両とユーザの距離に応じてドアのアンロックを許可するか否かの判断をするため、車両からキー（以下、携帯機という）までの距離を測定する機能を有する。従来のキーレスエントリ装置では、距離とともに電磁界強度が急激（距離の３乗に比例）に減衰する近傍界通信（あるいは電磁誘導，磁界結合，誘導電波による通信などと表記される）を用いて、強度測定，距離算出を行っていた。例えば、下記特許文献１に記載のシステムでは、車載機から１２５ｋＨｚの長波帯（ＬＦ（Low Frequency）帯）信号を送信し、携帯機が、この信号を受信して受信電力を計測し、３１２ＭＨｚの極超短波帯（ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯）の信号を用いて車載機へ受信電力情報を返信する。そして、車載機が、携帯機から受信した受信電力情報に基づいて携帯機までの距離を算出する。

また、複数の送信アンテナを用いてフェージングやマルチパスによる電力強度変動を抑圧し、距離測定精度の改善を行う方法が提案されている（例えば、下記特許文献２参照）。この文献には、キーレスエントリ装置を想定したものではないが、携帯電話の意図しない動作を抑制することを目的として、携帯電話本体とペアになったワイヤレスキー装置とが近くにない場合に本体側装置の機能を制限する構成が開示されている。

特開２００６−３１９８４６号公報 特許第４０７９１９６号公報

しかしながら、上記特許文献１に示された従来のキーレスエントリ装置は、車載機から携帯機への通信と携帯機から車載機への通信とで異なる周波数を用いる。このため、アンテナや高周波回路が２種類必要となるという問題点があった。特に、ＬＦ帯は周波数が低いため、アンテナが大型化・複雑化し、生産コストが高くなるという問題があった。なお、従来のキーレスエントリ装置においてＬＦ帯を用いている理由は、波長が短いとフェージング／マルチパスの影響により携帯機の位置測定（距離算出）が高精度にできないためである。

上記特許文献２で示されたダイバーシチ技術はフェージングの影響抑圧に有効である。しかしながら、上記特許文献２で示された方法をキーレスエントリ装置に適用した場合、携帯機側から送信アンテナを切り替えながら信号を定期送信し、本体側で受信および距離算出の処理を行う。このため、携帯機の電池寿命が短くなる、という問題が生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストでかつ携帯機の電池寿命を長くすることができるキーレスエントリ装置、キーレスエントリシステムおよび無線通信方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、車両に搭載される車載機と、前記車両外に持ち出し可能な携帯機と、で構成されるキーレスエントリシステムであって、前記車載機は、２本以上の第１のアンテナと、前記２本以上の第１のアンテナのうちの少なくとも２本から受信電力測定用の電力測定用信号を送信する第１の送信部と、を備え、前記携帯機は、１本以上の第２のアンテナと、受信した前記電力測定用信号に基づいて送受信アンテナの組み合わせごとの受信電力を測定する受信電力測定部と、前記受信電力を前記車載機へ送信する第２の送信部と、を備え、前記車載機は、前記携帯機から受信した送受信アンテナの組み合わせごとの前記受信電力を選択または合成して前記車載機と前記携帯機との間の距離を求める、ことを特徴とする。

本発明によれば、低コストでかつ携帯機の電池寿命を長くすることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１のキーレスエントリシステムの構成例を示す図である。 図２は、本実施の形態１の送受信および動作の手順の一例を示す図である。 図３は、情報＃１の構成例を示す図である。 図４は、情報＃２の構成例を示す図である。 図５は、情報＃３の構成例を示す図である。 図６は、情報＃４の構成例を示す図である。 図７は、実施の形態２のキーレスエントリシステムの送受信動作例を示す図である。 図８は、情報＃５の構成例を示す図である。 図９は、実施の形態３のキーレスエントリシステムの構成例を示す図である。 図１０は、実施の形態３の送受信動作例を示す図である。 図１１は、実施の形態４のキーレスエントリシステムの送受信動作例を示す図である。 図１２は、車載機側でも受信電力を測定する場合にデータを重複送信する場合の送受信動作の一例を示す図である。 図１３は、実施の形態５のキーレスエントリシステムの送受信動作例を示す図である。

以下に、本発明にかかるキーレスエントリ装置、キーレスエントリシステムおよび無線通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるキーレスエントリシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。本実施の形態のキーレスエントリシステムは、車載機（キーレスエントリ装置）２０と携帯機３０とで構成される。車載機２０は、自動車等の車両等に搭載され、携帯機３０は、例えば車両のキー等であり、キーレスエントリシステムの利用者が車両から離れる場合に利用者により携帯される。そして、車載機２０が携帯機３０を認証すると、携帯機３０と車載機２０との距離に応じて車両のドアのロック／アンロック、エンジンスタート等の操作を行う。

図１に示すように、車載機２０は、車載機２０側で信号処理を行うマイコン（信号処理部）１と、マイコン１により生成された送信情報を変調して送信信号を生成し、また、受信信号を復調して受信情報を生成するＵＨＦ変復調部２と、送信信号を高周波信号に変換（アップコンバート）し、また、受信した高周波信号を受信信号に変換（ダウンコンバート）するＵＨＦ高周波部３と、ＵＨＦアンテナ（第１のアンテナ）５Ａ，５Ｂと、マイコン１からの制御信号に基づいて送受信を行うＵＨＦアンテナ（第２のアンテナ）５Ａ，５Ｂを切り替えるＲＦ（Radio Frequency）スイッチ（ＳＷ）４と、を備える。マイコン１、ＵＨＦ変復調部２およびＵＨＦ高周波部３は、送信処理を行う送信回路（第１の送信部）としての機能と、受信処理を行う受信回路（第１の受信部）としての機能と、を有する。

携帯機３０は、携帯機３０側で信号処理を行うマイコン（信号処理部）１０と、マイコン１０により生成された送信情報を変調して送信信号を生成し、また、受信信号を復調して受信情報を生成するＵＨＦ変復調部９と、送信信号を高周波信号に変換し、また、受信した高周波信号を受信信号に変換するＵＨＦ高周波部８と、ＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂと、マイコン１０からの制御信号に基づいて送受信を行うＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂを切り替えるＲＦスイッチ（ＳＷ）７と、受信信号の電力値を測定し電力情報を生成する受信電力測定部１１と、を備える。マイコン１０、ＵＨＦ変復調部９およびＵＨＦ高周波部８は、送信処理を行う送信回路（第２の送信部）としての機能と、受信処理を行う受信回路（第２の受信部）としての機能と、を有する。また、ＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂを偏波アンテナとしてもよい。偏波アンテナとする場合には、携帯機の向き（偏波面との関係）による受信電力変動が抑圧できるため、より高精度な距離測定が実現できる。

図２は、本実施の形態の車載機２０，携帯機３０における、送受信および動作の手順の一例を示す図である。図１、図２を用いて、本実施の形態の動作について説明する。初期状態では、車載機２０のＳＷ４は、送受信に用いるアンテナとしてＵＨＦアンテナ５Ａを選択し、携帯機３０のＳＷ７は、送受信に用いるアンテナとしてＵＨＦアンテナ６Ａを選択しているとする。初期状態でＳＷ４、ＳＷ７がそれぞれ選択しているアンテナはこれに限定されない。

図２に示すように、車載機２０は、携帯機３０との距離の算出を行う場合、まずマイコン１がWakeUP信号および情報＃１を含む送信情報を生成する。この送信情報は、ＵＨＦ変復調部２、ＵＨＦ高周波部３、ＳＷ４およびＵＨＦアンテナ５Ａ経由で送信される。WakeUP信号は、送信を開始することを示す信号であり、宛先を示す情報が含まれている。車載機２０は、あらかじめ登録されている自機との接続が許可されている携帯機３０を宛先としてWakeUP信号を送信する。

携帯機３０では、図示しないWakeUP信号を処理する処理部が、アンテナ６Ａ経由で受信した受信信号に含まれるWakeUP信号に基づき、当該信号が自局あて信号であることを確認する（車載機２０との間の既知信号である）と、受信回路（ＵＨＦ高周波部８、ＵＨＦ変復調部９およびマイコン１０）を起動する。受信回路の起動後、ＵＨＦ高周波部８は、車載機２０からの受信信号を低周波数帯へダウンコンバートし、ＵＨＦ変復調部９がこの受信信号を復調して受信情報をマイコン１０に入力する。なお、ここでは、WakeUP信号に基づいて自局宛の信号であるか否か判断する例を説明したが、自局宛の信号であるか否かを判断せずWakeUP信号の電力を検知する（例えば、WakeUP信号の周波数帯で受信した電力が所定値以上になると）ことにより受信回路を起動するようにしてもよい。

情報＃１には車載機２０からの呼び出し命令（呼び出し対象を指定する情報も含む）が含まれている。図３は、情報＃１の構成例を示す図である。図３に示すように、情報＃１は、WakeUP信号と、宛先（呼び出し対象）を示すＩＤ（Identifier）などと、呼び出し命令を含む制御情報と、で構成される。なお、情報＃１に含まれるWakeUP信号と図２で説明したWakeUP信号は同じでもよいし異なっていてもよい。また、図２で説明したWakeUP信号は送信せずに情報＃１内のWakeUP信号を用いるようにしてもよい。宛先を示すＩＤとしては、例えば携帯機３０またはキーレスエントリシステムを識別するＩＤ等を用いることができる。情報＃１には、さらにＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）などの情報伝達の確認情報も付加されることがある。

携帯機３０のマイコン１０は、ＵＨＦ変復調部９から入力される受信情報である情報＃１に基づいて、自局が呼び出し対象である場合に当該呼び出し命令に対する応答信号を含む情報＃２を送信情報として生成する。そして、情報＃２は、ＵＨＦ変復調部９、ＵＨＦ高周波部８、ＳＷ７、アンテナ６Ａ経由で車載機２０に向けて送信される。図４は、情報＃２の構成例を示す図である。情報＃２は、同期信号と、応答信号と、で構成される。応答信号には、どの呼び出し命令に対する応答かを示すＩＤ等を含むようにしてもよい。また、携帯機が複数存在するキーレスエントリシステムの場合には、応答信号に送信元の携帯機の番号などを含める、または携帯機ごとに応答信号を送信するタイミングを変更する等により、車載機２０に対してどのキー（携帯機）が応答しているかを伝えるようにしてもよい。

車載機２０では、ＵＨＦアンテナ５Ａ、ＳＷ４、ＵＨＦ高周波部３およびＵＨＦ変復調部２により、情報＃２を受信，復調し、マイコン１は情報＃２に含まれる応答信号に基づいて、携帯機３０の存在を確認できる。マイコン１は、携帯機３０の存在を確認すると、引き続き携帯機３０の認証に用いる情報である情報＃３および電力測定に用いる電力測定用信号＃１，＃２を送信する。図５は、情報＃３の構成例を示す図である。情報＃３は。WakeUP信号と認証情報の送信を促す制御情報とを含み、一般的にチャレンジデータと表現される特定の情報が付加される。なお、この情報＃３に宛先を示すＩＤも含めて送信してもよい。

図２に示すように、電力測定用信号＃１と電力測定用信号＃２はあらかじめ定められた順序で異なるＵＨＦアンテナから送信される。図２の例では、はじめにＵＨＦアンテナ５Ａから電力測定用信号＃１を送信し、次にＵＨＦアンテナ５Ｂから電力測定用信号＃２を送信している。電力測定用信号の送信順は、これに限定されず、ＵＨＦアンテナ５Ｂ、ＵＨＦアンテナ５Ａの順に送信するようにしてもよい。マイコン１は、図２に示すように、時分割で電力測定用信号＃１，電力測定用信号＃２がそれぞれＵＨＦアンテナ５Ａ，ＵＨＦアンテナ５Ｂから送信されるようＳＷ４に制御信号を入力する。ここでは、アンテナ数が２の例を示すが、３以上のアンテナ数の場合同様に各アンテナから時分割でそれぞれ異なるタイミングで電力測定用信号を送信する。

携帯機３０では、ＵＨＦアンテナ６Ａ、ＳＷ７、ＵＨＦ高周波部８およびＵＨＦ変復調部９経由で、マイコン１０が情報＃３を受信する。マイコン１０は、情報＃３に基づいて認証の開始を行うと判断し、ＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂを所定の時間ごとに切り替えるようＳＷ７を制御する。所定の時間は、電力測定用信号＃１の受信時間帯で少なくとも１回ずつＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂでそれぞれ受信し、電力測定用信号＃２の受信時間帯で少なくとも１回ずつＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂでそれぞれ受信できるように設定する。図２の例では、電力測定用信号＃１，＃２の受信時間帯でそれぞれ１回ずつＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂで受信するようにしているが、２回ずつ等としてもよいし受信するアンテナの順番もこれに限定されない。また、マイコン１０が、電力測定用信号＃１、＃２の受信時間帯を検知するには、例えば、電力測定用信号＃１の送信開始時刻および終了時刻（情報＃３の送信開始時刻を基準にした）と電力測定用信号＃２の送信開始時刻および終了時刻とをあらかじめ定めておくようにしてもよいし、情報＃３のなかに電力測定用信号＃１、＃２の送信開始時刻および終了時刻を含めるようにしてもよい。

携帯機３０では、受信電力測定部１１が、送信アンテナ（ＵＨＦアンテナ５Ａ，５Ｂ）と受信アンテナ（ＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂ）の組み合わせごとに、ＵＨＦ高周波部８経由で入力される受信信号の受信電力の測定を行い、測定結果を受信電力値としてマイコン１０に入力する。図２の例では、２（送信アンテナ数）×２（受信アンテナ数）＝４通りの組み合わせがある。マイコン１０は、各送受信アンテナの組合せごとの受信電力値と認証情報とを含む送信情報を情報＃４として生成する。情報＃４は、ＵＨＦ変復調部９、ＵＨＦ高周波部８、ＳＷ７、アンテナ６Ａ経由で車載機２０に向けて送信される。

図６は、情報＃４の構成例を示す図である。情報＃４は、同期信号と、認証情報と、受信電力値情報と、で構成される。なお、認証情報は、一般的にはチャレンジデータを携帯機固有の秘密キーで暗号化したデータ列であるが、これに限定されない。

車載機２０では、ＵＨＦアンテナ５Ａ、ＳＷ４、ＵＨＦ高周波部３およびＵＨＦ変復調部２経由で、マイコン１が情報＃４を受信する。マイコン１は、情報＃４に含まれる認証情報に基づいて送信元の携帯機３０が正しいもの（車載機２０を経由した操作が許可された携帯機であるか）であることを確認する。また、マイコン１は、携帯機３０が正しいものである場合、情報＃４に含まれる受信電力値情報に基づいて、送受信アンテナごとの受信電力値の平均値、または最大値等を用いて選択または合成処理を行い車載機−携帯機間の距離を算出し、算出した距離が一定距離以内であれば各種の操作（ドアのアンロック、主電源投入・エンジンスタート（主として２輪車）など）を許可する。操作の種別により、許可を判定する一定距離を変更してもよい。マイコン１は、このように、距離に応じた機能制限状態の変更を行う。車載機−携帯機間の距離の算出方法は、例えば、複数の送受信アンテナの組み合わせごとの受信電力に基づいて電波状況の優れたアンテナの信号を優先的に用いたり、受信した信号を合成してノイズを除去したりする等の方法があり、フェージングやマルチパスによる影響を低減できる方法であればどのような方法を用いてもよい。

なお、本実施の形態の認証方法に制約はなく、どのような認証方法を用いてもよい。このため、認証の手順と認証に用いる情報は、上述した例に限定されない。また、本実施の形態では、情報＃４として認証情報とともに受信電力値情報を送信するようにしたが、認証情報と受信電力値情報を別の情報として送信するようにしてもよい。

また、本実施の形態ではＵＨＦアンテナをそれぞれ二重化し、ＲＦスイッチで切り替える形態としたが、ＵＨＦ高周波部とＵＨＦ変復調部のうち１つ以上を含めて二重化して、ＵＨＦ高周波部とＵＨＦ変復調部のうち１つ以上を含めて切り替える構成としても良い。また、車載機２０側のＵＨＦアンテナ数が２本以上であればよく、車載機２０と携帯機３０で異なる本数であってもよい。

また、低消費電力化のためのポーリングなどを実施する場合には、図３，５に示したフレームフォーマットにおけるWakeUp信号の前後にキャリアなどが付加される場合がある。また、図３〜６に記載した各情報のフレームフォーマットは一例であり、内部のデータの順序などは前後してもよく、また図３〜６に記載した以外の情報を含んでいてもよい。

なお、ＵＨＦアンテナおよび送受信のための各構成部（ＳＷ、ＵＨＦ高周波部、ＵＨＦ変復調部）が共用できれば、必ずしも送受信で完全に同一の周波数を用いる必要はない。たとえば、車載機２０から携帯機３０への通信と、携帯機３０から車載機２０への通信と、に同一の周波数帯で近傍の（周波数の差が所定の範囲内）異なるチャネルを割り当てても良い。また、ここでは、ＵＨＦ帯を用いた通信を例に説明したが、通信に用いる周波数帯はＵＨＦ帯に限定されない。

以上のように、本実施の形態では、複数の送受信アンテナを用いて携帯機３０が、車載機２０−携帯機３０間の受信電力測定を実施し、車載機２０がこの受信電力測定結果を用いて携帯機３０との距離を算出するようにした。このため、磁界結合（ＬＦ通信）を用いること無く単一周波数帯の送受信機構成で、フェージングやマルチパスによる電力変動を抑圧することができ高精度な携帯機３０の位置検知を実現することができる。また、携帯機側から送信アンテナを切り替えながら信号を定期送信する必要がないため、携帯機３０の電池寿命を長くすることができる。

実施の形態２．
図７は、本発明にかかるキーレスエントリシステムの実施の形態２の送受信動作例を示す図である。本実施の形態のキーレスエントリシステムの構成は、実施の形態１と同様である。

実施の形態１では、車載機２０は、携帯機３０の存在確認のための信号（情報＃１）と、認証用の情報（情報＃３）および電力測定用信号と、の計２回の送信を行う。一方、ＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses） ＳＴＤ−Ｔ９３に代表される非ライセンスバンドを用いる通信方式では、送信の最小時間間隔が指定されている規格が多い。たとえば、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ９３では送信間隔は１０秒以上とすることが規定されている。このような通信方式を用いる場合、実施の形態１の情報＃１の送信から、情報＃３および電力測定用信号＃１，電力測定用信号＃２の送信までには１０秒以上の時間がかかることになり、スマートエントリシステムの反応時間が長くなるという問題が生じる。本実施の形態では、送信回数を減らすことにより、特定小電力無線局の規格を利用する場合に反応時間を低減する。

図７に示すように、本実施の形態では、車載機２０は、WakeUP信号に続き、情報＃５と電力測定用信号＃１，電力測定用信号＃２を携帯機３０へ送信する。図８は、本実施の形態の情報＃５の構成例を示す図である。情報＃５は、呼び出し命令、宛先を示すＩＤおよびチャレンジデータ（認証処理に用いる情報）を含む。このように、本実施の形態では、WakeUP信号、情報＃５および電力測定用信号＃１，＃２を１回の送信により送信する。１回の送信とは、通信に使用する規格（例えばＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ９３）で一連の通信と規定される単位であり、必ずしも送信時間内全てにおいて送信電力を有する必要はなく、無信号区間を含んでも良い。

携帯機３０では、WakeUP信号に基づいて受信回路を起動した後、WakeUP信号に連続して受信される情報＃５に基づいて自局宛呼び出しであることを確認し、実施の形態１と同様に電力測定用信号区間を用いて各送受信アンテナの組合せにおける受信信号の受信電力を測定する。その後、携帯機３０は測定結果である送受信アンテナの組合せごとの受信電力情報および認証情報を含む情報＃６を車載機２０に返信する。情報＃６は、図６に示した情報＃４と同様でよい。車載機２０は、情報＃６を受信することにより携帯機３０の存在を確認することができるとともに認証情報および受信電力値情報を得ることができる。このように、認証情報を１回の返信で認証まで済ませることができるため、反応時間の短縮や携帯機３０の消費電力の低減の効果も期待できる。

そして、車載機２０のマイコン１が、実施の形態１と同様に情報＃６に含まれる受信電力値情報に基づいて車載機−携帯機間の距離を算出し、一定距離以内であれば各種の操作（ドアのアンロック、主電源投入・エンジンスタート（主として２輪車）など）を許可する。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。

以上のように、本実施の形態では、車載機２０が、呼び出し命令の送信時に、呼び出し命令とともに認証処理に用いる情報および電力測定用信号を１回の送信で送信するようにした。このため、送信間隔に制限がある通信規格を用いる場合でも、反応時間を増大させることなく実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３．
図９は、本発明にかかるキーレスエントリシステムの実施の形態３の構成例を示す図である。本実施の形態のキーレスエントリシステムは、車載機２０ａと実施の形態１と同様の構成の携帯機３０とで構成される。車載機２０ａは、実施の形態１の車載機２０に受信電力測定部１２を追加する以外は、実施の形態１の車載機２０と同様である。受信電力測定部１２は、ＵＨＦ高周波部３から入力される受信信号の受信電力を測定する。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１および２では、車載機２０の複数のＵＨＦアンテナから携帯機３０へ送信される信号を用いて電力測定を行い、測定結果を合成して距離を算出した。本実施の形態では、さらに、携帯機３０から車載機２０ａへの信号の受信電力を活用して電力測定精度を向上させる。

図１０は、本実施の形態の送受信動作例を示す図である。車載機２０ａからのWakeUP信号送信から、携帯機３０が電力測定用信号＃１，＃２を受信して受信電力を測定して、情報＃６を送信するまでの動作は実施の形態２と同様である。なお、ここまでの動作を、実施の形態１と同様の動作としてもよい。

次に、本実施の形態では携帯２０ａでの電力測定に加え、車載機２０での電力測定を行う。具体的には、携帯機３０のマイコン１０は、情報＃６の生成に続いて電力測定に用いる電力測定用信号＃３，＃４を送信情報として生成し、ＵＨＦ変復調部９、ＵＨＦ高周波部８、ＳＷ７およびＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂを経由で車載機２０へ送信する。マイコン１０は、電力測定用信号＃３，＃４は、異なるアンテナで送信するようＳＷ７を制御する。ここでは、電力測定用信号＃３をＵＨＦアンテナ６Ａから送信し、電力測定用信号＃４をＵＨＦアンテナ６Ｂから送信するとする。

車載機２０では、マイコン１が、ＵＨＦアンテナ５Ａ、ＳＷ４、ＵＨＦ高周波部３およびＵＨＦ変復調部２経由で情報＃６を受信すると、情報＃６に含まれる認証情報に基づいて送信元の携帯機３０が正しいもの（車載機２０を経由した操作が許可された携帯機であるか）であることを確認する。また、マイコン１は、携帯機３０が正しいものである場合、マイコン１は、ＵＨＦアンテナ５Ａ，５Ｂを所定の時間ごとに切り替えるようＳＷ４を制御する。所定の時間は、電力測定用信号＃３の受信時間帯で少なくとも１回ずつＵＨＦアンテナ５Ａ，５Ｂでそれぞれ受信し、電力測定用信号＃４の受信時間帯で少なくとも１回ずつＵＨＦアンテナ５Ａ，５Ｂでそれぞれ受信できるように設定する。受信電力測定部１２は、送受信アンテナの組み合わせごとの受信信号の受信電力を測定する。

そして、マイコン１は、情報＃６に含まれる受信電力値情報と、受信電力測定部１２が測定した送受信アンテナの組み合わせごとの受信電力と、に基づいて、選択または合成処理を行い、車載機２０−携帯機３０間の距離を算出し、一定距離以内であれば各種の操作（ドアのアンロック、主電源投入・エンジンスタート（主として２輪車）など）を許可する。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１または２と同様である。

なお、携帯機２０からの電力測定用信号の送信は、必ずしもすべてのＵＨＦアンテナから行う必要はなく、例えば携帯機２０における受信電力値の大きいＵＨＦアンテナだけから送信するなど、一部のＵＨＦアンテナから送信するようにしてもよい。

このように、本実施の形態では、携帯機３０における受信電力に加えて車載機２０における受信電力を用いて車載機２０−携帯機３０間の距離を算出するようにした。このため、実施の形態１，２に比べフェージングによる電力変動の抑圧効果が大きくなり，距離測定精度が向上する。

実施の形態４．
図１１は、本発明にかかるキーレスエントリシステムの実施の形態４の送受信動作例を示す図である。本実施の形態のキーレスエントリシステムの構成は、実施の形態１と同様である。

実施の形態２および３では、送信頻度に制限のある通信規格の使用も考慮し、送信回数を抑えるようにしている。送信頻度に制限がある場合、通信に失敗したときの再送も制限される。そこで、本実施の形態では１回の送信で同じデータを重複して送信することにより通信性能を向上させる。

図１１に示すように、受信電力を測定するまでの動作は、実施の形態２と同様であるが、車載機２０は、情報＃５を送信する際に、情報＃５をＵＨＦアンテナ５ＡとＵＨＦアンテナ５Ｂから１回ずつ連続して送信する。携帯機３０は、情報＃５を２回受信する。この際、１回目の情報＃５の受信と２回目の情報＃５の受信とで受信に用いるＵＨＦアンテナを変えていいし、変えなくてもよい。図１１は、受信に用いるＵＨＦアンテナを変える例を示している。携帯機３０はＣＲＣなどを用いて正しく受信できたと判定された信号を使用することができる。

また、受信電力の測定の後、携帯機３０は、情報＃６を送信するが、本実施の形態では、情報＃６をＵＨＦアンテナ６ＡとＵＨＦアンテナ６Ｂから１回ずつ連続して送信する。すなわち同じ情報をアンテナを変えて複数回送信する。なお、ここでは、ＵＨＦアンテナ５ＡとＵＨＦアンテナ５Ｂ（またはＵＨＦアンテナ６ＡとＵＨＦアンテナ６Ｂ）から１回ずつ連続して送信しているが、連続して各アンテナから２回以上送信してもよい。車載機２０は、ＣＲＣなどを用いて正しく受信できたと判定された信号を使用することができる。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態２と同様である。

なお、このとき、通信路の状態などによって情報＃６の複数回送信はしないという選択もできる。この場合は、情報＃５の制御情報にそれを伝える信号を入れるようにしてもよい。また、複数回送信を情報＃５と情報＃６のうちのいずれか一方みとするとシステムで定めておくようにすることも可能である。

以上のように、本実施の形態では、同じ情報を１回の送信で重複して送信するようにした。これにより、実施の形態２と同様の効果が得られるとともに、再送なしに通信性能を向上させることができる。

なお、ここではアンテナ数の回数だけ送信する例を説明したが、アンテナ数が多い場合には、送信回数が２回以上となるように一部のアンテナからのみ同じデータを送信することもできる。

また、ここでは実施の形態２の例を基本としてデータを重複して送信する例を説明したが、実施の形態３で述べた車載機２０側でも受信電力を測定する場合に上記と同様にデータを重複して送信するようにしてもよい。図１２は、車載機２０側でも受信電力を測定する場合にデータを重複送信する場合の送受信動作の一例を示す図である。

実施の形態５．
図１３は、本発明にかかるキーレスエントリシステムの実施の形態５の送受信動作例を示す図である。本実施の形態のキーレスエントリシステムの構成は、実施の形態３と同様である。

実施の形態２から４では、送信すべき情報（情報＃５、情報＃６）と電力測定のための信号（電力測定用信号）を別に送信していたが、変調方式などによっては、情報を送信する信号を用いても電力測定が可能である。本実施の形態では、情報を送信する信号を用いて受信電力の測定を行う。

図１３に示すように、車載機２０ａは、実施の形態２と同様の情報＃５を送信する。本実施の形態では、情報＃５を、ＵＨＦアンテナ５Ａ，５Ｂのそれぞれから連続して送信するが、この際、同じ情報＃５を１つのアンテナからそれぞれ２回以上送信する。携帯機３０は、情報＃５の受信処理と情報＃５を含む受信信号の受信電力の測定を並行して実施する。情報＃５の受信処理の際は、ＣＲＣなどを用いて正しく受信できたと判定された信号を使用する。この際、携帯機３０は、１回目と２回目の情報＃５の受信の間ではアンテナを切り替えず、２回目と３回目の情報＃５の受信の間でＵＨＦアンテナ６ＡをＵＨＦアンテナ６Ｂへ切り替え、３回目と４回目の情報＃５の受信の間ではアンテナを切り替えないようにしてもよい。このようにすると、送受信アンテナの全ての組み合わせで受信電力を測定できる。

また、携帯機３０から送信する情報＃６もＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂから同じデータを送信し、車載機２０ａで受信処理と信号の電力測定を並行して実施する。なお、図１３では、情報＃６は、ＵＨＦアンテナ６Ａ，６Ｂから１回ずつ送信しているが２回以上ずつ送信するようにしてもよい。マイコン１は、第３の実施の形態と同様に、携帯機３０における受信電力に加えて車載機２０における受信電力を用いて車載機２０−携帯機３０間の距離を算出する。

なお、車載機２０ａで受信電力を測定しない場合に、本実施の形態と同様に、情報＃５を送信する信号を用いて携帯機３０が受信電力を測定してもよいし、実施の形態１の動作を行う場合に、情報＃１または情報＃３を送信する信号を用いて携帯機３０が受信電力を測定してもよい。

以上のように、本実施の形態では、送信アンテナを変えて、同じ情報を重複して送信し、情報を受信した携帯機３０，車載機２０ａは、情報を含む受信信号を用いて受信電力を測定するようにした。このため、同じ情報を複数回送信することにより再送なしに通信性能を向上させることができ、かつ同時に電力測定も可能となる。

以上のように、本発明にかかるキーレスエントリ装置、キーレスエントリシステムおよび無線通信方法は、車両のドアのアンロック等の操作を行うキーレスエントリシステムに有用であり、特に、低コスト化を図るキーレスエントリシステムに適している。

１，１０ マイコン
２，９ ＵＨＦ変復調部
３，８ ＵＨＦ高周波部
４，７ ＳＷ
１１，１２ 受信電力測定部
５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂ ＵＨＦアンテナ
２０ 車載機
３０ 携帯機

Claims (14)

1. 車両に搭載される車載機と、前記車両外に持ち出し可能な携帯機と、で構成されるキーレスエントリシステムであって、
   前記車載機は、
   ２本以上の第１のアンテナと、
   前記２本以上の第１のアンテナのうちの少なくとも２本から受信電力測定用の電力測定用信号を送信する第１の送信部と、
   を備え、
   前記携帯機は、
   １本以上の第２のアンテナと、
   受信した前記電力測定用信号に基づいて送受信アンテナの組み合わせごとの受信電力を測定する受信電力測定部と、
   前記受信電力を前記車載機へ送信する第２の送信部と、
   を備え、
   前記車載機は、前記携帯機から受信した送受信アンテナの組み合わせごとの前記受信電力を選択または合成して前記車載機と前記携帯機との間の距離を求める、ことを特徴とするキーレスエントリシステム。
2. 前記車載機から前記携帯機への送信と、前記携帯機から前記車載機への送信と、で同一周波数帯を用いる、ことを特徴とする請求項１に記載のキーレスエントリシステム。
3. 前記車載機から前記携帯機への送信と前記携帯機から前記車載機への送信とで、前記同一周波数帯内において周波数の差が所定の範囲内となる異なるチャネルを用いる、ことを特徴とする請求項２に記載のキーレスエントリシステム。
4. 前記同一周波数帯をＵＨＦ帯とする、ことを特徴とする請求項２または３に記載のキーレスエントリシステム。
5. 前記携帯機は、前記第２のアンテナを２本以上備える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のキーレスエントリシステム。
6. 前記携帯機は、１つの前記第１のアンテナから送信された前記電力測定用信号を受信している間に、前記第２のアンテナを切り替えることにより送受信アンテナの組み合わせを変えて前記受信電力を測定する、ことを特徴とする請求項５に記載のキーレスエントリシステム。
7. 前記第２の送信部は、
   前記２本以上の第２のアンテナのうちの少なくとも２本から受信電力測定用の電力測定用信号を送信し、
   前記車載機は、
   前記携帯機から受信した前記電力測定用信号に基づいて送受信アンテナの組み合わせごとの受信電力を測定する車載側受信電力測定部、
   をさらに備え、
   前記車載機は、前記携帯機から受信した送受信アンテナの組み合わせごとの前記受信電力と前記車載側受信電力測定部が測定した前記受信電力とを選択または合成して前記車載機と前記携帯機との間の距離を求める、ことを特徴とする請求項５または６に記載のキーレスエントリシステム。
8. 前記第１の送信部は、１回の送信で前記携帯機に対する呼び出し情報と認証に用いる情報と前記電力測定用信号とを送信する、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のキーレスエントリシステム。
9. 前記車載機から前記携帯機へ情報を送信する際に、１回の送信で同一のデータを重複して送信する、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のキーレスエントリシステム。
10. 前記携帯機から前記車載機へ情報を送信する際に、１回の送信で同一のデータを重複して送信する、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のキーレスエントリシステム。
11. 重複して送信する前記同一のデータをそれぞれ異なる前記第１のアンテナから送信する、ことを特徴とする請求項１０に記載のキーレスエントリシステム。
12. 前記車載機から前記携帯機へ送信する情報を格納した信号を前記電力測定用信号として用い、
    前記携帯機は、前記電力測定用信号に格納された情報の信号処理の処理と当該電力測定用信号の受信電力の測定を並行して実施する、ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のキーレスエントリシステム。
13. 車両に搭載され、前記車両外に持ち出し可能な携帯機と通信を行うキーレスエントリ装置であって、
    ２本以上のアンテナと、
    前記２本以上のアンテナのうちの少なくとも２本から受信電力測定用の電力測定用信号を送信する送信部と、
    前記携帯機において前記電力測定用信号に基づいて送受信アンテナの組み合わせごとに測定された受信電力を、前記携帯機から受信する受信部と、
    を備え、
    前記車載機は、送受信アンテナの組み合わせごとの前記受信電力を選択または合成して自装置と前記携帯機との間の距離を求める、ことを特徴とするキーレスエントリ装置。
14. 車両に搭載される車載機と、前記車両外に持ち出し可能な携帯機と、で構成されるキーレスエントリシステムにおける無線通信方法であって、
    前記車載機は、２本以上の第１のアンテナを備え、
    前記携帯機は、１本以上の第２のアンテナを備え、
    前記車載機が、前記２本以上の第１のアンテナのうちの少なくとも２本から受信電力測定用の電力測定用信号を送信する第１の送信ステップと、
    前記携帯機が、受信した前記電力測定用信号に基づいて送受信アンテナの組み合わせごとの受信電力を測定する受信電力測定ステップと、
    前記携帯機が、前記受信電力を前記車載機へ送信する第２の送信ステップと、
    前記車載機が、前記携帯機から受信した送受信アンテナの組み合わせごとの前記受信電力を選択または合成して前記車載機と前記携帯機との間の距離を求める距離算出ステップと、
    を含むことを特徴とする無線通信方法。

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