JP2020008414A - 車載器、プログラム、及びキーレスエントリシステム - Google Patents

Abstract

【課題】リクエスト信号の受信信号強度の一部が得られない場合であっても、他のリクエスト信号の受信信号強度に基づいて、携帯機の位置を特定可能とする。【解決手段】複数の送信アンテナと、複数の送信アンテナからそれぞれリクエスト信号を送信する車載器送信部と、各送信アンテナからそれぞれ送信された各リクエスト信号の受信信号強度を含むアンサー信号を携帯機から受信する車載器受信部と、アンサー信号に含まれる各リクエスト信号の受信信号強度と、複数の領域にそれぞれ設定された各リクエスト信号の受信信号強度の基準値と、に基づいて、携帯機から各領域までの距離をそれぞれ算出し、複数の領域の中から携帯機が属する領域を特定する車載器制御部と、を備え、車載器制御部は、アンサー信号に含まれないリクエスト信号の受信信号強度がある場合、リクエスト信号の受信信号強度として、リクエスト信号の基準値を利用して、距離を算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、車載器、プログラム、及びキーレスエントリシステムに関する。

従来、車両に設置された車載器と、ユーザにより所持される携帯機と、を備えるキーレスエントリシステムが利用されている。キーレスエントリシステムでは、ランプの点灯や施錠・解錠などの車両制御のために、車両に対する携帯機（ユーザ）の位置を特定することが重要である。従来、車両に対する携帯機の位置を特定する方法として、車載器が複数の送信アンテナからそれぞれリクエスト信号を送信し、携帯機が各リクエスト信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を測定し、携帯機が当該受信信号強度を含むアンサー信号を送信し、車載器が当該アンサー信号に含まれる受信信号強度に基づいて携帯機の位置を特定する方法が提案されている。

特開２０１０−１８９９８６号公報 特開２０１５−０６０５３５号公報

しかしながら、上記従来の方法では、送信アンテナの故障や通信障害により、携帯機が一部のリクエスト信号を受信できなかった場合、アンサー信号に当該リクエスト信号の受信信号強度が含まれなくなるため、車載器が携帯機の位置を特定できなくなるという問題があった。すなわち、一部のみのリクエスト信号を受信できても、車載器が携帯機の位置を特定できなくなるという問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、リクエスト信号の受信信号強度の一部が得られない場合であっても、他のリクエスト信号の受信信号強度に基づいて、携帯機の位置を特定できるキーレスエントリシステムを提供する。

一実施形態に係る車載器は、複数の送信アンテナと、前記複数の送信アンテナからそれぞれリクエスト信号を送信する車載器送信部と、前記各送信アンテナからそれぞれ送信された前記各リクエスト信号の受信信号強度を含むアンサー信号を携帯機から受信する車載器受信部と、前記アンサー信号に含まれる前記各リクエスト信号の前記受信信号強度と、複数の領域にそれぞれ設定された前記各リクエスト信号の前記受信信号強度の基準値と、に基づいて、前記携帯機から前記各領域までの距離をそれぞれ算出し、当該距離に基づいて、前記複数の領域の中から前記携帯機が属する前記領域を特定する車載器制御部と、を備え、前記車載器制御部は、前記アンサー信号に含まれない前記リクエスト信号の前記受信信号強度がある場合、当該リクエスト信号の前記受信信号強度として、当該リクエスト信号の前記基準値を利用して、前記距離を算出する。

本発明の各実施形態によれば、リクエスト信号の受信信号強度の一部が得られない場合であっても、他のリクエスト信号の受信信号強度に基づいて、携帯機の位置を特定できるキーレスエントリシステムを提供することができる。

キーレスエントリシステムの構成の一例を示す図。 キーレスエントリシステムの動作の概要を説明する図。 車載器によるリクエスト信号Ｒの送信処理の一例を示すフローチャート。 携帯機による送受信処理の一例を示すフローチャート。 車載器によるアンサー信号Ａの受信処理の一例を示すフローチャート。 アンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘの一例を示す図。 アンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘの一例を示す図。 キーレスエントリシステムの第１の変形例を示す図。 キーレスエントリシステムの第２の変形例を示す図。 キーレスエントリシステムの第３の変形例を示す図。

以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。

一実施形態に係るキーレスエントリシステム１００について、図１〜図１０を参照して説明する。まず、キーレスエントリシステム１００の構成について説明する。図１は、キーレスエントリシステム１００の構成の一例を示す図である。図１のキーレスエントリシステム１００は、携帯機１と、車載器２と、を備える。

まず、携帯機１のハードウェア構成について説明する。携帯機１は、車載器２と無線通信可能な無線端末であり、キーレスエントリシステム１００のユーザ（例えば、ドライバ）に携帯される。携帯機１は、専用端末であってもよいし、スマートフォンやタブレット端末などの携帯端末であってもよい。図１の携帯機１は、受信アンテナＡ１１と、携帯機受信部１１と、送信アンテナＡ１２と、携帯機送信部１２と、携帯機制御部１３と、電池１４と、を備える。

受信アンテナＡ１１は、携帯機受信部１１に接続されたアンテナであり、車載器２が送信した無線信号を受信し、受信した無線信号を電気信号に変換して携帯機受信部１１に入力する。受信アンテナＡ１１は、例えば、互いに直交するように配置された３つのアンテナからなる３軸アンテナであるが、これに限られない。

携帯機受信部１１は、受信アンテナＡ１１を介して車載器２が送信した無線信号を受信する受信回路であり、携帯機制御部１３に接続される。携帯機受信部１１が受信する無線信号には、車載器２が無線で送信したリクエスト信号Ｒが含まれる。リクエスト信号については後述する。携帯機受信部１１は、例えば、ローノイズアンプ、フィルタ、ミキサ、及び復調回路を備える。携帯機受信部１１は、受信アンテナＡ１１を介して無線信号を受信すると、受信アンテナＡ１１により変換された電気信号に所定の信号処理を施して携帯機制御部１３に入力する。

送信アンテナＡ１２は、携帯機送信部１２に接続されたアンテナであり、携帯機送信部１２から入力された電気信号を無線信号に変換し、車載器２に送信する。送信アンテナＡ１２は、例えば、互いに直交するように配置された３つのアンテナからなる３軸アンテナであるが、これに限られない。

携帯機送信部１２は、送信アンテナＡ１２を介して車載器２に無線信号を送信する送信回路であり、携帯機制御部１３に接続される。携帯機送信部１２が送信する無線信号には、アンサー信号Ａが含まれる。アンサー信号Ａは、車載器２（車両）に対する携帯機１（ユーザ）の位置を特定するための無線信号であり、携帯機受信部１１が受信したリクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘを含む。後述する通り、車載器２に対する携帯機１の位置は、アンサー信号Ａに含まれるリクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘに基づいて特定される。携帯機送信部１２が送信する無線信号は、例えば、３１５ＭＨｚのＵＨＦ（Ultra High Frequency）信号や２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）信号であるが、これに限られない。携帯機送信部１２は、例えば、変調回路、ミキサ、フィルタ、及びパワーアンプを備える。携帯機送信部１２は、携帯機制御部１３から電気信号を入力されると、当該電気信号に変調などの所定の処理を施し、送信アンテナＡ１２を介して無線で送信する。

なお、受信アンテナＡ１１及び送信アンテナＡ１２は、それぞれ独立したアンテナであってもよいし、１つのアンテナが受信アンテナＡ１１及び送信アンテナＡ１２として共用されてもよい。また、携帯機１は、受信アンテナＡ１１及び送信アンテナＡ１２をそれぞれ１つ備えてもよいし、複数備えてもよい。また、携帯機受信部１１及び携帯機送信部１２は、それぞれ独立したＩＣ（Integrated Circuit）であってもよいし、一体化された無線モジュール（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール）であってもよい。

携帯機制御部１３は、携帯機１の全体の動作を制御するハードウェアであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＣＰＵは、プログラムを実行することにより携帯機１の各構成を制御し、携帯機制御部１３の機能を実現する。ＣＰＵが実行するプログラムは、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ、フラッシュメモリなどの、コンピュータ読み取り可能な任意の記録媒体に記録され得る。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行するプログラムや各種データを記憶する。ＲＡＭは、ＣＰＵに作業領域を提供する。携帯機制御部１３は、例えば、マイクロコントローラであるが、これに限られない。

電池１４は、携帯機受信部１１、携帯機送信部１２、及び携帯機制御部１３に電力を供給する。

なお、携帯機１の構成は、図１の例に限られない。例えば、携帯機１が専用端末である場合、携帯機１は、ユーザが車両の解錠及び施錠を手動で操作するための解錠ボタン及び施錠ボタンを備えてもよい。また、携帯機１が携帯端末である場合、タッチパネルやマイクなどの入力装置や、液晶ディスプレイやスピーカなどの出力装置を備えてもよい。

次に、車載器２のハードウェア構成について説明する。車載器２は、携帯機１と無線通信可能な無線端末であり、車両に設置される。車載器２は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）などの車載ネットワークを介して、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続され、携帯機１からの無線信号に応じて車両を制御する。また、車載器２は、車両のバッテリから電力を供給される。図１の車載器２は、受信アンテナＡ２１と、車載器受信部２１と、複数の送信アンテナＡ２２と、車載器送信部２２と、車載器制御部２３と、を備える。

受信アンテナＡ２１は、車載器受信部２１に接続されたアンテナであり、携帯機１が送信した無線信号を受信し、受信した無線信号を電気信号に変換して車載器受信部２１に入力する。受信アンテナＡ２１は、例えば、互いに直交するように配置された３つのアンテナからなる３軸アンテナであるが、これに限られない。

車載器受信部２１は、受信アンテナＡ２１を介して携帯機１が送信した無線信号を受信する受信回路であり、車載器制御部２３に接続される。車載器受信部２１が受信する無線信号には、携帯機１が無線で送信したアンサー信号Ａが含まれる。車載器受信部２１は、例えば、ローノイズアンプ、フィルタ、ミキサ、及び復調回路を備える。車載器受信部２１は、受信アンテナＡ２１を介して無線信号を受信すると、受信アンテナＡ２１により変換された電気信号に所定の信号処理を施して車載器制御部２３に入力する。

送信アンテナＡ２２は、車載器送信部２２に接続されたアンテナであり、車載器送信部２２から入力された電気信号を無線信号に変換し、携帯機１に送信する。送信アンテナＡ２２は、例えば、互いに直交するように配置された３つのアンテナからなる３軸アンテナであるが、これに限られない。また、図１の例では、車載器２は、３つの送信アンテナＡ２２を備えるが、２つ又は４つ以上の送信アンテナＡ２２を備えてもよい。

車載器送信部２２は、送信アンテナＡ２２を介して携帯機１に無線信号を送信する送信回路であり、車載器制御部２３に接続される。車載器送信部２２が送信する無線信号には、リクエスト信号Ｒが含まれる。リクエスト信号Ｒは、車載器２（車両）に対する携帯機１（ユーザ）の位置を特定するための無線信号であり、受信信号強度ｘを測定するための測定用部分（送信信号強度が一定の部分）を含む。後述する通り、車載器２に対する携帯機１の位置は、携帯機１により測定されたリクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘに基づいて特定される。携帯機１は、リクエスト信号Ｒに含まれる測定用部分の受信信号強度ｘを、リクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘとして測定する。車載器送信部２２が送信する無線信号は、例えば、１２５ｋＨｚのＬＦ（Low Frequency）信号や２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ信号であるが、これに限られない。車載器送信部２２は、例えば、変調回路、ミキサ、フィルタ、及びパワーアンプを備える。車載器送信部２２は、車載器制御部２３から電気信号を入力されると、当該電気信号に変調などの所定の処理を施し、送信アンテナＡ２２を介して無線で送信する。

なお、受信アンテナＡ２１及び送信アンテナＡ２２は、それぞれ独立したアンテナであってもよいし、１つのアンテナが受信アンテナＡ２１及び送信アンテナＡ２２として共用されてもよい。また、車載器２は、受信アンテナＡ２１を１つ備えてもよいし、複数備えてもよい。また、車載器受信部２１及び車載器送信部２２は、それぞれ独立したＩＣであってもよいし、一体化された無線モジュール（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール）であってもよい。

車載器制御部２３は、車載器２の全体の動作を制御するハードウェアであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備える。ＣＰＵは、プログラムを実行することにより車載器２の各構成を制御し、車載器制御部２３の機能を実現する。ＣＰＵが実行するプログラムは、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリなどの、コンピュータ読み取り可能な任意の記録媒体に記録され得る。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行するプログラムや各種データを記憶する。ＲＡＭは、ＣＰＵに作業領域を提供する。車載器制御部２３は、例えば、マイクロコントローラであるが、これに限られない。

なお、車載器２の構成は、図１の例に限られない。例えば、車載器２は、車載器受信部２１、車載器送信部２２、及び車載器制御部２３に電力を供給する電池を備えてもよい。また、図１の例では、車載器２は、複数の送信アンテナＡ２２と接続された１つの車載器送信部２２を備えるが、複数の送信アンテナＡ２２とそれぞれ接続された複数の車載器送信部２２を備えてもよい。

次に、キーレスエントリシステム１００の動作の概要について説明する。図２は、キーレスエントリシステム１００の動作の概要を説明する図である。図２の例では、車載器２は、車両の四隅に配置された４つの送信アンテナＡ２２１〜Ａ２２４と、車両の中央に配置された送信アンテナＡ２２５と、を備える。車載器２の他の構成は、車両の中央にまとめて配置され、車載ネットワークを介して送信アンテナＡ２２１〜Ａ２２５と接続されている。また、車両の周囲には、当該車両から一定距離の範囲内の３次元空間を数十に分割して形成された、数十の領域が隙間なく設定されている。各領域には、代表点が１つ定められている。図２の例では、説明の便宜上、４つの領域Ｓ１〜Ｓ４が示されている。領域Ｓ１〜Ｓ４は、携帯機１の位置を特定するために予め設定された領域である。以下、送信アンテナＡ２２１〜Ａ２２５を区別しない場合、送信アンテナＡ２２と称し、領域Ｓ１〜Ｓ４を区別しない場合、領域Ｓと称するものとする。

本実施形態において、車載器２は、送信アンテナＡ２２１〜Ａ２２５からそれぞれリクエスト信号Ｒ１〜Ｒ５を送信する。携帯機１は、リクエスト信号Ｒ１を受信すると、受信したリクエスト信号Ｒ１の受信信号強度ｘ１を測定する。リクエスト信号Ｒ２〜Ｒ５についても同様である。携帯機１は、リクエスト信号Ｒの受信を所定時間受け付け、所定時間の間に受信したリクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘを含むアンサー信号Ａを送信する。車載器２は、アンサー信号Ａを受信すると、受信したアンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘに基づいて、携帯機１から各領域Ｓ１〜Ｓ４までの距離Ｌ１〜Ｌ４をそれぞれ算出する。領域Ｓまでの距離とは、領域Ｓの代表点までの距離のことである。

車載器２は、例えば、距離Ｌとして、マハラノビス距離ＭＤを算出する。携帯機１から領域Ｓまでのマハラノビス距離ＭＤは、以下の式で算出される。

式（１）〜（３）において、ｎは、車載器２が備える送信アンテナＡ２２の数である。図２の例では、ｎは５となる。ｘｉは、ｉ番目の送信アンテナＡ２２ｉから送信されたリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘである。ｍは、領域Ｓに属する測定器（例えば、最も売れている携帯機）により車両の販売前に予め測定された、リクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉの数である。ｘｉｐは、領域Ｓに属する測定器によりｐ番目に測定された、リクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉである（ｐ＝１〜ｍ）。μｉは、領域Ｓに属する測定器により予め測定された、ｍ個の受信信号強度ｘｉｐの平均値である（μｉ＝Σｘｉｐ／ｍ）。μｉは、領域Ｓに予め設定されたリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉの基準値に相当する。σｉは、領域Ｓに属する測定器により予め測定された受信信号強度ｘｉｐの標準偏差である。距離Ｌがマハラノビス距離ＭＤである場合、車載器制御部２３のＲＯＭには、各領域Ｓについて、各送信アンテナＡ２２ｉのμｉ及びｒｉｊが、それぞれ距離Ｌを算出するための基準値及び係数として予め保存される。なお、ｍなどの予め用意されるパラメータは、車両の製造ロットごとに用意されてもよいし、車両一台ごとに用意されてもよい。

図２の例では、車載器２は、領域Ｓ１の基準値μｉ及び係数ｒｉｊと、アンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘと、を式（１）に代入することにより、携帯機１から領域Ｓ１までの距離Ｌ１（マハラノビス距離ＭＤ）を算出する。距離Ｌ２〜Ｌ４についても同様である。

また、車載器２は、距離Ｌとして、ユークリッド距離ＥＤを算出してもよい。携帯機１から領域Ｓまでのユークリッド距離ＥＤは、以下の式で算出される。

式（４）における、μｉは上記と同様である。距離Ｌがユークリッド距離ＥＤである場合、車載器制御部２３のＲＯＭには、各領域Ｓについて、各送信アンテナＡ２２ｉのμｉが、距離Ｌを算出するための基準値として予め保存される。

図２の例では、車載器２は、領域Ｓ１の基準値μｉと、アンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘと、を式（４）に代入することにより、携帯機１から領域Ｓ１までの距離Ｌ１（ユークリッド距離ＥＤ）を算出する。距離Ｌ２〜Ｌ４についても同様である。

車載器２は、携帯機１から各領域Ｓ１〜Ｓ４までの距離Ｌ１〜Ｌ４を算出すると、領域Ｓ１〜Ｓ４の中から距離Ｌが最小の領域Ｓを、携帯機１が属する領域Ｓ（携帯機１の位置）として特定する。図２の例では、携帯機１が属する領域Ｓとして、領域Ｓ３が特定される。なお、車載器２は、最小の距離Ｌが閾値Ｌｔｈ以上である場合、携帯機１はいずれの領域Ｓにも属しないと判定してもよい。

ところで、車載器２は、アンサー信号Ａにリクエスト信号Ｒ１〜Ｒ５の受信信号強度ｘ１〜ｘ５が全て含まれる場合、上記の方法により、距離Ｌ１〜Ｌ４を精度よく算出できる。しかしながら、送信アンテナＡ２２１の故障や通信障害により、携帯機１がリクエスト信号Ｒ１を受信できなかった場合、アンサー信号Ａにリクエスト信号Ｒ１の受信信号強度ｘ１が含まれなくなる（アンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘ１の値がＮＵＬＬになる）ため、車載器２は、上記の方法により距離Ｌ１〜Ｌ４を算出することができない。

このような場合に距離Ｌ１〜Ｌ４を算出する第１の方法として、受信信号強度ｘ１を利用しない距離Ｌ１〜Ｌ４の算出方法（アルゴリズム）を別途用意しておく方法が考えられる。しかしながら、第１の方法では、距離Ｌの算出方法を複数用意しなければならず、実装に手間がかかる。

また、第２の方法として、受信信号強度ｘ１に、受信信号強度ｘ１の前回値や０を代入する方法が考えられる。第２の方法によれば、第１の方法に比べて実装に手間がかからないものの、式（１），（４）における、受信信号強度ｘ１と基準値μ１との差の項（ｘ１−μ１）が残る（０にならない）ため、受信信号強度ｘ１がないにもかかわらず、計算量が少なくならない。

そこで、本実施形態では、車載器２は、アンサー信号Ａにリクエスト信号Ｒ１の受信信号強度ｘ１が含まれない場合、リクエスト信号Ｒ１の受信信号強度ｘ１に、領域Ｓ１に設定された基準値μ１を代入することにより、距離Ｌ１を算出する。距離Ｌ２〜Ｌ４を算出する際には、受信信号強度ｘ１に、領域Ｓ２〜Ｓ４に設定された基準値μ１がそれぞれ代入される。すなわち、車載器２は、アンサー信号Ａにリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉが含まれない場合、リクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉに、領域Ｓｊに設定された基準値μｉを代入することにより、携帯機１から領域Ｓｊまでの距離Ｌを算出する。

これにより、式（１），（４）における、アンサー信号Ａに含まれなかった受信信号強度ｘｉと基準値μｉとの差の項（ｘｉ−μｉ）が消える（０になる）ため、距離Ｌの計算量を少なくし、処理を高速化できる。また、距離Ｌの算出方法を複数用意する必要がないため、容易に実装することができる。

なお、以上では、距離Ｌとして、マハラノビス距離ＭＤ及びユークリッド距離ＥＤについて説明したが、距離Ｌは、マハラノビス距離ＭＤ及びユークリッド距離ＥＤに限られない。車載器２は、リクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉに基づいて算出可能な任意の距離Ｌを算出できる。また、送信アンテナＡ２２及び領域Ｓの数及び配置は、図２の例に限られない。また、図２の例では、車載器２は、１つの車載器送信部２２を備えるが、各送信アンテナＡ２２と共に配置された複数の車載器送信部２２を備えてもよい。また、各送信アンテナＡ２２と他の構成とは、車載ネットワークの代わりに、専用ケーブルや無線により接続されていてもよい。

次に、携帯機制御部１３の機能構成について説明する。図１の携帯機制御部１３は、携帯機記憶部１３１と、アンサー信号生成部１３２と、受信信号強度測定部１３３と、を備える。これらの各機能構成は、携帯機制御部１３のＣＰＵがプログラムを実行し、他のハードウェアと協働することにより実現される。

携帯機記憶部１３１は、携帯機制御部１３のＲＯＭ及びＲＡＭの少なくとも一方に設けられる。携帯機記憶部１３１は、携帯機１の識別情報である携帯機ＩＤ、当該携帯機１と対応する車載器２の識別情報である車載器ＩＤ、及び車載器２と無線通信するためのデータなどを記憶する。携帯機ＩＤ及び車載器ＩＤは、例えば、ＭＡＣアドレスであるが、これにかぎられない。

アンサー信号生成部１３２は、所定時間ごとに、携帯機受信部１１が受信したリクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘを含むアンサー信号Ａ（電気信号）を生成し、生成したアンサー信号Ａを携帯機送信部１２に入力する。

受信信号強度測定部１３３は、携帯機受信部１１が受信したリクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘを測定し、測定された受信信号強度ｘをアンサー信号生成部１３２に入力する。

次に、車載器制御部２３の機能構成について説明する。図１の車載器制御部２３は、車載器記憶部２３１と、リクエスト信号生成部２３２と、距離算出部２３３と、領域特定部２３４と、を備える。これらの各機能構成は、車載器制御部２３のＣＰＵがプログラムを実行し、他のハードウェアと協働することにより実現される。

車載器記憶部２３１は、車載器制御部２３のＲＯＭ及びＲＡＭの少なくとも一方に設けられる。車載器記憶部２３１は、車載器２の識別情報である車載器ＩＤ、当該車載器２と対応する携帯機１の識別情報である携帯機ＩＤ、携帯機１と無線通信するためのデータ、送信アンテナＡ２２の識別情報であるアンテナＩＤ、及び距離Ｌを算出するためのデータ（領域Ｓごとに設定された基準値や係数）などを記憶する。

リクエスト信号生成部２３２は、所定時間ごとにリクエスト信号Ｒ（電気信号）を生成し、生成したリクエスト信号Ｒを車載器送信部２２に入力する。

距離算出部２３３は、車載器受信部２１が受信したアンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘｉと、各領域Ｓに設定された受信信号強度ｘｉの基準値μｉと、に基づいて、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌをそれぞれ算出する。距離Ｌの算出方法は上述の通りである。距離算出部２３３は、算出した距離Ｌを領域特定部２３４に入力する。

領域特定部２３４は、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌに基づいて、携帯機１が属する領域Ｓ（携帯機１の位置）を特定する。

次に、本実施形態に係るキーレスエントリシステム１００の動作について説明する。以下では、携帯機１及び車載器２の間の無線通信の通信規格はＢｌｕｅｔｏｏｔｈであるものとする。

まず、車載器２によるリクエスト信号Ｒの送信処理について説明する。図３は、車載器２によるリクエスト信号Ｒの送信処理の一例を示すフローチャートである。図３の送信処理は、車載器２が携帯機１に接続すると開始される。以下では、送信アンテナＡ２２１〜Ａ２２５の順にリクエスト信号Ｒを送信するものとする。

車載器２が携帯機１に接続すると、リクエスト信号生成部２３２は、車載器記憶部２３１から、車載器ＩＤ及び携帯機ＩＤと、リクエスト信号Ｒ１を送信する送信アンテナＡ２２１のアンテナＩＤと、を読み出し、読み出した車載器ＩＤ（送信元）、携帯機ＩＤ（送信先）、及びアンテナＩＤと、測定用部分と、を含むリクエスト信号Ｒ１を生成する（ステップＳ１０１）。リクエスト信号生成部２３２は、生成したリクエスト信号Ｒ１を車載器送信部２２に入力する。

車載器送信部２２は、リクエスト信号Ｒ１を入力されると、入力されたリクエスト信号Ｒ１を、送信アンテナＡ２２１から無線で送信する（ステップＳ１０２）。車載器送信部２２は、リクエスト信号Ｒ１に含まれるアンテナＩＤを参照することにより、リクエスト信号Ｒ１を送信する送信アンテナＡ２２として送信アンテナＡ２２１を選択してもよいし、リクエスト信号生成部２３２によって、送信アンテナＡ２２１からリクエスト信号Ｒ１を送信するように指示されてもよい。

リクエスト信号Ｒ１の送信後、所定時間が経過すると（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０１に戻り、リクエスト信号生成部２３２はリクエスト信号Ｒ２を生成し、車載器送信部２２がリクエスト信号Ｒ２を送信アンテナＡ２２２から無線で送信する。以降、所定時間ごとに、車載器２は、リクエスト信号Ｒ３〜Ｒ５を順次送信し、リクエスト信号Ｒ５を送信すると、再びリクエスト信号Ｒ１から送信を開始する。車載器２は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理を、携帯機１との通信が終了するまで繰り返す。車載器２は、携帯機１との通信が終了すると、図３の送信処理を終了する。

以上の処理により、車載器送信部２２は、所定時間ごとに、複数の送信アンテナＡ２２からそれぞれリクエスト信号Ｒを送信することができる。なお、リクエスト信号Ｒを送信する送信アンテナＡ２２の順番は任意に設定可能である。

次に、携帯機１による送受信処理について説明する。図４は、携帯機１による送受信処理の一例を示すフローチャートである。図４の送受信処理は、携帯機１が車載器２に接続すると開始される。

携帯機１が車載器２に接続すると、携帯機受信部１１は、車載器２からのリクエスト信号Ｒの受け付けを開始する（ステップＳ２０１）。携帯機受信部１１は、車載器２からリクエスト信号Ｒを受信すると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、受信したリクエスト信号Ｒを受信信号強度測定部１３３に入力する。

受信信号強度測定部１３３は、リクエスト信号Ｒを入力されると、入力されたリクエスト信号Ｒ（測定用部分）の受信信号強度ｘを測定し、測定された受信信号強度ｘを、入力されたリクエスト信号Ｒに含まれるアンテナＩＤと対応づけて、アンサー信号生成部１３２に入力する。携帯機１は、ステップＳ２０１，Ｓ２０２の処理を、所定時間が経過するまで繰り返す。なお、携帯機受信部１１がリクエスト信号Ｒを受け付ける時間は、リクエスト信号Ｒ１〜Ｒ５を受信可能なように設定される。

所定時間が経過すると（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、アンサー信号生成部１３２は、携帯機記憶部１３１から携帯機ＩＤ及び車載器ＩＤを読み出し、読み出した携帯機ＩＤ（送信元）及び車載器ＩＤ（送信先）と、所定時間の間に受信信号強度測定部１３３から入力された、アンテナＩＤと対応付けられた受信信号強度ｘと、を含むアンサー信号Ａを生成する（ステップＳ２０４）。アンサー信号生成部１３２は、生成したアンサー信号Ａを携帯機送信部１２に入力する。

携帯機送信部１２は、アンサー信号Ａを入力されると、入力されたアンサー信号Ａを送信アンテナＡ１２から無線で送信する（ステップＳ２０５）。携帯機１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理を、車載器２との通信が終了するまで繰り返す。携帯機１は、車載器２との通信が終了すると、図４の送受信処理を終了する。

以上の処理により、携帯機１は、所定時間ごとに、アンサー信号Ａを送信することができる。携帯機受信部１１が、所定時間の間に送信アンテナＡ２２１〜Ａ２２５からリクエスト信号Ｒ１〜Ｒ５を受信した場合、アンサー信号Ａには、リクエスト信号Ｒ１〜Ｒ５の受信信号強度ｘ１〜ｘ５が全て含まれる。一方、携帯機受信部１１が、所定時間の間に、１つ又は複数の送信アンテナＡ２２からリクエスト信号Ｒを受信できなかった場合、アンサー信号Ａには、当該１つ又は複数の送信アンテナＡ２２からのリクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘが含まれない。

次に、車載器２によるアンサー信号Ａの受信処理について説明する。図５は、車載器２によるアンサー信号Ａの受信処理の一例を示すフローチャートである。図５の受信処理は、車載器２が携帯機１に接続すると開始される。なお、図５の受信処理は、図３の送信処理と並行して行われてもよいし、図３の送信処理と交互に行われてもよい。また、距離Ｌはマハラノビス距離ＭＤであるものとする。

車載器２が携帯機１に接続すると、車載器受信部２１は、携帯機１からのアンサー信号Ａの受け付けを開始する（ステップＳ３０１）。車載器受信部２１は、携帯機１からアンサー信号Ａを受信すると（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、受信したアンサー信号Ａを距離算出部２３３に入力する。

距離算出部２３３は、アンサー信号Ａを入力されると、入力されたアンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘｉ及びアンテナＩＤを参照して、全てのリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉが含まれるか確認する（ステップＳ３０２）。言い換えると、距離算出部２３３は、入力されたアンサー信号Ａに含まれないリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉがあるか確認する。

携帯機１に予め全てのアンテナＩＤが登録されている場合、アンサー信号Ａには、全てのアンテナＩＤが含まれる。携帯機１が受信していないリクエスト信号Ｒｉがある場合、アンサー信号Ａにおいて、当該リクエスト信号Ｒｉに対応するアンテナＩＤにはＮＵＬＬが対応付けられる。

図６は、上記の場合のアンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘの一例を示す図である。図６の例では、携帯機１が送信アンテナＡ２２１からのリクエスト信号Ｒ１を受信できなかった場合を想定している。図６に示すように、携帯機１がリクエスト信号Ｒ１を受信できなかった場合、リクエスト信号Ｒ１に対応するアンテナＩＤ「Ａ２２１」には受信信号強度ｘとして「ＮＵＬＬ」が対応付けられる。この場合、距離算出部２３３は、各アンテナＩＤに対応付けられた受信信号強度ｘの値を参照することにより、アンサー信号Ａに全てのリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉが含まれるか確認することができる。

これに対して、携帯機１に予め全てのアンテナＩＤが登録されていない場合、アンサー信号Ａには、アンテナＩＤとして、携帯機１が受信したリクエスト信号Ｒｉに含まれるアンテナＩＤのみが含まれる。言い換えると、携帯機１が受信していないリクエスト信号Ｒｉがある場合、アンサー信号Ａには、当該リクエスト信号Ｒｉに含まれるアンテナＩＤが含まれない。

図７は、上記の場合のアンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘの一例を示す図である。図７の例では、携帯機１が送信アンテナＡ２２１からのリクエスト信号Ｒ１を受信できなかった場合を想定している。図７に示すように、携帯機１がリクエスト信号Ｒ１を受信できなかった場合、アンサー信号Ａには、リクエスト信号Ｒ１に対応するアンテナＩＤ「Ａ２２１」及びその受信信号強度「ｘ１」がいずれも含まれない。この場合、距離算出部２３３は、車載器記憶部２３１に記憶された自装置のアンテナＩＤと、アンサー信号Ａに含まれるアンテナＩＤと、を比較することにより、アンサー信号Ａに全てのリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉが含まれるか確認することができる。

距離算出部２３３は、アンサー信号Ａに全てのリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉが含まれる場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、車載器記憶部２３１から各領域Ｓに設定された基準値μｉ及び係数ｒｉｊを読み出し、読み出した基準値μｉ及び係数ｒｉｊと、アンサー信号Ａに含まれる各リクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉと、を式（１）に代入することにより、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌをそれぞれ算出する（ステップＳ３０４）。

一方、距離算出部２３３は、アンサー信号Ａに一部のリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉが含まれない場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、すなわち、アンサー信号Ａに受信信号強度ｘｉが含まれないリクエスト信号Ｒｉがある場合、車載器記憶部２３１から各領域Ｓに設定された基準値μｉ及び係数ｒｉｊを読み出し、距離Ｌを算出する際の受信信号強度ｘｉに、領域Ｓｊに設定された基準値μｉを代入する（ステップＳ３０３）。図６及び図７の例では、携帯機１から領域Ｓｊまでの距離Ｌを算出する際の受信信号強度ｘ１に、領域Ｓｊに設定された基準値μ１が代入される。

そして、距離算出部２３３は、読み出した基準値μｉ及び係数ｒｉｊと、アンサー信号Ａに含まれる、一部が基準値μｉを代入された受信信号強度ｘｉと、を式（１）に代入することにより、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌをそれぞれ算出する（ステップＳ３０４）。

距離算出部２３３は、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌをそれぞれ算出すると、算出された各距離Ｌを領域特定部２３４に入力する。

領域特定部２３４は、各距離Ｌを入力されると、携帯機１が属する領域Ｓを、当該距離Ｌに対応する領域Ｓに特定する（ステップＳ３０５）。例えば、距離Ｌ１〜Ｌ４の中で距離Ｌ１が最小であった場合、携帯機１が属する領域Ｓは、距離Ｌ１に対応する領域Ｓ１に特定される。

車載器２は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０５の処理を、携帯機１との通信が終了するまで繰り返す。車載器２は、携帯機１との通信が終了すると（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、図５の受信処理を終了する。

以上の処理により、車載器２は、アンサー信号Ａを受信するたびに、アンサー信号Ａに含まれる受信信号強度ｘに基づいて、携帯機１が属する領域Ｓ（携帯機１の位置）を特定することができる。なお、車載器２は、携帯機１が属する領域Ｓの特定後、特定された領域Ｓに応じた制御要求を車両のＥＣＵにしてもよい。例えば、携帯機１が車両の近くの領域Ｓに属する場合に、ＥＣＵに車両の解錠を要求することが考えられる。また、領域Ｓに応じて、ランプの点灯及び消灯や、車両の解錠などを要求することも可能である。

以上説明した通り、本実施形態によれば、車載器２は、送信アンテナＡ２２の故障や通信障害により、携帯機１が一部のリクエスト信号Ｒｉを受信できず、アンサー信号Ａにリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉが含まれない場合であっても、当該受信信号強度ｘｉに基準値μｉを代入し、アンサー信号Ａに含まれる他のリクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉと共に利用することにより、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌを算出し、携帯機１が属する領域Ｓを特定することができる。すなわち、リクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘｉの一部が得られない場合であっても、携帯機１の位置を特定できるキーレスエントリシステム１００を提供することができる。

また、本実施形態によれば、アンサー信号Ａに一部の受信信号強度ｘｉが含まれない場合であっても、アンサー信号Ａに全ての受信信号強度ｘｉが含まれる場合と同様の算出方法（式（１）又は式（４））により、距離Ｌが算出される。したがって、アンサー信号Ａに一部の受信信号強度ｘｉが含まれない場合に距離Ｌを算出するための算出方法を別途用意する必要がないため、本実施形態に係る距離Ｌの算出方法は、上述の第１の方法に比べて、実装が容易である。

また、本実施形態によれば、アンサー信号Ａに一部の受信信号強度ｘｉが含まれない場合、受信信号強度ｘｉに基準値μｉを代入することにより、受信信号強度ｘｉと基準値μｉとの差の項（ｘｉ−μｉ）が消える。したがって、本実施形態に係る距離Ｌの算出方法によれば、受信信号強度ｘｉが含まれない場合に、距離Ｌの計算量を少なくし、処理を高速化できる。

図８は、本実施形態に係るキーレスエントリシステム１００の第１の変形例を示す図である。第１の変形例では、距離算出部２３３及び領域特定部２３４が、携帯機制御部１３に設けられている。距離算出部２３３及び領域特定部２３４は、携帯機制御部１３のＣＰＵがプログラムを実行し、他のハードウェアと協働することにより実現される。また、携帯機記憶部１３１には、距離Ｌを算出するための基準値及び係数が保存される。

第１の変形例では、距離算出部２３３は、受信信号強度測定部１３３が測定した受信信号強度ｘを入力され、入力された受信信号強度ｘと、携帯機記憶部１３１に記憶された基準値μｉ及び係数ｒｉｊと、に基づいて、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌをそれぞれ算出する。領域特定部２３４は、距離算出部２３３が算出した距離Ｌに基づいて、携帯機１が属する領域Ｓを特定する。アンサー信号生成部１３２は、領域特定部２３４が特定した携帯機１が属する領域Ｓを含むアンサー信号Ａを車載器２に無線で送信する。

第１の変形例によれば、携帯機１は、送信アンテナＡ２２の故障や通信障害により、車載器２から一部のリクエスト信号Ｒｉを受信できず、リクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉを得られない場合であっても、受信信号強度ｘｉに基準値μｉを代入することにより、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌを算出し、携帯機１が属する領域Ｓを特定することができる。すなわち、リクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘｉの一部が得られない場合であっても、携帯機１の位置を特定できるキーレスエントリシステム１００を提供することができる。

図９は、本実施形態に係るキーレスエントリシステム１００の第２の変形例を示す図である。第２の変形例では、距離算出部２３３が、携帯機制御部１３に設けられている。距離算出部２３３は、携帯機制御部１３のＣＰＵがプログラムを実行し、他のハードウェアと協働することにより実現される。また、携帯機記憶部１３１には、距離Ｌを算出するための基準値及び係数が予め保存される。

第２の変形例では、距離算出部２３３は、受信信号強度測定部１３３が測定した受信信号強度ｘを入力され、入力された受信信号強度ｘと、携帯機記憶部１３１に記憶された基準値μｉ及び係数ｒｉｊと、に基づいて、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌをそれぞれ算出する。アンサー信号生成部１３２は、距離算出部２３３が算出した距離Ｌを含むアンサー信号Ａを車載器２に無線で送信する。領域特定部２３４は、車載器受信部２１が携帯機１から受信したアンサー信号Ａに含まれる距離Ｌに基づいて、携帯機１が属する領域Ｓを特定する。

第２の変形例によれば、携帯機１は、送信アンテナＡ２２の故障や通信障害により、車載器２から一部のリクエスト信号Ｒｉを受信できず、リクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉを得られない場合であっても、受信信号強度ｘｉに基準値μｉを代入することにより、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌを算出することができる。また、車載器２は、携帯機１から受信したアンサー信号Ａに含まれる距離Ｌに基づいて、携帯機１が属する領域Ｓを特定することができる。すなわち、リクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘｉの一部が得られない場合であっても、携帯機１の位置を特定できるキーレスエントリシステム１００を提供することができる。

図１０は、本実施形態に係るキーレスエントリシステム１００の第３の変形例を示す図である。第３の変形例では、受信信号強度測定部１３３が車載器制御部２３に設けられている。受信信号強度測定部１３３は、車載器制御部２３のＣＰＵがプログラムを実行し、他のハードウェアと協働することにより実現される。また、リクエスト信号生成部２３２が携帯機制御部１３に設けられている。リクエスト信号生成部２３２は、携帯機制御部１３のＣＰＵがプログラムを実行し、他のハードウェアと協働することにより実現される。また、車載器２は、複数の受信アンテナＡ２１を備える。第３の変形例では、送信アンテナＡ２２は、１つであってもよい。

第３の変形例では、リクエスト信号生成部２３２は、測定用部分を含むリクエスト信号Ｒを生成する。携帯機送信部１２は、リクエスト信号生成部２３２が生成したリクエスト信号Ｒを車載器２に無線で送信する。車載器受信部２１は、携帯機送信部１２が送信したリクエスト信号Ｒを、各受信アンテナＡ２１を介して受信し、受信したリクエスト信号Ｒを受信アンテナＡ２１ごとに受信信号強度測定部１３３に入力する。受信信号強度測定部１３３は、車載器受信部２１から入力されたリクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘを、受信アンテナＡ２１ごとに測定し、距離算出部２３３に入力する。距離算出部２３３は、受信信号強度測定部１３３から入力された受信アンテナＡ２１ごとの受信信号強度ｘと、車載器記憶部２３１に記憶された基準値μｉ及び係数ｒｉｊと、に基づいて、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌをそれぞれ算出する。

第３の変形例によれば、車載器２は、受信アンテナＡ２１の故障や通信障害により、携帯機１から一部のリクエスト信号Ｒｉを受信できず、リクエスト信号Ｒｉの受信信号強度ｘｉを得られない場合であっても、受信信号強度ｘｉに基準値μｉを代入することにより、携帯機１から各領域Ｓまでの距離Ｌを算出し、携帯機１が属する領域Ｓを特定することができる。すなわち、リクエスト信号Ｒの受信信号強度ｘｉの一部が得られない場合であっても、携帯機１の位置を特定できるキーレスエントリシステム１００を提供することができる。

なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１：携帯機
２：車載器
１１：携帯機受信部
１２：携帯機送信部
１３：携帯機制御部
１４：電池
２１：車載器受信部
２２：車載器送信部
２３：車載器制御部
１００：キーレスエントリシステム
１３１：携帯機記憶部
１３２：アンサー信号生成部
１３３：受信信号強度測定部
２３１：車載器記憶部
２３２：リクエスト信号生成部
２３３：距離算出部
２３４：領域特定部
Ａ１１，Ａ２１：受信アンテナ
Ａ１２，Ａ２２：送信アンテナ
ｘ：受信信号強度
ｄ：受信信号強度間の差
μ：基準値
ｒ：係数
Ｒ：リクエスト信号
Ａ：アンサー信号
Ｌ１〜Ｌ３：距離

Claims (7)

1. 複数の送信アンテナと、
   前記複数の送信アンテナからそれぞれリクエスト信号を送信する車載器送信部と、
   前記各送信アンテナからそれぞれ送信された前記各リクエスト信号の受信信号強度を含むアンサー信号を携帯機から受信する車載器受信部と、
   前記アンサー信号に含まれる前記各リクエスト信号の前記受信信号強度と、複数の領域にそれぞれ設定された前記各リクエスト信号の前記受信信号強度の基準値と、に基づいて、前記携帯機から前記各領域までの距離をそれぞれ算出し、当該距離に基づいて、前記複数の領域の中から前記携帯機が属する前記領域を特定する車載器制御部と、
   を備え、
   前記車載器制御部は、前記アンサー信号に含まれない前記リクエスト信号の前記受信信号強度がある場合、当該リクエスト信号の前記受信信号強度として、当該リクエスト信号の前記基準値を利用して、前記距離を算出する
   車載器。
2. 前記距離は、マハラノビス距離又はユークリッド距離である
   請求項１に記載の車載器。
3. 前記領域に設定された前記リクエスト信号の前記受信信号強度の前記基準値は、当該領域に属する測定器により予め測定された複数の当該リクエスト信号の前記受信信号強度の平均値である
   請求項１又は請求項２に記載の車載器。
4. 前記複数の送信アンテナと接続された１つの前記車載器送信部を備える
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車載器。
5. 前記複数の送信アンテナとそれぞれ接続された複数の前記車載器送信部を備える
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車載器。
6. 複数の送信アンテナからそれぞれリクエスト信号を送信するステップと、
   前記各送信アンテナからそれぞれ送信された前記各リクエスト信号の受信信号強度を含むアンサー信号を携帯機から受信するステップと、
   前記アンサー信号に含まれる前記各リクエスト信号の前記受信信号強度と、複数の領域にそれぞれ設定された前記各リクエスト信号の前記受信信号強度の基準値と、に基づいて、前記各領域から前記携帯機までの距離をそれぞれ算出し、当該距離に基づいて、前記複数の領域の中から前記携帯機が属する前記領域を特定するステップであって、前記アンサー信号に含まれない前記リクエスト信号の前記受信信号強度がある場合、当該リクエスト信号の前記受信信号強度として、当該リクエスト信号の前記基準値を利用して、前記距離を算出するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。
7. 携帯機と車載器とを備えたキーレスエントリシステムであって、
   それぞれ異なる送信アンテナから送信された、又はそれぞれ異なる受信アンテナで受信された、複数のリクエスト信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
   前記各リクエスト信号の前記受信信号強度と、複数の領域にそれぞれ設定された前記各リクエスト信号の前記受信信号強度の基準値と、に基づいて、前記各領域から前記携帯機までの距離をそれぞれ算出する距離算出部と、
   前記距離に基づいて、前記複数の領域の中から前記携帯機が属する前記領域を特定する領域特定部と、
   を備え、
   前記距離算出部は、前記受信信号強度が測定されていない前記リクエスト信号がある場合、当該リクエスト信号の前記受信信号強度として、当該リクエスト信号の前記基準値を利用して、前記距離を算出する
   キーレスエントリシステム。

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