JP2019056636A - Portable machine position estimation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に対する携帯機の位置を推定する携帯機位置推定システムに関する。 The present invention relates to a portable device position estimation system that estimates the position of a portable device with respect to a vehicle.
従来、車両に搭載された車載器とユーザによって携帯される携帯機とが無線通信による認証処理を実施し、当該認証処理が成立したことに基づいて車載器が、車両ドアの施開錠やエンジン始動等の車両制御を実行するシステム(いわゆる車両用電子キーシステム)がある。一般的に、この種の車両用電子キーシステムでは、特許文献1に開示されているように、携帯機の認証を、LF(Low Frequency)帯の電波と、UHF(Ultra High Frequency)帯に属する所定の周波数の電波を用いて実施される。
Conventionally, an in-vehicle device mounted on a vehicle and a portable device carried by a user perform an authentication process by wireless communication, and based on the establishment of the authentication process, the on-vehicle device locks and unlocks the vehicle door and engine There is a system (so-called vehicle electronic key system) that executes vehicle control such as starting. Generally, in this type of electronic key system for a vehicle, as disclosed in
具体的には、車載器から携帯機への信号送信にはLF帯の電波が使用され、携帯機から車載器への信号送信にはUHF帯の電波が使用される。車載器から携帯機への信号送信に、LF帯の電波を用いる理由は、無線信号の到達範囲を車両近傍に制限するためである。なお、ここでの車両近傍とは概ね車両から数メートル以内となる範囲を指す。LF信号を送信するためのアンテナの指向性や送信強度等は、LF信号の到達範囲が、携帯機と車載器とが認証処理を実施すべきエリアとして設定されている認証エリアとなるように調整されている。 Specifically, LF band radio waves are used for signal transmission from the vehicle-mounted device to the portable device, and UHF band radio waves are used for signal transmission from the portable device to the on-vehicle device. The reason for using the LF band radio wave for signal transmission from the vehicle-mounted device to the portable device is to limit the reach of the radio signal to the vicinity of the vehicle. Here, the vicinity of the vehicle refers to a range that is generally within a few meters from the vehicle. The antenna directivity, transmission strength, etc. for transmitting the LF signal are adjusted so that the reach of the LF signal is an authentication area set as an area where the portable device and the vehicle-mounted device are to perform the authentication process. Has been.
そのような設定においては、車載器は、自身が送信したLF帯の信号(以降、LF信号)に対する応答信号を受信した場合に、携帯機が所定の認証エリア内に存在すると判定し、認証処理を実行したり、認証処理の結果に応じた車両制御を実行したりする。つまり、車両用電子キーシステムは、LF信号に対する応答の有無によって携帯機の位置を判定する携帯機位置推定システムとしての機能を備える。 In such a setting, the in-vehicle device determines that the portable device exists in a predetermined authentication area when receiving a response signal to the LF band signal (hereinafter referred to as LF signal) transmitted by itself, and performs an authentication process. Or performing vehicle control according to the result of the authentication process. That is, the vehicle electronic key system has a function as a portable device position estimation system that determines the position of the portable device based on the presence or absence of a response to the LF signal.
特許文献1に開示の構成によれば、携帯機が、認証エリア内に存在するのか否かを判定することはできても、認証エリア内における具体的な位置までは特定することができない。
According to the configuration disclosed in
本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、車両に対する携帯機の具体的な位置を推定することが可能な携帯機位置推定システムを提供することにある。 The present disclosure has been made based on this situation, and an object thereof is to provide a portable device position estimation system capable of estimating a specific position of the portable device with respect to the vehicle. .
その目的を達成するための本開示は、車両に搭載される車載器(110)と、車載器と対応付けられてあって、車両のユーザに携帯される携帯機(200)と、を備える携帯機位置推定システムであって、携帯機は、所定の第1周波数の電波を用いて車載器から送信される、携帯機に対して応答信号の返送を要求する無線信号である応答要求信号を受信する携帯機側受信部(210)と、携帯機側受信部が受信した応答要求信号の受信信号強度である携帯機側強度を取得する携帯機側強度取得部(213)と、応答信号として、携帯機側強度取得部が取得した携帯機側強度から定まる、携帯機から当該信号の送信元までの距離を直接的又は間接的に示す距離関連情報を含む信号を、第1周波数よりも高い所定の第2周波数の電波を用いて送信する携帯機側送信部(220)と、を備え、車載器は、車両に搭載されている第1周波数の電波を送信するためのアンテナである車載アンテナ(113)から、応答要求信号を送信する車載器側送信部(112)と、第2周波数の電波を受信するためのアレーアンテナ(114)を介して、応答信号を受信する車載器側受信部(115)と、応答信号のアレーアンテナでの受信結果に基づいて、応答信号が到来した方向を推定する方向推定部(F4)と、車載器側受信部が受信した応答信号に含まれている距離関連情報に基づいて車載アンテナから携帯機までの距離を推定する距離推定部(F5)と、方向推定部が推定した携帯機からの信号の到来方向と、距離推定部が推定した車載アンテナから携帯機までの距離に基づいて、携帯機の位置を推定する位置推定部(F6)と、を備えることを特徴とする。 The present disclosure for achieving the object includes a vehicle-mounted device (110) mounted on a vehicle and a portable device (200) associated with the vehicle-mounted device and carried by a vehicle user. In the machine position estimation system, the portable device receives a response request signal, which is a radio signal that is transmitted from the vehicle-mounted device using radio waves of a predetermined first frequency and requests the portable device to return a response signal. A portable device side receiving unit (210), a portable device side strength obtaining unit (213) for obtaining a portable device side strength that is a received signal strength of a response request signal received by the portable device side receiving unit, and a response signal, A signal including distance-related information directly or indirectly indicating the distance from the portable device to the transmission source of the signal, determined from the portable device-side strength acquired by the portable device-side strength acquisition unit, is higher than the first frequency. Transmit using radio waves of the second frequency A vehicle-side transmitter (220), and the vehicle-mounted device transmits a response request signal from a vehicle-mounted antenna (113) that is an antenna for transmitting a first-frequency radio wave mounted on the vehicle. An onboard unit side receiving unit (115) that receives a response signal via an onboard unit side transmitting unit (112), an array antenna (114) for receiving radio waves of the second frequency, and an array antenna of the response signal The direction estimation unit (F4) that estimates the direction in which the response signal has arrived based on the reception result of the mobile device and the mobile device from the vehicle-mounted antenna based on the distance-related information included in the response signal received by the vehicle-mounted device reception unit Based on the distance estimation unit (F5) that estimates the distance to the mobile device, the arrival direction of the signal from the portable device estimated by the direction estimation unit, and the distance from the vehicle-mounted antenna to the portable device estimated by the distance estimation unit Position of Position estimating section for estimating the (F6), characterized in that it comprises a.
以上の構成が備える距離推定部は、携帯機での応答要求信号の受信強度を携帯機から取得することで、車載アンテナから携帯機までの距離を推定する。また、方向推定部が推定する、携帯機からの信号が到来した方向は、アレーアンテナから見て携帯機が存在する方向に相当する。故に、位置推定部は、距離推定部が推定する車載アンテナから携帯機までの距離と、方向推定部が推定する携帯機からの信号の到来方向とを組み合わせることで携帯機の位置を推定することができる。このような態様によれば、車両に対する携帯機の具体的な位置を推定することができる。 The distance estimation unit included in the above configuration estimates the distance from the in-vehicle antenna to the portable device by acquiring the reception intensity of the response request signal in the portable device from the portable device. In addition, the direction in which the signal from the portable device arrives, which is estimated by the direction estimation unit, corresponds to the direction in which the portable device exists when viewed from the array antenna. Therefore, the position estimation unit estimates the position of the portable device by combining the distance from the in-vehicle antenna estimated by the distance estimation unit to the portable device and the arrival direction of the signal from the portable device estimated by the direction estimation unit. Can do. According to such an aspect, the specific position of the portable device with respect to the vehicle can be estimated.
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this indication is limited is not.
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図1は、本発明に係る携帯機位置推定システムが適用されている車両用電子キーシステムの概略的な構成の一例を示す図である。図1に示すように車両用電子キーシステムは、車両に搭載されている車載システム100と、車両のユーザに携帯される携帯機200と、を備える。携帯機200は、車載システム100と対応付けられてあって、車両に対する固有のキーとしての機能を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle electronic key system to which a portable device position estimation system according to the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the vehicle electronic key system includes an in-
なお、本実施形態では一例として車両を、動力源としてエンジンのみを備えるエンジン車とするが、これに限らない。車両は、動力源としてエンジンとモータを備える、いわゆるハイブリッド車であってもよいし、モータのみを動力源として備える電気自動車であってもよい。 In the present embodiment, as an example, the vehicle is an engine vehicle including only an engine as a power source, but is not limited thereto. The vehicle may be a so-called hybrid vehicle including an engine and a motor as power sources, or may be an electric vehicle including only a motor as a power source.
<車両用電子キーシステムの概要>
車載システム100と携帯機200はそれぞれ、互いに所定の周波数帯の電波を用いた無線通信を実施することで、公知のスマートエントリーシステムを実現するための通信機能を有している。具体的には、車載システム100は車室内及び車両周辺の所定範囲に向けてLF(Low Frequency)帯の信号を送信する機能と、UHF(Ultra High Frequency)帯の信号を受信する機能を有する。携帯機200は、車載システム100から送信されるLF帯の信号を受信する機能と、UHF帯の信号を送信する機能を有する。なお、ここでのLF帯は30kHz〜300kHzを指し、UHF帯は300MHz〜3GHzを指す。
<Outline of electronic key system for vehicles>
The in-
車両用電子キーシステムにおいて車載システム100から携帯機200への信号送信に使用されるLF帯の周波数とは、例えば125kHzや134kHzである。また、携帯機200から車載システム100への信号送信に使用されるUHF帯の周波数とは、例えば、315MHzや、920MHzなどである。
The frequency of the LF band used for signal transmission from the in-
ここでは一例として、車載システム100から携帯機200への信号送信に使用される周波数としては134kHzが採用されており、かつ、携帯機200から車載システム100への信号送信に使用される周波数としては315MHzが採用されている場合を例にとり、各部の構成について説明する。なお、車載システム100から携帯機200への信号送信に使用される周波数が請求項に記載の第1周波数に相当し、携帯機200から車載システム100への信号送信に使用される周波数が請求項に記載の第2周波数に相当する。
Here, as an example, 134 kHz is used as a frequency used for signal transmission from the in-
第1周波数は、1MHz以下の周波数に設定されていればよく、LF帯に属している必要はない。なお、別途後述する送信エリアの形成のしやすさの観点から、第1周波数は20kHzから200kHzまでの周波数帯に属する周波数に設定されていることが好ましい。また、第2周波数は、上述した以外の周波数に設定されていても良い。例えば、第2周波数は、近距離無線通信で使用される周波数であってもよい。ここでの近距離無線通信とは、通信範囲が例えば最大でも数十メートル程度となる所定の近距離無線通信規格に準拠した無線通信である。近距離無線通信規格としては、例えばBluetooth Low Energy(Bluetoothは登録商標)や、Wi−Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)等を採用することができる。近距離無線通信で使用される周波数とは、例えば、2400MHzから2480MHzまでの帯域(以降、2.4GHz帯)である。 The first frequency only needs to be set to a frequency of 1 MHz or less, and does not need to belong to the LF band. In addition, from the viewpoint of ease of forming a transmission area, which will be described later, it is preferable that the first frequency is set to a frequency belonging to a frequency band from 20 kHz to 200 kHz. The second frequency may be set to a frequency other than those described above. For example, the second frequency may be a frequency used in short-range wireless communication. The short-range wireless communication here is wireless communication based on a predetermined short-range wireless communication standard in which the communication range is, for example, about several tens of meters at the maximum. As the short-range wireless communication standard, for example, Bluetooth Low Energy (Bluetooth is a registered trademark), Wi-Fi (registered trademark), ZigBee (registered trademark), or the like can be adopted. The frequency used in short-range wireless communication is, for example, a band from 2400 MHz to 2480 MHz (hereinafter, 2.4 GHz band).
車載システム100は、車両から数メートル以内となる範囲が車両通信エリアとなるように構成されているものとする。ここでの車両通信エリアとは、車載システム100が送信するLF帯の信号(以降、LF信号)が、所定の信号強度を保って伝搬する範囲のことである。車両通信エリアの大きさは適宜設計されればよい。
The in-
このような構成において車載システム100は、定期的にポーリング信号としてLF信号を送信し、ポーリング信号に対する携帯機200からの応答が得られたことに基づいて、携帯機200と無線通信による認証処理を実施する。ポーリング信号は、携帯機200に対して所定の応答信号の返送を要求するLF信号である。なお、携帯機200から車載システム100への応答には、前述の通りUHF帯の(より具体的には第2周波数の)電波が用いられる。つまり、携帯機200が返送する応答信号はUHF帯の無線信号である。
In such a configuration, the in-
車載システム100による携帯機200の認証は、周知のチャレンジ−レスポンス方式によって実現される。チャレンジ−レスポンス方式は、認証する側の装置(以降、認証側装置)と認証を受ける側の装置(以降、被認証側装置)とがチャレンジコードとレスポンスコードと送受信することによって認証を行う方式である。ここでは車載システム100が認証側装置に相当し、携帯機200が被認証側装置に相当する。
Authentication of the
なお、携帯機200と車載システム100のそれぞれには、認証処理に用いられる共通の暗号鍵が保存されている。また、携帯機200には固有の識別番号(以降、携帯機ID)が割り当てられており、車載システム100には、当該携帯機IDが登録されている。携帯機IDが前述の暗号鍵として利用されてもよい。なお、車載システム100−携帯機200間の無線通信による認証処理は、当技術分野においてはコード照合とも称されることがある。
Note that each of the
車載システム100は、携帯機200の認証が成功したことに基づいて、例えば、ドアの施開錠や、エンジン始動等といった、所定の車両制御を実行する。すなわち、周知のスマートエントリー機能を提供する。以下、車載システム100、携帯機200のそれぞれの具体的な構成及び作動について説明する。
The in-
<車載システム100の構成について>
まずは、車載システム100の構成について述べる。車載システム100は、図2に示すように認証ECU110、タッチセンサ120、スタートボタン130、施錠ボタン140、ボディECU150、及びエンジンECU160を備える。認証ECU110は、タッチセンサ120、スタートボタン130、施錠ボタン140、ボディECU150、及びエンジンECU160のそれぞれと、車両内に構築されているLAN(Local Area Network)を介して、相互通信可能に接続されている。
<About the configuration of the in-
First, the configuration of the in-
認証ECU110は、無線通信によって携帯機200を認証する処理(つまり認証処理)を実行するECU(ECU:Electronic Control Unit)である。この認証ECU110は、より細かい構成要素として、車両側制御部111、LF送信部112、LFアンテナ113、アレーアンテナ114、及びUHF受信部115を備える。認証ECU110が請求項に記載の車載器に相当する。
The
車両側制御部111は、CPU1111、RAM1112、ROM1113、I/O1114、及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備えた、通常のコンピュータとして構成されている。ROM1113には、通常のコンピュータを車両側制御部111として機能させるためのプログラム(以降、車両用プログラム)等が格納されている。CPU1111が車両用プログラムを実行することによって、前述のスマートエントリー機能等が実現される。この車両側制御部111についての詳細は別途後述する。車両側制御部111は概略的に、携帯機200に送信するデータを生成してLF送信部112やUHF受信部115に出力するとともに、UHF受信部115が受信したデータを取得する。
The vehicle-
LF送信部112は、車両側制御部111から入力されたデータに対して符号化、変調、デジタルアナログ変換等といった所定の処理を施すことで、搬送波信号に変換する。そして、その搬送波信号をLFアンテナ113に出力し、電波として放射させる。LF送信部112が請求項に記載の送信部に相当する。LF送信部112が請求項に記載の車載器側送信部に相当する。
The
LFアンテナ113は、LF送信部112から入力された搬送波信号をLF帯の電波に変換して空間へ放射するアンテナである。各LFアンテナ113は、車両に対して所望の送信エリアを形成するように1つ又は複数設けられている。LFアンテナ113が請求項に記載の車載アンテナに相当する。LFアンテナ113の送信エリアとは、そのLFアンテナ113から送信された信号を携帯機200が受信可能な(換言すれば復号可能な)信号レベルを保って到達するエリアである。車両自体にとっての車両通信エリアは、各LFアンテナ113が形成する送信エリアが組み合わさってなるエリアに相当する。
The
なお、図2では認証ECU110を示すブロック内部にLFアンテナ113を配置した構成を開示しているが、実際にはLFアンテナ113は、例えば車両のドアハンドル付近など、認証ECU110の筐体外に配置されている。本実施形態では一例として、車両にはLFアンテナ113として、図3に示すように、運転席側アンテナ113a、助手席側アンテナ113b、及び車室内アンテナ113cを備えるものとする。
2 discloses a configuration in which the
運転席側アンテナ113aは、運転席用ドアのハンドル付近(ハンドル内部も含む)に設けられたLFアンテナ113である。運転席側アンテナ113aは、車室外において運転席用のドアから5m以内となるエリアが送信エリアとなるように設計されている。なお、LFアンテナ113の送信エリアの大きさの調整は、LFアンテナ113から送信する信号の送信電力を調整することで実現すればよい。すなわち運転席側アンテナ113aでの信号の送信電力は、運転席側アンテナ113aから送信したLF信号が5m以上は伝搬しないように設定されている。図中のZaは、運転席側アンテナ113aの送信エリアを概念的に表したものである。本実施形態において車両の運転席は、前部座席の右側に設けられているものとする。
The driver
助手席側アンテナ113bは、助手席用ドアのハンドル付近に設けられたLFアンテナ113である。助手席側アンテナ113bは、車室外のうち、助手席用のドアから5m以内となるエリアが送信エリアとなるように設計されている。図3中のZbは、助手席側アンテナ113bの送信エリアを概念的に表している。なお、例えば運転席側アンテナ113aや助手席側アンテナ113bのように、車室外に送信エリアを形成するLFアンテナからのLF信号の伝搬距離の上限値は5mに限らない。LF信号の伝搬距離が3mや5m、10mなどとなるように送信電力が設定されていてもよい。
The passenger
車室内アンテナ113cは、車室内全域を送信エリアとするLFアンテナである。ここでは車室内アンテナ113cを1つしか図示していないが、車室内アンテナ113cは複数設けられていてもよい。図3では、車室内アンテナ113cの送信エリアの図示は省略している。
The vehicle
車両における各LFアンテナ113の設置位置は、車両の任意の位置を中心とし、車両水平面に平行な2次元座標上の点として表されていれば良い。ここでの車両水平面とは車両の高さ方向に直交する平面である。2次元座標系を形成するX軸は車両の前後方向に平行とし、Y軸は車幅方向に平行な軸とすればよい。2次元座標系の中心は、例えば、後輪車軸の中心などとすればよい。LFアンテナ113の設置位置を示すデータは、ROM1113に格納されている。
The installation position of each
なお、車両に搭載されるLFアンテナ113の設置位置や送信エリアは上述した態様に限らない。LFアンテナ113の設置位置等は、全体として所望の車両通信エリアを形成するように適宜設計されればよい。また、車両には、上述したLF以外にも、トランク内部を送信エリアとするLFアンテナ113や、トランクドア付近を送信エリアとするLFアンテナ113が設けられていてもよい。
In addition, the installation position and transmission area of the
なお、本実施形態では一例として、LFアンテナ113から送信された信号が、携帯機200にとって復号可能な信号レベルを保って到達する範囲を、そのLFアンテナ113の送信エリアとして採用しているが、これに限らない。他の態様として送信エリアは、携帯機200での受信信号強度が所定のエリア判定閾値以上となる信号レベルで伝搬する範囲としてもよい。ここで用いるエリア判定閾値は、復号可能な信号レベルの下限値(つまり復号限界値)よりも大きい値のうち、設計者によって適宜設計された値である。そのような態様においては、携帯機200は、車載システム100からの信号を復号可能な受信信号強度で受信した場合であっても、その受信信号強度がエリア判定閾値以下となっている場合には送信エリア外に存在すると判定し、応答を返さないものとする。LFアンテナ113での信号の送信電力は、携帯機200がLFアンテナ113から少なくとも10m以上離れている場合には応答信号を返送しないレベルに設定されていればよい。
In the present embodiment, as an example, a range in which a signal transmitted from the
上記のLFアンテナ113は、例えばバーアンテナを用いた磁界型アンテナとして実現することができる。ここでの磁界型アンテナとは、磁界の変化により電流を発生させるアンテナであって、放射素子の近傍において、電界成分よりも磁界成分のほうが強いアンテナである。ここでの近傍とは、いわゆる近傍界と呼ばれる範囲であって、放射素子からの距離がλ/2π以内となる範囲に相当する。なお、λは送受信の対象とする電波の波長である。
The
近傍界では磁界型アンテナが放射した磁界は距離の3乗に反比例、電界は距離の2乗に反比例して減衰する傾向を備える。LFアンテナ113は134kHzの電波を送信するためのアンテナであるため、LFアンテナ113にとっての近傍界とはアンテナから356m以内となる範囲である。つまり、車両から数メートル〜数十m以内となる範囲は134kHzを送信対象とするLFアンテナ113にとっては極めて近傍な領域である。よって、LFアンテナ113が送信した信号の強度は、距離の3乗で急峻に減衰していく。本実施形態のLFアンテナ113は、この磁界型アンテナの性質を用いて所望の送信エリア(ひいては車両通信エリア)を実現している。
In the near field, the magnetic field radiated by the magnetic field type antenna tends to attenuate in inverse proportion to the third power of the distance and the electric field tends to attenuate in inverse proportion to the second power of the distance. Since the
アレーアンテナ114は、複数のUHFアンテナ114a、114b、114cを備えるアレーアンテナである。以下、3つのUHFアンテナ114a、114b、114cを区別しないときはUHFアンテナ114xと記載する。UHFアンテナ114xは、UHF帯の電波を受信するためのアンテナである。UHFアンテナ114xは、UHF帯の電波を受信すると、電気信号に変換してUHF受信部115に提供する。
The
アレーアンテナ114は、公知の構成であり、3つのUHFアンテナ114a、114b、114cは、送受信の対象とする電波の波長に基づいて定まる間隔で配置されている。具体的には、3つのUHFアンテナ114a、114b、114cは、送受信の対象とする電波の波長に基づいて定まる半径の円周上に、等角度間隔で配置されている。アレーアンテナ114は、例えば車室内の天井部分など、車両の窓部を介して車室外を見通せる位置に配置されていることが好ましい。車室外を見通せる位置とは、車室外のドア付近に存在する携帯機200が送信した電波を直接的に受信できる位置とも言える。アレーアンテナ114の設置位置を示すデータは、ROM1113に格納されていれば良い。アレーアンテナ114の設置位置を示すデータには、各UHFアンテナ114xの設置位置を示すデータも含まれる。アレーアンテナ114やLFアンテナ113の設置位置を示すデータを便宜上、アンテナ位置データと称する。
The
UHF受信部115は、各UHFアンテナ114xから入力される信号に対して、アナログデジタル変換や、復調、復号などといった、所定の処理を施すことで、受信信号に含まれるデータを抽出する。そして、その抽出したデータを車両側制御部111に提供する。UHF受信部115が請求項に記載の車載器側受信部に相当する。
The
タッチセンサ120は、車両の各ドアハンドルに装備されて、ユーザがそのドアハンドルを触れていることを検出する。各タッチセンサ120の検出結果は、認証ECU110に逐次出力される。スタートボタン130は、ユーザがエンジンを始動させるためのプッシュスイッチである。スタートボタン130は、ユーザによってプッシュ操作がされると、その旨を示す制御信号を車両側制御部111に出力する。
The
施錠ボタン140は、ユーザが車両のドアを施錠するためのボタンである。施錠ボタン140は、車両の各ドアハンドルに設けられればよい。施錠ボタン140は、ユーザによって押下されると、その旨を示す制御信号を、認証ECU110に出力する。
The
ボディECU150は、車両に搭載された種々のアクチュエータを制御するECUである。例えばボディECU150は、認証ECU110からの指示に基づき、車両に設けられたドアの施開錠を制御するための駆動信号を各車両ドアに設けられたドアロックモータに出力し、各ドアの施開錠を行う。また、ボディECU150は、車両に設けられた各ドアの開閉状態や、各ドアの施錠/開錠状態などを示す情報を取得する。なお、ドアの開閉状態は、カーテシスイッチによって検出されれば良い。
The
エンジンECU160は、エンジンの動作を制御するECUである。例えばエンジンECU160は、認証ECU110からエンジンの始動を指示する始動指示信号を取得すると、エンジンを始動させる。その他、認証ECU110は、図示しない種々のECUやセンサと接続されてあって、シフトポジション等、車両の状態を示す種々の情報を取得可能に構成されている。
<車両側制御部111の機能について>
車両側制御部111は、CPUが上述の車両用プログラムを実行することで実現する機能ブロックとして、図4に示すように車両情報取得部F1、車両状態判定部F2、接近検出部F3、方向推定部F4、距離推定部F5、位置推定部F6、認証処理部F7、及び車両制御部F8を備える。また、車両側制御部111は、ROM等の不揮発性の記憶媒体を用いて実現されているマップ記憶部M1を備える。なお、車両側制御部111が備える機能の一部又は全部は、1つ又は複数のICチップなどを用いてハードウェアとして実現されていても良い。
<About the function of the vehicle
As shown in FIG. 4, the vehicle-
車両情報取得部F1は、タッチセンサ120などの車両に搭載されたセンサやECUから、車両の状態を示す種々の情報(つまり車両情報)を取得する。車両情報としては、例えば、ドアハンドルにユーザが触れているか否か、ドアの開閉状態、ブレーキペダルが踏み込まれているか否か、スタートボタン130が押下されているか否か、各ドアの施錠状態、エンジンの動作状態などが該当する。
The vehicle information acquisition unit F1 acquires various information (that is, vehicle information) indicating the state of the vehicle from a sensor or ECU mounted on the vehicle such as the
ドアハンドルにユーザが触れているか否かは、タッチセンサ120から取得することができ、スタートボタン130が押下されているか否かはスタートボタン130から出力される信号から判定できる。ドアの開閉状態や、各ドアの施錠/開錠状態などは、例えばボディECU150から取得できる。なお、ドアの開閉状態は、カーテシスイッチによって検出されれば良い。ブレーキペダルが踏み込まれているか否かは、ブレーキペダルの位置(実体的には角度)を検出するブレーキペダルセンサによって検出されればよい。なお、車両情報に含まれる情報は、上述したものに限らない。図示しないシフトポジションセンサが検出するシフトポジションや、パーキングブレーキの作動状態等も車両情報に含まれる。
Whether or not the user touches the door handle can be acquired from the
車両状態判定部F2は、車両情報取得部F1が取得する車両情報に基づいて、車両の状態を判定する。車両状態判定部F2は、より細かい機能ブロックとして、駐車判定部F21を備える。駐車判定部F21は、車両情報取得部F1が取得する車両情報に基づいて、車両が駐車されているか否かを判定する。例えば駐車判定部F21は、エンジンがオフであって、シフトポジションが駐車ポジションに設定されており、かつ、全てのドアが施錠されている場合に、駐車されていると判定する。もちろん、駐車されているか否かの判定アルゴリズムとしては周知のものを採用することができる。 The vehicle state determination unit F2 determines the state of the vehicle based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit F1. The vehicle state determination unit F2 includes a parking determination unit F21 as a finer functional block. The parking determination unit F21 determines whether or not the vehicle is parked based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit F1. For example, the parking determination unit F21 determines that the vehicle is parked when the engine is off, the shift position is set to the parking position, and all the doors are locked. Of course, a known algorithm for determining whether or not the vehicle is parked can be employed.
接近検出部F3は、携帯機200が車両通信エリア内に進入したことを検出する構成である。接近検出部F3は、駐車判定部F21によって車両が駐車されていると判定されている場合、LF送信部112と協働し、ポーリング信号を所定の周期(例えば200ミリ秒)で各LFアンテナ113から送信する。このポーリング信号は、携帯機200に対して応答を要求する信号である。接近検出部F3は、ポーリング信号に対する応答信号を受信することによって、携帯機200である可能性がある通信端末が、車両通信エリア内に存在することを検出することができる。車両から車両通信エリアの最遠端までの距離が請求項に記載の推定実施距離に相当する。
The approach detection unit F3 is configured to detect that the
方向推定部F4、距離推定部F5、及び位置推定部F6は、携帯機200の位置(以降、携帯機位置)を推定するための構成である。便宜上、車両側制御部111が実施する、携帯機200の位置を推定する処理を位置推定処理と称する。車両側制御部111は、LF送信部112及びUHF受信部115と協働し位置推定処理を実施する。位置推定処理についての詳細、換言すれば、方向推定部F4、距離推定部F5、及び位置推定部F6のそれぞれの機能の詳細は別途後述する。
The direction estimation unit F4, the distance estimation unit F5, and the position estimation unit F6 are configurations for estimating the position of the portable device 200 (hereinafter, portable device position). For convenience, the process performed by the vehicle-
なお、車両側制御部111は、位置推定処理の過程においてLF送信部112と協働して携帯機200に対して所定の位置推定用信号を送信する。位置推定用信号は、当該位置推定用信号の受信強度を示す信号を返送するように要求する信号である。位置特定用信号は、携帯機位置を推定するためだけに供される信号であってもよいし、ポーリング信号や、認証処理に伴うチャレンジ信号など、他の目的を達成するための信号を援用してもよい。換言すれば、ポーリング信号やチャレンジ信号などの種々のLF信号を位置推定用信号として用いてもよい。
The vehicle-
認証処理部F7は、LF送信部112及びUHF受信部115と協働し、認証処理を実施する構成である。認証処理部F7は、認証処理の過程においてチャレンジコードを生成し、当該チャレンジコードを含むLF信号(以降、チャレンジ信号)をLF送信部112に送信させる。チャレンジコードは、例えば乱数表など用いて生成された乱数とすればよい。チャレンジ信号は、携帯機200に対し、携帯機200本体に予め登録されている暗号鍵を用いて、送信したチャレンジコードを暗号化してなるコード(以降、レスポンスコード)を返送するように要求する信号である。
The authentication processing unit F7 is configured to perform authentication processing in cooperation with the
また、本実施形態の認証処理部F7はより好ましい態様として、認証処理の結果として、携帯機200の認証に成功した場合には、携帯機200に対して認証処理が成功したことを示すLF信号(以降、認証成功通知信号)を送信する。携帯機位置推定処理や認証処理についての詳細については別途後述する。
Further, as a more preferable aspect, the authentication processing unit F7 of the present embodiment, as a result of the authentication processing, when the authentication of the
車両制御部F8は、認証処理部F7による認証処理が成功した場合、位置推定部F6が推定している携帯機位置や、車両の状態、ユーザ操作に応じた車両制御を実施する構成である。例えば車両制御部F8は、車両のドアが施錠されており、且つ、位置推定部F6によって携帯機200は車室外の車両周辺に存在すると判定されている状態において、認証処理が成功した場合には、車両のドアロック機構を開錠準備状態に設定する。開錠準備状態とは、ユーザがドアのタッチセンサ120に触れるだけでドアを開錠することができる状態である。そして、タッチセンサ120からユーザによってタッチされていることを示す信号が入力された場合に、ボディECU150と協働してドアの鍵を開錠する。また、車両制御部F8は、例えばエンジンが停止しており、且つ、位置推定部F6によって携帯機200が車室内に存在すると判定されているときに、スタートボタン130がユーザによって押下された場合には、エンジンECU160と連携してエンジンを始動させる。その他、車両制御部F8が実施する車両制御の内容は、別途後述する認証処理の実施条件と合わせて適宜設計されれば良い。
The vehicle control unit F8 is configured to perform vehicle control according to the position of the portable device estimated by the position estimation unit F6, the state of the vehicle, and the user operation when the authentication processing by the authentication processing unit F7 is successful. For example, when the vehicle control unit F8 has succeeded in the authentication process in a state where the door of the vehicle is locked and the position estimation unit F6 determines that the
マップ記憶部M1は、LF_RSSIマップを記憶している記憶装置である。LF_RSSIマップは、LFアンテナ113と携帯機200との間の距離と、携帯機200が受信するLF信号の信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indication)との対応関係を示すデータである。一般的に、無線信号は、空間中を伝搬するにつれて減衰していくため、車両と携帯機200との距離が離れているほど、携帯機200におけるLF信号のRSSIは小さくなる。特に、本実施形態ではLFアンテナ113の近傍界での特性を用いて送信エリアを形成しているため、LF信号のRSSIは、距離の3乗に反比例して急峻に減衰していく。LF_RSSIマップは、図5に示すような、端末間距離と携帯機200におけるLF信号のRSSIとの対応関係を示すデータである。LF_RSSIマップは、実試験やシミュレーション等に基づいて作成されればよい。なお、図5に示すグラフの横軸はLFアンテナから携帯機200までの距離を、縦軸はLF_RSSIをそれぞれ表している。
The map storage unit M1 is a storage device that stores an LF_RSSI map. The LF_RSSI map is data indicating a correspondence relationship between the distance between the
<携帯機200の構成について>
次に、携帯機200の構成について述べる。携帯機200は、図6に示すように、LF通信モジュール210、UHF通信モジュール220、バイブレータ230、移動センサ240、電池250、及び、携帯機側制御部260を備える。携帯機側制御部260と、LF通信モジュール210、UHF通信モジュール220、バイブレータ230、及び移動センサ240のそれぞれとは通信可能に接続されている。また、電池250は、携帯機側制御部260と電気的に接続されている。
<About the configuration of the
Next, the configuration of the
LF通信モジュール210は、車載システム100から送信されるLF信号を受信するための構成である。LF通信モジュール210は、LFアンテナ211と、LF受信部212とを用いて実現される。LF通信モジュール210が請求項に記載の携帯機側受信部に相当する。LFアンテナ211は、LF帯の電波を受信するためのアンテナである。LFアンテナ211は、LF受信部212と接続されており、受信した電波を電気信号に変換してLF受信部212に出力する。
The
LF受信部212は、LFアンテナ211から入力される電気信号に対して、アナログデジタル変換や、復調、復号などといった、所定の処理を実施する。LF受信部212は、受信信号に含まれるデータを抽出して携帯機側制御部260に提供する。LF受信部212は例えば上記の処理の一部又は全部を実施する集積回路(つまりIC)を用いて実現されている。
The
また、LF受信部212は、LFアンテナ211で受信した信号の強度である受信信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indication)を検出するRSSI回路213を備える。RSSI回路213は、周知の回路構成を用いて実現されれば良い。RSSI回路213が検出したRSSIは、携帯機側制御部260に提供される。RSSI回路213が検出するRSSIは、LF信号のRSSIである。そのため、以降では便宜上、RSSI回路213が検出するRSSIを、LF_RSSIとも記載する。
The
なお、RSSI回路213はLF受信部212の外部に設けられていても良い。RSSI回路213が請求項に記載の携帯機側強度取得部に相当する。また、LFアンテナ211とLF受信部212との間には、増幅器や、復調回路など、LF受信部212が備える機能の一部を代替するアナログ回路等が設けられていても良い。
The
UHF通信モジュール220は、携帯機200が車載システム100とUHF帯の電波を用いて通信するための構成である。UHF通信モジュール220が請求項に記載の携帯機側送信部に相当する。UHF通信モジュール220は、UHFアンテナ221と、UHF送信部222とを用いて実現される。
The
UHFアンテナ221は、UHF帯の電波を送信するためのアンテナである。UHFアンテナ221は、UHF送信部222と接続されており、UHF送信部222から入力された電気信号を電波に変換して放射する。UHF送信部222は、携帯機側制御部260から入力されたベースバンド信号に対して符号化、変調、デジタルアナログ変換等といった所定の処理を施すことで、ベースバンド信号を搬送波信号に変換する。そして、その生成した搬送波信号を、UHFアンテナ221に出力し、UHF帯の電波として放射させる。UHF送信部222は例えば上記の処理の一部又は全部を実施する集積回路(つまりIC)を用いて実現されている。
The
なお、UHF通信モジュール220は、UHFアンテナ221からの送信信号が少なくとも10m以上伝搬するように構成されている。UHF送信部222の動作状態は、携帯機側制御部260によって制御される。UHF送信部222の動作状態を制御することは、UHF送信部222への電力の供給状態を制御することに相当する。なお、UHFアンテナ221とUHF送信部222との間には、UHF送信部222が備える機能の一部を代替するアナログ回路や、増幅器、ノイズフィルタ回路等が設けられていても良い。
The
バイブレータ230は、携帯機側制御部260からの指示に基づいて振動を発生させる装置である。バイブレータ230は、例えば偏心ウェイトを付けたモータで実現することができる。なお、モータの代わりに圧電素子やスピーカの磁気回路を用いて実現されていても良い。
バイブレータ230は、振動によって車両との認証処理の実行状態や電池250の電力残量といった種々の情報をユーザに通知するための報知装置としての役割を担う。すなわち、バイブレータ230は、携帯機側制御部260からの指示に基づいて動作し、所定のパターンの振動を発生させる。振動パターンを構成する要素としては、振動強度や、振動のリズムなどがある。振動のリズムには、振動の発生間隔や継続時間などが含まれる。
なお、本実施形態では一例として、報知装置としてバイブレータ230が採用されているが、これに限らない。報知装置としては、ディスプレイや、スピーカ、バイブレータを採用することができる。スピーカにはブザーも含まれる。また、複数種類のデバイスを報知装置として備えていてもよい。
In the present embodiment, as an example,
移動センサ240は、携帯機200が移動していることを検知するためのセンサである。なお、携帯機200が移動する場合とは、携帯機200を携帯しているユーザが移動して(例えば歩いて)いる場合である。ユーザが歩行している場合、携帯機200にはユーザの歩行に由来する加速度が作用する。移動センサ240は、例えば、周知の加速度センサを用いて実現されればよい。移動センサ240としての加速度センサとしては、例えば互いに直交する3つの軸方向毎の加速度を検出する3軸加速度センサを採用することができる。もちろん、移動センサ240としての加速度センサは2軸加速度センサであってもよいし、1軸加速度センサであってもよい。移動センサ240の出力信号は、携帯機側制御部260に逐次入力される。
The
なお、移動センサ240は、ジャイロセンサや地磁気センサであってもよい。ユーザの移動に伴って生じる物理的な状態量の変化を検出するものであればよい。また、移動センサ240はユーザの歩行等の相対的に微弱な振動によって固定接点に対する可動接点の接触状態が変化する(換言すれば振動する)ように構成されたスイッチ素子であってもよい。そのようなスイッチ素子の出力は、ユーザが携帯機200を携帯して歩行している場合、端子が接触したり離れたりを繰り返すため、パルス状の信号を出力する。一方、携帯機200が机の上や棚等といった安定した場所に置かれている場合には、端子間の接触状態は、接触/非接触の何れか一方で安定するため、パルス状の信号は出力されない。すなわち、上記のスイッチ素子も移動センサ240として使用することができる。電池250は、携帯機側制御部260と電気的に接続されており、携帯機側制御部260による制御のもと、携帯機200が備える各部(例えばUHF送信部222など)に電力を供給する。
The
携帯機側制御部260は、コンピュータを主体として構成されている。すなわち、携帯機側制御部260は、図示しないCPU、RAM、ROM、I/O、クロック発振器等を用いて実現されている。ROMには通常のコンピュータを、携帯機側制御部260として機能させるためのプログラム(以降、携帯機用プログラム)が格納されている。携帯機側制御部260は、CPUがROMに格納されている携帯機用プログラムを実行することによって、スマートエントリーシステム等を実現する。なお、ROMには上記プログラムの他、チャンレンジコードからレスポンスコードを生成するために用いられる暗号鍵等が格納されている。携帯機側制御部260の詳細な機能については次に説明する。
The portable device
<携帯機側制御部260の機能について>
携帯機側制御部260は、上述の携帯機用プログラムを実行することで実現する機能ブロックとして、図7に示すように、受信データ取得部G1、LF_RSSI取得部G2、応答処理部G3、及び報知処理部G4を備える。なお、携帯機側制御部260が備える機能ブロックの一部又は全部は、1つ又は複数のICチップなどを用いてハードウェアとして実現されていても良い。
<About the function of the portable
As shown in FIG. 7, the portable device-
受信データ取得部G1は、LF通信モジュール210が受信したデータを取得する。例えば、LF通信モジュール210がチャレンジ信号を受信した場合には、受信データ取得部G1は、その受信したチャレンジ信号に含まれるチャレンジコードを取得する。また、車載システム100から認証処理が成功したことを示す信号をLF_RSSI取得部G2は、RSSI回路213が検出したLF_RSSIを逐次取得する構成である。LF_RSSI取得部G2が取得したRSSIは、RAMに一定時間保持される。
The reception data acquisition unit G1 acquires data received by the
応答処理部G3は、車載システム100から送信されてきたLF信号に対する応答信号を生成し、UHF通信モジュール220と協働して車載システム100に返送する処理を実施する構成である。例えば応答処理部G3は、LF受信部212が位置推定用信号を受信した場合には、当該位置推定用信号に対してRSSI回路213が検出したLF_RSSIを含む応答信号を生成する。生成した応答信号は、UHF送信部222に出力されて車載システム100へと返送される。このような構成により、携帯機200は、位置推定用信号を受信した場合、受信した位置推定用信号のRSSIを示す応答信号を所定の出力レベルで車載システム100に返送する。また、チャレンジ信号を受信した場合には、当該信号に含まれるチャレンジコードを予め登録されている暗号鍵を用いて暗号化したレスポンスコードを生成し、当該レスポンスコードを示す応答信号(いわゆるレスポンス信号)をUHF送信部222に送信させる。
The response processing unit G3 is configured to generate a response signal for the LF signal transmitted from the in-
報知処理部G4は、認証処理の実行状況に応じた態様(換言すれば振動パターン)でバイブレータ230を動作させることで、ユーザに対して所定の情報を報知する構成である。例えば携帯機側制御部260は、LF受信部212がチャレンジ信号を受信した場合には相対的に短い時間(例えば0.5秒間)の振動を、所定の間隔(例えば1秒)で、所定回数(例えば2回)発生させる。また、LF受信部212が認証成功通知信号を受信したことに基づいて、認証処理が成功したことを検出した場合には所定時間(例えば1.5秒)間連続して振動させる。このような態様によればユーザは振動パターンに基づいて認証処理の実行状況を認識できる。
The notification processing unit G4 is configured to notify the user of predetermined information by operating the
なお、携帯機200が報知装置としてディスプレイを備える場合、報知処理部G4はディスプレイに所定のアイコン画像やテキストを表示することによって、ユーザに所定の情報を報知すればよい。また、報知装置としてスピーカを備える場合には、警報音や音声メッセージをスピーカから出力させることで、ユーザに所定の情報を報知してもよい。LED等のインジケータを所定の発光パターンで発光させることによってユーザに所定の情報を報知しても良い。
In addition, when the
<移動軌跡生成処理>
次に図8に示すフローチャートを用いて車両側制御部111が実施する移動軌跡生成処理について説明する。移動軌跡生成処理は、携帯機200の移動軌跡を示すデータを生成する処理である。移動軌跡生成処理は、複数回の位置推定処理を含む。この移動軌跡生成処理は、車両が駐車されている状態において定期的に送信されるポーリング信号に対する応答信号を受信した場合に開始されればよい。つまり、接近検出部F3が携帯機200の接近を検出したことをトリガとして開始される。
<Movement path generation process>
Next, the movement locus generation process performed by the vehicle-
なお、接近検出部F3は複数のLFアンテナ113においてポーリング信号を送信させるタイミングは、アンテナ毎に異ならせるものとする。つまり、複数のLFアンテナ113からそれぞれ異なるタイミングでポーリング信号を送信させる。ここでは一例として、運転席側アンテナ113a、助手席側アンテナ113b、車室内アンテナ113cの順に、所定の時間差でポーリング信号を送信していくものとする。ここでの時間差は後述する応答待機時間よりも長い時間に設定されている。
Note that the timing at which the approach detection unit F3 transmits the polling signal in the plurality of
このような態様によれば位置推定部F6は、位置特定用信号に対する応答信号を受信したタイミングに基づいて、何れのLFアンテナ113の送信エリア内に携帯機200が存在するのかを絞り込むことができる。つまり、携帯機200が応答したポーリング信号を送信したLFアンテナ113を一意に特定できる。例えば、運転席側アンテナ113aからポーリング信号を送信した時点から応答待機時間以内に応答信号を受信した場合には、携帯機200は、運転席側アンテナ113aの送信エリア内に存在すると判定する。
According to such an aspect, the position estimation unit F6 can narrow down which transmission area of the
なお、携帯機200が存在するエリア、換言すれば、携帯機200が応答しているLF信号の送信元を絞り込む方法は、上述した方法に限らない。上述した方法以外にも公知となっている種々の方法を適用することができる。例えば各LFアンテナ113に固有のアンテナコードが設定しておき、各LFアンテナ113から送信させる応答要求信号にも、そのLFアンテナに対応するアンテナコードを含ませる。そして、携帯機200は、受信した応答要求信号に含まれているアンテナコードを含む応答信号を返送するように構成する。
Note that the method of narrowing down the area where the
このような構成によっても、位置推定部F6は応答信号に含まれるアンテナコードに基づいて、携帯機200が何れのLFアンテナ113から送信したLF信号に対して応答したのかを位置推定部F6は特定することができる。ひいては、携帯機200が存在しているエリアを特定することができる。便宜上以降では、携帯機200が応答信号を返送してきたポーリング信号を送信したLFアンテナ113のことを、送信元アンテナと記載する。
Even with such a configuration, the position estimation unit F6 specifies which
まずステップS101では位置推定部F6が、以降の処理で用いられるパラメータである送信実行回数kを初期化(具体的にはk=1に設定)してステップS102に移る。なお、送信実行回数kは自然数が設定される変数である。 First, in step S101, the position estimation unit F6 initializes the number k of transmission executions, which is a parameter used in the subsequent processing (specifically, sets k = 1), and proceeds to step S102. The transmission execution count k is a variable in which a natural number is set.
ステップS102では位置推定部F6が、位置推定用信号をLF送信部112に出力し、送信元アンテナとしてのLFアンテナ113から位置推定用信号を送信させてステップS103に移る。ステップS103ではUHF受信部115と協働して、位置推定用信号に対する応答信号を受信したか否かを判定する。位置推定用信号に対する応答信号を受信した場合にはステップS103を肯定判定してステップS104を実行する。一方、位置推定用信号を送信してから所定の応答待機時間経過しても応答信号を受信できなかった場合には、ステップS103を否定判定してステップS107を実行する。
In step S102, the position estimation unit F6 outputs a position estimation signal to the
ステップS104では方向推定部F4が、アレーアンテナ114での受信結果に基づいて応答信号の到来方向を推定する。アレーアンテナ114による到来方向推定には、公知の種々の方法を用いることができる。例えばMUSIC(Multiple Signal Classification)法、ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)法などを用いることができる。また、アレーアンテナ114をアダプティブアレーアンテナとする場合には、ビームフォーマ等も用いることができる。もちろん、上記以外にも、各UHFアンテナ114xの位置関係や、各UHFアンテナ114xが受信した電波の強度、各UHFアンテナ114xで受信した信号の位相差(或いは受信時間差)に基づいて到来方向を推定する公知の方法を採用することができる。
In step S104, the direction estimation unit F4 estimates the arrival direction of the response signal based on the reception result of the
方向推定部F4は、到来方向の推定処理の結果として、受信強度が所定の閾値以上となっている方向を到来方向として取得し、到来方向毎の受信強度を示すデータ(以降、方向−強度データ)を生成する。生成した方向−強度データは、検出時刻を示す時刻情報と対応付けてRAM1112に保存する。
The direction estimation unit F4 acquires, as the arrival direction, a direction in which the reception intensity is equal to or greater than a predetermined threshold as a result of the arrival direction estimation processing, and indicates the reception intensity for each arrival direction (hereinafter, direction-intensity data). ) Is generated. The generated direction-intensity data is stored in the
この方向−強度データは位置推定部F6によって参照され、携帯機方向が特定される。なお、アレーアンテナ114は携帯機200から送信されてから他の物体で反射されずに(換言すれば直接的に)到来した電波(以降、直接波とする)の他に、携帯機200から送信された電波が他の物体で反射された電波(以降、反射波)も受信しうる。アレーアンテナ114は直接波を受信している場合、直接波が到来した方向を到来方向として検出する。また、アレーアンテナ114が、所定の閾値以上の強度を有する反射波を受信している場合には、その反射波が到来した方向も到来方向として検出する場合がある。
This direction-intensity data is referred to by the position estimation unit F6, and the direction of the portable device is specified. The
つまり、到来方向の推定処理の結果としては、直接波が到来している方向(直接波方向とする)と、反射波が到来している方向(反射波方向とする)の情報が混在している場合がある。直接波方向は、携帯機200が存在している方向(以降、携帯機方向)に相当する。本実施形態の位置推定部F6は、到来方向として複数の候補が検出されている場合、受信強度が最も大きい方向を直接波方向として採用する。ただし、別途変形例として後述するように、受信強度が最も大きい方向から定まる携帯機位置が、それまでの携帯機200の移動軌跡から大きく乖離している場合には、2番目に受信強度が強い到来方向を携帯機方向と見なしてもよい。複数の到来方向の中から携帯機方向を決定する処理は方向推定部F4が実施しても良い。
In other words, as a result of the direction of arrival estimation processing, information on the direction in which the direct wave arrives (direct wave direction) and the direction in which the reflected wave arrives (referred to as reflected wave direction) are mixed. There may be. The direct wave direction corresponds to the direction in which the
ステップS104での処理が完了するとステップS105を実行する。ステップS105では距離推定部F5が、携帯機200からの応答信号に含まれているLF_RSSIと、マップ記憶部M1が記憶しているLF_RSSIマップに基づいて、送信元アンテナとしてのLFアンテナ113から携帯機200までの距離Dを推定する。具体的には、LF_RSSIマップにおいて、ステップS105では受信した応答信号に含まれているLF_RSSIと対応付けられている距離を、送信元アンテナから携帯機200までの距離Dとして採用する。ステップS105での処理が完了するとステップS106に移る。
When the process in step S104 is completed, step S105 is executed. In step S105, the distance estimation unit F5 uses the
ステップS106では位置推定部F6が、ステップS104での方向推定部F4の推定結果に基づいて定まる携帯機方向と、ステップS105で距離推定部F5が推定した送信元アンテナからの距離Dに基づいて、携帯機位置を算出する。携帯機位置は、図9に示すように、ステップS104で特定した携帯機方向を示す線L1と、がステップS105で特定した送信元アンテナからの距離Dを示す線L2との交点Pxとなる。なお、図9では一例として送信元アンテナが運転席側アンテナ113aである場合を例示している。
In step S106, the position estimation unit F6, based on the portable device direction determined based on the estimation result of the direction estimation unit F4 in step S104, and the distance D from the transmission source antenna estimated by the distance estimation unit F5 in step S105, Calculate the mobile device position. As shown in FIG. 9, the position of the portable device is an intersection Px between the line L1 indicating the direction of the portable device specified in step S104 and the line L2 indicating the distance D from the transmission source antenna specified in step S105. In addition, in FIG. 9, the case where a transmission source antenna is the driver's
位置推定部F6が算出した携帯機位置は、各種アンテナの設置位置と同様に、車両における所定の点を原点とする2次元座標系上の点として表されれば良い。携帯機位置を示すデータは、算出時刻や、算出番号としての役割を担う送信実行回数kなどと対応付けられてRAMに保存する。ステップS106での処理が完了するとステップS108を実行する。なお、ステップS102からステップS106までの一連の処理が1回の位置推定処理に相当する。 The portable device position calculated by the position estimation unit F6 may be represented as a point on a two-dimensional coordinate system with a predetermined point on the vehicle as the origin, similarly to the installation positions of various antennas. Data indicating the position of the portable device is stored in the RAM in association with the calculation time, the number of transmission executions k serving as a calculation number, and the like. When the process in step S106 is completed, step S108 is executed. Note that a series of processing from step S102 to step S106 corresponds to one position estimation processing.
ステップS107では携帯機200の位置推定が失敗したことを示すデータ(以降、エラー情報)を、送信実行回数kと対応づけてRAM1112に保存する。エラー情報は例えば位置が不明であることを示すコードとすればよい。ステップS107での処理が完了するとステップS108を実行する。なお、本実施形態では一例として位置推定用信号に対する応答信号が得られなかった場合でも位置推定処理を継続するものとするが、これに限らない。位置推定用信号に対する応答信号が得られなかった場合には本フローを終了し、ポーリング信号の送信からやり直してもよい。
In step S107, data indicating that the position estimation of the
ステップS108では位置推定部F6が、送信実行回数kの値を1つ増加させ(つまりインクリメントし)、ステップS109に移る。ステップS109では位置推定部F6が、送信実行回数kが予め設定されている最大推定回数Nを超過したか否かを判定する。送信実行回数kが最大推定回数N以下である場合にはステップS109を否定判定してステップS101からの処理を再び実行する。また、送信実行回数kが最大推定回数Nを超過している場合にはステップS109が肯定判定されて本フローを終了する。最大推定回数Nは適宜設計されればよく、例えば10や20などに設定されればよい。 In step S108, the position estimation unit F6 increases the value of the transmission execution count k by 1 (that is, increments), and proceeds to step S109. In step S109, the position estimation unit F6 determines whether or not the transmission execution count k exceeds a preset maximum estimation count N. If the transmission execution count k is less than or equal to the maximum estimated count N, a negative determination is made in step S109 and the processing from step S101 is executed again. If the transmission execution count k exceeds the maximum estimated count N, an affirmative decision is made in step S109 and the flow is terminated. The maximum estimated number N may be designed as appropriate, and may be set to 10 or 20, for example.
なお、ステップS102での位置推定用信号の送信を実行する間隔は、タイマ等を用いて所定の位置確認間隔となるように調整されるものとする。位置確認間隔の具体的な値は、適宜設計されれば良い。ここでは一例として位置確認間隔は300ミリ秒とする。もちろん、他の態様として位置確認間隔は100ミリ秒や200ミリ秒などであってもよい。さらに、位置確認間隔は1秒などであってもよい。位置確認間隔は人間の平均的な歩行速度に応じて設計されれば良い。 It should be noted that the interval for transmitting the position estimation signal in step S102 is adjusted to be a predetermined position confirmation interval using a timer or the like. The specific value of the position confirmation interval may be designed as appropriate. Here, as an example, the position confirmation interval is 300 milliseconds. Of course, as another mode, the position confirmation interval may be 100 milliseconds or 200 milliseconds. Further, the position confirmation interval may be 1 second or the like. The position confirmation interval may be designed according to the average walking speed of a person.
位置確認間隔を短くするほど、頻繁に車両が携帯機位置を確認することになるため、仮にユーザの軌跡を密に検出することができる。一方、位置確認間隔を相対的に長い値に設定すれば、LF信号を送信する頻度を低減できるため、車載システム100及び携帯機200の双方での消費電力を低減できる。
As the position confirmation interval is shortened, the vehicle frequently confirms the position of the portable device, so that the user's trajectory can be detected densely. On the other hand, if the position confirmation interval is set to a relatively long value, the frequency of transmitting the LF signal can be reduced, so that the power consumption in both the in-
また、最大推定回数Nを導入することにより、ユーザが車両通信エリアに進入してから搭乗するまでのユーザの位置を複数回サンプリングすることになる。つまり、駐車状態にある車両に対してユーザが車両の遠方から接近し、搭乗するまでの移動軌跡を示すデータを生成することができる。 Further, by introducing the maximum estimated number N, the user's position from when the user enters the vehicle communication area until boarding is sampled a plurality of times. That is, it is possible to generate data indicating a movement trajectory until the user approaches from the far side of the vehicle and gets on the vehicle in the parked state.
以上の処理によって特定された複数時点における携帯機位置を示すデータは、時系列順に並べられてRAM1112に保存される。便宜上、複数時点における携帯機位置を時系列順に並べたデータを移動軌跡データと称する。複数時点における携帯機位置を時系列順に並べたデータは、携帯機200の移動軌跡を示すためである。
Data indicating the position of the portable device at a plurality of points specified by the above processing is arranged in time series and stored in the
なお、本実施形態ではN回、携帯機位置を推定した時点で、携帯機位置を推定する処理を終了するものとするが、これに限らない。例えば、ユーザによってドアが開かれたり、スタートボタン130が押下されたりするなどの、所定のイベントが発生するまで所定の位置確認間隔で携帯機位置を推定しても良い。ただし、その場合、携帯機200を携帯しているユーザが友人との会話等によって車両の周辺に長時間滞在するシチュエーションにおいては、携帯機200等の電力を消費し続けてしまう。これに対して、本実施形態のように最大推定回数Nで携帯機200の位置推定処理を打ち切る構成によれば、ユーザが車両の周辺に長時間滞在する場合であっても、携帯機200等の電力を消費し続けることを回避できるといった効果を奏する。
In the present embodiment, the process of estimating the portable device position is terminated when the portable device position is estimated N times, but the present invention is not limited to this. For example, the position of the portable device may be estimated at a predetermined position confirmation interval until a predetermined event occurs such as when the user opens a door or presses the
<認証関連処理>
次に、図10に示すフローチャートを用いて、認証処理部F7が実施する認証処理を含む認証関連処理について説明する。図10に示す認証関連処理は、車両制御の内容に応じた実行条件が充足されたときに実行されれば良い。認証処理の実行条件については別途後述する。
<Authentication-related processing>
Next, authentication-related processing including authentication processing performed by the authentication processing unit F7 will be described using the flowchart shown in FIG. The authentication-related process shown in FIG. 10 may be executed when the execution condition corresponding to the content of the vehicle control is satisfied. The execution conditions for the authentication process will be described later separately.
まずステップS201では認証処理部F7がチャレンジコードを生成し、当該チャレンジコードを含むLF信号(つまりチャレンジ信号)を送信させて、ステップS202に移る。また、認証処理部F7はチャレンジコードの生成に伴って、自分自身が保持する暗号鍵を用いて当該チャレンジコードを暗号化したコードを照合用コードとして生成する。チャレンジ信号は各LFアンテナ113から順に送信しても良いし、ポーリング信号に対する応答を得られているLFアンテナ113のみから送信するように構成されていても良い。
First, in step S201, the authentication processing unit F7 generates a challenge code, transmits an LF signal (that is, a challenge signal) including the challenge code, and proceeds to step S202. Further, along with the generation of the challenge code, the authentication processing unit F7 generates a code obtained by encrypting the challenge code using the encryption key held by itself as a verification code. The challenge signal may be transmitted in order from each
本実施形態では一例としてポーリング信号とチャレンジ信号とを別の種類の信号とするが、これに限らない。ポーリング信号にチャレンジコードを含ませることで、ポーリング信号をチャレンジ信号として機能させても良い。換言すれば、ポーリング信号としてチャレンジ信号を定期的に送信してもよい。チャレンジコードを含む信号の送信からコードの照合までが認証処理に相当する。 In the present embodiment, as an example, the polling signal and the challenge signal are different types of signals, but the present invention is not limited to this. By including a challenge code in the polling signal, the polling signal may function as a challenge signal. In other words, the challenge signal may be periodically transmitted as a polling signal. From the transmission of the signal including the challenge code to the verification of the code corresponds to the authentication process.
ステップS202では認証処理部F7がレスポンス信号を受信したか否かを判定する。レスポンス信号を受信できた場合にはステップS202を肯定判定してステップS203を実行する。一方、チャレンジ信号を送信してから所定の応答待機時間経過してもレスポンス信号を受信できなかった場合にはステップS202を否定判定して本フローを終了する。この場合、携帯機200の認証は失敗である。
In step S202, it is determined whether or not the authentication processing unit F7 has received a response signal. If a response signal can be received, an affirmative decision is made in step S202 and step S203 is executed. On the other hand, if the response signal cannot be received even after a predetermined response waiting time has elapsed since the challenge signal was transmitted, a negative determination is made in step S202 and the flow is terminated. In this case, authentication of the
ステップS203では認証処理部F7が携帯機200から返送されてきたレスポンスコードと、ステップS201で生成しておいた照合用コードとを照合する。そして、携帯機200から返送されてきたレスポンスコードと照合用コードと一致する場合に、通信相手が正規の携帯機200であると判定する(つまり認証成功と判定する)。
In step S203, the authentication processing unit F7 compares the response code returned from the
ステップS204では認証処理部F7が、ステップS203の照合処理の結果、照合OKとなったか否かを判断する。照合が成立しなかった場合には本フローを終了する。この場合、携帯機200の認証は失敗である。一方、照合OKとなった場合にはステップS205に進む。なお、本実施形態ではより好ましい態様としてステップS204で照合OKとなった場合には、認証処理部F7がLF送信部112と協働して携帯機200に対して認証成功通知を送信する。これにより、携帯機200はバイブレータ230を所定の振動パターンで振動させる。
In step S204, the authentication processing unit F7 determines whether or not the collation is successful as a result of the collation process in step S203. If the verification is not established, this flow is terminated. In this case, authentication of the
ステップS205では車両制御部F8が、携帯機位置等に応じて定まる車両制御を実行して本フローを終了する。例えば携帯機200が車室外に存在し、かつ、タッチセンサ120からユーザによってタッチされていることを示す信号が入力された場合には、ドアのロックを開錠する。認証処理が成功した場合に認証処理部F7が実施する制御処理の内容は、前述の通り、認証処理が成功したときの場面(換言すれば車両の状態)に対応する内容となっていればよい。
In step S205, the vehicle control unit F8 executes vehicle control determined according to the position of the portable device, etc., and ends this flow. For example, when a signal indicating that the
<認証処理の実行条件について>
ここでは認証処理の実行条件の一例について開示する。認証処理の実行条件は基本的には、認証処理が成功した場合に実行する車両制御の内容、換言すれば、認証処理の目的に応じて設計されるべき事項である。例えば車両が駐車されている状態での、車両のドアロックを開錠するための認証処理は、位置推定部F6によって特定されている携帯機位置が所定の認証エリア内となっている場合に実行されればよい。認証エリアは車両通信エリアそのものとしても良いし、認証エリアは車両通信エリアよりも狭く設定されていても良い。
<Execution conditions for authentication processing>
Here, an example of the execution condition of the authentication process is disclosed. The execution condition of the authentication process is basically a matter to be designed according to the contents of the vehicle control to be executed when the authentication process is successful, in other words, the purpose of the authentication process. For example, the authentication process for unlocking the door lock of the vehicle when the vehicle is parked is executed when the position of the portable device specified by the position estimation unit F6 is within a predetermined authentication area. It only has to be done. The authentication area may be the vehicle communication area itself, or the authentication area may be set narrower than the vehicle communication area.
また、車両のエンジンを始動させるための認証処理は、携帯機200が車室内に存在し且つブレーキペダルが踏み込まれている状態において、スタートボタン130が押下されたときに実行されればよい。なお、携帯機200が車室内に存在するか否かは車室内アンテナ113cから送信した応答要求信号に対して応答が得られているか否かによって判定されればよい。
The authentication process for starting the engine of the vehicle may be executed when the
本実施形態ではより好ましい態様として、車両のドアのロックを開錠する車両制御に係る認証処理の実行条件には、図11に示すように携帯機200が送信エリアZaのうち相対的に遠方のエリアである第1エリアAr1を経由してから、相対的にLFアンテナ113に近い領域である第2エリアAr2内に達したことを示す移動軌跡が得られていることが含まれているものとする。携帯機200が第1エリアAr1を経由してから第2エリアAr2内に達したことを示す移動軌跡とは、携帯機200が第2エリアAr2に存在することを検出した時点よりも前に、携帯機200が第1エリアAr1に存在することを検出している移動軌跡に相当する。図11中のPx1、Px2、Px3は何れも位置推定部F6が検出した携帯機位置を表している。また、Px1、Px2は携帯機200が第1エリアAr1に存在している場合の位置を表している。Px3は携帯機200が第2エリアAr2に存在している場合の位置を表している。
In the present embodiment, as a more preferable aspect, as shown in FIG. 11, the
第1エリアAr1は、送信エリア内において、LFアンテナ113から所定のエリア分割距離Rx以上に離れた領域である。第2エリアAr2は、送信エリア内において、LFアンテナ113からの距離がエリア分割距離Rx未満となる領域である。第2エリアAr2が請求項に記載の近接エリアに相当し、第1エリアAr1が請求項に記載の中間エリアに相当する。
The first area Ar1 is an area separated from the
第1エリアAr1と第2エリアAr2との境界線を定義するエリア分割距離Rxは、LF信号の到達距離に応じて適宜設計されればよい。ここでは一例としてエリア分割距離RxはLF信号の到達距離の1/2に相当する値に設定されているものとする。図11において相対的に密度が低いドットパターンのハッチングを施している領域は第1エリアAr1を表しており、相対的に密度が高いドットパターンのハッチングを施している領域は、第2エリアAr2を表している。なお、エンジンを始動させる車両制御に係る認証処理の実行条件にも、携帯機200が第1エリアAr1を経由してから第2エリアAr2内に達したことを示す移動軌跡が得られていることが含まれているものとする。
The area division distance Rx that defines the boundary line between the first area Ar1 and the second area Ar2 may be appropriately designed according to the reach distance of the LF signal. Here, as an example, it is assumed that the area division distance Rx is set to a value corresponding to ½ of the reach distance of the LF signal. In FIG. 11, the hatched area of the dot pattern having a relatively low density represents the first area Ar1, and the hatched area of the dot pattern having a relatively high density represents the second area Ar2. Represents. It should be noted that a movement locus indicating that the
このような設定によれば、仮にLF信号が中継器によってリレーされたとしても、認証処理が実行されて、ドアの開錠等の車両制御が実行される恐れを低減することができる。車載システム100から送信された電波が中継機によって中継された場合には、LF_RSSIは非常に大きい値となり、位置推定部F6にとっては携帯機200が第2エリアAr2内に突然現れたような移動軌跡が得られるためである。つまり、第1エリアAr1と第2エリアAr2のそれぞれでの携帯機200の存在を検出できている場合にのみ、認証処理を実行する設定とすることで、不正な認証処理の実行を抑制することができる。
According to such setting, even if the LF signal is relayed by the repeater, it is possible to reduce the possibility that the authentication process is executed and vehicle control such as unlocking the door is executed. When the radio wave transmitted from the in-
<実施形態のまとめ>
以上の構成では、車両側制御部111は、携帯機200でのLF信号の受信強度であるLF_RSSIを携帯機200から取得することで、携帯機200とLFアンテナ113との距離Dを特定する。また、アレーアンテナ114での受信信号を解析することで、アレーアンテナ114から見て携帯機200が存在する方向を特定する。そして、LFアンテナ113から携帯機200までの距離Dと、携帯機200が存在する方向とを組み合わせることで携帯機位置を推定する。
<Summary of Embodiment>
In the above configuration, the vehicle-
このような態様によれば、送信エリア内での携帯機200の詳細な位置を特定することができる。また、携帯機200の詳細位置を推定するための他の構成として、LF_RSSIの代わりに、アレーアンテナ114での携帯機方向での受信強度(以降、UHF_RSSI)を用いる構成(以降、想定構成)も考えられる。
According to such an aspect, the detailed position of the
しかしながら、発明者らはUHF帯の電波の受信強度と、アレーアンテナ114から携帯機200までの距離の対応関係を試験したところ、UHF帯の電波の受信強度と、アレーアンテナ114から携帯機200までの距離との相関性は低いという知見を得た。例えばアレーアンテナ114と携帯機200との距離が近い場合であってもUHF_RSSIは電波の重ね合わせ等によって偶発的に小さい場合もあれば、アレーアンテナ114と携帯機200との距離が離れていても電波の重ね合わせ等によって偶発的にUHF_RSSIが大きい場合もある。故に、UHF帯の電波の受信強度から推定される距離は誤差が大きく、その結果、想定構成では携帯機位置を誤推定する恐れが相対的に高い。
However, the inventors tested the correspondence between the reception intensity of the UHF band radio wave and the distance from the
対して、本実施形態の構成によれば、LF_RSSIに基づいて携帯機200との距離を推定する。LF_RSSIと距離との対応関係は相対的に明確であるため、本実施形態の構成によれば想定構成に比べて携帯機200との推定距離に含まれる誤差を抑制することができる。つまり、位置の推定精度の面で本実施形態のほうが有利であると言える。
On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, the distance from the
また、本実施形態の構成によればLFアンテナ113の送信エリア内における携帯機200の詳細な位置を推定できるため、LFアンテナ113の送信エリアの内側に、ソフトウェア的に認証エリアを設定することができる。つまり、LFアンテナ113の送信エリアと認証エリアとを別個に設定できるため、LFアンテナ113の送信エリアを相対的に広げたとしても、認証エリア自体は従来通り車両近傍に限定することが可能となる。このような態様によれば、車載システム100と携帯機200との通信可能な範囲が拡がり、車載システム100と携帯機200との相互通信によって多様なサービスを実現可能となる。
In addition, according to the configuration of the present embodiment, the detailed position of the
また、上記の実施形態では携帯機位置を複数回推定することで、携帯機200を携帯しているユーザの移動軌跡を特定する。このような構成によれば、ユーザの移動軌跡に応じたサービスを提供可能となる。例えば、車両前方からトランク側に向かう軌跡が得られた場合にはトランクを自動で開けるなどの車両制御を実行可能となる。
Moreover, in said embodiment, the movement locus | trajectory of the user who is carrying the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The various modifications described below are also contained in the technical scope of this invention, and also in addition to the following However, various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the following various modifications can be implemented in appropriate combination within a range where no technical contradiction occurs.
なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。 In addition, about the member which has the same function as the member described in the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. In addition, when only a part of the configuration is mentioned, the configuration of the above-described embodiment can be applied to the other portions.
[変形例1]
上述した実施形態では、携帯機200の移動軌跡として第1エリアAr1を経由してから第2エリアAr2内に達している移動軌跡が得られている場合に、認証処理部F7はドアの開錠等に係る認証処理を実行するように設定されている態様を開示したが、これに限らない。
[Modification 1]
In the embodiment described above, the authentication processing unit F7 unlocks the door when the movement trajectory of the
認証処理部F7は、携帯機200の移動軌跡によらずにポーリング信号に対する応答が得られた場合に、ドアの開錠等に係る認証処理を実行するように設定されていてもよい。そのような設定において車両制御部F8は、認証処理が成功している場合であっても、携帯機200の移動軌跡として第1エリアAr1を経由してから第2エリアAr2内に達している軌跡が得られていない場合にはドアを開錠にかかる車両制御を実行しないように設定されていることが好ましい。この変形例1として開示する構成によっても、第三者によって不正にドアのロックが開錠されたり、エンジンが始動されたりすることを抑制することができる。
The authentication processing unit F7 may be set to execute an authentication process related to unlocking the door or the like when a response to the polling signal is obtained regardless of the movement trajectory of the
[変形例2]
携帯機200は、応答信号として、移動センサ240の検出結果を示すデータを含む信号を送信し、認証処理部F7は、移動軌跡が示す携帯機200の移動状態と、応答信号に含まれている移動センサ240の検出結果が示す携帯機200の移動状態とが整合している場合に認証処理を実施するように構成されていても良い。つまり、移動軌跡が示す携帯機200の移動状態と、移動センサ240の検出結果が示す携帯機200の移動状態とが整合していることを認証処理の実行条件に含めてもよい。
[Modification 2]
The
ここでの移動状態とは、例えば移動しているか否かである。移動軌跡が示す携帯機200の移動状態と、応答信号に含まれている移動センサ240の検出結果が示す携帯機200の移動状態とが整合している場合とは、例えば、移動軌跡として携帯機200が移動していることを示しており、且つ、移動センサ240もまた携帯機200が移動していることを検出している場合である。移動軌跡として携帯機200が停止していることを示すデータが得られており、且つ、移動センサ240もまた携帯機200が移動していないことを示すデータを出力している場合もまた、移動軌跡と移動センサ240の検出結果のそれぞれが示す携帯機200の移動状態が整合している場合に該当する。携帯機200が移動していることを示す移動センサ240の検出結果とは、所定の閾値以上の加速度や角速度が検出されているデータである。
Here, the moving state is, for example, whether or not it is moving. The case where the movement state of the
なお、仮に移動センサ240が加速度センサである場合には、人間の歩行に応じた加速度が加速度センサで検出されており、且つ、移動軌跡として人間の歩行速度に応じた移動速度で携帯機200が移動しているデータが得られている場合に、移動軌跡と移動センサ240の検出結果のそれぞれが示す携帯機200の移動状態が整合していると判定すればよい。以上の構成によっても不正に携帯機200の認証が実行される恐れを低減することができる。
If the
[変形例3]
上述した実施形態では、1回の位置推定処理によって、1つの時点での携帯機位置を決定するものとしたが、これに限らない。複数回の位置推定処理の結果に基づいて或る1時点での携帯機位置を決定しても良い。例えば位置推定処理を3回連続して実施し、それら3回分の推定位置の重心や平均を、最終的な携帯機位置として採用しても良い。そのような態様によれば、より精度良く携帯機位置を推定することができる。
[Modification 3]
In the above-described embodiment, the position of the portable device at one time point is determined by one position estimation process, but the present invention is not limited to this. The position of the portable device at a certain point in time may be determined based on the results of a plurality of position estimation processes. For example, the position estimation process may be performed three times in succession, and the center of gravity and average of the estimated positions for the three times may be adopted as the final portable device position. According to such an aspect, the position of the portable device can be estimated with higher accuracy.
[変形例4]
上述した実施形態では到来方向として複数の候補が検出されている場合、受信強度が最も大きい方向を直接波方向として採用するものとしたが、これに限らない。本変形例における位置推定部F6は、図12に示すように受信強度が最も大きい方向を携帯機方向と見なして新たに推定した携帯機位置(以降、新規推定位置)が、それまでに推定した携帯機位置の履歴から定まる移動軌跡と整合していない場合には、2番目に受信強度が強い到来方向を携帯機方向に設定し直して、携帯機位置を再推定する。
[Modification 4]
In the above-described embodiment, when a plurality of candidates are detected as arrival directions, the direction having the highest received intensity is adopted as the direct wave direction, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 12, the position estimation unit F6 in the present modification regards the direction of the highest received intensity as the direction of the portable device and newly estimates the portable device position (hereinafter, new estimated position) estimated so far. If it does not match the movement trajectory determined from the history of the portable device position, the direction of arrival having the second highest reception intensity is reset to the portable device direction, and the portable device position is re-estimated.
新規推定位置がそれまでの携帯機位置の履歴から定まる移動軌跡と整合しているか否かは、例えば新規推定位置から、移動軌跡を近似的に表す直線(以降、軌跡近似線)までの距離が所定の整合判定閾値未満となっているか否かで判定すればよい。軌跡近似線は例えば前回と前々回の推定位置を通る直線とすればよい。もちろん、軌跡近似線は過去の推定位置を通る曲線であってもよい。新規推定位置から軌跡近似線までの距離が整合判定閾値未満である場合にはそれまでの携帯機200の移動軌跡と整合していると判定する一方、新規推定位置から軌跡近似線までの距離が整合判定閾値以上である場合にはそれまでの携帯機200の移動軌跡と整合していないと判定すればよい。
Whether or not the new estimated position is consistent with the movement trajectory determined from the history of the mobile device position so far is determined by, for example, the distance from the new estimated position to a straight line (hereinafter referred to as a trajectory approximate line) approximately representing the movement trajectory. What is necessary is just to determine by whether it is less than a predetermined alignment determination threshold value. The locus approximate line may be, for example, a straight line that passes through the previous and previous estimated positions. Of course, the locus approximation line may be a curve passing through the past estimated position. When the distance from the new estimated position to the locus approximate line is less than the matching determination threshold, it is determined that the distance from the new estimated position to the locus approximate line is matched with the movement locus of the
上記の思想の具体的な例を、図12、図13を用いて説明する。図12中のPx1,Px2,Px3は送信実行回数k=1,2,3のときの携帯機200の推定位置を順に示しており、L3は、携帯機200の位置Px1,Px2,Px3から定まる移動軌跡を示している。Px4は送信実行回数k=4のときの実際の携帯機位置を示しており、位置Px4を始点とする実線矢印は直接波の経路を示している。また、位置Px4を始点とする一点鎖線の矢印は、携帯機200が送信した応答信号の反射経路(つまり反射波の経路)を示している。図中のD4は、送信実行回数k=4のときに距離推定部F5が特定した携帯機200までの距離を表している。符号Lnを付与している破線は軌跡近似線を表している。図12においてPx1〜3を通る太線は、実際の移動軌跡を概念的に示している。便宜上、位置Px4aから軌跡近似線Lnまでの距離は整合判定閾値以上となっているものとする。
A specific example of the above idea will be described with reference to FIGS. Px1, Px2, and Px3 in FIG. 12 indicate the estimated positions of the
アレーアンテナによる到来方向を推定した結果としては、多くの場合は、直接波の受信強度(厳密にはスペトラム強度)のほうが、反射波の受信強度よりも大きくなる。故に、基本的には、受信強度が最も大きい方向を携帯機方向と見なすことができる。しかしながら、直接波がユーザの体で減衰されたり、直接波が反射波と弱め合うように重なっていたりして、偶発的に反射波の受信強度のほうが、直接波の受信強度よりも大きくなってしまうことが生じうる。 As a result of estimating the direction of arrival by the array antenna, in many cases, the reception intensity of the direct wave (strictly, the intensity of the spectrum) is larger than the reception intensity of the reflected wave. Therefore, basically, the direction with the highest received intensity can be regarded as the direction of the portable device. However, the direct wave is attenuated by the user's body, or the direct wave overlaps with the reflected wave so that the reflected wave is incidentally received. Can occur.
図13は、図12に示す状況において、送信実行回数k=4のときの携帯機200からの応答信号の受信結果を解析した結果を示すものである。θ1は図12において一点鎖線で示す反射波の到来方向に対応する角度であり、θ2は直接波の到来方向に対応する角度である。図13に例示するように、この例では、反射波の受信強度のほうが直接波の受信強度よりも大きいため、位置推定部F6は、いったん方向θ1を携帯機方向と見なして携帯機位置を演算する。つまり、送信実行回数k=4のときの位置推定処理の結果としては、図12のPx4aに示す位置に携帯機200が存在するといったん推定する。
FIG. 13 shows the result of analyzing the reception result of the response signal from the
ただし、新規推定位置Px4aから軌跡近似線Lnまでの距離が整合判定閾値以上であるため、位置推定部F6は地点Px4aに携帯機200が存在しているという推定結果を破棄し、方向θ2を携帯機方向と見なして、再び携帯機位置を推定する。これにより、送信実行回数k=4に対応する新規推定位置を、真の携帯機200の位置である地点Px4に一致させることができる。
However, since the distance from the new estimated position Px4a to the locus approximate line Ln is equal to or greater than the matching determination threshold, the position estimation unit F6 discards the estimation result that the
なお、反射波の受信強度が直接波の受信強度よりも高くなる事象は偶発的な事象であるため、アレーアンテナ114での受信信号の解析結果として、直接波の受信強度は少なくともの2番目までの大きさとなっている可能性が高い。故に、上記の構成によれば、直接波に対応する方向を携帯機方向として採用される可能性を高めることができる。換言すれば上記の態様によれば、偶発的に反射波の受信強度が、直接波の受信強度よりも高い値を取っている場合であっても、携帯機位置を誤った位置に推定してしまうことを抑制できる。
In addition, since the event that the reception intensity of the reflected wave is higher than the reception intensity of the direct wave is an accidental event, the reception intensity of the direct wave is at least the second as an analysis result of the reception signal at the
[変形例5]
上述した実施形態では、携帯機200でのLF信号の受信強度(つまりLF_RSSI)由来の距離情報のみを用いて携帯機位置を推定する態様を開示したが、これに限らない。なお、LF_RSSI由来の距離情報とは、携帯機200からの応答信号に含まれるLF_RSSIに応じて距離推定部F5が特定した携帯機200の距離である。他の態様として、位置推定部F6は、方向推定部F4が特定している携帯機方向での受信強度を併用して携帯機位置を推定しても良い。ここでは上記の技術的思想に対応する構成の一例を開示する。
[Modification 5]
In the above-described embodiment, the mode in which the mobile device position is estimated using only the distance information derived from the reception strength (that is, LF_RSSI) of the LF signal in the
本変形例における車両側制御部111は、図14に示すように、方向推定部F4から携帯機方向での受信強度に基づいてアレーアンテナ114から携帯機200までの距離を推定する第2距離推定部F9を備える。便宜上、本変形例で導入する第2距離推定部F9と、実施形態等に記載の、LF_RSSIに基づいて距離を推定する距離推定部F5とを区別するために、ここでは距離推定部F5のことを第1距離推定部F5と記載する。また、方向推定部F4が検出する受信強度はUHF帯の無線信号である応答信号の受信強度であるため、携帯機方向での受信強度のことを、UHF_RSSIと記載する。
As shown in FIG. 14, the vehicle-
第2距離推定部F9によるUHF_RSSIから距離情報への変換は、アレーアンテナ114と携帯機200との間の距離と、携帯機200が受信する応答信号の受信信号強度との対応関係を示すデータ(以降、UHF_RSSIマップ)を用いて実施すればよい。本変形例におけるマップ記憶部M1は、LF_RSSIマップに加えてUHF_RSSIマップも保持しているものとする。
The conversion from UHF_RSSI to distance information by the second distance estimation unit F9 is data indicating the correspondence between the distance between the
そして、位置推定部F6は、第1距離推定部F5が推定した距離である第1距離と、第2距離推定部が推定した距離である第2距離とを比較して、それらの差が所定の許容上限値未満である場合には、上記の実施形態の方法によって算出した位置を携帯機位置として採用し、RAM1112に保存する。一方、第1距離と第2距離との差が許容上限値以上である場合には、携帯機位置は不明であると判定する。別の観点によれば、第1距離と第2距離との差が許容上限値以上である場合には、携帯機200の位置の推定を保留にする。
Then, the position estimation unit F6 compares the first distance, which is the distance estimated by the first distance estimation unit F5, with the second distance, which is the distance estimated by the second distance estimation unit, and the difference between them is predetermined. If it is less than the allowable upper limit value, the position calculated by the method of the above embodiment is adopted as the portable device position and stored in the
許容上限値は、少なくともアレーアンテナ114からLFアンテナ113までの距離よりも大きい値に設定されていればよく、その具体的な値は適宜設計されれば良い。また、許容上限値は、アレーアンテナ114から10m以上離れた位置に携帯機200が存在する場合と、送信エリア内に存在する場合とを切り分けることができれば良い。故に許容上限値は例えば5mや10mなど、送信エリアの中心から最遠部までの距離(ここでは5m)と同程度の値であってもよい。
The allowable upper limit value only needs to be set to a value larger than at least the distance from the
なお、前述の通り、UHF帯の電波の受信強度から推定される距離は、誤差が相対的に大きい。許容上限値は、UHF帯の電波の受信強度から推定される距離に生じうる誤差を十分に吸収できる値に設定されていることが好ましい。UHF帯の電波の受信強度から推定される距離に生じうる誤差は、実試験によって特定されれば良い。仮にUHF帯の電波の受信強度から推定される距離に生じうる誤差の平均値が3mであり、アレーアンテナ114からLFアンテナ113までの距離が1mである場合には、許容上限値は4m以上に設定されていることが好ましい。
As described above, the distance estimated from the reception intensity of the radio wave in the UHF band has a relatively large error. The allowable upper limit value is preferably set to a value that can sufficiently absorb an error that may occur in the distance estimated from the reception intensity of radio waves in the UHF band. An error that may occur in the distance estimated from the reception intensity of the radio wave in the UHF band may be specified by an actual test. If the average value of errors that can occur in the distance estimated from the received intensity of radio waves in the UHF band is 3 m, and the distance from the
[変形例6]
以上では携帯機200の構成として、1つの位置推定用信号の受信に対して、応答信号を1回だけ返送するように構成されている態様を開示したが、これに限らない。携帯機200は、1回の位置推定用信号の受信に対して、応答信号を複数回(例えば3回)連続して送信するように構成されていてもよい。1回の位置推定用信号の受信に対して連続して送信する複数の応答信号は何れも同一内容の信号とすればよい。連続して送信する態様には、数ミリ〜数十ミリ秒程度の微小な間隔をおいて間欠的に送信する態様も含まれる。
[Modification 6]
In the above description, the
そのような構成によれば、車載システム100は1回の位置推定用信号の送信に対して応答信号を複数回受信することになる。このような作動を利用すれば、位置推定部F6による携帯機位置の推定精度を高めることができる。
According to such a configuration, the in-
例えば、方向推定部F4は、UHF受信部115が応答信号を受信する度に到来方向毎の受信強度を算出し、各回において最も受信強度が大きい方向を携帯機方向の候補として抽出する。そして、携帯機方向の候補として算出された回数が最も多い方向を携帯機方向として採用する。そのような態様によれば携帯機方向を実際の方向とは異なる方向に設定してしまう恐れを低減することができる。その結果、位置推定部F6による携帯機位置の推定精度を高めることができる。
For example, the direction estimation unit F4 calculates the reception strength for each arrival direction every time the
また、当該変形例6としての構成を変形例5に適用することもできる。その場合、第2距離推定部F9は、1回の位置推定用信号の送信に対して第2距離を複数回算出する。なお、前提として方向推定部F4は、UHF受信部115が応答信号を受信する度に到来方向毎の受信強度を算出する。また、第2距離推定部F9は、方向推定部F4が方向毎の受信強度を算出する度に、携帯機方向の受信強度に基づいて第2距離を算出するように構成されているものとする。
In addition, the configuration as the sixth modification can be applied to the fifth modification. In that case, the second distance estimation unit F9 calculates the second distance a plurality of times for one transmission of the position estimation signal. As a premise, the direction estimation unit F4 calculates the reception intensity for each arrival direction every time the
そして、第2距離推定部F9は、1回の位置推定用信号の送信に由来して算出した複数の第2距離を母集団として、それら複数回分の第2距離を代表する値(以降、第2距離代表値)を算出する。第2距離代表値は、複数の第2距離の平均値としてもよいし、中央値としてもよい。位置推定部F6は、第1距離と、第2距離代表値との差が許容上限値未満である場合には、上記の実施形態の方法によって算出した位置を携帯機位置として採用する。一方、第1距離と第2距離代表値との差が許容上限値以上である場合には、携帯機位置は不明であると判定する。以上の構成によれば、第2距離が備える誤差を低減することができるため、第2距離の推定誤りに由来して、携帯機位置が不明と判定されてしまう恐れを低減することができる。 Then, the second distance estimation unit F9 uses a plurality of second distances calculated from a single transmission of the position estimation signal as a population, and represents a value representative of the second distances (hereinafter referred to as the first distance). 2 distance representative value) is calculated. The second distance representative value may be an average value of a plurality of second distances or a median value. If the difference between the first distance and the second distance representative value is less than the allowable upper limit value, the position estimation unit F6 employs the position calculated by the method of the above embodiment as the portable device position. On the other hand, when the difference between the first distance and the second distance representative value is greater than or equal to the allowable upper limit value, it is determined that the position of the portable device is unknown. According to the above configuration, it is possible to reduce an error included in the second distance, and thus it is possible to reduce a possibility that the position of the portable device is determined to be unknown due to an estimation error of the second distance.
[変形例7]
以上では接近検出部F3は、LF帯のポーリング信号に対する応答信号を受信した場合に、車両と携帯機との距離が所定の推定実施距離以内となったことを検出する態様を開示したが、これに限らない。車載システム100と携帯機200の両方がUHF帯の信号を送受信可能に構成されている場合には、車載システム100から携帯機200に向けてUHF帯の応答要求信号を送信し、当該応答要求信号に対する応答信号の受信強度(つまりUFH_RSSI)に基づいて距離を推定し、車両と携帯機との距離が所定の推定実施距離以内となったことを検出してもよい。また、車載システム100と携帯機200の両方が近距離無線通信可能に構成されている場合には、携帯機200との近距離無線通信での通信状況に基づいて車両と携帯機200との距離が所定の推定実施距離以内となったことを検出してもよい。
[Modification 7]
As described above, the approach detection unit F3 has disclosed the mode of detecting that the distance between the vehicle and the portable device is within the predetermined estimated execution distance when the response signal to the polling signal in the LF band is received. Not limited to. When both the in-
[変形例8]
上述した実施形態では、LF_RSSIをそのまま示す信号を応答信号として返送する態様を開示したが、これに限らない。携帯機200にLF_RSSIマップを持たせておき、携帯機200はLF_RSSIに応じた距離を示す信号を応答信号として返送するように構成されていても良い。LF_RSSIを示すデータや、LF_RSSIから定まる距離を示すデータが請求項に記載の距離関連情報に相当する。なお、LF_RSSIそのものは、携帯機200からLFアンテナ113までの距離を間接的に示す距離関連情報に相当する。
[Modification 8]
In the above-described embodiment, a mode in which a signal indicating LF_RSSI as it is is returned as a response signal is disclosed, but the present invention is not limited to this. The
[変形例9]
上述した実施形態ではLF帯の電波を用いて位置推定用信号を送信する態様を開示したが、これに限らない。1MHz程度であればアンテナから48mとなる地点が近傍界と遠方界の境界となる。つまり、1MHzの電波にとって車両から5m以内となる範囲は十分に近傍界となるため、車載システム100が送信した位置推定用信号の強度は、距離の3乗で急峻に減衰していく。そのような事情を鑑みると、第1周波数は1MHz以下であればよい。
[Modification 9]
In the above-described embodiment, the mode of transmitting the position estimation signal using the LF band radio wave is disclosed, but the present invention is not limited to this. If it is about 1 MHz, a point at 48 m from the antenna becomes the boundary between the near field and the far field. That is, since the range within 5 m from the vehicle for a 1 MHz radio wave is sufficiently near field, the strength of the position estimation signal transmitted by the in-
100 車載システム、200 携帯機、111 車両側制御部、112 LF送信部(車載器側送信部)、113・113a〜c LFアンテナ(車載アンテナ)、114 アレーアンテナ、114a〜c UHFアンテナ、115 UHF受信部(車載器側受信部)、210 LF通信モジュール(携帯機側受信部)、211 LFアンテナ、212 LF受信部、213 RSSI回路、220 UHF通信モジュール(携帯機側送信部)、221 UHFアンテナ、222 UHF送信部、230 バイブレータ、240 移動センサ、260 携帯機側制御部、F3 接近検出部、F4 方向推定部、F5 距離推定部(第1距離推定部)、F6 位置推定部、F7 認証処理部、F8 車両制御部、F9 第2距離推定部、M1 マップ記憶部、G1 受信データ取得部、G2 LF_RSSI取得部、G3 応答処理部、G4 報知処理部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記携帯機は、
所定の第1周波数の電波を用いて前記車載器から送信される、前記携帯機に対して応答信号の返送を要求する無線信号である応答要求信号を受信する携帯機側受信部(210)と、
前記携帯機側受信部が受信した前記応答要求信号の受信信号強度である携帯機側強度を取得する携帯機側強度取得部(213)と、
前記応答信号として、前記携帯機側強度取得部が取得した前記携帯機側強度から定まる、前記携帯機から前記応答要求信号の送信元までの距離を直接的又は間接的に示す距離関連情報を含む信号を、前記第1周波数よりも高い所定の第2周波数の電波を用いて送信する携帯機側送信部(220)と、を備え、
前記車載器は、
前記車両に搭載されている前記第1周波数の電波を送信するためのアンテナである車載アンテナ(113)から、前記応答要求信号を送信する車載器側送信部(112)と、
前記第2周波数の電波を受信するためのアレーアンテナ(114)を介して、前記応答信号を受信する車載器側受信部(115)と、
前記応答信号の前記アレーアンテナでの受信結果に基づいて、前記応答信号が到来した方向を推定する方向推定部(F4)と、
前記車載器側受信部が受信した前記応答信号に含まれている前記距離関連情報に基づいて前記車載アンテナから前記携帯機までの距離を推定する距離推定部(F5)と、
前記方向推定部が推定した前記携帯機からの信号の到来方向と、前記距離推定部が推定した前記車載アンテナから前記携帯機までの距離に基づいて、前記携帯機の位置を推定する位置推定部(F6)と、を備えることを特徴とする携帯機位置推定システム。 An on-vehicle device (110) mounted on a vehicle, and a portable device (200) associated with the on-vehicle device and carried by a user of the vehicle,
The portable device is
A portable device receiving unit (210) for receiving a response request signal, which is a radio signal for requesting the portable device to return a response signal, transmitted from the vehicle-mounted device using radio waves of a predetermined first frequency; ,
A portable device side strength acquisition unit (213) for acquiring a portable device side strength that is a received signal strength of the response request signal received by the portable device side receiving unit;
The response signal includes distance-related information that directly or indirectly indicates a distance from the portable device to the transmission source of the response request signal, which is determined from the portable device-side strength acquired by the portable device-side strength acquisition unit. A portable device-side transmitter (220) that transmits a signal using radio waves of a predetermined second frequency higher than the first frequency,
The in-vehicle device is
A vehicle-mounted device side transmission unit (112) that transmits the response request signal from a vehicle-mounted antenna (113) that is an antenna for transmitting the radio wave of the first frequency mounted on the vehicle;
An on-vehicle device side receiving unit (115) for receiving the response signal via an array antenna (114) for receiving radio waves of the second frequency;
A direction estimation unit (F4) that estimates a direction in which the response signal arrives based on a reception result of the response signal at the array antenna;
A distance estimation unit (F5) for estimating a distance from the vehicle-mounted antenna to the portable device based on the distance-related information included in the response signal received by the vehicle-mounted device-side reception unit;
A position estimation unit that estimates the position of the portable device based on the arrival direction of the signal from the portable device estimated by the direction estimation unit and the distance from the vehicle-mounted antenna to the portable device estimated by the distance estimation unit. (F6). A portable device position estimation system comprising:
前記方向推定部は、前記応答信号の前記アレーアンテナでの受信結果を解析することで方向毎の受信強度を特定し、
前記位置推定部は、前記方向推定部が推定した方向毎の受信強度のうち、最も受信強度が強い方向を、前記携帯機が存在する方向である携帯機方向として採用し、
前記車載器は、前記距離推定部としての第1距離推定部に加えて、前記携帯機方向における前記応答信号の受信強度に基づいて前記携帯機の距離を推定する第2距離推定部(F9)を備え、
前記位置推定部は、前記第1距離推定部が推定した距離である第1距離と、前記第2距離推定部が推定した距離である第2距離との差が所定の許容上限値未満である場合には、前記第1距離を用いて推定した位置を前記携帯機の位置として採用する一方、前記第1距離と前記第2距離との差が前記許容上限値以上である場合には前記携帯機の位置は不明であると判定することを特徴とする携帯機位置推定システム。 The portable device position estimation system according to claim 1,
The direction estimation unit identifies reception strength for each direction by analyzing a reception result of the response signal at the array antenna,
The position estimation unit adopts the direction with the strongest reception strength among the reception strengths for each direction estimated by the direction estimation unit, as a portable device direction in which the portable device exists,
In addition to the first distance estimation unit serving as the distance estimation unit, the on-vehicle device estimates a distance of the portable device based on a reception intensity of the response signal in the portable device direction (F9). With
The position estimation unit has a difference between a first distance that is a distance estimated by the first distance estimation unit and a second distance that is a distance estimated by the second distance estimation unit is less than a predetermined allowable upper limit value. In this case, the position estimated using the first distance is adopted as the position of the portable device, while the difference between the first distance and the second distance is greater than or equal to the allowable upper limit value. A portable device position estimation system characterized by determining that the position of a machine is unknown.
前記携帯機は、1回の前記応答要求信号の受信に対して前記応答信号を複数回連続して送信するように構成されており、
前記第2距離推定部は、
前記応答信号を受信する度に前記第2距離を算出するものであって、
1回の前記応答要求信号の送信に由来して算出した複数の前記第2距離に基づいて、複数の前記第2距離を代表する値である第2距離代表値を算出し、
前記第2距離代表値と前記第1距離との差が前記許容上限値未満である場合には、前記第1距離を用いて推定した位置を前記携帯機の位置として採用する一方、前記第1距離と前記第2距離代表値との差が前記許容上限値以上である場合には前記携帯機の位置は不明であると判定することを特徴とする携帯機位置推定システム。 The portable device position estimation system according to claim 2,
The portable device is configured to continuously transmit the response signal a plurality of times in response to receiving the response request signal once.
The second distance estimator is
Calculating the second distance each time the response signal is received;
Based on a plurality of the second distances calculated from a single transmission of the response request signal, a second distance representative value that is a value representing the plurality of second distances is calculated,
When the difference between the second distance representative value and the first distance is less than the allowable upper limit value, the position estimated using the first distance is adopted as the position of the portable device, while the first A portable device position estimation system, wherein a position of the portable device is determined to be unknown when a difference between a distance and the second distance representative value is greater than or equal to the allowable upper limit value.
前記車載器は、前記携帯機との通信状況に基づいて、前記携帯機との距離が所定の推定実施距離以内となったことを検出する接近検出部(F3)を備え、
前記位置推定部は、
前記接近検出部によって前記携帯機との距離が前記推定実施距離以内となったことが検出された時点から、所定の位置確認間隔で複数回、前記携帯機の位置を推定する処理である位置推定処理を実施し、
複数回分の前記位置推定処理の結果を時系列順に並べてなる、前記携帯機の移動軌跡を示すデータである移動軌跡データを生成することを特徴とする携帯機位置推定システム。 The portable device position estimation system according to any one of claims 1 to 3,
The on-vehicle device includes an approach detection unit (F3) that detects that the distance from the portable device is within a predetermined estimated execution distance based on the communication status with the portable device,
The position estimation unit
Position estimation is a process of estimating the position of the portable device a plurality of times at a predetermined position confirmation interval from when the proximity detection unit detects that the distance from the portable device is within the estimated execution distance. Process,
A portable device position estimation system, wherein movement locus data, which is data indicating a movement locus of the portable device, is generated by arranging a plurality of times of the position estimation processing results in time series.
前記方向推定部は、前記応答信号の前記アレーアンテナでの受信結果を解析することで方向毎の受信強度を特定し、
前記位置推定部は、
前記方向推定部が推定した方向毎の受信強度のうち、最も受信強度が強い方向を、前記携帯機が存在する方向である携帯機方向に仮設定し、
新たに実行した前記位置推定処理の結果として得られた前記携帯機の位置である新規推定位置が、前回までに実施した前記位置推定処理の結果から定まる前記携帯機の移動軌跡と整合しているか否かを判定し、
前記新規推定位置が前回までに実施した前記位置推定処理の結果から定まる前記携帯機の移動軌跡と整合していないと判定した場合には、前記方向推定部によって検出されている2番目に受信強度が強い方向を前記携帯機方向に設定し直して、前記携帯機の位置を推定することを特徴とする携帯機位置推定システム。 The portable device position estimation system according to claim 4,
The direction estimation unit identifies reception strength for each direction by analyzing a reception result of the response signal at the array antenna,
The position estimation unit
Of the reception strengths for each direction estimated by the direction estimation unit, the direction with the strongest reception strength is provisionally set to the mobile device direction that is the direction in which the mobile device exists,
Whether the new estimated position, which is the position of the portable device obtained as a result of the newly executed position estimation process, is consistent with the movement trajectory of the portable device determined from the result of the position estimation process performed so far Determine whether or not
When it is determined that the new estimated position is not consistent with the movement trajectory of the portable device determined from the result of the position estimation process performed up to the previous time, the second received intensity detected by the direction estimation unit The portable device position estimation system is characterized in that the position of the portable device is estimated by resetting the direction with the strongest direction to the portable device direction.
前記車載器は、
前記携帯機と無線通信を実施することで前記携帯機が前記車両と対応付けられている前記携帯機であることを認証する処理である認証処理を実施する認証処理部(F7)を備え、
前記認証処理部は、前記移動軌跡として、前記携帯機が前記車載アンテナから所定のエリア分割距離以上離れた位置に設定されている中間エリアを経由してから、前記車載アンテナからの距離が前記エリア分割距離未満となるエリアである近接エリアに到達していることを示す前記移動軌跡を取得できている場合に、前記認証処理を実行することを特徴とする携帯機位置推定システム。 The mobile device position estimation system according to claim 4 or 5,
The in-vehicle device is
An authentication processing unit (F7) that performs authentication processing that is processing for authenticating that the portable device is the portable device associated with the vehicle by performing wireless communication with the portable device;
The authentication processing unit is configured such that the distance from the in-vehicle antenna is the area after the portable device passes through an intermediate area set at a position separated from the in-vehicle antenna by a predetermined area division distance or more. The portable device position estimation system, wherein the authentication process is executed when the movement trajectory indicating that a proximity area that is an area that is less than the division distance has been acquired.
前記携帯機と無線通信を実施することで前記携帯機が前記車両と対応付けられている前記携帯機であることを認証する処理である認証処理を実施する認証処理部(F7)と、
前記認証処理が成功したことに基づいて所定の車両制御を実行する車両制御部(F8)と、を備え、
前記車両制御部は、前記認証処理が成功した場合であっても、前記移動軌跡として、前記携帯機が前記車両から所定のエリア分割距離以上離れた位置に設定されている中間エリアを経由してから、前記車両からの距離が前記エリア分割距離未満となるエリアである近接エリアに到達していることを示す前記移動軌跡を取得できていない場合には、前記車両制御を実行しないことを特徴とする携帯機位置推定システム。 The mobile device position estimation system according to claim 4 or 5,
An authentication processing unit (F7) that performs authentication processing that is processing for authenticating that the portable device is the portable device associated with the vehicle by performing wireless communication with the portable device;
A vehicle control unit (F8) that executes predetermined vehicle control based on the success of the authentication process,
Even if the authentication process is successful, the vehicle control unit passes through an intermediate area in which the portable device is set at a position separated from the vehicle by a predetermined area division distance or more as the movement trajectory. The vehicle control is not executed when the movement locus indicating that the distance from the vehicle has reached the proximity area that is an area that is less than the area division distance cannot be acquired. Mobile device position estimation system.
前記携帯機と無線通信を実施することで前記携帯機が前記車両と対応付けられている前記携帯機であることを認証する処理である認証処理を実施する認証処理部(F7)を備え、
前記携帯機は、
前記携帯機が移動していることを検出する移動センサ(240)を備え、
前記携帯機側送信部は、前記応答信号として、前記移動センサの検出結果を示すデータを含む信号を送信し、
前記認証処理部は、前記移動軌跡が示す前記携帯機の移動状態と、前記応答信号に含まれている前記移動センサの検出結果が示す前記携帯機の移動状態とが整合している場合に前記認証処理を実施することを特徴とする携帯機位置推定システム。 The portable device position estimation system according to any one of claims 4 to 7,
An authentication processing unit (F7) that performs authentication processing that is processing for authenticating that the portable device is the portable device associated with the vehicle by performing wireless communication with the portable device;
The portable device is
A movement sensor (240) for detecting that the portable device is moving;
The portable device side transmission unit transmits a signal including data indicating a detection result of the movement sensor as the response signal,
The authentication processing unit, when the movement state of the portable device indicated by the movement locus matches the movement state of the portable device indicated by the detection result of the movement sensor included in the response signal A portable device position estimation system that performs an authentication process.
前記携帯機と無線通信を実施することで前記携帯機が前記車両と対応付けられている前記携帯機であることを認証する処理である認証処理を実施する認証処理部(F7)を備え、
前記車載器側送信部は、前記認証処理部による前記認証処理が成功した場合には、前記認証処理が成功したことを示す認証成功通知信号を前記携帯機に送信し、
前記携帯機は、
前記ユーザに情報を報知するための報知装置(230)を備え、
前記携帯機側受信部が前記認証成功通知信号を受信した場合には、前記報知装置と協働して前記認証処理が成功したことを報知する処理を実施する報知処理部(G4)を備えることを特徴とする携帯機位置推定システム。 The portable device position estimation system according to any one of claims 1 to 8,
An authentication processing unit (F7) that performs authentication processing that is processing for authenticating that the portable device is the portable device associated with the vehicle by performing wireless communication with the portable device;
When the authentication process by the authentication processing unit is successful, the on-vehicle device side transmission unit transmits an authentication success notification signal indicating that the authentication process is successful to the portable device,
The portable device is
A notification device (230) for notifying the user of information;
When the portable device side receiving unit receives the authentication success notification signal, the portable device side receiving unit includes a notification processing unit (G4) that performs a process of notifying that the authentication processing is successful in cooperation with the notification device. A portable device position estimation system characterized by
前記第1周波数は1MHz以下の周波数であり、
前記車載アンテナは磁界型アンテナであって、
前記車載アンテナでの信号の送信電力は、前記携帯機が前記車載アンテナから10m以上離れている場合には前記応答信号を返送しないレベルに設定されていることを特徴とする携帯機位置推定システム。 The portable device position estimation system according to any one of claims 1 to 9,
The first frequency is a frequency of 1 MHz or less;
The in-vehicle antenna is a magnetic field antenna,
The transmission power of the signal at the vehicle-mounted antenna is set to a level at which the response signal is not returned when the portable device is 10 m or more away from the vehicle-mounted antenna.
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