JP2010039775A - 位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システム及び携帯端末位置探索方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物品に備え付けの位置教示機能を使用して、自らが所持する携帯端末以外の他携帯端末の位置を知ることができる位置教示機能を利用した端末位置探索システム及端末位置探索方法を提供する。
【解決手段】車両１には、電子キー（ユーザ所持キー２ａ、他キー２ｂ）のカーファインダボタン２６が操作されたときに、車両１と電子キーとが通信し合い、車両の位置を電子キーに表示することにより車両位置をユーザに教示するカーファインダシステムが設けられている。また、車両１には、カーファインダシステム（カーファインダ機能）を利用してユーザ所持キー２ａ以外の他キー２ｂの位置を探索し、この他キー２ｂの現在位置を、ユーザ所持キー２ａ上でユーザに通知するキー位置探索システム３０が設けられている。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば物品（対象物）の位置を見失ったユーザに、携帯端末により物品位置を教示する位置教示機能を利用して、複数の携帯端末間における相互位置を探索する位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システム及び携帯端末位置探索方法に関する。

近年、各地において郊外型の大型ショッピング施設が多く建設され、このような郊外型の大型ショッピング施設では、多数の客が訪れる関係上、非常に広大な敷地面積の駐車場を完備しているところが多い。よって、このショッピング施設に車両で訪れた客の中には、買い物を終えて帰宅の途に付く際に、駐車場に駐車しておいた車両の位置を忘れてしまう人もいる。よって、このような状況になっても簡単に車両を見つけ出せるようにするために、駐車車両の位置の発見を手助けするシステムとして、今日ではカーファインダシステムというものが開発されている。このカーファインダシステムの一例は、例えば特許文献１，２等に開示されている。

これら文献に開示される一般的なカーファインダシステムでは、ユーザが所持する携帯端末として車両キーや携帯電話等が使用される。そして、カーファインダシステムを動作させる要求操作が携帯端末で行われると、その操作に対応した操作信号が携帯端末から車両に無線発信され、車両がこの操作信号を受信すると、車両と携帯機との間の位置関係を割り出し、携帯端末に車両の駐車位置を表示させる。よって、ユーザは携帯端末の表示位置を見れば車両の駐車位置が確認可能となるので、広大な敷地面積の駐車場において自車両の位置が分からなくなっても、携帯端末の案内によって自車両を簡単に発見することが可能となる。
特開２００６−３４７２９１号公報 特開２００７−２４１４７２号公報

ところで、通常のカーファインダシステムでは、所持しているキーと車両との間の位置関係のみ知ることができる。しかし、１台の車両に対して複数のキーが存在する場合、これらキーを別々に所有しているときには、別の人が持つキーの位置を把握することができない。このように、別の人に貸し出したキーの位置が分からないと、これら貸し出したキーが行方不明になる場合も想定され、例えば貸し出しキーが盗難にあった場合には、この盗難キーで車両が盗難の被害に遭う可能性も否めないので、キー位置を管理したい要望があった。

本発明の目的は、物品に備え付けの位置教示機能を使用して、自らが所持する携帯端末以外の他携帯端末の位置を知ることができる位置教示機能を利用した端末位置探索システム及端末位置探索方法を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、物品に位置教示を要求する要求操作が携帯端末で実行された際、当該携帯端末と前記物品との間の位置関係を割り出し、前記携帯端末上でユーザに物品位置を教示する位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システムにおいて、他携帯端末の位置教示を要求する要求操作が前記携帯端末で実行された際、前記物品が前記位置教示機能を利用して前記他携帯端末の位置を探索しつつ、その探索結果として他携帯端末位置情報を前記携帯端末に発信し、前記携帯端末が前記他携帯端末位置情報を受信すると該他携帯端末位置情報を基に、前記他携帯端末の位置を前記携帯端末上でユーザに教示する他携帯端末位置教示機能を備えたことを要旨とする。

この構成によれば、他携帯端末の位置教示を要求する要求操作が携帯端末で実行されると、物品は位置教示機能を利用して他携帯端末の位置を探索し、その探索結果として他携帯端末の位置を携帯端末上に表示して、他携帯端末の位置をユーザに教示する。このため、携帯端末を所持したユーザに対して、携帯端末上において他携帯端末の位置が通知されるので、ユーザが所持する携帯端末以外の他携帯端末の位置をユーザに教示することが可能となる。このため、携帯端末がどこにあるのかを相互に監視することが可能となり、例えば他携帯端末を無くしてしまうなどの諸問題を生じ難くすることが可能となる。

本発明では、前記携帯端末には、前記他携帯端末位置教示機能の実行を開始するときに操作する専用の操作手段が設けられていることを要旨とする。
この構成によれば、他携帯端末位置教示機能を実行させるときに操作する専用の操作手段を携帯端末に設けたので、この操作手段を操作するだけで他携帯端末位置教示機能を動作させられる。このため、ただ単に操作手段を操作するという手間のかからない簡単な操作で他携帯端末位置教示機能を動作させることが可能となる。

本発明では、前記物品は、前記他携帯端末の位置教示を要求する要求操作が前記携帯端末で実行された際、前記物品に対する前記携帯端末の位置を算出するとともに、前記物品に対する前記他携帯端末の位置を算出し、前記物品に対する前記携帯端末及び前記他携帯端末の各位置から、前記携帯端末から見た前記他携帯端末の位置を算出して、これを前記他携帯端末の位置として前記携帯端末上でユーザに教示させることを要旨とする。

この構成によれば、携帯端末上における他携帯端末の位置教示は、ユーザが所持する携帯端末から見た位置で通知されるので、ユーザから見た位置という分かり易い形式で、他携帯端末の位置をユーザに教示することが可能となる。

本発明では、前記位置教示機能は、前記物品に受信機として複数のアンテナ素子が設けられ、前記携帯端末から発信された高周波電波を複数の前記アンテナ素子で受信すると、これら当該アンテナ素子で受信した各々の前記高周波電波が持つ受信パラメータを基に、前記携帯端末の位置を推定して当該位置を割り出すことを要旨とする。

この構成によれば、位置推定の方式としては、高い位置推定結果を取得するために、複数のアンテナ素子からなる受信機を使用し、これらアンテナ素子の各々で受信する電波の受信パラメータ（例えば電波波形の位相）を使用して位置を推定する方式が採用される。ところで、この種のアンテナにおいては、隣同士のアンテナ素子の間隔を例えば受信電波のλ／２に設定するなどの諸条件が必要となるが、ここでもし仮に受信電波に低い周波数のものを採用すると、その分だけアンテナ素子を大きな間隔を開けて配置しなくてはならなくなり、受信機（アンテナサイズ）が大型化してしまう問題に繋がる。しかし、本構成では、受信信号に高い周波数の信号を使用するので、隣同士のアンテナ素子の間隔が狭く済むことになり、その分だけ受信機の小型化を図ることが可能となる。

本発明では、前記位置探索機能は、前記携帯端末から発信される無線信号を基に、当該無線信号の到来方向と、前記携帯端末及び前記物品の間の距離との２パラメータを算出して、前記携帯端末の位置を割り出すことを要旨とする。

この構成によれば、携帯端末（他携帯端末も含む）の位置算出に際しては、物品及び携帯端末が向き合う方向と、物品及び携帯機の間の距離との２パラメータを算出するので、ユーザに対する位置教示を、これら方向及び位置という２つの項目で教示することが可能となる。よって、他携帯端末の位置教示をより詳しく行うことが可能となるので、他携帯端末位置教示機能の機能性を高いものとすることが可能となる。

本発明では、物品に位置教示を要求する要求操作が携帯端末で実行された際、当該携帯端末と前記物品との間の位置関係を割り出し、前記携帯端末上でユーザに物品位置を教示する位置教示機能を利用した携帯端末位置探索方法において、他携帯端末の位置教示を要求する要求操作が前記携帯端末で実行された際、前記物品が前記位置教示機能を利用して前記他携帯端末の位置を探索しつつ、その探索結果として他携帯端末位置情報を前記携帯端末に発信し、前記携帯端末が前記他携帯端末位置情報を受信すると該他携帯端末位置情報を基に、前記他携帯端末の位置を前記携帯端末上でユーザに教示することを要旨とする。

本発明によれば、物品に備え付けの位置教示機能を使用して、自らが所持する携帯端末以外の他携帯端末の位置を知ることができる。

以下、本発明を具体化した位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システム及び携帯端末位置探索方法の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、車両キーとして使用される電子キー２との間でキー照合を行う電子キーシステム３と、車両ドア（座席ドア及びラッゲージドアも含む）のドアロックを施解錠するドアロックシステム４と、エンジンの動作状態を管理するエンジンシステム５とが設けられている。なお、電子キー２は、車両１との間で狭域無線通信が可能であって、電子キー２が固有に持つＩＤコードを無線通信により車両１に発信して車両１にキー照合を行わせるキーである。なお、車両１が物品に相当し、電子キー２が携帯端末及び他携帯端末を構成する。

電子キーシステム３には、電子キー２がＩＤコードを発信するときに個別のキー操作が不要であるキー操作フリーシステム６がある。キー操作フリーシステム６には、ドアロック施解錠操作の際にキー操作を必要としない機能としてスマートエントリーシステムがある。このスマートエントリーシステムでは、車両１に、電子キー２との間でキー照合（ＩＤ照合）を行う照合ＥＣＵ７が設けられている。照合ＥＣＵ７には、車外にＬＦ帯（約130KHz）の信号を発信する車外ＬＦ発信機８と、車内に同じＬＦ帯の信号を発信する車内ＬＦ発信機９と、低ＲＦ帯（約312MHz）の信号を受信可能なＲＦ受信機１０とが接続されている。また、照合ＥＣＵ７は、車内の一ネットワークである車内ＬＡＮ１１を介してドアロックシステム４及びエンジンシステム５に接続されている。

また、電子キー２には、電子キー２の各種動作を統括制御する通信制御部１２が設けられている。この通信制御部１２は、ＣＰＵ１３やメモリ１４等の各種デバイスを持ち、電子キー２が持つ固有のキーコードとしてＩＤコードがメモリ１４に登録されている。通信制御部１２には、ＬＦ帯の無線信号を受信可能なＬＦ受信機１５と、低ＲＦ帯（約312MHz）の無線信号を発信可能なＲＦ発信機１６とが接続されている。通信制御部１２は、ＬＦ受信機１５でどの種の無線信号を受け付けたか否かを逐次監視するとともに、ＲＦ発信機１６からの信号発信の動作を管理する。

車両１が駐車状態の際、照合ＥＣＵ７は、車外ＬＦ発信機８からＬＦ帯のリクエスト信号Ｓrqを断続的に発信させ、車両周辺にリクエスト信号Ｓrqの車外通信エリアを形成して、狭域無線通信（以降、スマート通信と記す）の成立を試みる。電子キー２がこの車外通信エリアに入り込んでリクエスト信号Ｓrqを受信すると、電子キー２はリクエスト信号Ｓrqに応答する形で、自身のメモリ１４に登録されたＩＤコードを乗せたＩＤ信号Ｓidを低ＲＦ帯の信号で返信する。照合ＥＣＵ７は、ＲＦ受信機１０でＩＤ信号Ｓidを受信してスマート通信が確立すると、自身のメモリ１７に登録されたＩＤコードと電子キー２のＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合、いわゆるスマート照合（車外照合）を行う。照合ＥＣＵ７は、この車外照合が成立したことを確認すると、ドアロックシステム４によるドアロック施解錠動作を許可又は実行する。

また、キー操作フリーシステム６には、エンジン始動停止操作の際に実際の車両キー操作を必要とせずに単なるスイッチ操作のみでエンジン（図示略）の始動停止操作を行うことが可能な機能としてワンプッシュエンジンスタートシステムがある。このワンプッシュエンジンスタートシステムでは、例えばカーテシスイッチ（図示略）により運転者の車内への乗車が確認されると、照合ＥＣＵ７はそれまでの車外ＬＦ発信機８からではなく、今度は車内ＬＦ発信機９からリクエスト信号Ｓrqを発信して、車内全域に車内通信エリアを形成する。照合ＥＣＵ７は、電子キー２がこの車内通信エリアに入り込んで返信してきたＩＤ信号ＳidをＲＦ受信機１０で受信すると、自身に登録されたＩＤコードと電子キー２のＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合、いわゆるスマート照合（車内照合）を行う。照合ＥＣＵ７は、この車内照合が成立したことを確認すると、エンジンシステム５によるエンジン始動動作を許可する。

電子キーシステム３には、ドアロック施解錠を電子キー２のボタン操作により行うワイヤレスキーシステム１８がある。このワイヤレスキーシステム１８では、電子キー２に設けられたロックボタン１９やアンロックボタン２０が操作されると、各操作ボタンに応じた信号内容を持つワイヤレス信号Ｓwlが狭域無線通信（ワイヤレス通信）によりＲＦ発信機１６から車両１に向かって知枝ＲＦ帯の信号で発信される。このワイヤレス信号Ｓwlには、電子キー２のキーコードであるＩＤコードと、車両１への要求がドアロックの施錠及び解錠のどちらであるのかを指示する機能コードとが含まれている。

電子キー２でアンロックボタン２０が操作されると、電子キー２からワイヤレス信号Ｓwlとして解錠要求が低ＲＦ帯の信号で発信される。照合ＥＣＵ７は、この解錠要求をＲＦ受信機１０で受信すると、解錠要求内のＩＤコードが正しければ、同じ解錠要求内に含まれる解錠を指示する機能コードに従い、ドアロックシステム４にドアロックを解錠させる。また、電子キー２でロックボタン１９が操作されると、電子キー２からワイヤレス信号Ｓwlとして施錠要求が低ＲＦ帯の信号で発信される。照合ＥＣＵ７は、この施錠要求をＲＦ受信機１０で受信すると、施錠要求内のＩＤコードが正しければ、同じ施錠要求内に含まれる施錠を指示する機能コードに従い、ドアロックシステム４にドアロックを施錠させる。

車両１には、電子キー２を持つ車両ユーザに車両１の位置（駐車位置）を教示するシステムとしてカーファインダシステム２１が設けられている。このカーファインダシステム２１では、車両１に、カーファインダシステム２１のコントロールユニットとしてカーファインダＥＣＵ２２が設けられている。このカーファインダＥＣＵ２２は、車内ＬＡＮ１１を介して照合ＥＣＵ７等の他ＥＣＵに接続され、これらＥＣＵとデータやり取りが可能となっている。また、カーファインダＥＣＵ２２には、高ＲＦ帯（約数GHz）の信号を受信可能なＲＦ受信機２３と、高ＲＦ帯（約数GHz）の信号を発信可能なＲＦ発信機２４とが接続されている。車両１には、車両１の進行向きを割り出す車両用コンパス２５が搭載されている。車両用コンパス２５は、車両１がその都度とる方位に関連する情報としてコンパス情報をカーファインダＥＣＵ２２に出力する。なお、ＲＦ受信機２３が受信機に相当する。

一方、電子キー２には、カーファインダシステム２１のカーファインダ機能を動作させるときに操作するカーファインダボタン２６が設けられている。カーファインダボタン２６は、プッシュモーメンタリ式のボタンからなり、電気配線を介して通信制御部１２に接続されている。電子キー２には、高ＲＦ帯（約数GHz）の信号を送受信可能なＲＦ送受信機２７が通信制御部１２に接続された状態で設けられている。また、電子キー２には、電子キー２の方位を検出するキー用コンパス２８が搭載されている。キー用コンパス２８は、電子キー２がその都度とる方位に関連する情報をコンパス情報として通信制御部１２に出力する。電子キー２には、車両１の位置をユーザに通知する表示系として表示部２９が設けられている。表示部２９は、通信制御部１２によって表示が管理され、電子キー２から見た車両１の位置（方向や距離）を画面表示する。なお、カーファインダ機能が位置教示機能に相当し、カーファインダ機能の実行が位置教示に相当し、カーファインダボタン２６の操作が要求操作に相当する。

通信制御部１２は、カーファインダボタン２６が操作されたことを検出すると、カーファインダボタン２６が操作されたことを車両１に伝える通知としてカーファインダ機能トリガ電波ＳcfをＲＦ送受信機２７から高ＲＦ帯の信号で発信させる。なお、ＲＦ送受信機２７は、カーファインダシステム２１用の高いＲＦ電波を発信可能な高周波数電波発信回路と、同じくカーファインダシステム２１用の高いＲＦ電波を受信可能な高周波数電波受信回路との両方が組み込まれ、通信制御部１２からの指令により、選択的に送受信の一方の動作が可能となっている。また、図２に示すように、カーファインダ機能トリガ電波Ｓcfには、電子キー２のＩＤコードと、カーファインダ機能を実行させることを要求する機能コードとしてカーファインダ機能実行要求と、車両１が電子キー２の位置を推定するときに使用する位置推定信号とが含まれている。なお、位置推定信号は、特に決められたデータ内容を持つものではなく、車両１が電子キー２の位置推定を行うときに使用するための電波である。カーファインダ機能で使用する車両１及び電子キー２の間の無線通信網（以下、カーファインダ機能通信網と記す）の通信エリアは、スマート通信やワイヤレス通信よりも広い例えば数十メートルの狭域通信となっている。

車両１は、このカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfの受信機がカーファインダＥＣＵ２２のＲＦ受信機２３となっているので、カーファインダ機能トリガ電波ＳcfをＲＦ受信機２３で受信する。カーファインダＥＣＵ２２は、ＲＦ受信機２３でこのカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfを受信すると、まずはこのトリガ電波Ｓcfに含まれるＩＤコードを、車内ＬＡＮ１１を介して照合ＥＣＵ７に転送する。照合ＥＣＵ７は、カーファインダＥＣＵ２２からＩＤコードを受け付けると、このＩＤコードに関してＩＤ照合を行い、このＩＤ照合が成立することを確認すると、ＩＤ照合成立の確認結果を、車内ＬＡＮ１１を介してカーファインダＥＣＵ２２に出力する。

カーファインダＥＣＵ２２は、照合ＥＣＵ７からＩＤ照合成立の確認結果を受け付けると、同じ位置推定要求内に含まれるカーファインダ機能実行要求を指令として、カーファインダ機能の実行を開始し、車両１から見た電子キー２の現在位置を求める動作に入る。このとき、カーファインダＥＣＵ２２は、ＲＦ受信機２３で受信するトリガ電波Ｓcfにおいて位置推定信号の取り込み動作に入り、車両１から見た電子キー２の現在位置を割り出すキー位置算出を開始する。

このキー位置算出として、まずカーファインダＥＣＵ２２は、ＲＦ受信機２３で受信した位置推定信号を基に、カーファインダ機能トリガ電波Ｓcfの電波到来方向、即ち車両１から見た東西南北が対応付けられていない電子キー２の方向（相対方向）を演算する。なお、この絶対位置方向演算は、カーファインダシステム２１の電波受信機であるＲＦ受信機２３としてアダプティブアレイアンテナを使用する方式（アダプティブアレイアンテナ方式）が採用されている。アダプティブアレイアンテナ方式は、複数のアンテナ素子が配列されたアレーアンテナを用い、各々のアンテナ素子で受信した受信電波の振幅と位相の差により、受信電波の電波到来方向を割り出す方式である。この演算には、例えばビームフォーマ法、Capon法、線形予測法、最小ノルム法、MUSIC法、ESPRIT法等がある。なお、この受信電波が高周波電波に相当し、受信電波の振幅や位相が受信パラメータに相当する。

カーファインダＥＣＵ２２は、このようにして電子キー２の相対方向を割り出すと、電子キー２の相対方向情報と、車両用コンパス２５から取得する方位情報とを基に、車両１から見た東西南北が対応付けられた電子キー２の方向（絶対方向）を算出する。また、カーファインダＥＣＵ２２は、ＲＦ受信機２３で受け付けた位置推定信号を基に、車両１から電子キー２までの間の距離も演算する。この距離演算は、アダプティブアレイアンテナで受信した受信電波を逆フーリエ変換することによって割り出す演算方式が採用されている。カーファインダＥＣＵ２２は、先のキー位置算出として、このようにして電子キー２の絶対方向と、車両１及び電子キー２の間の距離との算出を実行する。

カーファインダＥＣＵ２２は、このようにして電子キー２の絶対方向と、車両１及び電子キー２間の距離とを割り出すと、これら絶対方向及び距離を電子キー２に伝える通知として推定結果通知ＳpsをＲＦ発信機２４から車両１に向けて発信する。図３に示すように、推定結果通知Ｓpsには、車両１に登録された電子キー２に対応したＩＤコードと、絶対方向及び距離に関連する情報としてキー位置関連情報とが含まれている。この推定結果通知Ｓpsは、例えば約数GHzの高ＲＦ帯の信号により、ＲＦ発信機２４から電子キー２に向けて発信される。また、キー位置関連情報には、絶対方向に関連する情報として絶対方向情報と、距離に関連する情報として距離情報とが含まれている。

通信制御部１２は、ＲＦ発信機２４から発信された推定結果通知ＳpsをＲＦ送受信機２７で受信すると、まずはこの推定結果通知Ｓpsに含まれるＩＤコードについてＩＤ照合を行う。通信制御部１２は、このＩＤ照合が成立したことを認識すると、続いてはこの推定結果通知Ｓps内に含まれるキー位置関連情報の読み取りに移行する。このとき、通信制御部１２は、推定結果通知Ｓpsのキー位置関連情報に含まれる絶対方向情報を基に、電子キー２から見た東西南北が対応付けられた車両１の方向（相対方向）を算出する。なお、電子キー２から見た車両１の方向は、車両１から見た電子キー２の絶対方向の180度逆向きの値で算出される。

通信制御部１２は、電子キー２から見た車両１の相対方向を算出すると、この相対方向を表示部２９に矢印で表示する。また、通信制御部１２は、キー位置関連情報の読み取りの際、推定結果通知Ｓpsのキー位置関連情報に含まれる距離情報を基に、車両１及び電子キー２の間の距離も確認し、この距離も表示部２９に数字で表示する。これにより、表示部２９には、図４に示すように、電子キー２から見た車両１の方向と、車両１及び電子キー２の間の距離とが表示されることから、ユーザは車両１の位置を見失っても、表示部２９の案内により所有車両１を簡単に見つけることが可能となる。

また、図１及び図５に示すように、車両１には、カーファインダシステム２１（カーファインダ機能）を利用してユーザ所持キー２ａ以外の他キー２ｂの位置を探索して、この他キー２ｂの現在位置をユーザ所持キー２ａ上でユーザに通知するキー位置探索システム３０が設けられている。このキー位置探索システム３０では、電子キー２に、キー位置探索システム３０を動作させるときに操作するキー探索ボタン３１が設けられている。このキー探索ボタン３１は、プッシュモーメンタリ式のボタンからなり、電気配線を介して通信制御部１２に接続されている。なお、キー位置探索システム３０が他携帯端末位置探索機能に相当し、キー探索ボタン３１が専用の操作手段に相当する。また、ユーザ所持キー２ａ及び他キー２ｂが携帯端末及び他携帯端末を構成する。

図５に示すように、通信制御部１２には、キー探索ボタン３１が操作されたときに、同操作があった旨の通知として他キー位置教示要求通知Ｒtkを高ＲＦ送受信機２７から高ＲＦ帯（約数GHz）の信号で発信させる他キー位置教示要求発信部３２が設けられている。他キー位置教示要求通知Ｒtkは、カーファインダＥＣＵ２２に他キー２ｂの位置を探査させて、その探索結果をユーザ所持キー２ａに送り渡すことを要求する通知である。また、通信制御部１２には、カーファインダＥＣＵ２２から送られてきた探索結果から、他キー２ｂの位置を表示部２９に表示する他キー位置表示処理部３３が設けられている。

一方、カーファインダＥＣＵ２２には、電子キー２から発信された他キー位置教示要求通知ＲtkをＲＦ受信機２３で受信した際に、この他キー位置教示要求通知Ｒtkを取り込む他キー位置教示要求取得部３４が設けられている。また、カーファインダＥＣＵ２２には、電子キー２から他キー位置教示要求通知Ｒtkを受け付けた際に、カーファインダ機能を使用して各キー２ａ，２ｂの位置（車両１から見た電子キー２の絶対方向、車両１−電子キー２の間の距離）を算出するキー位置算出部３５が設けられている。また、カーファインダＥＣＵ２２には、キー位置算出部３５が算出した各キー２ａ，２ｂの位置を探索結果として電子キー２に発信するキー位置推定結果発信部３６が設けられている。

また、照合ＥＣＵ７のメモリ１７には、電子キー２に係るＩＤコードとして、ユーザ所持キー２ａのＩＤコードの他に、他キー２ｂのＩＤコードも登録されている。ここで、他キー２ｂとは、車両１で使用できる複数の電子キー２（車両キー）のうち、車両１の主所持者であるユーザが所持するユーザ所持キー２ａ以外のキーのことをいい、例えば家族等に貸し渡されるキーとして使用される。また、これらキー２ａ，２ｂは、例えばユーザ所持キー２ａがマスターキーという位置付けをとるのであれば、他キー２ｂはサブキーの位置付けをとる。なお、同システム３０の実行が他携帯端末の位置教示に相当し、キー探索ボタン３１の操作が他携帯端末の要求操作に相当する。

次に、本例のキー位置探索システムの動作を図６に従って説明する。
ユーザ所持キー２ａを持ったユーザが他キー２ｂの位置を知りたくなった場合、ユーザはユーザ所持キー２ａに備え付けのキー探索ボタン３１を操作する。他キー位置教示要求発信部３２は、キー探索ボタン３１が操作されたことを確認すると、その操作があった旨の通知として他キー位置教示要求通知Ｒtkを高ＲＦ送受信機２７から高ＲＦ帯の信号で発信させる。なお、ここで、他キー位置教示要求通知Ｒtkを高ＲＦ帯の信号で発信するのは、カーファインダシステム２１の受信周波数、即ちＲＦ受信機２３の受信周波数が高ＲＦ帯に設定されているからである。

また、他キー位置教示要求通知Ｒtkには、図６に示すように、ユーザ所持キー２ａのＩＤコードと、カーファインダＥＣＵ２２に他キー２ｂの探索を行わせる機能コードとして他キー位置探索要求と、車両１がユーザ所持キー２ａの位置を推定する際に必要な電波として位置推定信号とが含まれている。なお、キー位置探索システム３０で使用する無線通信の通信エリア、つまり車両１及びユーザ所持キー２ａの間の通信範囲と、車両１及び他キー２ｂの間の通信範囲とは、カーファインダシステム２１に準ずる通信範囲（例えば数十メートルの狭域通信）をとっている。

車両１がＲＦ受信機２３で他キー位置教示要求通知Ｒtkを受信した際、他キー位置教示要求取得部３４は、この他キー位置教示要求通知Ｒtkに含まれるＩＤコードを、車内ＬＡＮ１１を介して照合ＥＣＵ７に転送し、照合ＥＣＵ７にＩＤ照合を行わせる。他キー位置教示要求取得部３４は、照合ＥＣＵ７からＩＤ照合成立の確認結果を受け付けると、同じ他キー位置教示要求通知Ｒtk内に含まれる他キー位置探索要求に従って動作することにより、カーファインダＥＣＵ２２の動作状態を、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの位置を算出する動作の実行状態に入らせる。

このとき、キー位置算出部３５は、車両備え付けのカーファインダシステム２１（カーファインダ機能）を利用して、他キー２ｂの位置の探索状態に入る。この場合、キー位置算出部３５は、まず最初に、他キー２ｂにカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfを発信させる要求としてトリガ電波発信要求通知ＲtdをＲＦ発信機２４から高ＲＦ帯の信号で発信させる。このトリガ電波発信要求通知Ｒtdには、他キー２ｂのＩＤコードと、他キー２ｂにカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfを発信させる機能コードとしてトリガ電波発信要求とが含まれている。なお、キー位置算出部３５は、このときに発信する他キー２ｂのＩＤコードを、照合ＥＣＵ７のメモリ１７から取得する。

他キー２ｂは、このトリガ電波発信要求通知Ｒtdを受信すると、トリガ電波発信要求通知Ｒtdに含まれるＩＤコードと、自身に登録されているＩＤコードとを照らし合わせることにより、ＩＤ照合を実行する。他キー２ｂは、このときに実行するＩＤ照合が成立したことを確認すると、同じトリガ電波発信要求通知Ｒtdに含まれるトリガ電波発信要求に従って動作することにより、カーファインダ機能トリガ電波Ｓcfを、高ＲＦ送受信機２７から高ＲＦ帯の信号で発信させる。このカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfは、前述したように車両１にキー位置を推定させるための電波であって、図２に示すデータ構造をとっている。

図６に示すように、他キー２ｂから発信されたカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfを車両１がＲＦ受信機２３で受信すると、キー位置算出部３５は、このときに受け付けたカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfを使用して、他キー２ｂの現在位置を推定する。即ち、キー位置算出部３５は、前述したような受信アンテナとしてアダプティブアレイアンテナを使用して位置演算を行うアダプティブアレーアンテナ方式により、車両１から見た東西南北が対応付けられた他キー２ｂの方向（絶対方向）と、車両１及び他キー２ｂの間の距離とを算出する。

また、カーファインダＥＣＵ２２は、他キー２ｂの位置推定に並行して、ユーザ所持キー２ａの現在位置も算出する。即ち、カーファインダＥＣＵ２２は、ユーザ所持キー２ａから発信された他キー位置教示要求通知Ｒtkを受信したとき、この他キー位置教示要求通知Ｒtkに含まれる位置推定信号を使用して、ユーザ所持キー２ａの現在位置も算出する。よって、カーファインダＥＣＵ２２は、車両１から見た他キー２ｂの位置だけでなく、車両１から見た東西南北が対応付けられたユーザ所持キー２ａの方向（絶対方向）と、車両１及びユーザ所持キー２ａの間の距離とを算出する。

キー位置算出部３５は、これらキー２ａ，２ｂの位置推定が完了したことを確認すると、これら各々のキー２ａ，２ｂの位置推定結果を用いて、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの位置を算出する。本例の場合、車両１から見たユーザ所持キー２ａの方向（絶対方向）と、車両１からユーザ所持キー２ａまでの間の距離と、車両１から見た他キー２ｂの方向（絶対方向）と、車両１から他キー２ｂまでの間の距離との４つのパラメータを使用して、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの方向及び距離を演算する。これは、図６に示すように、平面座標（Ｘ−Ｙ座標）上において車両１及びユーザ所持キー２ａの間の位置関係と、車両１及び他キー２ｂの間の位置関係とが分かれば、つまり平面座標上において車両１とユーザ所持キー２ａと他キー２ｂとの３位置が分かれば、ユーザ所持キー２ａ及び他キー２ｂの間の位置関係（方向及び距離）が分かるので、ユーザ所持キー２ａから見た東西南北の方位が対応付けられた他キー２ｂの方向（絶対方向）と、ユーザ所持キー２ａ及び他キー２ｂの間の距離とが割り出せるからである。

キー位置推定結果発信部３６は、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの絶対方向と、ユーザ所持キー２ａから他キー２ｂまでの間の距離との算出が完了したことを確認すると、この位置推定結果を他キー位置推定結果通知ＲkkとしてＲＦ発信機２４から低ＲＦ帯の信号で発信させる。この他キー位置推定結果通知Ｒkkには、ユーザ所持キー２ａのＩＤコードと、キー位置算出部３５が求めた他キー２ｂの位置情報をユーザ所持キー２ａ上で表示させる機能コードとして他キー位置表示要求と、キー位置算出部３５が求めた他キー２ｂの位置に関する情報として他キー位置情報とが含まれている。なお、この他キー位置情報は、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの絶対方向と、ユーザ所持キー２ａから他キー２ｂまでの間の距離とに関する情報である。なお、他キー位置推定結果通知Ｒkkが他携帯端末位置情報に相当する。

ユーザ所持キー２ａがこの他キー位置推定結果通知ＲkkをＲＦ送受信機２７で受信すると、他キー位置表示処理部３３は、このときに受け付けた他キー位置推定結果通知Ｒkkに含まれるＩＤコードと、ユーザ所持キー２ａに登録されているＩＤコードとを照らし合わせることにより、ＩＤ照合を実行する。他キー位置表示処理部３３は、このときに実行するＩＤ照合が成立したことを確認すると、同じ他キー位置推定結果通知Ｒkkに含まれる他キー位置表示要求に従って動作して、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの位置を表示部２９に表示する動作の実行に入る。

他キー位置表示処理部３３は、この表示動作の際、同じ他キー位置推定結果通知Ｒkkに含まれる他キー位置情報を読み取り、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの絶対方向と、ユーザ所持キー２ａから他キー２ｂまでの間の距離とを確認する。そして、他キー位置表示処理部３３は、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの絶対方向と、ユーザ所持キー２ａから他キー２ｂまでの間の距離とを表示部２９に表示し、他キー２ｂの位置をユーザに教示する。本例の場合、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの方向が表示部２９に矢印で表示されつつ、ユーザ所持キー２ａから他キー２ｂまでの距離が表示部２９に数値で表示される。よって、ユーザは、表示部２９に表示された矢印や数値を確認することにより他キー２ｂの位置を知ることが可能となる。

従って、本例においては、カーファインダシステム２１（カーファインダ機能）を利用して、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの位置を探索してユーザに教示するキー位置探索システム３０を車両１に搭載したので、ユーザ所持キー２ａを手元に持っているユーザに対して、他キー２ｂの位置（方向、距離）を都度教示することが可能となる。よって、１つの車両１に対して複数の電子キー２が使用されている場合、ユーザ所持キー２ａ以外の車両キーである他キー２ｂの位置を知りたいというユーザの要望に、大幅な部品点数の増加を伴うことなく応えることが可能となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）１つの車両１に対して複数の電子キー２（例えばサブキー）が出回る場合であっても、本例のように車両１にキー位置探索システム３０を設ければ、これら電子キー２の間で互いの現在位置を相互に教え合うことが可能となるので、ユーザは自身が持つ所持キー２ａで他キー２ｂの位置を知ることができる。よって、例えば運転者と同乗者とがそれぞれ電子キー２を所持するようにすれば、車両１から離れたときでも、お互いの位置を知ることができる。また、例えば仮に同乗者が子供の場合、この子供に他キー２ｂを所持させれば、子供が両親からはぐれたとしても、キー位置探索システム３０で子供の現在位置を知ることが可能となるので、子供が迷子になることも防止できる。

（２）電子キー２に、キー位置探索システム３０を実行させる際に操作する専用の操作ボタンとしてキー探索ボタン３１を設けた。このため、キー探索ボタン３１を操作するだけでキー位置探索システム３０を動作させられるので、単なるボタン操作という手間のかからない簡単な操作でキー位置探索システム３０を動作させることができる。

（３）ユーザ所持キー２ａにおける他キー２ｂの位置教示は、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの方向により教示されるので、ユーザから見た方向という分かり易い形式で、他キー２ｂの位置をユーザに教示することができる。さらに、この位置教示は、ユーザ所持キー２ａから見た他キー２ｂの方向と、ユーザ所持キー２ａから他キー２ｂまでの距離という２項目により教示される。このため、他キー２ｂの位置をより詳しくユーザに教えることが可能となるので、ユーザが他キー２ｂの位置をより簡単に把握することができる。

（４）ＲＦ受信機２３のアンテナとしてアダプティブアレイアンテナを使用し、このときにアンテナで受け付ける受信電波に高い周波数の電波を採用した。よって、この種のアダプティブアレイアンテナには複数のアンテナ素子が必要で、しかも隣同士のアンテナ素子の配置間隔は電波のλ／２が必要となるが、受信電波に高い周波数のものを使用すれば、隣同士のアンテナ素子の配置間隔は小さく済むので、ＲＦ受信機２３の装置サイズを大型化させずに済む。

（５）電子キー２からカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfを発信させて、このカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfを車両１に受け取らせ、車両１がカーファインダ機能トリガ電波Ｓcfを基にこの電波到来方向を求めて電子キー２の位置推定を行い、この位置推定結果を電子キー２に返して、電子キー２に互いの位置関係を求めさせることで、車両１及び電子キー２の間の位置関係が求められる。よって、位置推定の演算は車両１側で行うことになるので、この種の演算機能（アンテナも含む）を電子キー２に搭載せずに済む。このため、電子キー２の部品構造の簡素化を図ることができ、例えば電子キー２が大型化してしまうなどの諸問題が発生しない。

（６）カーファインダ機能は、アダプティブアレイアンテナ式ＲＦ受信機２３、車両用コンパス２５及びキー用コンパス２８を用い、これら部品群から取得する各種情報を基に、電子キー２から見た車両１の方向や距離を割り出す方式である。ところで、車両１や電子キー２の位置算出は例えばＧＰＳ（Global Positioning System）を使用して割り出すことも可能であるが、ＧＰＳではビルなどの大きな建造物に影響を受け易いという欠点があるので、細かな位置算出精度を確保できない問題がある。しかし、本例のような割り出し方式を用いれば、この種のコンパス式はＧＰＳ式に比べて高い位置算出精度を持つ特性があるので、電子キー２から見た車両１の方向や距離を精度よく算出することができる。

（７）カーファインダ機能トリガ電波Ｓcfと推定結果通知Ｓpsとは、約数GHzの同じ周波数の信号で発信されるので、例えば車両１が位置推定は実行できたものの、その推定結果を電子キー２に伝えることができないという状況を生じ難くすることができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・ 操作手段は、必ずしも専用のボタンであることに限定されず、例えばカーファインダボタン２６を長押しするとキー位置探索システム３０の動作が実行されるように、カーファインダボタン２６をキー位置探索システム３０の開始ボタンと共用してもよい。

・ 他キー２ｂの位置教示は、画面表示により行う場合、必ずしも矢印及び距離の両方で通知することに限らず、一方のみで通知してもよい。また、他キー２ｂの位置教示は、必ずしも画面表示に限らず、例えば音声通知でもよい。

・ 他キー２ｂの位置教示は、必ずしも矢印及び距離の表示に限定されず、例えばユーザ所持キー２ａ及び他キー２ｂの位置関係を地図で表示してもよい。
・ 他キー２ｂの位置教示は、必ずしもユーザ所持キー２ａと他キー２ｂとの間の位置関係を通知するものに限らず、例えば車両１と他キー２ｂとの位置関係をユーザ所持キー２ａで画面表示して、ユーザに通知するものでもよい。

・ カーファインダ機能は、アダプティブアレイアンテナ式ＲＦ受信機２３、車両用コンパス２５及びキー用コンパス２８を用い、これら部品群から取得する各種情報を基に、電子キー２から見た車両１の方向や距離を割り出す方式に限定されない。例えば、車両１にＧＰＳが搭載されていれば、このＧＰＳから取得する車両位置情報を基に、車両１及び電子キー２の位置関係を割り出すものでもよい。

・ カーファインダ機能は、車両ＧＰＳを使用するものの場合、例えば車両ＧＰＳ情報（車両位置情報）を降車時（例えばエンジンオフ時）に電子キー２に登録し、同キー２で位置教示要求操作があったときに、この情報をキー上で表示する方式を使用してもよい。

・ 電子キー２の車両１の位置表示は、必ずしも矢印に限定されない。例えば、車両１は電子キー２の位置（方向及び距離）を算出するとともに、車両１の現在位置を車載ＧＰＳ等から算出しつつ、車両１及び電子キー２の位置関係を表したマップデータを作成する。そして、車両１がこのマップデータを電子キー２に発信し、このマップデータ基づく地図が電子キー２の表示部２９に表示されるものでもよい。

・ 電子キー２は、例えばＧＰＳを搭載していれば、キー位置情報を車両１に送って、キー位置を車両１に通知する形式のものでもよい。
・ 電子キーシステム３のＲＦ受信機１０と、カーファインダシステム２１のＲＦ受信機２３とは、１つに統合されてもよい。

・ 電子キーシステム３とカーファインダシステム２１との通信エリアは、各々異なることに限定されず、これらが同じ領域をとっていてもよい。また、信号周波数は、種々の周波数を使用できることは言うまでもない。

カーファインダシステム２１は、電子キーシステム３に属する一機能をとることに限定されず、例えば電子キーシステム３から独立したシステムとなっていてもよい。
・ 位置推定（アダプティブアレイアンテナ方式に準ずる位置算出）は、必ずしも車両１側で行われることに限定されず、電子キー２側で行ってもよい。即ち、電子キー２にアダプティブアレイアンテナを組み込み、車両１から受け付けた電波を基に車両１の位置を推定して、この推定結果を矢印等でユーザに教示するものでもよい。

・ 位置推定は、必ずしも位置推定信号で行うことに限定されず、ＩＤコードや機能コードの電波で行ってもよい。
・ 携帯端末は、電子キー２（要はキー部品）であることに限定されず、例えば携帯電話や携帯型パーソナルコンピュータを用いてもよい。

・ 車両位置の教示形式は、必ずしも単なる矢印に限らず、例えば地図画面により車両位置を表すものでもよい。
・ 表示部２９における車両位置の表示（矢印及び距離表示）は、例えば一定時間において表示が行われた後に自動で消去されるものでもよいし、或いは例えばカーファインダボタン２６が押されるなどの所定操作が行われると消去されるものでもよい。

・ 位置教示は、必ずしも方向及び距離の両方を表示することに限らず、一方のみが表示されればよい。また、位置教示は、必ずしも画面表示をとることに限定されず、例えば音声報知を採用してもよい。

・ カーファインダシステム２１は、必ずしも車両１に適用されることに限らず、使用時において照合を必要とする各種機器や装置に適用可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。

（１）請求項１〜５のいずれかにおいて、前記携帯端末は、物品に対するキー位置付けの端末である。この構成によれば、物品を使用する際に必要となるキーと、位置教示機能用の端末とで別々の部品を用意せずに済むので、部品点数を削減することが可能となる。

（２）請求項１〜５、前記技術的思想（１）のいずれかにおいて、前記位置教示機能は、前記物品及び前記携帯端末の一方がこれらの他方から受信する高周波数の信号（電波やデータを含む）を用いて当該他方の位置を推定することにより互いの前記位置関係を割り出す。この構成によれば、位置推定に使用する無線信号に高周波の信号を使用したので、多くのデータ量を送信することが可能となる。

一実施形態におけるカーファインダシステムの概略構成を示すブロック図。 カーファインダ機能トリガ電波のデータ構造を示すデータ概念図。 推定結果通知のデータ構造を示すデータ概念図。 車両位置を画面に表示した電子キーを示す模式図。 キー位置探索システムの概略構成を示すブロック図。 キー位置探索システムの具体的な動作内容を示す説明図。

符号の説明

１…物品としての車両、２…携帯端末及び他携帯端末を構成する電子キー、２ａ…携帯端末及び他携帯端末を構成するユーザ所持キー、２ｂ…携帯端末及び他携帯端末を構成する他キー、２３…受信機としてのＲＦ受信機、３０…他携帯端末位置教示機能としてのキー位置探索システム、３１…専用の操作手段としてのキー探索ボタン、Ｒkk…他携帯端末位置情報としての他キー位置推定結果通知。

Claims (6)

1. 物品に位置教示を要求する要求操作が携帯端末で実行された際、当該携帯端末と前記物品との間の位置関係を割り出し、前記携帯端末上でユーザに物品位置を教示する位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システムにおいて、
   他携帯端末の位置教示を要求する要求操作が前記携帯端末で実行された際、前記物品が前記位置教示機能を利用して前記他携帯端末の位置を探索しつつ、その探索結果として他携帯端末位置情報を前記携帯端末に発信し、前記携帯端末が前記他携帯端末位置情報を受信すると該他携帯端末位置情報を基に、前記他携帯端末の位置を前記携帯端末上でユーザに教示する他携帯端末位置教示機能を備えたことを特徴とする位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システム。
2. 前記携帯端末には、前記他携帯端末位置教示機能の実行を開始するときに操作する専用の操作手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システム。
3. 前記物品は、前記他携帯端末の位置教示を要求する要求操作が前記携帯端末で実行された際、前記物品に対する前記携帯端末の位置を算出するとともに、前記物品に対する前記他携帯端末の位置を算出し、前記物品に対する前記携帯端末及び前記他携帯端末の各位置から、前記携帯端末から見た前記他携帯端末の位置を算出して、これを前記他携帯端末の位置として前記携帯端末上でユーザに教示させることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システム。
4. 前記位置教示機能は、前記物品に受信機として複数のアンテナ素子が設けられ、前記携帯端末から発信された高周波電波を複数の前記アンテナ素子で受信すると、これら当該アンテナ素子で受信した各々の前記高周波電波が持つ受信パラメータを基に、前記携帯端末の位置を推定して当該位置を割り出すことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システム。
5. 前記位置探索機能は、前記携帯端末から発信される無線信号を基に、当該無線信号の到来方向と、前記携帯端末及び前記物品の間の距離との２パラメータを算出して、前記携帯端末の位置を割り出すことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の位置教示機能を利用した携帯端末位置探索システム。
6. 物品に位置教示を要求する要求操作が携帯端末で実行された際、当該携帯端末と前記物品との間の位置関係を割り出し、前記携帯端末上でユーザに物品位置を教示する位置教示機能を利用した携帯端末位置探索方法において、
   他携帯端末の位置教示を要求する要求操作が前記携帯端末で実行された際、前記物品が前記位置教示機能を利用して前記他携帯端末の位置を探索しつつ、その探索結果として他携帯端末位置情報を前記携帯端末に発信し、前記携帯端末が前記他携帯端末位置情報を受信すると該他携帯端末位置情報を基に、前記他携帯端末の位置を前記携帯端末上でユーザに教示することを特徴とする位置教示機能を利用した携帯端末位置探索方法。

Images