JP2016008486A - 車両用通信システム、車載機、携帯機及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】携帯機の車室内外判定を高精度化すると共に携帯機の省電力化を実現することができる車両用通信システム、該車両用通信システムを構成する車載機及び携帯機、並びにコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより信号を送受信する車載機と、前記複数のアンテナの内の一又は複数から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムにて、車載機が送信する要求信号への応答信号の受信の有無を判定する第１判定部と、前記車載機が送信する測定用信号の受信信号強度を携帯機にて測定した結果に基づき前記携帯機の車室内外を判定する第２判定部と、前記第１判定部及び第２判定部のいずれかを選択する選択部とを備える。
【選択図】図７

Description

本願は車両用通信システム、該車両用通信システムを構成する車載機及び携帯機、並びにコンピュータプログラムに関する。

メカニカルキーを用いずに車両ドアの施錠及び開錠を行う車両用通信システムが実用化されている。具体的には、使用者が所持する携帯機からの遠隔操作により車両ドアの施錠又は開錠を行うキーレスエントリシステム、携帯機を所持した使用者が車両に近づき、又はドアハンドルに触れるのみで車両ドアの開錠を行うスマートエントリー（登録商標）システム等が実用化されている。
また、メカニカルキー（イグニッションキー）を用いることなしに、車両のエンジン又は駆動用バッテリシステムを始動させることを可能とする車両用通信システムも実用化されている。具体的には、携帯機を所持した使用者がスタートボタンを押すだけで、エンジン又は駆動用バッテリシステムが始動するプッシュスタートシステム等と呼ばれるシステムが実用化されている。プッシュスタートシステムでは、車両用通信システムを構成する車載機が、車両に対応する正規の携帯機が車室内に存在するか否かを判定する車室内外判定処理を実行し、正規の携帯機が車室内に存在すると判定された場合にのみエンジン又は駆動用バッテリシステムを始動させることで、利便性及び安全性を高めるようにしてある。

車室内外判定処理には、車載機及び携帯機間の無線信号の送受信による位置推定技術が利用される。無線信号の送受信による位置推定技術は、レンジベース方式とレンジフリー方式とに大別される。レンジベース方式は、車室内外判定処理においては、異なる位置に設けられた複数の車載アンテナと携帯機との間で送受信される無線信号に係る特殊の情報、例えば無線信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication ）、到来時刻（ＴＯＡ：Time Of Arrival ）、到来時間差（ＴＤＯＡ：Time Difference Of Arrival）、到来方向（ＡＯＡ：Angle Of Arrival）等を車載機又は携帯機にて測定し、測定結果の差異に基づいて携帯機の位置を推定する方法である。これに対しレンジフリー方式は、車室内外判定処理においては、位置が分かっている車載アンテナ及び携帯機間での検出信号に対する応答信号の有無により、車載機又は携帯機にて相対位置（存在の有無）を推定する方法である。

特許文献１には、正規の携帯機が車室内に存在するか否かを照合する車室内照合装置に関する発明が開示されている。特許文献１には、スタートボタンに対応するエンジン操作スイッチが押下された場合に車載機側である車室内照合装置によってレンジフリー方式による車室内照合処理が行なわれることが開示されている。特に特許文献１には、正規の携帯機が存在すると判定された履歴がメモリに記憶されている場合に、車室内照合装置が照合処理を省略することが開示されている。なお特許文献１の車室内照合装置では、正規の携帯機が存在すると判定されてから所定時間が経過した場合、又は前記携帯機の車室外への持ち出しが推定された場合、前記装置は履歴を消去し、改めて照合処理を行なうようにしてある。

特許文献２には、車両に設けられた複数のアンテナから送信される信号を携帯機が受信し、携帯機が受信した各信号の受信信号強度から携帯機の位置を判定するキーレスエントリー装置が開示されている。つまり特許文献２に開示されている装置では、レンジベース方式による位置推定技術が、携帯機の車室内外判定に利用されている。

特許第３７６０７４０号公報 特許第４６７３２５１号公報

車室内外判定処理は、安全性を向上させるために高精度化が求められる一方で、利便性を向上させるために処理の簡素化が求められる。車室内外判定に係る車載機及び携帯機間の無線信号の送受信は常時、定期的に試行されるため、車載機及び携帯機双方の電力を消耗させる。特に携帯機は電池式で動作するものであるから、電力の消耗が著しい場合には携帯機が停止して結局メカニカルキーが必要となり、又は頻繁な電池交換が必要となるので、使用者の利便性を低下させる。従って、特に携帯機における省電力化が望まれる。

上述の車室内外判定処理におけるレンジフリー方式では応答信号の有無を判定するのみで済み、レンジベース方式よりも処理負荷を軽減させることができるが、所定の境界面内外の判定などの高精度な車室内外判定を行なうことは困難である。逆に、レンジベース方式では高精度な車室内外判定が可能であるが、電力消費がレンジフリー方式よりも多い。

また上述したように、車載機側よりも携帯機側における省電力化の方が、使用者の利便性の面で必要である。特許文献１及び特許文献２には、携帯機側の省電力化については考慮されていない。

本願の目的は、携帯機の車室内外判定を高精度化すると共に携帯機の省電力化を実現することができる車両用通信システム、該車両用通信システムを構成する車載機及び携帯機、並びにコンピュータプログラムを提供することにある。

本発明の一態様に係る車両用通信システムは、車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより信号を送受信する車載機と、前記複数のアンテナの内の一又は複数から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムであって、前記車載機は、前記車載機が前記複数のアンテナの一又は複数から前記携帯機に対して応答を求める信号を送信し、該信号に対する応答信号の受信の有無により前記携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第１判定部と、前記車載機が前記複数のアンテナから前記携帯機側での受信信号強度の測定用信号を送信し、該測定用信号に応じて前記携帯機にて測定された受信信号強度に基づき、前記携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第２判定部と、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部と、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、前記携帯機が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部とを備える。

本発明の一態様に係る車載機は、車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより他の機器と信号を送受信する車載機であって、前記複数のアンテナの一又は複数から前記他の機器に対して応答を求める信号を送信し、該信号に対する応答信号の受信の有無により前記他の機器の位置の前記車両における車室内外を判定する第１判定部と、前記複数のアンテナから前記他の機器での受信信号強度の測定用信号を送信し、該測定用信号に応じて前記他の機器から送信される測定結果を含む信号に基づき、前記他の機器の位置の前記車両における車室内外を判定する第２判定部と、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部と、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、前記他の機器が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部とを備える。

本発明の一態様に係る携帯機は、車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナの内の一又は複数から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた信号を送信する携帯機であって、応答を求める要求信号又は受信信号強度の測定用信号を受信する受信部と、該受信部による前記要求信号の受信の有無により、該携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第１判定部と、前記受信部により前記測定用信号を受信した場合、受信信号強度を測定する測定部と、該測定部が測定した前記受信信号強度に基づき、該携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第２判定部と、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部と、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、該携帯機が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部とを備える。

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより他の機器と信号を送受信するコンピュータに、前記他の機器の位置の前記車両における車室内外を判定させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記複数のアンテナの一又は複数から前記他の機器に対して応答を求める信号を送信し、該信号に対する応答信号の受信の有無により前記他の機器の位置の前記車室内外を判定する第１判定部、前記複数のアンテナから前記他の機器での受信信号強度の測定用信号を送信し、該測定用信号に応じて前記他の機器から送信される測定結果を含む信号に基づき、前記他の機器の位置の前記車室内外を判定する第２判定部、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部、及び、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、前記他の機器が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部として機能させる。

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、他の機器との間で無線信号を送受信する送受信部、及び受信信号強度を測定する測定部を備えるコンピュータに、該コンピュータの位置が、前記他の機器が設けられている車両の車室内外のいずれかを判定させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータに、応答を求める要求信号又は受信信号強度の測定用の信号を前記送受信部により受信させ、前記コンピュータを、前記要求信号の受信の有無により、該コンピュータの位置の前記車室内外を判定する第１判定部、前記測定用の信号を受信した場合、前記測定部により測定した前記受信信号強度に基づき、該コンピュータの位置の前記車室内外を判定する第２判定部、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部、及び、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、該コンピュータが前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部として機能させる。

なお本願は、このような特徴的な処理部を備える車両用通信システム、車載機及び携帯機として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする車両通信方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、車両用通信システム、車載機及び携帯機の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、車両用通信システム、車載機及び携帯機を含むその他のシステムとして実現したりすることができる。

上記によれば、携帯機の車室内外判定を高精度化すると共に携帯機の省電力化を実現することができる車両用通信システム、該車両用通信システムを構成する車載機及び携帯機、並びにコンピュータプログラムを提供することが可能となる。

実施形態１に係る車両用通信システムの一構成例を示すブロック図である。 実施形態１の車載機の内部構成を示すブロック図である。 実施形態１の携帯機の内部構成を示すブロック図である。 車室内空間を概念的に示す模式図である。 複数の領域を夫々概念的に示す平面図である。 標本抽出箇所の一例を示す概念図である。 実施形態１の車載機における車室内外判定に係る処理手順の一例を示すフローチャートである。 第１の方式による車室内外判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の方式による車室内外判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施形態１の携帯機における処理手順の一例を示すフローチャートである。 第１の方式による車室内外判定処理における過程を示すシーケンス図である。 第２の方式による車室内外判定処理における過程を示すシーケンス図である。 実施形態２の車載機の内部構成を示すブロック図である。 実施形態２の携帯機の内部構成を示すブロック図である。 実施形態２の車載機における処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施形態２の携帯機における車室内外判定に係る処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施形態２における第２の方式による車室内外判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（１）本発明の一態様に係る車両用通信システムは、車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより信号を送受信する車載機と、前記複数のアンテナの内の一又は複数から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムであって、前記車載機は、前記車載機が前記複数のアンテナの一又は複数から前記携帯機に対して応答を求める信号を送信し、該信号に対する応答信号の受信の有無により前記携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第１判定部と、前記車載機が前記複数のアンテナから前記携帯機側での受信信号強度の測定用信号を送信し、該測定用信号に応じて前記携帯機にて測定された受信信号強度に基づき、前記携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第２判定部と、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部と、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、前記携帯機が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部とを備える。

本願にあっては、携帯機が車両における車室内外のいずれに存在するか否かの車室内外判定が、車載機側から送信される信号に対する携帯機からの応答信号の有無により判定される第１の方式と、車載機側から送信される測定用信号の受信信号強度を携帯機にて測定した結果により判定される第２の方式との内のいずれかが選択されて実行される。
第１の方式による車室内外判定は応答信号の有無のみを判定するので、車載機及び携帯機における処理負荷は比較的軽く、電力の消耗を低減することができる。
第２の方式による車室内外判定は携帯機にて受信信号強度を測定することで判定するので、処理負荷は第１の方式よりも重く電力を消耗するが、携帯機の位置の車室内外の判定を高精度化することが可能である。
例えば、１つの条件を満たした場合は第１の方式を選択し、他の条件を満たした場合は第２の方式を選択するなど、車両の状況に対応する条件を設けて条件によって選択を行なうとよい。この場合、処理負荷が軽い第１の方式と高精度な車室内外判定が可能な第２の方式とを状況に応じて適宜選択することが可能となる。

（２）前記選択部は、前記第２判定部を選択して判定を行って前記携帯機が前記車両の車室内に存在すると判定した場合、以後前記第１判定部により判定することを選択する。

本願にあっては、第２の方式によって携帯機の車室内外判定を高精度に実行し、車室内に存在すると判定された後は、第１の方式による車室内外判定が選択され、以後、車載機及び携帯機における処理負荷が軽減されるため、電力の消耗を低減することが可能となる。

（３）前記選択部は車室内に存在すると判定した場合、更に所定の第１条件を満たすときに、以後前記第１判定部により判定することを選択する。

本願にあっては、第２の方式によって携帯機が車室内に存在すると判定され、且つ所定の第１条件を満たす場合には、以後、第１の方式による車室内外判定が選択されるので、処理負荷が軽減され、電力の消耗を低減することが可能となる。

（４）前記所定の第１条件は前記車両のドアが閉扉状態であることである。

第１の方式による車室内外判定を選択する基準として、車室内に存在するとの判定結果のみならず、車両のドアが閉扉状態であることが加味されてもよい。車両のドアが開けられている場合、携帯機が車室内に存在する場合であっても携帯機が車室内外を移動する可能性が高いため、第２の方式による高精度な判定が必要なときがある。車両のドアが閉扉状態となって初めて第１の方式による判定を選択することにより、携帯機の位置の高精度な車室内外判定と携帯機の省電力とを適切に両立させることが可能となる。
なお、携帯機が車室内外を移動する可能性が高い事象としては他に、車両の窓の開閉、又は退座などがあり、所定の第１条件としては窓の閉状態、着座状態等であってもよい。

（５）前記選択部は、所定の第２条件と満たす場合に以後前記第２判定部により判定することを選択する。

本願にあっては、第１の方式による車室内外判定が選択されて判定がなされていたときであっても、所定の第２条件が満たされている場合は、以後第２の方式の車室内外判定が選択され、必要な場合に高精度な判定が可能となる。

（６）前記車室内外判定部による車室内外判定を断続的に行うようにしてあり、前記選択部は、所定の第２条件を満たすまで第１判定部による判定を選択する。

本願にあっては、車室内外判定が継続的に、所定の第２の条件が満たされるまでは例えば間欠的に第１の方式による車室内外判定が選択される。継続的に判定を行う場合には簡易的な第１の方式による判定を行うことで、携帯機の省電力を効果的に実現することができる。

（７）前記所定の第２条件は前記車両のドアが閉扉状態から開扉されたことである。

第２の方式による車室内外判定を選択する基準として、例えば車両のドアが開扉されたことが使用される。車両のドアが開けられた場合には携帯機が車室内外を移動する可能性が高いため、自動的に第２の方式による車室内外判定が選択されて携帯機の位置が精度よく推定される。
なお、携帯機が車室内外を移動する可能性が高い事象としては他に、車両の窓の開閉、又は退座などがあり、所定の第２条件としては、車両のドアの開扉に代替して窓が開けられたこと又は退座であってもよい。
また、所定の第２条件としては他に、未登録の携帯機（例えばサブキーに対応）が認証された場合などであってもよい。この場合１つの車両に複数のＦＯＢ型の携帯機が用いられる場合など、高精度な判定が必要なときに適切に第２の方式に切り替えられる。

（８）前記携帯機を識別する携帯機識別子が記憶される記憶部を更に備え、前記選択部は、前記記憶部に前記携帯機識別子が記憶されている場合、前記第１判定部により判定することを選択し、前記所定の第２条件を満たす場合に前記携帯機識別子を前記記憶部から消去し、前記記憶部に前記携帯機識別子が記憶されていない場合、前記第２判定部により判定することを選択し、前記第２判定部により車室内に存在すると判定した場合、前記携帯機識別子を記憶する。

第１判定部による判定と第２判定部による判定との何れを選択するかの制御を、記憶部に携帯機識別子を記憶しているか否かによって切り替えるという簡易な構成で達成できる。なお他の情報に代替させてもよい。また、記憶部に情報が記憶されていない場合に第１判定部による判定を行う構成に代替させてもよい。

（９）前記第２判定部は、前記携帯機にて測定された受信信号強度の測定結果と、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域夫々の内外で予め測定した受信信号強度の統計値との間の統計距離を内外別に算出して比較することにより、前記携帯機が領域の内側にあるか否かを領域毎に判定する領域判定部と、前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部とを備える。

本願にあっては、第２の方式による車室内外判定では、測定した受信信号強度と、予め車室内外で測定された受信信号強度の統計値との統計距離の遠近に基づき判定される。車室内空間を共通に包含する相異なる複数の領域毎に予め測定した内外における受信信号強度の統計値を記憶しておき、領域毎に内外を判定することにより、統計値の作成に要する工数を効果的に抑え、統計距離の演算を簡易化することができる。これにより、高精度な第２の方式による車室内外判定でも、演算の簡易化によって省電力化を図ることが可能である。

（１０）本発明の一態様に係る車載機は、車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより他の機器と信号を送受信する車載機であって、前記複数のアンテナの一又は複数から前記他の機器に対して応答を求める信号を送信し、該信号に対する応答信号の受信の有無により前記他の機器の位置の前記車両における車室内外を判定する第１判定部と、前記複数のアンテナから前記他の機器での受信信号強度の測定用信号を送信し、該測定用信号に応じて前記他の機器から送信される測定結果を含む信号に基づき、前記他の機器の位置の前記車両における車室内外を判定する第２判定部と、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部と、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、前記他の機器が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部とを備える。

本願にあっては、車室内外判定を車載機側で実行するに際し、上述の態様（１）同様に、第１の方式による車室内外判定と第２の方式による車室内外判定とが適宜選択される。
外部機器（携帯機）では通信メッセージの送受信と車両に設けられた複数のアンテナから放射される位置検出用の信号の受信信号強度の測定が必要な第２の方式による高精度な車室内外判定は、必要な場合のみ選択される。第２の方式による判定が必要な場合以外に選択される第１の方式では、外部機器が車室内外のいずれに存在するかの確認が車室内外のアンテナから送信される応答メッセージの送受信に係る処理で済み、受信信号強度の測定に係る処理を省略できるため、外部機器に対応する携帯機における省電力化に効果を奏する。

（１１）本発明の一態様に係る携帯機は、車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナの内の一又は複数から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた信号を送信する携帯機であって、応答を求める要求信号又は受信信号強度の測定用信号を受信する受信部と、該受信部による前記要求信号の受信の有無により、該携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第１判定部と、前記受信部により前記測定用信号を受信した場合、受信信号強度を測定する測定部と、該測定部が測定した前記受信信号強度に基づき、該携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第２判定部と、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部と、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、該携帯機が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部とを備える。

本願にあっては、車室内外判定を携帯機側で実行するに際し、上述の態様（１）同様に、第１の方式による車室内外判定と第２の方式による車室内外判定とが適宜選択される。
携帯機において車室内外判定を行う場合であっても、第２の方式による判定は、携帯機自身が車室内外を移動する可能性が高いときなど、高精度な車室内外判定が必要なときのみ選択される。第２の方式による判定が必要な場合以外に選択される第１の方式では、携帯機自身が車室内外のいずれに存在するかの確認が、外部機器との信号の送受信の可否の判定のみで済み、受信信号強度の測定に係る処理を省略できるため、対応する携帯機における省電力化に効果を奏する。

（１２）本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより他の機器と信号を送受信するコンピュータに、前記他の機器の位置の前記車両における車室内外を判定させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記複数のアンテナの一又は複数から前記他の機器に対して応答を求める信号を送信し、該信号に対する応答信号の受信の有無により前記他の機器の位置の前記車室内外を判定する第１判定部、前記複数のアンテナから前記他の機器での受信信号強度の測定用信号を送信し、該測定用信号に応じて前記他の機器から送信される測定結果を含む信号に基づき、前記他の機器の位置の前記車室内外を判定する第２判定部、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部、及び、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、前記他の機器が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部として機能させる。

コンピュータは、他の機器である携帯機が車両の車室外のいずれに存在するか否かの車室内外判定を、該コンピュータから送信する信号に対する携帯機からの応答信号の有無により判定する第１の方式と、コンピュータ側から送信する測定用信号の受信信号強度を携帯機にて測定した結果により判定する第２の方式との内のいずれかを選択して実行する。
第２の方式による車室内外判定は携帯機にて受信信号強度を測定することで判定するので、処理負荷は第１の方式よりも重く電力を消耗するが、携帯機の位置の車室内外の判定を高精度化することが可能である。
第１の方式と第２の方式とで車室内外判定の方式を適宜選択可能であり、例えば第２の方式による判定は、他の機器が車室内外を移動する可能性が高い場合など、高精度な車室内外判定が必要な場合のみ選択される。第２の方式による判定が必要な場合以外に選択される第１の方式では、他の機器が車室内外のいずれに存在するかの確認が、他の機器との信号の送受信の可否の判定のみで済み、受信信号強度の測定に係る処理を省略できるため、高精度な車室内外判定を行いつつ携帯機の省電力化を図ることができる。

（１３）本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、他の機器との間で無線信号を送受信する送受信部、及び受信信号強度を測定する測定部を備えるコンピュータに、該コンピュータの位置が、前記他の機器が設けられている車両の車室内外のいずれかを判定させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータに、応答を求める要求信号又は受信信号強度の測定用の信号を前記送受信部により受信させ、前記コンピュータを、前記要求信号の受信の有無により、該コンピュータの位置の前記車室内外を判定する第１判定部、前記測定用の信号を受信した場合、前記測定部により測定した前記受信信号強度に基づき、該コンピュータの位置の前記車室内外を判定する第２判定部、前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部、及び、該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、該コンピュータが前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部として機能させる。

コンピュータは、他の機器が設けられている車両の車室内に存在するか否かの車室内外判定を、他の機器側から送信される信号の受信の有無により判定する第１の方式と、他の機器側から送信される測定用信号の受信信号強度を該コンピュータで測定した結果により判定する第２の方式とのいずれかを選択して実行する。
第２の方式による車室内外判定はコンピュータ側で受信信号強度を測定することで判定するので、処理負荷は第１の方式よりも重く電力を消耗するが、コンピュータの位置の車室内外の判定を高精度化することが可能である。
第１の方式と第２の方式とで車室内外判定の方式を適宜選択可能であり、例えば第２の方式による判定は、コンピュータ自身が車室内外を移動する可能性が高い場合など、高精度な車室内外判定が必要な場合のみ選択される。第２の方式による判定が必要な場合以外に選択される第１の方式では、コンピュータ自身が車室内外のいずれに存在するかの確認がアンテナからの信号の受信可否に係る判定のみで済み、受信信号強度の測定に係る処理を省略できるため、高精度な車室内外判定を行いつつ、携帯機に対応するコンピュータの省電力化を図ることができる。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る車両用通信システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る車両用通信システムの一構成例を示すブロック図である。実施形態１に係る車両用通信システムは、車両Ｃに搭載される車載機１と、車両Ｃの使用者が携帯所持する携帯機２と、車両Ｃに設けられた複数の送信アンテナ３１，３２，３３，３４及び受信アンテナ４とを備える。

車載機１は、車両Ｃに搭載される複数のＥＣＵ（Electronic Controller Unit）の内の１つである。車載機１は携帯機２の位置を推定し、推定位置に応じて制御を行う装置である。また車載機１は、車両ドアの開閉制御、各車両ドアの施錠／開錠制御、ウィンドウの開閉制御、ヘッドライト及びテールライトの点灯／消灯制御、ルームランプの点灯／消灯制御等、ボディ系の装置に関する制御を行う。勿論、車載機１の構成は一例であるから、車載機１は後述する車室内外判定処理のみを行うＥＣＵであって、各アクチュエータの制御は他のＥＣＵが実行するようにしてもよい。

携帯機２は、車両Ｃの使用者が所持する電子キーである。携帯機２は、車両ドアの開錠／施錠、及び、車両Ｃのエンジン又は駆動用バッテリシステムの始動を可能とするための無線信号を送受信する機能を有する。

複数の送信アンテナ３１，３２，３３，３４及び受信アンテナ４は、車載機１が携帯機２との間で無線信号を送受信するためのアンテナである。送信アンテナ３１，３２，３３，３４は夫々、車両Ｃの異なる位置に設けられている。例えば図１に示すように、送信アンテナ３１は運転席側側面のピラーに、送信アンテナ３２は助手席側側面のピラーに、送信アンテナ３３はバックドアに、送信アンテナ３４は車両Ｃの前部インストルメントパネル内に設けられている。なお、図１においては車両Ｃの進行方向右側が運転席側、進行方向左側が助手席側である。受信アンテナ４は例えば車両Ｃのルーフの内張り内に設けられている。

実施形態１に係る車両用通信システムでは、携帯機２が車両Ｃの近傍に近づき所定の範囲内に入ったか否かを車載機１が検知して車両ドアの開錠を行い、携帯機２が車室内に存在し、使用者によってスタートボタンをオンにする操作が行われた場合にエンジン又は駆動用バッテリシステムを始動させる制御を行う。特に実施形態１に係る車両用通信システムでは、車載機１は、携帯機２が車室内に存在するか否かを、車載機１と携帯機２との間の信号の送受信の可否のみで判定する簡易的な判定方法と、車室内空間として定義される空間に沿った境界面に対して内側にあるか否かにより判定する高精度な判定方法とのいずれかを選択して判定を行う。
以下、このような制御を実現する各構成について詳細を説明する。

図２は、実施形態１の車載機１の内部構成を示すブロック図である。車載機１は、制御部１１、車載受信部１２、車載送信部１３、及び記憶部１４を備える。

制御部１１は、例えば一若しくは複数のＣＰＵ（Central Processing Unit ）又はマルチコアＣＰＵを用い、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェース、タイマ等を有するマイクロコントローラである。制御部１１のＣＰＵは入出力インタフェースを介して車載受信部１２、車載送信部１３、及び記憶部１４に接続されている。制御部１１は、記憶部１４に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することによって各構成部の動作を制御し、特に、後述のコンピュータプログラム１Ｐを実行することにより、携帯機２の車室内外判定、及び車室内外判定に係る判定方式の選択機能を発揮する。

記憶部１４は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部１４は、制御部１１が車載機１の各構成部の動作を制御することにより、携帯機２の車室内外判定、及び、車室内外判定に係る判定方式の選択機能を実現させるコンピュータプログラム１Ｐを記憶している。また記憶部１４には、車両Ｃ自身の車両識別子と、車両Ｃに対する正規な携帯機２であるか否かを区別するための携帯機識別子とが記憶してある。更に記憶部１４には携帯機２の車室内外判定のための統計値が予め記憶されている。統計値の詳細は説明する。なお、図２では制御部１１及び記憶部１４を夫々別体の構成部として図示しているが、制御部１１の内部に記憶部１４を備える構成としてもよい。

記憶部１４に記憶されているコンピュータプログラム１Ｐは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体１０に記録されている態様でもよい。記憶部１４は、図示しない読出装置によって記録媒体１０から読み出されたコンピュータプログラム１Ｐを記憶する。記録媒体１０はＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、ＢＤ（Blu-ray （登録商標） Disc ）等の光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスク、磁気光ディスク、半導体メモリ等である。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから本実施形態１に係るコンピュータプログラム１Ｐをダウンロードし、記憶部１４に記憶させてもよい。

車載受信部１２は、受信アンテナ４と有線で接続している。車載受信部１２は、携帯機２から無線により送信される信号を、受信アンテナ４を通じて受信する。車載受信部１２は、受信した信号から搬送波の成分を除去して受信信号を抽出し、抽出した受信信号を制御部１１へ出力する回路である。実施形態１では、携帯機２から受信アンテナ４への無線信号の搬送波の周波数帯として３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのUltra High Frequency帯（ＵＨＦ帯）を使用する例を示す。しかしながら、受信アンテナ４で使用する周波数帯はＵＨＦ帯に限定されない。

車載送信部１３は、内部に切替器１３ａを有し、該切替器１３ａを介して選択的に複数の送信アンテナ３１〜３４と接続されている。車載送信部１３は、制御部１１から出力される信号を、搬送波を用いて無線信号に変調し、変調後の無線信号を制御部１１と切替器１３ａにより選択された一の送信アンテナ３１〜３４から携帯機２へ送信する回路である。実施形態１では、送信アンテナ３１〜３４から携帯機２への信号の搬送波の周波数帯として、受信アンテナ４で用いられる周波数帯とは異なる３０ｋＨｚ〜３００ＭＨｚのLow Frequency 帯（ＬＦ帯）又は３ｋＨｚ〜３０ｋＨｚのVery Low Frequency帯（ＶＬＦ帯）を使用する例を示す。しかしながら、送信アンテナ３１〜３４で使用する周波数帯はＬＦ帯又はＶＬＦ帯に限定されない。

また制御部１１のＣＰＵは入出力インタフェースを介して、複数のリクエストスイッチ１５及びカーテシスイッチ１６と接続されている。

複数のリクエストスイッチ１５の内の１つは例えば、運転席側又は助手席側の車両ドアを施錠又は開錠するためのドアロックスイッチであり、車両ドア外側のドアハンドルに設けられている。ドアロックスイッチは、押ボタンを用いてもよいし、使用者の手の接触を検出する接触センサを用いてもよい。複数のリクエストスイッチ１５の内の他の１つは例えば、エンジン又は駆動用バッテリシステムを始動させるためのスタートボタンの操作状態を通知するスタートスイッチであり、インストルメントパネルの運転席側に設けられている。スタートボタンは押ボタンを用いてもよいし、使用者の手の接触を検出する接触センサを用いてもよい。

カーテシスイッチ１６は、車両ドアの開閉を検知するスイッチである。カーテシスイッチ１６は、運転席ドア、助手席ドア、後部座席ドア、後部ドア等の車両Ｃが有する車両ドアの開閉をドア毎に区別して検知する。

なお実施形態１では、複数のリクエストスイッチ１５及びカーテシスイッチ１６が直接的に制御部１１に接続されている構成としたがこれに限らず、他のＥＣＵから信号線又は車内ネットワークを介してスイッチの情報を取得するようにしてもよい。

車載機１は、制御部１１が複数のリクエストスイッチ１５から各スイッチの操作状態を認識し、また、カーテシスイッチ１６によって車両ドアの開閉状態を認識する。制御部１１は、認識した操作状態及び開閉状態と、後述する車室内外判定処理による判定結果とに基づき、車両ドアの開錠／施錠、エンジン又は駆動用バッテリシステムの始動可否の出力、及び必要に応じて使用者への警告出力処理等を行う。例えば制御部１１は、使用者により車両ドアの開錠操作が行われたことがリクエストスイッチ１５から認識された場合、携帯機２が車両Ｃから所定の距離内に存在するか否か（車室外で可）を判定し、存在する場合に車両ドアの開錠指令信号を各車両ドアの錠装置へ出力する。また制御部１１は逆に、使用者により車両ドアの施錠操作が行われたことがリクエストスイッチ１５から認識された場合、携帯機２が車両Ｃの車室内に存在しているか否かを判定し、存在する場合はキー閉じ込めと判断して施錠せず、ホーンへ警告指令を出力したり、ヘッドライトの点灯指令を出力したりする。また制御部１１は、使用者がスタートボタンをオンにする操作を行ったことがリクエストスイッチ１５から認識された場合、携帯機２が車両Ｃの車室内に存在しているか否かを判定し、存在する場合のみエンジン又は駆動用バッテリシステムの始動可を示す信号を、エンジン制御又は駆動用バッテリ制御システムへ出力する。このように車載機１は、携帯機２の車室内外判定結果に基づいて各制御を行う。

次に、使用者が所持する携帯機２について説明する。図３は、実施形態１の携帯機２の内部構成を示すブロック図である。携帯機２は、制御部２１、送信部２２、受信部２３、信号強度測定部２３ｂ、及び記憶部２４を備える。

制御部２１は、例えば一若しくは複数のＣＰＵ又はマルチコアＣＰＵを用い、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース、タイマ等を有するマイクロコントローラである。制御部２１のＣＰＵは入出力インタフェースを介して送信部２２、受信部２３、及び記憶部２４に接続されている。制御部２１は記憶部２４に記憶されている制御プログラムを実行することにより、各構成部の動作を制御する。

記憶部２４は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部２４は、制御部２１が携帯機２の各構成部の動作を制御することにより、携帯機２の車室内外判定、及び、車室内外判定に係る判定方式の選択機能を実現させる制御プログラムを記憶している。制御プログラムによって制御部２１は、車室内外判定に必要な情報を含む応答信号等を車載機１へ送信する処理を実行する。また、記憶部２４は、携帯機２自身を識別するための携帯機識別子、対応する車両Ｃの車両識別子、及び、認証用の固有鍵を記憶している。なお、図３では制御部２１及び記憶部２４を夫々別体の構成部として図示しているが、制御部２１の内部に記憶部２４を備える構成としてもよい。

受信部２３は、制御部２１の制御に従って、切替器２３ｃにより３軸アンテナ２３ａにて受信された３つの無線信号から１つの無線信号を選択し、選択した無線信号から搬送波の成分を除去して受信信号を抽出し、抽出した受信信号を制御部２１へ出力する回路である。３軸アンテナ２３ａは、３つのコイルを互いに直交する方向に向けて配置したアンテナである。実施形態１では、３軸アンテナ２３ａが受信する無線信号の搬送波の周波数帯としてＬＦ帯又はＶＬＦ帯を使用する。しかしながら、３軸アンテナ２３ａで使用する周波数帯は、車載機１側の送信アンテナ３１〜３４と対応するのであればこの周波数帯に限定されない。

信号強度測定部２３ｂは、３軸アンテナ２３ａを通じて受信される各無線信号の内、切替器２３ｃにより選択された無線信号の受信信号強度を測定し、測定した受信信号強度を制御部２１へ出力する。制御部２１は、３軸アンテナ２３ａからの３つの無線信号を夫々選択し、選択した無線信号の受信信号強度を信号強度測定部２３ｂによって測定し、直交する３つの方向における各測定結果からベクトル演算を行って受信信号強度を算出する。従って、制御部２１は、車両Ｃに対する携帯機２の向き又は姿勢によらずに、車両Ｃに設けられた送信アンテナ３１〜３４からの受信信号強度を得ることが可能である。以下では特に断らない限り、ベクトル演算によって算出された受信信号強度を受信信号強度と呼んで用いる。なお、実施形態１では制御部２１が受信信号強度を算出する構成としたが、携帯機２がベクトル演算前の前記３つの無線信号の受信信号強度を車載機１へ各送信し、車載機１の制御部１１にて受信信号強度を算出するようにしてもよい。

送信部２２は、制御部２１により入力される信号を、搬送波を用いて変調し、送信アンテナ２２ａを通じて無線信号を送信する回路である。実施形態１では、送信アンテナ２２ａから送信する信号の搬送波の周波数帯としてＵＨＦ帯を使用する。しかしながら送信アンテナ２２ａで使用する周波数帯は、車載機１の車載受信部１２と対応するのであればこの周波数帯に限定されない。

このように構成される車載機１及び携帯機２の間で送受信される無線信号に基づき、車載機１で携帯機２の位置の車室内外判定を行う方法について詳細に説明する。実施形態１では、２つの方式の車室内外判定の方法を用いる。第１の方式による車室内外判定は、車載機１にて送信アンテナ３１〜３４のいずれかから送信する信号を携帯機２にて受信し、車載機１にて応答信号を受信できたか否かで判定する方法である。第２の方式による車室内外判定は、車両Ｃの異なる位置に設けられた複数（４つ）の送信アンテナ３１〜３４から各々送信する測定用信号の受信信号強度を携帯機２にて測定する。そして車載機１にて、測定された複数（４つ）の受信信号強度を成分として有する受信信号強度ベクトルを求め、予め判定対象の領域内外で測定してある受信信号強度ベクトルに係る統計値との比較に基づいて内外を判定する。

第２の方式による車室内外判定についてより詳細に説明する。車載機１は、携帯機２にて測定されて得られた受信信号強度ベクトル（測定値）を、予め車室内で測定された受信信号強度から求められた受信信号強度ベクトル（内側の標本値）、及び、車室外で測定された受信信号強度から求められた受信信号強度ベクトル（外側の標本値）の両者と比較し、測定値が内側の標本値及び外側の標本値のいずれと類似しているかを判断して内外を判定する。但し、測定値は、標本値が測定された場所と全く同じ場所で測定できることはなく、更に、受信信号強度は周囲の環境に影響されるものであって測定値が標本値と一致することはないため、比較対象として複数箇所で予め測定した標本値の平均値を含む統計値を用いる。更に詳細には、第２の方式による車室内外判定処理では、測定値が判定対象の領域内側の標本値及び領域外側の標本値のいずれと類似しているかを判断するべくマハラノビス距離を利用するために、予め測定した受信信号強度ベクトルの平均ベクトルと、その逆分散共分散行列を統計値として用いる。

ここで、上述の平均ベクトル（標本値の平均）は下記式（１）及び（２）により算出され、逆分散共分散行列は下記式（３）及び（４）により算出される。

第２の方式による車室内外判定では、このように得られる標本値に基づく統計値を判定対象の領域内外別に算出しておき、車室内外判定時に測定して得られる下記式（５）に示す受信信号強度ベクトルが、領域内側の統計値及び領域外側の統計値のいずれに類似するかを、式（６）のようにマハラノビス距離を算出して判断することによって車室内外が判定される。なお、領域内側の統計値を第１統計値、領域内側の統計値を第２統計値という。

車室内外判定における内外の判定対象とする車室内空間とは例えば、車両Ｃに乗り込んだ使用者が所持する又は所持していたことにより携帯機２が存在することが可能な空間である。図４は、車室内空間を概念的に示す模式図である。図４Ａは、車室内空間の上面図を示し、図４Ｂは車室内空間の立面図を示している。図４Ａ，Ｂ中、ハッチングを付した部分が車室内空間である。実施形態１の４つの送信アンテナ３１〜３４を用いる構成では、車室内空間１つを判定対象の領域とし、内外を高精度に判定することは困難である。
そこで第２の方式による車室内外判定では、車室内空間を共通の空間として包含し、車室内空間の境界面の内のいずれかを境界面として持つ相異なる複数の領域（３次元空間）毎に内外を判定し、いずれの領域に対しても内側に存在すると判定した場合のみ、携帯機２は車室内に存在すると判定する。このため、実施形態１の車両用通信システムでは、内外を判定するための測定値の比較対象である第１統計値及び第２統計値を複数の領域毎に算出しておくものとする。

複数の領域の具体例を示す。実施形態１における車室内外判定では、第１領域６１〜第４領域６４の４つの領域が判定対象として用いられる。図５は、複数の領域を夫々概念的に示す平面図である。図５中、符号６１が第１領域、符号６２が第２領域、符号６３が第４領域、符号６４が第４領域を示す。なお各領域は３次元の空間であり、車両Ｃを高さ方向に包含する。図５中、ハッチングを付した部分が図４に示した前記車室内空間に対応する。図５に示すように第１領域６１〜第４領域６４は夫々相異なる空間であるが、第１領域６１〜第４領域６４の境界面は夫々、車室の右側面、左側面、後面及び前面に倣い、第１領域６１〜第４領域６４の全ての内側にある空間は車室内空間と略一致する。

図５に示すように、例えば第１領域６１の境界面と、車室の内側の面とは完全には一致していないため、第１領域６１のみに対し携帯機２の内外判定を行ったとしても、携帯機２の車室内外判定を正確に行うことはできない。しかしながら第１領域６１の境界面の一部は、車室の右側面の内側と略一致するように定義されているため、携帯機２が車両Ｃの右側壁近傍にある場合に限れば、携帯機２の車室内外判定を高精度に行うことができる。同様にして第２領域６２においては携帯機２が車両Ｃの左側壁近傍にある場合に、携帯機２の車室内外判定を高精度に行うことができ、第３領域６３においては携帯機２が車両Ｃの後部にある場合に、携帯機２の車室内外判定を高精度に行うことができ、第４領域６４においては携帯機２が車両Ｃの前部にある場合に、携帯機２の車室内外判定を高精度に行うことができる。各領域に対して内外判定を行い、携帯機２が全領域の全ての内側にあると判定された場合に、携帯機２が車室内に存在すると高精度に判定することができる。

次に、各領域に対する内外を判定するための第１統計値及び第２統計値に係る標本値の抽出箇所の具体例を示す。図６は、標本抽出箇所の一例を示す概念図である。図６Ａは、第１領域６１内側の標本値の抽出箇所を示し、図６Ｂは、第１領域６１外側の標本値の抽出箇所を示している。第１領域６１に対する内外を判定するための第１統計値及び第２統計値は夫々、上述したように、予め判定対象の領域内外で測定された標本値の平均を各成分に有する平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。図６Ａ，Ｂ中の破線の楕円により第１領域６１の第１統計値及び第２統計値を算出する元になる標本値を得るための測定位置を示し、黒丸により第１統計値及び第２統計値夫々に含まれる平均ベクトルに対応する概念的な位置を示している。
第１領域６１の第１統計値及び第２統計値は、次のようにして得られる。車両Ｃに車両用通信システムを構築する製造工程にて、携帯機２又はモデル測定機器により、図６中の破線の楕円内の複数の抽出箇所にて、予め送信アンテナ３１〜３４からの測定用信号の受信信号強度を測定する。複数の抽出箇所にて測定された受信信号強度を、第１領域６１の内外別に、式（１）〜（４）により平均ベクトル及び逆分散共分散行列を算出して夫々第１領域６１の第１統計値、第１領域６１の第２統計値とする。
第１領域６１に対する内外を判定するための第１統計値及び第２統計値は、上述したように、携帯機２が車両Ｃの右側壁近傍にある場合に、右側壁に倣う境界面の内外を精度よく判定するための値である。従って、図６Ｂに示すように、第１領域６１の外側を規定する第２統計値を算出するために車室の右側壁の車室外側に沿う複数箇所で標本値が収集されるのに対し、第１領域６１の内側を規定する第１統計値を算出するために、第１領域６１内の標本値の平均が右側面側で測定される受信信号強度の標本値に偏重しないように、図６Ａに示すように車両の左側面車室外を含む箇所で標本値が収集される。

第２領域６２〜第４領域６４についても、第１領域６１に対する図６に示したような範囲同様に、対応する範囲が測定箇所とされる。

記憶部１４には、第１領域６１〜第４領域６４において夫々、製造工程にて、図６に示したような範囲内の測定箇所にて標本値を携帯機２又はモデル測定機器によって測定して得られた第１統計値及び第２統計値が第１領域６１〜第４領域６４別に記憶してある。車載機１は、記憶部１４に記憶してあるこれらの統計値に基づき、第２の方式による車室内外判定を行う。

上述のように構成される車載機１及び携帯機２を含む車両用通信システムにおいて行なわれる処理について説明する。車載機１は、制御部１１の処理により、複数のリクエストスイッチ１５又はカーテシスイッチ１６から認識可能な車両の状況に応じて、車両ドアの開錠／施錠等を含む各種制御を行う。

具体的には、制御部１１が複数のリクエストスイッチ１５から各スイッチの操作状態を認識し、また、カーテシスイッチ１６によって車両ドアの開閉状態を認識する。制御部１１は、認識した操作状況又は開閉状態と、後述する車室内外判定処理による判定結果とに基づき、車両ドアの開錠／施錠、エンジン又は駆動用バッテリシステムの始動可否の出力、又は必要に応じて使用者への警告出力処理等を行う。

例えば制御部１１は、使用者により車両ドアの開錠操作が行われたことがリクエストスイッチ１５から認識された場合、携帯機２が車室内に存在するか否かを判定し、車室外（所定の距離内）に存在する場合に車両ドアの開錠指令信号を各車両ドアの錠装置へ出力する。制御部１１は、車両ドアが開錠され、車両ドアの開扉が検知された後は間欠的に、携帯機２が車両Ｃの車室内に存在しているか否かを判定する。制御部１１は逆に、エンジン又は駆動用バッテリシステムが停止している状態で使用者により車両ドアの施錠操作が行われたことがリクエストスイッチ１５から認識された場合、携帯機２が車両Ｃの車室内に存在しているか否かを判定し、存在する場合はキー閉じ込めと判断して施錠せず、ホーンへ警告指令を出力し、ヘッドライトの点灯指令を出力する。更に制御部１１は、使用者がスタートボタンをオンにする操作を行ったことがリクエストスイッチ１５から認識された場合、携帯機２が車両Ｃの車室内に存在しているか否かを判定し、存在する場合のみエンジン又は駆動用バッテリシステムの始動可を示す信号を、エンジン制御又は駆動用バッテリ制御システムへ出力する。
このように車載機１は、携帯機２の車室内外判定結果に基づいて各制御を行う。このとき制御部１１は、操作内容によって予め規定されている携帯機２の車室内外の期待値と、車室内外判定結果とが整合しているか否かにより、制御を実行するか否かを判断する。例えば、車両ドアの開錠操作が行われた場合、携帯機２の車室内外の期待値は０（車室外）であり、スタートボタンをオンにする操作が行われた場合、携帯機２の車室内外の期待値は１（車室内）である。制御部１１は、期待値と車室内外判定結果とが整合している場合に制御を実行し、整合していない場合、必要なときには警告音を発する等の処理を行う。

実施形態１における車載機１は、上述のような各種制御の基とする車室内外判定を行うに際し、異なる方式による判定が可能であり、車両Ｃにおける状況に合わせて選択的に車室内外判定を行うようにしてある。図７は、実施形態１の車載機１における車室内外判定に係る処理手順の一例を示すフローチャートである。図７に示す処理手順は、間欠的に、又は、上述の各種制御のために車室内外判定が必要な場合に制御部１１により実行される。

車載機１の制御部１１は、携帯機２の携帯機識別子を内蔵ＲＡＭに記憶しているか否かを判断する（ステップＳ１）。制御部１１は、携帯機識別子を記憶していると判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、第１の方式による車室内外判定処理を実行する（ステップＳ２）。

制御部１１は、ステップＳ２の車室内外判定処理により携帯機２が車室内に存在すると判定されているか否かを判断する（ステップＳ３）。携帯機２が車室内に存在すると判定されている場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部１１はカーテシスイッチ１６により車両Ｃのドアのいずれかが開状態であるか否かを判断する（ステップＳ４）。制御部１１は、閉状態であると判断した場合（Ｓ４：ＮＯ）、処理をそのまま終了する。

制御部１１は、ステップＳ３にて携帯機２が車室外に存在すると判定されている場合（Ｓ３：ＮＯ）、又はステップＳ４にて車両ドアが開状態であると判断した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、内蔵ＲＡＭに記憶されている携帯機識別子を消去し（ステップＳ５）、処理を終了する。なおこの場合、制御部１１は以後間欠的に、ステップＳ１から車室内外判定を実行する。

制御部１１は、携帯機２の携帯機識別子を内蔵ＲＡＭに記憶していないと判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）、第２の方式により車室内外判定処理を実行する（ステップＳ６）。

制御部１１は、ステップＳ６の車室内外判定処理により携帯機２が車室内に存在すると判定されているか否かを判断する（ステップＳ７）。携帯機２が車室内に存在すると判定されている場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、制御部１１は、カーテシスイッチ１６により車両ドアが開状態であるか否かを判断する（ステップＳ８）。制御部１１は、車両ドアが閉であると判断した場合（Ｓ８：ＮＯ）、後述するようにステップＳ６にて得られる携帯機２の携帯機識別子を内蔵ＲＡＭに記憶し（ステップＳ９）、処理を終了する。なおこの場合、制御部１１は以後、間欠的にステップＳ１から車室内外判定を実行する。

制御部１１は、ステップＳ７にて携帯機２が車室外に存在すると判定されている場合（Ｓ７：ＮＯ）、又は携帯機２が車室内に存在すると判定されていても車両ドアが開状態である場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、処理をそのまま終了する。

図７のフローチャートに示したように、一旦第２の方式により車室内に存在すると判定された後、携帯機識別子が記憶されることによって車室内に存在した状態が認識され、車両ドアが開扉されるなど再び携帯機２が車室外へ移動する可能性が発生するまで、第１の方式により車室内外判定が行われる。このようにして、携帯機識別子を記憶しているか否かによって第１の方式と第２の方式を切り替えることを簡易な構成で達成できる。なおステップＳ９においては、携帯機識別子が記憶されることに代替して、他の情報であってもよい。例えば車室内に存在するか否かをオン／オフにより示すフラグを記憶し、ステップＳ１においてフラグがオンであるか否かを判断する構成としてもよい。また、存在する場合に情報を記憶する構成を逆に、存在しない場合に情報を記憶する構成としても同様の処理を実行できる。また、携帯機識別子の消去処理（Ｓ５）（又は上述のフラグのオフへの変更）は、車室内外判定処理とは独立に、制御部１１が車両ドアの開扉をカーテシスイッチ１６により検知したときに行うようにしてもよい。

図８は、第１の方式による車室内外判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図８のフローチャートに示す処理手順は、図７のフローチャートに示したステップＳ２の処理の詳細に対応する。第１方式による車室内外判定方法は、車載機１の制御により車両Ｃの送信アンテナ３１〜３４のいずれかから送信された信号が、携帯機２にて受信できるか否かによって判定する方法である。

車載機１の制御部１１は、送信アンテナ３１〜３４の内の１つ、例えば送信アンテナ３４（又は全部）から、記憶部１４に記憶してある車両識別子の情報を含むウェイクアップ信号（起動信号）を送信し（ステップＳ２１）、送信したウェイクアップ信号に応じたレスポンス信号（応答信号）を受信アンテナ４により受信したか否かを判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において制御部１１は、レスポンス信号を受信する所定の猶予時間を設け、猶予時間が経過するまでにレスポンス信号を受信できた場合、レスポンス信号を受信したと判断し、猶予時間が経過した場合には受信しなかったと判断する。以下、携帯機２との間で信号の送受信をする場合も同様に、猶予時間を設けて受信の可否を判断すればよい。

制御部１１は、レスポンス信号を受信したと判断した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、レスポンス信号に含まれている携帯機識別子の情報を抽出し、記憶部１４に記憶してある携帯機識別子と合致するか否かを判断する（ステップＳ２３）。制御部１１は、合致すると判断した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、携帯機２が車両Ｃの車室内に存在すると判定し（ステップＳ２４）、車室内外判定処理を終了して処理を図７のフローチャートのステップＳ３へ戻す。

制御部１１は、ステップＳ２２にてレスポンス信号を受信しなかったと判断した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、又は、ステップＳ２３にて合致しなかったと判断した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、携帯機２は車両Ｃの車室外に存在すると判定し（ステップＳ２５）、車室内外判定処理を終了し、処理を図７のフローチャートのステップＳ３へ戻す。

図９は、第２の方式による車室内外判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図９のフローチャートに示す処理手順は、図７のフローチャートに示したステップＳ６の処理の詳細に対応する。第２方式による車室内外判定方法は、車載機１の制御により車両Ｃの送信アンテナ３１〜３４から送信された信号の受信信号強度を携帯機２にて測定することによって高精度に判定する方法である。

車載機１の制御部１１は、送信アンテナ３１〜３４の内の１つ、例えば送信アンテナ３４（又は全部）から、記憶部１４に記憶してある自身の車両識別子の情報を含むウェイクアップ信号を送信し（ステップＳ６０１）、送信したウェイクアップ信号に応じたレスポンス信号を受信アンテナ４により受信したか否かを判断する（ステップＳ６０２）。ステップＳ６０２において制御部１１は、レスポンス信号を受信する所定の猶予時間を設け、猶予時間が経過するまでにレスポンス信号を受信できた場合、レスポンス信号を受信したと判断し、猶予時間が経過した場合には受信しなかったと判断する。

制御部１１は、レスポンス信号を受信したと判断した場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、レスポンス信号に含まれている携帯機識別子の情報を抽出し、記憶部１４に記憶してある携帯機識別子と合致するか否かを判断する（ステップＳ６０３）。

制御部１１は、ステップＳ６０３で合致すると判断した場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、チャレンジ・レスポンス認証用のデータを作成して、作成したデータを含むチャレンジ信号を送信アンテナ３１〜３４の内の一部又は全部から送信し（ステップＳ６０４）、チャレンジ信号に対するレスポンス信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ６０５）。

制御部１１は、レスポンス信号を受信したと判断した場合（Ｓ６０５：ＹＥＳ）、受信したレスポンス信号からレスポンスデータを抽出し、抽出したレスポンスデータに基づき、携帯機２の認証に成功したか否かを判断する（ステップＳ６０６）。制御部１１は、認証に成功したと判断した場合（Ｓ６０６：ＹＥＳ）、携帯機２における受信信号強度の測定を指示するべく、測定コマンド信号を送信し（ステップＳ６０７）、コマンド信号の送信後から所定時間が経過するまでの間に、送信アンテナ３１〜３４を順次、切替器１３ａにより選択し、順次選択したアンテナから夫々、測定用信号を送信する（ステップＳ６０８）。つまり制御部１１は、測定用信号を４回送信する。制御部１１は、測定用信号の送信後に、測定結果を含む測定結果信号を受信アンテナ４により受信する（ステップＳ６０９）。

制御部１１は、受信した測定結果信号から測定結果を抽出する（ステップＳ６１０）。具体的には、抽出される測定結果は、制御部１１が４回送信した測定用信号に応じて４つの受信信号強度を含む。

制御部１１は、判定対象となる複数の領域別に、記憶部１４に記憶してある統計値を読み出し（ステップＳ６１１）、受信した測定結果の受信信号強度と、読み出した統計値とに基づき、内外における統計距離を算出する（ステップＳ６１２）。

ステップＳ６１１、Ｓ６１２において詳細には、第１領域６１〜第４領域６４別に、制御部１１は、測定された受信信号強度からなる受信信号強度ベクトルと、記憶部１４に記憶してある第１統計値及び第２統計値との統計距離を各算出する演算を行う。例えば制御部１１は、第１領域６１を判定対象とする場合、受信信号強度ベクトルと第１領域６１の内側に係る第１統計値（平均ベクトル及び逆分散共分散行列）とのマハラノビス距離、及び、受信信号強度ベクトルと第１領域６１の外側に係る第２統計値とのマハラノビス距離を夫々算出する。マハラノビス距離は、上述の式（６）により求まる。なお、統計距離はマハラノビス距離に限定されない。

制御部１１は、判定対象の領域について、携帯機２は領域内に存在するか否かを判定する（ステップＳ６１３）。ステップＳ６１３にて詳細には、制御部１１は、第１統計値とのマハラノビス距離と第２統計値とのマハラノビス距離とを比較し、第１統計値とのマハラノビス距離が第２統計値とのマハラノビス距離よりも統計距離が近いと判断される場合、携帯機２は判定対象の領域の内側に存在すると判定する。

制御部１１は、ステップＳ６１３にて領域内に存在すると判定した場合（Ｓ６１３：ＹＥＳ）、複数の領域、即ち第１領域６１〜第４領域６４の全領域について判定を終了したか否かを判断する（ステップＳ６１４）。制御部１１は、全領域について判定を終了していないと判断した場合（Ｓ６１４：ＮＯ）、ステップＳ６１１へ処理を戻す。制御部１１は、全領域について判定を終了したと判断した場合（Ｓ６１４：ＹＥＳ）、全領域について携帯機２が内側にあると判定されていると判定されているので、携帯機２が車両Ｃの車室内に存在すると判定し（ステップＳ６１５）、第２の方式による車室内外判定処理を終了し、処理を図７のフローチャートのステップＳ７へ戻す。

制御部１１は、ステップＳ６１３にて複数の領域のいずれか１つでも領域外に存在すると判定した場合（Ｓ６１３：ＮＯ）、携帯機２が車両Ｃの車室外に存在すると判定し（ステップＳ６１６）、第２の方式による車室内外判定処理を終了し、処理を図７のフローチャートのステップＳ７へ戻す。

また制御部１１は、ステップＳ６０２にて、レスポンス信号を受信しないと判断した場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、ステップＳ６０３にて合致しないと判断した場合（Ｓ６０３：ＮＯ）、ステップＳ６０５にてチャレンジ信号に対するレスポンス信号を受信しないと判断した場合（Ｓ６０５：ＮＯ）、又はステップＳ６０６にて認証が失敗したと判断した場合（Ｓ６０６：ＮＯ）はいずれも、携帯機２は車室外（車両Ｃから所定の距離外）に存在すると判定する（ステップＳ６１７）。制御部１１は第２の方式による車室内外判定処理を終了し、処理を図７のフローチャートのステップＳ７へ戻す。

図１０は、実施形態１の携帯機２における処理手順の一例を示すフローチャートである。図１０のフローチャートに示す処理手順は、図７〜図９のフローチャートに示した車載機１側による処理手順と対応する。

携帯機２は初期的にはスリープ状態にあり、制御部２１は定期的に以下の処理を実行する。

制御部２１は、３軸アンテナ２３ａによりウェイクアップ信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ３０１）。制御部２１は、ウェイクアップ信号を受信したと判断した場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、ウェイクアップ信号に含まれている車両識別子の情報と、記憶部２４に記憶してある対応する車両識別子とを照合することにより、車載機１の正当性を判断する（ステップＳ３０２）。

制御部２１は、ステップＳ３０２にて正当であると判断した場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、記憶部２４に記憶してある携帯機識別子のデータを含めたレスポンス信号を送信アンテナ２２ａにより送信し（ステップＳ３０３）、スリープ状態から起動し（ステップＳ３０４）、所定時間の間にチャレンジ信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ３０５）。制御部２１は、ステップＳ３０６でチャレンジ信号を受信しないと判断した場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、スリープ状態へ戻り（ステップＳ３０６）、処理を終了する。

制御部２１は、ウェイクアップ信号を受信しなかったと判断した場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、又はステップＳ３０２にて正当でないと判断した場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、処理を終了する。この場合、携帯機２はスリープ状態のままである。

制御部２１はステップＳ３０５にてチャレンジ信号を受信したと判断した場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、チャレンジ信号に含まれるデータと記憶部２４に記憶されている固有鍵を用いて所定の暗号化演算を行うことによりレスポンスデータを作成し、作成したレスポンスデータを含むレスポンス信号を返信する（ステップＳ３０７）。

次に制御部２１は、車載機１から送信される測定コマンド信号を受信し（ステップＳ３０８）、受信後所定時間が経過するまでの間に、各送信アンテナ３１〜３４から送信される測定用信号を３軸アンテナ２３ａにて受信し（ステップＳ３０９）、切替器２３ｃにより３軸アンテナ２３ａからの３つの無線信号を順次選択して信号強度測定部２３ｂにより夫々測定する（ステップＳ３１０）。つまり、１つの測定用信号に対し、３軸アンテナ２３ａの３軸方向夫々の成分に対応する受信信号強度を測定する。

制御部２１は、全ての測定用信号について測定を完了したか否かを判断し（ステップＳ３１１）、未完であると判断した場合（Ｓ３１１：ＮＯ）、処理をステップＳ３０９へ戻して車載機１側の送信アンテナ３１〜３４から送信される複数（４回）の測定用信号を順次受信し測定する（Ｓ３０９、Ｓ３１０）。

制御部２１は、測定を完了したと判断した場合（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、各測定用信号に対し、測定した３つの無線信号の受信信号強度成分に基づき受信信号強度をベクトル演算により算出する（ステップＳ３１２）。制御部２１は、求めた受信信号強度を測定結果として含む測定結果信号を送信アンテナ２２ａにより送信し（ステップＳ３１３）、スリープ状態へ戻り（Ｓ３０６）、処理を終了する。

図７〜図１０に示した各処理手順に対応する車載機１及び携帯機２間の信号送受信の過程を、シーケンス図を参照して説明する。図１１は、第１の方式による車室内外判定処理における過程を示すシーケンス図であり、図１２は、第２の方式による車室内外判定処理における過程を示すシーケンス図である。

第１の方式による場合、図１１に示すように、車載機１と携帯機２との間のやり取りは、車載機１側からのウェイクアップ信号の送信（Ｓ２１、Ｓ３０１）に対する携帯機２側からのレスポンス信号の送信（Ｓ４０２）で完了する。一方で第２の方式による場合、図１２に示すように、車載機１と携帯機２との間のやり取りは、図１１に示したものと同一のやり取りに加えて、チャレンジ・レスポンス認証に係る車載機１からのチャレンジ信号の送信（Ｓ３０５）に対する携帯機２からのレスポンス信号の送信（Ｓ４０９）、更に、車載機１からの測定コマンドの送信（Ｓ３１０）に対する測定結果の送信（Ｓ４１５）といったやり取りがなされる。

このように第１の方式による車室内外判定の場合には、信号の送受信処理のみに注目したとしても、やり取りの回数が第２の方式による車室内外判定を行う場合よりも削減されるから、電力消費を軽減させることができる。更に携帯機２では、第１の方式による車室内外判定を行う場合には、測定処理及び受信信号強度演算に係る処理が省略されるので、少なくとも省略される処理の分の電力消費を抑制することができ、大幅に電力消費を軽減させることができる。第１の方式による車室内外判定と第２の方式による車室内外判定とを適宜選択することが可能な構成としたことにより、携帯機２の車室内外判定を高精度化すると共に携帯機２の省電力化を実現することができる。

図７〜図１２に示した処理手順により、上述の第１の方式による車室内外判定と第２の方式による車室内外判定との間で適宜選択されることについて、具体例を挙げて説明する。

例えば、使用者がエンジンを停止して停車している車両Ｃに搭乗するために、携帯機２を所持して車両ドアの開錠操作を行った場合についての処理を説明する。車載機１の制御部１１は、リクエストスイッチ１５により車両ドアの開錠操作を認識し、図７のフローチャートに示した車室内外判定処理を実行する。このとき、制御部１１は内蔵ＲＡＭに携帯機識別子を記憶していないので（Ｓ１：ＮＯ）、図９のフローチャートに示した第２の方式による車室内外判定処理を行ない（Ｓ６）、高精度に車室内外を判定する。このとき、車両ドアは開錠されておらず使用者は車室外に存在するため、携帯機２は車室外に存在すると判定され（Ｓ７：ＮＯ）、車室内外判定処理は終了する。車両ドアの外側から開錠操作が行われた場合の制御に係る携帯機２の車室内外の期待値は０（車室外）であって、期待値と車室内外判定結果とが整合するから、車載機１はドアを開錠する。これにより使用者は、ドアを開けて車室内に入り込み、運転席に着座する。

続いて使用者がスタートボタンをオンにする操作を行った場合についての処理を説明する。車載機１の制御部１１は、リクエストスイッチ１５によりスタートボタンをオンにする操作を認識し、図７のフローチャートに示した車室内外判定処理を実行する。このとき制御部１１は未だ内蔵ＲＡＭに携帯機識別子を記憶していないので（Ｓ１：ＮＯ）、図９のフローチャートに示した第２の方式による車室内外判定処理を行い（Ｓ６）、高精度に車室内外を判定する。このとき、使用者が携帯機２を所持している状態で着座したままである場合、携帯機２は車室内に存在すると判定される。スタートボタンをオンにする操作が行われた場合の制御に係る携帯機２の車室内外の期待値は１（車室内）であって、期待値と車室内外判定結果とが整合するから、制御部１１はエンジンの始動可を示す信号を、エンジン制御システムへ出力する。なおこの場合、車両ドアが開けられたままであるときには（Ｓ８：ＹＥＳ）、携帯機２が車室外へ持ち出される可能性が高いため、内蔵ＲＡＭには携帯機識別子が記憶されない。制御部１１はエンジンが動作している間は携帯機２が車室内に存在するか否かを間欠的に判定する。使用者が運転席に着座した状態で車両ドアが閉められるまでは、車載機１は図９のフローチャートに示した第２の方式による車室内外判定処理を行ない（Ｓ６）、高精度に車室内外を判定する。そして、車両ドアが閉じられたことが検知されて初めて（Ｓ８：ＮＯ）、制御部１１は内蔵ＲＡＭに携帯機識別子を記憶する（Ｓ９）。制御部１１は、エンジンが動作している間、携帯機２が車室内に存在するか否かを間欠的に判定するが、内蔵ＲＡＭに携帯機識別子が記憶されているため（Ｓ１：ＹＥＳ）、以後は図８のフローチャートに示した第１の方式による車室内外判定処理を行う（Ｓ２）。これにより、携帯機２が車室外に持ち出される可能性がない間は、車室内外判定に係る処理負荷が軽減される。

その後使用者が車両Ｃを停車させ、エンジンを停止させて降車する場合の処理を説明する。車載機１の制御部１１は、図７のフローチャートに示した携帯機２が車室内に存在するか否かの車室内外判定処理を間欠的に行なうが、携帯機識別子を内蔵ＲＡＭに記憶した状態であるため（Ｓ１：ＹＥＳ）、図８のフローチャートに示した第１の方式による車室内外判定処理を行う（Ｓ２）。そして制御部１１は、車室内に存在すると判定した場合であっても（Ｓ３：ＹＥＳ）、カーテシスイッチ１６により車両ドアの開状態を検知した場合は（Ｓ４：ＹＥＳ）、携帯機２が車室外へ移動する可能性があるために、内蔵ＲＡＭに記憶していた携帯機識別子の情報を消去する（Ｓ５）。使用者が降車して車両ドアの施錠操作を行った場合、制御部１１は、リクエストスイッチ１５により施錠操作を認識して図に示す携帯機２が車室内に存在するか否かの車室内外判定処理を行なうが、携帯機識別子が内蔵ＲＡＭから消去されているため（Ｓ１：ＮＯ）、図９に示した第２の方式による車室内外判定を行い（Ｓ６）、高精度に車室内外を判定する。制御部１１は、外側から車両ドアの施錠操作が行われた場合の制御に係る携帯機２の車室内外の期待値は０（車室外）であるから、携帯機２が車室内に存在すると判定されている場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、キー閉じ込めと判断した施錠せず、ホーンへ警告指令を出力し、ヘッドライトの点灯指令を出力する。このとき、警告を受けて使用者が車両ドアを再度開けて携帯機２を車室外へ持ち出し、再度施錠操作を行った場合、制御部１１は車室内外判定処理において図９に示した第２の方式による車室内外判定を再度行い（Ｓ６）、高精度に車室内外を判定する。制御部１１は、車室外と判定した場合（Ｓ７：ＮＯ）、施錠指令信号を各車両ドアの錠装置へ出力する。

以後車載機１は、携帯機２が車両Ｃから所定の距離内に存在するか否かを判定すべく、図７のフローチャートに示す処理手順を間欠的に実行するようにしてもよい。この場合、制御部１１は、携帯機識別子が内蔵ＲＡＭに記憶されていないため（Ｓ１：ＮＯ）、図９に示した第２の方式による車室内外判定を行う（Ｓ６）。使用者が携帯機２を所持して車両Ｃから所定の距離以上離れた場合、第２の方式による車室内外判定を行うとしても、携帯機２にてウェイクアップ信号受信できず（Ｓ３０１：ＮＯ）、従って車載機１はレスポンス信号を受信できず（Ｓ６０２：ＮＯ）、携帯機２及び車載機１はそのまま車室内外判定を終了するため、処理負荷は加重されない。

このように、使用者が携帯機２を車室内外に移動させる可能性が高い動作を行ったか否かに応じて、特に実施形態１では車両ドアの開扉に応じて、車室内外判定処理の方式が適宜選択される。携帯機２が車室内から車室外へ移動する可能性が低い状態では、車載機１と携帯機２との間での送受信の可否の判定のみで済み、受信信号強度の測定に係る処理を省略して消費電力を軽減することが可能な第１の方式による簡易的な車室内外判定が選択される。また、携帯機２が移動する可能性が高く、高精度な判定が必要な場合には携帯機２で測定される受信信号強度に基づく第２の方式による詳細な車室内外判定が選択される。これにより、必要な場合には高精度な判定を行いつつも、特に携帯機２における省電力化を実現することができる。

なお、実施形態１では、車載機１は第２の方式による車室内外判定として、測定した受信信号強度と、異なる第１領域６１〜第４領域６４の内側及び外側を特徴づける第１統計値及び第２統計値との統計距離を各算出し、比較する構成とした。マハラノビス距離の算出、マハラノビス距離の比較といった簡単な演算によって携帯機２の車室内外判定を精度よく行うことができる。

また、実施形態１において車載機１側の送信アンテナ３１〜３４及び携帯機２側の受信用３軸アンテナ２３ａはＬＦ帯又はＶＬＦ帯に対応し、車載機１側の受信アンテナ４及び携帯機２側の送信アンテナ２２ａはＵＨＦに対応する構成としたが、これらの周波数帯に限定するものではない。また送信アンテナ３１〜３４の数は４つとは限られないことは勿論である。送信アンテナ３１〜３４及び受信アンテナ４の位置も上述したような位置には限られないことは勿論である。

また実施形態１において車載機１の制御部１１は、図７のフローチャートに示した通り、カーテシスイッチ１６により検知される車両ドアの開閉に応じて第１の方式による車室内外判定及び第２の方式による車室内外判定を選択する構成としたが、車両ドアの開閉検知は携帯機２が車室内から車室外へ移動する可能性が高い事象の一例に過ぎない。制御部１１は、リクエストスイッチ１５に含まれる窓の開閉スイッチ、又は着座センサ等に基づいて第１の方式による車室内外判定及び第２の方式による車室内外判定を選択する構成としてもよい。また携帯機２が車室外へ移動する可能性が高い事象の発生のみならず、例えば未登録の携帯機（例えばサブキーに対応）が認証されたことを契機に、第２の方式による車室内外判定を選択する構成としてよい。１つの車両に複数のＦＯＢ型の携帯機が用いられる場合など、高精度な判定が必要な状況下では第２の方式へ切り替えるようにする。このように、車両Ｃの種々の状況に対応する諸条件を設定しておき、第１の方式と第２の方式とを適宜切り替えるようにするとよい。

実施形態１では、第２の方式による車室内外判定方法として複数の送信アンテナ３１〜３４から各々送信する測定用信号の受信信号強度を携帯機２にて測定して受信信号強度ベクトルを求め、予め求めて記憶しておいた統計値との統計距離の基づき内外判定を行う方法を用いた。しかしながら、第２の方式による車室内外判定方法は、公知のレンジベース方式による内外判定の方法を利用してもよい。

更に実施形態１において車載機１は、記憶部１４に異なる４つの第１領域６１〜第４領域６４の内外を夫々特徴づける統計値を記憶している構成とした。しかしながら、領域の数は４つに限られないことは勿論である。例えば第１領域６１及び第２領域６２の２つであっても、運転席側ドアの境界面又は助手席側ドアの境界面に対する内外の判定を精度よく実施することができる。

また実施形態１において車載機１の記憶部１４に、統計値として携帯機２又はモデル測定機器にて領域別に実測した受信信号強度の平均ベクトル及び逆分散共分散行列を記憶する構成とした。しかしながら統計値に限らず、各領域に対して内外を判別するための判別式を記憶しておく構成としてもよい。判別式は例えば、予め測定される第１領域６１の内側を特徴付ける標本群と、第１領域６１の外側を特徴付ける標本群とのマハラノビス距離が等しくなる受信信号強度の集合を表す曲線の近似式である。近似式に、測定した受信信号強度の内、一の受信信号強度を当てはめて得られる関数値と、他の受信信号強度とを夫々比較することにより、内外判定を行うことができる。

（実施形態２）
実施形態１では、車載機１にて車室内外判定を行う構成とした。実施形態２では受信信号強度を測定し演算する携帯機２側で車室内外判定を行う。実施形態２における車両用通信システムのハードウェア構成は、実施形態１の構成と同様である。従って、実施の形態１と共通する構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１３は、実施形態２の車載機１の内部構成を示すブロック図である。実施形態１と比較して、実施形態２における車載機１は、記憶部１４に車室内外判定に係るコンピュータプログラム１Ｐ、及び車室内外判定のための統計値を記憶していない。記憶部１４には、車両Ｃ自身の車両識別子と、車両Ｃに対する正規な携帯機２であるか否かを区別するための携帯機識別子とが記憶してある。

実施形態２における車載機１は、制御部１１が複数のリクエストスイッチ１５から各スイッチの操作状態を認識し、また、カーテシスイッチ１６によって車両ドアの開閉状態を認識する。制御部１１は、認識した操作状況及び開閉状態と、後述するように携帯機２から受信する車室内外判定結果とに基づき、車両ドアの開錠／施錠、エンジン又は駆動用バッテリシステムの始動可否の出力、及び必要に応じて使用者への警告出力処理等を行う。

図１４は、実施形態２の携帯機２の内部構成を示すブロック図である。実施形態２と比較して、実施形態２における携帯機２は、記憶部２４に、制御部２１が携帯機２の各構成部の動作を制御することにより、携帯機２の車室内外判定、及び、車室内外判定に係る判定方式の選択機能を実現させるコンピュータプログラム２Ｐを記憶している。また、記憶部２４には、車室内外判定のための統計値が記憶されている。統計値の詳細は実施形態１と同様であるので詳細な説明を省略する。

なお、記憶部２４に記憶されているコンピュータプログラム２Ｐは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ等の光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスク、磁気光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体２０から図示しない他の外部コンピュータにより読み出されて記憶されたもの、又は、通信網を介してダウンロードされて外部コンピュータにより記憶されたものであってよい。

実施形態２の携帯機２の制御部２１は、信号強度測定部２３ｂにより測定した各無線信号の受信信号強度に基づき、３軸方向のベクトル演算によって受信信号強度を算出し、算出した受信信号強度に基づき車室内外判定をも行う。

実施形態２における車載機１は、間欠的に、又は各種制御のために車室内外判定が必要な場合、以下に示す車室内外判定結果を携帯機２から取得する処理を実行する。図１５は、実施形態２の車載機１における処理手順の一例を示すフローチャートである。

制御部１１は、送信アンテナ３１〜３４の内の１つ、例えば送信アンテナ３４（又は全部）から、記憶部１４に記憶してある車両識別子の情報を含むウェイクアップ信号を送信し（ステップＳ１０１）、送信したウェイクアップ信号に応じたレスポンス信号を受信アンテナ４により受信したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において制御部１１は、レスポンス信号を受信する所定の猶予時間を設け、猶予時間が経過するまでにレスポンス信号を受信できた場合、レスポンス信号を受信したと判断し、猶予時間が経過した場合には受信しなかったと判断する。以下、携帯機２との間で信号の送受信をする場合も同様に、猶予時間を設けて受信の可否を判断すればよい。

制御部１１は、レスポンス信号を受信したと判断した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、レスポンス信号に含まれている携帯機識別子の情報を抽出し、記憶部１４に記憶してある携帯機識別子と合致するか否かにより、携帯機２が正当であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。制御部１１は、正当であると判断した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、受信したレスポンス信号に判定結果が含まれているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。制御部１１は、受信したレスポンス信号に判定結果が含まれていると判断した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、判定結果を抽出し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。この場合、図１１に示したような携帯機２とウェイクアップ信号及びレスポンス信号のやり取りによって車室内外判定が完了する。

制御部１１は、ステップＳ１０４にて判定結果が含まれていないと判断した場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、チャレンジ・レスポンス認証用のデータを作成して、作成したデータを含むチャレンジ信号を送信アンテナ３１〜３４の内の一部又は全部から送信し（ステップＳ１０６）、チャレンジ信号に対するレスポンス信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０７）。

制御部１１は、レスポンス信号を受信したと判断した場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、受信したレスポンス信号からレスポンスデータを抽出し、抽出したレスポンスデータに基づき、携帯機２の認証に成功したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。制御部１１は、認証に成功したと判断した場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、携帯機２における受信信号強度の測定をしじする測定コマンド信号を送信し（ステップＳ１０９）、コマンド信号の送信後から所定時間が経過するまでの間に、送信アンテナ３１〜３４を順次、切替器１３ａにより選択し、順次選択したアンテナから夫々、測定用信号を送信する（ステップＳ１１０）。つまり制御部１１は、測定用信号を４回送信する。制御部１１は、測定用信号の送信後に、測定結果に基づく判定結果を含む測定結果信号を受信アンテナ４により受信し（ステップＳ１１１）、判定結果を抽出して（Ｓ１０５）、処理を終了する。この場合、図１２に示したような携帯機２と複数回のやり取りによって車室内外判定が完了する。

制御部１１は、ステップＳ１０２においてレスポンス信号を受信しなかったと判断した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０３において正当でないと判断した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０７においてチャレンジ信号に対するレスポンス信号を受信しなかったと判断した場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、又はステップＳ１０８にて認証に失敗したと判断した場合（Ｓ１０８：ＮＯ）はいずれも、携帯機２は車室外（車両Ｃから所定の距離外）に存在すると判定する（ステップＳ１１２）。制御部１１は処理を終了し、判定結果に応じた制御を実行する。

図１６は、実施形態２の携帯機２における車室内外判定に係る処理手順の一例を示すフローチャートである。図１６に示す処理手順は、図１５のフローチャートに示した車載機１側による処理手順と対応する。なお、実施形態１の図１０に示した処理手順と共通する手順には同一のステップ番号を付して詳細な説明を省略する。

携帯機２の制御部２１は、ウェイクアップ信号を受信して（Ｓ３０１）、ウェイクアップ信号に含まれる車両識別子により車載機１の正当性を判断し（Ｓ３０２）、正当でないと判断した場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、携帯機２は車両Ｃの車室外（車両Ｃから所定の距離外）に存在すると判定する（ステップＳ３２１）。制御部２１は、内蔵ＲＡＭに記憶してある車両Ｃの車両識別子を消去し（ステップＳ３２２）、処理を終了する。ステップＳ３２２において、車両識別子が記憶されていない場合、制御部２１は処理を省略する。

制御部２１は、ステップＳ３０２において正当であると判断した場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、内蔵ＲＡＭに車両Ｃの車両識別子を記憶しているかを判断する（ステップＳ３２３）。

制御部２１は、車両識別子を記憶していると判断した場合（Ｓ３２３：ＹＥＳ）、対応する車両Ｃからのウェイクアップ信号を受信できたので携帯機２は車両Ｃの車室内に存在すると判定する（ステップＳ３２４）。ステップＳ３２４の判定は、車載機１の制御により車両Ｃの送信アンテナ３１〜３４のいずれかから送信された信号が、携帯機２にて受信できるか否かによって判定する第１方式による車室内外判定方法に対応する。制御部２１は、車室内に存在するという判定結果と、記憶部２４に記憶してある携帯機識別子のデータを含めたレスポンス信号を送信アンテナ２２ａにより送信し（ステップＳ３２５）、処理を終了する。

制御部２１は、車両識別子を記憶していないと判断した場合（Ｓ３２３：ＮＯ）、判定結果を含めない携帯機識別子のデータを含めたレスポンス信号を送信アンテナ２２ａにより送信する（ステップＳ３２６）。制御部２１は、スリープ状態から起動し（ステップＳ３２７）、チャレンジ・レスポンス認証に係るチャレンジ信号を受信し（ステップＳ３２８）、チャレンジ信号に含まれるデータと記憶部２４に記憶されている固有鍵を用いて所定の暗号化演算を行うことによりレスポンスデータを作成し、作成したレスポンスデータを含むレスポンス信号を返信する（ステップＳ３２９）。

次に制御部２１は、第２の方式による車室内外判定処理を実行する（ステップＳ３３０）。ステップＳ３３０の処理の詳細は後述する。制御部２１は、ステップＳ３３０にて第２の方式による車室内外判定処理の結果、車室内に存在すると判定されたか否かを判断する（ステップＳ３３１）。制御部２１は、車室内に存在すると判定されたと判断した場合（Ｓ３３１：ＹＥＳ）、車両Ｃの車両識別子を内蔵ＲＡＭに記憶する（ステップＳ３３２）。制御部２１は、判定結果を含む測定結果信号を送信アンテナ２２ａにより送信し（ステップＳ３３３）、スリープ状態へ戻って（ステップＳ３３４）、処理を終了する。

ステップＳ３３１において制御部２１は、車室外に存在すると判定されたと判断した場合（Ｓ３３１：ＮＯ）、車両識別子を内蔵ＲＡＭに記憶することなく測定結果信号を送信し（Ｓ３３３）、スリープ状態へ戻って（Ｓ３３４）、処理を終了する。

図１７は、実施形態２における第２の方式による車室内外判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図１７のフローチャートに示す処理手順は、図１６のフローチャートに示したステップＳ３３０の処理の詳細に対応する。第２方式による車室内外判定方法は、車載機１の制御により車両Ｃの送信アンテナ３１〜３４から送信された信号の受信信号強度を携帯機２にて測定することによって高精度に判定する方法である。

制御部２１は、測定コマンド信号を受信し（ステップＳ４０１）、受信後所定時間が経過するまでの間に、各送信アンテナ３１〜３４から送信される測定用信号を３軸アンテナ２３ａにて受信し（ステップＳ４０２）、切替器２３ｃにより３軸アンテナ２３ａからの３つの無線信号を順次選択して信号強度測定部２３ｂにより夫々測定する（ステップＳ４０３）。つまり、１つの測定用信号に対し、３軸アンテナ２３ａの３軸方向夫々の成分に対応する受信信号強度を測定する。

制御部２１は、全ての測定用信号について測定を完了したか否かを判断し（ステップＳ４０４）、未完であると判断した場合（Ｓ４０４：ＮＯ）、処理をステップＳ４０２へ戻して車載機１側の送信アンテナ３１〜３４から送信される複数（４回）の測定用信号を順次受信し測定する（Ｓ４０２、Ｓ４０３）。

制御部２１は、測定を完了したと判断した場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、各測定用信号に対し、測定した３つの無線信号の受信信号強度成分に基づき受信信号強度をベクトル演算により算出する（ステップＳ４０５）。複数回（４回）送信される測定用信号夫々についてステップＳ４０５にて算出された受信信号強度は、受信信号強度ベクトルの各成分として扱われる。

次に制御部２１は、判定対象となる複数の領域別に、記憶部２４に記憶してある統計値を読み出し（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０５で算出した受信信号強度を各成分として持つ受信信号強度ベクトルと、読み出した統計値とに基づき、内外における統計距離を算出する（ステップＳ４０７）。制御部２１は、算出した統計処理に基づき、判定対象の領域について携帯機２は領域内に存在するか否かを判定する（ステップＳ４０８）。

ステップＳ４０６〜Ｓ４０８の処理の詳細は、実施の形態１における車載機１の制御部１１により実行されるステップＳ６１１〜Ｓ６１３の処理と同様であるので詳細な説明を省略する。

制御部２１は、ステップＳ４０８にて領域内に存在すると判定した場合（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、複数の領域、即ち第１領域６１〜第４領域６４の全領域について判定を終了したか否かを判断する（ステップＳ４０９）。制御部２１は、全領域について判定を終了していないと判断した場合（Ｓ４０９：ＮＯ）、ステップＳ４０６へ処理を戻す。制御部２１は、全領域について判定を終了したと判断した場合（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、全領域について携帯機２が内側にあると判定されていると判定されているので、携帯機２が車両Ｃの車室内に存在すると判定し（ステップＳ４１０）、第２の方式による車室内外判定処理を終了し、処理を図１６のフローチャートのステップＳ３３１へ戻す。

制御部２１は、ステップＳ４０８にて複数の領域のいずれか１つでも領域外に存在すると判定した場合（Ｓ４０８：ＮＯ）、携帯機２が車両Ｃの車室外に存在すると判定し（ステップＳ４１１）、第２の方式による車室内外判定を終了し、処理を図１６のフローチャートのステップＳ３３１へ戻す。

携帯機２にて車室内外判定を行う場合も、車載機１は判定結果を受信して抽出することにより、判定結果に基づく各種制御を実行する。図１５〜図１７に示した処理手順により、上述の第１の方式による車室内外判定と第２の方式による車室内外判定との間で適宜選択されることについては、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明を省略する。

上述の通り、携帯機２にて車室内外判定を行う構成とした場合であっても、携帯機２が車室内外を移動する可能性が高い場合のみ、高精度な車室内外判定を行うべく第２の方式による車室内外判定処理が選択される。負荷が重い処理については必要な場合のみ行われ、それ以外は携帯機２自身が車室内外のいずれに存在するかを信号の送受信の可否を判定するのみで済ますことができ、受信信号強度の測定に係る処理を省略できる。従って高精度な判定を可能としつつも携帯機２における処理負荷を軽減し、省電力化を実現することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車載機
２ 携帯機
３１，３２，３３，３４ 送信アンテナ
４ 受信アンテナ
１０ 記録媒体
１１ 制御部
１２ 車載受信部
１３ 車載送信部
１３ａ 切替器
１４ 記憶部
１５ リクエストスイッチ
１６ カーテシスイッチ
１Ｐ コンピュータプログラム
２ 携帯機
２０ 記録媒体
２１ 制御部
２２ 送信部
２２ａ 送信アンテナ
２３ 受信部
２３ａ ３軸アンテナ
２３ｂ 信号強度測定部
２３ｃ 切替器
２４ 記憶部
２Ｐ コンピュータプログラム
６１ 第１領域
６２ 第２領域
６３ 第３領域
６４ 第４領域
Ｃ 車両

Claims (13)

1. 車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより信号を送受信する車載機と、前記複数のアンテナの内の一又は複数から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムであって、
   前記車載機は、
   前記車載機が前記複数のアンテナの一又は複数から前記携帯機に対して応答を求める信号を送信し、該信号に対する応答信号の受信の有無により前記携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第１判定部と、
   前記車載機が前記複数のアンテナから前記携帯機側での受信信号強度の測定用信号を送信し、該測定用信号に応じて前記携帯機にて測定された受信信号強度に基づき、前記携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第２判定部と、
   前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部と、
   該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、前記携帯機が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部と
   を備える車両用通信システム。
2. 前記選択部は、前記第２判定部を選択して判定を行って前記携帯機が前記車両の車室内に存在すると判定した場合、以後前記第１判定部により判定することを選択する請求項１に記載の車両用通信システム。
3. 前記選択部は車室内に存在すると判定した場合、更に所定の第１条件を満たすときに、以後前記第１判定部により判定することを選択する請求項２に記載の車両用通信システム。
4. 前記所定の第１条件は前記車両のドアが閉扉状態であることである請求項３に記載の車両用通信システム。
5. 前記選択部は、所定の第２条件と満たす場合に以後前記第２判定部により判定することを選択する請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載の車両用通信システム。
6. 前記車室内外判定部による車室内外判定を断続的に行うようにしてあり、
   前記選択部は、所定の第２条件を満たすまで第１判定部による判定を選択する請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載の車両用通信システム。
7. 前記所定の第２条件は前記車両のドアが閉扉状態から開扉されたことである請求項５又は請求項６に記載の車両用通信システム。
8. 前記携帯機を識別する携帯機識別子が記憶される記憶部を更に備え、
   前記選択部は、
   前記記憶部に前記携帯機識別子が記憶されている場合、前記第１判定部により判定することを選択し、
   前記所定の第２条件を満たす場合に前記携帯機識別子を前記記憶部から消去し、
   前記記憶部に前記携帯機識別子が記憶されていない場合、前記第２判定部により判定することを選択し、
   前記第２判定部により車室内に存在すると判定した場合、前記携帯機識別子を記憶する請求項５〜請求項７のいずれか一つに記載の車両用通信システム。
9. 前記第２判定部は、
   前記携帯機にて測定された受信信号強度の測定結果と、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域夫々の内外で予め測定した受信信号強度の統計値との間の統計距離を内外別に算出して比較することにより、前記携帯機が領域の内側にあるか否かを領域毎に判定する領域判定部と、
   前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部と
   を備える請求項１〜請求項８のいずれか一つに記載の車両用通信システム。
10. 車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより他の機器と信号を送受信する車載機であって、
    前記複数のアンテナの一又は複数から前記他の機器に対して応答を求める信号を送信し、該信号に対する応答信号の受信の有無により前記他の機器の位置の前記車両における車室内外を判定する第１判定部と、
    前記複数のアンテナから前記他の機器での受信信号強度の測定用信号を送信し、該測定用信号に応じて前記他の機器から送信される測定結果を含む信号に基づき、前記他の機器の位置の前記車両における車室内外を判定する第２判定部と、
    前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部と、
    該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、前記他の機器が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部と
    を備える車載機。
11. 車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナの内の一又は複数から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた信号を送信する携帯機であって、
    応答を求める要求信号又は受信信号強度の測定用信号を受信する受信部と、
    該受信部による前記要求信号の受信の有無により、該携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第１判定部と、
    前記受信部により前記測定用信号を受信した場合、受信信号強度を測定する測定部と、
    該測定部が測定した前記受信信号強度に基づき、該携帯機の位置の前記車両における車室内外を判定する第２判定部と、
    前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部と、
    該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、該携帯機が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部と
    を備える携帯機。
12. 車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナにより他の機器と信号を送受信するコンピュータに、前記他の機器の位置の前記車両における車室内外を判定させるコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記複数のアンテナの一又は複数から前記他の機器に対して応答を求める信号を送信し、該信号に対する応答信号の受信の有無により前記他の機器の位置の前記車室内外を判定する第１判定部、
    前記複数のアンテナから前記他の機器での受信信号強度の測定用信号を送信し、該測定用信号に応じて前記他の機器から送信される測定結果を含む信号に基づき、前記他の機器の位置の前記車室内外を判定する第２判定部、
    前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部、及び、
    該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、前記他の機器が前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部
    として機能させるためのコンピュータプログラム。
13. 他の機器との間で無線信号を送受信する送受信部、及び受信信号強度を測定する測定部を備えるコンピュータに、該コンピュータの位置が、前記他の機器が設けられている車両の車室内外のいずれかを判定させるコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータに、応答を求める要求信号又は受信信号強度の測定用の信号を前記送受信部により受信させ、
    前記コンピュータを、
    前記要求信号の受信の有無により、該コンピュータの位置の前記車室内外を判定する第１判定部、
    前記測定用の信号を受信した場合、前記測定部により測定した前記受信信号強度に基づき、該コンピュータの位置の前記車室内外を判定する第２判定部、
    前記第１判定部及び第２判定部のいずれにより判定するかを選択する選択部、及び、
    該選択部が選択した第１判定部又は第２判定部により、該コンピュータが前記車両の車室内外のいずれに存在するかを判定する車室内外判定部
    として機能させるためのコンピュータプログラム。

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