JP6375701B2 - 車両用通信システム、車載機、携帯機及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

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

メカニカルキーを用いずに車両ドアの施錠及び解錠を行う車両用通信システムが実用化されている。具体的には、使用者が所持する携帯機を用いた無線遠隔操作により車両ドアの施錠又は解錠を行うキーレスエントリシステム、携帯機を所持した使用者が車両に近づき、又はドアハンドルを握るだけで車両ドアの解錠を行うスマートエントリー（登録商標）システム等が実用化されている。
また、メカニカルキーを用いずに車両のエンジン始動を行う車両用通信システムも実用化されている。具体的には、携帯機を所持した使用者がエンジンスタートボタンを押すだけでエンジンの始動を行うスマートスタートシステムが実用化されている。
以上の通信システムにおいて車載機は、携帯機と無線信号により通信を行い、認証を行った後に開錠、施錠、エンジン始動等の所定の動作に関する制御を行うが、不正な操作を防止するため、当該動作実施前に携帯機が所定の位置に存在するか確認を行う。携帯機の位置の確認方法として、特許文献１、２、３等に記載の方法が知られている。

特許文献１には、車室内用アンテナ及び車室外用アンテナから車室内及び車室外へ信号を送信し、携帯機がいずれの信号に対して応答したかによって、携帯機の位置を判定する位置検出方法が開示されている。

特許文献２には、車両に設けられた複数のアンテナから送信される信号を携帯機が受信し、携帯機が受信した各信号の受信信号強度から携帯機の位置を判定するキーレスエントリー装置が開示されている。特許文献２に係る車載機は携帯機の位置を判定するためのデータを予め記憶している。具体的には、携帯機を車室内外境界面の内側に沿った複数箇所に配置し、車載機に接続された複数の送信アンテナから送信された受信信号強度測定用（携帯機の位置判定用）の信号を携帯機によって受信させ、該信号の受信信号強度を測定する。同様にして、携帯機を車室内外境界面の外側に沿った複数箇所に配置し、車載機に接続された複数の送信アンテナから送信された受信信号強度測定用の信号を携帯機によって受信させ、該信号の受信信号強度を測定する。そして、車載機は、携帯機を車室内外境界面の内側に沿わせて測定した複数の受信信号強度を含む車室内データ群と、携帯機を車室内外境界面の外側に沿わせて測定した複数の受信信号強度を含む車室外データ群とを予め記憶している。
携帯機は、キーレスエントリシステムの動作時において、前記複数の送信アンテナから送信された信号の受信信号強度を測定し、測定した受信信号強度を車載機へ送信する。車載機は携帯機から送信された受信信号強度を受信し、携帯機によって測定された受信信号強度が、車室内データ群と、車室外データ群とのいずれに近いかをマハラノビス距離によって判定する。受信信号強度が車室内データ群に近い場合、車載機は携帯機が車室内にあると判定し、車室外データ群に近い場合、携帯機が車室外にあると判定する。

特許文献３には、特許文献２と同様の構成を有するキーレスエントリー装置が開示されている。特許文献３に係るキーレスエントリー装置においては、携帯機が測定した受信信号強度を用いて、携帯機が車室内外境界面の近傍に位置するか否かを判定する。受信信号強度が所定の区間内にある場合、携帯機が車室内外境界面の近傍に位置していると判定し、特許文献２と同様にして携帯機の位置判定を行う。受信信号強度が前記所定の区間外にある場合、携帯機が車室内外境界面から離れていると判定し、受信信号強度の強弱によって、携帯機の位置判定を行う。

特許第４４８３２３６号公報 特許第４６７３２３４号公報 特許第４６７３２５１号公報

しかしながら、特許文献１の方法を用いて携帯機の位置判定を正確に行うためには車両の内外境界において外部と内部を明確に区別する様に、車室内用アンテナ及び車室外用アンテナから送信する信号の物理的強度を調整する必要があり、かかる調整が物理的に困難であるという問題がある。

また、特許文献２においては、車室内外境界面の内側及び外側に沿って携帯機を配置して測定した受信信号強度の車室内データ群及び車室外データ群を用いて携帯機の位置判定を行うため、携帯機が前記車室内外境界面から離れると、携帯機の位置判定精度が悪化するという問題がある。

更に、特許文献３においては、携帯機が測定した受信信号強度が所定の区間内にあるか否かに応じて携帯機の位置判定方法を切り替えているが、受信信号強度のばらつきにより位置判定方法の選択を誤る虞がある。位置判定方法の選択を誤れば、携帯機の位置判定精度が悪化するという問題がある。

本願の目的は、車両側の複数のアンテナから送信された信号を携帯機にて受信し、該携帯機にて測定した該信号の受信信号強度を用いた携帯機の位置判定において、各種調整に要する工数の増大を抑えることができ、携帯機が車室内外境界面近傍にあるかどうかに拘わらず精度良く携帯機の位置判定を行うことが可能な車両用通信ステム、該車両用通信システムを構成する車載機及び携帯機、並びにコンピュータプログラムを提供することにある。

本発明の一態様に係る車両用通信システムは、車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信する車載機と、該車載機から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムであって、前記携帯機は、前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の受信信号強度を測定する測定部と、該測定部が測定した各信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する送信部とを備え、前記車載機は、前記携帯機から送信された応答信号を受信する車載受信部と、該車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記携帯機が、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部とを備える。

本発明の一態様に係る車載機は、車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信し、該信号に応じて外部機器から送信された応答信号を受信する車載機であって、前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の前記外部機器における受信信号強度を含む応答信号を受信する車載受信部と、該車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記外部機器が、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、前記外部機器が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部とを備える。

本発明の一態様に係る携帯機は、車両から送信される複数の信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機であって、前記複数の信号の受信信号強度を測定する測定部と、該測定部が測定した受信信号強度に基づいて、自身が共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、自身が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部とを備える。

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、車両に設けられた複数のアンテナから送信され、携帯機が受信した信号の受信信号強度に基づいて、該携帯機が車室内にあるか否かをコンピュータに判定させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記受信信号強度に基づいて、前記携帯機が、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部として機能させる。

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

上記によれば、車両側の複数のアンテナから送信された信号を携帯機にて受信し、該携帯機にて測定した該信号の受信信号強度を用いた携帯機の位置判定において、各種調整に要する工数の増大を抑えることができ、携帯機が車室内外境界面近傍にあるかどうかに拘わらず精度良く携帯機の位置判定を行うことが可能な車両用通信ステム、並びに該車両用通信システムを構成する車載機及び携帯機を提供することが可能となる。

実施形態１に係る車両用通信システムの一構成例を示すブロック図である。 車載機の一構成例を示すブロック図である。 携帯機の一構成例を示すブロック図である。 第１領域を示す概念図である。 第１領域に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 第２領域を示す概念図である。 第２領域に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 第３領域及び第４領域を示す概念図である。 車室内空間に対応する領域を示す概念図である。 操作要求に対する処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態１における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 受信信号強度の分布を示すグラフである。 第１領域の比較例に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 第１比較例領域を示す概念図である。 第２領域の比較例に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 第２領域の比較例を示す概念図である。 比較例に係る受信信号強度の分布を示すグラフである。 実施形態２における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 実施形態２に係る判定式の曲線及び受信信号強度の分布を示すグラフである。 実施形態３における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。

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

（１）本発明の一態様に係る車両用通信システムは、車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信する車載機と、該車載機から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムであって、前記携帯機は、前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の受信信号強度を測定する測定部と、該測定部が測定した各信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する送信部とを備え、前記車載機は、前記携帯機から送信された応答信号を受信する車載受信部と、該車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記携帯機が、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部とを備える。

本願にあっては、車載機は車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信する。該信号は、携帯機の位置を判定するための信号である。携帯機は、各アンテナから送信された信号を受信し、各信号の受信信号強度を測定し、測定して得た受信信号強度を含む応答信号を車載機へ送信する。各信号の受信信号強度は、車両に対する携帯機の位置によって変化する。
車載機は、携帯機から送信された応答信号を受信する。車載機の領域内外判定部は、携帯機が相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する。以下領域内外判定部による前記判定を内外判定と言う。前記複数の領域は共通の車室内空間を包含しており、各領域の境界の一部は内外判定を行いたい領域の一部の境界に精度よく沿うが、各領域の境界は車室内空間の境界と完全には一致していない。このため各領域において携帯機が境界面の内側、外側に位置するかを判定するためのパラメータ作成に要する工数は抑えられる。
本願の判定部では、携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する。例えば携帯機が共通の車室内空間の内側にある場合、該携帯機は前記複数の領域での内外判定において全て内側にあると判定される。携帯機が共通の車室内空間の外側にある場合、該携帯機は前記複数の領域の内、少なくとも一つの領域の外側にあると判定される。前記複数の領域は、全てを組み合わせると、携帯機が車室の内側にあるか外側にあるかの判定を行いたい領域の境界に精度良く沿う様に作成されているため、当該判定を行いたい領域において、携帯機が内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することが可能となる。以下、判定部による携帯機の位置の判定を車室内外判定と言う。
なお、本願の車室内空間は車室の空間と完全に一致している必要は無く、車室全体を漏れなく包含している必要は無い。
また、車室内空間の内外境界の全てにおいて、精度良く携帯機の車室内外判定を行う必要は無く、問題が無ければ、前記内外境界の一部に車室内外判定精度が悪い部分が存在する実施態様も本願の実施態様に含まれる。

（２）前記複数の領域の少なくとも一つは車室の内側面の一部に倣う境界面を有する構成が好ましい。

本願にあっては、前記複数の領域の少なくとも一つは、車室の内側面の一部に倣う境界面を有する。従って、該領域における携帯機の内外判定を行うことによって、少なくとも前記内側面の一部の近傍における車室内外判定を、他の部分に比べて精度良く行うことができる。
なお、該境界面は、車室の内側面に完全に一致している必要は無い。例えば、境界面は、車室を構成する側壁の内部にあっても良いし、該側壁の外面に沿った面であっても良い。

（３）前記車載機は、前記内側面の一部の車室内側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群、及び車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づく第１統計値と、前記内側面の一部の車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づく第２統計値とを記憶する記憶部を備え、前記領域内外判定部は、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度並びに前記記憶部が記憶する前記第１統計値及び第２統計値に基づいて、前記携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定する。

本願にあっては、第１統計値及び第２統計値を用いて、携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定する。
第１統計値は、前記内側面の一部の車室内側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群、及び車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づいて算出される値である。第１統計値の算出に利用される標本群の内、前記車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群は、前記共通の車室内空間を前記領域内に漏れなく包含させるためのものである。また、第１統計値の算出に利用される標本群の内、前記内側面の一部の車室内側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群は、前記内側面の一部における車室内外判定を精度良く行えるように該内側面の一部に対応する境界面を規定するためのものである。
第２統計値は、前記内側面の一部の車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づいて算出される値である。第２統計値の算出に利用される標本群は、前記内側面の一部における車室内外判定を精度良く行えるように該一部に対応する領域の境界面を規定するためのものである。
第１統計値及び第２統計値を算出するための標本群として、前記標本群を用いることにより、無作為に膨大な標本群を作成する場合に比べて、前記領域における携帯機の内外判定を行うための統計値の作成に要する工数を効果的に抑えることができる。

（４）前記第１統計値は、前記内側面の一部の車室内側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群、並びに該内側面の一部に対向する他部の車室内側及び車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づいている構成が好ましい。

本願にあっては、第１統計値及び第２統計値を用いて、携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定する。
第１統計値は、前記内側面の一部の車室内側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群、並びに前記内側面の一部に対向する他部の車室内側及び車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づいて算出される値である。第１統計値の算出に利用される標本群の内、前記他部の車室内側及び車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群は、前記他部を前記領域内に漏れなく包含させるためのものである。また、第１統計値の算出に利用される標本群の内、前記内側面の一部の車室内側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群は、前記内側面の一部における車室内外判定を精度良く行えるように該内側面の一部に対応する境界面を規定するためのものである。
第２統計値は、前記内側面の一部の車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づいて算出される値である。第２統計値の算出に利用される標本群は、前記内側面の一部における車室内外判定を精度良く行えるように該一部に対応する領域の境界面を規定するためのものである。
第１統計値及び第２統計値を算出するための標本群として、前記標本群を用いることにより、無作為に膨大な標本群を作成する場合に比べて、前記領域における携帯機の内外判定を行うための統計値の作成に要する工数を効果的に抑えることができる。

（５）前記第１統計値及び第２統計値は受信信号強度の平均及び逆分散共分散行列を含み、前記車載機は、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記第１統計値に係る標本群の統計距離と、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記第２統計値に係る標本群の統計距離とを算出する距離算出部を備え、前記領域内外判定部は、各統計距離を比較することによって、前記携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定する構成が好ましい。

本願によれば、車載機は、第１統計値を用いることによって、前記領域の内側を特徴付ける標本群と、携帯機が測定した受信信号強度との統計距離を算出する。また、車載機は、第２統計値を用いることによって、前記領域の外側を特徴付ける標本群と、携帯機が測定した受信信号強度との統計距離を算出する。車載機の領域内外判定部は、算出された各統計距離を比較することによって、携帯機が前記領域の内側又は外側のいずれに位置するかを判定する。前記領域の内側を特徴付ける標本群との統計距離の方が、前記領域の外側を特徴付ける標本群との統計距離より短い場合、携帯機は前記領域の内側にあると判定される。逆に、前記領域の外側を特徴付ける標本群との統計距離の方が、前記領域の内側を特徴付ける標本群との統計距離より短い場合、携帯機は前記領域の外側にあると判定される。

（６）前記車載機は、前記領域の内側にある前記携帯機の前記測定部が測定する受信信号強度と、前記領域の外側にある前記携帯機の前記測定部が測定する受信信号強度とを判別するための判別式を記憶する記憶部を備え、前記領域内外判定部は、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度と、前記記憶部が記憶する判別式に基づいて、前記携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定する構成が好ましい。

本願によれば、車載機は携帯機が領域の内側又は外側のいずれにあるかを、記憶部が記憶する判別式を用いて判定する。前記複数の領域各々は、携帯機が車室内空間の内側又は外側のいずれに位置するかを判定するためのものとしては不十分である。しかし、前記領域の境界面の精度が低いため、前記領域を規定する判別式の作成に要する工数は抑えられる。例えば、前記領域の境界面を規定する低次の多項式による近似式によって判別式を作成することが可能である。
より具体的には、本願における判別式は、車室内標本群と、車室外標本群との統計距離が等しくなる複数の点を求め、全体集合とする。ここで、車室内標本群は、車室の内側面の一部に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群を含む。また、車室外標本群は、前記内側面の一部の車室外側に沿う複数箇所で測定される受信信号強度の標本群を含む。
そして、全体集合から、携帯機の内外判定に寄与する部分集合を抽出し、抽出した部分集合を用いて、該部分集合を表す近似曲線を最小自乗法により求める。
例えば、２つのアンテナから送信された信号の受信信号強度を含む２次元の標本を用いる場合、車室内標本群と、車室外標本群との統計距離が等距離となる点は２次元平面上にプロットすることができ、この形状は、双曲線、放物線、楕円となる。当該形状が楕円状となる様なアンテナの組み合わせは使用せず、例えば当該形状が双曲線となる場合には携帯機の内外判定に寄与する曲線上にある複数の点で構成される部分集合を抽出する。当該部分集合を表す曲線の当該形状は放物線となるため、最小自乗法を用いて低次の多項式に精度よく近似させることが可能である。
本判別式は領域の境界面近傍の内外の受信信号強度を測定すれば良いため、各領域において携帯機が境界面の内側、外側に位置するかを判定するためのパラメータ作成に要する工数は抑えられる。
なお、ここで説明した判別式の具体例は一例であり、本願の判別式の作成方法、次元が特に限定されるものでは無い。

（７）前記複数の領域の少なくとも一つは車室の右内側面に倣う境界面を有し、他の前記領域は車室の左内側面に倣う境界面を有する構成が好ましい。

本願によれば、車室の右内側面に倣う境界面を有する領域と、左内側面に倣う境界面を有する領域とを用いることによって、車室の右側面及び左側面における携帯機の車室内外判定を精度良く行うことができる。なお、各領域の境界面は、車室の右側面及び左側面に完全に一致している必要は無い。

（８）前記複数の領域の少なくとも一つは車室の後側の内面に倣う境界面を有する構成が好ましい。

本願によれば、車室の後側の内面に倣う境界面を有する領域を用いることによって、車室の後面における携帯機の車室内外判定を精度良く行うことができる。なお、前記領域の境界面は、車室の後面に完全に一致している必要は無い。

（９）前記複数の領域の少なくとも一つは車室の前側の内面に倣う境界面を有する構成が好ましい。

本願によれば、車室の前側の内面に倣う境界面を有する領域を用いることによって、車室の前面における携帯機の車室内外判定を精度良く行うことができる。なお、前記領域の境界面は、車室の前面に完全に一致している必要は無い。

（１０）前記領域内外判定部は、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度の一部に基づいて、前記携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定するようにしてあり、判定に用いる受信信号強度は前記複数の領域毎に異なる構成が好ましい。

本願によれば、領域内外判定部は、携帯機が測定する受信信号強度の一部に基づいて、携帯機が領域の内側又は外側のいずれにあるかを判定する。一般的に前記領域における携帯機の内外判定を効果的に行うために必要な受信信号強度は領域毎に異なる。従って、前記領域内外判定部は、領域毎に異なる受信信号強度を用いて、携帯機の内外判定を行う。各領域における携帯機の内外判定に用いる受信信号強度の数を抑えることにより、携帯機の車室内外判定精度を損なうこと無く、前記領域を規定するデータ、つまり携帯機が前記領域の内側又は外側のいずれにあるかを判定するためのデータの作成に要する工数を抑えることができる。

（１１）本発明の一態様に係る車載機は、車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信し、該信号に応じて外部機器から送信された応答信号を受信する車載機であって、前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の前記外部機器における受信信号強度を含む応答信号を受信する車載受信部と、該車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記外部機器が、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、前記外部機器が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部とを備える。

本願にあっては、車載機は車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信する。そして、車載機は、前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の外部機器における受信信号強度を含む応答信号を受信する。
車載機の領域内外判定部は、外部機器が相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する。前記複数の領域は共通の車室内空間を包含しており、各領域の境界の一部は車室内外判定を行いたい領域の一部の境界に精度よく沿うが、各領域の境界は車室内空間の境界と完全には一致していない。従って、実施態様（１）と同様、このため各領域において携帯機が境界面の内側、外側に位置するかを判定するためのパラメータ作成に要する工数は抑えられる。
本願の判定部では、外部機器が全領域の内側にあるか否かを判定する。例えば外部機器が共通の車室内空間の内側にある場合、該外部機器は前記複数の領域での判定において全て内側にあると判定される。外部機器が共通の車室内空間の外側にある場合、該外部機器は前記複数の領域の内、少なくとも一つの領域の外側にあると判定される。前記複数の領域は、全てを組み合わせると車室内外判定を行いたい領域の境界に精度良く沿う様に作成されているため、車室内外判定を行いたい領域において、外部機器が内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することが可能となる。

（１２）本発明の一態様に係る携帯機は、車両から送信される複数の信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機であって、前記複数の信号の受信信号強度を測定する測定部と、該測定部が測定した受信信号強度に基づいて、自身が共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、自身が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部とを備える。

本願にあっては、測定部は、車両から送信される複数の信号の受信信号強度を測定する。携帯機の領域内外判定部は、自身が相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する。前記複数の領域は共通の車室内空間を包含しており、各領域の境界は車室内空間の境界と完全には一致していない。従って、実施態様（１）と同様、携帯機が前記領域の内側又は外側のいずれに位置するかを判定するためのデータの作成に要する工数は抑えられる。
携帯機の判定部は、自身が全領域の内側にあるか否かを判定する。携帯機が車室内空間の内側にある場合、該携帯機は全領域の内側にあると判定される。複数の各領域における携帯機の内外判定を行うことによって、一つの領域を用いる場合に比べ、携帯機が車室内空間の内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することが可能である。

（１３）本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、車両に設けられた複数のアンテナから送信され、携帯機が受信した信号の受信信号強度に基づいて、該携帯機が車室内にあるか否かをコンピュータに判定させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記受信信号強度に基づいて、前記携帯機が、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部として機能させる。

コンピュータは、車両に設けられた複数のアンテナから送信され、携帯機が受信した信号の受信信号強度に基づいて、該携帯機が相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する。前記複数の領域は共通の車室内空間を包含しており、各領域の境界は車室内空間の境界と完全には一致していない。従って、実施態様（１）と同様、携帯機が前記領域の内側又は外側のいずれに位置するかを判定するためのデータの作成に要する工数は抑えられる。
コンピュータは、携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する。携帯機が車室内空間の内側にある場合、該携帯機は全領域の内側にあると判定される。複数の各領域における携帯機の内外判定を行うことによって、一つの領域を用いる場合に比べ、携帯機が車室内空間の内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することが可能である。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る車両用通信システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る車両用通信システムの一構成例を示すブロック図である。本実施形態１に係る車両用通信システムは、車両Ｃに設けられた複数の送信アンテナ（３）及び受信アンテナ４を用いて各種信号を送受信する車載機１と、該車載機１との間で信号を送受信する携帯機２とを備える。
複数の送信アンテナ（３）は、例えば、運転席側のピラーに設けられた第１送信アンテナ３１、助手席側のピラーに設けられた第２送信アンテナ３２、バックドアに設けられた第３送信アンテナ３３、車両Ｃの前部に設けられた第４送信アンテナ３４を含む。受信アンテナ４は車両Ｃの適宜箇所に設けられている。なお、本実施形態１においては車両Ｃの進行方向右側が運転席側、進行方向左側が助手席側である。
車載機１は、携帯機２の位置を判定するための信号を複数の送信アンテナ（３）から無線信号を用いて順次送信する。携帯機２は、各送信アンテナ（３）から送信された信号を受信し、受信した各信号の受信信号強度を測定する。携帯機２は、測定された受信信号強度を含む応答信号を無線信号を用いて車載機１へ送信する。車載機１は携帯機２から送信された応答信号を受信し、受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、携帯機２の車室内外判定を行い、判定結果に応じた所定処理を実行する。例えば、車載機１は、車両ドアの施錠又は解錠、エンジン始動、車両ドアの施錠忘れの警告等の処理を実行する。

図２は車載機１の一構成例を示すブロック図である。車載機１は、該車載機１の各構成部の動作を制御する制御部１１を備える。制御部１１には、車載受信部１２、車載送信部１３、切替器１３ａ、記憶部１４が設けられている。

制御部１１は、例えば一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェース、タイマ等を有するマイコンである。制御部１１のＣＰＵは入出力インタフェースを介して車載受信部１２、車載送信部１３及び記憶部１４に接続している。制御部１１は記憶部１４に記憶されている後述のコンピュータプログラム１０ａを実行することにより、各構成部の動作を制御し、携帯機２の車室内外判定、車室内外判定に応じた所定処理を実行する。

記憶部１４は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部１４は、制御部１１が車載機１の各構成部の動作を制御することにより、携帯機２の車室内外判定を実行するためのコンピュータプログラム１０ａを記憶している。また、記憶部１４は携帯機２の車室内外判定を行うための各種統計値を記憶している。統計値の詳細は後述する。なお、図２では制御部１１及び記憶部１４を別体の構成部として図示しているが、制御部１１の内部に記憶部１４を備えても良い。
本実施形態１に係るコンピュータプログラム１０ａは、記録媒体１０にコンピュータ読み取り可能に記録されている態様でも良い。記憶部１４は、図示しない読出装置によって記録媒体１０から読み出されたコンピュータプログラム１０ａを記憶する。記録媒体１０はＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）等の光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスク、磁気光ディスク、半導体メモリ等である。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから本実施形態１に係るコンピュータプログラム１０ａをダウンロードし、記憶部１４に記憶させても良い。

車載受信部１２には、受信アンテナ４が接続されている。車載受信部１２は、携帯機２から無線により送信される応答信号等を、受信アンテナ４を通じて受信する。車載受信部１２は、受信した応答信号等から搬送波の成分を除去して受信信号を抽出し、抽出された受信信号を制御部１１へ出力する回路である。搬送波としては３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのUltra High Frequency帯（UHF帯）を使用するが、この周波数帯に限定するものでは無い。

車載送信部１３は、搬送波を用いて、制御部１１から出力された信号を無線信号に変調し、当該無線信号を制御部１１と切替器１３ａによって選択された一の送信アンテナ（３）から携帯機２へ送信する回路である。搬送波としては３０ｋＨｚ〜３００ＭＨｚのLow Frequency帯（LF帯）を使用するが、この周波数帯に限定するものでは無い。

また、車載機１の制御部１１には、図示しない車両ドアリクエストスイッチの操作状態に応じたリクエスト信号が入力する。制御部１１は入力したリクエスト信号に基づいて、車両ドアリクエストスイッチの操作状態を認識することができる。車両ドアリクエストスイッチは、例えば、運手席側又は助手席側の車両ドアを施錠又は開錠するためのスイッチであり、運転席外側又は助手席外側のドアハンドルに設けられている。なお、押しボタンに代えて、ドアハンドルに対する使用者の手の接触を検出する接触センサを設けても良い。また、制御部１１は、車両ドアリクエストスイッチの操作に対応したリクエスト信号を直接取得しても良いし、ドアＥＣＵ（Electronic Control Unit）、その他のＥＣＵ等を介して取得しても良い。
制御部１１は、車両ドアリクエストスイッチの操作状態、携帯機が車室内にあるか否かと言った状況に応じて、車両ドアの解錠又は施錠を制御するための車両ドア制御指令を、図示しないドアＥＣＵへ出力する。ドアＥＣＵは、制御部１１からの車両ドア制御指令に従って、車両ドアを施錠し又は解錠する。また、制御部１１は、前記状況に応じて、必要があれば、警告指令を図示しない警告装置へ出力する。例えば、携帯機２が車室内にある状態で車両ドアリクエストスイッチが操作されたような場合、制御部１１は警告指令を警告装置へ出力する。警告装置は、警告指令に従って、音又は光等を用いて車両の使用者に対して所定の警告を行う。

更に、車載機１の制御部１１には、図示しないエンジンスタートスイッチの操作状態に応じたエンジンスタート信号が入力する。制御部１１は入力したエンジンスタート信号に基づいて、エンジンスタートスイッチの操作状態を認識することができる。制御部１１は、エンジンスタートスイッチの操作状態、携帯機２が車室内にあるか否かと言った状況に応じて、エンジンを始動又は停止させるためのエンジン制御指令を、図示しないエンジンＥＣＵへ出力する。エンジンＥＣＵは、制御部１１からのエンジン制御指令に従って、エンジンを始動し又は停止する。

図３は携帯機２の一構成例を示すブロック図である。携帯機２は、該携帯機２の各構成部の動作を制御する制御部２１を備える。制御部２１には、受信部２３、信号強度測定部２３ｂ、切替器２３ｃ、送信部２２及び記憶部２４が設けられている。

制御部２１は、例えば一又は複数のＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース、タイマ等を有するマイコンである。制御部２１のＣＰＵは入出力インタフェースを介して送信部２２及び受信部２３に接続されている。制御部２１は記憶部２４に記憶されている制御プログラムを実行することにより、各構成部の動作を制御し、携帯機２の車室内外判定に必要な情報を車載機１へ送信する各種処理を実行する。

記憶部２４は、記憶部１４と同様の不揮発性メモリである。記憶部２４は、制御部２１が携帯機２の各構成部の動作を制御することにより、携帯機２の車室内外判定を行うための制御プログラムを記憶している。制御プログラムによって制御部２１は、車室内外判定に必要な情報を含む応答信号等を車載機１へ送信する処理を実行する。また、記憶部２４は、携帯機２を識別するための携帯機識別子を記憶している。図３では制御部２１及び記憶部２４を別体の構成部として図示しているが、制御部２１の内部に記憶部２４を備えても良い。

受信部２３には、３つのコイルを互いに直交する方向に向けて配置した３軸アンテナ２３ａが切替器２３ｃを介して接続されている。受信部２３は、車載機１から送信される無線信号を、３軸アンテナ２３ａ及び切替器２３ｃを通じて受信する。３軸アンテナ２３にて受信した３つの無線信号は切替器２３ｃに入力する。切替器２３ｃは、制御部２１の制御に従って、一つの無線信号を選択する。受信部２３は、切替器２３ｃによって選択された無線信号から搬送波の成分を除去して受信信号を抽出し、抽出された受信信号を制御部２１へ出力する回路である。搬送波としては３０ｋＨｚ〜３００ＭＨｚのLow Frequency帯（LF帯）を使用するが、この周波数帯に限定するものでは無い。

また携帯機２は車載機１から送信される無線信号を、３軸アンテナ２３ａを通じて受信し、切替器２３ｃにより選択した無線信号の受信信号強度を測定し、測定された受信信号強度を制御部２１へ出力する信号強度測定部２３ｂを備える。
制御部２１は車載機１から信号強度測定用の無線信号が送信されるタイミングに合わせて、３軸アンテナ２３ａからの３つの無線信号をそれぞれ選択し、選択された無線信号の受信信号強度を信号強度測定部２３ｂによって測定する。つまり、制御部２１は、車載機１から送信される無線信号の振幅方向における受信信号強度ではなく、３軸アンテナ２３ａの直交する３つの方向における該受信信号強度の成分を測定する。制御部２１は、測定された受信信号強度の成分からベクトル計算を行い、車載機１から送信される無線信号の振幅方向における受信信号強度を算出する。従って、制御部２１は、車両Ｃに対する携帯機２の向き又は姿勢に拘わらず一定の受信信号強度を得ることが可能となる。以下では、特に断らない限り、ベクトル計算によって算出された受信信号強度を、受信信号強度と呼ぶ。
なお、ここでは制御部２１が受信信号強度を算出する例を説明したが、３軸アンテナ２３ａを通じて受信した各信号の受信信号強度を携帯機２から車載機１へ送信し、車載機１の制御部１１が受信信号強度の算出を行っても良い。

送信部２２は、制御部２１により入力された応答信号等を、搬送波を用いて変調し、送信アンテナ２２ａを通じて無線信号を送信する回路である。搬送波としては３０ｋＨｚ〜３００ＭＨｚのLow Frequency帯（LF帯）を使用するが、この周波数帯に限定するものでは無い。

次に車載機１の記憶部１４が記憶している統計値について説明する。記憶部１４は共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域を規定する統計値を記憶する。本実施形態１では、４つの領域として記憶部１４は第１領域、第２領域、第３領域及び第４領域を規定する統計値を記憶している。

図４は第１領域６１を示す概念図である。図４Ａは第１領域６１の平面図、図４Ｂは第１領域６１の立面図である。第１領域６１は３次元の空間であり、図４に示すように車室の右内側面に倣う境界面を有し、共通の車室内空間を包含する形状である。従って、車室を構成する左側壁、後壁及びフロントガラス部分も第１領域６１に包含されている。図４中、ハッチングを付した部分が前記共通の車室内空間である。前記共通の車室内空間は、例えば車室内に居る使用者によって、携帯機２を配置させることが可能な空間である。
第１領域６１の境界面と、車室の内側面とは完全には一致していないため、第１領域６１における携帯機２の内外判定を行っても、携帯機２の車室内外判定を正確に行うことができない。しかし、少なくとも第１領域６１の境界面の一部は、車室の右内側面と略一致しているため、携帯機２が車両Ｃの右側壁近傍にある場合に限れば、携帯機２の車室内外判定を精度良く行うことができる。

図５は第１領域６１に係る標本抽出箇所を示す概念図である。第１領域６１を規定する統計値は、車両用通信システムの製造工程において算出され、記憶部１４は算出された統計値を記憶する。統計値は、複数の送信アンテナ（３）から送信された各信号を受信した携帯機２によって測定される受信信号強度の標本値に基づいて算出される。なお、受信信号強度の標本値を測定する装置は必ずしも携帯機２である必要は無く、携帯機２によって測定される受信信号強度に対応する信号の強度を測定できる測定機器であれば、特に限定されることは無い。

受信信号強度の標本値は、携帯機２を車両Ｃの内外の特定箇所に配置して受信信号強度を測定することによって得られる。以下、複数箇所で測定された受信信号強度の集合を標本群と呼ぶ。記憶部１４は第１領域６１を規定する統計値として、第１領域６１の内側を特徴付ける標本群に基づく第１統計値と、第１領域６１の外側を特徴付ける標本群に基づく第２統計値とを記憶する。

図５Ａは第１統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室の右側面の車室内側に沿う複数箇所並びに左側面の車室内側及び車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第１統計値を算出する。破線の楕円は携帯機２を配置すべき箇所を示している。
本実施形態１における送信アンテナ（３）は４本であるため、１箇所で携帯機２が測定する受信信号強度は４つである。従って各箇所で得られる受信信号強度の標本はベクトル量であり、標本群はベクトルである標本の群である。４つの受信信号強度を成分として有するベクトルを受信信号強度ベクトルと呼ぶ。
ところで第１領域６１の内側を特徴付ける標本群であるにも拘わらず、図５Ａに示すように該標本群の中に車室外で測定された受信信号強度の標本値が含まれている。これは第１領域６１が車室内空間全体を包含するようにするためである。標本群の中に、左側面の車室内側及び車室外側で測定される標本値が含まれていない場合、該標本群は車両Ｃの右側面で測定される受信信号強度の標本値に偏重してしまう。標本群が車両Ｃの右側面で測定される標本値に偏重していると、該標本群によって特徴付けられる第１領域６１の範囲から、車両Ｃの左側部分が外れてしまう。そこで、本実施形態１では、図５Ａに示すような箇所に携帯機２を配置し、受信信号強度の標本値を収集している。

第１統計値は、例えば、第１領域６１の内側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。標本群の平均ベクトルは下記式（１）及び（２）で表される。図５Ａに示す黒丸は前記平均ベクトルの概念的な位置を示している。

第１領域６１の内側を特徴付ける標本群の分散共分散行列は下記式（３）及び（４）で表される。逆分散共分散行列は、下記式（３）で表される分散共分散行列の逆行列であり、記憶部１４は逆分散共分散行列を記憶している。

図５Ｂは第２統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室の右側面の車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第２統計値を算出する。第２統計値は、第１領域６１の外側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。第２統計値である平均ベクトル及び逆分散共分散行列は、第１統計値と同様、上記式（１）〜（４）で表される。図５Ｂに示す黒丸は、前記標本群の平均ベクトルの概念的な位置を示している。

図６は第２領域６２を示す概念図である。図６Ａは第２領域６２の平面図、図６Ｂは第２領域６２の立面図である。第２領域６２は３次元の空間であり、図６に示すように車室の左側面に倣う境界面を有し、前記共通の車室内空間を包含する形状である。従って、車室を構成する右側壁、後壁及びフロントガラス部分も第２領域６２に包含されている。図６中、ハッチングを付した部分が前記共通の車室内空間である。

記憶部１４は第２領域６２を規定する統計値として、第２領域６２の内側を特徴付ける標本群に基づく第１統計値と、第２領域６２の外側を特徴付ける標本群に基づく第２統計値とを記憶する。

図７は第２領域６２に係る標本抽出箇所を示す概念図である。第２領域６２を規定する第１統計値及び第２統計値を算出するための受信信号強度の標本値は、図７Ａ及び図７Ｂに示す車両Ｃの内外の特定箇所に携帯機２を配置して受信信号強度を測定することによって得られる。

図７Ａは第１統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室の左側面の車室内側に沿う複数箇所並びに右側面の車室内側及び車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第１統計値を算出する。第１統計値は、第２領域６２の内側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。

図７Ｂは第２統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室の左側面の車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第２統計値を算出する。第２統計値は、第１統計値と同様、第２領域６２の外側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。

図８は第３領域６３及び第４領域６４を示す概念図である。第３領域６３及び第４領域６４は３次元の空間である。第３領域６３は図８Ａに示すように車室の後側の内面に倣う境界面を有し、共通の車室内空間全体を包含するような形状である。第４領域６４は図８Ｂに示すように車室の前側の内面に倣う境界面を有し、共通の車室内空間全体を包含するような形状である。

図９は車室内空間に対応する領域を示す概念図である。図９中、ハッチングで示した範囲が車室内空間に対応する領域である。第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４は共通の車室内空間を包含しており、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の境界面はそれぞれ車室の右側面、左側面、後面及び前面に倣っているため、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の全ての内側にある空間は車室内空間と略一致する。

図１０は、操作要求に対する処理の手順を示すフローチャートである。外部から操作要求があった場合、車載機１及び携帯機２は以下の処理を実行する。操作要求とは、例えば車両ドアリクエストスイッチの操作による車両ドアの施錠又は解錠の要求、エンジンスタートスイッチの操作によるエンジンの始動又は停止の要求等である。例えば、車両ドアリクエストスイッチの操作に応じたリクエスト信号が車載機１に入力した場合、エンジンスタートスイッチの操作に応じたエンジンスタート信号が携帯機１に入力した場合、車載機１は処理を開始する。

車載機１の制御部１１は、車載送信部１３によって、送信アンテナ（３）からウェイクアップ信号を送信させる（ステップＳ１０１）。

ウェイクアップ信号を受信部２３にて受信した携帯機２の制御部２１は、スリープ状態からアクティブ状態へ起動し、自身の携帯機識別子を送信部２２にて車載機１へ送信する（ステップＳ１０２）。

車載機１の制御部１１は、携帯機２から送信された携帯機識別子を車載受信部１２にて受信する。そして、制御部１１は、受信した携帯機識別子を用いて認証用のデータを作成し、該データを含むチャレンジ信号を車載送信部１３によって、送信アンテナ（３）から送信させる（ステップＳ１０３）。

制御部２１は、チャレンジ信号を受信部２３にて受信し、受信したチャレンジ信号に含まれるデータを用いて車載機１の正当性を確認し、車載機１が正当であると確認された場合、車載機１が携帯機２を認証するためのデータを作成し、該データを含む応答信号を送信部２２にて車載機１へ送信する（ステップＳ１０４）。

車載機１の制御部１１は、携帯機２から送信された応答信号を車載受信部１２にて受信し、受信した応答信号に含まれるデータを用いて携帯機２の認証を行う（ステップＳ１０５）。認証に成功したと判定した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、制御部１１は、携帯機２の車室内外判定処理のサブルーチンを実行する（ステップＳ１０６）。つまり、制御部１１は、携帯機２が車室内にあるか、車室外にあるかの判定を行う。車室内外判定の結果は数値で表される。例えば携帯機２が車室内にある場合、車室内外判定結果の数値は１、車室外にある場合、車室内外判定結果の数値は０であるものとする。

次いで、制御部１１は、車室内外判定の結果と、操作要求の内容によって予め定められている期待値とが整合しているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。例えば、車両ドアリクエストスイッチの操作によって車両ドアを解錠する操作に対する期待値は０であり、エンジンスタートの操作に対する期待値は１である。

車室内外判定の結果と、期待値とが整合していると判定した場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、制御部１１は、操作要求を受領し、操作要求に応じた処理を実行する（ステップＳ１０８）。例えば、車両ドアリクエストスイッチの操作が行われた場合、車両ドアの施錠又は解錠を指示する車両ドア制御信号をドアＥＣＵへ出力する処理を実行する。エンジンスタートスイッチの操作が行われた場合、エンジンを始動又は停止させるためのエンジン制御指令をエンジンＥＣＵへ出力する処理を実行する。

車室内外判定の結果と、期待値とが整合していないと判定した場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、又は携帯機２の認証に失敗したと判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、制御部１１は、操作要求を棄却し、要求棄却に係る処理を実行し（ステップＳ１０９）、処理を終える。要求棄却に係る処理は、例えばエンジンスタートスイッチ操作が行われた場合であって、携帯機２が車室内に無い場合に警告音を発する等の処理である。なお、要求棄却に係る処理は必須では無い。

図１１は実施形態１における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。車載機１の制御部１１は、車載送信部１３によって、複数の各送信アンテナ（３）から車室内外判定のための受信信号強度測定用の信号を順次送信させる（ステップＳ１１１）。

携帯機２の制御部２１は、各送信アンテナ（３）から送信された信号を受信部２３にて受信し、信号強度測定部２３ｂが測定した各信号の受信信号強度を取得する。そして、制御部２１は、測定した受信信号強度を含む応答信号を送信部２２にて車載機１へ送信する。

車載機１の制御部１１は、携帯機２から送信された応答信号を車載受信部１２にて受信する（ステップＳ１１２）。次に制御部１１は、車載受信部１２が受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、携帯機２が、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する処理をステップＳ１１３〜ステップＳ１１８にて実行する。ステップＳ１１３〜ステップＳ１１８の処理は第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４毎に実行される処理であるが、主に第１領域６１に係る処理を代表的な例として説明する。

制御部１１は第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の内、一の領域の統計値、即ち第１統計値及び第２統計値を記憶部１４から読み出す（ステップＳ１１３）。例えば、制御部１１は第１領域６１の第１統計値及び第２統計値を記憶部１４から読み出す。

そして、制御部１１は、ステップＳ１１２で受信した応答信号に含まれる受信信号強度、及びステップＳ１１３で読み出した第１統計値に基づいて、前記受信信号強度と、該第１統計値に係る標本群との統計距離を算出する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１３で第１領域６１の第１統計値を読み出した場合、制御部１１は、応答信号に含まれる受信信号強度と、第１領域６１の内側を特徴付ける標本群との統計距離を算出する。統計距離は例えばマハラノビス距離である。マハラノビス距離は下記式（５）により表される。

次いで、制御部１１は、ステップＳ１１２で受信した応答信号に含まれる受信信号強度、及びステップＳ１１３で読み出した第２統計値に基づいて、前記受信信号強度と、該第２統計値に係る標本群との統計距離を算出する（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１３で第１領域６１の第２統計値を読み出した場合、制御部１１は、応答信号に含まれる受信信号強度と、第１領域６１の外側を特徴付ける標本群との統計距離を算出する。統計距離は例えばマハラノビス距離である。

そして、制御部１１は、ステップＳ１１４で算出した統計距離と、ステップＳ１１５で算出した統計距離とを比較することによって、携帯機２が前記一の領域の内側にあるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。例えば、第１領域６１の内側を特徴付ける標本群との統計距離が、第１領域６１の外側を特徴付ける標本群との統計距離より短い場合、制御部１１は携帯機２が第１領域６１の内側にあると判定する。第１領域６１の外側を特徴付ける標本群との統計距離が、第１領域６１の内側を特徴付ける標本群との統計距離より短い場合、制御部１１は携帯機２が第１領域６１の外側にあると判定する。

携帯機２が前記一の領域の外側にあると判定した場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）、制御部１１は、携帯機２が車室外にあると判定し（ステップＳ１１７）、サブルーチンの処理を終える。
携帯機２が前記一の領域の内側にあると判定した場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、制御部１１は、全領域における携帯機２の内外判定を終了したか否かを判定する（ステップＳ１１８）。つまり、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４における携帯機２の内外判定を全て終了したか否かを判定する。携帯機２の内外判定を終了していない領域があると判定した場合（ステップＳ１１８：ＮＯ）、制御部１１は処理をステップＳ１１３へ戻し、内外判定が行われていない他の領域における携帯機２の内外判定処理を実行する。

全領域における携帯機２の内外判定を終了したと判定した場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）、制御部１１は、携帯機２が車室内にあると判定し（ステップＳ１１９）、サブルーチンの処理を終える。

図１２は受信信号強度の分布を示すグラフである。横軸は第１送信アンテナ３１から送信された信号の受信信号強度を示し、縦軸は第２送信アンテナ３２から送信された信号の受信信号強度を示す。説明を簡単にするために図１２は、２次元の受信信号強度の分布を示している。図１２は特に第１領域６１及び第２領域６２における複数箇所に携帯機２を配置し、第１送信アンテナ３１及び第２送信アンテナ３２から送信された信号を携帯機２が受信して測定した受信信号強度をプロットしたグラフである。グラフの下側は運転席側の車室外、左側は助手席側の車室外、中央部分及び右上部分は車室内にそれぞれ対応している。
なお、ここでは２次元グラフを用いて説明を簡単化するために、第１領域６１及び第２領域６２の内側及び外側で得られた標本が２つの受信信号強度、つまり運転席側の送信アンテナ３１からの受信信号強度と、助手席側の送信アンテナ３２からの受信信号強度を含むものとして説明するが、本発明の態様は言うまでもなく、２つの受信信号強度を用いた処理に限定されるものでは無い。

Ｇ１ｏｕｔは、運転席側の車室外に配された携帯機２が測定し得る受信信号強度の範囲を示し、Ｇ１ｉｎは、運転席側の車室内に配された携帯機２が測定し得る受信信号強度の範囲を示している。
Ｇ２ｏｕｔは、助手席側の車室外に配された携帯機２が測定し得る受信信号強度の範囲を示し、Ｇ２ｉｎは、助手席側の車室内に配された携帯機２が測定し得る受信信号強度の範囲を示している。

［運転席側領域の説明］
上下に凸の破線は、第１領域６１の内側の標本群と、外側の標本群との統計距離が等しくなる受信信号強度の集合であり、携帯機２が第１領域６１の内側及び外側のいずれに位置するかは当該集合により区別される。２本の破線で挟まれた範囲は第１領域６１の内側に対応している。図１２に示すように破線によって、運転席側の車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ１ｉｎは内側、運転席側の車室外で測定される受信信号強度の範囲Ｇ１ｏｕｔは外側として正確に区分けされている。ただし、内側としては、助手席側の車室内で測定されるＧ２ｉｎと、助手席側の車室外で測定されるＧ２ｏｕｔとが含まれている。つまり、第１領域６１は共通の車室内空間を包含しており、図４Ａ及び図４Ｂに示す様に内外を区別している。

［助手席側領域の説明］
左右に凸の点線は、第２領域６２の内側の標本群と、外側の標本群との統計距離が等しくなる受信信号強度の集合であり、携帯機２が第２領域６２の内側及び外側のいずれに位置するかは当該集合により区別される。２本の点線で挟まれた範囲は、第２領域６２の内側に対応している。図１２に示すように点線によって、助手席側の車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ２ｉｎは内側、助手席側の車室外で測定される受信信号強度の範囲Ｇ２ｏｕｔは外側と正確に区分けされている。ただし、内側として、運転席側の車室内で測定されるＧ１ｉｎと、運転席側の車室外で測定されるＧ１ｏｕｔとが含まれている。つまり、第２領域６２は共通の車室内空間を包含しており、図６Ａ及び図６Ｂに示す様に内外を区別している。

［第１領域と第２領域］
ステップ１１８及びステップＳ１１９において携帯機２が共通の車室内空間の内側に存在すると判定されるためには、領域１での内外判定と領域２での内外判定で内側と判定される必要がある。従って、ステップ１１８及びステップＳ１１９によって、携帯機２が「共通の車室内空間」の内側及び外側のいずれにあるかの車室内外判定を、運転席側側面境界及び助手席側側面境界において精度良く実現することが可能である。

［第３領域と第４領域］
上記により、運転席側側面と助手席側側面の境界において携帯機１の車室内外判定を精度良く行えることを説明したが、必要があれば同様の手法で他の境界における内外判定を加えることも可能である。例えば車両後方境界及び車両前方境界に倣う第３領域６３及び第４領域６４を加えて、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４における携帯機２の内外判定を行うように構成しても良い。この場合、携帯機２が「共通の車室内空間」の内側及び外側のいずれにあるかの車室内外判定を、運転席側側面境界、助手席側側面境界、車両後方境界、車両前方境界において精度良く実現することが可能である。

次に比較例を挙げて、本実施形態１に係る車両用通信システムの効果を説明する。
図１３は第１領域６１の比較例に係る標本抽出箇所を示す概念図である。第１領域６１の比較例の領域を規定する第１統計値及び第２統計値を算出するための受信信号強度の標本値は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す車両Ｃの内外の特定箇所に携帯機２を配置して受信信号強度を測定することによって得られる。第１領域６１の比較例を第１比較例領域と呼ぶ。

図１３Ａは第１統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室の右側面の車室内側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第１統計値を算出する。
図１３Ｂは第２統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室の右側面の車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第２統計値を算出する。

図１４は第１比較例領域１６１を示す概念図である。図１４Ａは第１比較例領域１６１の平面図、図１４Ｂは第１比較例領域１６１の立面図である。図１４中、ハッチングを付した部分が本実施形態１における前記共通の車室内空間である。第１比較例領域１６１は３次元の空間であり、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように車室の右側面に倣う境界面を有するが、車室内空間全体を包含しない形状である。つまり、図１４Ｂに示すように、車室内と判定される第１比較例領域１６１は、前記共通の車室内空間を包含しない形状である。

図１５は第２領域６２の比較例に係る標本抽出箇所を示す概念図である。第２領域６２の比較例の領域を規定する第１統計値及び第２統計値を算出するための受信信号強度の標本値は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す車両Ｃの内外の特定箇所に携帯機２を配置して受信信号強度を測定することによって得られる。第２領域６２の比較例を第２比較例領域と呼ぶ。

図１５Ａは第１統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室の左側面の車室内側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第１統計値を算出する。
図１５Ｂは第２統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室の左側面の車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第２統計値を算出する。

図１６は第２領域６２の比較例を示す概念図である。図１６Ａは第２比較例領域１６２の平面図、図１６Ｂは第２比較例領域１６２の立面図である。図１６中、ハッチングを付した部分が本実施形態１における前記共通の車室内空間である。第２比較例領域１６２は３次元の空間であり、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように車室の左側面に倣う境界面を有するが、車室内空間全体を包含しない形状である。つまり、図１６Ｂに示すように、車室内と判定される第２比較例領域１６２は、前記共通の車室内空間を包含しない形状である。

図１７は比較例に係る受信信号強度の分布を示すグラフである。図１７のグラフは図１２と同様のグラフであり、Ｇ１ｏｕｔ，Ｇ１ｉｎ，Ｇ２ｏｕｔ，Ｇ２ｉｎの範囲も図１２で説明した範囲と同様である。図１７に示す部分集合１〜４については実施形態２において説明する。

図１７Ａに示す曲線は、第１比較例領域１６１の内側の標本群と、外側の標本群との統計距離が等しくなる受信信号強度を結んだ曲線である。２本の曲線で挟まれた範囲は、第１比較例領域１６１の内側に対応している。ところが、図１７Ａに示す曲線によって挟まれる範囲の外側に、助手席側の車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ２ｉｎの一部がはみ出ている。楕円で示す範囲が、範囲Ｇ２ｉｎの一部がはみ出している部分である。従って、第１比較例領域１６１によって車室内外判定を正確に行うことはできない。

図１７Ｂに示す曲線は、第２比較例領域１６２の内側の標本群と、外側の標本群との統計距離が等しくなる受信信号強度を結んだ曲線である。２本の曲線で挟まれた範囲は、第２比較例領域１６２の内側に対応している。ところが、図１７Ｂに示す曲線によって挟まれる範囲の外側に、運転席側の車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ１ｉｎの一部がはみ出ている。楕円で示す範囲が、範囲Ｇ１ｉｎの一部がはみ出している部分である。従って、第２比較例領域１６２によって車室内外判定を正確に行うことはできない。

また仮に第１比較例領域１６１及び第２比較例領域１６２の双方を用いた内外判定を行ったとしても、車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ１ｉｎ，Ｇ２ｉｎと、車室外で測定される受信信号強度Ｇ１ｏｕｔ，Ｇ２ｏｕｔとを判別することはできない。

上述の比較例に対して本実施形態１によれば、図１２に示すような第１領域６１及び第２領域６２における携帯機２の内外判定をそれぞれ行い、全領域の内側にあるか否かを判定することにより、携帯機２の車室内外判定を正確に行うことができる。

以上の通り、本実施形態１に係る車両用通信システム及び車載機１によれば、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４における携帯機２の内外判定を行うことにより、携帯機２が車室内空間の内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することができる。

また、本実施形態１によれば、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４は車室の内側面の一部に倣う境界面を有する。従って、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４における携帯機２の内外判定を行うことによって、前記車室の前記一部における車室内外判定を精度良く行うことができる。
なお、本実施形態１では第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４を用いて車室内外判定を行う例を説明したが、かかる実施形態に限定されるものでは無く、第１領域６１及び第２領域６２の２つの領域を用いて携帯機２の車室内外判定を行っても良い。また、第１領域乃至第３領域６１，６２，６３の３つの領域を用いて携帯機２の車室内外判定を行っても良い。更に、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４から任意に選択される２つ若しくは３つの領域、又は図示しない５つ以上の領域を用いて携帯機２の車室内外判定を行っても良い。

更に、車室の右内側面に倣う境界面を有する第１領域６１と、左内側面に倣う境界面を有する第２領域６２とを用いることによって、車室の右側面及び左側面における携帯機２の車室内外判定を精度良く行うことができる。

更にまた、車室の後側の内面に倣う境界面を有する第３領域６３を用いることによって、車室の後面における携帯機２の車室内外判定を精度良く行うことができる。

更にまた、車室の前側の内面に倣う境界面を有する第４領域６４を用いることによって、車室の前面における携帯機２の車室内外判定を精度良く行うことができる。

更に、車載機１は、第１領域６１及び第２領域６２の内側及び外側をそれぞれ特徴付ける第１統計値及び第２統計値を用いて携帯機２の車室内外判定を行う。第１統計値及び第２統計値は、図５及び図７に示すように、車両Ｃの右内側面及び左内側面の車室内側及び車室外側に沿った複数箇所で測定された受信信号強度の標本群に基づいて算出される。第１統計値及び第２統計値を算出するための標本群として、前記標本群を用いることにより、無作為に膨大な標本群を作成する場合に比べて、第１領域６１及び第２領域６２における携帯機２の内外判定を行うための統計値の作成に要する工数を効果的に抑えることができる。

なお、本実施形態１では、第１領域６１及び第２領域６２の内側及び外側をそれぞれ特徴付ける第１統計値及び第２統計値を算出する元になる標本群の受信信号強度を、図５及び図７に示した箇所で測定する例を説明したが、かかる測定箇所は一例である。例えば第１領域６１に係る第１統計値を算出する元になる標本群は、少なくとも車室の右側面の車室内側に沿う複数箇所と、車室外側に沿う複数箇所とで受信信号強度を測定し、該第１領域６１が共通の車室内空間を包含するようにすれば十分である。また第２領域６２、第３領域６３及び第４領域６４についても同様である。
このようにして得られた第１統計値及び第２統計値を用いた場合も、上述の車両用通信システムと同様の効果を奏する。

更にまた、車載機１は、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の内側及び内側を特徴付ける標本群との統計距離を、第１統計値及び第２統計値に基づいて算出し、算出された統計距離を比較することによって、車載機１の車室内外判定を行うことができる。具体的には、マハラノビス距離の算出、及び各マハラノビス距離の比較といった簡単な演算によって、携帯機２の車室内外判定を精度良く行うことができる。

（変形例１）
本実施形態１では、車載機１が携帯機２の車室内外判定を行う例を説明したが、携帯機２自身が車室内外判定を行うように構成しても良い。変形例１に係る車両用通信システムの構成は、実施形態１の構成と同様であり、車載機１及び携帯機２を備える。変形例１の携帯機２は、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４を規定する第１統計値及び第２統計値、並びに本願のコンピュータプログラムを記憶部２４に記憶している。
変形例１の車両用通信システムでは、図１１で説明したステップＳ１１１〜ステップＳ１１９の処理を携帯機２の制御部１１が実行し、車室内外判定結果を車載機１へ送信する。具体的な処理手順は以下の通りである。

車載機１は、複数の各送信アンテナ（３）から信号を順次送信する。携帯機２の制御部２１は、各送信アンテナ（３）から送信された信号を受信部２３にて受信し、信号強度測定部２３ｂが測定した各信号の受信信号強度を取得する。次いで、制御部２１は第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の内、一の領域の第１統計値及び第２統計値を記憶部２４から読み出す。

そして、制御部２１は、測定した受信信号強度と、第１統計値に係る標本群との統計距離を算出する。また、制御部２１は、測定した受信信号強度と、第２統計値に係る標本群との統計距離を算出する。そして、制御部２１は、算出した各統計距離とを比較することによって、携帯機２が前記一の領域の内側にあるか否かを判定する。
次いで、制御部２１は、全領域における携帯機２の内外判定を終了したか否かを判定する。携帯機２の内外判定を終了していない領域があると判定した場合、制御部２１は、内外判定が行われていない他の領域における携帯機２の内外判定処理を実行する。制御部２１は、携帯機２が全ての領域の内側にあると判定した場合、携帯機２が車室内にあると判定する。また、制御部２１は、複数の流域のいずれか一つの外側にあると判定した場合、携帯機２は車室外にあると判定する。そして、携帯機２の制御部２１は、携帯機２の車室内外判定結果を含む応答信号を送信部２２にて車載機１へ送信する。
車載機１は携帯機２から送信された応答信号を受信し、受信した応答信号に含まれる車室内外判定結果に応じて、所定処理を実行する。例えば、車載機１は車両ドアの施錠又は解錠処理を実行する。

変形例１によれば、実施形態１と同様、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４における携帯機２の内外判定を行うことにより、携帯機２が車室内空間の内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することができる。その他の効果も実施形態１と同様である。

なお、本実施形態１及び変形例１では主に運転席リクエストスイッチ５１が操作された場合における携帯機２の車室内外判定を例示したが、携帯機２の車室内外判定を要する各種処理に本発明を適用することができる。例えば、原動機始動時に携帯機２が車室内にあるかどうかの確認、原動機動作中に携帯機２車室内にあるか否かの確認、携帯機２が車室内に閉じこめられることを防止するための携帯機２の位置確認等の各種処理に本発明を適用することができる。

また、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の内外判定をマハラノビス距離によって行う例を説明したが、マハラノビス距離は統計距離の一例であり、測定された受信信号強度と、特定の標本群との近似度を判定できれば、他の任意の統計距離、類似度等の統計値を用いても良い。

更に、車室内外判定を第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の内外判定によって行う例を説明したが、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４は一例であり、車室内空間の内面の一部に倣う境界面を有する領域を用いた内外判定を行う構成であれば、車両用通信システムの任意の変形が可能である。例えば、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４のいずれか２つ、又は３つを用いて、携帯機２の車室内外判定を行っても良い。また、本実施形態２とは形状が異なる２つ以上の他の領域を用いて携帯機２の車室内外判定を行っても良い。

更にまた、本実施形態１の車両用通信システムでは、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の内側及び外側を特徴付ける統計値として、平均ベクトル及び逆分散共分散行列を記憶部１４が記憶している例を説明したが、各領域の内外判定を可能にする情報であれば、その内容及び記憶方法は特に限定されない。例えば、記憶部１４が平均ベクトル及び分散共分散行列を記憶していても良いし、標本群自体を記憶しても良い。また、統計値等の情報はコンピュータプログラム１０ａと別形態の情報であっても良いし、コンピュータプログラム１０ａに組み込まれた情報であっても良い。

更にまた、図５及び図７に示した標本群の抽出箇所は一例であり、車室内空間の内面の一部に倣う境界面を有し、車室内空間全体を包含する領域を規定できれば、他の箇所で測定された受信信号強度の標本群を用いて、該領域の統計値を算出しても良い。

（実施形態２）
本実施形態２に係る車両用通信システムは、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４における内外判定を、統計値に代えて判別式を用いて行うものである。実施形態２に係る車両用通信システム及びコンピュータプログラムは、車載機１の記憶部１４が記憶している情報の内容と、制御部１１の処理手順が実施形態１と異なるため、以下、主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

車載機１の記憶部１４は、複数の送信アンテナ（３）から送信された信号の受信信号強度によって、携帯機２が第１領域６１の内側にあるか外側にあるかを判別するための判別式を記憶している。受信信号強度は、実施形態１と同様、携帯機２の受信信号測定部２３ｂによって測定されるものである。第１領域６１は制御部１１によって携帯機２の内外判定が行う一つの領域であり、携帯機２が内側にあるか外側にあるか判定をしたい「共通の車室内空間」を包含する。
言い換えると、記憶部１４は、運転席側の車室外で測定される受信信号強度と、それ以外の箇所で測定される受信信号強度とを判別する判別式を記憶している。判別式は、例えば、第１領域６１の内側を特徴付ける標本群と、第１領域６１の外側を特徴付ける標本群とのマハラノビス距離が等しくなる受信信号強度を結ぶ曲線の近似式である。

前記判別式の作成方法の概要は次の通りである。まず、車両Ｃの右側面の内側の標本群と、車両Ｃの右側面の外側の標本群との統計距離が等距離となる点の全体集合を特定する。そして、携帯機２が車室内にあるか車室外にあるか判定をしたい「共通の車室内空間」を包含させることが可能な部分集合を前記全体集合から抽出する。そして、抽出された部分集合の近似曲線を最小自乗法により多項式で近似する。詳細は以下の通りである。

携帯機２が第１領域６１の内側にあるか、外側にあるかを判別するための多項式の作成には、まず第１領域６１の内側を特徴付ける標本群と、第１領域６１の外側を特徴付ける標本群を用いて、各標本群との統計距離が等しくなる点の全体集合を求める。この際２次元平面上に全体集合をプロットできる様に、第１領域６１の内側及び外側で得られる標本は２つの受信信号強度を含む２次元の標本とする。前記全体集合には図１７Ａに示す２本の曲線上にある点の部分集合１及び部分集合２が含まれる。

部分集合１及び部分集合２からなる全体集合によって区分けされる領域は、図１７Ａに示す統計距離が等しい点の集合により、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す様な領域となる。図１４に示すように前記領域において点線で囲まれる領域が内と判定され、点線で囲まれる領域の外側が外と判定される。図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、ハッチングが付された部分は共通の車室内空間である。図１４Ｂで顕著な様に内と判定される領域に、共通の車室内空間の一部が含まれないことが判る。これは図１７に示す部分集合１の内外判別により引き起こされるものである。

第１領域６１に携帯機２の車室内外判定を行いたい「共通の車室内空間」を包含させるために、図１７Ａに示す統計距離が等しい点の集合である部分集合１及び部分集合２から、部分集合２だけを抽出する。部分集合２により区分けされる領域は、図４Ａ及び図４Ｂの様になり、該領域は最終的に携帯機２が内にあるか外にあるかを判定したい「共通の車室内空間」を含む第１領域６１になる。

図１７Ａから抽出した部分集合２の多項式を最小自乗法により求め、第１領域６１の内外を判定するための多項式とする。第１領域６１における携帯機２の内外判定を行う場合の判別式は下記式（７）によって表される。

また、記憶部１４は、複数の送信アンテナ（３）から送信された信号の受信信号強度によって、携帯機２が第２領域６２の内側にあるか外側にあるかを判別するための判別式を記憶している。第２領域６２は制御部１１によって携帯機２の内外判定が行う一つの領域であり、携帯機２が車室内にあるか車室外にあるか判定をしたい「共通の車室内空間」を包含する。

第２領域６２の判別式の作成方法は第１領域６１に係る判別式の作成方法と同様である。

前記判別式の作成方法の概要は次の通りである。まず、車両Ｃの左側面の内側の標本群と、車両Ｃの左側面の外側の標本群との統計距離が等距離となる点の全体集合を特定する。そして、携帯機２が車室内にあるか車室外にあるか判定をしたい「共通の車室内空間」を包含させることが可能な部分集合を前記全体集合から抽出する。そして、抽出された部分集合の近似曲線を最小自乗法により多項式で近似する。詳細は以下の通りである。

携帯機２が第２領域６２の内側にあるか、外側にあるかを判別するための多項式の作成には、まず第２領域６２の内側を特徴付ける標本群と、第２領域６２の外側を特徴付ける標本群を用いて、各標本群との統計距離が等しくなる点の全体集合を求める。この際２次元平面上に全体集合をプロットできる様に、第２領域６２の内側及び外側で得られる標本は２つの受信信号強度を含む２次元の標本とする。前記全体集合は図１７Ｂに示す２本の曲線上にある点の部分集合３及び部分集合４が含まれる。

第２領域６２に携帯機２の車室内外判定を行いたい「共通の車室内空間」を包含させるために、図１７Ｂに示す統計距離が等しい点の集合である部分集合３及び部分集合４から、部分集合３だけを抽出する。部分集合３により区分けされる領域は、図６Ａ及び図６Ｂの様になり、該領域は最終的に携帯機２が内にあるか外にあるかを判定したい「共通の車室内空間」を含む第２領域６２になる。

図１７Ｂから抽出した部分集合３の多項式を最小自乗法により求め、第２領域６２の内外を判定するための多項式とする。第２領域６２における携帯機２の内外判定を行う場合の判別式は上記式（７）によって表される。

図１８は実施形態２における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。車載機１は、受信信号強度の測定、応答信号の受信に係る実施形態１と同様の処理（ステップＳ１１１〜ステップＳ１１２）を、ステップＳ２１１〜ステップＳ２１２で実行する。

次いで、車載機１の制御部１１は、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の内、一の領域の判別式を記憶部１４から読み出す（ステップＳ２１３）。そして、制御部１１は、受信した応答信号に含まれる受信信号強度と、ステップＳ２１５で読み出した判別式とを用いて、前記一の領域における携帯機２の内外判定を行う（ステップＳ２１４）。例えば、受信信号強度ベクトルが２次元である場合、応答信号に含まれる一の受信信号強度を上記式（７）のχ１に代入して得られる関数値Ｙと、該応答信号に含まれる他の受信信号強度とを比較することによって、内外判定を行うことができる。

以下、各領域における携帯機２の内外判定、車室内外判定に係る実施形態１と同様の処理（ステップＳ１１７〜ステップＳ１１９）を、ステップＳ２１５〜ステップＳ２１７で実行する。

図１９は実施形態２に係る判定式の曲線及び受信信号強度の分布を示すグラフである。図１９のグラフは図１２と同様のグラフであり、Ｇ１ｏｕｔ，Ｇ１ｉｎ，Ｇ２ｏｕｔ，Ｇ２ｉｎの範囲も図１２で説明した範囲と同様である。
細線は、第１領域６１に係る判別式の多項式により内外が区別される境界であり、細線より下側が第１領域６１の外側であり、細線より上側が第１領域６１の内側である。該細線に対応する近似曲線によって、運転席側の車室外及び車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ１ｏｕｔ，Ｇ１ｉｎが正確に区分けされている。
太線は、第２領域６２に係る判定式の多項式により内外が区別される境界であり、太線より左側が第２領域６２の外側であり、太線より右側が第２領域６２の内側である。該太線に対応する近似曲線によって、助手席側の車室外及び車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ２ｏｕｔ，Ｇ２ｉｎが正確に区分けされている。
前記細線及び太線に対応する判別式の多項式によれば、車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ１ｉｎ，Ｇ２ｉｎと、車室外で測定される受信信号強度Ｇ１ｏｕｔ，Ｇ２ｏｕｔとを判別することが可能である。

以上の通り、本実施形態２に係る車両用通信システム及び車載機１によれば、第１領域６１及び第２領域６２における携帯機２の内外判定を各領域に共通の室内空間を含ませる様に調整した多項式を用いて行うため、携帯機２が車室内空間の内側又は外側のいずれに位置するかを実施形態１よりも精度良く判定することができる。また、実施形態１と同様、判別式の作成に要する工数を抑えることができる。

なお、本実施形態２に係る判別式の次元及び形式は特に限定されるものでは無い。
上記により、運転席側側面と助手席側側面の境界において携帯機１の車室内外判定を精度良く行えることを説明したが、必要があれば同様の手法で他の境界における内外判定を加えることも可能である。例えば車両後方境界及び車両前方境界に倣う第３領域６３及び第４領域６４を加えて、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４における携帯機２の内外判定を行うように構成しても良い。この場合、携帯機２が「共通の車室内空間」の内側及び外側のいずれにあるかの車室内外判定を、運転席側側面境界、助手席側側面境界、車両後方境界、車両前方境界において精度良く実現することが可能である。

（変形例２）
本実施形態２では、車載機１が携帯機２の車室内外判定を行う例を説明したが、携帯機２自身が車室内外判定を行うように構成しても良い。変形例２に係る車両用通信システムの構成は、実施形態２の構成と同様であり、車載機１及び携帯機２を備える。変形例２の携帯機２は、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４における携帯機２の内外判定を行うための判別式、並びに本願のコンピュータプログラムを記憶部２４に記憶している。変形例２の車両用通信システムでは、図１８で説明したステップＳ２１１〜ステップＳ２１７の処理を携帯機２の制御部１１が実行し、車室内外判定結果を車載機１へ送信する。

変形例２によれば、本実施形態２と同様、第１領域６１及び第２領域６２における携帯機２の内外判定を行うことにより、携帯機２が車室内空間の内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することができる。その他の効果は実施形態１及び２と同様である。

（実施形態３）
本実施形態３に係る車両用通信システムは、応答信号に含まれる受信信号強度の内、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の内外判定に適した一部の受信信号強度を用いて、実施形態１と同様の車室内外判定を行うものである。実施形態３に係る車両用通信システム及びコンピュータプログラムは、車載機１の記憶部１４が記憶している統計値の内容と、制御部１１の処理手順が実施形態１と異なるため、以下、主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

記憶部１４は、実施形態１と同様、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４それぞれの第１統計値及び第２統計値を記憶している。但し、各統計値の算出に用いられる標本群の受信信号強度が、領域毎に異なる。例えば、受信信号強度ベクトルは４つの受信信号強度を有するが、第１領域６１における携帯機２の内外判定の精度を向上させる受信信号強度もあれば、影響しない受信信号強度、内外判定精度を悪化させる受信信号強度もある。そこで、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４毎に異なる受信信号強度を用いて算出された第１統計値及び第２統計値を記憶部１４は記憶している。例えば、第１領域６１に関しては第２送信アンテナ３２、第３送信アンテナ３３及び第４送信アンテナ３４から送信される信号の受信信号強度を用いて第１統計値及び第２統計値を算出する。第２領域６２に関しては、第１送信アンテナ３１、第３送信アンテナ３３及び第４送信アンテナ３４から送信される信号の受信信号強度を用いて第１統計値及び第２統計値を算出する。また、記憶部１４は、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４毎に、４つの受信信号強度の内、いずれの受信信号強度を領域の内外判定に用いるかを示した情報を記憶している。

図２０は実施形態３における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。車載機１及び携帯機２は、受信信号強度の測定、応答信号の受信、統計値の読み出しに係る実施形態１と同様の処理（ステップＳ１１１〜ステップＳ１１３）を、ステップＳ３１１〜ステップＳ３１３で実行する。

次いで、車載機１の制御部１１は、応答信号に含まれる受信信号強度の内、判定対象の領域における携帯機２の内外判定を行うために用いるべき成分を選択する（ステップＳ３１４）。以下、ステップＳ３１４で選択された受信信号強度を用いて、各領域における携帯機２の内外判定、車室内外判定に係る実施形態１と同様の処理（ステップＳ１１４〜ステップＳ１１９）を、ステップＳ３１１〜ステップＳ３２１で実行する。

以上の通り、本実施形態３に係る車両用通信システム及び車載機１によれば、受信信号強度ベクトルの成分の一部を用いて、各領域の内外判定を行う構成であるため、効率的に携帯機２の車室内外判定を行うことができる。また、利用する受信信号強度ベクトルの成分を削減することによって、携帯機２の車室内外判定精度を損なうこと無く、各領域における携帯機２の内外判定を行う統計値の作成工数を抑えることができる。

（変形例３）
本実施形態３では、車載機１が携帯機２の車室内外判定を行う例を説明したが、携帯機２自身が車室内外判定を行うように構成しても良い。変形例３に係る車両用通信システムの構成は、実施形態３の構成と同様であり、車載機１及び携帯機２を備える。変形例３の携帯機２は、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４を規定する第１統計値及び第２統計値、並びに本願のコンピュータプログラムを記憶部２４に記憶している。変形例３の車両用通信システムでは、図２０で説明したステップＳ３１５〜ステップＳ３２１の処理を携帯機２の制御部１１が実行し、車室内外判定結果を車載機１へ送信する。

変形例３によれば、実施形態３と同様、受信信号強度ベクトルの成分の一部を用いて、各領域の内外判定を行う構成であるため、効率的に携帯機２の車室内外判定を行うことができる。その他の効果は実施形態１及び実施形態３と同様である。

（実施形態４）
本実施形態４に係る車両用通信システムは、応答信号に含まれる受信信号強度の内、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４の内外判定に適した一部の受信信号強度を用いて、実施形態２と同様の車室内外判定を行うものである。実施形態４に係る車両用通信システム及びコンピュータプログラムは、車載機１の記憶部１４が記憶している判別式の内容と、制御部１１の処理手順が実施形態２と異なるため、以下、主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態２と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

記憶部１４は、実施形態２と同様、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４それぞれに対応する判別式を記憶している。但し、各判別式の算出に用いられる標本群の受信信号強度が領域毎に異なり、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４毎に異なる受信信号強度を用いて算出された判別式を記憶部１４は記憶している。例えば、第１領域６１に関しては第２送信アンテナ３２、第３送信アンテナ３３及び第４送信アンテナ３４から送信される信号の受信信号強度を用いて第１領域６１に係る判別式を算出する。第２領域６２に関しては、第１送信アンテナ３１、第３送信アンテナ３３及び第４送信アンテナ３４から送信される信号の受信信号強度を用いて第２領域６２に係る判別式を算出する。また、記憶部１４は、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４毎に、４つの受信信号強度の内、いずれの受信信号強度を領域の内外判定に用いるかを示した情報を記憶している。

車載機１及び携帯機２は、受信信号強度の測定、応答信号の受信、判別式の読み出しに係る実施形態２と同様の処理（ステップＳ２１１〜ステップＳ２１３）を実行する。

次いで、車載機１の制御部１１は、応答信号に含まれる受信信号強度の内、判定対象の領域における携帯機２の内外判定を行うために用いるべき成分を選択する。以下、選択された受信信号強度を用いて、各領域における携帯機２の内外判定、車室内外判定に係る実施形態２と同様の処理（ステップＳ２１４〜ステップＳ２１７）を実行する。

以上の通り、本実施形態４に係る車両用通信システム及び車載機１によれば、受信信号強度ベクトルの成分の一部を用いて、各領域の内外判定を行う構成であるため、効率的に携帯機２の車室内外判定を行うことができる。また、利用する受信信号強度ベクトルの成分を削減することによって、携帯機２の車室内外判定精度を損なうこと無く、各領域における携帯機２の内外判定を行う判別式の作成工数を抑えることができる。

（変形例４）
本実施形態４では、車載機１が携帯機２の車室内外判定を行う例を説明したが、携帯機２自身が車室内外判定を行うように構成しても良い。変形例４に係る車両用通信システムの構成は、実施形態４の構成と同様であり、車載機１及び携帯機２を備える。変形例４の携帯機２は、第１領域乃至第４領域６１，６２，６３，６４における携帯機２の内外判定を行うための判別式並びに本願のコンピュータプログラムを記憶部２４に記憶している。変形例４の車両用通信システムでは、上述した処理を携帯機２の制御部１１が実行し、車室内外判定結果を車載機１へ送信する。

変形例４によれば、実施形態４と同様、受信信号強度ベクトルの成分の一部を用いて、各領域の内外判定を行う構成であるため、効率的に携帯機２の車室内外判定を行うことができる。その他の効果は実施形態２及び実施形態４と同様である。

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

１ 車載機
２ 携帯機
３ 送信アンテナ
４ 受信アンテナ
１０ 記録媒体
１０ａ コンピュータプログラム
１１ 制御部
１２ 車載受信部
１３ 車載送信部
１３ａ 切替器
１４ 記憶部
２１ 制御部
２２ 送信部
２２ａ 送信アンテナ
２３ 受信部
２３ａ ３軸アンテナ
２３ｂ 信号強度測定部
２３ｃ 切替器
２４ 記憶部
３１ 第１送信アンテナ
３２ 第２送信アンテナ
３３ 第３送信アンテナ
３４ 第４送信アンテナ
６１ 第１領域
６２ 第２領域
６３ 第３領域
６４ 第４領域
１６１ 第１比較例領域
１６２ 第２比較例領域
Ｃ 車両

Claims (11)

1. 車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信する車載機と、該車載機から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムであって、
   前記携帯機は、
   前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の受信信号強度を測定する測定部と、
   該測定部が測定した各信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する送信部と
   を備え、
   前記車載機は、
   前記携帯機から送信された応答信号を受信する車載受信部と、
   該車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記携帯機が、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、
   前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部と、
   前記車両における車室の内側面の一部に沿う車室内の複数箇所で測定される受信強度の標本群に基づく第１統計値と、前記内側面の一部に沿う車室外の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づく第２統計値とを記憶する記憶部と
   を備え、
   前記記憶部は、
   前記複数の領域各々において異なる前記内側面の一部に沿う車室内及び車室外の標本群に基づく第１統計値及び第２統計値を、前記複数の領域毎に記憶しており、
   前記領域内外判定部は、
   前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記第１統計値に係る標本群の統計距離と、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記第２統計値に係る標本群の統計距離とを比較することによって、前記携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定する車両用通信システム。
2. 前記第１統計値は、
   前記内側面の一部に沿う車室内の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群、並びに該内側面の一部に対向する他部に沿う車室内及び車室外の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づいている
   請求項１に記載の車両用通信システム。
3. 前記第１統計値及び第２統計値は受信信号強度の平均及び逆分散共分散行列を含む
   請求項１又は請求項２に記載の車両用通信システム。
4. 前記領域内外判定部は、
   前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度と、前記領域を規定する判別式とに基づいて、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記第１統計値に係る標本群の統計距離と、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記第２統計値に係る標本群の統計距離とを比較し、前記携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定する
   請求項１又は請求項２に記載の車両用通信システム。
5. 前記複数の領域の少なくとも一つは、車室の右内側面に沿う車室内及び車室外の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群によって規定され、他の前記領域は車室の左内側面に沿う車室内及び車室外の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群によって規定される
   請求項１〜請求項４までのいずれか一項に記載の車両用通信システム。
6. 前記複数の領域の少なくとも一つは、車室の後側の内面に沿う車室内及び車室外の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群によって規定される
   請求項１〜請求項５までのいずれか一項に記載の車両用通信システム。
7. 前記複数の領域の少なくとも一つは、車室の前側の内面に沿う車室内及び車室外の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群によって規定される
   請求項１〜請求項６までのいずれか一項に記載の車両用通信システム。
8. 前記領域内外判定部は、
   前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度の一部に基づいて、前記携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定するようにしてあり、判定に用いる受信信号強度は前記複数の領域毎に異なる
   請求項１〜請求項７までのいずれか一項に記載の車両用通信システム。
9. 車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信し、該信号に応じて外部機器から送信された応答信号を受信する車載機であって、
   前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の前記外部機器における受信信号強度を含む応答信号を受信する車載受信部と、
   該車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記外部機器が、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、
   前記外部機器が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部と、
   前記車両における車室の内側面の一部に沿う車室内の複数箇所で測定される受信強度の標本群に基づく第１統計値と、前記内側面の一部に沿う車室外の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づく第２統計値とを記憶する記憶部と
   を備え、
   前記記憶部は、
   前記複数の領域各々において異なる前記内側面の一部に沿う車室内及び車室外の標本群に基づく第１統計値及び第２統計値を、前記複数の領域毎に記憶しており、
   前記領域内外判定部は、
   前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記第１統計値に係る標本群の統計距離と、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記第２統計値に係る標本群の統計距離とを比較することによって、前記外部機器が前記領域の内側にあるか否かを判定する
   を備える車載機。
10. 車両から送信される複数の信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機であって、
    前記複数の信号の受信信号強度を測定する測定部と、
    該測定部が測定した受信信号強度に基づいて、自身が共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、
    自身が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部と、
    前記車両における車室の内側面の一部に沿う車室内の複数箇所で測定される受信強度の標本群に基づく第１統計値と、前記内側面の一部に沿う車室外の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づく第２統計値とを記憶する記憶部と
    を備え、
    前記記憶部は、
    前記複数の領域各々において異なる前記内側面の一部に沿う車室内及び車室外の標本群に基づく第１統計値及び第２統計値を、前記複数の領域毎に記憶しており、
    前記領域内外判定部は、
    前記測定部が測定した受信信号強度及び前記第１統計値に係る標本群の統計距離と、前記前記測定部が測定した受信信号強度及び前記第２統計値に係る標本群の統計距離とを比較することによって、前記携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定する
    を備える携帯機。
11. 車両に設けられた複数のアンテナから送信され、携帯機が受信した信号の受信信号強度に基づいて、該携帯機が車室内にあるか否かをコンピュータに判定させるコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記受信信号強度に基づいて、前記携帯機が、共通の車室内空間を包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、
    前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部と
    して機能させ、
    前記領域内外判定部に、
    前記携帯機が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記車両における車室の内側面の一部に沿う車室内の複数箇所で測定される受信強度の標本群に基づく第１統計値に係る標本群の統計距離と、前記携帯機が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記内側面の一部に沿う車室外の複数箇所で測定される受信信号強度の標本群に基づく第２統計値に係る標本群の統計距離とを比較することによって、前記携帯機が前記領域の内側にあるか否かを判定させ、
    前記複数の領域それぞれの内側にあるか否かの判定を、前記複数の領域各々において異なる前記内側面の一部に沿う車室内及び車室外の標本群に基づく第１統計値及び第２統計値を用いて判定させる
    コンピュータプログラム。

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