DE102011104230A1 - Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung (18) für ein Drahtlossystem (3; 50) mit einer Kommunikations-Mastereinrichtung (9), die mit einer ersten und einer zweiten Antenne (11, 13) verbunden ist, und einem Kommunikationsterminal (2; 52), das eine bidirektionale Kommunikation mit der Kommunikations-Mastereinrichtung (9) durchführt. Die Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung (18) weist eine Empfangssignalstärke-Bestimmungseinheit (20 bis 22) auf, die eine erste Empfangssignalstärke (Hd) einer durch das Kommunikationsterminal von der ersten Antenne (11) empfangenen Funkwelle (26a) und eine zweite Empfangssignalstärke (Hp) einer durch das Kommunikationsterminal von der zweiten Antenne (13) empfangenen Funkwelle (26b) bestimmt. Eine Terminalposition-Bestimmungseinheit (23, 24) multipliziert die erste oder/und zweite Empfangssignalstärke (Hd, Hp) mit einem Koeffizienten (α bzw. β), um einen Fehlbestimmungsbereich (Eer) zu eliminieren, berechnet nach der Koeffizientenmultiplikation die Differenz (Hdp) zwischen der ersten und der zweiten Empfangssignalstärke, und bestimmt die Position des Kommunikationsterminals (2; 52) auf der Grundlage der Stärkendifferenz (Hdp).

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung, welche die Position eines Kommunikationsterminals (einer Kommunikationseinrichtung) bestimmt.
  • Herkömmlicherweise war die Verwendung eines elektronischen Schlüsselsystems weit verbreitet, bei dem eine Anwenderkennungs(ID)-Verifizierung durch Übertragen eines ID-Codes von einem als Fahrzeugschlüssel dienenden elektronischen Schlüssel an ein Fahrzeug mittels drahtloser Kommunikation durchgeführt wird. Das elektronische Schlüsselsystem weist ein intelligentes System (”Smart System”) mit Schlüsselbetätigung auf, bei dem eine Anforderung zum Zurücksenden eines ID-Codes von einem Fahrzeug übertragen wird, so dass der als Antwort auf diese Anforderung zurückgesendete ID-Code bei der ID-Verifizierung verwendet werden kann. Systeme ohne Schlüsselbetätigung umfassen ein intelligentes Einlasssystem (”Smart Entry-System”) und ein Knopfdruck-Motorstartsystem. Wenn bei dem Smart Entry-System eine ID-Verifizierung außerhalb eines Fahrzeugs erfolgreich ist, wird das Verriegeln bzw. Entriegeln der Tür zugelassen oder vorgenommen. Wenn bei dem Knopfdruck-Motorstartsystem eine ID-Verifizierung im Inneren des Fahrzeugs erfolgreich ist, kann der Motor durch einfaches Drücken eines Motorschalters in dem Fahrzeug gestartet werden.
  • Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-84406 und die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-76329 beschreiben jeweils ein elektronisches Schlüsselsystem, das die Position eines elektronischen Schlüssels bestimmt. Wie in 1 gezeigt ist, weist bei diesen Verfahrensweisen ein Fahrzeug 80 eine nahe einer fahrerseitigen Tür 81 (rechte Seite des Fahrzeugs 80) angeordnete Antenne 83 sowie eine nahe einer beifahrerseitigen Tür 82 (linke Seite des Fahrzeugs 80) angeordnete Antenne 84 auf. Die Antennen 83 und 84 senden Funkwellen aus, und ein elektronischer Schlüssel 85 sendet eine Antwort zurück, die zum Durchführen einer logischen Bestimmung verwendet wird. Bei diesem Schlüsselposition-Erfassungsverfahren mittels logischer Bestimmung werden Anforderungen von der auf der rechten Seite der Fahrzeugkarosserie angeordneten fahrerseitigen Antenne 83 und der auf der linken Seite der Fahrzeugkarosserie angeordneten beifahrerseitigen Antenne 84 nacheinander übertragen, um nacheinander einen fahrerseitigen Antennenbereich 86 und einen beifahrerseitigen Antennenbereich 87 zu erstellen. Als Antwort auf die Anforderungen sendet der elektronische Schlüssel 85 einen ID-Code zurück. Auf diese Weise wird eine logische Bestimmung an dem ID-Code vorgenommen, um die Schlüsselposition zu bestimmen.
  • Wenn beispielsweise von dem elektronischen Schlüssel 85 eine Antwort auf eine Anforderung von der fahrerseitigen Antenne 83 gesendet wird, aber von dem elektronischen Schlüssel 85 auf eine Anforderung von der beifahrerseitigen Antenne 84 keine Antwort erfolgt, dann wird bestimmt, dass sich der elektronische Schlüssel 85 außerhalb des Fahrzeugs befindet. Wenn von dem elektronischen Schlüssel 85 keine Antwort auf eine Anforderung von der fahrerseitigen Antenne 83 erfolgt, aber von dem elektronischen Schlüssel 85 eine Antwort auf eine Anforderung von der beifahrerseitigen Antenne 84 erfolgt, dann wird bestimmt, dass sich der elektronische Schlüssel 85 außerhalb des Fahrzeugs befindet. Wenn ferner von dem elektronische Schlüssel 85 eine Antwort auf sowohl die Anforderung von der fahrerseitigen Antenne 83 als auch von der beifahrerseitigen Antenne 84 erfolgt, dann wird bestimmt, dass sich der elektronische Schlüssel 85 innerhalb des Fahrzeugs befindet.
  • Bei dem in 10 gezeigten Schlüsselposition-Erfassungsverfahren mittels logischer Bestimmung können zwei, auf der rechten Seite bzw. der linken Seite der Fahrzeugkarosserie angeordnete Antennen verwendet werden, um eine Position außerhalb des Fahrzeugs und eine Position innerhalb des Fahrzeugs zu erkennen. Beispielweise im Vergleich mit einem Fall, in dem eine Fahrzeugaußenantenne an jeder der Türen angeordnet ist und darüber hinaus eine Mehrzahl von Antennen in dem Fahrzeug angeordnet ist, um die Position eines elektronischen Schlüssels zu erfassen, verringert das Schlüsselposition-Erfassungsverfahren mittels logischer Bestimmung somit die Anzahl der erforderlichen Antennen, da Antennen nur auf der linken und der rechten Seite der Fahrzeugkarosserie erforderlich sind.
  • Bei dem Schlüsselposition-Erfassungsverfahren mittels logischer Bestimmung wird die Bestimmung, ob sich der Schlüssel im Fahrzeug befindet, unter Verwendung einer geringen Anzahl von Antennen durchgeführt. Daher müssen die Antennenbereiche 86 und 87 möglichst ausgedehnt sein. Wenn die Antennenbereiche 86 und 87 aber ausgedehnt sind, können die Funkwellen von jeder Antenne zur entgegengesetzten Seite hinüber streuen und einen Streukommunikationsbereich 88 bilden, was in 2 gezeigt ist. Wenn sich hierbei der elektronische Schlüssel 2 in Streukommunikationsbereich 88 befindet, ist es möglich, dass eine Kommunikation hergestellt wird, obgleich sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Seite befindet, die zu der die Funkwelle übertragenden Antenne entgegengesetzt ist. Dies resultiert in einer Fehlbestimmung der Position des elektronischen Schlüssels 2 und führt zu einer irrtümlichen Türver-/-entriegelung.
  • Dieses Problem ist nicht auf elektronische Schlüsselsysteme beschränkt, sondern betrifft auch verschiedene andere Systeme, bei denen zwei Parteien mittels drahtloser Kommunikation miteinander kommunizieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche die Position eines Kommunikationsterminals präzise erfasst.
  • Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung zur Anwendung auf ein Drahtlossystem mit einer Kommunikations-Mastereinrichtung, die mit einer Mehrzahl von Antennen verbunden ist, die mindestens eine erste und eine zweite Antenne beinhaltet, und einem Kommunikationsterminal, das eine bidirektionale Kommunikation mit der Kommunikations-Mastereinrichtung durchführt. Die Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung weist eine Empfangssignalstärke-Bestimmungseinheit auf, die eine erste Empfangssignalstärke einer mittels des Kommunikationsterminals von der ersten Antenne empfangenen Funkwelle und eine zweite Empfangssignalstärke einer mittels des Kommunikationsterminals von der zweiten Antenne empfangenen Funkwelle bestimmt. Das Kommunikationsterminal empfängt nacheinander die Funkwelle von der ersten Antenne und die Funkwelle von der zweiten Antenne. Eine Terminalposition-Bestimmungseinheit multipliziert die erste oder/und die zweite Empfangssignalstärke mit einem Koeffizienten, berechnet nach der Koeffizientenmultiplikation eine Stärkendifferenz zwischen der ersten Empfangssignalstärke und der zweiten Empfangssignalstärke, und bestimmt eine Position des Kommunikationsterminals auf der Grundlage der Stärkendifferenz. Der Koeffizient eliminiert einen Fehlbestimmungsbereich.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, die beispielhaft die Grundgedanken der Erfindung veranschaulicht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Ein optimales Verständnis der Erfindung sowie ihrer Aufgaben und Vorteile ergibt sich unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen elektronischen Schlüsselsystems;
  • 2 eine schematische Darstellung eines an einem Fahrzeug entstandenen Antennenstreubereichs;
  • 3 ein Blockdiagramm eines Systems ohne Schlüsselbetätigung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 eine schematische Darstellung von Antennenbereichen des Fahrzeugs;
  • 5A eine Prinzipskizze eines Zustandes, in dem sich ein elektronischer Schlüssel auf der Fahrerseite außerhalb des Fahrzeugs befindet;
  • 5B eine Prinzipskizze eines Zustandes, in dem sich der elektronische Schlüssel auf der Beifahrerseite außerhalb des Fahrzeugs befindet;
  • 5C eine Prinzipskizze eines Zustandes, in dem sich der elektronische Schlüssel innerhalb des Fahrzeugs befindet;
  • 6 eine Prinzipskizze eines realen Bestimmungsbereiches, der verwendet wird, um die Schlüsselposition aufgrund der Differenz der Magnetfeldstärke zu bestimmen;
  • 7A eine Magnetfeld-Abbildung eines Zustandes, in dem ein Fehlbestimmungsbereich in einem Bestimmungsbereich enthalten ist;
  • 7B eine Magnetfeld-Abbildung eines Zustandes, in dem der Fehlbestimmungsbereich aus dem Bestimmungsbereich eliminiert ist;
  • 8 ein Zeitablaufdiagramm einer Kommunikationssequenz bei einer Smart Communication;
  • 9 eine Prinzipskizze der Ausbildungsverteilung von Bestimmungsbereichen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10 eine Prinzipskizze eines Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform; und
  • 11 eine Tabelle mit konkreten Aktionen des Reifendrucküberwachungssystems.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Erste Ausführungsform
  • Eine Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 3 bis 8 beschrieben.
  • Gemäß der Darstellung in den 3 und 4 weist ein Fahrzeug 1 ein System 3 ohne Schlüsselbetätigung als einen Typ eines elektronischen Schlüsselsystems zum Durchführen einer Schlüsselverifizierung mittels drahtloser Kommunikation auf, bei dem eine Anwenderkennungs(ID)-Verifizierung selbsttätig durchgeführt wird, wenn sich ein elektronischer Schlüssel 2 dem Fahrzeug 1 nähert. Das System 3 ohne Schlüsselbetätigung weist ein intelligentes Einlasssystem (”Smart Entry System”) auf, bei dem eine Tür in einer Serie von Betätigungsvorgängen des Öffnens und Schließens der Tür verriegelt und entriegelt wird, ohne dass der Schlüssel tatsächlich betätigt wird, sowie ein Knopfdruck-Motorstartsystem, bei dem ein Motor nur durch Drücken eines in dem Fahrzeug angeordneten Motorschalters 4 vom Druckknopftyp gestartet werden kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform stellt der elektronische Schlüssel 2 ein Kommunikationsterminal dar, und das System 3 ohne Schlüsselbetätigung stellt ein Drahtlossystem und ein elektronisches Schlüsselsystem dar.
  • Hierbei weist das Fahrzeug 1 eine Schlüsselverifizierungsvorrichtung 5 zum Durchführen einer ID-Verifizierung mit dem elektronischen Schlüssel 2, eine Türverriegelungsvorrichtung 6 zum Handhaben der Türverriegelung, und eine Motorstartvorrichtung 7 zum Handhaben von Aktionen des Motors auf, die über eine internen Fahrzeugbus 8 untereinander verbunden sind. Die Schlüsselverifizierungsvorrichtung 5 ist mit einer elektronischen Verifizierungssteuereinheit (Verifizierungs-ECU) 9 als Steuereinheit für diese Vorrichtung 5 versehen. In einem Speicher (nicht gezeigt) der Verifizierungs-ECU 9 ist ein dem Fahrzeug 1 entsprechender ID-Code des elektronischen Schlüssels 2 vorausgehend abgespeichert.
  • Die Verifizierungs-ECU 9 ist mit einem fahrerseitigen Fahrzeugaußenseiten-Sender (im Nachfolgenden als fahrerseitige Antenne 11 bezeichnet), der Niederfrequenz(Low Frequency; LF)-Band-Funkwellen um eine fahrerseitige Tür 10 herum (s. 4) aussendet, einem beifahrerseitigen Fahrzeugaußenseiten-Sender (im Nachfolgenden als beifahrerseitige Antenne 13 bezeichnet), der LF-Band-Funkwellen um eine beifahrerseitige Tür 12 herum (s. 4) aussendet, und einem Fahrzeugtuner 14, der Funkwellen eines Ultrahochfrequenz(UHF)-Bandes empfängt, verbunden. Die Antennen 11 und 13 sind beispielsweise an einer rechten bzw. einer linken Säule der Fahrzeugkarosserie montiert, um ein Anforderungssignal Srq auszusenden, das den elektronischen Schlüssel 2 auffordert, eine ID zurückzusenden. Die Verifizierungs-ECU 9 entspricht einer Kommunikations-Mastereinrichtung.
  • Gemäß der Darstellung in 4 sendet die fahrerseitige Antenne 11 eine Funkwelle mit einer Sendestärke aus, die auf der Fahrersitzseite einen Kommunikationsbereich (fahrerseitigen Antennenbereich Kd) außerhalb und innerhalb des Fahrzeugs erstellt. Die beifahrerseitige Antenne 13 sendet eine Funkwelle mit einer Sendestärke aus, die auf der Beifahrersitzseite einen Kommunikationsbereich (beifahrerseitigen Antennenbereich Kp) außerhalb und innerhalb des Fahrzeugs erstellt. Bei diesem Beispiel wird die Position des elektronischen Schlüssels 2 im Wesentlichen auf die folgende Weise bestimmt. Wenn der elektronische Schlüssel 2 eine starke Funkwelle von der fahrerseitigen Antenne 11 empfängt, dann wird bestimmt, dass sich die Position des elektronischen Schlüssels 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet. Wenn der elektronische Schlüssel 2 eine starke Funkwelle von der beifahrerseitigen Antenne 13 empfängt, dann wird bestimmt, dass sich die Position des elektronischen Schlüssels 2 auf der Beifahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet. Wenn der elektronische Schlüssel 2 darüber hinaus die Funkwelle von der fahrerseitigen Antenne 11 mit annähernd der gleichen Stärke wie derjenigen von der beifahrerseitigen Antenne 13 empfängt, dann wird bestimmt, dass sich die Position des elektronischen Schlüssels 2 innerhalb des Fahrzeugs befindet. Die Antennen 11 und 13 stellen eine erste Antenne bzw. eine zweite Antenne dar.
  • Gemäß der Darstellung in 3 weist der elektronische Schlüssel 2 eine Kommunikations-Steuereinrichtung 15 auf, welche die Aktionen des elektronischen Schlüssels 2 steuert. In einem Speicher (nicht gezeigt) der Kommunikations-Steuereinrichtung 15 ist ein dem Schlüssel eindeutig zugeordneter ID-Code vorausgehend abgespeichert. Die Kommunikations-Steuereinrichtung 15 ist mit einem zum Empfangen von LF-Band-Funkwellen geeigneten LF-Empfänger 16 und einem zum Aussenden von UHF-Band-Funkwellen geeigneten UHF-Sender 17 verbunden. Der LF-Empfänger 16 ist eine Dreiachsen-Empfangsantenne, die mit einer X-Achsen-Antenne, einer Y-Achsen-Antenne und einer Z-Achsen-Antenne versehen ist, die jeweils von einer Rahmenantenne gebildet werden. Bei Empfang eines Anforderungssignals Srq mit dem LF-Empfänger 16 sendet der elektronische Schlüssel 2 ein ID-Signal Sid, das einen ID-Code von dem UHF-Sender 17 enthält, auf einer UHF-Band-Funkwelle.
  • Bei Empfang des ID-Signals Sid von dem elektronischen Schlüssel 2 als Antwort auf das Anforderungssignal Srq führt die Verifizierungs-ECU 9 eine Smart-Verifizierung als ID-Verifizierung durch. Wenn die Verifizierungs-ECU 9 eine erfolgreiche Smart-Verifizierung mit dem elektronischen Schlüssel 2 außerhalb des Fahrzeugs, d. h. eine Fahrzeugaußenseiten-Verifizierung bestätigt, bewerkstelligt oder gestattet sie ein Verriegeln/Entriegeln der Tür mit der Türverriegelungsvorrichtung 6. Wenn die Verifizierungs-ECU 9 ferner eine erfolgreiche Smart-Verifizierung mit dem elektronischen Schlüssel 2 innerhalb des Fahrzeugs, d. h. eine Fahrzeuginnenseiten-Verifizierung bestätigt, gestattet sie den Übergang zur Leistungsversorgung und ein Starten des Motors, wenn der Motorschalter 4 gedrückt wird.
  • Gemäß der Darstellung in 3 weist das System 3 ohne Schlüsselbetätigung bei der vorliegenden Ausführungsform eine Positionsbestimmungsvorrichtung 18 auf. Die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 berechnet eine Magnetfeldstärkendifferenz Hdp, d. h. eine Differenz zwischen der Magnetfeldstärke bei Empfang einer Funkwelle von der fahrerseitigen Antenne 11 durch den elektronischen Schlüssel 2 und der Magnetfeldstärke bei Empfang einer Funkwelle von der beifahrerseitigen Antenne 13 durch den elektronischen Schlüssel 2. Daraufhin bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 eine Position des elektronischen Schlüssels 2 auf der Grundlage der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp. Bei der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 eine Magnetfeldstärkendifferenz Hdp zwischen einer Magnetfeldstärke (fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd) bei Empfang des Anforderungssignals Srq von der fahrerseitigen Antenne 11 durch den elektronischen Schlüssel 2 und einer Magnetfeldstärke (beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp) bei Empfang des Anforderungssignals Srq von der beifahrerseitigen Antenne 13 durch den elektronischen Schlüssel 2, und bestimmt die Position des elektronischen Schlüssels 2 auf der Grundlage der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp. Bei der vorliegenden Ausführungsform multipliziert die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 die jeweiligen Magnetfeldstärken Hd und Hp mit Koeffizienten α bzw. β, welche Schlüsselposition-Fehlbestimmungsbereiche eliminieren, um die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp auf der Grundlage der multiplizierten Magnetfeldstärken Hd und Hp zu berechnen. Bei der vorliegenden Ausführungsform stellen die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd und die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp eine erste Empfangssignalstärke bzw. eine zweite Empfangssignalstärke dar.
  • Die Verifizierungs-ECU 9 weist eine Wechselsendeeinheit 19 auf, die abwechselnd Funkwellen von der fahrerseitigen Antenne 11 und der beifahrerseitigen Antenne 13 sendet. Wenn das Fahrzeug 1 beispielsweise geparkt wird oder ein Verriegelungsknopf an einem Türgriffknopf gedrückt wird, um die Tür zu verriegeln, beginnt die Wechselsendeeinheit 19 eine Fahrzeugaußenseiten-Kommunikation durch abwechselndes Senden des Anforderungssignals Srq von den Antennen 11 und 13. Wenn beispielsweise mit einem Innenraumbeleuchtungsschalter oder dergleichen bestimmt wird, dass ein Fahrer in das Fahrzeug eingestiegen ist, beginnt die Wechselsendeeinheit 19 eine Fahrzeuginnenraum-Kommunikation durch abwechselndes Senden des Anforderungssignals Srq von der Antenne 11 und 13.
  • Die Kommunikations-Steuereinrichtung 15 weist eine Magnetfeldstärke-Berechnungseinheit 20 auf, die einen Empfangssignalstärkenindikator (RSSI) von Funkwellen, die von dem elektronischen Schlüssel 2 empfangen wurden, als Magnetfeldstärke Hx berechnet. Wenn das Anforderungssignal Srq von der fahrerseitigen Antenne 11 von dem elektronischen Schlüssel 2 empfangen wird, berechnet die Magnetfeldstärke-Berechnungseinheit 20 die Magnetfeldstärke Hx als eine fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd. Wenn das Anforderungssignal Srq von der beifahrerseitigen Antenne 13 durch den elektronischen Schlüssel 2 empfangen wird, berechnet die Magnetfeldstärke-Berechnungseinheit 20 die Magnetfeldstärke Hx als eine beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp. Ferner berechnet die Magnetfeldstärke-Berechnungseinheit 20 die Magnetfeldstärken Hd und Hp unter Verwendung eines Vektorkombinationswertes der von den drei Achsenantennen des LF-Empfängers 16 empfangenen Funkwellen.
  • Die Kommunikations-Steuereinrichtung 15 weist eine Magnetfeldstärke-Meldeeinheit 21 auf, welche die während der Smart-Kommunikation durch den elektronischen Schlüssel 2 empfangenen Magnetfeldstärken Hd und Hp an das Fahrzeug 1 meldet. Die Magnetfeldstärke-Meldeeinheit 21 enthält die Daten der Magnetfeldstärke Hx in dem ID-Signal Sid, wenn der elektronische Schlüssel 2 dieses ID-Signal Sid als Antwort auf das Anforderungssignal Srq an das Fahrzeug 1 überträgt. Mit anderen Worten enthält das ID-Signal Sid einen ID-Code des elektronischen Schlüssels 2 und die Daten der Magnetfeldstärke Hx (digitaler Wert). Die Magnetfeldstärke-Meldeeinheit 21 enthält die Daten der fahrerseitigen Magnetfeldstärke Hd in dem ID-Signal Sid, wenn das ID-Signal Sid als Antwort auf das Anforderungssignal Srq von der fahrerseitigen Antenne 11 an das Fahrzeug 1 übertragen wird. Desgleichen enthält die Magnetfeldstärke-Meldeeinheit 21 die Daten der beifahrerseitigen Magnetfeldstärke Hp in dem ID-Signal Sid, wenn dieses ID-Signal Sid als Antwort auf das Anforderungssignal Srq von der beifahrerseitigen Antenne 13 an das Fahrzeug 1 übertragen wird.
  • Die Verifizierungs-ECU 9 weist eine Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 auf, welche die Magnetfeldstärke Hx von dem elektronischen Schlüssel 2 in einer Smart-Kommunikation erfasst. Die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 erfasst die in dem ID-Signal Sid enthaltene Magnetfeldstärke Hx in einer Smart-Kommunikation. Die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 erfasst das fahrerseitige Magnetfeld Hd, wenn die fahrerseitige Antenne 11 verwendet wird, und das beifahrerseitige Magnetfeld Hp, wenn die beifahrerseitige Antenne 13 verwendet wird. Bei dem vorliegenden Beispiel bilden die Magnetfeldstärke-Berechnungseinheit 20, die Magnetfeldstärke-Meldeeinheit 21 und die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 eine Empfangssignalstärke-Bestimmungseinheit, welche die Empfangssignalstärke einer Funkwelle von jeder der Antennen 11 und 13 bestimmt.
  • Wenn sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet, wie in 5A gezeigt ist, oder auf der Beifahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs, wie in 5B gezeigt ist, befindet sich der elektronische Schlüssel 2 entweder in der Nähe der fahrerseitigen Antenne 11 oder der beifahrerseitigen Antenne 13. Infolgedessen nimmt entweder das fahrerseitige Magnetfeld Hd oder das beifahrerseitige Magnetfeld Hp einen höheren Wert als das jeweils andere an. Somit ergibt sich eine große Magnetfeldstärkendifferenz Hdp. Wenn die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp hierbei größer als ein Bestimmungsschwellwert Hk ist, der als Bezugswert bei der Fahrzeugaußenseiten-Bestimmung dient, dann wird bestimmt, dass sich der elektronische Schlüssel 2 außerhalb des Fahrzeugs befindet.
  • Wenn sich der elektronische Schlüssel 2 im Fahrzeuginneren befindet, wie in 5C gezeigt ist, befindet sich der elektronische Schlüssel 2 in einem gleichen Abstand von der fahrerseitigen Antenne 11 und der beifahrerseitigen Antenne 13. Infolgedessen besitzen die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd und die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp ähnliche Werte, so dass die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp gering Ist. Wenn der Wert der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp hierbei kleiner als der Bestimmungsschwellwert Hk ist, dann wird bestimmt, dass sich der elektronische Schlüssel 2 im Fahrzeuginneren befindet.
  • Durch Abtragen der Punkte, an denen die Magnetfeldstärke Hdp über dem Bestimmungsschwellwert Hk liegt, lässt sich eine Zusammenstellung der abgetragenen Punkte als ein realer Bestimmungsbereich E ausdrücken, der für eine Bestimmung verwendet wird, dass sich der elektronische Schlüssel 2 außerhalb des Fahrzeugs befindet, wie in 6 gezeigt ist. Der Bestimmungsbereich E beinhaltet einen fahrerseitigen Bereich und einen beifahrerseitigen Bereich, wenn der Absolutwert der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp verwendet wird. Wenn die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp größer als der Bestimmungsschwellwert Hk ist, wird daher bestimmt, dass sich der elektronische Schlüssel 2 innerhalb des Bestimmungsbereichs E und somit in der Nähe des Fahrzeugs 9 befindet.
  • Betrachtet man die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp auf der Grundlage positiver und negativer Werte, so zeigt sich, dass sich der elektronische Schlüssel 2 in einem der beiden Bestimmungsbereiche E befindet. Ob die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp nun positiv oder negativ ist, kehrt sich für einen fahrerseitigen Bestimmungsbereich Ed und einen beifehrerseitigen Bestimmungsbereich Ep um. Wenn berücksichtigt wird, ob die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp positiv oder negativ ist, dann lässt sich bestimmen, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite oder des Beifahrersitzes befindet. Wenn bei dem vorliegenden Beispiel der Wert der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp größer als ein positiver Bestimmungsschwellwert (+Hk) ist, dann wird bestimmt, dass sich der elektronische Schlüssel 2 in dem fahrerseitigen Bestimmungsbereich Ed, d. h. auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet. Wenn der Wert der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp kleiner als ein negativer Bestimmungsschwellwert (–Hk) ist, dann wird bestimmt, dass sich der elektronische Schlüssel 2 in dem beifahrerseitigen Bestimmungsbereich Ep, d. h. auf der Beifahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet.
  • Wenn die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp einfach durch – beispielsweise – Subtrahieren der beifahrerseitigen Magnetfeldstärke Hp von der fahrerseitigen Magnetfeldstärke Hd berechnet wird und die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp mit dem Bestimmungsschwellwert Hk verglichen wird, kann ein Bestimmungsbereich (Fehlbestimmungsbereich Eer) auf der entgegengesetzt zur Antenne gelegenen Seite entstehen, wie in 7A gezeigt ist. Der Grund dafür liegt darin, dass es Grenzen für eine Feineinstellung der Kommunikationsbereiche gibt, wenn eine geringe Anzahl von Antennen wie z. B. nur die zwei Antennen 11 und 13 verwendet wird. Dementsprechend ist es schwierig, ein Streuen von Funkwellen zu vermeiden. Wenn sich hierbei der elektronische Schlüssel 2 in dem Fehlbestimmungsbereich Eer befindet, kann eine Bestimmung getroffen werden, dass sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet, obwohl er sich tatsächlich nicht auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet.
  • Um eine solche Fehlbestimmung der Position zu vermeiden, berechnet die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp, nachdem mindestens eine der Magnetfeldstärken Hd und Hp mit einem Koeffizienten multipliziert wurde. Mit anderen Worten führt die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 eine Positionsbestimmung durch, indem sie die nach dem Multiplizieren mit dem Koeffizienten berechnete Magnetfeldstärkendifferenz Hdp mit dem Bestimmungsschwellwert Hk vergleicht. Dies eliminiert den Fehlbestimmungsbereich Eer, wenn das Magnetfeld Hd (bzw. Hp) mit dem Koeffizienten multipliziert wird, wie in 7B gezeigt ist. Der Grund dafür ist, dass die Größe des Bestimmungsbereiches E durch die Multiplikation des Magnetfeldes Hd (bzw. Hp) mit dem Koeffizienten virtuell verringert wird. Im Ergebnis kann der Fehlbestimmungsbereich Eer eliminiert werden, wenn die nach dem Multiplizieren mindestens einer der Magnetfeldstärken Hd und Hp mit dem Koeffizienten berechnete Magnetfeldstärkendifferenz Hdp mit dem Bestimmungsschwellwert Hk verglichen wird. Somit bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 die Position des elektronischen Schlüssels 2 unter Verwendung des Koeffizienten.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel weist die Verifizierungs-ECU 9 eine Koeffizientenmuitiplikationseinheit 23 auf, welche die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd und die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp mit den Koeffizienten α bzw. β multipliziert, wie in 3 gezeigt ist. Die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23 multipliziert die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd mit dem Koeffizienten α und die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp mit dem Koeffizienten β. Die Koeffizienten α und β sind Werte, die entsprechend dem Fahrzeug 1 eingestellt werden, in dem die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 der vorliegenden Ausführungsform angeordnet ist.
  • Die Verifizierungs-ECU 9 weist eine Positionsbestimmungseinheit 24 auf, welche die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp auf der Grundlage der Magnetfeldstärken Hd und Hp berechnet, nachdem sie mit dem jeweiligen Koeffizienten multipliziert wurden. Daraufhin bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 24 die Position des elektronischen Schlüssels 2 auf der Grundlage von Resultaten des Vergleichs zwischen der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp und dem Bestimmungsschwellwert Hk. Bei der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Positionsbestimmungseinheit 24 eine Differenz (α × Hd – β × Hp) zwischen der fahrerseitigen Magnetfeldstärke Hd nach deren Multiplikation mit dem Koeffizienten und der beifahrerseitigen Magnetfeldstärke Hp nach deren Multiplikation mit dem Koeffizienten als die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp. Daraufhin vergleicht die Positionsbestimmungseinheit 24 die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp mit dem Bestimmungsschwellwert Hk, wodurch sie bestimmt, ob sich der elektronische Schlüssel außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs befindet. Der Bestimmungsschwellwert Hk ist ein Bezugswert, der bei der Bestimmung verwendet wird, ob sich der elektronische Schlüssel 2 außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs befindet, und beispielsweise auf der Grundlage der Ergebnisse von tatsächlichen Messungen definiert ist. Bei dem vorliegenden Beispiel stellen die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23 und die Positionsbestimmungseinheit 24 eine Terminalposition-Bestimmungseinheit dar.
  • Hierbei wird ein Ausdruck für eine Bestimmung, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet, als ein erster Bestimmungsausdruck bezeichnet. Ein Ausdruck für eine Bestimmung, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Beifahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet, wird als ein zweiter Bestimmungsausdruck bezeichnet. Der erste und der zweite Bestimmungsausdruck sind nachstehend angegeben.
    Erster Bestimmungsausdruck: (α × Hd – β × Hp) > +Hk
    Zweiter Bestimmungsausdruck: (α × Hd – β × Hp) < –Hk
  • Die Positionsbestimmungseinheit 24 verwendet den ersten Bestimmungsausdruck für eine Fahrzeugaußenseiten-Verifizierung auf der Fahrersitzseite. Wenn der erste Bestimmungsausdruck erfüllt ist, bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet. Ferner verwendet die Positionsbestimmungseinheit 24 den zweiten Bestimmungsausdruck für eine Fahrzeugaußenseiten-Verifizierung auf der Beifahrersitzseite. Wenn der zweite Bestimmungsausdruck erfüllt ist, bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Beifahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet. Ferner verwendet die Positionsbestimmungseinheit 24 sowohl den ersten als auch den zweiten Bestimmungsausdruck für eine Fahrzeuginnenraum-Verifizierung. Wenn weder der erste noch der zweite Bestimmungsausdruck erfüllt ist, bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass sich der elektronische Schlüssel 2 im Inneren des Fahrzeugs befindet.
  • Der Betrieb der Positionsbestimmungsvorrichtung 18 in dem vorliegenden Beispiel wird nun unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
  • Zunächst wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der Fahrer in das geparkte Fahrzeug 1 (Tür verriegelt und Motor abgestellt) bei der fahrerseitigen Tür 10 einsteigt. Wenn der Fahrer den Türgriffknopf der fahrerseitigen Tür auf der Fahrzeugaußenseite berührt, schaltet die Wechselsendeeinheit 19 den elektronischen Schlüssel 2 aus einem Standby-Zustand in einen aktiven Zustand um. Dieser sendet abwechselnd ein Wecksignal 26 von der fahrerseitigen Antenne 11 und der beifahrerseitigen Antenne 13. Die Wechselsendeeinheit 19 sendet zuerst ein erstes Wecksignal 26a von der fahrerseitigen Antenne 11.
  • In diesem Fall befindet sich der elektronische Schlüssel 2 in dem fahrerseitigen Antennenbereich Kd und empfängt daher das erste Wecksignal 26a. Bei Empfang des ersten Wecksignals 26a geht der elektronische Schlüssel 2 in den aktiven Zustand über. Daraufhin berechnet die Magnetfeldstärke-Berechnungseinheit 20 die Empfangssignalstärke des Signals 26a, d. h. die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd. Ferner sendet der elektronische Schlüssel 2, sobald er in den aktiven Zustand übergegangen ist, ein erstes Quittierungssignal 27 an das Fahrzeug 1.
  • Bei Empfang einer Quittierung (erstes Quittierungssignal 27) innerhalb einer begrenzten Zeitspanne nach dem Senden des ersten Wecksignals 26a erkennt die Verifizierungs-ECU 9, dass sich der elektronische Schlüssel 2 in der Nähe des Fahrzeugs befindet. In diesem Fall setzt die Verifizierungs-ECU 9 die Smart-Kommunikation mit der fahrerseitigen Antenne 11 fort und sendet eine Fahrzeug-ID 28 von der fahrerseitigen Antenne 11. Die Fahrzeug-ID 28 ist eine dem Fahrzeug 1 eindeutig zugeordnete Kennung. Bei Empfang der Fahrzeug-ID 28 führt der elektronische Schlüssel 2 eine Fahrzeug-ID-Verifizierung durch, um zu überprüfen, ob es sich bei dem Fahrzeug 1 um einen gültigen Kommunikationspartner handelt. Wenn der elektronische Schlüssel 2 bestimmt, dass die Fahrzeug-ID-Verifizierung erfolgreich ist, sendet er ein zweites Quittierungssignal 29 an das Fahrzeug 1.
  • Bei Empfang des zweiten Quittierungssignals 29 innerhalb einer begrenzten Zeitspanne nach dem Senden der Fahrzeug-ID 28 sendet die Verifizierungs-ECU 9 daraufhin ein Anrufsignal 30 von der fahrerseitigen Antenne 11. Das Anrufsignal 30 enthält eine registrierte Schlüsselnummer und einen Anrufcode für eine Anrufantwortverifizierung. Bei Empfang des Anrufsignals 30 führt der elektronische Schlüssel 2 eine Nummernverifizierung unter Verwendung der Schlüsselnummer in dem Anrufsignal 30 durch. Daraufhin bestimmt der elektronische Schlüssel 2, dass die Nummernverifizierung erfolgreich ist und berechnet einen Antwortcode aus dem Anrufcode basierend auf seinem Verschlüsselungscode. Nach abgeschlossener Berechnung des Antwortcodes sendet der elektronische Schlüssel 2 eine Antwort 31 an das Fahrzeug 1. Die Antwort 31 enthält den ID-Code des elektronischen Schlüssels 2 und den berechneten Antwortcode. Nach abgeschlossenem Senden der Antwort 31 kehrt der elektronische Schlüssel 2 in den ursprünglichen Standby-Zustand zurück.
  • Wenn der elektronische Schlüssel 2 die Antwort 31 an das Fahrzeug 1 sendet, enthält die Magnetfeldstärke-Meldeeinheit 21 Daten der fahrerseitigen Magnetfeldstärke Hd in der Antwort 31. Mit anderen Worten enthält die von dem elektronischen Schlüssel 2 an das Fahrzeug 1 gesendete Antwort 31 den ID-Code, den Antwortcode und die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd.
  • Während des Sendens des Anrufsignals 30 berechnet die Verifizierungs-ECU 9 einen Antwortcode aus dem Anrufcode basierend auf seinem Verschlüsselungscode. Bei Empfang der Antwort 31 von dem elektronischen Schlüssel 2 führt die Verifizierungs-ECU 9 eine Antwortverifizierung unter Verwendung des in der Antwort 31 enthaltenen Antwortcodes durch. Wenn die Verifizierungs-ECU 9 bestimmt, dass die Antwortverifizierung erfolgreich ist, fuhrt sie daraufhin eine ID-Code-Verifizierung unter Verwendung des in der Antwort 31 enthaltenen ID-Codes durch. Wenn die Verifizierungs-ECU 9 bestätigt, dass die ID-Code-Verifizierung erfolgreich war (d. h. sowohl die Antwortverifizierung als die ID-Code-Verifizierung sind erfolgreich), bestimmt sie, dass die Smart-Verifizierung erfolgreich war.
  • Wenn die Smart-Verifizierung unter Verwendung der fahrerseitigen Antenne 11 erfolgreich ist, erfasst die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 die in der Antwort 31 enthaltene fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd und meldet die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd an die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23. Hierbei hat die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 bereits erkannt, dass die von der Verifizierungs-ECU 9 empfangene Antwort 31 von dem elektronischen Schlüssel 2 stammte, und zwar als Antwort auf die Anfrage von der fahrerseitigen Antenne 11. Somit entnimmt die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 Daten über die Empfangssignalstärke aus der Antwort 31 als die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd und meldet die Daten an die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23.
  • Nach abgeschlossener Smart-Verifizierung unter Verwendung der fahrerseitigen Antenne 11 beginnt die Wechselsendeeinheit 19 mit dem Senden eines zweiten Wecksignals 26b von der beifahrerseitigen Antenne 13. Mit anderen Worten führt die Verifizierungs-ECU 9 eine Smart-Kommunikation mit dem elektronischen Schlüssel 2 unter Verwendung der beifahrerseitigen Antenne 13 durch. Bei Empfang des zweiten Wecksignals 26b tritt der elektronische Schlüssel 2 im Ansprechen auf das zweite Wecksignal 26b wieder in den aktiven Zustand ein. Daraufhin berechnet die Magnetfeldstärke-Berechnungseinheit 20 eine Empfangssignalstärke des zweiten Wecksignals 26b, d. h. die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp.
  • Wenn der elektronische Schlüssel 2 als Antwort auf das zweite Wecksignal in den aktiven Zustand übergegangen ist, sendet er ferner ein drittes Quittierungssignal 32 an das Fahrzeug 1. Bei Empfang der Quittierung (drittes Quittierungssignal 32) innerhalb der zeitlichen Frist nach dem Senden des zweiten Wecksignals 26b setzt die Verifizierungs-ECU 9 die Smart-Kommunikation unter Verwendung der beifahrerseitigen Antenne 13 fort.
  • Die anschließende Smart-Kommunikation wird in einer Kommunikationssequenz auf die gleiche Weise wie bei Verwendung der fahrerseitigen Antenne 11 durchgeführt. Mit anderen Worten, wenn das dritte Quittierungssignal am Fahrzeug 1 ankommt, wird eine Fahrzeug-ID 33 von der beifahrerseitigen Antenne 13 gesendet, um eine Fahrzeug-ID-Verifizierung durchzuführen. Wenn daraufhin ein viertes Quittierungssignal 34 von dem elektronischen Schlüssel 2, das die erfolgreiche Fahrzeug-ID-Verifizierung anzeigt, am Fahrzeug 1 ankommt, wird ein Anruf 35 von der beifahrerseitigen Antenne 13 gesendet.
  • Bei Empfang des Anrufs 35 führt der elektronische Schlüssel 2 eine Schlüsselnummerverifizierung und eine Antwortcodeberechnung unter Verwendung des Anrufs 35 durch. Nach abgeschlossener Antwortcodeberechnung sendet der elektronische Schlüssel 2 eine Antwort 36 an das Fahrzeug 1. Die Antwort 36 enthält den ID-Code des elektronischen Schlüssels 2, den berechneten Antwortcode, und Daten über die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp.
  • Bei Empfang der Antwort 36 führt die Verifizierungs-ECU 9 eine Antwortauthentisierung und eine ID-Code-Verifizierung durch. Wenn die Verifizierungs-ECU 9 bestimmt, dass beide Verifizierungen erfolgreich sind, erkennt sie, dass die Smart-Verifizierung erfolgreich war. Nach erfolgter Bestimmung, dass die Smart-Verifizierung erfolgreich war, erfasst die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp aus der Antwort 36 und meldet die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hd an die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23. Hierbei hat die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 bereits erkannt, dass die von der Verifizierungs-ECU 9 empfangene Antwort 36 als Antwort auf die Anfrage von der beifahrerseitigen Antenne 13 von dem elektronischen Schlüssel 2 stammte. Somit entnimmt die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 Daten über die Empfangssignalstärke aus der Antwort 36 als die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp und meldet die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp an die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23.
  • Beim Erfassen der fahrerseitigen Magnetfeldstärke Hd und der beifahrerseitigen Magnetfeldstärke Hp von der Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 multipliziert die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23 die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd mit α und die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp mit β. Daraufhin meldet die Koeffizientenmuitiplikationseinheit 23 die Magnetfeldstärken Hd und Hp an die Positionsbestimmungseinheit 24. Die Positionsbestimmungseinheit 24 berechnet die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp auf der Grundlage der mit den Koeffizienten multiplizierten Magnetfeldstärken Hd und Hp. Daraufhin vergleicht die Positionsbestimmungseinheit 24 die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp mit dem Bestimmungsschwellwert Hk, um die Position des elektronischen Schlüssels 2 zu bestimmen.
  • Hierbei erkennt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass es sich bei der durchgeführten Smart-Kommunikation um eine Fahrzeugaußenseiten-Kommunikation handelt, die durch die Berührung des Türgriffknopfes auf der Fahrzeugaußenseite ausgelöst wurde. Ferner erkennt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass sich der berührte Türgriff auf der Fahrersitzseite auf der Fahrzeugaußenseite befindet. Daher erkennt die Positionsbestimmungseinheit 24 bereits, dass sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite befinden muss.
  • In diesem Fall überprüft die Positionsbestimmungseinheit 24, ob der erste Bestimmungsausdruck, d. h. Hdp > +Hk, erfüllt ist. Falls Hdp > +Hk erfüllt ist, erkennt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet, und bestimmt, dass die Fahrzeugaußenseiten-Verifizierung erfolgreich war. Wenn bestimmt wird, dass die Smart-Verifizierung mit dem elektronischen Schlüssel 2 erfolgreich war und dass die Fahrzeugaußenseiten-Positionsbestimmung zutreffend war, veranlasst die Verifizierungs-ECU 9 die Türverriegelungsvorrichtung 6, die Tür zu entriegeln.
  • Als Nächstes wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der Fahrer nach dem Entriegeln der Tür in das Fahrzeug einsteigt. Wenn beispielsweise mittels des Innenraumbeleuchtungsschalters bestimmt wird, dass der Fahrer in das Fahrzeug eingestiegen ist, führt die Verifizierungs-ECU 9 eine Smart-Kommunikation auf die gleiche Weise wie beim Entriegeln der Tür durch. Hierbei erfasst die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 eine Empfangssignalstärke, die beim Durchführen einer Smart-Kommunikation mit dem elektronischen Schlüssel 2 unter Verwendung der fahrerseitigen Antenne 11 gemessen wird, als die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd, und eine Empfangssignalstärke, die beim Durchführen einer Smart-Kommunikation mit dem elektronischen Schlüssel 2 unter Verwendung der beifahrerseitigen Antenne 13 gemessen wird, als die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp. Nach der Durchführung der Koeffizientenmultiplikation durch die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23 berechnet die Positionsbestimmungseinheit 24 daraufhin die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp.
  • Beim Erfassen der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp während einer Fahrzeugaußenseiten-Verifizierung überprüft die Positionsbestimmungseinheit 24, ob der erste und der zweite Bestimmungsausdruck jeweils erfüllt sind, um zu bestimmen, ob sich der elektronische Schlüssel 2 innerhalb des Fahrzeugs befindet. Falls hierbei weder Hdp > +Hk noch Hdp < –Hk erfüllt ist, erkennt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass sich der elektronische Schlüssel 2 im Fahrzeuginneren befindet, und bestimmt, dass die Fahrzeugaußenseiten-Verifizierung erfolgreich ist. Wenn bestimmt wird, dass die Smart-Kommunikation mit dem elektronischen Schlüssel 2 hergestellt wurde und dass die Fahrzeuginnenraum-Positionsbestimmung zutreffend ist, gestattet die Verifizierungs-ECU 9 der Motorstartvorrichtung 7 den Übergang zur Leistungsversorgung und ein Starten des Motors durchzuführen.
  • Als Nächstes wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der Fahrer aus dem Fahrzeug aussteigt und die Tür verriegelt. Beispielsweise bei einer Erfassung, dass ein Verriegelungsknopf (nicht gezeigt) des Türgriffknopfs der fahrerseitigen Tür 10 auf der Fahrzeugaußenseite gedrückt wird, während sich das Fahrzeug 1 im angehaltenen Zustand (Tür entriegelt und Motor ausgestellt) befindet, führt die Verifizierungs-ECU 9 eine Smart-Verifizierung mit der gleichen Kommunikationssequenz wie vorstehend beschrieben durch. Auch in diesem Fall wird eine Smart-Kommunikation abwechselnd von der fahrerseitigen Antenne 11 und der beifahrerseitigen Antenne 13 durchgeführt. Daraufhin erfasst die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd und die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp. Nach der Durchführung der Koeffizientenmultiplikation durch die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23 berechnet die Positionsbestimmungseinheit 24 daraufhin die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp.
  • Nach der Erfassung der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp während der Fahrzeugaußenseiten-Verifizierung bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 24 auf die gleiche Weise wie beim Einsteigen des Fahrers in das Fahrzeug durch die fahrerseitige Tür 10, ob der erste Bestimmungsausdruck, d. h. Hdp > Hk, erfüllt ist. Wenn in diesem Fall Hdp > +Hk erfüllt ist, erkennt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet, und bestimmt, dass die Fahrzeugaußenseiten-Verifizierung erfolgreich ist. Bei einer Bestimmung, dass die Verifizierung mit dem elektronischen Schlüssel 2 erfolgreich war und dass die Fahrzeugaußenseite Positionsbestimmung zutreffend war, veranlasst die Verifizierungs-ECU 9 die Türverriegelungsvorrichtung 6, die Tür zu verriegeln.
  • Im Vorausgegangenen wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem der Fahrer durch die fahrerseitige Tür 10 in das Fahrzeug 1 einsteigt. Es werden im Wesentlichen die gleichen Vorgänge durchgeführt, wenn ein Fahrzeugpassagier durch die beifahrerseitige Tür 12 oder die linke oder rechte Hintertür in das Fahrzeug einsteigt oder aussteigt. Solche Fälle werden daher nicht beschrieben.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, berechnet die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 bei dem vorliegenden Beispiel die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp, bei der es sich um die Differenz zwischen der mit dem Koeffizienten α multiplizierten fahrerseitigen Magnetfeldstärke Hd und der mit dem Koeffizienten β multiplizierten beifahrerseitigen Magnetfeldstärke Hp handelt, um die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp mit dem Bestimmungsschwellwert Hk zu vergleichen und dadurch die Position des elektronischen Schlüssels 2 zu bestimmen. Wenn die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp nur durch Subtrahieren der beifahrerseitigen Magnetfeldstärke Hp von der fahrerseitigen Magnetfeldstärke Hd erhalten wird, kann ein Fehlbestimmungsbereich Eer wie etwa der in 7A gezeigte entstehen. Die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 des vorliegenden Beispiels hingegen bestimmt die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp nach Multiplikation der Magnetfeldstärken Hd und Hp mit dem jeweiligen Koeffizienten α bzw. β. Dies eliminiert den in 7A gezeigten Fehlbestimmungsbereich Eer. Faktoren, die zu einer Fehlbestimmung der Position des elektronischen Schlüssels 2 führen, sind somit beseitigt, wodurch die Position des elektronischen Schlüssels 2 präziser bestimmt wird.
  • Die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 der ersten Ausführungsform besitzt die nachstehend beschriebenen Vorteile.
    • (1) Die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 multipliziert die mittels des elektronischen Schlüssels 2 gemessenen Magnetfeldstärken Hd und Hp mit dem jeweiligen Koeffizienten α bzw. β, um die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp zu erhalten, bei der es sich um die Differenz zwischen den Magnetfeldstärken Hd und Hp handelt. Daraufhin vergleicht die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp mit dem Bestimmungsschwellwert Hk, um die Position des elektronischen Schlüssels 2 zu bestimmen. Dies eliminiert den Fehlbestimmungsbereich Eer wie etwa den in 7A gezeigten, der entsteht, wenn die Schlüsselposition nur mittels Bestimmung der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp der Magnetfeldstärken Hd und Hp bestimmt wird. Somit wird die Schlüsselposition präziser erfasst.
    • (2) Die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 bestimmt die Schlüsselposition durch Vergleichen der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp mit dem Bestimmungsschwellwert Hk. Daher wird die Position des elektronischen Schlüssels 2 bestimmt, indem nur der einfache Vorgang des Vergleichens der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp und des Bestimmungsschwellwertes Hk durchgeführt wird.
    • (3) Die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 bestimmt, ob sich der elektronische Schlüssel 2 außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs befindet, auf der Grundlage der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp, bei der es sich um die Differenz zwischen der Empfangssignalstärke einer Funkwelle von der fahrerseitigen Antenne 11 und der Empfangssignalstärke einer Funkwelle von der beifahrerseitigen Antenne 13 handelt. Hierdurch wird weiters präzise bestimmt, ob sich der elektronische Schlüssel 2 außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs befindet.
    • (4) Die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 berechnet die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp unter Verwendung von positiven und negativen Werten anstelle eines Absolutwertes. Wenn die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp ein positiver Wert ist, bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung 18, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet, indem sie den Bestimmungsschwellwert (+Hk) und die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp vergleicht. Wenn die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp ein negativer Wert ist, bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung 18, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Beifahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet, indem sie den Bestimmungsschwellwert (–Hk) und die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp vergleicht. Wenn sich der elektronische Schlüssel 2 außerhalb des Fahrzeugs befindet, ist somit eine spezifische Bestimmung möglich, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite oder der Beifahrersitzseite befindet.
  • Zweite Ausführungsform
  • Es wird nun eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform erfasst eine Positionsbestimmungsvorrichtung die Position eines elektronischen Schlüssels 2 in kleineren Bereichen unter Verwendung von drei Sendeantennen, die in dem Fahrzeug 1 angeordnet sind. Abgesehen von der Verwendung der drei Sendeantennen ist der Aufbau der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen der gleiche wie derjenige der ersten Ausführungsform. Gleiche Komponenten wie die entsprechendenen Komponenten der ersten Ausführungsform sind daher mit ähnlichen oder gleichen Bezugszeichen versehen. Nur die abweichenden Teile werden ausführlich beschrieben.
  • Gemäß der Darstellung in 9 weist ein Kofferraumdeckel 41 eine Kofferraumdeckelantenne 42 auf, die als eine Sendeantenne des Fahrzeugs 1 dient. Die Kofferraumdeckelantenne 42 ist beispielsweise an einer Innenfläche des Kofferraumdeckels 41 angeordnet, um während einer Smart-Kommunikation auf die gleiche Weise wie die fahrerseitige Antenne 11 und die beifahrerseitige Antenne 13 ein Anforderungssignal Srq an den elektronischen Schlüssel 2 zu senden. Die Kofferraumdeckelantenne 42 fungiert nicht nur als eine erste Antenne, sondern auch als eine zweite Antenne.
  • Während einer Smart-Kommunikation sendet die Wechselsendeeinheit 19 das Anforderungssignal Srq nacheinander von der fahrerseitigen Antenne 11, der beifahrerseitigen Antenne 13 und der Kofferraumdeckelantenne 42. Hierbei berechnet die Magnetfeldstärke-Berechnungseinheit 20 die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd und die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp sowie eine Magnetfeldstärke (kofferraumdeckelseitige Magnetfeldstärke Hr), wenn das Anforderungssignal Srq vom Kofferraumdeckel 41 durch den elektronischen Schlüssel 2 empfangen wird. Daraufhin meldet die Magnetfeldstärke-Meldeeinheit 21 die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd, die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp und die kofferraumdeckeiseitige Magnetfeldstärke Hr während der Smart-Kommunikation unter Verwendung der Antennen 11, 13 und 42 an das Fahrzeug 1. Die kofferraumdeckelseitige Magnetfeldstärke Hr dient nicht nur als eine erste Empfangssignalstärke, sondern auch als eine zweite Empfangssignalstärke.
  • Die Magnetfeldstärke-Erfassungseinheit 22 erfasst die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd, die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp und die kofferraumdeckelseitige Magnetfeldstärke Hr während der Smart-Kommunikation unter Verwendung der Antennen 11, 13 und 42. Daraufhin multipliziert die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23 die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd mit einem Koeffizienten α, die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp mit einem Koeffizienten 13, und die kofferraumdeckelseitige Magnetfeldstärke Hr mit einem Koeffizienten γ. Im Anschluss an die Koeffizientenmultiplikation meldet die Koeffizientenmultiplikationseinheit 23 die Magnetfeldstärken Hd, Hp, und Hr an die Positionsbestimmungseinheit 24.
  • Die Positionsbestimmungseinheit 24 kombiniert zwei der von der Koeffizientenmultiplikationseinheit 23 berechneten Magnetfeldstärken Hd, Hp und Hr zu einer Gruppe, um die Magnetfeldstärkendifferenz für jede Gruppe zu berechnen. Mit anderen Worten berechnet die Positionsbestimmungseinheit 24 eine Magnetfeldstärkendifferenz Hdp zwischen der fahrerseitigen Magnetfeldstärke Hd und der beifahrerseitigen Magnetfeldstärke Hp, eine Magnetfeldstärkendifferenz Hdr zwischen der fahrerseitigen Magnetfeldstärke Hd und der kofferraumdeckelseitigen Magnetfeldstärke Hr, und eine Magnetfeldstärkendifferenz Hpr zwischen der beifahrerseitigen Magnetfeldstärke Hp und der kofferraumdeckelseitigen Magnetfeldstärke Hr. Daraufhin vergleicht die Positionsbestimmungseinheit 24 die Magnetfeldstärkendifferenzen Hdp, Hdr, und Hpr mit den entsprechenden Bestimmungsschwellwerten, um die Schlüsselposition zu bestimmen.
  • Wenn hierbei durch Vergleichen der Magnetfeldstärkendifferenz Hdr mit dem entsprechenden Schwellwert bestimmt wird, dass sich der elektronische Schlüssel 2 in einem Bestimmungsbereich Er2 der zwei Bestimmungsbereiche Er1 und Er2 befindet, bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass sich der elektronische Schlüssel 2 außerhalb des Fahrzeugs auf der Seite des Kofferraumdeckels befindet. Wenn ferner durch Vergleichen der Magnetfeldstärkendifferenz Hpr mit dem entsprechenden Schwellwert bestimmt wird, dass sich der elektronische Schlüssel 2 in einem Bestimmungsbereich Er4 der beiden Bestimmungsbereiche Er3 und Er4 befindet, bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 24, dass sich der elektronische Schlüssel 2 außerhalb des Fahrzeugs auf der Seite des Kofferraumdeckels befindet. Wenn somit in einer solchen Situation die Betätigung eines Kofferraumdeckel-Öffnungsknopfes (nicht gezeigt) erfasst wird, öffnet die Verifizierungs-ECU 9 eine elektronische Verriegelung, um den Kofferraumdeckel zu öffnen.
  • Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (4) der ersten Ausführungsform verfügt die zweite Ausführungsform über die nachstehend beschriebenen Vorteile.
    • (5) Die fahrerseitige Antenne 11, die beifahrerseitige Antenne 13 und die Kofferraumdeckelantenne 42 sind in dem Fahrzeug 1 angeordnet, um die Position des elektronischen Schlüssels 2 auf der Grundlage der Gruppe aus der fahrerseitigen Antenne 11 und der beifahrerseitigen Antenne 13, der Gruppe aus der fahrerseitigen Antenne 11 und der Kofferraumdeckelantenne 42, und der Gruppe aus der beifahrerseitigen Antenne 13 und der Kofferraumdeckelantenne 42 zu bestimmen. Dies ermöglicht es der Positionsbestimmungsvorrichtung 18, aufgrund der Gruppe der Antennen 11 und 13 zu bestimmen, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite oder der Beifahrerseite befindet, aufgrund der Gruppe der Antennen 11 und 42 zu bestimmen, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite oder der Kofferraumdeckelseite befindet, und aufgrund der Gruppe der Antenne 13 und 42 zu bestimmen, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Beifahrersitzseite oder der Kofferraumdeckelseite befindet. Somit führt die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 eine Feinbestimmung der Position des elektronischen Schlüssels 2 außerhalb des Fahrzeugs in kleineren Bereichen durch.
    • (6) Beispielsweise bei der Bestimmung, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet, ermittelt die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 zuerst die Magnetfeldstärkendifferenz Hdp in Bezug auf die Gruppe aus der fahrerseitigen Antenne 11 und der beifahrerseitigen Antenne 13 und bestimmt auf der Grundlage der Magnetfeldstärkendifferenz Hdp, dass sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite befindet. Als Nächstes ermittelt die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 die Magnetfeldstärkendifferenz Hdr in Bezug auf die Gruppe aus der fahrerseitigen Antenne 11 und der Kofferraumdeckelantenne 42 und bestimmt auf der Grundlage der Magnetfeldstärkendifferenz Hdr, dass sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite befindet. Auf diese Weise bestimmt die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 unter Verwendung zweier unterschiedlicher Gruppen von Antennen, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs befindet. Infolgedessen wird die Erfassung des elektronischen Schlüssels 2 auf der Fahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs mit höherer Genauigkeit als bei der ersten Ausführungsform durchgeführt. Dies trifft ebenso auf die Bestimmung durch, ob sich der elektronische Schlüssel 2 auf der Beifahrersitzseite außerhalb des Fahrzeugs, auf der Kofferraumdeckelseite außerhalb des Fahrzeugs, oder innerhalb des Fahrzeugs befindet.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine dritte Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben. Bei der dritten Ausführungsform wird die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 auf ein Reifendrucküberwachungssystem 50 angewendet. Es erfolgt nun eine Beschreibung von Teilen, die von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen abweichen.
  • Gemäß der Darstellung in 10 weist das Fahrzeug 1 ein Reifendrucküberwachungssystem 50 auf, das den Druck jedes Reifens 51 unter Verwendung eines an jedem Reifen 51 angebrachten Funkventils 52 (Reifensensor) überwacht. Wenn in dem Reifendrucküberwachungssystem 50 der Druck eines Reifens unter einen Schwellwert abfällt, wird der Fahrer über diesen Zustand in Kenntnis gesetzt, beispielsweise durch ein Instrumentenbrett. Die Reifen 51 umfassen einen rechten Vorderreifen 51a, einen linken Vorderreifen 51b, einen rechten Hinterreifen 51c und einen linken Hinterreifen 51d. Bei der vorliegenden Ausführungsform stellt das Reifend rucküberwachungssystem 50 ein drahtloses System dar.
  • Das Ventil 52, das an jedem der Reifen 51a bis 51d angebracht ist, sendet eine Reifendruckinformation Stp mittels drahtloser Kommunikation aus. Das Ventil 52 des vorliegenden Beispiels weist einen LF-Empfänger auf, der für den Empfang einer LF-Funkwelle geeignet ist, einen UHF-Sender, der zum Senden einer UHF-Funkwelle geeignet ist, einen Drucksensor zum Erfassen des Reifendrucks, einen Temperatursensor zum Empfangen der Reifentemperatur, einen Beschleunigungssensor zum Erfassen der auf die Reifen beaufschlagten Beschleunigung, und einen Mikrocomputer zum Steuern der vorstehend genannten Komponenten. Ferner weist der Mikrocomputer in jedem der Ventile 52 die vorstehend beschriebene Magnetfeldstärke-Berechnungseinheit 20 und Magnetfeldstärke-Meldeeinheit 21 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform stellt das Ventil 52 ein Kommunikationsterminal und eine Reifenkommunikationseinrichtung dar.
  • Bei Empfang eines Triggersignals Str von einer Antenne (Antenne 11, 13 usw.) an der Fahrzeugkarosserie sendet das Ventil 52 die Reifendruckinformation Stp auf einer UHF-Funkwelle. Die Reifendruckinformation Stp enthält Informationen einschließlich z. B. eines dem Ventil eindeutig zugeordneten ID-Codes, des Reifendrucks, der Reifentemperatur und der auf den Reifen beaufschlagten Beschleunigung. Ferner ist das Triggersignal Str durch LF-Funkwellen gebildet und enthält eine Betriebsanforderung, welche eine Funkwellenübertragung anfordert. Das Triggersignal Str wird an einem vorgegebenen Zeitpunkt gesendet, wenn die Antenne (Antenne 11, 13 usw.) an der Fahrzeugkarosserie nicht mit einem elektronischen Schlüssel 2 kommuniziert, während sich das Fahrzeug in Bewegung befindet.
  • Der rückwärtige Teil der Karosserie des Fahrzeugs 1 weist eine Heckantenne 53 auf, die einen LF-Funkwellen-Kommunikationsbereich über den gesamten rückwärtigen Teil des Fahrzeugs bildet. Die Heckantenne 53 bildet einen Kommunikationsbereich für das Triggersignal Str über den gesamten rückwärtigen Teil des Fahrzeugs. Ferner kann die Heckantenne 53 eine Smart-Kommunikation durchführen.
  • Es wird nun der Betrieb des Reifendrucküberwachungssystem 50 bei dem vorliegenden Beispiel beschrieben.
  • Die Verifizierungs-ECU 9 sendet das Triggersignal Str beispielsweise zu unterschiedlichen Zeitpunkten von der fahrerseitigen Antenne 11, der beifahrerseitigen Antenne 13 und der Heckantenne 53 aus. Wenn das Triggersignal Str zuerst von der fahrerseitigen Antenne 11 gesendet wird, empfängt das der fahrerseitigen Antenne 11 am nächsten liegende Ventil 52a am rechten Vorderreifen 51a das Triggersignal Str. Als Antwort auf das Triggersignal Str sendet das Ventil 52a die Reifendruckinformation Stp an den Fahrzeugtuner 14. Bei Empfang des Triggersignals Str berechnet das Ventil 52a desweiteren eine Magnetfeldstärke Hd der empfangenen Funkwelle (Triggersignal Str), fügt die Magnetfeldstärke Hd in die Reifendruckinformation Stp ein, und sendet die Reifendruckinformation Stp daraufhin ab. Somit enthält die Reifendruckinformation Stp von dem Ventil 52a den gegenwärtigen Reifendruck wie auch die Magnetfeldstärke Hd. Darüber hinaus enthält die Reifendruckinformation Stp auch einen Identifizierungscode ID1 als eine ID, die dem Ventil 52a eindeutig zugeordnet ist.
  • Die Ventile 52b bis 52d an den anderen Reifen 51b bis 51d liegen im Abstand von der fahrerseitigen Antenne 11 und können das Triggersignal Str von der fahrerseitigen Antenne 11 im Wesentlichen nicht empfangen. Selbst wenn die Ventile 52b bis 52d das Triggersignal Str empfangen würden, würde dies als eine extrem schwache Magnetfeldstärke Hd an das Fahrzeug 1 gemeldet.
  • Wenn anschließend das Triggersignal Str von der beifahrerseitigen Antenne 13 gesendet wird, empfängt das der beifahrerseitigen Antenne 13 am nächsten liegende Ventil 52b am linken Vorderreifen 51b das Triggersignal Str. Bei Empfang des Triggersignals Str berechnet das Ventil 52b eine Magnetfeldstärke Hp der empfangenen Funkwelle (Triggersignal Str) und sendet eine die Magnetfeldstärke Hp enthaltende Reifendruckinformation Stp an den Fahrzeugtuner 14. Mit anderen Worten enthält die Reifendruckinformation Stp von dem Ventil 52b den gegenwärtigen Reifendruck sowie die Magnetfeldstärke Hp und einen Identifizierungscode ID2 als eine ID, die dem Ventil 52b eindeutig zugeordnet ist.
  • Die Ventile 52a, 52c, und 52d an den anderen Reifen 51a, 51c, und 51d liegen im Abstand von der beifahrerseitigen Antenne 13 und können das Triggersignal Str von der beifahrerseitigen Antenne 13 im Wesentlichen nicht empfangen. Selbst wenn die Ventile das Triggersignal Str empfangen würden, würde dies als eine extrem schwache Magnetfeldstärke Hp an das Fahrzeug 1 gemeldet.
  • Wenn anschließend das Triggersignal Str von der Heckantenne 53 gesendet wird, empfangen die nahe der Heckantenne 53 gelegenen Ventile 52c und 52d an den Hinterreifen 51c und 51d das Triggersignal Str. Bei Empfang dieses Triggersignals Str berechnen die Ventile 52c und 52d jeweils eine Magnetfeldstärke Hs dieser empfangenen Funkwelle (Triggersignal Str) und senden eine diese Magnetfeldstärke Hs enthaltende Reifendruckinformation Stp an den Fahrzeugtuner 14. Bei dem vorliegenden Beispiel enthält die Reifendruckinformation Stp von dem Ventil 52c den gegenwärtigen Reifendruck sowie die Magnetfeldstärke Hs und einen Identifizierungscode ID3 als eine ID, die dem Ventil 52c eindeutig zugeordnet ist. Ferner enthält die Reifendruckinformation Stp von dem Ventil 52d den gegenwärtigen Reifendruck sowie die Magnetfeldstärke Hs und einen Identifizierungscode ID4 als eine ID, die dem Ventil 52d eindeutig zugeordnet ist.
  • Die Ventile 52a und 52b an den anderen Reifen 51a und 51b liegen im Abstand von der Heckantenne 53 und können das Triggersignal Str von der Heckantenne 53 im Wesentlichen nicht empfangen. Selbst wenn die Ventile das Triggersignal Str empfangen könnten, würde dies als eine extrem schwache Magnetfeldstärke Hs an das Fahrzeug 1 gemeldet.
  • Wenn die Reifendruckinformation Stp vom Fahrzeugtuner 14 empfangen wird, bestimmt die Verifizierungs-ECU 9 die entsprechende Reifenposition. Bei dem vorliegenden Beispiel berechnet die Positionsbestimmungseinheit 24 die Magnetfeldstärkendifferenz Hds zwischen der mit dem Koeffizienten α multiplizierten Magnetfeldstärke Hd und der mit dem Koeffizienten γ multiplizierten Magnetfeldstärke Hs, um die Position des Ventils 52 zu bestimmen, bei der Hds > Hk1 erfüllt ist, auf der Grundlage der ID-Codes 1 bis 4 (s. 11). Hierbei ist Hk1 ein Schwellwert, der für eine Bestimmung verwendet wird, ob sich der Reifen an der Vorderseite des Fahrzeugs befindet. Wenn in diesem Fall Hds > Hk1 erfüllt ist, wird bestimmt, dass das Ventil 52 mit dem entsprechenden ID-Code in dem Bestimmungsbereich Er1 liegt, der in 10 gezeigt ist. Da der Identifizierungscode ID1 bei dem vorliegenden Beispiel diese Bedingung erfüllt, wird bestimmt, dass das Ventil 52a an dem rechten Vorderreifen 51a angeordnet ist.
  • Um die Position des linken Hinterreifens 51d zu bestimmen, bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 24 die Position des Ventils 52, an der Hds < Hk2 erfüllt ist. Hierbei ist Hk2 ein Schwellwert, der für eine Bestimmung verwendet wird, ob sich der Reifen an der Rückseite des Fahrzeugs befindet. Wenn in diesem Fall Hds < Hk2 erfüllt ist, wird bestimmt, dass das Ventil 52 mit dem entsprechenden ID-Code in dem Bestimmungsbereich Er2 liegt, der in 10 gezeigt ist. Da der Identifizierungscode ID4 bei dem vorliegenden Beispiel diese Bedingung erfüllt, wird bestimmt, dass das Ventil 52d an dem linken Hinterreifen 51d angeordnet ist.
  • Um die Position des linken Vorderreifens 51b zu bestimmen, berechnet die Positionsbestimmungseinheit 24 die Magnetfeldstärkendifferenz Hps zwischen der mit dem Koeffizienten β multiplizierten Magnetfeldstärke Hp und der mit dem Koeffizienten γmultiplizierten Magnetfeldstärke Hs, um die Position des Ventils 52 zu bestimmen, an der Hps > Hk1 erfüllt ist. Wenn in diesem Fall Hps > Hk1 erfüllt ist, wird bestimmt, dass das Ventil 52 mit dem entsprechenden ID-Code in dem Bestimmungsbereich Er3 liegt, der in 10 gezeigt ist. Da der Identifizierungscode ID3 bei der vorliegenden Ausführungsform diese Bedingung erfüllt, wird bestimmt, dass das Ventil 52b an dem linken Vorderreifen 51b angeordnet ist.
  • Um die Position des rechten Hinterreifens 51c zu bestimmen, bestimmt die Positionsbestimmungseinheit 24 die Position des Ventils 52, an der Hps < Hk2 erfüllt ist. Wenn in diesem Fall Hps < Hk2 erfüllt ist, wird bestimmt, dass das Ventil 52 mit dem entsprechenden ID-Code in dem Bestimmungsbereich Er4 liegt, der in 10 gezeigt ist. Da der Identifizierungscode ID3 bei der vorliegenden Ausführungsform diese Bedingung erfüllt, wird bestimmt, dass das Ventil 52c an dem rechten Hinterreifen 51c angeordnet ist.
  • Die Position eines Ersatzreifens (nicht gezeigt) kann beispielsweise bestimmt werden, indem die Sendestärke unterdrückt wird, wenn nur die Heckantenne 53 ein Signal sendet, oder indem die Differenz der Magnetfeldstärke zwischen einer von dem Hinterreifen (dem rechten Hinterreifen 51c oder dem linken Hinterreifen 51d) empfangenen Funkwelle und der von dem Ersatzreifen empfangenen Funkwelle überprüft wird. Ferner kann die Position des Ersatzreifens durch eine UND-Verknüpfung des Vergleichsresultats der Magnetfeldstärkendifferenz Hds und des Vergleichsresultats der Magnetfeldstärkendifferenz Hps bestimmt werden.
  • Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (6) der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verfügt die dritte Ausführungsform über die nachfolgend beschriebenen Vorteile.
    • (7) Die Positionen der Reifen 51a bis 51d werden bestimmt, ohne einen Initiator in jeder Reifenaufnahme anzuordnen. Dies verringert die Anzahl von Komponenten, die in dem Reifendrucküberwachungssystem 50 erforderlich sind. Ferner werden die Reifen präzise lokalisiert.
    • (8) Die Kommunikations-Infrastruktur des Fahrzeugs für das System 3 ohne Schlüsselbetätigung (in der Hauptsache die Verifizierungs-ECU 9, die Antennen 11 und 13 und der Fahrzeugtuner 14) wird auch von dem Reifendrucküberwachungssystem 50 genutzt. Dies verringert die Anzahl von Komponenten in dem Fahrzeug 1.
  • Für den Fachmann dürfte es ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen konkreten Formen ausgeführt werden kann, ohne von dem Grundgedanken oder dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Insbesondere dürfte es verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung in den folgenden Formen ausgeführt werden kann.
  • Bei der ersten und der zweiten Ausführungsform brauchen nicht sowohl die fahrerseitige Magnetfeldstärke Hd als auch die beifahrerseitige Magnetfeldstärke Hp mit den jeweiligen Koeffizienten multipliziert zu werden, sondern es kann auch nur eine der Magnetfeldstärken Hd und Hp mit einem Koeffizienten multipliziert werden. Mit anderen Worten kann mindestens eine der zwei Empfangssignalstärke mit einem Koeffizienten multipliziert werden, der den Fehlbestimmungsbereich eliminieren kann. Dies gilt auch für die dritte Ausführungsform.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform können die Werte der Koeffizienten α, β und γ entsprechend dem Typ des Fahrzeugs 1 geändert werden.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform brauchen die Koeffizienten α und β nicht unbedingt verschiedene Werte zu sein, sondern können ein gleicher Wert sein.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform muss die Fahrzeugaußenseitenposition des elektronischen Schlüssels 2 nicht die Fahrersitzseite oder die Beifahrersitzseite sein. Es kann beispielsweise bestimmt werden, ob sich der elektronische Schlüssel 2 innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs befindet.
  • Bei der ersten und der zweiten Ausführungsform ist die Anzahl der Antennen nicht auf drei, d. h. die fahrerseitige Antenne 11, die beifahrerseitige Antenne 13 und die Kofferraumdeckelantenne 42 beschränkt. Es können z. B. vier oder mehr Fahrzeugantennen angeordnet werden, um Nullpunkte im Kommunikationsbereich zu eliminieren. Dies gilt auch für die dritte Ausführungsform.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform ist die Schlüsselposition nicht auf außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs beschränkt. Mit anderen Worten besteht keine Einschränkung für die Position des elektronischen Schlüssels 2.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform braucht die Schlüsselposition nicht sowohl außerhalb als auch innerhalb des Fahrzeugs zu sein, sondern kann eine von diesen beiden sein.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform braucht das Wecksignal 26 für den Beginn des Sendens nicht unter Verwendung der vorgegebenen Aktion des Fahrers als Auslöser verwendet zu werden. Es kann beispielsweise eine kontinuierliche Übertragung angewendet werden, um eine Annäherung des elektronischen Schlüssels 2 an das geparkte Fahrzeug 1 ständig zu überwachen.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform brauchen die Magnetfeldstärken Hd und Hp nicht unter Verwendung eines kombinierten Wertes der Vektoren der drei Axialantennen berechnet werden, sondern können unter Verwendung des maximalen Wertes der drei Axialantennen berechnet werden.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform ist die Empfangsantenne des elektronischen Schlüssels 2 oder des Ventils 52 nicht auf den Dreiachsentyp beschränkt, sondern kann von einem Einachsentyp sein.
  • Bei der ersten und der zweiten Ausführungsform braucht die Magnetfeldstärke Hx nicht unter Verwendung der Wecksignale 26a und 26b berechnet zu werden, sondern kann unter Verwendung der Fahrzeug-ID's 28 und 33 oder der Anrufe 30 und 35 berechnet werden. Ferner braucht die Magnetfeldstärke bei der dritten Ausführungsform nicht unter Verwendung des Triggersignals Str, sondern kann unter Verwendung eines anderen Signals erhalten werden.
  • Bei der ersten und der zweiten Ausführungsform ist die Schlüsselpositionsbestimmung nicht auf eine Lösungsart beschränkt, bei der die Daten der Magnetfeldstärke Hx von dem elektronischen Schlüssel 2 durch das Fahrzeug 1 empfangen werden, damit das Fahrzeug 1 die Position bestimmen kann. Es kann beispielsweise eine Lösungsart angewendet werden, bei der alle Prozesse bis zur Schlüsselpositionsbestimmung von dem elektronischen Schlüssel 2 durchgeführt werden. Daraufhin werden die Bestimmungsergebnisse an das Fahrzeug 1 gemeldet. Dies trifft ebenso auf die dritte Ausführungsform zu.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform kann die Empfangssignalstärke anstelle der Magnetfeldstärke Hx der empfangenen Funkwelle die elektrische Feldstärke sein.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform braucht die Smart-Verifizierung nicht sowohl an der fahrerseitigen Antenne 11 als auch der beifahrerseitigen Antenne 13 erfolgreich zu sein, sondern kann auch an nur einer von diesen beiden erfolgreich sein.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform braucht das Anforderungssignal Srq nicht das Zurücksenden einer ID anfordern, sondern kann auch nur eine Antwort von dem elektronischen Schlüssel 2 anfordern.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform ist der elektronische Schlüssel 2 nicht auf das Fahrzeug beschränkt, sondern ist auf eine Vielfalt von Terminals (Mobiltelefon, IC-Karte usw.) anwendbar. Ferner ist der elektronische Schlüssel 2 nicht durch die Erfordernis von Schlüsselfunktionen beschränkt, sondern kann einen breiten Bereich von Kommunikationsterminals (Authentisierungsterminals) abdecken, die eine Authentisierung erfordern.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform braucht das System 3 ohne Schlüsselbetätigung in den beiden Kommunikationsrichtungen nicht zwei unterschiedliche Frequenzen zu verwenden, sondern kann in beide Richtungen eine gleiche Frequenz aufweisen. Ferner braucht das System 3 ohne Schlüsselbetätigung nicht notwendigerweise eine LF- oder UHF-Kommunikationsfrequenz zu verwenden, sondern kann auch eine beliebige andere Frequenz wie etwa eine Hochfrequenz (HF) verwenden.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform sind das Drahtlossystem und die Abfragen nicht auf diejenigen beschränkt, die für die vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurden, sondern können je nach Anwendungsfall geändert werden.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform kann auf eine Batterie für den elektronischen Schlüssel 2 verzichtet werden, indem während der Smart-Kommunikation vom Fahrzeug 1 eine Leistungsfunkwelle an den elektronischen Schlüssel 2 übertragen wird, um den elektronischen Schlüssel 2 mit der Leistungsfunkwelle anzusteuern.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform ist das elektronische Schlüsselsystem nicht auf das System 3 ohne Schlüsselbetätigung beschränkt und braucht nur eine ID-Verifizierung mittels drahtloser Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 1 und dem elektronischen Schlüssel 2 durchzuführen.
  • Die verschiedenen, in den Ausführungsformen beschriebenen Schwellwerte, Einstellwerte, Parameter, Bestimmungswerte und dergleichen sind Änderungen zugänglich.
  • Bei der dritten Ausführungsform ist der Fahrzeugtuner 14 so ausgeführt, dass er das gleiche Signal eine Anzahl von Malen von dem gleichen Ventil 52 empfängt, wenn die Reifenposition bestimmt wird. Es kann jedoch auch nur ein Signal oder ein Durchschnittswert verwendet werden, um den Reifendruck zu bestimmen.
  • Bei der dritten Ausführungsform fungiert die Verifizierungs-ECU 9 als eine Steuereinheit für das Reifendrucküberwachungssystem 50. Stattdessen kann eine dedizierte ECU verwendet werden.
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform brauchen das System 3 ohne Schlüsselbetätigung und das Reifendrucküberwachungssystem 50 die Kommunikationsinfrastruktur der Fahrzeugkarosserie nicht gemeinsam zu verwenden und können voneinander verschiedene Funktionen besitzen. Ferner ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf das Fahrzeug 1 beschränkt, sondern ist auch für andere Vorrichtungen und Gerätschaften denkbar. Mit anderen Worten kann die Positionsbestimmungsvorrichtung 18 bestimmen, ob sich das Kommunikationsterminal in einem Fahrzeuginnenraumbereich befindet, wobei sich die Kommunikations-Mastereinrichtung 9 innerhalb oder außerhalb eines Fahrzeuginnenraumbereichs befindet.
  • Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind als veranschaulichend und nicht einschränkend aufzufassen, und die Erfindung ist nicht auf die vorliegend angegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs und der Äquivalenz der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2004-84406 [0003]
    • JP 2005-76329 [0003]

Claims (9)

  1. Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung zur Anwendung auf ein Drahtlossystem mit einer Kommunikations-Mastereinrichtung, die mit einer Mehrzahl von Antennen verbunden ist, die mindestens eine erste und eine zweite Antenne beinhaltet, und einem Kommunikationsterminal, das eine bidirektionale Kommunikation mit der Kommunikations-Mastereinrichtung durchführt, wobei die Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: eine Empfangssignalstärke-Bestimmungseinheit, die eine erste Empfangssignalstärke einer durch das Kommunikationsterminal von der ersten Antenne empfangenen Funkwelle und eine zweite Empfangssignalstärke einer durch das Kommunikationsterminal von der zweiten Antenne empfangenen Funkwelle bestimmt, wobei das Kommunikationsterminal nacheinander die Funkwelle von der ersten Antenne und die Funkwelle von der zweiten Antenne empfängt; und eine Terminalposition-Bestimmungseinheit, welche die erste oder/und die zweite Empfangssignalstärke mit einem Koeffizienten multipliziert, um einen Fehlbestimmungsbereich zu eliminieren, nach der Koeffizientenmultiplikation eine Stärkendifferenz zwischen der ersten Empfangssignalstärke und der zweiten Empfangssignalstärke berechnet, und eine Position des Kommunikationsterminals auf der Grundlage der Stärkendifferenz bestimmt.
  2. Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die Mehrzahl von Antennen drei oder mehr Antennen sind, welche die erste und die zweite Antenne beinhalten; und die Terminalposition-Bestimmungseinheit Gruppen verschiedener Kombinationen von zweien der drei oder mehr Antennen bildet, um die Stärkendifferenz der Antennen in jeder Gruppe zu berechnen und eine Feinbestimmung der Position des Kommunikationsterminals auf der Grundlage der Stärkendifferenz der Antennen in jeder Gruppe vorzunehmen.
  3. Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass: das Kommunikationsterminal ein elektronischer Schlüssel ist; das Drahtlossystem ein elektronisches Schlüsselsystem ist, in dem die Kommunikations-Mastereinrichtung eine ID-Verifizierung mit dem elektronischen Schlüssel durchführt; und die Terminalposition-Bestimmungseinheit die Position des elektronischen Schlüssels bestimmt.
  4. Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass: das Kommunikationsterminal eine an jedem Reifen eines Fahrzeugs angeordnete Reifenkommunikationseinrichtung ist; das Drahtlossystem ein Reifendrucküberwachungssystem ist, in dem die Kommunikations-Mastereinrichtung einen Reifendruck von jeder Reifenkommunikationseinrichtung mittels drahtloser Kommunikation erfasst; und die Terminalposition-Bestimmungseinheit die Position einer jeden Reifenkommunikationseinrichtung bestimmt, um die Position des entsprechenden Reifens zu identifizieren.
  5. Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass: das Drahtlossystem ein elektronisches Schlüsselsystem aufweist, in dem die Kommunikations-Mastereinrichtung eine ID-Verifizierung mit dem elektronischen Schlüssel durchführt, sowie ein Reifendrucküberwachungssystem, in dem die Kommunikations-Mastereinrichtung einen Reifendruck von einer Reifenkommunikationseinrichtung mittels drahtloser Kommunikation erfasst; der elektronische Schlüssel und die Reifenkommunikationseinrichtung jeweils als das Kommunikationsterminal fungieren; und die Kommunikations-Mastereinrichtung von dem elektronischen Schlüsselsystem und dem Reifendrucküberwachungssystem gemeinsam genutzt wird.
  6. Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Terminalposition-Bestimmungseinheit die Position des Kommunikationsterminals durch Vergleich der Stärkendifferenz mit einem Bestimmungsschwellwert bestimmt.
  7. Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Terminalposition-Bestimmungseinheit die erste und die zweite Empfangssignalstärke, die von der Empfangssignalstärke-Bestimmungseinheit bestimmt werden, mit dem ersten bzw. dem zweiten Koeffizienten multipliziert und die Stärkendifferenz aufgrund einer Differenz zwischen der mit dem ersten Koeffizienten multiplizierten ersten Empfangssignalstärke und der mit dem zweiten Koeffizienten multiplizierten zweiten Empfangssignalstärke berechnet.
  8. Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Terminalposition-Bestimmungseinheit bestimmt, ob sich das Kommunikationsterminal in einem Innenbereich, in dem die Kommunikations-Mastereinrichtung vorhanden ist, oder außerhalb des Innenbereichs befindet.
  9. Kommunikationsterminal-Positionsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Terminalposition-Bestimmungseinheit die Stärkendifferenz als einen positiven oder negativen Wert berechnet, um die Position des Kommunikationsterminals danach zu bestimmen, ob die Stärkendifferenz ein positiver oder negativer Wert ist.
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