特許 7028340 円偏波４線巻螺旋アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-21

(45)【発行日】2022-03-02

(54)【発明の名称】円偏波４線巻螺旋アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 11/08 20060101AFI20220222BHJP

【ＦＩ】

H01Q11/08

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020560818

(86)(22)【出願日】2019-06-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-08-26

(86)【国際出願番号】 US2019038183

(87)【国際公開番号】W WO2019246365

(87)【国際公開日】2019-12-26

【審査請求日】2020-10-29

(31)【優先権主張番号】62/687,485

(32)【優先日】2018-06-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/687,505

(32)【優先日】2018-06-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/687,633

(32)【優先日】2018-06-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/826,111

(32)【優先日】2019-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/826,129

(32)【優先日】2019-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/826,145

(32)【優先日】2019-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/445,385

(32)【優先日】2019-06-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500164385

【氏名又は名称】デンソー インターナショナル アメリカ インコーポレーテッド

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】ガスリー ウォレン

(72)【発明者】

【氏名】スティット レイモンド マイケル

(72)【発明者】

【氏名】チクヘーレンコー フェリクス

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 真志

(72)【発明者】

【氏名】クリーシャナーマーシー ジャゲーディーシュ

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０７６７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４９５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７２５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２７０６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０４１７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１００９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５６２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３１５８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２０４５０３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １１／０８

Ｈ０１Ｑ ２１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の経路を有する第１本体と、
複数の経路の各々は、第１部分、第２部分、および第３部分を含み、
第１部分は、本体の上面に位置し、
第２部分は、本体の側面に位置し
複数の経路の各々の第２部分は螺旋形状を形成し、
第３部分は本体の底面に位置し、
側面は上面から底面まで延び、
複数のアンテナ素子と、
複数のアンテナ素子の各々は、複数の経路のそれぞれの１つの中または上に配置され、無線周波数（ＲＦ）信号を受信するように構成され、
複数のアンテナ素子の各々に容量結合されたグランド面と、を備え、
第３部分に配置されたアンテナ素子は、第１及び第２部分に配置されたアンテナ素子のインピーダンスを、第３部分に配置されたアンテナのインピーダンスに整合させるための所定のインピーダンスを有するアンテナシステム。

【請求項2】

本体は、射出成形可能な誘電体材料で構成される、請求項１のアンテナシステム。

【請求項3】

複数の経路はスロットを含む、請求項１または２のアンテナシステム。

【請求項4】

複数のアンテナ素子は、平坦な金属バンドである、請求項１乃至３のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項5】

複数のアンテナ素子は、本体上および／または本体内に印刷されたもの、スタンプされたもの、堆積されたもの、またはエッチングされたものである、請求項１乃至４のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項6】

グランド面は、プリント回路基板の導電パッド層の下の、プリント回路基板の複数の層の１つの導電層である、請求項１乃至５のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項7】

複数のアンテナ素子は、（ｉ）プリント回路基板にスルーホールはんだ付け、（ｉｉ）プリント回路基板のパッドに表面実装はんだ付け、または（ｉｉｉ）プリント回路基板に圧入されたものである、請求項１乃至６のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項8】

本体の上面に沿った複数のアンテナ素子は、アンテナの周波数性能を調整するようにサイズが設定される、請求項１乃至７のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項9】

プリント回路基板と、
プリント回路基板上に配置された複数の導電性パッドと、をさらに含み、
複数のアンテナ素子の第３部分は、本体の底面に沿って延び、
複数の導電性パッドは、アンテナ周波数性能を調整するために、サイズが設定され、グランド面から位置決めされる、請求項１乃至８のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項10】

本体は、プリント回路基板を通って突出し、溶融して本体をプリント回路基板に取り付けるプラスチック製のヒートステークを含む、請求項１乃至９のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項11】

本体は開口部を含み、開口部は本体の中央部分を通って延びる、請求項１乃至１０のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項12】

アンテナシステムは、本体の側面に物理的に結合された収容要素をさらに含む、請求項１乃至１１のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項13】

収容要素は誘電体材料を含む、請求項１２のアンテナシステム。

【請求項14】

収容要素とグランド面が空隙を定義する、請求項１２のアンテナシステム。

【請求項15】

複数のアンテナ素子のそれぞれの一端は、本体の上面の上に位置する、請求項１乃至１４のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項16】

複数のアンテナ素子はそれぞれ、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を含むか、インピーダンス整合回路に接続される、請求項１乃至１５のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項17】

少なくとも１つのインピーダンス整合回路のそれぞれは、（ｉ）インダクタとコンデンサ、または（ｉｉ）バランのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６のアンテナシステム。

【請求項18】

収容要素をさらに含み、収容要素と本体は協働して空隙を画定する、請求項１乃至１１、または１５乃至１７のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項19】

複数のアンテナ素子に電気的に接続されるカプラ回路をさらに含み、
複数のアンテナ素子は４つのアンテナ素子を含み、
カプラ回路は、複数のアンテナ素子からの信号を、４つのアンテナ素子があるアンテナの３６０度のほぼ均等な分割の位相オフセットで単一の信号に結合する、請求項１乃至１９のいずれか１項のアンテナシステム。

【請求項20】

対応するアンテナ素子を有する第２本体および第３本体をさらに含み、
第１本体、複数のアンテナ素子、および対応するアンテナ素子を有する第２本体および第３本体がアンテナを形成し、
第１本体、第２本体、および第３本体のそれぞれの中心点を含む第１ラインは、グランド面の中心点を含む第２ラインに平行である、請求項１乃至１９のいずれか１項のアンテナシステム。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

この出願は、２０１９年６月１９日に出願された米国特許出願第１６／４４５３８５号の優先権を主張し、２０１８年６月２０日に出願された米国仮出願第６２／６８７４８５号、２０１９年３月２９日に出願された米国仮出願第６２／８２６１１１号、２０１８年６月２０日に出願された米国仮出願第６２／６８７５０５号、２０１９年３月２９日に出願された米国仮出願第６２／８２６１２９号、２０１８年６月２０日に出願された米国仮出願第６２／６８７６３３号、および２０１９年３月２９日に出願された米国仮出願第６２／８２６１４５号の利益を主張する。上記出願の全開示が、参照により本明細書に組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本開示は、パッシブエントリ／パッシブスタートシステムに実装される４線巻アンテナに関する。

【背景技術】

【0003】

この欄は、必ずしも公知技術に該当しない、本開示に関連する背景情報を提供する。

【0004】

キーレスエントリーシステムを含む車両システムである、従来のパッシブエントリ／パッシブスタート（ＰＥＰＳ）システムは、事前に車両の中央ＰＥＰＳ電子制御装置（electronic control unit：ＥＣＵ）とペアリングされたキーフォブをユーザが所持する場合、ユーザにさまざまな車両機能へのアクセスを提供することができる。一例として、キーフォブを所持しているユーザは、ドアハンドルを掴むことにより、ロックを解除して車両に入ることができる。別の例として、キーフォブを所持しているユーザは、キーフォブのボタンを押すことにより、車両機能を起動させることができる。ボタンを押すことに応じて、中央ＰＥＰＳＥＣＵは、キーフォブが車両へのアクセスを許可されているかどうかを判定するためにキーフォブを認証し、複数のセンサで取得した信号強度を使用して、キーフォブと車両との間の距離および車両に対するキーフォブの位置を推定する。キーフォブが認証され、許可ゾーン内に位置する場合、ＰＥＰＳシステムは対応する車両機能をユーザが利用できるようにする（つまり、車両が始動される）。

【0005】

従来のＰＥＰＳシステムは、約１２５ｋＨｚの低周波（low frequency：ＬＦ）信号を使う独自仕様の無線プロトコルを使用する。例えば２メートルの目標起動範囲内の信号強度を使用することによって、電波伝播が、キーフォブと車両との間の距離および車両に対するキーフォブの位置の比較的正確な推定を可能とするので、ＬＦシステムが、従来のＰＥＰＳシステムに実装されていた。しかしながら、車両アンテナおよびキーフォブ受信機のサイズに比べて、ＬＦ信号の非常に長い波長のために、妥当な電力消費および安全な送信電力レベル内では、ＬＦシステムを使うキーフォブと、数メートルを超えて確実に通信することは困難であった。そのため、キーフォブが車両から数メートル以上離れている場合、任意の車両の機能をユーザが利用できるようにすることは困難である。

【0006】

キーフォブは現在、スマートフォンやウェアラブルデバイスなどのスマートデバイスに実装されつつあり、スマートデバイスは、例えば１００メートルなど、ＬＦシステムの起動範囲よりも広い範囲で通信することができる。このように、スマートデバイスは、パッシブウエルカム照明、遠隔駐車アプリケーションにおける距離限界などのような、さまざまな車両機能と、長い範囲の距離機能を利用できるようにする。

【0007】

しかしながら、現在のＰＥＰＳシステムのアンテナシステムは、ＰＥＰＳシステムが、キーフォブと車両間の信号伝送に関するＲＳＳＩ電力、ＲＳＳＩ電力についての距離と角度、差分ＲＳＳＩ電力、三辺測量術測定、三角測量術測定、および相関フィンガープリントロケーションの値を正確に推定することを妨げるかもしれない。現在のＰＥＰＳシステムのアンテナシステムはまた、ＰＥＰＳシステムが、車両に対するキーフォブの位置を正確に推定することを妨げるかもしれない。

【発明の概要】

【0008】

この欄は、開示の概要を提供するが、その全範囲またはその全特徴の包括的な開示ではない。

【0009】

装置が開示され、その装置は、経路を有する本体を含み、経路の各々は、第１部分、第２部分、および第３部分を含む。各々の経路の第１部分は本体の第１表面に位置する。各々の経路の第２部分は本体の第２表面に位置する。各々の経路の第２部分は螺旋形状を形成する。各々の経路の第３部分は本体の第３表面に位置する。第１表面と第２表面とは平行ではない。また、第３表面と第２表面とは平行ではない。この装置は、アンテナ素子と、各々のアンテナ素子は、経路のそれぞれ１つに配置され、アンテナ素子は、無線周波数（ＲＦ）信号を受信するように構成され、各々のアンテナ素子の第１端部に結合されるグランド面と、を含み、第３部分に配置されたアンテナ素子は、第１及び第２部分に配置されたアンテナ素子のインピーダンスを、第３部分に配置されたアンテナのインピーダンスに整合させるための所定のインピーダンスを有する。

【0010】

いくつかの実施形態では、グランド面は、プリント回路基板の複数の層のうちの最初の層である。いくつかの実施形態では、本体は、本体の中央部分を通って延びる開口部を含む。いくつかの実施形態では、装置は、本体の第２表面に物理的に結合された収容要素を含む。いくつかの実施形態では、収容要素は誘電体材料を含む。いくつかの実施形態では、収容要素とグランド面は協働して空隙を画定する。

【0011】

いくつかの実施形態では、各々のアンテナ素子の第１端部は、本体の第１表面上に位置する。いくつかの実施形態では、アンテナ素子はそれぞれ、少なくとも１つのインピーダンス整合回路に接続される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのインピーダンス整合回路のそれぞれは、（ｉ）インダクタとコンデンサ、および（ｉｉ）バランのうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、収容要素と本体が協働して空隙を画定する。

【0012】

いくつかの実施形態では、装置は、アンテナ素子に電気的に接続されたカプラ回路を含み、アンテナ素子信号を、４つのアンテナ素子があるアンテナ（または、アンテナシステム）に対し、例えば、０°、９０°、１８０°、および２７０°で、またはその近くで、３６０度のほぼ均等な分割の位相オフセットにて単一の信号に結合する。いくつかの実施形態では、カプラ回路は、個別の抵抗器、コンデンサ、インダクタ、および遅延線を含む。

【0013】

いくつかの実施形態では、カプラ回路はハイブリッドデバイスを含む。いくつかの実施形態では、カプラ回路は、プリント回路基板内で印刷またはエッチングされる。いくつかの実施形態では、本体は、装置のサイズを小さくすることを可能にする高誘電材料で構成される。いくつかの実施形態では、本体は、射出成形可能な材料で構成される。いくつかの実施形態では、経路はスロットを含む。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は平らな金属バンドである。いくつかの実施形態では、アンテナ素子はスタンプしたものである。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、本体上に印刷、堆積、またはエッチングされたものである。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は導体である。

【0014】

いくつかの実施形態では、グランド面は、プリント回路基板の複数の層の１つの層である。いくつかの実施形態では、グランド面は、プリント回路基板の複数の層の導電パッド層の下の導電層である。

【0015】

いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、プリント回路基板にスルーホールはんだ付けされる。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、プリント回路基板上のパッドに表面実装はんだ付けされる。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、プリント回路基板に圧入される。いくつかの実施形態では、本体の第１表面に沿うアンテナ素子は、アンテナ周波数性能を調整するようにサイズ設定される。いくつかの実施形態では、本体の第３表面に沿うアンテナ素子、およびプリント回路基板のパッドは、アンテナ周波数性能を調整するため、サイズ設定され、グランド面から位置決めされる。

【0016】

いくつかの実施形態では、本体は、プリント回路基板を通って突出し、溶融してアンテナ素子のアセンブリをプリント回路基板に取り付けるプラスチック製のヒートステークを含む。

【0017】

いくつかの実施形態では、本体は、本体から外向きに延びてアンテナ素子の一部分を支持するアンテナ素子支持突起を含む。いくつかの実施形態において、アンテナ素子は、（ｉ）プリント回路基板にスルーホールはんだ付け、（ｉｉ）プリント回路基板上のパッドに表面実装はんだ付け、または（ｉｉｉ）プリント回路基板に圧入される。いくつかの実施形態では、本体は、中央に位置する窪んだノッチ、またはへこみを含む。

【0018】

システムが開示され、そのシステムは本体を含む。各々の本体は、複数の経路と複数のアンテナ素子を有する。各々の経路は、第１部分、第２部分、および第３部分を含む。各々の経路の第１部分は、それぞれの本体の第１表面に位置する。各々の経路の第２部分は、それぞれの本体の第２表面に位置する。各々の経路の第２部分は螺旋形状を形成する。各々の経路の第３部分は、それぞれの本体の第３表面に位置する。それぞれの本体の第１表面と第２表面とは平行ではない。それぞれの本体の第３の表面と第２の表面とは平行ではない。各々のアンテナ素子は、経路のそれぞれ１つに配置され、アンテナ素子はＲＦ信号を受信するように構成される。このシステムは、各々のアンテナ素子の第１端部に結合されるグランド面も含む。

【0019】

いくつかの実施形態では、グランド面は、プリント回路基板の複数の層のうちの最初の層である。いくつかの実施形態では、各々の本体は、それぞれの本体の中央部分を通って延びる開口部を含む。

【0020】

いくつかの実施形態では、各々の本体の第２表面は、複数の収容要素のそれぞれに物理的に結合される。いくつかの実施形態では、収容要素は誘電体材料を含む。いくつかの実施形態では、グランド面と各々の収容要素が協働して、それぞれの空隙を画定する。

【0021】

いくつかの実施形態では、各々のアンテナ素子の第１端部が、それぞれの本体の第１表面の上に位置する。いくつかの実施形態では、アンテナ素子はそれぞれ、少なくとも１つのインピーダンス整合回路に接続される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのインピーダンス整合回路は、（ｉ）インダクタとコンデンサ、および（ｉｉ）バランのうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、各々の本体の中心点を含む第１ラインは、グランド面の中心点を含む第２ラインに平行である。

【0022】

いくつかの実施形態では、システムは、アンテナ素子に電気的に接続され、アンテナ素子信号を、４つのアンテナ素子があるアンテナに対し、例えば、０°、９０°、１８０°、および２７０°の近くで、３６０度のほぼ均等な分割の位相オフセットにて単一の信号に結合するように構成されるカプラ素子を含むことができる。いくつかの実施形態では、カプラは、個別の抵抗器、コンデンサ、インダクタ、および遅延線で構成されてもよい。いくつかの実施形態では、カプラの一部分は、プリント回路基板内で印刷またはエッチングされてもよい。

【0023】

いくつかの実施形態では、本体は、装置のサイズを小さくすることを可能にする高誘電材料で構成される。いくつかの実施形態では、本体は、射出成形可能な材料で構成される。いくつかの実施形態では、経路はスロットを含む。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は平らな金属バンドである。いくつかの実施形態では、アンテナ素子はスタンプしたものである。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、本体上に印刷または堆積またはエッチングされたものである。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は導体である。

【0024】

いくつかの実施形態では、グランド面は、プリント回路基板の複数層の導電パッド層の後の最初の導電層である。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、プリント回路基板にスルーホールはんだ付けされる。

【0025】

いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、プリント回路基板上のパッドに表面実装はんだ付けされる。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、プリント回路基板に圧入される。いくつかの実施形態では、本体の第１表面に沿うアンテナ素子は、アンテナ周波数性能を調整するようにサイズ設定される。いくつかの実施形態では、本体の第３表面に沿うアンテナ素子、およびプリント回路基板のパッド表面は、アンテナ周波数性能を調整するために、サイズ設定され、グランド面から位置決めされる。

【0026】

いくつかの実施形態では、本体は、プリント回路基板を通って突出し、溶融してアンテナ素子のアセンブリをプリント回路基板に取り付けるプラスチック製のヒートステークを含む。

【0027】

システムが開示され、そのシステムはアンテナを含む。各々のアンテナは（ｉ）複数の導電性要素を含み、（ｉｉ）円偏波される。導電性要素は、ＲＦ信号を受信するように構成される。各々の導電性要素の第１端部は、プリント回路基板（ＰＣＢ）に電気的に結合される。ＰＣＢは、複数のカプラ回路とスイッチング回路を含む。各々のカプラ回路は、それぞれの入力ポートで受信したＲＦ信号を結合するように構成される。各々のカプラ回路は、結合されたＲＦ信号に基づいて、スイッチング回路に信号を出力するように構成される。スイッチング回路は、制御信号によって選択的に作動されるスイッチング回路の少なくとも１つの制御ポートに基づいて、信号の１つを選択的に出力するように構成される。システムはまた、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成されたプロセッサを使用して、信号の少なくとも１つに基づいて、アンテナに関連する到着角度、または複数のアンテナに関連するＲＳＳＩ、アンテナと別の無線モジュールとの間の往復飛行時間、または別の無線モジュールとアンテナに関連するキャリア位相ベースの測距距離を決定するように構成されたマイクロコントローラを含む。プロセッサは、上述の決定を実行することに加えて、または代替として、アンテナと関連する出発角度信号、またはアンテナと関連する一貫した電力レベルのＲＳＳＩ信号を送信してもよい。

【0028】

いくつかの実施形態では、２つ以上のアンテナが、プロセッサが到着角度を測定している、または、出発角度を送信しているラインに平行なラインに沿って配置される。

【0029】

いくつかの実施形態では、カプラ回路は、個別の抵抗器、コンデンサ、インダクタ、および／または遅延線を含む。いくつかの実施形態では、カプラ回路はハイブリッドデバイスを含む。いくつかの実施形態では、カプラ回路は、プリント回路基板の印刷層またはエッチング層である。

【0030】

いくつかの実施形態では、スイッチング回路は、第１の制御ポートで制御信号を受信することに応じて、アンテナの第１アンテナに関連する信号の１つを選択的に受信または送信し、第２の制御ポートで制御信号を受信することに応じて、複数のアンテナの第２アンテナに関連する第２信号を選択的に受信または送信し、そして、第１制御ポートおよび第２制御ポートで制御信号を受信することに応じて、複数のアンテナの第３アンテナに関連する第３信号を選択的に受信または送信するように構成される。

【0031】

いくつかの構成では、システムは、少なくとも１つの制御ポートに制御信号を提供するように構成された制御電圧生成器回路を含む。いくつかの構成では、システムは、第１論理信号を受信し、その第１論理信号は第１電圧値を有し、第１論理信号の第１電圧値を調整することによって、第２電圧値を有する制御信号を生成するように構成された制御電圧生成器回路を含む。いくつかの構成では、制御電圧生成器回路は電圧レギュレータ回路である。いくつかの構成では、第２電圧値は、スイッチング回路に電力を供給するように設定される。

【0032】

いくつかの構成では、システムは、電源から電力信号を受信し、その電力信号は第１電圧値を有し、電力信号の第１電圧値を調整することによって論理電圧値を有する第１論理信号を生成するように構成された電圧レギュレータ回路を含み、論理電圧値は第１電圧値よりも小さく、論理電圧値がスイッチング回路に電力を提供するように構成される。いくつかの構成において、システムは、スイッチング回路が静電気放電にさらされるのを保護するように構成された静電気放電保護回路を含む。

【0033】

いくつかの構成において、システムは、それぞれのカプラ回路をスイッチング回路に電気的に結合する入力フィルタ回路を含む。いくつかの構成では、各々の入力フィルタ回路はデカップリングコンデンサを含む。

【0034】

いくつかの構成では、各アンテナは、経路を有する本体と、各々の経路は第１部分、第２部分、および第３部分を含み、各々の経路の第１部分は、本体の第１表面に位置し、各々の経路の第２部分は、本体の第２表面に位置し、各々の経路の第２部分は螺旋形状を形成し、各々の経路の第３部分は、本体の第３表面に位置し、経路のそれぞれに配置される各々の導電性要素と、を含む。

【0035】

いくつかの構成では、各々の導電性要素の第１端部は、ＰＣＢのグランド面に容量結合される。いくつかの構成では、システムは、別の周辺機器へのポイントツーポイントまたはマルチドロップ電子通信インターフェースを含む。いくつかの構成では、システムは、別の周辺機器へのローカル相互接続ネットワーク（ＬＩＮ）電子通信インターフェースを含む。いくつかの構成では、システムは、ＬＩＮバスを介して周辺機器と通信するように構成されたＬＩＮトランシーバを含む。

【0036】

いくつかの構成では、マイクロコントローラは、信号に基づいて、アンテナの中のアンテナペアに関連する位相角度差を決定するように構成される。いくつかの構成では、位相角度の値は、信号の同相成分と直交位相成分との間の角度を指す。

【0037】

いくつかの構成では、マイクロコントローラは、複数のアンテナの第１アンテナに関連する信号の１つを受信するように構成され、マイクロコントローラは、信号の１つに基づいてアンテナの１つに関連する位相角度値を決定するように構成される。

【0038】

いくつかの構成では、マイクロコントローラは、信号に基づいて、信号とアンテナに関連する到着角度を決定するように構成される。いくつかの構成では、マイクロコントローラは、信号に基づいて、信号とアンテナに関連するＲＳＳＩを決定するように構成される。

【0039】

いくつかの構成では、マイクロコントローラは、信号に基づいて、信号とアンテナと他の無線モジュールに関連する往復飛行時間ベースの距離を決定するように構成される。いくつかの構成では、マイクロコントローラは、信号に基づいて、信号とアンテナと他の無線モジュールに関連するキャリア位相ベースの測距距離を決定するように構成される。

【0040】

いくつかの構成では、マイクロコントローラは、複数のアンテナの第２アンテナに関連する第２信号を受信するように構成される。マイクロコントローラは、第２信号に基づいて、複数のアンテナの第２アンテナに関連する位相角度値を決定するように構成される。マイクロコントローラは、（ｉ）アンテナの１つに関連する位相角度値と（ｉｉ）アンテナの第２アンテナに関連する位相角度値と、に基づいて位相角度差を決定するように構成される。

【0041】

いくつかの構成では、マイクロコントローラは、（ｉ）周辺機器へのアンテナの１つに関連する位相角度差値、（ｉｉ）アンテナの１つのペアと周辺機器との間で送信されるＲＦ信号に対応する位相角度差値と関連する到着角度値、（ｉｉｉ）周辺機器へのＲＳＳＩ情報、（ｉｖ）アンテナと周辺機器間の往復飛行時間距離情報、（ｉｖ）周辺機器へのキャリア位相ベースの測距距離情報、（ｖ）周辺機器へ、または周辺機器から送信される信号に関して、アンテナの第２アンテナと関連する位相角度値、および（ｖｉ）周辺機器への、または周辺機器からの信号送信の位相角度差、の少なくとも１つを送信するように構成される。
いくつかの構成では、マイクロコントローラは、ブルートゥース（登録商標）通信リンクを介して、周辺機器と通信するように構成されたブルートゥース（登録商標）トランシーバ回路を含む。

【0042】

いくつかの構成では、マイクロコントローラは、選択したＲＦデバイスアドレスメッセージの測定を行うように、周辺機器によって命令される。いくつかの構成では、マイクロコントローラは周辺機器から命令を受けて、相互に通信する、またはブロードキャストするＲＦデバイスについて測定（または「傍受」）を行う。これは、マイクロコントローラがＲＦデバイスとＲＦ接続していないときに実行され得る。いくつかの構成では、マイクロコントローラは、アンテナに送信する信号に基づいて、固定ＲＳＳＩベース電力レベルを他の無線モジュールに送信するように構成される。いくつかの構成では、マイクロコントローラは、アンテナに送信する信号に基づいて、出発角度情報を他の無線モジュールに送信するように構成される。

【0043】

いくつかの構成では、マイクロコントローラは、ブルートゥース（登録商標）通信リンクを介して、他の機器と通信するように構成されたブルートゥース（登録商標）トランシーバ回路を含む。いくつかの構成では、マイクロコントローラは、ブルートゥース（登録商標）通信リンクを介して、他の機器と通信するように構成されたブルートゥース（登録商標）ローエナジートランシーバ回路を含む。

【0044】

いくつかの構成では、導電性要素のセットの第１端部は、導電性要素をＰＣＢのグランド面に電気的に結合するインピーダンス整合回路に接続される。いくつかの構成では、インピーダンス整合回路は、バランを含む。

【0045】

方法が開示され、その方法は、アンテナシステムを使用して、第１の通信チャネルを介して信号を受信することを含み、アンテナシステムは方位角で信号を受信する。この方法は、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された処理回路を使用して、アンテナシステムの１つのアンテナペア間の第１通信チャネル位相角度差を決定することも含む。第１通信チャネル位相角度差のそれぞれは、方位角の１つに対応する。この方法は、アンテナシステムを使用して、第２通信チャネルを介して第２信号を受信することを含み、アンテナシステムは方位角で第２信号を受信する。

【0046】

方法は、処理回路を使用して、アンテナのペア間の第２通信チャネル位相角度差を決定することをさらに含み、第２通信チャネル位相角度差のそれぞれは、方位角の１つに対応する。この方法は、処理回路を使用して、第１通信チャネル位相角度差に基づいて第１基準曲線を生成することを含む。この方法は、処理回路を使用して、第２通信チャネル位相角度差に基づいて第２基準曲線を生成することも含む。この方法は、処理回路を使用して、較正曲線を生成することを含み、較正曲線は、第１基準曲線と第２の基準曲線の補間に基づいている。

【0047】

いくつかの実施形態では、方法は、処理回路を使用して、位相角差限界を決定することを含み、各々の位相角度差限界は、第１通信チャネルおよび第２通信チャネルの１つに関連付けられる。

【0048】

いくつかの実施形態では、方法は、処理回路を使用して、較正曲線および位相角差限界を較正インデックスに保存することを含む。いくつかの実施形態では、較正インデックスの較正インデックス値は、無線周波数および／または通信チャネルによって異なる。いくつかの実施形態では、第１基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第１通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。

【0049】

いくつかの実施形態では、第２基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第２通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。いくつかの実施形態では、ローパスフィルタは有限インパルス応答ローパスフィルタである。

【0050】

いくつかの実施形態では、第１基準曲線と第２基準曲線の補間は、（ｉ）第１基準曲線の位相角度差と、（ｉｉ）第２基準曲線の位相角度差と、の平均である。

【0051】

いくつかの実施形態では、方法は、処理回路を使用して、追加の基準曲線を生成することを含み、各々の追加の基準曲線は、アンテナシステムの残りの各通信チャネルの１つに関連付けられる。

【0052】

いくつかの実施形態では、方法は、処理回路を使用して、第１基準曲線、第２基準曲線、および各々の追加の基準曲線の補間に基づいて、較正曲線を生成することを含む。

【0053】

いくつかの実施形態では、第１通信チャネル、第２通信チャネル、および各々の残りの通信チャネルは、ブルートゥース（登録商標）通信システムに関連付けられる。

【0054】

システムが開示され、そのシステムは、アンテナシステムを含み、アンテナシステムは、第１通信チャネルを介して、方位角で信号を受信し、第２通信チャネルを介して、方位角で第２信号を受信するように構成される。システムはまた、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された処理回路を含む。命令は、処理回路を使用して、アンテナシステムの１つのアンテナペア間の第１通信チャネル位相角度差を決定することを含み、各々の第１通信チャネル位相角度差は、方位角の１つに対応する。命令は、処理回路を使用して、アンテナペア間の第２通信チャネル位相角度差を決定することを含み、各々の第２通信チャネル位相角度差は、方位角の１つに対応する。命令は、処理回路を使用して、第１通信チャネル位相角度差に基づいて第１基準曲線を生成することを含む。命令は、処理回路を使用して、第２通信チャネル位相角度差に基づいて第２基準曲線を生成することを含む。命令はまた、処理回路を使用して、較正曲線を生成することを含み、較正曲線は、第１基準曲線と第２基準曲線の補間に基づくものである。

【0055】

いくつかの実施形態では、命令は、処理回路を使用して位相角度差限界を決定することをさらに含み、各々の位相角度差限界は、第１通信チャネルおよび第２通信チャネルの１つに関連付けられる。いくつかの実施形態では、命令は、処理回路を使用して、較正曲線および位相角度差限界を較正インデックスに格納することをさらに含む。

【0056】

いくつかの実施形態では、第１基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第１通信チャネル位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。いくつかの実施形態では、第２基準曲線を生成することは、処理回路を使用し、ローパスフィルタを使って第２通信チャネルの位相角度差をフィルタリングすることをさらに含む。いくつかの実施形態では、ローパスフィルタは有限インパルス応答ローパスフィルタである。

【0057】

いくつかの実施形態では、第１基準曲線と第２基準曲線の補間は、（ｉ）第１基準曲線の位相角度差と、（ｉｉ）第２基準曲線の位相角度差と、の平均である。

【0058】

いくつかの実施形態では、命令は、処理回路を使用して、追加の基準曲線を生成することをさらに含み、各々の追加の基準曲線は、アンテナシステムの残りの各通信チャネルの１つに関連付けられる。いくつかの実施形態では、命令は、処理回路を使用して、第１基準曲線、第２基準曲線、および各々の追加の基準曲線の補間に基づいて、較正曲線を生成することをさらに含む。

【0059】

いくつかの実施形態では、第１通信チャネル、第２通信チャネル、および各々の残りの通信チャネルは、ブルートゥース（登録商標）通信システムに関連付けられる。

【0060】

さらなる適用可能分野は、本明細書の説明から明らかとなろう。本概要の説明および具体例は例示の目的だけを意図しており、本開示の範囲を限定することを意図していない。

【図面の簡単な説明】

【0061】

本明細書で説明される図面は、選択された実施形態を図示する目的だけのためのものであり、全ての可能な実施例を示すものではなく、また、本開示の範囲を限定することを意図するものでもない。

【0062】

【図1】本開示の一実施形態に係る車両および携帯機器の図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る車両および携帯機器の機能ブロック図である。

【図3】本開示の実施形態に係る車両のセンサの機能ブロック図である。

【図4】本開示による車両の通信ゲートウェイの機能ブロック図である。

【図5】本開示の実施形態に係る例示的なアンテナシステムの図である。

【図6A】本開示の実施形態に係るアンテナシステムの例示的なアンテナアセンブリ（またはアンテナ）の図である。

【図6B】本開示の実施形態に係るアンテナシステムの例示的なアンテナアセンブリ（またはアンテナ）の図である。

【図7A】本開示の実施形態に係る複数のアンテナ素子を含む例示的なアンテナの図である。

【図7B】本開示の実施形態に係る複数のアンテナ素子を含む例示的なアンテナの図である。

【図7C】本開示の実施形態に係る複数のアンテナ素子を含む例示的なアンテナの図である。

【図7D】本開示の実施形態に係る複数のアンテナ素子を含む例示的なアンテナの図である。

【図8】本開示の実施形態に係るアンテナ素子を含む別の例示的なアンテナの図である。

【図9】本開示の実施形態に係るアンテナ素子を含む別の例示的なアンテナの図である。

【図10】本開示の実施形態に係るアンテナの収容構成要素の図である。

【図11】本開示の実施形態に係るアンテナの収容構成要素の図である。

【図12】本開示の実施形態に係るアンテナの収容構成要素の図である。

【図13】本開示の実施形態に係るアンテナの図である。

【図14】本開示の実施形態に係るアンテナの図である。

【図15】本開示の実施形態に係る、プリント回路基板に取り付けられたアンテナの一部を含むプリント回路基板の一部を示す。

【図16A】本開示の実施形態に係る別の例示的な到着角測定システムの図である。

【図16B】本開示の実施形態に係る別の例示的な到着角測定システムの図である。

【図17】本開示の実施形態に係る例示的なマイクロコントローラの機能ブロック図である。

【図18】本開示の実施形態に係る例示的な制御アルゴリズムのフローチャートである。

【図19】本開示の実施形態に係る例示的な制御アルゴリズムのフローチャートである。

【図20】本開示の実施形態に係る例示的な制御アルゴリズムのフローチャートである。

【図21】本開示の実施形態に係る位相角度差決定のための、例示的な位相角度ポイントのアンラップおよびアラインとして提供される位相角度ｖｓ時間のプロットである。

【図22】本開示の実施形態に係るアンテナの外側のペアの位相差を示す位相角度差ｖｓ方位角のプロットである。

【図23】本開示の実施形態に係るアンテナの内側のペアの位相差を示す位相角度差ｖｓ方位角のプロットである。

【図24】本開示の実施形態に係る、到着角を決定する方法を示す。

【図25】本開示の実施形態に係る、無線周波数信号の同相成分と直交成分との間の位相角度を決定するための例示的な受信回路の機能ブロック図である。

【0063】

複数の図面にわたって、対応する参照番号は、対応する部分を示している。

【発明を実施するための形態】

【0064】

典型的な「ドーナツ」形状を持つ直線偏波パターンで受信および／または送信するアンテナは、アンテナと金属が組み合わせアンテナシステムを形成してしまうため、車両の金属の近くに配置することはできない。車両の金属がアンテナを電磁的に短絡させ、それはリンクマージンを減少させる。リンクマージンとは、たとえば、受信信号の１と０を区別するために、受信信号に必要とされる電力量を指す。

【0065】

典型的なマイクロロケーティングシステムの直線偏波アンテナは、キーフォブまたはスマートデバイス内のアンテナと交差偏波している場合、リンクマージンが小さくなる。キーフォブのアンテナは通常、直線偏波アンテナである。リンクを介して特定の方向に伝送される電力は、一般的な反射環境にて直線偏波キーフォブアンテナの向きが変わると大きく変化する。これにより、ＰＥＰＳシステムのマイクロロケーション性能が低下する。本明細書で開示される円偏波４線巻螺旋アンテナ電子機器は、これらの制限を克服する。

【0066】

円偏波パッチアンテナと電子機器は、グランド面上およびグランド面の近くに配置できるが、それらが指向性を得るには背後に大きなグランド面を必要とする。大きな金属製のグランド面は、プラスチック製の車両の外側の領域では容易に入手できない。指向性アンテナを作成するためにグランド面を使用すると、モジュールのサイズが大きくなり、モジュールを車両にパッケージできる領域を減少させ、それは、モジュールの有用性を低下させる可能性がある。また、従来の円偏波パッチアンテナは、ＲＦドメインでグランド面に結合し、アンテナのアレイの結合も引き起こして、到着角と出発角のマイクロロケーション性能を低下させる。

【0067】

パッチアンテナなど、２つの半分の半球で放射する円偏波アンテナは、ＰＥＰＳシステムに実装した場合、直線偏波アンテナよりも優れたマイクロロケーション性能を示す。円偏波アンテナは、車両の金属の近くに配置されてもよい。そうすることで、車両の金属をグランド面として使用できる。グランド面と組み合わせた円偏波アンテナは、半球の放射パターンを提供する。円偏波アンテナは、対応する電子機器のグランド面および電源ラインまたはグランドラインに容量結合する。この結合により、アンテナ電子システムのケーブル配線と物理的配置が変化すると受信中心が変化するアンテナシステムが作成され、ＰＥＰＳシステムの性能を低下させる可能性がある。

【0068】

円偏波アンテナは、車両の金属と隣接するように配置してもよいが、金属がアンテナシステムを短絡させるかもしれないので、車両の金属から任意の距離に配置することはできない。一方向に放射するには、円偏波アンテナは、サイズが信号波長の幅程度である、電子機器モジュールのグランド面または車体の金属グランド面を必要とする。その結果、ＰＥＰＳモジュールを車両にパッケージングすることは困難であり、実用的ではない。パッケージ如何によって、ＰＥＰＳシステム性能が悪影響を受ける可能性がある。

【0069】

本明細書で説明する例には、リンク電力の変動を最小限に抑え、指向性受信を提供し、無線周波数（ＲＦ）中心を持ち、キーフォブアンテナの偏波の変動に伴う位相変動誤差を最小限に抑える、半球の円偏波放射パターンを持つ４線巻螺旋アンテナの使用が含まれる。キーフォブの偏波変動は、キーフォブの構造と、４線巻螺旋アンテナに対するキーフォブの位置および向きに因る可能性がある。４線巻螺旋アンテナは、相互におよび／または車両の金属から任意の距離に配置することができ、アンテナよりも大きくないグランド面を必要とするかもしれない。４線巻螺旋アンテナは、さまざまな角度測定構成において互いに近接して配置することもできる。これらの特性により、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、到着角、出発角、往復飛行時間、およびキャリア位相ベースの位置標定マイクロロケーション技術のための、ＰＥＰＳシステム性能とＰＥＰＳシステム車両パッケージングが改善される。この４線巻螺旋アンテナ構造により、アンテナ周波数を特定の帯域に調整しながら、アンテナのサイズを小さくすることができる。この４線巻螺旋アンテナ構造により、キーフォブの向きに関係なく、信号受信特性を類似させることができる。

【0070】

添付の図面を参照して、例示的な実施形態がより詳しく説明される。

【0071】

図１、２を参照すると、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０内に設けられ、通信ゲートウェイ２９、センサ３１Ａ～３１Ｊ（まとめてセンサ３１と呼ばれる）、および制御モジュール２０を含んでいる。通信ゲートウェイ２９は、ＲＳＳＩ、出発角度送信値、到着角度受信値、往復飛行時間値、および／またはキャリア位相ベースの測距情報を測定または交換するように構成またはプログラムされえる。図１、２は、１０個のセンサ３１Ａ～３１Ｊを示しているが、任意の数のセンサを使用することができる。各々のセンサ３１は、ＲＳＳＩ、出発角度受信値、到着角度送信値、往復飛行時間値、および／またはキャリア位相ベースの測距情報を測定または交換するように構成またはプログラムされえる。さらに、図２は、１つの制御モジュール２０を示しているが、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０全体に分散される１つ以上の制御モジュール２０を含むことができる。

【0072】

１つ以上の制御モジュール２０およびセンサ３１は、車両インターフェース４５を使用して互いに通信することができる。一例として、車両インターフェース４５は、主要なモジュール間の通信のためのコントローラエリアネットワーク（controller area network：ＣＡＮ）バスを含んでもよい。別の例として、車両インターフェース４５は、より低いデータレートの通信のためのローカル相互接続ネットワーク（local interconnect network：ＬＩＮ）を含んでもよい。他の実施形態では、車両インターフェース４５は、クロック拡張周辺インターフェース（clock extension peripheral interface：ＣＸＰＩ）バスを含むことができる。追加的または代替的に、車両インターフェース４５は、ＣＡＮバス、ＬＩＮ、ＣＸＰＩ、無線周波数、および電子バス通信インターフェースの任意の組み合わせを含んでもよい。

【0073】

制御モジュール２０は、１つ以上のアンテナ１９に接続された無線通信チップセット（またはトランシーバ）２１を含む通信ゲートウェイ２９を含む。例えば、無線通信チップセット２１は、ＢＬＥ通信プロトコルを利用するブルートゥースローエナジー（ＢＬＥ）通信チップセットであってもよい。あるいは、Ｗｉ－ＦｉまたはＷｉ－Ｆｉダイレクトなどの他の無線通信プロトコルが使用されてもよい。図２に示すように、アンテナ１９は車両３０内に配置されてもよい。あるいは、アンテナ１９は、車両３０の外側または制御モジュール２０内に配置されてもよい。制御モジュール２０は、通信リンク５０を介しての通信のために、携帯機器１０を認証するリンク認証モジュール２２も含むことができる。一例として、リンク認証モジュール２２は、携帯機器１０を認証するために、チャレンジ－レスポンス認証または他の暗号検証アルゴリズムを実行するように構成されてもよい。

【0074】

制御モジュール２０は、プッシュデータ用のデータ管理層２３も含むことができる。一例として、データ管理層２３は、いずれかのモジュールによって取得された車両情報（例えば、テレマティクスモジュール２６によって取得された位置情報）を取得し、その車両情報を携帯機器１０に送信するように構成される。

【0075】

制御モジュール２０は、通信リンク５０の通信チャネルおよびチャネル切り替えパラメータに対応する情報を取得し、その情報をセンサ３１に送信するように構成された接続情報配信モジュール２４も含むことができる。センサ３１が車両インターフェース４５を介して接続情報配信モジュール２４から情報を受信し、センサ３１が通信ゲートウェイ２９と同期されることに応じて、センサ３１は、通信リンク５０の所在を突き止め、追跡または傍受することができる。

【0076】

制御モジュール２０は、リンク認証モジュール２２がチャレンジ－レスポンス認証を実行するときに、通信リンク５０に対応するタイミング情報を取得する、タイミング制御モジュール２５も含むことができる。さらに、タイミング制御モジュール２５は、車両インターフェース４５を介して、センサ３１にタイミング情報を提供するように構成される。

【0077】

制御モジュール２０は、車両３０に関連する位置情報および／または位置情報の誤差を生成するように構成された、テレマティクスモジュール２６も含むことができる。テレマティクスモジュール２６は、全地球航法衛星システム（例えば、ＧＰＳ）、慣性航法システム、移動体通信システムの全地球システム（ＧＳＭ）、または他の位置システムによって具現化され得る。

【0078】

制御モジュール２０はまた、情報をセンサ処理および位置特定モジュール３２に提供する前に、物理層およびプロトコルの違反を検出し、それに応じてデータをフィルタリングするように構成されたセキュリティフィルタリングモジュール３３を含むことができる。セキュリティフィルタリングモジュール３３はまた、センサ処理および位置特定モジュール３２がフラグ付きデータを破棄してＰＥＰＳシステム１に警告できるように、注入されたデータにフラグを立てるように構成されてもよい。センサ処理および位置特定モジュール３２からのデータは、車両機能にアクセスするユーザの意図を検出するとともに、車両３０のドアのロック解除および／または車両３０の始動などの特定の機能を許可する位置のセットに対して、携帯機器１０の位置を比較するために、センサ３１から車両状態情報を読み取るように構成されるＰＥＰＳモジュール２７に提供される。

【0079】

上述した様々なモジュールの上記機能を実行するために、制御モジュール２０は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）および／またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するように構成された１つまたは複数のプロセッサも含み得る。

【0080】

図１、２に示されるように、携帯機器１０は、通信リンク５０を介して車両３０の通信ゲートウェイ２９と通信することができる。限定するものではないが、携帯機器１０は、例えば、スマートフォン、スマートウォッチ、ウェアラブル電子デバイス、キーフォブ、タブレットデバイス、ブルートゥース送信機デバイス、または車両３０の所有者、運転者、乗員、および／または車両３０の整備士などの車両３０のユーザに関連する他のデバイスなどの、任意のブルートゥース対応通信デバイスであってもよい。追加的または代替的に、携帯機器１０は、Ｗｉ－Ｆｉおよび／またはＷｉ－Ｆｉダイレクトなどの別の無線通信プロトコルを介した無線通信用に構成されてもよい。通信リンク５０は、ブルートゥース仕様によって規定され、定義されるブルートゥース通信リンクであってもよい。一例として、通信リンク５０はＢＬＥ通信リンクであってもよい。あるいは、通信リンク５０は、Ｗｉ－ＦｉまたはＷｉ－Ｆｉダイレクト通信リンクであってもよい。

【0081】

携帯機器１０は、アンテナ１３に接続された無線通信チップセット（またはトランシーバ）１１を含むことができる。無線通信チップセット１１は、ＢＬＥ通信チップセットであってもよい。あるいは、無線通信チップセット１１は、Ｗｉ－ＦｉまたはＷｉ－Ｆｉダイレクト通信チップセットであってもよい。携帯機器１０はまた、携帯機器１０のプロセッサによって実行可能であり、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの非一時的コンピュータ可読媒体に格納されるアプリケーションコード１２を含むことができる。アプリケーションコード１２に基づき、および無線通信チップセット１１とアンテナ１３を使用して、携帯機器１０は、例えば、通信リンク５０の認証、携帯機器１０の全地球航法衛星システム（例えば、ＧＰＳ）センサ又は加速度計によって取得される位置および／または速度の情報の送信、車両機能の手動による起動などに対応する様々な命令を実行するように構成され得る。

【0082】

図３を参照すると、センサ３１の各々は、複数のアンテナ素子を含むことができる、アンテナ（またはアンテナアセンブリ）４３に接続された無線通信チップセット４１を含む。任意の数のアンテナ４３が、センサ３１の各々に含まれてもよい。図３には、３つのアンテナ４３ａ、４３ｂ、４３ｃが示されている。無線通信チップセット４１は、ＢＬＥ通信チップセットであってもよい。あるいは、無線通信チップセット４１は、Ｗｉ－ＦｉまたはＷｉ－Ｆｉダイレクト通信チップセットであってもよい。図３に示すように、アンテナ４３は、センサ３１の内部に配置されてもよい。あるいは、アンテナ４３は、センサ３１の外部に配置されてもよい。アンテナ４３については、図５－１２を参照して以下でさらに詳細に説明される。

【0083】

制御モジュール２０、より具体的には通信ゲートウェイ２９は、携帯機器１０と通信リンク５０などの安全な通信接続を確立することができる。例えば、制御モジュール２０は、ＢＬＥ通信プロトコルを使用して安全な通信接続を確立することができる。そして、制御モジュール２０は、センサ３１の各々に、タイミングおよび同期情報などの安全な通信接続に関する情報を通信することができる。例えば、制御モジュール２０は、次の通信接続イベントのタイミング、通信接続イベント間のタイミング間隔、次の通信接続イベント用の通信チャネル、チャネルマップ、続いて起こる通信接続イベントのチャネルを計算するためのチャネルホップ間隔またはオフセット、通信待ち時間情報、通信ジッター情報などのような、安全な通信接続に関する情報を通信することができる。次いで、センサ３１は、携帯機器によって制御モジュール２０に送信された通信パケットを傍受し、携帯機器１０から受信した信号の信号情報を測定することができる。例えば、センサ３１は、受信信号強度を測定し、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）値を決定することができる。追加的または代替的に、センサ３１は、例えば、到着角、到着時間、出発角、到着時間差、往復飛行時間距離、キャリア位相ベースの測距距離など、携帯機器１０から受信した信号の他の測定値を決定することができる。

【0084】

そして、センサ３１は、測定情報を制御モジュール２０に通信し、制御モジュール２０は、センサ３１の各々から受信した測定情報に基づいて、携帯機器１０の位置または携帯機器１０までの距離を決定することができる。例えば、制御モジュール２０は、様々なセンサ３１によって携帯機器１０から受信した様々な信号のＲＳＳＩ値のパターンに基づいて、携帯機器１０の位置を決定することができる。例えば、比較的強いＲＳＳＩは、概して、携帯機器１０がより近くにあることを示し、比較的弱いＲＳＳＩは、概して、携帯機器１０がより遠くにあることを示す。センサ３１の各々を用いて、携帯機器１０によって送信された通信信号のＲＳＳＩを分析することにより、制御モジュール２０は、車両３０に対する携帯機器１０の位置または距離を決定することができる。追加的にまたは代替的に、携帯機器１０によって送信され、センサ３１によって受信される信号の到着角度または到着時間差測定値は、携帯機器１０の位置を決定するために制御モジュール２０によって使用されることもできる。追加的または代替的に、センサ３１自体が、測定情報に基づいて携帯機器１０の位置または携帯機器１０までの距離を決定し、その位置または距離を制御モジュール２０に通信することができる。

【0085】

決定された車両３０に対する携帯機器１０の位置または距離に基づいて、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０のドアのロック解除、車両３０のトランクのロック解除、車両３０の始動、および／または車両３０を始動可能とするなどの車両機能を許可または実行することができる。例えば、携帯機器１０が車両３０まで第１距離閾値より近い場合、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０の室内灯または室外灯を作動させることができる。携帯機器１０が車両まで第２距離閾値より短い場合、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０のドアまたはトランクのロックを解除することができる。携帯機器１０が車両３０の内部に位置する場合、ＰＥＰＳシステム１は、車両３０の始動を許可することができる。

【0086】

図３を参照すると、ＢＬＥ通信プロトコルが使用される場合、センサ３１は、アンテナ４３を使用してＢＬＥ信号を受信し、具体的には、ＢＬＥ物理層（ＰＨＹ）コントローラ４６を使用してＢＬＥ物理層メッセージを受信する。センサ３１は、ＢＬＥ物理層メッセージを観察し、例えば、チャネルマップ再構築モジュール４２によって生成されるチャネルマップを使用して、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を含む関連信号の物理的特性の測定値を取得するように構成され得る。追加的にまたは代替的に、センサ３１は、複数のセンサ３１によって受信された信号の到着時間差、到着時間、または到着角度データを決定するために、互いに通信してもよいし、および／または車両インターフェース４５を介して通信ゲートウェイ２９と通信してもよい。

【0087】

タイミング同期モジュール４４は、車両インターフェース４５でのメッセージの受信時間を正確に測定し、タイミング情報を無線通信チップセット４１に渡すように構成される。無線通信チップセット４１は、チャネルマップ情報およびタイミング信号に基づいて、特定の時間にＰＨＹコントローラ４６を特定のチャネルに同調させるように構成される。さらに、ＢＬＥ通信プロトコルが使用される場合、無線通信チップセット４１は、例えば、ブルートゥース仕様バージョン５．０において提案または採用される通常のデータレートを含む、ブルートゥース物理層仕様に準拠する、すべての物理層メッセージおよびデータを観察するように構成される。データ、タイムスタンプ、および測定された信号強度は、無線通信チップセット４１によって、車両インターフェース４５を介して制御モジュール２０の様々なモジュールに報告されてもよい。

【0088】

図４を参照すると、通信ゲートウェイ２９は、ＢＬＥ信号を受信するためにアンテナ１９に接続された無線通信チップセット４１を含む。ＢＬＥ通信プロトコルが使用される場合、無線通信チップセット４１は、例えば、ＢＬＥ仕様（すなわち、ブルートゥース仕様バージョン５．０）に適合するブルートゥースプロトコルスタック４８を実装する。無線通信チップセット４１は、無線通信チップセット４１のプロセッサによって実行可能なアプリケーションコードによって具現化されるアプリケーション４７も含むことができる。追加的にまたは代替的に、アプリケーション４７は、制御モジュール２０のプロセッサによって実行可能であってもよく、制御モジュール２０の非一時的なコンピュータ可読媒体に格納されてもよい。

【0089】

アプリケーション４７は、データの有効性に無関係に、無線通信チップセット４１によって送受信されるタイムスタンプ付きデータを、無線通信チップセット４１が検査できるようにするために、ブルートゥース仕様外の修正に対応するコードを含むことができる。例えば、アプリケーション４７は、無線通信チップセット４１が、送受信データを期待値と比較できるようにする。通信ゲートウェイ２９は、実際の送受信データを、車両インターフェース４５を介して制御モジュール２０の様々なモジュールに送信するように構成される。あるいは、通信ゲートウェイ２９は、車両インターフェース４５を介してセンサ３１の各々からデータを受信するように構成されてもよい。アプリケーション４７は、さらに、センサ３１の各々が正しい時刻に正しいデータを受信したことを、無線通信チップセット４１が確認できるように構成されてもよい。

【0090】

ブルートゥースプロトコルスタック４８は、チャネルマップ、アクセス識別子、次のチャネル、および次のチャネルまでの時間をアプリケーション４７に提供するように構成される。ブルートゥースプロトコルスタック４８は、送信イベントおよび受信イベントのタイムスタンプのためのタイミング信号を、アプリケーション４７および／または無線通信チップセット４１のデジタルＰＩＮ出力へ出力するように構成される。通信ゲートウェイ２９は、タイミング信号を受け入れるように構成され、車両インターフェース４５と協働して接続情報メッセージおよび他の通信の正確なタイムスタンプを作成するタイミング同期モジュール４４も含む。

【0091】

引き続き図４を参照すると、通信ゲートウェイ２９は、タイミング制御モジュール２５へタイミング情報およびチャネルマップ情報をそれぞれ提供してもよい。通信ゲートウェイ２９は、センサ３１が通信リンク５０を見つけ、追跡または傍受できるように、接続情報配信モジュール２４への進行中の接続に対応する情報およびタイミング制御モジュール２５へのタイミング信号を提供するように構成されてもよい。

【0092】

図５を参照すると、アンテナシステム５８の例示的な図が示されている。アンテナシステム５８は、ＲＳＳＩ、出発角度送信値、到着角度受信値、往復飛行時間値、および／またはキャリア位相ベースの測距情報を交換するように構成またはプログラムされ得る。この実施形態は３つのアンテナ６０を示しているが、任意の数のアンテナをアンテナシステム５８に含めることができる。この実施形態は、直線状に配置された３つのアンテナ６０を示しているが、アンテナ６０は、三角形状などの他の形状に配置されてもよい。あるいは、２つのアンテナ６０が配置されてもよい。あるいは、４つのアンテナ６０が使用されてもよく、例えば、直線状にまたはひし形状に配置されてもよい。以下でさらに詳細に説明するように、アンテナ６０は、複数の層を有するプリント回路基板（ＰＣＢ）のグランド面７０に容量結合してもよい。

【0093】

一実施形態では、アンテナ６０は円偏波され、それにより、ＰＣＢまたはＰＣＢと通信する制御モジュール２０が、例えば、それぞれのセンサ３１に対する通信リンク５０の到着角度を正確に決定することが可能になる。さらに、円偏波により、携帯機器１０とアンテナ６０との間に強力なダイレクトリンクが可能となり、それは、ＲＳＳＩ、到着角度、往復飛行時間距離、キャリア位相ベースの測距距離の測定において、携帯機器の方向変動を少なくする。

【0094】

アンテナ６０は、第１の方向に大きな利得パターンを有し、残りの各方向に低い利得パターンを有することができる。さらに、大きな利得パターンと低い利得パターンとはそれぞれほぼ同形である。加えて、大きな利得パターンは前方ローブに関連付けられ、低い利得パターンの１つは後方ローブに関連付けられ、前方ローブと後方ローブはほぼ対称で、１より大きい前後利得比を有する。一例として、アンテナ６０はそれぞれ、０°を通過する９０°から－９０°に、大きなほぼ均一の利得値を有する前方ローブと、１８０°を通過する９０°から－９０°に、より小さなほぼ均一の利得値を有する後方ローブとを有することができる。大きな前後利得比を持つアンテナ６０を実装することにより、アンテナシステム５８は、アンテナ６０の結合効果がセンサ３１の送受信特性に影響を及ぼすことを防止する。さらに、大きな前後利得比を有するアンテナ６０を実装することにより、アンテナシステム５８は、無反射環境を提供し、そのため、反射、マルチパスフェージング回折、屈折、および他の振幅シフトノイズ源が無視できるか、存在しない。

【0095】

さらに、アンテナ６０は、大きな半値電力幅（すなわち、３ｄＢ角度幅）を有することができ、それにより、アンテナシステム５８が、ボアサイトから±９０°など、アンテナシステム５８の縁に沿う信号を正確に受信することが可能となる。

【0096】

アンテナ６０はまた、グランド面７０の中央位置に物理的に結合されてもよい。一例として、アンテナ６０のそれぞれの中心点が、グランド面７０の中心点を含む第２ラインに平行な第１ラインを形成してもよい。したがって、制御モジュール２０は、携帯機器１０の向きによって影響されない最適な位相角度差パターンを提供できるアンテナシステム５８に基づいて、通信リンク５０の到着角度を正確に決定することができる。

【0097】

他の実施形態では、アンテナ６０は、グランド面７０の中央位置（すなわち、グランド面７０の上面または底面付近）に物理的に結合されなくてもよい。さらに、アンテナ６０はグランド面７０の中心に沿って真っ直ぐに示されているが、他の実施形態では、１つ以上のアンテナ６０がグランド面７０の中心に沿って配置されていなくてもよい。加えて、１つ以上のアンテナ６０は、残りのアンテナ６０および／またはグランド面７０に対して高くされてもよい。

【0098】

図６Ａ、６Ｂを参照すると、アンテナ６０の詳細図が示されている。アンテナ６０は、上面８０Ａ、側面８０Ｂ、および（図７Ｃおよび図７Ｄに示される）底面８０Ｃを含む本体８０と、アンテナ素子９０、９２、９４、９６とを含むことができる。いくつかの実施形態では、本体８０は、図６Ｂに示されるように、本体８０の中央位置を通って延びる開口部１００を含むことができる。本体８０は、セラミック注入プラスチックなどの強力な電気絶縁体によって具現化されてもよい。本体８０については、図７Ａから図７Ｄを参照して以下でさらに詳細に説明する。

【0099】

アンテナ素子９０、９２、９４、９６は、ＢＬＥ信号、Ｗｉ－Ｆｉ信号、および／またはＷｉ－Ｆｉダイレクト信号などの無線周波数（ＲＦ）信号を受信するように構成される。アンテナ素子９０、９２、９４、９６は、例えば、銅線、伝送線、または他の同様の導電性材料を含み得る。加えて、アンテナ素子９０、９２、９４、９６は、本体８０の各表面に沿って配置される。以下で、図７Ａ～図７Ｄ及び図８を参照してさらに詳細に説明されるように、アンテナ素子９０、９２、９４、９６はそれぞれ、本体８０のそれぞれの経路（例えば、スロット、構造的突起部、指定された表面など）に沿って配置されてもよい。

【0100】

図７Ａ、７Ｂを参照すると、本体８０の詳細図が示されている。一実施形態では、本体８０は、それぞれ、アンテナ素子９０、９２、９４、９６のうちの１つを受け入れるようにそれぞれ構成される経路１１０、１１２、１１４、１１６を含む。一実施形態では、経路１１０、１１２、１１４、１１６は、フライス工具を使用して、またはレーザー彫刻プロセスを使用して形成することができる。

【0101】

さらに、経路１１０は、上面８０Ａに位置する第１部分１１０－１と、側面８０Ｂに位置する第２部分１１０－２とを含む。経路１１２は、上面８０Ａに位置する第１部分１１２－１と、側面８０Ｂに位置する第２部分１１２－２とを含む。経路１１４は、上面８０Ａに位置する第１部分１１４－１と、側面８０Ｂに位置する第２部分１１４－２とを含む。経路１１６は、上面８０Ａに位置する第１部分１１６－１と、側面８０Ｂに位置する第２部分１１６－２とを含む。さらに、経路１１０、１１２、１１４、１１６は、本体８０の少なくとも１つの表面に沿って螺旋形状を形成してもよい。加えて、本体８０は、本体８０をＰＣＢ（図示せず）に物理的に結合するように構成された取り付け要素１２０－１、１２０－２を含む。

【0102】

図７Ｃ、７Ｄを参照すると、本体８０の底面８０Ｃの追加の詳細図が示されている。取り付け要素１２０－１、１２０－２、１２０－３、１２０－４（まとめて取り付け要素１２０と呼ばれる）は、底面８０Ｃに取り付けられ、上述のように、本体８０をＰＣＢ（図示せず）に物理的に結合するように構成される。加えて、経路１１０は、底面８０Ｃに位置する第３部分１１０－３を含む。経路１１２は、底面８０Ｃに位置する第３部分１１２－３を含む。経路１１４は、底面８０Ｃに位置する第３部分１１４－３を含む。経路１１６は、底面８０Ｃに位置する第３部分１１６－３を含む。

【0103】

図８、９を参照すると、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の詳細図が示されている。アンテナ素子９０は、第１部分９０－１、第２部分９０－２、および第３部分９０－３を含む。アンテナ素子９２は、第１部分９２－１、第２部分９２－２、および第３部分９２－３を含む。アンテナ素子９４は、第１部分９４－１、第２部分９４－２、および第３部分９４－３を含む。アンテナ素子９６は、第１部分９６－１、第２部分９６－２、および第３部分９６－３を含む。

【0104】

一実施形態では、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１部分９０－１、９２－１、９４－１、９６－１は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第１部分１１０－１、１１２－１、１１４－１、１１６－１に配置される。一例として、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１部分９０－１、９２－１、９４－１、９６－１は、それらが、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第１部分１１０－１、１１２－１、１１４－１、１１６－１内に完全に配置されるように折り曲げられてもよい。他の実施形態では、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１部分９０－１、９２－１、９４－１、９６－１は、図９に示すように、それらが、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第１部分１１０－１、１１２－１、１１４－１、１１６－１内に完全には配置されないように折り曲げられてもよい。アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１部分９０－１、９２－１、９４－１、９６－１は、容量性負荷を提供する容量性上面負荷構成要素によって具現化されてもよく、それにより、アンテナ６０のサイズを小さくすることができる。

【0105】

それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第２部分９０－２、９２－２、９４－２、９６－２は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第２部分１１０－２、１１２－２、１１４－２、１１６－２に配置される。一例として、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第２部分９０－２、９２－２、９４－２、９６－２は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第２部分１１０－２、１１２－２、１１４－２、１１６－２内に完全に配置されてもよい。

【0106】

それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第３部分１１０－３、１１２－３、１１４－３、１１６－３に配置される。一例として、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３は、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第３部分１１０－３、１１２－３、１１４－３、１１６－３内に完全に配置されるように折り曲げられてもよい。加えて、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３は、銅などの導電性要素を介してグランド面７０に容量結合されてもよい。他の実施形態では、それぞれのアンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３は、図１０に示されるように、それぞれの経路１１０、１１２、１１４、１１６の第３部分１１０－３、１１２－３、１１４－３、１１６－３内に完全に配置されないように折り曲げられてもよい。

【0107】

アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３は、インピーダンス整合機能を果たすように構成されてもよい。一例として、第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３は、アンテナの１／４波長に関連する長さと、ＢＬＥ信号（２．４ＧＨｚ）と関連する周波数にて、ソース（すなわち、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１および第２部分）のインピーダンスを、負荷（すなわち、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３）のインピーダンスに整合させるための所定のインピーダンスとを有する伝送線によって具現化されてもよい。

【0108】

他の実施形態では、第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３は、アンテナ素子９０、９２、９４の第１および第２部分の平衡ソースインピーダンスを第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３の不平衡負荷インピーダンスと分離するように構成された変成器を含んでもよい。具体的には、第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３はそれぞれ、第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３のインピーダンスを、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第１および／または第２部分のインピーダンスと整合させるバラン（平行不平衡変成器）および／または他のインピーダンス整合回路素子を含むか、またはそれに接続されてもよい。

【0109】

追加的にまたは代替的に、第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３は、レジスタ－インダクタ－キャパシタ（ＲＬＣ）回路網、インダクタ－キャパシタ（ＬＣ）回路網、および他の類似のフィルタリング回路などの、インピーダンスを整合させるためのフィルタリング回路を含んでもよい。より具体的な例として、第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３は、Ｌ型回路網、Ｔ型回路網、またはπ型回路網のＬＣ回路の１つを含んでもよい。さらに、アンテナ６０の共振周波数がＢＬＥ信号の周波数（２．４ＧＨｚ）に対応するように、フィルタリング回路のインダクタ、レジスタ、および／またはキャパシタが選択され、配置されてもよい。

【0110】

引き続き図９を参照すると、本体８０とグランド面７０とが協働して空隙を画定することができる。空隙は、アンテナ素子９０、９２、９４、９６の第３部分９０－３、９２－３、９４－３、９６－３の静電容量を減少させるように構成されてもよい。他の実施形態では、取り付け要素１２０が除去されてもよく、したがって、本体８０は、グランド面７０またはＰＣＢの他の層と実質的に同じ高さであってもよい。

【0111】

図１０～図１２を参照すると、収容要素１３０の例示的な図が示されている。一実施形態では、収容要素１３０は、図１０に示されるように、本体８０の側面８０Ｂに物理的に結合され、アンテナ素子９０、９２、９４、９６を収容するように構成される。他の実施形態では、図１１に収容要素１３０－１、１３０－２として示される収容要素１３０は、本体８０の側面８０Ｂに物理的に結合され、アンテナ素子９０、９２、９４、９６と、グランド面７０と本体８０との間の空隙の両方を収容するように構成される。いくつかの実施形態において、収容要素１３０および本体８０は、図１２に示されるように、協働してそれらの間に空隙を画定してもよい。一例として、収容要素１３０は、高誘電率（例えば、ε≧１０）を有する誘電体材料により具現化されてもよい。

【0112】

図１３、１４を参照すると、上面８０Ａ’、側面８０Ｂ’、および底面８０Ｃ’を含むアンテナ本体８０’を含むアンテナ６０’が示されている。アンテナ６０’は、図７Ａ～図７Ｃのアンテナ６０に類似しているが、スロットを含まず、ヒートステーク１３１、およびアンテナ素子支持突起部１３２を含んでいる。突起部１３２は、アンテナ本体８０’の一部として一体的に形成されてもよい。アンテナ本体８０’は、中央に位置する窪んだノッチ（または、へこみ）１３３を含むことができる。一実施形態では、窪んだノッチ１３３の代わりに、中央に位置する穴（例えば、皿穴）が設けられる。窪んだノッチ１３３は、信号の乱れを最小限に抑えるために、上面８０Ａ’または底面８０Ｃ’の中心に配置され得る。窪んだノッチ１３３は、ＲＦ性能を最大にするように配置され、大きさに作られ、および形作られ、アンテナ本体８０’の射出成形プロセスにおいて、ゲートの加工物であってもよい。ヒートステーク１３１は、射出成形プラスチックで形成されてもよい。

【0113】

アンテナは、アンテナ素子１１０－１’、１１２－１’、１１４－１’、１１６－１’、１１０－２’、１１２－２’、１１４－２’、１１６－２’、１１０－３’、１１２－３’、１１４－３’、１１６－３’を含み、それらは対応する面８０Ａ’～８０Ｃ’上にある。アンテナ素子１１０－１’、１１２－１’、１１４－１’、１１６－１’、１１０－２’、１１２－２’、１１４－２’、１１６－２’、１１０－３’、１１２－３’、１１４－３’、１１６－３’は、表面に付着した痕跡（または、電極）であってもよい。突起部１３２の厚さは、アンテナ素子１１０－３’、１１２－３’、１１４－３’、１１６－３’と、対応するプリント回路基板のグランド面との間の距離を調節するために使用される。これらの距離は、アンテナ素子とグランド面との間の寄生容量を調整するとともに、アンテナ６０’によって送信されるＲＦ周波数を調整するために、調節されてもよい。

【0114】

図１５は、プリント回路基板の一部１３４およびアンテナ本体１３６を有するアンテナの一部１３５の例を示す。アンテナ本体１３６は、図１４のアンテナ素子支持突起部１３２と同様に、アンテナ素子支持突起部（例えば、アンテナ素子支持突起部１３７）を含んでいる。プリント回路基板１３４は、第１誘電体層１３８、第２誘電体層１３９、グランド面層１４０、第３誘電体層１４１、導電層１４２、およびベース層１４３を含む複数の層を含んでいる。ベース層１４３は、複数の層を含んでもよい。この層の積み重ねは一例として提示されたもので、層は異なって積み重ねられてもよいし、１つまたは複数の中間層が、提示された、各隣接するペアの層の間に配置されてもよい。

【0115】

アンテナ素子１４４は、アンテナ素子支持突起部１３２の底面上に配置され、例えば、導電性ペースト１４６を介して導電性パッド１４５と接触している。導電性パッドは、図示されたプリント回路基板の上面１４７と同一平面上にあってもよいし、上面１４７に表面実装されていてもよい。導電性パッド１４５は、グランド面層１４０の開口部１４９を通って延びる相互接続要素１４８を介して導電層１４２に接続される。アンテナ素子１４４とグランド面層１４０との間に寄生容量が存在する。これは、アンテナ本体１３６のアンテナ素子支持突起部上に取り付けられた他のアンテナ素子の場合にも当て嵌まる。

【0116】

アンテナ本体１３６は、ヒートステークを含む（１つのヒートステーク１５１が示されている）。ヒートステークは、プリント回路基板のそれぞれの穴を貫通する。ヒートステークの下端は加熱されて溶融され（加熱された状態１５２の１つの溶融端１５３が示されている）、ヒートステークがプリント回路基板に固定される。

【0117】

図１６Ａ、１６Ｂ（まとめて、図１６）は、図２の通信リンク５０の到着角度を決定するように構成された例示的な電子システム４を示す。電子システム４は、例えば、アンテナ６０または６０’および対応するアンテナ素子９０Ａ～Ｃ、９２Ａ～Ｃ、９４Ａ～Ｃ、９６Ａ～Ｃ、カプラ回路１５０－１、１５０－２、１５０－３（カプラ回路１５０と総称される）、入力フィルタ回路１６０－１、１６０－２、１６０－３（入力フィルタ回路１６０と総称される）、およびスイッチング回路１７０を含むことができる。一実施形態では、カプラ回路１５０、入力フィルタ回路１６０、およびスイッチング回路１７０は、ＰＣＢ上に配置されてもよい。

【0118】

上記のように、各アンテナ６０または６０’は、携帯機器１０によって送信されるＲＦ信号を、さまざまな位相（０o、９０o、１８０o、および２７０o、または０o、－９０°、－１８０o、および－２７０o）で受信するように構成されている。各々のアンテナのアンテナ素子は、それぞれ異なる位相で信号を受信する。一例として、アンテナ素子９０Ａ、９２Ａ、９４Ａ、９６Ａは、それぞれの位相０°、－９０°、－１８０°、および－２７０°でＲＦ信号を受信することができる。このシステム４は、アンテナごとに１つ以上（ｎ個）のアンテナ素子を含むことができ、カプラ回路１５０は、３６０°／ｎのステップで位相入力を有する。位相の符号と正と負の位相の定義、および右利き対左利きは、アンテナ６０、６０’がアンテナの上面に向かってより大きなゲインを持ち、アンテナの下面に向かってより小さなゲインを持つようになっていてもよい。

【0119】

一実施形態において、アンテナ素子のペアは、それぞれのバランおよび／または他のインピーダンス整合回路素子に接続され、各バランは２つの出力を有する。一方の出力はグランド面に接続され、もう一方の出力は対応する１つのカプラ回路１５０に接続される。例えば、アンテナ６０、６０’の各々は、２つのバランに接続されてもよく、２つのバランは、同じカプラ回路に接続される２つの出力を有する。カプラ回路１５０は、３ｄＢ９０oハイブリッドカプラによって具現化されてもよい。カプラ回路１５０は、同軸コネクタ化され、表面実装パッケージの直交位相（９０度）および１８０度ハイブリッドなどのハイブリッドカプラおよび／またはハイブリッドスプリッタ／コンバイナなどのハイブリッドデバイスを含んでもよい。一実施形態では、カプラ回路１５０は、それぞれのインピーダンス整合回路を含む。

【0120】

カプラ回路１５０の各々は、対応するアンテナ素子から受信したＲＦ信号を結合し、たとえば９０°の位相差を持つ信号を出力するように構成される。信号の不適当な組み合わせからの反射は、カプラ回路１５０の分離ポートを介してグランド面に与えられる。

【0121】

カプラ回路１５０は、アンテナ６０、６０’に関連する帯域外周波数範囲からの不要な信号を拒絶するように構成され得る入力フィルタ回路１６０を介してスイッチング回路１７０に信号を提供するように構成される。一実施形態では、入力フィルタ回路１６０は、１つ以上のデカップリングコンデンサによって具現化され得る。一実施形態では、カプラ回路１５０は、各アンテナ素子から入力信号を受信し、入力信号を３６０°／ｎの倍数だけ位相シフトし、ｎは素子の数であり、対応する結果の無線周波数信号を単一の出力信号に加算的に結合し、それが、入力フィルタ回路１６０に提供される。

【0122】

カプラ回路１５０の各々からの信号の受信に応じて、スイッチング回路１７０は、信号の１つを選択的に出力するように構成される。一例として、スイッチング回路１７０の第１制御ポートに制御信号（Ｖ_ＣＴＲＬ）を与えることに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０－１に関連する信号を制御モジュール２０に出力するように構成される。スイッチング回路１７０の第２制御ポートに制御信号を与えることに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０－２に関連する信号を制御モジュール２０に出力するように構成される。同様に、スイッチング回路１７０の第１および第２制御ポートの両方に制御信号を与えることに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０－３に関連する信号を制御モジュール２０に出力するように構成される。スイッチング回路１７０の制御ポートに制御信号を与えるために、スイッチング回路１７０の２：３トランジスタ－トランジスタ論理回路／相補型金属酸化膜半導体（２：３ＴＴＬ／ＣＭＯＳ）互換デコーダが、制御電圧生成回路２２０に電気的に結合されたスイッチング回路１７０の２つの制御ポートを選択的に作動させるように構成される。トランシーバ２１は、スーパーヘテロダイン方式の受信機であってもよい。マイクロプロセッサは、アンテナ６０、６０’が位相ロックループ（ＰＬＬ）に近い、例えば、ＰＬＬ＋２５０ＫＨｚのＲＦ信号を受信するように、トランシーバ２１およびスイッチを構成する。

【0123】

制御モジュール２０は信号の１つを受信したことに応じて、増幅器、０度（同相（Ｉ））および９０度（直交位相（Ｑ））ミキサ、ローパスフィルタ、同相および直交位相アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、および中間周波数信号を０Ｈｚ信号にダウンコンバートするための処理回路を通じて信号を送信し、プロセッサは、＋２５０ＫＨｚ正弦波のＩＱ値を受信する。

【0124】

制御モジュール２０は、アンテナ６０、６０’のそれぞれの０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度と、アンテナシステム５８の少なくとも１つのペアの０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号間の少なくとも１つの位相角度差とを決定するように構成される。位相角度とは、アンテナシステムのアンテナ６０、６０’のそれぞれによって受信される信号の１つの同相成分と直交位相成分の間の角度を指す。

【0125】

０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度および少なくとも１つの位相角度差を決定するために、制御モジュール２０は、ＲＡＭおよび／またはＲＯＭのような非一時的なコンピュータ可読メモリ内の命令を実行するように構成される１つ以上のプロセッサを含むことができる。さらに、制御モジュール２０は、少なくとも１つの位相差に基づいて到着角度を決定するように構成され得る。カプラ回路１５０、入力フィルタ回路１６０、およびスイッチング回路１７０は、ＰＣＢ上に配置されてもよい。

【0126】

電子システム４は、対応する回路トポロジを使用して制御信号（Ｖ_ＣＴＲＬ）を生成し、アンテナ６０、６０’のそれぞれの０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度、およびアンテナシステム５８の少なくとも１つの位相角度差を決定するように構成されたマイクロコントローラ３５０を含む。０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度および少なくとも１つの位相角度差を決定するために、マイクロコントローラ３５０は、ＲＡＭおよび／またはＲＯＭなどの非一時的なコンピュータ可読メモリ内の命令を実行するように構成された１つ以上のプロセッサを含むことができる。命令は、例えば、スイッチング回路１７０から受信した信号（ＲＦ ＦＥＥＤ）を０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度に変換し、その後少なくとも１つの位相角度差を決定するためのアルゴリズムを含むことができる。

【0127】

電子システム４はまた、電源（例えば、１２Ｖを出力するＤＣ電源）から受け取った電力をマイクロコントローラ３５０に適した電圧レベルに変換するように構成されてもよい。一実施形態では、保護回路２５０が電源から電力を受け取り、保護回路２５０は高周波信号およびノイズを抑制するように構成される。一例として、保護回路２５０は、フェライトビーズおよびバイパスコンデンサフィルタ回路を含むことができる。

【0128】

電圧レギュレータ２６０は、保護回路２５０から、電源の電圧値に等しい電圧値を有するフィルタリングされた電力信号（Ｖ_Ｐ）を受け取る。電圧レギュレータ２６０は、フィルタリングされた電力信号を、３．３ボルトなどのマイクロコントローラ３５０に適した電圧値を有する第２論理信号（Ｖ_{ＬＯＧＩＣ}）に変換する。電圧レギュレータ２６０は、例えば、電圧レギュレータＩＣまたは降圧コンバータ回路によって具現化されてもよい。

【0129】

ＬＩＮバストランシーバ２８０は、マイクロコントローラ３５０から位相角度測定値を受信し、それらをＬＩＮバスと、チョークおよびコンデンサネットワーク２９０とを介して制御モジュール２０に送信するように構成することができる。追加的または代替的に、ＬＩＮバストランシーバ２８０は、マイクロコントローラ３５０から少なくとも１つの位相角度差または少なくとも１つの到着角度測定値を受信し、それらをＬＩＮバスと、チョークおよびコンデンサネットワーク２９０とを介して制御モジュール２０に送信するように構成されてもよい。一例として、チョークおよびコンデンサネットワーク２９０は、少なくとも１つのフェライトビーズおよびバイパスコンデンサフィルタと、少なくとも１つのフェライトビーズおよびバイパスコンデンサフィルタに並列に電気的に結合されたツェナーダイオードとを含んでもよい。さらに、ＬＩＮバストランシーバ２８０は、保護回路２５０からフィルタリングされた電力信号を受信し、ＬＩＮバストランシーバ２８０は、フィルタリングされた電力信号を第２論理信号（Ｖ_{ＬＯＧＩＣ}）に変換する電圧レギュレータＩＣを含んでもよい。

【0130】

チョークネットワーク３００および電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタ回路３１０は、マイクロコントローラ３５０から受信した、および／またはマイクロコントローラ３５０に送信される信号に存在するノイズを抑制するように構成される。チョークネットワーク３００は、例えば、複数のフェライトビーズによって具現化されてもよい。ＥＭＩフィルタ回路３１０は、例えば、ＥＭＩフィルタアレイを含む集積回路によって具現化されてもよい。

【0131】

デバッグ回路３２０は、オペレータがマイクロコントローラ３５０などのＰＣＢのさまざまな回路の機能をテストできるように構成される。加えて、オペレータは、デバッグ回路３２０を介してマイクロコントローラ３５０のソフトウェアを更新および／またはロードすることができる。デバッグ回路３２０は、ジョイントテストアクショングループ（ＪＴＡＧ）標準インターフェースまたはシリアルワイヤデバッグ（ＳＷＤ）標準インターフェースなど、オペレータが機能をテストしたり、マイクロコントローラ３５０のソフトウェアを更新したりできるようにするための様々なインターフェースを含むことができる。

【0132】

マイクロコントローラ３５０は、論理信号のノイズがマイクロコントローラ３５０にダメージを与えるのを防ぐように構成され得る、少なくとも１つのコンデンサネットワーク３３０を介してマイクロコントローラ３５０の様々なポートで論理信号（Ｖ_{ＬＯＧＩＣ}）を受信するように構成することができる。

【0133】

いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ３５０は、マイクロコントローラ３５０がブルートゥース通信リンクを介して周辺機器と通信できるようにするブルートゥーストランシーバ回路を含むことができる。

【0134】

マイクロコントローラ３５０は、例えば、ＥＭＩフィルタアレイを含む集積回路により具現化され得るＥＭＩフィルタ回路３４０を介して、スイッチング回路１７０に制御信号を提供するように構成され得る。制御信号の１つを受信することに応じて、スイッチング回路１７０は、上述のように、カプラ回路１５０を介して受信した信号の１つを選択的に出力するように構成される。一例として、第１制御信号がスイッチング回路１７０に提供されたことに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０－１に関連する信号をマイクロコントローラ３５０に出力するように構成される。第２制御信号がスイッチング回路１７０に提供されたことに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０－２に関連する信号をマイクロコントローラ３５０に出力するように構成される。同様に、第３制御信号がスイッチング回路１７０に提供されたことに応じて、スイッチング回路１７０は、アンテナ６０－３に関連する信号をマイクロコントローラ３５０に出力するように構成される。

【0135】

マイクロコントローラ３５０が信号の１つを受信したことに応じて、マイクロコントローラ３５０は、対応するアンテナ６０または６０’の０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度およびアンテナシステム５８の少なくとも１つの位相角度差を決定するように構成される。さらに、マイクロコントローラ３５０は、少なくとも１つの位相差に基づいて到着角度を決定するように構成され得る。

【0136】

図１７を参照すると、マイクロコントローラ３５０の例示的な機能ブロック図が示されている。以下でさらに詳細に説明するように、マイクロコントローラ３５０は、スイッチング回路１７０によって選択的に出力される信号の１つに基づいて、アンテナシステム５８の到着角度を決定するように構成される。一実施形態では、マイクロコントローラ３５０は、増幅器３７０、周波数ミキサ３８０、局部発振器３９０、フィルタおよび増幅器３９５、ＩＱ ＡＤＣ４００、０Ｈｚ中間周波数（ＩＦ）コンバータ４０２、位相差決定モジュール４０５、較正曲線生成器モジュール４１０、位相角度差限界決定モジュール４２０、較正インデックス４３０、および到着角度決定モジュール４４０を含むことができる。ＩＱ ＡＤＣ４００、０Ｈｚ ＩＦコンバータ４０２、位相差決定モジュール４０５、較正曲線生成器モジュール４１０、位相角度差限界決定モジュール４２０、および到着角度決定モジュール４４０は、ＲＡＭおよび／またはＲＯＭなどの非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体に格納される命令を実行するように構成される、１つ以上のプロセッサによって具現化され得る。デバイス３８０、３９５、４００、および４０２の例が図２５に示されており、以下でさらに説明される。

【0137】

増幅器３７０は、信号を増幅するように構成され、例えば、演算増幅器によって具現化され得る。周波数ミキサ３８０は、増幅された信号を新しい中間信号に変えるために、増幅器３７０から増幅された信号と局部発振器３９０からミキシング信号を受信するように構成される。フィルタおよび増幅器３９５は、中間信号を増幅し、中間信号の周波数を特定の帯域幅に制限することにより分析信号を生成するように構成され得る。一実施形態では、フィルタおよび増幅器３９５は、演算増幅器および帯域通過フィルタまたは低域通過フィルタのいずれかによって具現化され得る。別の実施形態において、フィルタおよび増幅器３９５は、帯域通過フィルタとして具現化される場合、中間周波数または周波数のセットを通過させる。フィルタおよび増幅器３９５は、低域通過フィルタとして具現化される場合、低周波数または周波数のセットを通過させることができる。

【0138】

一例として、周波数ミキサ３８０は、例えば２．４ＧＨｚ～２．４８３５ＧＨｚの周波数を有する、増幅信号を受信する。位相ロックループ回路によって具現化される、周波数ミキサ３８０は、局部発振器３９０からミキシング信号を受信し、中間信号を生成するために、増幅信号とミキシング信号を混合する。その後、フィルタおよび増幅器３９５は、中間信号を増幅し、中間信号の周波数を２５０ｋＨｚなどの特定の帯域幅に制限することにより、分析信号を生成することができる。

【0139】

ＩＱ ＡＤＣ ４００は、中間信号をアナログ信号からデジタル分析信号に変換するように構成される。０Ｈｚ ＩＦコンバータ４０２は、デジタル分析信号の余弦成分（すなわち、同相成分）および正弦成分（すなわち、直交位相成分）を取得するように構成される。続いて、位相角度差決定モジュール４０５は、余弦成分（Ｉまたは同相成分）および正弦成分（Ｑまたは直交位相成分）に基づいて、アンテナ６０（または６０’）の０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号の位相角度を決定するように構成される。特定の例として、位相角度差決定モジュール４０５は、正弦成分の振幅と余弦成分の振幅の逆正接関数を実行することにより位相角度を決定してもよい。さらに、位相角度差決定モジュール４０５は、アンテナ６０のペアの各アンテナの位相角度に基づいて、アンテナシステム５８のアンテナ６０のペア間の位相角度差を決定するように構成されてもよい。位相角度および位相角度差の決定については、図１８、１９を参照して以下でさらに詳細に説明する。

【0140】

位相差決定モジュール４０５は、携帯機器１０の様々な位置に関して、アンテナシステム５８のアンテナ６０のペア間の位相角度差値（例えば、アンテナ６０－１および６０－３などの外側のアンテナペア間の位相角度差値）を決定するように構成される。一例として、位相角度差決定モジュール４０５は、アンテナシステム５８と携帯機器１０との間の各方位角度（すなわち、０°～３６０°）について、アンテナ６０のペア間の位相角度差を決定するように構成される。

【0141】

加えて、位相角度差決定モジュール４０５は、携帯機器１０の様々な通信チャネルに関して、アンテナシステム５８のアンテナ６０（または６０’）のペア間の位相角度差値を決定するように構成される。一例として、位相角度差決定モジュール４０５は、各ＢＬＥ通信チャネルについて、アンテナ６０のペア間の位相角度差を決定するように構成される。

【0142】

較正曲線生成器モジュール４１０は、位相差決定モジュール４０５によって取得された情報に基づいて、複数の基準曲線を生成するように構成される。一例として、較正曲線生成器４１０は、第１ＢＬＥ通信チャネルに関連する第１基準曲線を生成するように構成されることができ、第１基準曲線は、各方位角度に関してアンテナ６０のペアの測定された位相角度差を表すことができる。さらに、較正曲線生成器４１０は、各ＢＬＥ通信チャネルについて基準曲線を生成することができ、各々の追加の基準曲線は、各方位角度についてアンテナ６０のペアの測定された位相角度差値を表す。加えて、較正曲線生成器モジュール４１０は、第１基準曲線および少なくとも１つの追加の基準曲線に基づいて較正曲線を生成するように構成される。基準曲線および較正曲線の生成については、図１８、１９を参照して以下でさらに詳細に説明する。

【0143】

位相差限界決定モジュール４２０は、各通信チャネルについて位相角度差限界を生成するように構成される。一例として、位相角度差の限界は、アンテナシステム５８のボアサイトからの所定の距離に関連付けられてもよい（例えば、特定の通信チャネルの位相角度差値の限界は、ボアサイトから±８０°での較正曲線の位相角度差の値として定義される）。別の例として、位相角度差の限界は、特定の通信チャネルの基準曲線の形状に基づいて決定されてもよい。より具体的には、位相角度差限界は、基準曲線の導関数が所定の量だけ変化する基準曲線上の位置に関連付けられてもよい。位相角度差限界は、各通信チャネルで同一であってもよい。他の実施形態では、各通信チャネルは、異なる位相角度差限界を有してもよい。

【0144】

較正曲線生成器モジュール４１０および位相角度差限界決定モジュール４２０は、較正された曲線および位相角度差限界をそれぞれ較正インデックス４３０に格納するように構成される。較正インデックス４３０およびアンテナペアの位相角度差を使用して、到着角度決定モジュール４４０は、それぞれのチャネルの較正曲線および／または位相角度差限界を参照することにより携帯機器１０の位置を決定するように構成される。位相角度差および通信チャネルを使用して、それぞれの到着角度決定モジュール４４０は、第１通信チャネルに関連する較正曲線および／または位相角度差限界を参照し、携帯機器１０とそれぞれのアンテナ４３との間の方位角度を決定することができる。各々のアンテナ４３によって取得された方位角度のそれぞれを使用して、制御モジュール２０は、車両３０に対する携帯機器１０の位置を決定するように構成され得る。

【0145】

図１８を参照すると、通信リンク５０の到着角度および携帯機器１０の位置を決定するための制御アルゴリズム１６００のフローチャートが示されている。制御アルゴリズム１６００は、例えば、携帯機器１０が接続され、通信ゲートウェイ２９へ接続することが許可されたときに、１６０４で開始する。１６０８で、制御アルゴリズム１６００は、センサ３１のアンテナシステム５８を使用して、通信リンク５０の信号特性を取得する。１６１２で、制御アルゴリズム１６００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナシステム５８の各アンテナ６０（または６０’）の位相角度を決定する。１６１６で、制御アルゴリズム１６００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナシステム５８のアンテナ６０のペア間の位相角度差を決定する。１６２０で、制御アルゴリズム１６００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、較正インデックス４１０内の、較正曲線と、対応する位相角度差限界を特定する。上述のように、マイクロコントローラ３５０は、通信リンク５０の通信チャネルまたは周波数に基づいて位相角度差の限界を特定することができる。

【0146】

１６２４で、制御アルゴリズム１６００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、（ｉ）決定された位相角度差および（ｉｉ）較正曲線または対応する位相角度差限界に基づいて携帯機器１０の到着角度を決定する。一例として、マイクロコントローラ３５０は、決定された位相角度差に関連する較正曲線上の方位角度を特定することにより、到着角度を決定することができる。あるいは、マイクロコントローラ３５０は、決定された位相角度差および通信リンク５０の通信チャネルに関連付けられた位相角度差限界に関連付けられた較正曲線上の方位角度を特定することにより、到着角度を決定することもできる。到着角度は、決定された方位角度に基づく、等しい、および／または直接関連したものである。１６２８で、制御アルゴリズム１６００は、制御モジュール２０を使用して、センサ３１によって得られた各々の到着角度に基づいて、車両３０に対する携帯機器１０の位置を決定する。１６３２で、制御アルゴリズム１６００が終了する。

【0147】

制御モジュール２０は、携帯機器１０の決定された位置に基づいて、またはそれに応じて、車両ドアのロックを解除し、車両（例えば車両３０）へのアクセスを提供し、窓を開け、車両の始動を許可し、および／または他のタスクを実行する。

【0148】

図１９を参照すると、較正曲線を生成し、各通信チャネルの位相角度差限界を決定するための制御アルゴリズム１７００のフローチャートが示されている。制御アルゴリズム１７００は、例えば、オペレータが携帯機器１０の電源を入れ、電子システム４の較正が開始されたとき、１７０４で始まる。１７０８で、制御アルゴリズム１７００は、アンテナシステム５８を使用して、第１方位角度で、第１通信チャネルを使用してＢＬＥ信号を受信する。１７１２で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナシステム５８の各アンテナ６０（または６０’）での位相角度を決定する。１７１６で、制御アルゴリズム１７００は、アンテナシステム５８のアンテナ６０の第１ペア間の位相角度差を決定する。１７２０で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、通信チャネル、位相角度差、および方位角度に関連する情報を含むエントリを生成する。

【0149】

１７２４で、制御アルゴリズム１７００は、原曲線を生成するために追加の方位角度をテストする必要があるかどうかを判定する。そうである場合、制御アルゴリズム１７００は１７２８に進む。そうでなければ、制御アルゴリズム１７００は、１７３６に進む。１７２８で、制御アルゴリズム１７００は次の方位角度を選択し、１７３２に進む。１７３２で、制御アルゴリズム１７００は、アンテナシステム５８を使用して、次の方位角度で同じ通信チャネルを使用してＢＬＥ信号を受信し、１７１２に進む。

【0150】

１７３６で、制御アルゴリズム１７００は、通信チャネルの各エントリに基づいて原曲線を生成する。１７４０で、制御アルゴリズム１７００は、較正曲線を生成するためにテストする必要がある追加の通信チャネルがあるかどうかを判定する。そうである場合、制御アルゴリズム１７００は１７４４に進む。そうでない場合、制御アルゴリズム１７００は１７５２に進む。１７４４で、制御アルゴリズム１７００は次の通信チャネルを選択し、１７４８に進む。１７４８で、制御アルゴリズム１７００は、アンテナシステム５８を使用し、第１方位角度で、次の通信チャネルを使用してＢＬＥ信号を受信し、１７１２に進む。

【0151】

１７５２で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、原曲線をフィルタリングして、基準曲線を生成する。一例として、マイクロコントローラ３５０は、基準曲線を生成するために、等リップル有限インパルス応答（ＦＩＲ）ローパスフィルタなどのデジタルローパスフィルタを原曲線に適用するように構成されてもよい。１７５６で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、各々の基準曲線に基づいて較正された曲線を生成する。一例として、較正曲線は、各々の基準曲線を補間（例えば、平均化）することにより生成されてもよい。１７６０で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、図１５を参照して上述したように、フィルタリングされた曲線のそれぞれの位相角度差限界を決定する。１７６４で、制御アルゴリズム１７００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、較正インデックス４３０内に各通信チャネルの較正曲線および位相角度差限界を保存し、その後１７６８で終了する。

【0152】

図２０を参照すると、アンテナシステム５８のアンテナ６０のペア間の位相角度差を決定するための制御アルゴリズム１８００のフローチャートが示されている。制御アルゴリズム１８００は、例えば、制御アルゴリズム１６００がステップ１６１６を実行するときに、または制御アルゴリズム１７００が、図１８および図１９をそれぞれ参照して上述したステップ１７１６を実行するときに、１８０４で始まる。１８０８で、制御アルゴリズム１８００は、アンテナシステム５８を使用して、ＢＬＥ信号を受信する。１８１２で、制御アルゴリズム１８００は、スイッチング回路１７０を使用して、アンテナシステム５８の第１アンテナ６０－１を選択する。１８１６で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、ＢＬＥ信号に基づいて分析信号を生成する。１８１８で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、分析信号の余弦成分および正弦成分を取得する。１８２０で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、余弦成分および正弦成分の振幅のサンプルを取得する。

【0153】

１８２４で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、サンプリング周期が経過したかどうかを判定する。一例として、サンプリング周期は、スイッチング回路１７０のスイッチングレートに関連付けられ得る。一実施形態では、スイッチングレートは４μｓであり得る。サンプリング周期が経過した場合、制御アルゴリズム１８００は１８２８に進む。そうでない場合、制御アルゴリズム１８００は１８２０に進む。１８２８で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、スイッチング期間のバッファ期間中に取得されたサンプルを破棄する。スイッチング期間のバッファ期間は、スイッチング回路１７０のスイッチング遅れに関連付けることができ、スイッチング回路１７０のターンオン遅延期間およびターンオフ遅延期間のうちの少なくとも１つを含む。１８３２で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、アンテナシステム５８の各アンテナ６０について振幅サンプルが取得されたかどうかを判定する。そうである場合、制御アルゴリズム１８００は１８３８に進む。そうでない場合、制御アルゴリズム１８００は１８３６に進み、制御アルゴリズム１８００は次のアンテナ６０を選択し、１８１６に進む。

【0154】

１８３８で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、第１アンテナ６０－１について振幅サンプルの複数の反復が得られたかどうかを判定する。そうである場合、制御アルゴリズム１８００は１８４０に進む。そうでない場合、制御アルゴリズム１８００は１８１２に進む。１８４０で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、平均振幅から遠すぎる、および／または所定の閾値を超える振幅を有する余弦および／または正弦成分のサンプルを破棄することができる。１８４４で、制御アルゴリズム１８００は、マイクロコントローラ３５０を使用して、正弦成分の振幅および対応する余弦成分の振幅に基づいて、残りの各サンプルの位相角度を決定する。一例として、位相差決定モジュール４０５は、正弦成分の振幅および対応する余弦成分の振幅の逆正接関数を実行することにより位相角度を決定するように構成されてもよい。

【0155】

１８４８で、制御アルゴリズム１８００は、アンテナシステム５８のアンテナ６０の少なくとも１つのペアについて、マイクロコントローラ３５０を使用して、それぞれの位相角度に基づいて複数の位相角度差を決定する。一例として、サンプリング期間中および第１アンテナ６０－１について、マイクロコントローラ３５０は、正弦成分の振幅の８つのサンプルおよび余弦成分の振幅の８つのサンプルを取得し、これらのサンプルを使用して、位相差決定モジュール４０５は、上述のように、８つの位相角度を決定することができる。その後、マイクロコントローラ３５０は、第２アンテナ６０－２および／または第３アンテナ６０－３について８つの位相角度、および第１アンテナ６０－１について８つの追加の位相角度を取得するために、これらのステップを繰り返す。アンテナのペアの対応する位相角度サンプル（つまり、アンテナ６０－１の位相角度の第１反復の第１サンプル、アンテナ６０－２またはアンテナ６０－３の位相角度の第１反復の第１サンプル、およびアンテナ６０－１の位相角度の第２反復の第１サンプル）間の差、アンテナ６０のそれぞれのペアを隔てる距離、および各反復中に得られたサンプル数に基づいて、位相差決定モジュール４０５は、アンテナ６０のそれぞれのペア間の位相角度差を決定することができる。いくつかの実施形態では、位相差決定モジュール４０５は、位相角度差決定の精度を改善するために、０Ｈｚ ＩＦ ＩＱ信号に対して位相角度アンラッピングアルゴリズムを実行してもよい。

【0156】

位相角度のアンラッピングは、そうしないとラップする各ポイントに３６０度を加えることによって、自然な円形のラップポイント（例えば、１８０°（またはπ）、または－１８０°（または－π））を超えて前方に位相角度を投影することからなる。時間の経過に伴う位相角の勾配が、複数のラップが発生した可能性があるような場合、アンテナに最適な同じ勾配線を補間するために、複数の３６０（２π）加算が加えられてもよい。アンラッピング後、アンテナに最適な同じ勾配線のｙ切片における差異が、位相差を決定するために使用される。これは図２１に示されている。

【0157】

図２１において、第１アンテナおよび第２アンテナについて、ラジアン単位の位相角サンプルの時系列を表す線分２０００が示されている。線分２０００は、最初にアンラップされ、データサンプルは、たとえば－１８０°から１８０°に移行するのではなく、同じまま（または、この例では負の方向に）継続する。次に、各アンテナの線分２０００のポイントの一部が選択される。一例として、これには、各線分２０００のポイントの最新の有効部分が含まれてもよい。

【0158】

ポイントの一部が選択された後、線分２０００に最適な同じ勾配が決定される。各々のアンテナは同じ周波数（例えば、２５０ｋＨｚ）のＲＦ信号を受信しているため、線分２０００の勾配は同じか、またはほぼ同じである。アンテナのサンプルの最適または平均勾配が計算され、計算された勾配を使用して、線分２０００の各セット（第１アンテナの１つの線分と第２アンテナの別の線分）の最適な切片が決定される。次に、線分２０００に沿って伸びる投影線２００２が生成される。次に、第１線分２００４の投影線上または±π以内に線分２００６を配置する線分２０００（または第１線分２００４）の最初の１つに続いて発生した各線分２００６に追加する必要がある２πの倍数が決定される。線分（または線分セット）２００６は、線分２００６の投影線の対応するＹ切片が、第１線分２００４の投影線のＹ切片の±πラジアン以内になるまで、一度に２πずつ下方に移動され得る。第１線分２００４の投影線に近接していない（例えば、±０．５π以内ではない）アンテナの特定のサンプルは破棄されてもよい。

【0159】

一実施形態では、第１アンテナの線分は時間的に早く発生する可能性があり、したがって、第２アンテナの線分と時間的に整合するようにシフトされるか、またはその逆もありえる。２つのアンテナ間の位相差は、結果として生じる線分の投影線のπを差し引いた、２πを法としてそれぞれのＹ切片間の差、つまり［（アンテナ２のＹ切片－アンテナ１のＹ切片）モジュロ２π］－πである。シフトされ整列された線分間の例示的な位相差が図２１に示されている。

【0160】

アンラップした後、アンテナにとって最適な同じ勾配線のｙ切片の差が、位相差を決定するために使用され得る。いくつかの実施形態では、外側のアンテナペアの自然なアンテナ間隔が、方位＋／－９０度の方位角度の位相差で１８０度の倍数に近い場合、ノイズとマルチパス干渉が位相差にラップを引き起こす可能性がある。位相角度のラッピングと位相差のラッピングは２つの異なる現象であることに注意されたい。位相差のアンラッピングが、図２２、２３に関して説明され、そこにおいて、開示されているような３アンテナシステムの位相差アンラッピングが示されている。３アンテナシステムは、１列に（または並んで）配置された、第１、第２、および第３アンテナを含む３つのアンテナを含み、そこにおいて、第２（または、中央）アンテナは、第１および第３アンテナ（または、外側の左右アンテナ）の間に配置されている。アンテナには３つのペアがある。第１ペアは外側の左右アンテナを含み、第２ペアは左アンテナと中央アンテナとを含み、第３ペアは、中央アンテナと右アンテナとを含む。一実施形態では、位相差ラッピングは、（ｉ）左アンテナと中央アンテナ、または（ｉｉ）中央アンテナと右アンテナの少なくとも一方の間の位相差に基づいて補正される。外側のアンテナ間の物理的な距離は、位相角度差が－１８０°と１８０°の間で変化するようなものである。アンテナの他のペア間の物理的距離は、外側アンテナ間の距離の半分であり、その結果、図２３に示されるように、位相角度差が－９０°と９０°との間となる。

【0161】

図２２は、外側のアンテナペアの位相差を示す、位相角度差対方位角度のプロットである。曲線２２００は、アンラップされた左マイナス右の方位角度（外側のアンテナペアの場合）の例である。受信信号のＩとＱ成分間の方位角度が０の場合、位相角度差はほぼ０となる。図に示すように、方位角度が０から±９０°に増加するにつれて、位相角度差が増加する。方位角度が－９０°よりも小さく減少すると、位相角度の差は、たとえば１８０°から１８１°に増加する代わりに、－１７９°にラップ（折り返え）される。マイクロコントローラ３５０は、左－中央アンテナおよび中央－右アンテナの位相角度差に基づいて、位相角度差が－１７９°ではなく１８１°になるように、このラッピングを補正する。これにより、１８５２で、正しい平均位相角度差を決定することができる。

【0162】

外側のアンテナ間の位相角度差の大きさが１８０°より大きい、および／または１８０°を超える場合、左－中央と中央－右のアンテナ間の位相角度差がチェックされ、位相角差の大きさが９０～１８０°の間の場合、外側アンテナの位相角度差の符号が補正され、位相角度差の値が変更される。曲線２３００は、アンラップされた中央マイナス右の方位角度（アンテナの内側ペアの１つの場合）の例である。一実施形態では、ラッピングが発生しなかった場合に、位相角度差が存在すべき場所に、最大閾値（例えば、１８０°）より大きい、または最小閾値（例えば、－１８０°）より小さい位相角度差が投影される。アンラッピング中、ボックス２２０２内に入る位相角度差は、ボックス２２０４内となるようにアンラップされ、ボックス２２０６内に入る位相角度差は、ボックス２２０８内となるようにアンラップされることができる。前述のように位相角度差を補正することにより、正しい平均位相角が得られる。

【0163】

最新の所定の期間（例えば、３０秒）の位相角度差および／または最新の所定の数の位相角度差が平均化されてもよい。一実施形態では、最新の所定の期間の左－中央アンテナ信号の位相角度差および／または中央－右アンテナ信号の位相角度差の平均が０°より大きく、外側のアンテナペアの位相角度差が－９０°より小さい場合、対応する外側アンテナペアの位相角度差は、３６０°をプラスした外側アンテナの位相角度差に等しい値にマッピングされる。同様に、最新の所定の期間の左－中央のアンテナ信号の位相角度差および／または中央－右のアンテナ信号の位相角度差の平均が０°より小さく、外側のアンテナペアの位相角度差が９０°より大きい場合、対応する外側アンテナペアの位相角度差は、３６０°をマイナスした外側アンテナの位相角度差に等しい値にマッピングされる。これは、図２２、２３のボックスの対応する部分によって示されている。

【0164】

１８５６で、マイクロコントローラ３５０または車両の制御モジュール２０の制御アルゴリズム１８００は、アンテナシステム５８のアンテナ６０の少なくとも１つのペアについて、それぞれのアンテナの少なくとも１つのペアの残りの位相角度差の平均位相角度差に基づいて、ＢＬＥ信号の到着角度を決定することができる。１８６０で、制御アルゴリズム１８００は終了することができる。代替として、到着角度は、車両の制御モジュール２０によって決定されてもよい。この代替実施形態では、センサ３１は、それぞれのアンテナの少なくとも１つのペアの残りの位相角度差の平均位相角度差を制御モジュール２０に送信してもよい。

【0165】

図２４において、到着角度を決定する別の例示的な方法が示されている。この方法は、平均化される、複数のチャネルで複数の測定値を取得することを含む。一部の測定値には削除の印が付けられる。到着角度の決定方法は、センサ３１、マイクロコントローラ３５０、または制御モジュール２０によって実行されてもよい。本方法の処理は、本明細書に開示された他の方法の処理と同様に繰り返し実行されてもよい。図２４の方法は、２４００から始まる。２４０２で、アンテナ６０（または６０’）は、ＢＬＥ周波数をステップスルーする所定の周波数（例えば、３０Ｈｚ）で信号を受信する。２４０４で、マイクロコントローラ３５０は、その周波数で受信された信号について、アンテナのペア（外側のペア、左－中央のペア、中央－右のペア）のそれぞれの位相角度差を決定する。

【0166】

２４０６で、マイクロコントローラ３５０は、最新の所定の期間（例えば、１秒）の対応する位相角度差とともにその周波数をメモリに保存する。２４０８で、マイクロコントローラ３５０は、位相角度差ラッピングが発生したかどうかを判定するために位相角度差をレビューし、上述したアンテナの内側のペア（左－中央と中央－右）の位相角度差に基づいて、アンテナの外側のペアの位相角度差ラッピングを修正する。

【0167】

２４１０で、マイクロコントローラ３５０は、各チャネルの位相角度差限界を決定するために、周波数ごとに上述した位相角度差較正曲線を適用する。２４１２で、マイクロコントローラ３５０は、位相角差限界を決定するために、周波数ごとに方位角度較正曲線に位相角度差を適用する。

【0168】

次の処理２４１４および２４１６は、アプリケーションに応じて実行されてもよいし、またはスキップされてもよい。一実施形態では、処理２４１４および２４１６は実行されない。２４１４で、マイクロコントローラ３５０は、対象とするアンテナの較正された電力が他のアンテナと相関しない所をマークしてもよい。たとえば、１つのアンテナの較正された電力が、他の各アンテナの較正された電力とは所定量以上異なる場合である。

【0169】

２４１６で、マイクロコントローラ３５０は、アンテナペア間の位相角度差が一致しないポイントをマークする。２４１８で、マイクロコントローラ３５０は、マークされた（つまり、疑わしい）ポイントを除く、最新の所定の期間の位相角度差ポイントを平均する。２４２０で、マイクロコントローラ３５０は、アンテナ間の位相角度差の平均に基づいてアンテナの到着角度を決定する。これには、マイクロコントローラ３５０がネットワーク（または移動）機器とアンテナ間の方位角度を決定することが含まれる。本方法は２４２２で終了する。

【0170】

図２１および／または図２４の方法を実行したことに続いて、制御モジュール２０は、それぞれのセンサ３１のアンテナ６０の少なくとも１つについて決定された到着角度に基づいて、携帯機器１０の位置および／または携帯機器１０と車両３０との間の距離を決定することができる。一例として、制御モジュール２０は、携帯機器１０が、第１センサ３１Ａでの到達角度を表す第１ラインと第２センサ３１Ｂでの到達角度を表す第２ラインとの交点に位置するものと判定することができる。

【0171】

図２５は、受信無線周波数信号の同相成分と直交成分との間の位相角度を決定するための受信回路２５００を示す。受信回路２５００は、上述のアンテナ６０、６０’のうちの１つなどのアンテナ２５０２、ミキサ２５０４、２５０６、ローパスフィルタ２５０８、２５１０、アナログデジタル変換器２５１２、２５１４、および０Ｈｚ ＩＦ変換器２５１６を含む。ミキサ２５０４、２５０６は、キャリア周波数（例えば、２．４０２ＧＨｚ信号）および連続波（ＣＷ）トーン信号（例えば、±２５０ＫＨｚ）を有するＲＦ信号を受信し、キャリア信号を除去してＣＷトーン信号を提供することができる。ミキサからの信号は、互いに９０°位相シフトされ、ローパスフィルタ２５０８、２５１０に与えられる。そして、ローパスフィルタ２５０８、２５１０の出力は、デジタル信号に変換され、０Ｈｚ ＩＦ変換器２５１６に提供されて、それにより位相角度を決定することができる同相および直交位相信号を提供する。同相および直交位相信号に関連付けられる位相角度ベクトルは、対応するＩ、Ｑ座標プロットの原点を中心にＣＷトーン信号の周波数で回転する（たとえば、２５０ＫＨｚで回転する）。

【0172】

本教示によれば、アンテナシステムは、複数の経路を有する第１本体を含み、複数の経路の各々は、第１部分、第２部分、および第３部分を含む。第１部分は本体の上面に位置し、第２部分は本体の側面に位置し、複数の経路の各々の第２部分は螺旋形状を形成し、第３部分は本体の底面に位置し、側面は上面から底面まで延びている。アンテナシステムはまた、複数のアンテナ素子を含み、複数のアンテナ素子の各々は、複数の経路のそれぞれの１つの中または上に配置され、無線周波数（ＲＦ）信号を受信するように構成される。アンテナシステムは、複数のアンテナ素子の各々に容量結合されたグランド面も含む。

【0173】

他の特徴において、本体は射出成形可能な誘電体材料で構成される。

【0174】

他の特徴において、複数の経路はスロットを含む。

【0175】

他の特徴において、複数のアンテナ素子は平坦な金属バンドである。

【0176】

他の特徴において、複数のアンテナ素子は、本体上および／または本体内に印刷され、スタンプされ、堆積され、またはエッチングされる。

【0177】

他の特徴において、グランド面は、プリント回路基板の導電パッド層の下のプリント回路基板の複数の層の１つの導電層である。

【0178】

他の特徴において、複数のアンテナ素子は、（ｉ）プリント回路基板にスルーホールはんだ付け、（ｉｉ）プリント回路基板のパッドに表面実装はんだ付け、または（ｉｉｉ）プリント回路基板に圧入される。

【0179】

他の特徴において、本体の上面に沿った複数のアンテナ素子は、アンテナの周波数性能を調整するようにサイズが設定されている。

【0180】

他の特徴において、アンテナシステムは、プリント回路基板と、プリント回路基板上に配置された複数の導電性パッドをさらに含む。複数のアンテナ素子の第３部分は、本体の底面に沿って延び、複数の導電性パッドは、アンテナ周波数性能を調整するためにサイズが設定され、グランド面から位置決めされる。

【0181】

他の特徴において、本体は、プリント回路基板を通って突出し、溶融して本体をプリント回路基板に取り付けるプラスチック製のヒートステークを含む。

【0182】

他の特徴において、本体は開口部を含み、開口部は本体の中央部分を通って延びる。

【0183】

他の特徴において、アンテナシステムは、本体の側面に物理的に結合された収容要素をさらに含む。

【0184】

他の特徴において、収容要素は誘電体材料を含む。

【0185】

他の特徴において、収容要素とグランド面が空隙を定義する。

【0186】

他の特徴において、複数のアンテナ素子のそれぞれの一端は、本体の上面の上に位置する。

【0187】

他の特徴において、複数のアンテナ素子はそれぞれ、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を含むか、それに接続される。

【0188】

他の特徴において、少なくとも１つのインピーダンス整合回路のそれぞれは、（ｉ）インダクタとコンデンサ、または（ｉｉ）バランのうちの少なくとも１つを含む。

【0189】

他の特徴において、アンテナシステムは、収容要素をさらに含み、収容要素と本体は協働して空隙を画定する。

【0190】

他の特徴において、アンテナシステムは、複数のアンテナ素子に電気的に接続されたカプラ回路をさらに含み、複数のアンテナ素子は４つのアンテナ素子を含み、カプラ回路は複数のアンテナ素子からの信号を、４つのアンテナ素子があるアンテナの３６０度のほぼ均等な分割の位相オフセットで単一の信号に結合する。

【0191】

他の特徴において、アンテナシステムは、対応するアンテナ素子を有する第２本体および第３本体をさらに含み、第１本体、複数のアンテナ素子、および対応するアンテナ素子を有する第２本体および第３本体がアンテナを形成し、第１本体、第２本体、および第３本体のそれぞれの中心点を含む第１ラインは、グランド面の中心点を含む第２ラインに平行である。

【0192】

前述の説明は、本質的に単なる例示にすぎず、本開示、その適用、または使用を限定することを決して意図するものではない。本開示の広範な教示は様々な形態で実施することができる。したがって、本開示は特定の例を含むが、図面、明細書、および添付の特許請求の範囲を検討すれば他の変更態様が明らかになるので、本開示の真の範囲はそのように限定されるべきではない。本開示の原理を変更することなく、方法内の１つまたは複数のステップが異なる順序で（または同時に）実行されてもよいことを理解されたい。さらに、各実施形態は特定の特徴を有するものとして上記に説明されているが、本開示の任意の実施形態に関して説明されたこれらの特徴のうちの任意の１つまたは複数は、任意の他の実施形態に実装されることが可能であり、および／または、組み合わせが明示的に説明されていなくとも、任意の他の実施形態の特徴と組み合わせることが可能である。言い換えれば、説明された実施形態は相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態の相互の入れ替えは、本開示の範囲内に留まる。

【0193】

要素間（例えば、モジュール間、回路要素間、半導体層間など）の空間的および機能的関係は、「接続され」、「係合され」、「結合され」、「隣接して」、「の隣に」、「の上に」、「上」、「下」、および「配置され」を含む、様々な用語を用いて説明される。第１および第２要素間の関係が、上記開示において説明されているとき、「直接」であると明示的に記載されていない限り、その関係は第１および第２要素間に他の介在要素が存在しない直接的な関係であり得るが、第１および第２要素間に１つまたは複数の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係でもあり得る。明細書で使用されるように、Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つとのフレーズは、非排他的論理和を使用する、論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」を意味すると解釈されるべきではない。

【0194】

図面において、矢じりで示される矢印の方向は、概して、図にとって重要な情報（データまたは命令など）の流れを示している。例えば、要素Ａと要素Ｂが様々な情報を交換するが、要素Ａから要素Ｂに送信される情報が図に関連する場合、矢印は要素Ａから要素Ｂを指すことがある。この一方向の矢印は、他の情報が要素Ｂから要素Ａに送信されないことを意味しない。さらに、要素Ａから要素Ｂに送信される情報の場合、要素Ｂは、要素Ａに、情報の要求または情報の受信確認を送信するかもしれない。

【0195】

以下の定義を含む本出願では、用語「モジュール」または用語「コントローラ」は、用語「回路」と置き換えられてもよい。「モジュール」という用語は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル，アナログ，またはアナログ／デジタル混合ディスクリート回路、デジタル，アナログ，またはアナログ／デジタル混合集積回路、組み合わせ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ回路（共有、専用、またはグループ）、プロセッサ回路によって実行されるコードを記憶するメモリ回路（共有、専用、またはグループ）、説明された機能を提供する他の適切なハードウェアコンポーネント、あるいは、システムオンチップなどにおける上記のいくつかまたはすべての組み合わせ、を指すか、一部であるか、または含むことができる。

【0196】

モジュールは、１つ以上のインターフェース回路を含むことができる。いくつかの例では、インターフェース回路は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、またはそれらの組み合わせに接続される有線または無線インターフェースを含むことができる。本開示の任意の所与のモジュールの機能は、インターフェース回路を介して接続される複数のモジュール間で分散されてもよい。例えば、複数のモジュールが負荷分散を可能にし得る。さらなる例では、サーバ（リモート、またはクラウドとしても知られる）モジュールは、クライアントモジュールに代わっていくつかの機能を達成してもよい。

【0197】

上記で使用される、コードという用語は、ソフトウェア、ファームウェア、および／またはマイクロコードを含むことができ、プログラム、ルーチン、機能、クラス、データ構造、および／またはオブジェクトを指すことがある。共有プロセッサ回路との用語は、複数のモジュールからのコードの一部または全部を実行する単一のプロセッサ回路を包含する。グループプロセッサ回路との用語は、追加のプロセッサ回路と組み合わせて、１つまたは複数のモジュールからのコードの一部または全部を実行するプロセッサ回路を包含する。複数のプロセッサ回路への言及は、個別のダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のプロセッサ回路の複数のコア、単一のプロセッサ回路の複数のスレッド、またはこれらの組み合わせを包含する。共有メモリ回路との用語は、複数のモジュールからのコードの一部または全部を格納する単一のメモリ回路を包含する。グループメモリ回路との用語は、追加のメモリと組み合わせて、１つまたは複数のモジュールからのコードの一部または全部を格納するメモリ回路を包含する。

【0198】

メモリ回路との用語は、コンピュータ可読媒体との用語のサブセットである。本明細書で使用されるコンピュータ可読媒体との用語は、（搬送波上などの）媒体を通って伝播する一時的な電気信号または電磁信号を含まない。したがって、コンピュータ可読媒体との用語は、有形の非一時的なものと見なすことができる。非一時的で有形のコンピュータ可読媒体の非限定的な例は、（フラッシュメモリ回路、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ回路、またはマスク読み出し専用メモリ回路などの）不揮発性メモリ回路、（ＳＲＡＭ回路やＤＲＡＭ回路などの）揮発性メモリ回路、（アナログまたはデジタル磁気テープまたはハードディスクドライブなどの）磁気記憶媒体、および（ＣＤ、ＤＶＤ、またはブルーレイディスクなどの）光記憶媒体である。

【0199】

本出願に記載されている装置および方法は、コンピュータプログラムで具現化された１つまたは複数の特定の機能を実行するように汎用コンピュータを構成することによって作成された専用コンピュータによって部分的または完全に実施され得る。上記の機能ブロックおよびフローチャート要素は、ソフトウェアの仕様として役立ち、熟練した技術者またはプログラマーの日常業務によってコンピュータプログラムに変換することができる。

【0200】

コンピュータプログラムは、少なくとも１つの非一時的な有形のコンピュータ可読媒体に格納されるプロセッサ実行可能命令を含む。コンピュータプログラムはまた、保存されたデータを含むか、またはそれに依存する場合もある。コンピュータプログラムは、専用コンピュータのハードウェアと相互作用する基本入出力システム（ＢＩＯＳ）、専用コンピュータの特定のデバイスと相互作用するデバイスドライバ、１つ以上のオペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、バックグラウンドサービス、バックグラウンドアプリケーションなどを含んでも良い。

【0201】

コンピュータプログラムは、（ｉ）ＨＴＭＬ（ハイパーテキストマークアップ言語）またはＸＭＬ（拡張マークアップ言語）のような解析される記述テキスト、（ｉｉ）アセンブリコード、（ｉｉｉ）コンパイラによってソースコードから生成されるオブジェクトコード、（ｉｖ）インタプリタによる実行のためのソースコード、（ｖ）ジャストインタイムコンパイラによるコンパイルおよび実行のためのソースコードなどを含むことができる。単なる例として、ソースコードは、C、C++、C＃、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java（登録商標）、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript（登録商標）、HTML5（ハイパーテキストマークアップ言語第５改訂版）、Ada、ASP（Active Server Pages）、PHP（ハイパーテキストプリプロセッサ）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash（登録商標）、VisualBasic（登録商標）、Lua、MATLAB、SIMULI
NK、およびPython（登録商標）を含む言語の構文法を使って書くことができる。

【0202】

請求項に記載された要素はいずれも、要素が、「～するための手段」とのフレーズを使用して、または方法クレーンの場合、「～するための操作」または「～するためのステップ」とのフレーズを使用して明示的に引用されていない限り、米国特許法第１１２条（ｆ）の意味の範囲内のミーンズプラスファンクション要素であることを意図していない。

【0203】

上述した実施形態の説明は、例示および説明の目的のために提供されている。それは、網羅的であることも、開示を限定することも意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素や特徴は、一般に、その特定の実施形態に限定されることなく、具体的に図示または説明されなくとも、適用可能である場合、交換可能であり、選択された実施形態で使用することが可能である。同上のものはまた、多くのやり方で変更されてもよい。そのような変更は、本開示からの逸脱として見なすべきではなく、全てのそのような修正は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】