JP2014180900A - 車両システム、車載装置、及び携帯機 - Google Patents

Abstract

【課題】コストをより抑えながらも、携帯機の位置特定の精度をより容易に向上させることを可能にする。
【解決手段】車両の異なる位置に配置されて送信周波数が互いに異なるように設定された各アンテナ１１ａ〜１１ｃから、互いに異なるパターンに従って電波の強度を変化させたパルスパターン信号を、重複するタイミングで送信させる。そして、受信合成パターンとしてのＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンを用いて推定した携帯機２０の位置だけでなく、受信合成パターンとしてのＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンを用いて推定した携帯機２０の位置も考慮して携帯機２０の位置を特定するので、より精度よく携帯機２０の位置を特定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の複数箇所に設置した送信アンテナから送信する電波に応答して携帯機から送信される電波を受信することにより当該携帯機の位置特定を行う車両システム、並びにその車両システムに含まれる車載装置及び携帯機に関するものである。

従来、車両の複数箇所に設置した送信アンテナから送信する電波に応答して携帯機から送信される電波を受信することにより、携帯機の位置特定を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、車両の複数箇所に設置した送信アンテナのうちのどの送信アンテナから送信した電波に対して携帯機が応答を行ったかによって、車両に対する携帯機の位置を特定することが開示されている。

特開２００４−８４４０６号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、携帯機の位置特定の精度を上げるためには、送信アンテナの本数の増加を行うとともに、各送信アンテナの出力強度の調整を細かく実施してお互いが干渉しないようにする必要があった。従って、携帯機の位置特定の精度を上げるのが容易でなく、且つ、コストも高くなってしまうという問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、コストをより抑えながらも、携帯機の位置特定の精度をより容易に向上させることを可能にする車両システム、車載装置、及び携帯機を提供することにある。

本発明の車両システムは、車両に搭載される車載装置（１０）と、ユーザに携帯される携帯機（２０）とを含む車両システム（１００）であって、車載装置は、車両の異なる位置に配置されて送信周波数が互いに異なるように設定された複数の送信アンテナ（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）から、互いに異なるパターンに従って電波の強度を変化させたパルスパターン信号を、重複するタイミングで送信させるパルスパターン信号送信部（１１）を備え、携帯機は、複数の送信アンテナから送信された電波を受信する受信部（２１、２１ａ）を備え、車載装置及び携帯機のいずれかは、受信部で受信したパルスパターン信号の受信合成パターンから車両に対する携帯機の位置を特定する携帯機位置特定部（１３、２６）を備え、携帯機は、受信部により重複したタイミングで受信した、複数の送信アンテナからの各パルスパターン信号の周波数に応じた電圧を出力する周波数電圧変換部（２３ｂ）を備え、携帯機位置特定部は、受信部により重複したタイミングで受信する、複数の送信アンテナからの各パルスパターン信号の周波数に応じた電圧の電圧変化パターンを、車両に対する各位置について予め記憶している第１記憶部（２３ｄ）と、周波数電圧変換部から出力される電圧の電圧変化パターンと第１記憶部に記憶されている電圧変化パターンとの比較を行って車両に対する携帯機の位置を推定する第１位置推定部（２３ｅ）とを有し、第１位置推定部での推定結果をもとに、車両に対する携帯機の位置を特定することを特徴としている。

車両の異なる位置に配置されて送信周波数が互いに異なるように設定された複数の送信アンテナから、互いに異なるパターンに従って電波の強度を変化させたパルスパターン信号を重複するタイミングで受信する場合、それらのパルスパターン信号が合成された状態のパルスパターン信号を受信することになる。この合成された状態のパルスパターン信号は、複数の送信アンテナに対する携帯機の位置に応じて合成の具合が異なる。また、パルスパターン信号は、送信アンテナによって送信周波数が異なるので、携帯機の位置に応じて周波数成分も変化することになる。よって、周波数電圧変換部から出力される電圧の電圧変化パターンも、携帯機の位置に応じたものとなる。従って、周波数電圧変換部から出力される電圧の電圧変化パターンと第１記憶部に記憶されている電圧変化パターンとの比較を行って車両に対する携帯機の位置を推定することで、精度良く携帯機の位置を特定することが可能になる。

また、各送信アンテナの送信周波数を異ならせるので、各送信アンテナの出力強度の調整を細かく実施してお互いが干渉しないようにする必要もない。さらに、合成された状態のパルスパターン信号は、送信アンテナの数が少なくても、携帯機の位置に応じて変化するので、送信アンテナの増加を抑えながらも、携帯機の位置特定を精度よく行うことが可能になる。その結果、コストをより抑えながらも、携帯機の位置特定の精度をより容易に向上させることが可能になる。

また、本発明の車載装置及び携帯機は、前記車両システムに用いられるものであるので、これらによれば、コストをより抑えながらも、携帯機の位置特定の精度をより容易に向上させることが可能になる。

車両システム１００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 各アンテナ１１ａ〜１１ｃについて説明するための図である。 各アンテナ１１ａ〜１１ｃの送信周波数の一例について説明するための図である。 各アンテナ１１ａ〜１１ｃから送信される信号の一例について説明するための図である。 各アンテナ１１ａ〜１１ｃから送信されるパルスパターン信号の周波数と強度との関係について説明するための図である。 携帯機２０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 （ａ）及び（ｂ）はトリガ信号を用いなかった場合の受信信号合成時のばらつきについての説明を行うための図である。 車室内外の各部において携帯機２０で得られるＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンの一例を示す図である。 （ａ）はＲＳＳＩ電圧についての受信合成パターンを説明するための図であり、（ｂ）はＦ−Ｖ変換電圧についての受信合成パターンを説明するための図である。 ポイントのレベルの算出方法について説明を行うための図である。 レベル判定の一例について説明を行うための図である。 レベル判定の他の例について説明を行うための図である。 車載装置１０の制御部１３での携帯機２０の位置特定に関連する処理のフローの一例を示すフローチャートである。 携帯機２０の制御部２４での携帯機２０の位置特定に関連する処理のフローの一例を示すフローチャートである。 本発明の作用効果についての説明を行うための図である。 （ａ）及び（ｂ）は、各アンテナ１１ａ〜１１ｃから送信される信号の他の例について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、車両システム１００は、スマートエントリシステムの一機能として実現されている。図１は、車両システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。図１に示す車両システム１００は、車両に搭載される車載装置１０と、携帯機２０とを含む。

車載装置１０は、照合のための電波（要求信号）を携帯機２０へ送出し、この電波の受信に応じて携帯機２０から送出される電波（応答信号）を受信することにより、携帯機２０の照合を行うとともに携帯機２０の位置を特定する。そして、携帯機２０の位置に応じて、車両のドアの施錠制御及び解錠制御を行う。車載装置１０は、図１に示すように、ＬＦ送信部１１、チューナ１２、及び制御部１３を備えている。

ＬＦ送信部１１には、運転席（以下、Ｄ席）アンテナ１１ａ、助手席（以下、Ｐ席）アンテナ１１ｂ、及びトランク内アンテナ１１ｃが接続されている。図２に示すように、Ｄ席アンテナ１１ａは、運転席側の前部座席と後部座席の間にあるセンターピラーの内側に配置され、Ｐ席アンテナ１１ａは、助手席側の前部座席と後部座席の間にあるセンターピラーの内側に配置されている。また、トランク内アンテナ１１ｃは、トランクルーム内に配置されている。

ＬＦ送信部１１は、制御部１３から入力される信号に応じてＬＦ帯の信号を生成し、生成した信号に応じた電波を各アンテナ１１ａ〜１１ｃから送出させる。各アンテナ１１ａ〜１１ｃが請求項の送信アンテナに相当する。

チューナ１２には、受信アンテナ１２ａが接続されている。チューナ１２は、受信アンテナ１２ａによって受信された信号に対する増幅、復調等の処理を行う。

制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等（いずれも図示せず）よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで各種の処理を実行するものである。制御部１３には、ＬＦ送信部１１、チューナ１２、ドアスイッチ３１、ドア開閉検出部３２、ドア施錠検出部３３、及びドア施解錠部３４が接続されている。

ドアスイッチ３１は、車両のドアを開閉するためのドアノブの近くに設けられたタッチスイッチや車両のトランクドアのドアノブ付近に設けられたタッチスイッチである。ユーザのドアスイッチ３１に対する操作に応じた信号が制御部１３へ出力されるようになっている。

ドア開閉検出部３２は、車両のドアやトランクドアの開閉状態を検出するためのスイッチである。ドア開閉検出部３２から制御部１３へ、車両のドアやトランクドアの開閉状態を示す信号が出力されるようになっている。

ドア施錠検出部３３は、車両のドアやトランクドアの施錠状態を検出するスイッチである。ドア施錠検出部３３から制御部１３へ、車両のドアやトランクドアの施錠状態を示す信号が出力されるようになっている。

ドア施解錠部３４は、車両のドアやトランクドアの施解錠を行うためのアクチュエータを有し、各アクチュエータを駆動することにより車両のドアやトランクドアの施解錠を行う。

ここで、図３を用いて、各アンテナ１１ａ〜１１ｃの送信周波数についての説明を行う。車両システム１００においては、各アンテナ１１ａ〜１１ｃの送信周波数が少しずつ異なるように調整されている。例えば、各アンテナ１１ａ〜１１ｃは、周波数帯域の広いフェライトコアアンテナにより構成されており、各アンテナ１１ａ〜１１ｃの送信周波数を異ならせても出力レベルは同レベルとなっている。

図３に示すように、Ｄ席アンテナ１１ａの送信周波数は１２４キロヘルツ（ｋＨｚ）、Ｐ席アンテナ１１ｂの送信周波数は１４４キロヘルツ（ｋＨｚ）、トランク内アンテナ１１ｃの送信周波数は１３４キロヘルツ（ｋＨｚ）となっている。すなわち、Ｄ席アンテナ１１ａ、トランク内アンテナ１１ｃ、Ｐ席アンテナ１１ｂの順に送信周波数が高くなるように設定されている。

このように、各アンテナ１１ａ〜１１ｃから送信される電波が相互に干渉し合わないように、各アンテナ１１ａ〜１１ｃの送信周波数を異ならせてあるため、各アンテナ１１ａ〜１１ｃから同時に電波が送信されても、電波が相互に干渉することがない。よって、携帯機２０は、各アンテナ１１ａ〜１１ｃからの電波を重複したタイミングで受信することが可能となる。

また、車両システム１００においては、各アンテナ１１ａ〜１１ｃの送信電波の周波数を異ならせるだけではなく、予め定められたパターンに従って電波の強度を変化させて各アンテナ１１ａ〜１１ｃから電波を送出させるようになっている。予め定められたパターンに従って電波の強度を変化させて各アンテナ１１ａ〜１１ｃから電波を送出させるのは、ＬＦ送信部１１が制御部１３の指示に従って行う。よって、ＬＦ送信部１１が請求項のパルスパターン信号送信部に相当する。

一例として、図４に示すように、Ｄ席アンテナ１１ａ（アンテナＡ）、Ｐ席アンテナ１１ｂ（アンテナＢ）、トランク内アンテナ１１ｃ（アンテナＣ）から、トリガ信号に続いてそれぞれ特定の異なるパルスパターン信号を繰り返し送出させるようになっている。

アンテナＡは、電波の強度を一定期間「高」とした後、電波の送出を一定期間停止させ、電波の強度を一定期間「中」とした後、電波の送出を一定期間停止させ、電波の強度を一定期間「低」とした後、電波の送出を一定期間停止させることでパルスパターン信号を送出する。

アンテナＢは、反対に、電波の強度を一定期間「低」とした後、電波の送出を一定期間停止させ、電波の強度を一定期間「中」とした後、電波の送出を一定期間停止させ、電波の強度を一定期間「高」とした後、電波の送出を一定期間停止させることでパルスパターン信号を送出する。

アンテナＣは、電波の送出を一定期間停止させ、電波の強度を一定期間「高」とした後、電波の送出を一定期間停止させ、再度、電波の強度を一定期間「高」とした後、電波の送出を一定期間停止させることでパルスパターン信号を送出する。

各アンテナ１１ａ〜１１ｃから送出されるパルスパターン信号の周波数と強度の関係は、一例として図５のようになる。図５に示すように、車両システム１００においては、予め定められたパターンに従って電波の強度を変化させるように各アンテナ１１ａ〜１１ｃから異なる周波数の電波が送出されるようになっている。

また、車両システム１００においては、パルスパターン信号に先立ってトリガ信号を送出することで、受信信号合成時のばらつきを抑制するようにしている。トリガ信号を用いることによる受信信号合成時のばらつき抑制の詳細については後述する。トリガ信号の送信強度は最大レベルとすればよく、トリガ信号としては、受信信号合成時に発生しないパターンの信号を用いるものとする。

次に、図６を用いて携帯機２０についての説明を行う。携帯機２０はユーザに携帯されるものである。ここで言うところの「ユーザに携帯される」とは、ユーザが実際に携帯している場合に限られるものではなく、ユーザが携帯することが可能であるが実際には携帯していない場合も含んでいる。

図６に示すように、携帯機２０は、ＬＦ受信アンテナ２１ａ、ＬＦ受信部２１、強度判定部２２、周波数差判定部２３、制御部２４、ＲＦ送信部２５、及びＲＦ送信アンテナ２５ａを備えている。

ＬＦ受信アンテナ２１ａは、車載装置１０から送信されるＬＦ帯の電波を受信する。このＬＦ受信アンテナ２１ａは、水平２方向（Ｘ軸、Ｙ軸）及び垂直方向（Ｚ方向）の３軸アンテナにより構成されている。ＬＦ受信部２１は、ＬＦ受信アンテナ２１ａから入力される３軸合成受信信号を強度判定部２２及び周波数差判定部２３に出力する。このＬＦ受信アンテナ２１ａ及びＬＦ受信部２１が請求項の受信部に相当する。

各アンテナ１１ａ〜１１ｃのうちの複数からの信号を重複したタイミングでＬＦ受信アンテナ２１ａが受信する場合、ＬＦ受信部２１はこれらの信号を合成した信号を強度判定部２２及び周波数差判定部２３に出力する。ＬＦ受信部２１での信号の合成は、前述のトリガ信号の立ち上がりを同期点として各信号を同期させて行う。これによって、受信信号合成時のばらつきを抑制する。

以下に、図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて、受信信号合成時のばらつきについての説明を行う。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、トリガ信号を用いない場合の受信信号合成の例を示している。図７（ａ）に示すように、各アンテナ１１ａ〜１１ｃからの信号の受信電界強度が十分に高い場合には、各信号の同期点がずれることがないが、図７（ｂ）に示すように、一部のアンテナからの信号の受信電界強度が低い場合には、各信号の同期点がずれてしまい、受信信号合成時のばらつきが発生することがある。これに対して、本実施形態では、トリガ信号によって同期させることで、受信信号合成時のばらつきを抑制している。

図６に戻って、強度判定部２２は、ＲＳＳＩ回路２２ａ、第２サンプリング回路２２ｂ、第２メモリ２２ｃ、及び第２パターン比較部２２ｄを備えている。

ＲＳＳＩ回路２２ａは、ＬＦ受信部２１によって受信された信号の受信電界強度を検出する回路である。ＲＳＳＩ回路２２ａは、ＬＦ受信部２１によって受信された信号の受信電界強度が高くなるほどレベルが高くなるＲＳＳＩ電圧を出力する。ＲＳＳＩ回路２２ａが請求項の信号強度出力部に相当する。ＲＳＳＩ回路２２ａは、受信された信号の周波数に関わらず、受信された信号の受信電界強度に応じたＲＳＳＩ電圧を出力する。

第２サンプリング回路２２ｂは、ＲＳＳＩ回路２２ａから出力されるＲＳＳＩ電圧を、予め定められたサンプリング周波数でサンプリングすることで、ＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンを数値化して抽出する。ＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンは、ＬＦ受信アンテナ２１ａによって重複したタイミングで受信した信号のＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンが合成された受信合成パターンになる。

第２メモリ２２ｃには、各アンテナ１１ａ〜１１ｃが設けられた車両の車室内外の各部において携帯機２０により検出されるＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンが検出位置と関連付けて予め記憶されている。第２メモリ２２ｃが請求項の第２記憶部に相当する。本実施形態では、各アンテナ１１ａ〜１１ｃが設けられた車両に対する携帯機２０の位置を実際に変化させて得られたＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンが予め第２メモリ２２ｃに記憶されているものとする。

図８に、各アンテナ１１ａ〜１１ｃが設けられた車両の車室内外の複数に区分けした各エリアにおいて携帯機２０で得られるＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンの一例を示す。図８では、車室内を前後に４つ左右に３つに区分けした１２のエリア、及び車室外を左側方、右側方、後方に区分けした３つのエリアからなる合計１５のエリアにおけるＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンを示す。本実施形態では、この１５のエリアとＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンとが関連付けられて第２メモリ２２ｃに記憶されている場合を例に挙げて以降の説明を行う。

上述したように、各アンテナ１１ａ〜１１ｃから、送信周波数及びパルスパターンの異なる電波が送出されるようになっている。よって、各アンテナ１１ａ〜１１から送出される電波が合成され、携帯機２０の第２サンプリング回路２２ｂによって抽出されるＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンは、車室内外における携帯機２０の位置に応じたパターンとなる。ただし、ドアガラス付近における車室内外のエリア間では、ＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンは似通ったものになる傾向がある。

第２パターン比較部２２ｄは、第２サンプリング回路２２ｂにより抽出されたＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンと第２メモリ２２ｃに記憶されているＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンとを比較する。続いて、第２サンプリング回路２２ｂにより抽出された電圧変化パターンと一致する電圧変化パターンを、第２メモリ２２ｃに記憶されている電圧変化パターンから選択する。そして、選択した電圧変化パターンに関連付けられたエリアを、携帯機２０の位置と推定し、複数ビットのデジタルデータにより携帯機２０の位置を表す情報を制御部２４へ出力する。よって、第２パターン比較部２２ｄが請求項の第２位置推定部に相当する。

また、第２パターン比較部２２ｄは、携帯機２０の位置が一意に特定できないなど、携帯機２０の位置が確定できなかった場合には、携帯機２０の位置が未確定であることを示す１ビットの「未確定情報」を制御部２４へ出力する。携帯機２０の位置が一意に特定できない例としては以下のものがある。

まず、第２サンプリング回路２２ｂにより抽出された電圧変化パターンと一致する電圧変化パターンが第２メモリ２２ｃに記憶されていない場合が該当する。他は、第２サンプリング回路２２ｂにより抽出された電圧変化パターンと一致する電圧変化パターンが第２メモリ２２ｃに複数記憶されている場合がある。第２サンプリング回路２２ｂにより抽出された電圧変化パターンと一致する電圧変化パターンが複数存在する状況は、携帯機２０がドアガラス付近における車室内外のエリアのいずれかに位置する場合に生じ得る。

第２パターン比較部２２ｄは、第２サンプリング回路２２ｂにより抽出された電圧変化パターンと一致する電圧変化パターンが第２メモリ２２ｃに複数記憶されている場合には、一致する複数の電圧変化パターンに関連付けられた各エリアを携帯機２０の位置と推定し、推定した位置を表す情報と「未確定情報」とを制御部２４に出力する構成とすればよい。

また、第２パターン比較部２２ｄは、第２サンプリング回路２２ｂにより抽出された電圧変化パターンと一致する電圧変化パターンが第２メモリ２２ｃに記憶されていない場合に、最も類似している電圧変化パターンを選択する構成としてもよい。この場合には、選択した電圧変化パターンに関連付けられたエリアを携帯機２０の位置と推定し、推定した位置を表す情報と「未確定情報」とを制御部２４に出力する構成とすればよい。

次に、周波数差判定部２３について説明する。周波数差判定部２３は、リミッターアンプ２３ａ、周波数−電圧変換回路（以下、Ｆ−Ｖ変換回路）２３ｂ、第１サンプリング回路２３ｃ、及び第１メモリ２３ｄ、及び第１パターン比較部２３ｅを備えている。なお、第１メモリ２３ｄ、第１パターン比較部２３ｅ、第２メモリ２２ｃ、第２パターン比較部２２ｄ、及び制御部２４からなる構成を位置特定部２６とする。位置特定部２６は、請求項の携帯機位置特定部に相当する。

リミッターアンプ２３ａは、ＬＦ受信部２１から入力される信号を増幅してＦ−Ｖ変換回路２３ｂに出力する。Ｆ−Ｖ変換回路２３ｂは、入力信号に含まれる周波数成分をその周波数成分に応じたＦ−Ｖ変換電圧に変換し、第１パターン比較部２３ｅに出力する。Ｆ−Ｖ変換回路２３ｂが請求項の周波数電圧変換部に相当する。Ｆ−Ｖ変換回路２３ｂは、入力される信号の周波数が高くなるにつれて出力電圧が高くなる回路である。また、Ｆ−Ｖ変換回路２３ｂは、ＬＦ受信アンテナ２１ａによって重複したタイミングで受信した、周波数の異なる信号の周波数差に対応した電圧を出力する回路である。

第１サンプリング回路２３ｃは、Ｆ−Ｖ変換回路２３ｂから出力されるＦ−Ｖ変換電圧を、予め定められたサンプリング周波数でサンプリングすることで、Ｆ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンを数値化して抽出する。Ｆ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンは、ＬＦ受信アンテナ２１ａによって重複したタイミングで受信した信号のＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンが合成された受信合成パターンになる。

第１メモリ２３ｄには、各アンテナ１１ａ〜１１ｃが設けられた車両の車室内外の各部において携帯機２０により検出されるＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンが検出位置と関連付けて予め記憶されている。第１メモリ２３ｄが請求項の第１記憶部に相当する。本実施形態では、各アンテナ１１ａ〜１１ｃが設けられた車両に対する携帯機２０の位置を実際に変化させて得られたＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンが予め第１メモリ２３ｄに記憶されているものとする。第１メモリ２３ｄと第２メモリ２２ｃとは同一の記憶媒体のメモリ領域であってもよい。

本実施形態では、車室内を前後に４つ左右に３つに区分けした１２のエリア、及び車室外を左側方、右側方、後方に区分けした３つのエリアからなる合計１５のエリアとＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンとが関連付けられて第１メモリ２３ｄに記憶されている場合を例に挙げて以降の説明を行う。

第１パターン比較部２３ｅは、第１サンプリング回路２３ｃにより抽出されたＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンと第１メモリ２３ｄに記憶されているＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンとを比較する。続いて、第１サンプリング回路２３ｃにより抽出された電圧変化パターンと一致する電圧変化パターンを、第１メモリ２３ｄに記憶されている電圧変化パターンから選択する。そして、選択した電圧変化パターンに関連付けられたエリアを、携帯機２０の位置と推定し、複数ビットのデジタルデータにより携帯機２０の位置を表す情報を制御部２４へ出力する。よって、第１パターン比較部２３ｅが請求項の第１位置推定部に相当する。

また、第１パターン比較部２３ｅは、携帯機２０の位置が一意に特定できないなど、携帯機２０の位置が確定できなかった場合には、携帯機２０の位置が未確定であることを示す１ビットの「未確定情報」を制御部２４へ出力する。携帯機２０の位置が一意に特定できない例としては以下のものがある。

第１パターン比較部２３ｅは、第１サンプリング回路２３ｃにより抽出された電圧変化パターンと一致する電圧変化パターンが第１メモリ２３ｄに複数記憶されている場合には、一致する複数の電圧変化パターンに関連付けられた各エリアを携帯機２０の位置と推定し、推定した位置を表す情報と「未確定情報」とを制御部２４に出力する構成とすればよい。

また、第１パターン比較部２３ｅは、第１サンプリング回路２３ｃにより抽出された電圧変化パターンと一致する電圧変化パターンが第１メモリ２３ｄに記憶されていない場合に、最も類似している電圧変化パターンを選択する構成としてもよい。この場合には、選択した電圧変化パターンに関連付けられたエリアを携帯機２０の位置と推定し、推定した位置を表す情報と「未確定情報」とを制御部２４に出力する構成とすればよい。

なお、当然のことながら、Ｆ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンとＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンとは、車室内外での携帯機２０の位置するエリアが同じであっても異なっている。

ＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンは、図９（ａ）の例のように、各アンテナ１１ａ〜１１ｃからのパルスパターン信号におけるＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンのピークの最大レベルから構成された受信合成パターンになる。一方、Ｆ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンは、図９（ｂ）の例のように、各アンテナ１１ａ〜１１ｃからのパルスパターン信号におけるＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンのピークの平均レベルから構成された受信合成パターンとなる。ここで言うところのピークとは、山ピーク及び谷ピークを指す。なお、図９では、便宜上、アンテナ１１ａからの信号についてのパターン（図９の点線参照）とアンテナ１１ｂからの信号のパターン（図９の破線参照）とについて示す。図９の実線で示すのが合成された受信合成パターンである。

また、第１パターン比較部２３ｅ及び第２パターン比較部２２ｄでの電圧変化パターンの比較は、電圧変化パターンの形状を公知のパターンマッチングによって行う構成としてもよい。しかしながら、本実施形態では、処理負荷低減のため、電圧変化パターンの山及び谷の各ピーク部分の値（レベル）が、複数段階に分類したレベルのいずれに該当するかのレベル判定の結果に応じて、電圧変化パターンをパターン分けして比較を行う。以下では電圧変化パターンの山ピーク及び谷ピークをポイントと呼ぶ。

まず、各ポイントのレベルの算出方法について説明を行う。各ポイントのレベルの算出方法としては、各ポイントにおける先頭及び末尾の所定数のサンプルを除いたサンプルの平均値を各ポイントのレベルの値として算出する。サンプルとは、サンプリングによって抽出された数値を指す。ここで、図１０を用いて具体例を示す。図１０の例では、電圧変化パターンの各ポイントは、それぞれ５０サンプルであって、所定数は１０であるものとする。図１０の例では、各ポイントにおける先頭及び末尾の１０サンプルを除いた３０サンプルの平均値を各ポイントのレベルの値として算出する。

続いて、電圧変化パターンの各ポイントのレベル判定について説明を行う。ここでは、電圧変化パターンのポイントは先頭から順に１〜５の５ポイントあり、電圧の大きさに応じて５段階に分類したレベルのいずれに該当するかのレベル判定を行う場合を例に挙げて説明を行う。なお、ポイントの数及びレベルの分類の数がこの例以外の値であってもよいのは言うまでもない。

一例として、前述したようにして算出したポイントのレベルが、ポイントにおいてそれぞれ５段階レベルのどのレベルに該当するかをレベル判定する構成とすればよい。例えば図１１の例では、ポイントのレベルを先頭から順に、４、３、４、３、３とレベル判定する。そして、レベル判定したポイントのレベルを並べた文字列「４３４３３」を電圧変化パターンとして扱う。第１メモリ２３ｄ及び第２メモリ２２ｃに記憶しておく電圧変化パターンも、上述したような、レベル判定したポイントのレベルを並べた文字列として記憶しておく。

これによれば、電圧変化パターンの比較を、比較的少ない数の文字列の比較によって行うことができるので、形状同士のパターンマッチングを行う場合に比べて処理負荷を低減することができる。

また、電圧変化パターンの各ポイントのレベル判定について、電圧変化パターンの複数のポイントにおける先頭のポイントを除き、レベル判定を行うポイントの一つ前のポイントを基準にしたポイントのレベルの変化量に応じて、複数段階に分類したレベルのいずれに該当するかを判定する構成としてもよい。

一番先頭のポイントについては、電圧の大きさに応じて５段階に分類したレベルのいずれに該当するかの前述のレベル判定を行う構成とすればよい。また、先頭のポイント以外のポイントについては、一つ前のポイントからのレベルの変化量を算出し、変化量の大きさに応じて５段階に分類したレベルのいずれに該当するかのレベル判定を行う構成とすればよい。そして、レベル判定したポイントのレベルを並べた文字列を電圧変化パターンとして扱う構成とすればよい。

これによれば、各ポイントのレベル判定について、複数段階に分類したレベルのいずれに該当するかのレベル判定を行う構成に比べ、レベルの段階分けを細分化しなくても、より精度よく電圧変化パターンのパターン分けを行うことが可能となる。従って、処理負荷を低減しながら、電圧変化パターンの比較時における一致判定の精度を向上させることができ、結果として携帯機２０の位置特定の精度を向上させることができる。この作用効果について、図１２を用いて説明を行う。

図１２では、ドアガラス付近における車室内外の各エリアに携帯機２０が位置した場合のＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンを例に挙げている。以下では、これらの電圧変化パターンを車室内の電圧変化パターン、車室外の電圧変化パターンと呼ぶ。図１２に示すように、車室内の電圧変化パターンと車室外の電圧変化パターンとは、ポイント１〜４のレベルは同一であり、ポイント５のレベルだけが異なっている。しかしながら、電圧の大きさに応じて５段階に分類したレベルでは両者とも「３」となり、両者をパターン分けできないことになる。

これに対して、一つ前のポイントからのレベルの変化量の大きさに応じて５段階に分類する構成によれば、図１２に示すように、両者のレベルが異なってレベル判定され、パターン分けすることができる。具体的には、車室内の電圧変化パターンのポイント５はレベル「２」とレベル判定され、車室外の電圧変化パターンのポイント５はレベル「４」とレベル判定される。

続いて、図１３を用いて、車載装置１０の制御部１３での携帯機２０の位置特定に関連する処理についての説明を行う。図１３のフローチャートは、ユーザがドアスイッチ３１を操作して、ドアスイッチ３１からユーザ操作に応じた信号が入力されたときに開始される構成とすればよい。

まず、ステップＳ１では、各アンテナ１１ａ〜１１ｃからの電波送出を指示し、ステップＳ２に移る。一例として、図４に示したようなトリガ信号及びパルスパターン信号、並びに携帯機２０の識別情報等を含むデータが各アンテナ１１ａ〜１１ｃから送出されるように、ＬＦ送出部１１に指示を行う。これにより、図４に示したような、互いに異なるパターンに従って電波の強度を変化させたパルスパターン信号が、重複するタイミングで送信される。また、携帯機２０の識別情報等を含むデータも送出される。制御部１３は、電波送出を指示した後は応答信号の受信待ち状態となる。

ステップＳ２では、応答信号を受信アンテナ１２ａ及びチューナ１２を介して受信した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、ステップＳ４に移る。一方、応答信号を受信しなかった場合（ステップＳ２でＮＯ）には、ステップＳ３に移る。

ステップＳ３では、ステップＳ１で電波送出を指示してからの経過時間が所定時間に達していた場合（ステップＳ３でＹＥＳ）には、タイムアップとしてフローを終了する。一方、ステップＳ１で電波送出を指示してからの経過時間が所定時間に達していなかった場合（ステップＳ３でＮＯ）には、ステップＳ２に戻ってフローを繰り返す。ステップＳ１で電波送出を指示してからの経過時間は、図示しないタイマ回路でカウントしている構成とすればよい。また、所定時間は任意に設定可能な時間とすればよい。

ステップＳ４では、照合がＯＫか否かを判定する。例えば、応答信号に含まれる識別情報が、ステップＳ１で送出したデータに含まれる識別情報と一致するか否かによって、照合がＯＫか否かを判定する構成とすればよい。そして、照合がＯＫと判定した場合（ステップＳ４でＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。一方、照合がＯＫでないと判定した場合（ステップＳ４でＮＯ）には、フローを終了する。

ステップＳ５では、車両に対する携帯機２０の位置を特定し、ステップＳ６に移る。車両に対する携帯機２０の位置は、応答信号に含まれる後述の携帯機位置情報から特定する。

ステップＳ６では、ドアロックするか否かを判定する。本実施形態では、携帯機２０の位置が車室外である場合にはドアロックを実施し、携帯機２０の位置が車室内である場合にはドアロックを実施しないものとする。そして、ステップＳ５で特定した携帯機２０の位置が車室外である場合には、ドアロックすると判定（ステップＳ６でＹＥＳ）し、ステップＳ７に移る。一方、ステップＳ５で特定した携帯機２０の位置が車室内である場合には、ドアロックしないと判定（ステップＳ６でＮＯ）し、フローを終了する。

ステップＳ７では、ドア施解錠部３４に対してドアロックを指示し、フローを終了する。ドア施解錠部３４は、このドアロックの指示に応じて車両のドアやトランクドアの施錠を行うためのアクチュエータを駆動し、車両のドアの施錠を行う。

次に、図１４を用いて、携帯機２０の制御部２４での携帯機２０の位置特定に関連する処理についての説明を行う。図１４のフローチャートは、車載装置１０から送信されたＬＦ帯の電波がＬＦ受信アンテナ２１ａによって受信され、ＬＦ受信部２１から要求信号が入力されたときに開始する構成とすればよい。

まず、ステップＳ２１では、位置特定判定処理を行って、ステップＳ２２に移る。位置特定判定処理では、強度判定部２２から入力される、携帯機２０の位置を示す情報（以下、携帯機位置情報）から携帯機２０の位置を特定できるかを判定する。一例として、携帯機位置情報に加えて前述の未確定情報が入力された場合には、携帯機２０の位置を特定できないと判定する。一方、携帯機位置情報が入力されたが前述の未確定情報が入力されなかった場合には、携帯機２０の位置を特定できると判定する。

ステップＳ２２では、携帯機２０の位置を特定できると位置特定判定処理で判定した場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）には、ステップＳ２６に移る。一方、携帯機２０の位置を特定できないと位置特定判定処理で判定した場合（ステップＳ２２でＮＯ）には、ステップＳ２３に移る。

ステップＳ２３では、強度判定部２２から入力された携帯機位置情報が複数のエリアについての携帯機位置情報であり、候補が複数であった場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）には、ステップＳ２４に移る。一方、候補が複数でなかった場合（ステップＳ２３でＮＯ）には、ステップＳ２５に移る。

ステップＳ２４では、第１位置特定処理を行って、ステップＳ２７に移る。第１位置特定処理では、周波数差判定部２３から入力される携帯機位置情報を用いて複数の候補から携帯機２０の位置を特定する。詳しくは、複数の候補のうち、周波数差判定部２３での推定結果と同じエリアを選択し、選択したエリアを携帯機２０の位置と特定する。

例えば、強度判定部２２から「Ｄ席後部、車室内」と「Ｄ席後部、車室外」とを示す携帯機位置情報が入力されており、周波数差判定部２３から「Ｄ席後部、車室外」を示す携帯機位置情報が入力されているような場合には、周波数差判定部２３の推定結果と同じである「Ｄ席後部、車室外」を携帯機２０の位置と特定する。

候補が複数でなかった場合のステップＳ２５では、第２位置特定処理を行って、ステップＳ２７に移る。第２位置特定処理では、周波数差判定部２３から入力される携帯機位置情報を用いて携帯機２０の位置を特定する。一例として、周波数差判定部２３から携帯機位置情報が入力されたが前述の未確定情報が入力されなかった場合には、この携帯機位置情報が示すエリアを携帯機２０の位置と特定する。

なお、周波数差判定部２３から携帯機位置情報に加えて未確定情報が入力された場合には、強度判定部２２から入力された携帯機位置情報が示すエリアを携帯機２０の位置と特定する構成としてもよいし、周波数差判定部２３から入力された携帯機位置情報が示すエリアを携帯機２０の位置と特定する構成としてもよい。

携帯機２０の位置を特定できると第１位置特定判定処理で判定した場合のステップＳ２６では、第３位置特定処理を行って、ステップＳ２７に移る。第３位置特定処理では、強度判定部２２から入力された携帯機位置情報を用いて携帯機２０の位置を特定する。

ステップＳ２７では、直前のステップで特定された携帯機２０の位置と自機器の識別情報を含む応答信号を、ＲＦ送信部２５及びＲＦ送信アンテナ２５ａを介して車載装置１０へ送出し、フローを終了する。直前のステップがステップＳ２４であった場合には、ステップＳ２４で特定した携帯機２０の位置を送出する。直前のステップがステップＳ２５であった場合には、ステップＳ２５で特定した携帯機２０の位置を送出し、直前のステップがステップＳ２６であった場合には、ステップＳ２６で特定した携帯機２０の位置を送出する。

本実施形態の構成によれば、各アンテナ１１ａ〜１１ｃの送信周波数を異ならせるので、各アンテナ１１ａ〜１１ｃの出力強度の調整を細かく実施してお互いが干渉しないようにする必要がない。さらに、合成された状態のパルスパターン信号は、パルスパターン信号を送信する送信アンテナの数が少なくても、携帯機２０の位置に応じて変化するので、送信アンテナの増加を抑えながらも、携帯機２０の位置特定を精度よく行うことが可能になる。例えば、アンテナ１１ａ〜１１ｃのように３本の送信アンテナがあれば十分に精度よく携帯機２０の位置特定を行うことができる。

また、本実施形態の構成によれば、ＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンを用いて推定した携帯機２０の位置だけでなく、Ｆ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンを用いて推定した携帯機２０の位置も考慮して携帯機２０の位置を特定するので、より精度よく携帯機２０の位置を特定することができる。ここで、この作用効果について、具体的に図１５を用いて説明を行う。図１５のＤＩが「Ｄ席後部、車室内」に該当する位置を示し、ＤＯが「Ｄ席後部、車室外」に該当する位置を示す。

図１５に示すように、ＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンは、ドアガラス付近における車室内外のエリア間では、似通ったものになる場合がある。この場合、ＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンを用いても、携帯機２０が「Ｄ席後部、車室内と「Ｄ席後部、車室外」とのいずれかを特定することはできない。これに対して、Ｆ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンは、ドアガラス付近における車室内外のエリア間で十分な差が生じる（図１５の破線の円参照）。よって、Ｆ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンを用いることによって、ＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンだけでは特定できない携帯機２０の位置の特定を行うことが可能になる。

以上の結果、本実施形態の構成によれば、コストをより抑えながらも、携帯機の位置特定の精度をより容易に向上させることが可能になる。

前述の実施形態では、携帯機２０の位置に応じてドア施解錠部３４に指示を行い、車両のドアの施錠を実施する例を示して説明したが、必ずしもこれに限らない。例えば、車両のドアの解錠、車両のエンジン等の始動許可等に適用することもできる。

前述の実施形態では、各アンテナ１１ａ〜１１ｃから周波数とパルスパターンの異なる電波を送信させる例を示したが、アンテナの数、アンテナの位置、送信周波数、パルスパターン等、前述した例に限定されるものではない。

例えば、パルスパターンとしては、図１６（ａ）に示すように、各アンテナ１１ａ〜１１ｃのパルスパターン信号の山ピーク同士が重ならないパルスパターンとしてもよい。他にも、前述したように３段可変や２段可変のパルスパターン信号を送出する例に限らず、図１６（ｂ）に示すように、５段可変や４段可変のパルスパターン信号などを送出する構成としてもよい。

また、前述の実施形態における携帯機２０は、強度判定部２２と周波数差判定部２３とを備え、強度判定部２２によって推定された携帯機２０の位置と、周波数差判定部２３によって推定された携帯機２０の位置の両方を考慮して携帯機２０の位置を特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、強度判定部２２を備えることなく周波数差判定部２３で推定した携帯機２０の位置を携帯機２０の位置と特定する構成としてもよい。

他にも、位置特定部２６の機能を携帯機２０が備える代わりに、車載装置１０の制御部１３が備える構成としてもよい。この場合、携帯機２０は、第１サンプリング回路２３ｃで抽出されたＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンや第２サンプリング回路２２ｂで抽出したＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンを車載装置１０へ送信する構成とすればよい。また、車載装置１０は、携帯機２０から受信したＦ−Ｖ変換電圧の電圧変化パターンやＲＳＳＩ電圧の電圧変化パターンから、制御部１３で携帯機２０の位置特定を行う構成とすればよい。よって、制御部１３も請求項の携帯機位置特定部に相当する。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ 車載装置、１１ ＬＦ送信部（パルスパターン信号送信部）、１１ａ Ｄ席アンテナ（送信アンテナ）、１１ｂ Ｐ席アンテナ（送信アンテナ）、１１ｃ トランク内アンテナ（送信アンテナ）、１３ 制御部（携帯機位置特定部）、２１ ＬＦ受信部（受信部）、２１ａ ＬＦ受信アンテナ（受信部）、２３ｂ Ｆ−Ｖ変換回路（周波数電圧変換）、２３ｄ 第１メモリ（第１記憶部）、２３ｅ 第１パターン比較部（第１位置推定部）、２６ 位置特定部（携帯機位置特定部）、１００ 車両システム

Claims (11)

1. 車両に搭載される車載装置（１０）と、
   ユーザに携帯される携帯機（２０）とを含む車両システム（１００）であって、
   前記車載装置は、
   前記車両の異なる位置に配置されて送信周波数が互いに異なるように設定された複数の送信アンテナ（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）から、互いに異なるパターンに従って電波の強度を変化させたパルスパターン信号を、重複するタイミングで送信させるパルスパターン信号送信部（１１）を備え、
   前記携帯機は、
   複数の前記送信アンテナから送信された電波を受信する受信部（２１、２１ａ）を備え、
   前記車載装置及び前記携帯機のいずれかは、
   前記受信部で受信した前記パルスパターン信号の受信合成パターンから前記車両に対する前記携帯機の位置を特定する携帯機位置特定部（１３、２６）を備え、
   前記携帯機は、
   前記受信部により重複したタイミングで受信した、複数の前記送信アンテナからの各パルスパターン信号の周波数に応じた電圧を出力する周波数電圧変換部（２３ｂ）を備え、
   前記携帯機位置特定部は、
   前記受信部により重複したタイミングで受信する、複数の前記送信アンテナからの各パルスパターン信号の周波数に応じた電圧の電圧変化パターンを、前記車両に対する各位置について予め記憶している第１記憶部（２３ｄ）と、
   前記周波数電圧変換部から出力される電圧の電圧変化パターンと前記第１記憶部に記憶されている電圧変化パターンとの比較を行って前記車両に対する前記携帯機の位置を推定する第１位置推定部（２３ｅ）とを有し、
   前記第１位置推定部での推定結果をもとに、前記車両に対する前記携帯機の位置を特定することを特徴とする車両システム。
2. 請求項１において、
   前記携帯機は、
   前記受信部により重複したタイミングで受信した、複数の前記送信アンテナからの各パルスパターン信号の強度に応じた電圧を出力する信号強度出力部（２２ａ）を備え、
   前記携帯機位置特定部は、
   前記受信部により重複したタイミングで受信する、複数の前記送信アンテナからの各パルスパターン信号の強度に応じた電圧の電圧変化パターンを、前記車両に対する各位置について予め記憶している第２記憶部（２２ｃ）と、
   前記信号強度出力部から出力される電圧の電圧変化パターンと前記第２記憶部に記憶されている電圧変化パターンとの比較を行って前記車両に対する前記携帯機の位置を推定する第２位置推定部（２２ｄ）とをさらに有し、
   前記第１位置推定部により推定された前記携帯機の位置と前記第２位置推定部により推定された前記携帯機の位置とから、前記車両に対する前記携帯機の位置を特定することを特徴とする車両システム。
3. 請求項２において、
   前記携帯機位置特定部は、
   前記車両の車室内外にわたって複数に区分けされたエリアのうちのどのエリアに前記携帯機が位置するかを特定するものであって、
   前記第２位置推定部での推定結果では、前記携帯機が位置する前記エリアを一意に特定できない場合に、前記第１位置推定部での推定結果により、前記携帯機が位置する前記エリアを一意に特定することを特徴とする車両システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記第１位置推定部は、
   前記電圧変化パターンの山及び谷の各ピーク部分の値が、複数段階に分類したレベルのいずれに該当するかのレベル判定の結果に応じて、当該電圧変化パターンをパターン分けし、前記比較を行うことを特徴とする車両システム。
5. 請求項４において、
   前記第１位置推定部は、
   前記レベル判定において、前記電圧変化パターンの複数の前記ピーク部分における先頭の前記ピーク部分を除き、前記レベル判定を行う前記ピーク部分の一つ前の前記ピーク部分を基準にした前記ピーク部分の値の変化量に応じて、複数段階に分類した前記レベルのいずれに該当するかを判定することを特徴とする車両システム。
6. 請求項４又は５において、
   前記電圧変化パターンは、当該電圧変化パターンのデータ要素である複数のサンプルからなっており、
   前記第１位置推定部は、
   前記電圧変化パターンの前記各ピーク部分の前記レベル判定において、前記ピーク部分における先頭及び末尾の所定数のサンプルを除いたサンプルの平均値を当該ピーク部分の値として用いることを特徴とする車両システム。
7. 請求項２〜６のいずれか１項において、
   前記第２位置推定部は、
   前記電圧変化パターンの山及び谷の各ピーク部分の値が、複数段階に分類したレベルのいずれに該当するかのレベル判定の結果に応じて、当該電圧変化パターンをパターン分けし、前記比較を行うことを特徴とする車両システム。
8. 請求項７において、
   前記第２位置推定部は、
   前記レベル判定において、前記電圧変化パターンの複数の前記ピーク部分における先頭の前記ピーク部分を除き、前記レベル判定を行う前記ピーク部分の一つ前の前記ピーク部分を基準にした前記ピーク部分の値の変化量に応じて、複数段階に分類した前記レベルのいずれに該当するかを判定することを特徴とする車両システム。
9. 請求項７又は８において、
   前記電圧変化パターンは、当該電圧変化パターンのデータ要素である複数のサンプルからなっており、
   前記第２位置推定部は、
   前記電圧変化パターンの前記各ピーク部分の前記レベル判定において、前記ピーク部分における先頭及び末尾の所定数のサンプルを除いたサンプルの平均値を当該ピーク部分の値として用いることを特徴とする車両システム。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の車両システムに用いられることを特徴とする車載装置。
11. 請求項１〜９のいずれかに記載の車両システムに用いられることを特徴とする携帯機。

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