JP6919451B2 - Portable device position estimation system - Google Patents

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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, the on-board unit mounted on the vehicle and the portable device carried by the user perform an authentication process by wireless communication, and based on the establishment of the authentication process, the on-board unit locks / unlocks the vehicle door and the engine. There is a system (so-called electronic key system for vehicles) that executes vehicle control such as starting. Generally, in this type of electronic key system for vehicles, as disclosed in Patent Document 1, the certification of a portable device belongs to the LF (Low Frequency) band radio wave and the UHF (Ultra High Frequency) band. It is carried out using radio waves of a predetermined frequency.

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, the LF band radio wave is used for signal transmission from the vehicle-mounted device to the portable device, and the UHF band radio wave is used for signal transmission from the portable device to the vehicle-mounted device. The reason why the LF band radio wave is used for signal transmission from the on-board unit to the portable device is to limit the reachable range of the radio signal to the vicinity of the vehicle. In addition, the vicinity of the vehicle here refers to a range within a few meters from the vehicle. The directivity, transmission strength, etc. of the antenna for transmitting the LF signal are adjusted so that the reachable range of the LF signal is the authentication area set as the area where the portable device and the in-vehicle device should perform the authentication process. Has been done.

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, when the on-board unit receives the response signal to the LF band signal (hereinafter referred to as the LF signal) transmitted by itself, the on-board unit determines that the portable device exists in the predetermined authentication area and performs the authentication process. Or perform 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.

特開２０１２−１８０７０７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-180707

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 Patent Document 1, it is possible to determine whether or not the portable device exists in the authentication area, but it is not possible to specify a specific position in the authentication area.

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 circumstance, and an object of the present invention is to provide a portable device position estimation system capable of estimating a specific position of a portable device with respect to a 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 is a portable device including an in-vehicle device (110) mounted on a vehicle and a portable device (200) associated with the in-vehicle device and carried by a user of the vehicle. In the machine position estimation system, the portable device receives a response request signal, which is a radio signal transmitted from the vehicle-mounted device using a radio wave of a predetermined first frequency and requests the portable device to return a response signal. The portable device side receiving unit (210), the portable device side strength acquisition unit (213) that acquires the receiving signal strength of the response request signal received by the portable device side receiving unit, and the portable device side strength acquisition unit (213) as a response signal. A signal including distance-related information that directly or indirectly indicates the distance from the portable device to the source of the signal, which is determined from the strength on the portable device side acquired by the strength acquisition unit on the portable device side, is determined to be higher than the first frequency. The in-vehicle device includes an in-vehicle antenna (220) that transmits using the second frequency radio wave of the above, and the in-vehicle device is an in-vehicle antenna that is an antenna for transmitting the first frequency radio wave mounted on the vehicle. From 113), the vehicle-mounted device side transmitting unit (112) that transmits the response request signal and the vehicle-mounted device side receiving unit (112) that receives the response signal via the array antenna (114) for receiving the radio wave of the second frequency. 115), the direction estimation unit (F4) that estimates the direction in which the response signal arrived based on the reception result of the response signal at the array antenna, and the distance included in the response signal received by the in-vehicle device side receiver. The distance estimation unit (F5) that estimates the distance from the in-vehicle antenna to the portable device based on the related information, the direction of arrival of the signal from the portable device estimated by the direction estimation unit, and the mobile device from the in-vehicle antenna estimated by the distance estimation unit. It is characterized by including a position estimation unit (F6) for estimating the position of the portable device based on the distance to the machine.

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 provided in the above configuration estimates the distance from the in-vehicle antenna to the portable device by acquiring the reception strength of the response request signal in the portable device from the portable device. Further, 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 direction of arrival of the signal from the portable device estimated by the direction estimation unit. Can be done. 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。 The reference numerals in parentheses described in the claims indicate, as one embodiment, the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present disclosure. is not it.

本実施形態にかかる車両用電子キーシステムの概略的な構成を示した図である。It is a figure which showed the schematic structure of the electronic key system for a vehicle which concerns on this embodiment. 車載システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the in-vehicle system 100. ＬＦアンテナ１１３の設置位置と送信エリアについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the installation position and transmission area of LF antenna 113. 車両側制御部１１１の概略的な構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the schematic structure of the vehicle side control unit 111. ＬＦ信号の受信強度と、伝搬距離との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the reception intensity of an LF signal, and the propagation distance. 携帯機２００の概略的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the portable device 200. 携帯機側制御部２６０の概略的な構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the schematic structure of the control unit 260 on the portable device side. 移動軌跡生成処理についてのフローチャートである。It is a flowchart about a movement locus generation process. 位置推定部Ｆ６の作動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the position estimation part F6. 認証関連処理についてのフローチャートである。It is a flowchart about authentication-related processing. 第１エリアＡｒ１を通過する移動軌跡の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the movement locus passing through the 1st area Ar1. マルチパス環境下における位置推定部Ｆ６の作動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the position estimation part F6 in a multipath environment. マルチパス環境下における到来方向毎の受信強度の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reception strength for each arrival direction in a multipath environment. 車両側制御部１１１の概略的な構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the schematic structure of the vehicle side control unit 111.

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 an electronic key system for a vehicle to which the 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-vehicle system 100 mounted on the vehicle and a portable device 200 carried by the user of the vehicle. The portable device 200 is associated with the in-vehicle system 100 and has a function as a key unique to the vehicle.

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 having only an engine as a power source, but the present invention is not limited to this. The vehicle may be a so-called hybrid vehicle having an engine and a motor as a power source, or an electric vehicle having 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。 <Overview of electronic key system for vehicles>
The in-vehicle system 100 and the portable device 200 each have a communication function for realizing a known smart entry system by performing wireless communication using radio waves in a predetermined frequency band with each other. Specifically, the in-vehicle system 100 has a function of transmitting an LF (Low Frequency) band signal toward a predetermined range in the vehicle interior and around the vehicle, and a function of receiving a UHF (Ultra High Frequency) band signal. The portable device 200 has a function of receiving an LF band signal transmitted from the in-vehicle system 100 and a function of transmitting a UHF band signal. The LF band here refers to 30 kHz to 300 kHz, and the UHF band refers to 300 MHz to 3 GHz.

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 vehicle-mounted system 100 to the portable device 200 in the electronic key system for a vehicle is, for example, 125 kHz or 134 kHz. The UHF band frequency used for signal transmission from the portable device 200 to the in-vehicle system 100 is, for example, 315 MHz, 920 MHz, or the like.

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 adopted as the frequency used for signal transmission from the in-vehicle system 100 to the in-vehicle system 200, and the frequency used for signal transmission from the in-vehicle device 200 to the in-vehicle system 100 is adopted. The configuration of each part will be described by taking the case where 315 MHz is adopted as an example. The frequency used for signal transmission from the in-vehicle system 100 to the in-vehicle system 200 corresponds to the first frequency according to the claim, and the frequency used for signal transmission from the in-vehicle device 200 to the in-vehicle system 100 is claimed. Corresponds to the second frequency described 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 may be set to a frequency of 1 MHz or less, and does not have to belong to the LF band. 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 the frequency band from 20 kHz to 200 kHz. Further, 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 conforming to a predetermined short-range wireless communication standard having a communication range of, 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), and 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。 It is assumed that the in-vehicle system 100 is configured so that the vehicle communication area is within a range of several meters from the vehicle. The vehicle communication area here is a range in which the LF band signal (hereinafter, LF signal) transmitted by the vehicle-mounted system 100 propagates while maintaining a predetermined signal strength. The size of the vehicle communication area may be appropriately designed.

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-vehicle system 100 periodically transmits an LF signal as a polling signal, and based on the response from the portable device 200 to the polling signal, the in-vehicle system 100 performs an authentication process by wireless communication with the portable device 200. implement. The polling signal is an LF signal that requests the portable device 200 to return a predetermined response signal. As described above, radio waves in the UHF band (more specifically, the second frequency) are used for the response from the portable device 200 to the in-vehicle system 100. That is, the response signal returned by the portable device 200 is a UHF band wireless signal.

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 portable device 200 by the in-vehicle system 100 is realized by a well-known challenge-response method. The challenge-response method is a method in which an authenticating device (hereinafter referred to as an authenticated device) and an authenticated device (hereinafter referred to as an authenticated device) perform authentication by transmitting and receiving a challenge code and a response code. be. Here, the in-vehicle system 100 corresponds to the authenticated side device, and the portable device 200 corresponds to the authenticated side device.

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。 A common encryption key used for the authentication process is stored in each of the portable device 200 and the in-vehicle system 100. Further, a unique identification number (hereinafter referred to as a portable device ID) is assigned to the portable device 200, and the portable device ID is registered in the in-vehicle system 100. The portable device ID may be used as the above-mentioned encryption key. The authentication process by wireless communication between the in-vehicle system 100 and the portable device 200 may also be referred to as code verification in the present technical field.

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。 Based on the successful authentication of the portable device 200, the in-vehicle system 100 executes predetermined vehicle control such as locking / unlocking a door and starting an engine. That is, it provides a well-known smart entry function. Hereinafter, specific configurations and operations of the in-vehicle system 100 and the portable device 200 will be described.

＜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-vehicle system 100>
First, the configuration of the in-vehicle system 100 will be described. As shown in FIG. 2, the in-vehicle system 100 includes an authentication ECU 110, a touch sensor 120, a start button 130, a lock button 140, a body ECU 150, and an engine ECU 160. The authentication ECU 110 is connected to each of the touch sensor 120, the start button 130, the lock button 140, the body ECU 150, and the engine ECU 160 so as to be able to communicate with each other via a LAN (Local Area Network) constructed in the vehicle. There is.

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 authentication ECU 110 is an ECU (Electronic Control Unit) that executes a process (that is, an authentication process) for authenticating the portable device 200 by wireless communication. The authentication ECU 110 includes a vehicle-side control unit 111, an LF transmission unit 112, an LF antenna 113, an array antenna 114, and a UHF reception unit 115 as finer components. The authentication ECU 110 corresponds to the on-board unit according to the claim.

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-side control unit 111 is configured as a normal computer including a CPU 1111, a RAM 1112, a ROM 1113, an I / O 1114, a bus line connecting these configurations, and the like. The ROM 1113 stores a program (hereinafter, a vehicle program) for causing a normal computer to function as a vehicle-side control unit 111. The above-mentioned smart entry function and the like are realized by the CPU 1111 executing the vehicle program. Details of the vehicle-side control unit 111 will be described later. The vehicle-side control unit 111 roughly generates data to be transmitted to the portable device 200 and outputs the data to the LF transmission unit 112 and the UHF reception unit 115, and acquires the data received by the UHF reception unit 115.

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 transmission unit 112 converts the data input from the vehicle side control unit 111 into a carrier wave signal by performing predetermined processing such as coding, modulation, digital-to-analog conversion, and the like. Then, the carrier signal is output to the LF antenna 113 and radiated as a radio wave. The LF transmission unit 112 corresponds to the transmission unit according to claim. The LF transmission unit 112 corresponds to the on-board unit side transmission unit according to claim.

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 LF antenna 113 is an antenna that converts a carrier signal input from the LF transmission unit 112 into radio waves in the LF band and radiates them into space. Each LF antenna 113 is provided one or more so as to form a desired transmission area for the vehicle. The LF antenna 113 corresponds to the vehicle-mounted antenna according to the claim. The transmission area of the LF antenna 113 is an area where the signal transmitted from the LF antenna 113 is reached while maintaining a signal level that the portable device 200 can receive (in other words, decode). The vehicle communication area for the vehicle itself corresponds to an area formed by combining the transmission areas formed by the LF antennas 113.

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。 Although FIG. 2 discloses a configuration in which the LF antenna 113 is arranged inside the block showing the authentication ECU 110, the LF antenna 113 is actually arranged outside the housing of the authentication ECU 110, for example, near the door handle of the vehicle. ing. In the present embodiment, as an example, the vehicle is provided with the driver's seat side antenna 113a, the passenger seat side antenna 113b, and the vehicle interior antenna 113c as the LF antenna 113 as shown in FIG.

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's seat side antenna 113a is an LF antenna 113 provided near the steering wheel (including the inside of the steering wheel) of the driver's seat door. The driver's seat side antenna 113a is designed so that the area within 5 m from the driver's seat door outside the vehicle interior is the transmission area. The size of the transmission area of the LF antenna 113 may be adjusted by adjusting the transmission power of the signal transmitted from the LF antenna 113. That is, the signal transmission power of the driver's seat side antenna 113a is set so that the LF signal transmitted from the driver's seat side antenna 113a does not propagate for 5 m or more. Za in the figure conceptually represents the transmission area of the driver's seat side antenna 113a. In the present embodiment, the driver's seat of the vehicle is provided on the right side of the front seat.

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 seat side antenna 113b is an LF antenna 113 provided near the steering wheel of the passenger seat door. The passenger seat side antenna 113b is designed so that the area outside the vehicle interior within 5 m from the passenger seat door is the transmission area. Zb in FIG. 3 conceptually represents the transmission area of the passenger seat side antenna 113b. The upper limit of the propagation distance of the LF signal from the LF antenna forming the transmission area outside the vehicle interior, such as the driver's seat side antenna 113a and the passenger seat side antenna 113b, is not limited to 5 m. The transmission power may be set so that the propagation distance of the LF signal is 3 m, 5 m, 10 m, or the like.

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 interior antenna 113c is an LF antenna having the entire vehicle interior as a transmission area. Although only one vehicle interior antenna 113c is shown here, a plurality of vehicle interior antennas 113c may be provided. In FIG. 3, the transmission area of the vehicle interior antenna 113c is not shown.

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 LF antenna 113 in the vehicle may be represented as a point on two-dimensional coordinates centered on an arbitrary position of the vehicle and parallel to the horizontal plane of the vehicle. The vehicle horizontal plane here is a plane orthogonal to the height direction of the vehicle. The X-axis forming the two-dimensional coordinate system may be parallel to the front-rear direction of the vehicle, and the Y-axis may be parallel to the vehicle width direction. The center of the two-dimensional coordinate system may be, for example, the center of the rear wheel axle. The data indicating the installation position of the LF antenna 113 is stored in the ROM 1113.

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。 The installation position and transmission area of the LF antenna 113 mounted on the vehicle are not limited to those described above. The installation position of the LF antenna 113 and the like may be appropriately designed so as to form a desired vehicle communication area as a whole. Further, in addition to the above-mentioned LF, the vehicle may be provided with an LF antenna 113 having the inside of the trunk as a transmission area and an LF antenna 113 having a transmission area near the trunk door.

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 the signal transmitted from the LF antenna 113 reaches while maintaining a signal level that can be decoded by the portable device 200 is adopted as the transmission area of the LF antenna 113. Not limited to this. As another aspect, the transmission area may be a range in which the signal strength received by the portable device 200 propagates at a signal level equal to or higher than a predetermined area determination threshold value. The area determination threshold value used here is a value appropriately designed by the designer among values larger than the lower limit value (that is, the decoding limit value) of the decodable signal level. In such an embodiment, even when the portable device 200 receives the signal from the in-vehicle system 100 with a receive signal strength that can be decoded, if the received signal strength is equal to or less than the area determination threshold value. It is determined that it exists outside the transmission area, and no response is returned. The signal transmission power of the LF antenna 113 may be set to a level at which the response signal is not returned when the portable device 200 is at least 10 m or more away from the LF antenna 113.

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 LF antenna 113 can be realized as a magnetic field type antenna using, for example, a bar antenna. The magnetic field type antenna here is an antenna that generates a current by changing the magnetic field, and the magnetic field component is stronger than the electric field component in the vicinity of the radiating element. The neighborhood here is a range called a so-called neighborhood field, and corresponds to a range in which the distance from the radiating element is within λ / 2π. Note that λ is the wavelength of the radio wave to be transmitted and received.

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 be attenuated in inverse proportion to the cube of the distance, and the electric field tends to be attenuated in inverse proportion to the square of the distance. Since the LF antenna 113 is an antenna for transmitting a radio wave of 134 kHz, the near field for the LF antenna 113 is a range within 356 m from the antenna. That is, the range within several meters to several tens of meters from the vehicle is a region extremely close to the LF antenna 113 whose transmission target is 134 kHz. Therefore, the intensity of the signal transmitted by the LF antenna 113 is steeply attenuated by the cube of the distance. The LF antenna 113 of the present embodiment realizes a desired transmission area (and thus a vehicle communication area) by using the properties of this magnetic field type antenna.

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 array antenna 114 is an array antenna including a plurality of UHF antennas 114a, 114b, 114c. Hereinafter, when the three UHF antennas 114a, 114b, and 114c are not distinguished, they are described as UHF antennas 114x. The UHF antenna 114x is an antenna for receiving radio waves in the UHF band. When the UHF antenna 114x receives a radio wave in the UHF band, it converts it into an electric signal and provides it to the UHF receiving unit 115.

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 array antenna 114 has a known configuration, and the three UHF antennas 114a, 114b, and 114c are arranged at intervals determined based on the wavelength of the radio wave to be transmitted and received. Specifically, the three UHF antennas 114a, 114b, and 114c are arranged at equal angular intervals on the circumference of a radius determined based on the wavelength of the radio wave to be transmitted and received. It is preferable that the array antenna 114 is arranged at a position where the outside of the vehicle interior can be seen through the window portion of the vehicle, for example, the ceiling portion in the vehicle interior. It can be said that the position where the outside of the vehicle interior can be seen is the position where the radio waves transmitted by the portable device 200 existing near the door outside the vehicle interior can be directly received. The data indicating the installation position of the array antenna 114 may be stored in the ROM 1113. The data indicating the installation position of the array antenna 114 also includes the data indicating the installation position of each UHF antenna 114x. For convenience, data indicating the installation positions of the array antenna 114 and the LF antenna 113 is referred to as antenna position data.

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 UHF receiving unit 115 extracts data included in the received signal by performing predetermined processing such as analog-to-digital conversion, demodulation, and decoding on the signal input from each UHF antenna 114x. Then, the extracted data is provided to the vehicle side control unit 111. The UHF receiving unit 115 corresponds to the on-board unit side receiving unit according to the claim.

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 touch sensor 120 is installed on each door handle of the vehicle and detects that the user is touching the door handle. The detection result of each touch sensor 120 is sequentially output to the authentication ECU 110. The start button 130 is a push switch for the user to start the engine. When the push operation is performed by the user, the start button 130 outputs a control signal to that effect to the vehicle side control unit 111.

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 lock button 140 is a button for the user to lock the door of the vehicle. The lock button 140 may be provided on each door handle of the vehicle. When the lock button 140 is pressed by the user, the lock button 140 outputs a control signal to that effect to the authentication ECU 110.

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 body ECU 150 is an ECU that controls various actuators mounted on the vehicle. For example, the body ECU 150 outputs a drive signal for controlling the locking / unlocking of the doors provided in the vehicle to the door lock motor provided in each vehicle door based on the instruction from the authentication ECU 110, and opens / closes each door. Lock. Further, the body ECU 150 acquires information indicating an open / closed state of each door provided in the vehicle, a locked / unlocked state of each door, and the like. The open / closed state of the door may be detected by the courtesy switch.

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。 The engine ECU 160 is an ECU that controls the operation of the engine. For example, when the engine ECU 160 acquires a start instruction signal for instructing the engine to start from the authentication ECU 110, the engine ECU 160 starts the engine. In addition, the authentication ECU 110 is connected to various ECUs and sensors (not shown) so that various information indicating the state of the vehicle such as a shift position can be acquired.

＜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 side control unit 111>
As a functional block realized by the CPU executing the above-mentioned vehicle program, the vehicle side control unit 111 includes a vehicle information acquisition unit F1, a vehicle state determination unit F2, an approach detection unit F3, and a direction estimation as shown in FIG. A unit F4, a distance estimation unit F5, a position estimation unit F6, an authentication processing unit F7, and a vehicle control unit F8 are provided. Further, the vehicle-side control unit 111 includes a map storage unit M1 realized by using a non-volatile storage medium such as a ROM. Note that some or all of the functions provided by the vehicle-side control unit 111 may be realized as hardware by using one or a plurality of IC chips and the like.

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 mounted on the vehicle such as the touch sensor 120 or an ECU. Vehicle information includes, for example, whether or not the user is touching the door handle, whether or not the door is open or closed, whether or not the brake pedal is depressed, whether or not the start button 130 is pressed, and whether or not each door is locked. This applies to the operating status of the engine.

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 is touching the door handle can be obtained from the touch sensor 120, and whether or not the start button 130 is pressed can be determined from the signal output from the start button 130. The open / closed state of the door and the locked / unlocked state of each door can be obtained from, for example, the body ECU 150. The open / closed state of the door may be detected by the courtesy switch. Whether or not the brake pedal is depressed may be detected by a brake pedal sensor that detects the position (substantially an angle) of the brake pedal. The information included in the vehicle information is not limited to the above-mentioned information. The vehicle information also includes the shift position detected by the shift position sensor (not shown), the operating state of the parking brake, and the like.

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 condition 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 well-known algorithm for determining whether or not the vehicle is parked can be adopted.

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 portable device 200 has entered the vehicle communication area. When the parking determination unit F21 determines that the vehicle is parked, the approach detection unit F3 cooperates with the LF transmission unit 112 to send a polling signal at a predetermined cycle (for example, 200 milliseconds) to each LF antenna 113. Send from. This polling signal is a signal requesting a response from the portable device 200. By receiving the response signal to the polling signal, the approach detection unit F3 can detect that the communication terminal, which may be the portable device 200, exists in the vehicle communication area. The distance from the vehicle to the farthest end of the vehicle communication area corresponds to the estimated implementation distance described in the claims.

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 configured to estimate the position of the portable device 200 (hereinafter, the portable device position). For convenience, the process of estimating the position of the portable device 200 performed by the vehicle-side control unit 111 is referred to as a position estimation process. The vehicle-side control unit 111 performs the position estimation process in cooperation with the LF transmission unit 112 and the UHF reception unit 115. The details of the position estimation process, in other words, the details of the functions of the direction estimation unit F4, the distance estimation unit F5, and the position estimation unit F6 will be described later.

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-side control unit 111 cooperates with the LF transmission unit 112 in the process of position estimation processing to transmit a predetermined position estimation signal to the portable device 200. The position estimation signal is a signal requesting that a signal indicating the reception strength of the position estimation signal be returned. The position identification signal may be a signal provided only for estimating the position of the portable device, or a signal for achieving another purpose such as a polling signal or a challenge signal associated with the authentication process is used. You may. In other words, various LF signals such as polling signals and challenge signals may be used as position estimation signals.

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 LF transmitting unit 112 and the UHF receiving unit 115. The authentication processing unit F7 generates a challenge code in the process of authentication processing, and causes the LF transmission unit 112 to transmit an LF signal (hereinafter, a challenge signal) including the challenge code. The challenge code may be a random number generated using, for example, a random number table. The challenge signal is a signal requesting the portable device 200 to return a code (hereinafter referred to as a response code) obtained by encrypting the transmitted challenge code using an encryption key registered in advance in the portable device 200 main body. Is.

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 embodiment, the authentication processing unit F7 of the present embodiment is an LF signal indicating that the authentication processing is successful for the portable device 200 when the authentication of the portable device 200 is successful as a result of the authentication processing. (Hereinafter, the authentication success notification signal) is transmitted. Details of the portable device position estimation process and the authentication process will be described later.

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 process by the authentication processing unit F7 is successful. For example, when the vehicle control unit F8 has the vehicle door locked and the position estimation unit F6 determines that the portable device 200 exists in the vicinity of the vehicle outside the vehicle interior, the authentication process is successful. , Set the vehicle door lock mechanism to the unlock ready state. The unlocking preparation state is a state in which the user can unlock the door simply by touching the touch sensor 120 of the door. Then, when a signal indicating that the user is touching is input from the touch sensor 120, the door key is unlocked in cooperation with the body ECU 150. Further, in the vehicle control unit F8, for example, when the engine is stopped and the start button 130 is pressed by the user when the position estimation unit F6 determines that the portable device 200 exists in the vehicle interior. Starts the engine in cooperation with the engine ECU 160. In addition, the content of the vehicle control performed by the vehicle control unit F8 may be appropriately designed in accordance with the execution conditions of the authentication process described later.

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 the LF_RSSI map. The LF_RSSI map is data showing the correspondence between the distance between the LF antenna 113 and the portable device 200 and the signal strength (RSSI: Received Signal Strength Indication) of the LF signal received by the portable device 200. In general, since the radio signal is attenuated as it propagates in space, the distance between the vehicle and the portable device 200, the smaller the RSSI of the LF signal in the portable device 200. In particular, in the present embodiment, since the transmission area is formed by using the characteristics in the near field of the LF antenna 113, the RSSI of the LF signal is steeply attenuated in inverse proportion to the cube of the distance. The LF_RSSI map is data showing the correspondence relationship between the distance between terminals and the RSSI of the LF signal in the portable device 200 as shown in FIG. The LF_RSSI map may be created based on actual tests, simulations, and the like. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 5 represents the distance from the LF antenna to the portable device 200, and the vertical axis represents LF_RSSI.

＜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 portable device 200>
Next, the configuration of the portable device 200 will be described. As shown in FIG. 6, the portable device 200 includes an LF communication module 210, a UHF communication module 220, a vibrator 230, a mobile sensor 240, a battery 250, and a portable device side control unit 260. The portable device side control unit 260 and each of the LF communication module 210, the UHF communication module 220, the vibrator 230, and the mobile sensor 240 are communicably connected to each other. Further, the battery 250 is electrically connected to the portable device side control unit 260.

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 communication module 210 is configured to receive the LF signal transmitted from the in-vehicle system 100. The LF communication module 210 is realized by using the LF antenna 211 and the LF receiving unit 212. The LF communication module 210 corresponds to the receiver on the portable device side according to the claim. The LF antenna 211 is an antenna for receiving radio waves in the LF band. The LF antenna 211 is connected to the LF receiving unit 212, converts the received radio wave into an electric signal, and outputs the received radio wave to the LF receiving unit 212.

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 LF receiving unit 212 performs predetermined processing such as analog-to-digital conversion, demodulation, and decoding on the electric signal input from the LF antenna 211. The LF receiving unit 212 extracts the data included in the received signal and provides it to the portable device side control unit 260. The LF receiving unit 212 is realized by using, for example, an integrated circuit (that is, an IC) that performs a part or all of the above processing.

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。 Further, the LF receiving unit 212 includes an RSSI circuit 213 that detects the received signal strength (RSSI), which is the strength of the signal received by the LF antenna 211. The RSSI circuit 213 may be realized by using a well-known circuit configuration. The RSSI detected by the RSSI circuit 213 is provided to the portable device side control unit 260. The RSSI detected by the RSSI circuit 213 is the RSSI of the LF signal. Therefore, for convenience, the RSSI detected by the RSSI circuit 213 will also be referred to as LF_RSSI.

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 RSSI circuit 213 may be provided outside the LF receiving unit 212. The RSSI circuit 213 corresponds to the strength acquisition unit on the portable device side according to the claim. Further, between the LF antenna 211 and the LF receiving unit 212, an analog circuit or the like that replaces a part of the functions provided by the LF receiving unit 212, such as an amplifier or a demodulation circuit, may be provided.

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 communication module 220 is configured for the portable device 200 to communicate with the in-vehicle system 100 using radio waves in the UHF band. The UHF communication module 220 corresponds to the portable device-side transmitter according to claim. The UHF communication module 220 is realized by using the UHF antenna 221 and the UHF transmitter 222.

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 UHF antenna 221 is an antenna for transmitting radio waves in the UHF band. The UHF antenna 221 is connected to the UHF transmitting unit 222, and converts an electric signal input from the UHF transmitting unit 222 into a radio wave and radiates it. The UHF transmission unit 222 converts the baseband signal into a carrier wave signal by performing predetermined processing such as coding, modulation, digital-to-analog conversion, etc. on the baseband signal input from the portable device side control unit 260. Then, the generated carrier signal is output to the UHF antenna 221 and radiated as a radio wave in the UHF band. The UHF transmitter 222 is realized by using, for example, an integrated circuit (that is, an IC) that performs a part or all of the above processing.

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 UHF communication module 220 is configured so that the transmission signal from the UHF antenna 221 propagates at least 10 m or more. The operating state of the UHF transmission unit 222 is controlled by the portable device side control unit 260. Controlling the operating state of the UHF transmitting unit 222 corresponds to controlling the power supply state to the UHF transmitting unit 222. An analog circuit, an amplifier, a noise filter circuit, or the like may be provided between the UHF antenna 221 and the UHF transmission unit 222 to replace a part of the functions provided by the UHF transmission unit 222.

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。 The vibrator 230 is a device that generates vibration based on an instruction from the portable device side control unit 260. The vibrator 230 can be realized by, for example, a motor with an eccentric weight. It may be realized by using a piezoelectric element or a magnetic circuit of a speaker instead of the motor.

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。 The vibrator 230 plays a role as a notification device for notifying the user of various information such as the execution state of the authentication process with the vehicle and the remaining electric power of the battery 250 by vibration. That is, the vibrator 230 operates based on the instruction from the portable device side control unit 260 to generate a predetermined pattern of vibration. The elements that make up the vibration pattern include vibration intensity and vibration rhythm. The vibration rhythm includes the vibration generation interval and duration.

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, the vibrator 230 is adopted as the notification device, but the present invention is not limited to this. As the notification device, a display, a speaker, or a vibrator can be adopted. The speaker also includes a buzzer. Further, a plurality of types of devices may be provided as a notification device.

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 movement sensor 240 is a sensor for detecting that the portable device 200 is moving. The case where the portable device 200 moves is a case where the user carrying the portable device 200 is moving (for example, walking). When the user is walking, an acceleration derived from the user's walking acts on the portable device 200. The mobile sensor 240 may be realized by using, for example, a well-known acceleration sensor. As the acceleration sensor as the mobile sensor 240, for example, a three-axis acceleration sensor that detects acceleration in each of three axial directions orthogonal to each other can be adopted. Of course, the acceleration sensor as the movement sensor 240 may be a two-axis acceleration sensor or a one-axis acceleration sensor. The output signal of the mobile sensor 240 is sequentially input to the portable device side control unit 260.

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 mobile sensor 240 may be a gyro sensor or a geomagnetic sensor. Any change in physical state amount that occurs with the movement of the user may be detected. Further, the movement sensor 240 may be a switch element configured so that the contact state of the movable contact with respect to the fixed contact changes (in other words, vibrates) due to a relatively weak vibration such as walking by the user. The output of such a switch element outputs a pulse-shaped signal because the terminals repeatedly come into contact with each other and move away from each other when the user is walking with the portable device 200. On the other hand, when the portable device 200 is placed in a stable place such as a desk or a shelf, the contact state between the terminals is stable in either contact or non-contact, so that the pulsed signal is generated. Not output. That is, the above switch element can also be used as the mobile sensor 240. The battery 250 is electrically connected to the portable device side control unit 260, and supplies electric power to each unit (for example, UHF transmission unit 222, etc.) included in the portable device 200 under the control of the portable device side control unit 260. ..

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 side control unit 260 is mainly composed of a computer. That is, the portable device side control unit 260 is realized by using a CPU, RAM, ROM, I / O, a clock oscillator, etc. (not shown). The ROM stores a program (hereinafter, a program for a portable device) for causing a normal computer to function as a control unit 260 on the portable device side. The portable device side control unit 260 realizes a smart entry system or the like by executing a portable device program stored in the ROM by the CPU. In addition to the above program, the ROM stores an encryption key or the like used to generate a response code from the challenge code. The detailed functions of the portable device side control unit 260 will be described below.

＜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 control unit 260 on the portable device side>
As shown in FIG. 7, the portable device side control unit 260 has received data acquisition unit G1, LF_RSSI acquisition unit G2, response processing unit G3, and notification as functional blocks realized by executing the above-mentioned portable device program. A processing unit G4 is provided. A part or all of the functional blocks included in the portable device side control unit 260 may be realized as hardware by using one or a plurality of IC chips and the like.

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 received data acquisition unit G1 acquires the data received by the LF communication module 210. For example, when the LF communication module 210 receives the challenge signal, the reception data acquisition unit G1 acquires the challenge code included in the received challenge signal. Further, the LF_RSSI acquisition unit G2 sequentially acquires the LF_RSSI detected by the RSSI circuit 213 from the in-vehicle system 100 to indicate that the authentication process has been successful. The RSSI acquired by the LF_RSSI acquisition unit G2 is held in the RAM for a certain period of time.

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 vehicle-mounted system 100 and return the response signal to the vehicle-mounted system 100 in cooperation with the UHF communication module 220. For example, when the LF receiving unit 212 receives the position estimation signal, the response processing unit G3 generates a response signal including the LF_RSSI detected by the RSSI circuit 213 with respect to the position estimation signal. The generated response signal is output to the UHF transmission unit 222 and returned to the in-vehicle system 100. With such a configuration, when the portable device 200 receives the position estimation signal, the portable device 200 returns the response signal indicating the RSSI of the received position estimation signal to the in-vehicle system 100 at a predetermined output level. When a challenge signal is received, a response code in which the challenge code included in the signal is encrypted using a pre-registered encryption key is generated, and a response signal indicating the response code (so-called response signal) is generated. Is transmitted to the UHF transmission unit 222.

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 vibrator 230 in a mode (in other words, a vibration pattern) according to the execution status of the authentication process. For example, when the LF receiving unit 212 receives the challenge signal, the portable device side control unit 260 vibrates for a relatively short time (for example, 0.5 seconds) at a predetermined interval (for example, 1 second) a predetermined number of times. Generate (for example, twice). Further, when the LF receiving unit 212 detects that the authentication process is successful based on the reception of the authentication success notification signal, it vibrates continuously for a predetermined time (for example, 1.5 seconds). According to such an aspect, the user can recognize the execution status of the authentication process based on the vibration pattern.

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。 When the portable device 200 includes a display as a notification device, the notification processing unit G4 may notify the user of predetermined information by displaying a predetermined icon image or text on the display. Further, when a speaker is provided as the notification device, a predetermined information may be notified to the user by outputting an alarm sound or a voice message from the speaker. A predetermined information may be notified to the user by causing an indicator such as an LED to emit light in a predetermined light emission pattern.

＜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 locus generation process>
Next, the movement locus generation process performed by the vehicle-side control unit 111 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The movement locus generation process is a process of generating data indicating the movement locus of the portable device 200. The movement locus generation process includes a plurality of position estimation processes. This movement locus generation process may be started when a response signal to a polling signal that is periodically transmitted while the vehicle is parked is received. That is, the approach detection unit F3 is started by detecting the approach of the portable device 200 as a trigger.

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。 The timing at which the approach detection unit F3 transmits the polling signal to the plurality of LF antennas 113 is different for each antenna. That is, the polling signals are transmitted from the plurality of LF antennas 113 at different timings. Here, as an example, it is assumed that the polling signal is transmitted in the order of the driver's seat side antenna 113a, the passenger's seat side antenna 113b, and the vehicle interior antenna 113c with a predetermined time difference. The time difference here is set to a time longer than the response waiting time described later.

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 LF antenna 113 the portable device 200 exists in the transmission area based on the timing at which the response signal to the position identification signal is received. .. That is, the LF antenna 113 that has transmitted the polling signal responded by the portable device 200 can be uniquely identified. For example, when the response signal is received within the response standby time from the time when the polling signal is transmitted from the driver's seat side antenna 113a, the portable device 200 determines that it exists in the transmission area of the driver's seat side antenna 113a.

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。 The area in which the portable device 200 exists, in other words, the method of narrowing down the source of the LF signal to which the portable device 200 is responding is not limited to the above-mentioned method. In addition to the methods described above, various known methods can be applied. For example, an antenna code unique to each LF antenna 113 is set, and the response request signal transmitted from each LF antenna 113 also includes the antenna code corresponding to the LF antenna. Then, the portable device 200 is configured to return the response signal including the antenna code included in the received response request signal.

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 LF antenna 113 the portable device 200 has responded to based on the antenna code included in the response signal. can do. As a result, the area where the portable device 200 exists can be specified. For convenience and thereafter, the LF antenna 113 that has transmitted the polling signal to which the portable device 200 has returned the response signal will be referred to as a source antenna.

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 (specifically, k = 1) the number of transmission executions k, which is a parameter used in the subsequent processing, and moves to step S102. The number of transmission executions 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 the position estimation signal to the LF transmission unit 112, transmits the position estimation signal from the LF antenna 113 as the source antenna, and proceeds to step S103. In step S103, it is determined in cooperation with the UHF receiving unit 115 whether or not a response signal to the position estimation signal has been received. When the response signal to the position estimation signal is received, step S103 is positively determined and step S104 is executed. On the other hand, if the response signal cannot be received even after the predetermined response waiting time has elapsed since the position estimation signal was transmitted, step S103 is negatively determined and step S107 is executed.

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 array antenna 114. Various known methods can be used for estimating the arrival direction by the array antenna 114. For example, the MUSIC (Multiple Signal Classification) method, the ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques) method, and the like can be used. Further, when the array antenna 114 is used as an adaptive array antenna, a beam former or the like can also be used. Of course, in addition to the above, the arrival direction is estimated based on the positional relationship of each UHF antenna 114x, the strength of the radio wave received by each UHF antenna 114x, and the phase difference (or reception time difference) of the signal received by each UHF antenna 114x. A known method can be adopted.

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。 As a result of the arrival direction estimation processing, the direction estimation unit F4 acquires a direction in which the reception intensity is equal to or higher than a predetermined threshold value as the arrival direction, and data indicating the reception intensity for each arrival direction (hereinafter, direction-intensity data). ) Is generated. The generated direction-intensity data is stored in the RAM 1112 in association with the time information indicating the detection time.

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 array antenna 114 is transmitted from the portable device 200 in addition to radio waves (hereinafter referred to as direct waves) that arrive without being reflected by other objects (in other words, directly) after being transmitted from the portable device 200. It is also possible to receive radio waves (hereinafter referred to as reflected waves) in which the received radio waves are reflected by other objects. When the array antenna 114 receives a direct wave, the array antenna 114 detects the direction in which the direct wave arrives as the arrival direction. Further, when the array antenna 114 receives a reflected wave having an intensity equal to or higher than a predetermined threshold value, the direction in which the reflected wave has arrived may also be detected as the arrival direction.

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。 That is, as a result of the estimation processing of the arrival direction, information on the direction in which the direct wave is arriving (referred to as the direct wave direction) and the information in the direction in which the reflected wave is arriving (referred to as the reflected wave direction) are mixed. There may be. The direct wave direction corresponds to the direction in which the portable device 200 exists (hereinafter, the direction of the portable device). When a plurality of candidates are detected as the arrival direction, the position estimation unit F6 of the present embodiment adopts the direction having the highest reception intensity as the direct wave direction. However, as will be described later as a separate modification, when the position of the portable device determined from the direction of the highest reception intensity deviates significantly from the movement locus of the portable device 200 up to that point, the reception intensity is the second strongest. The direction of arrival may be regarded as the direction of the portable device. The direction estimation unit F4 may perform the process of determining the direction of the portable device from the plurality of arrival directions.

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 starts the portable device from the LF antenna 113 as the source antenna based on the LF_RSSI included in the response signal from the portable device 200 and the LF_RSSI map stored in the map storage unit M1. Estimate the distance D up to 200. Specifically, in the LF_RSSI map, in step S105, the distance associated with the LF_RSSI included in the received response signal is adopted as the distance D from the source antenna to the portable device 200. When the process in step S105 is completed, the process proceeds to step S106.

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 determines the direction of the portable device based on the estimation result of the direction estimation unit F4 in step S104, and the distance D from the source antenna estimated by the distance estimation unit F5 in step S105. Calculate the position of the portable device. As shown in FIG. 9, the portable device position is the intersection Px between the line L1 indicating the portable device direction specified in step S104 and the line L2 indicating the distance D from the source antenna specified in step S105. Note that FIG. 9 illustrates a case where the source antenna is the driver's seat side antenna 113a as an example.

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 position of the portable device calculated by the position estimation unit F6 may be represented as a point on the two-dimensional coordinate system having a predetermined point in the vehicle as the origin, similarly to the installation position of various antennas. The 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 that plays a role as the calculation number, and the like. When the process in step S106 is completed, step S108 is executed. The series of processes from step S102 to step S106 corresponds to one position estimation process.

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 portable device 200 has failed (hereinafter, error information) is stored in the RAM 1112 in association with the number of transmission executions k. The error information may be, for example, a code indicating that the position is unknown. When the process in step S107 is completed, step S108 is executed. In the present embodiment, as an example, the position estimation process is continued even when the response signal to the position estimation signal is not obtained, but the present invention is not limited to this. If the response signal to the position estimation signal is not obtained, this flow may be terminated and the polling signal may be transmitted again.

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 (that is, increments) the value of the transmission execution number k by one, and moves to step S109. In step S109, the position estimation unit F6 determines whether or not the transmission execution number k exceeds the preset maximum estimated number N. When the transmission execution number k is equal to or less than the maximum estimated number N, the negative determination in step S109 is made and the processing from step S101 is executed again. Further, when the transmission execution number k exceeds the maximum estimated number N, step S109 is determined affirmatively and the present flow is terminated. The maximum estimated number N may be appropriately designed, and may be set to, for example, 10 or 20.

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。 The interval at which the position estimation signal is transmitted in step S102 is adjusted to be a predetermined position confirmation interval by using a timer or the like. The specific value of the position confirmation interval may be appropriately designed. Here, as an example, the position confirmation interval is set to 300 milliseconds. Of course, as another aspect, the position confirmation interval may be 100 milliseconds, 200 milliseconds, or the like. 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 human being.

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。 The shorter the position confirmation interval, the more frequently the vehicle confirms the position of the portable device, so that the trajectory of the user can be detected more closely. 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 of both the in-vehicle system 100 and the portable device 200 can be reduced.

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 of times N, the position of the user from entering the vehicle communication area to boarding is sampled a plurality of times. That is, it is possible to generate data showing the movement locus of the user approaching the parked vehicle from a distance and boarding the vehicle.

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。 The data indicating the positions of the portable devices at a plurality of time points identified by the above processing are arranged in chronological order and stored in the RAM 1112. For convenience, data in which the positions of portable devices at a plurality of time points are arranged in chronological order is referred to as movement locus data. This is because the data in which the positions of the portable devices at a plurality of time points are arranged in chronological order indicates the movement locus of the portable device 200.

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 position of the portable device is terminated when the position of the portable device 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 such as the door being opened or the start button 130 being pressed by the user occurs. However, in that case, in a situation where the user carrying the portable device 200 stays in the vicinity of the vehicle for a long time due to a conversation with a friend or the like, the power of the portable device 200 or the like continues to be consumed. On the other hand, according to the configuration in which the position estimation process of the portable device 200 is terminated at the maximum estimated number of times N as in the present embodiment, even when the user stays in the vicinity of the vehicle for a long time, the portable device 200 or the like It has the effect of avoiding continuous consumption of electricity.

＜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, the authentication-related processing including the authentication processing performed by the authentication processing unit F7 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The authentication-related process shown in FIG. 10 may be executed when the execution conditions corresponding to the contents of the vehicle control are satisfied. The execution conditions of the authentication process will be described later.

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. In addition, the authentication processing unit F7 generates a code obtained by encrypting the challenge code using an encryption key held by itself as a verification code when the challenge code is generated. The challenge signal may be transmitted in order from each LF antenna 113, or may be configured to be transmitted only from the LF antenna 113 for which a response to the polling signal has been obtained.

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, the polling signal and the challenge signal are different types of signals as an example, but the present invention is not limited to this. By including the challenge code in the polling signal, the polling signal may function as a challenge signal. In other words, a challenge signal may be periodically transmitted as a polling signal. The process 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, the authentication processing unit F7 determines whether or not the response signal has been received. If the response signal can be received, step S202 is positively determined and step S203 is executed. On the other hand, if the response signal cannot be received even after the predetermined response waiting time has elapsed since the challenge signal was transmitted, the negative determination in step S202 is made and the present flow is terminated. In this case, the authentication of the portable device 200 is a failure.

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 collates the response code returned from the portable device 200 with the collation code generated in step S201. Then, when the response code returned from the portable device 200 and the verification code match, it is determined that the communication partner is the legitimate portable device 200 (that is, it is determined that the authentication is successful).

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 OK as a result of the collation process in step S203. If the collation is not established, this flow is terminated. In this case, the authentication of the portable device 200 is a failure. On the other hand, if the verification is OK, the process proceeds to step S205. In the present embodiment, as a more preferable embodiment, when the verification is OK in step S204, the authentication processing unit F7 cooperates with the LF transmission unit 112 to transmit the authentication success notification to the portable device 200. As a result, the portable device 200 vibrates the vibrator 230 in a predetermined vibration pattern.

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 and ends this flow. For example, when the portable device 200 exists outside the vehicle interior and a signal indicating that the portable device 200 is touched by the user is input from the touch sensor 120, the door lock is unlocked. As described above, the content of the control process executed by the authentication processing unit F7 when the authentication process is successful may be the content corresponding to the scene (in other words, the state of the vehicle) when the authentication process is successful. ..

＜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 will be disclosed. The execution condition of the authentication process is basically a matter to be designed according to the content of the vehicle control to be executed when the authentication process is successful, in other words, the purpose of the authentication process. For example, when the vehicle is parked, the authentication process for unlocking the door lock of the vehicle is executed when the position of the portable device specified by the position estimation unit F6 is within the predetermined authentication area. It should 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。 Further, the authentication process for starting the engine of the vehicle may be executed when the start button 130 is pressed while the portable device 200 is present in the vehicle interior and the brake pedal is depressed. Whether or not the portable device 200 is present in the vehicle interior may be determined by whether or not a response has been obtained for the response request signal transmitted from the vehicle interior antenna 113c.

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 a more preferred embodiment of the present embodiment, as shown in FIG. 11, the portable device 200 is relatively distant from the transmission area Za in the execution condition of the authentication process related to the vehicle control for unlocking the door of the vehicle. It is included that a movement locus indicating that the vehicle has reached the second area Ar2, which is a region relatively close to the LF antenna 113, has been obtained after passing through the first area Ar1 which is an area. do. The movement locus indicating that the portable device 200 has reached the second area Ar2 after passing through the first area Ar1 is before the time when the portable device 200 is detected to exist in the second area Ar2. This corresponds to the movement locus that detects that the portable device 200 exists in the first area Ar1. Px1, Px2, and Px3 in FIG. 11 all represent the portable device position detected by the position estimation unit F6. Further, Px1 and Px2 represent positions when the portable device 200 exists in the first area Ar1. Px3 represents the position when the portable device 200 exists in the second area Ar2.

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 within the transmission area that is separated from the LF antenna 113 by a predetermined area division distance Rx or more. The second area Ar2 is an area in the transmission area where the distance from the LF antenna 113 is less than the area division distance Rx. The second area Ar2 corresponds to the proximity area according to the claim, and the first area Ar1 corresponds to the intermediate area according to the claim.

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 reachable 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 1/2 of the reachable distance of the LF signal. In FIG. 11, the area where the relatively low density dot pattern is hatched represents the first area Ar1, and the area where the relatively high density dot pattern is hatched represents the second area Ar2. Represents. It should be noted that the execution condition of the authentication process related to the vehicle control for starting the engine also has a movement locus indicating that the portable device 200 has reached the second area Ar2 after passing through the first area Ar1. Is included.

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 a 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 the vehicle control such as unlocking the door is executed. When the radio wave transmitted from the in-vehicle system 100 is relayed by the repeater, the LF_RSSI becomes a very large value, and for the position estimation unit F6, the movement locus as if the portable device 200 suddenly appeared in the second area Ar2. Is obtained. That is, by setting the authentication process to be executed only when the existence of the portable device 200 in each of the first area Ar1 and the second area Ar2 can be detected, the execution of the unauthorized authentication process can be suppressed. Can be done.

＜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-side control unit 111 specifies the distance D between the portable device 200 and the LF antenna 113 by acquiring LF_RSSI, which is the reception strength of the LF signal in the portable device 200, from the portable device 200. Further, by analyzing the received signal at the array antenna 114, the direction in which the portable device 200 exists as viewed from the array antenna 114 is specified. Then, the position of the portable device is estimated by combining the distance D from the LF antenna 113 to the portable device 200 and the direction in which the portable device 200 exists.

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 portable device 200 within the transmission area can be specified. Further, as another configuration for estimating the detailed position of the portable device 200, a configuration (hereinafter, assumed configuration) in which the reception strength in the direction of the portable device (hereinafter, UHF_RSSI) at the array antenna 114 is used instead of LF_RSSI is also available. Conceivable.

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, when the inventors tested the correspondence between the reception strength of the radio wave in the UHF band and the distance from the array antenna 114 to the portable device 200, the reception strength of the radio wave in the UHF band and the array antenna 114 to the portable device 200 were tested. It was found that the correlation with the distance of was low. For example, even if the distance between the array antenna 114 and the portable device 200 is short, UHF_RSSI may be accidentally small due to superposition of radio waves, or even if the distance between the array antenna 114 and the portable device 200 is large. UHF_RSSI may be accidentally large due to superposition of radio waves or the like. Therefore, the distance estimated from the reception intensity of the radio wave in the UHF band has a large error, and as a result, there is a relatively high risk of erroneously estimating the position of the portable device in the assumed configuration.

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 to the portable device 200 is estimated based on LF_RSSI. Since the correspondence between the LF_RSSI and the distance is relatively clear, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to suppress an error included in the estimated distance to the portable device 200 as compared with the assumed configuration. That is, it can be said that this embodiment is more advantageous in terms of position estimation accuracy.

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。 Further, according to the configuration of the present embodiment, since the detailed position of the portable device 200 in the transmission area of the LF antenna 113 can be estimated, the authentication area can be set by software inside the transmission area of the LF antenna 113. can. That is, since the transmission area of the LF antenna 113 and the authentication area can be set separately, even if the transmission area of the LF antenna 113 is relatively widened, the authentication area itself can be limited to the vicinity of the vehicle as before. .. According to such an aspect, the communicable range between the in-vehicle system 100 and the portable device 200 is expanded, and various services can be realized by mutual communication between the in-vehicle system 100 and the portable device 200.

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。 Further, in the above embodiment, the movement locus of the user carrying the portable device 200 is specified by estimating the position of the portable device a plurality of times. According to such a configuration, it is possible to provide a service according to the movement trajectory of the user. For example, when a trajectory from the front of the vehicle to the trunk side is obtained, vehicle control such as automatically opening the trunk can be executed.

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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications described below are also included in the technical scope of the present invention, and other than the following. Can be implemented with various changes within the range that does not deviate from the gist. For example, the following various modifications can be carried out in combination as appropriate within a range that does not cause a technical contradiction.

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。 The members having the same functions as the members described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, when only a part of the configuration is referred to, the configuration of the embodiment described above can be applied to the other parts.

［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 above-described embodiment, the authentication processing unit F7 unlocks the door when a movement locus that reaches the second area Ar2 after passing through the first area Ar1 is obtained as the movement locus of the portable device 200. Although the mode in which the authentication process related to the above is executed is disclosed, the present invention is not limited to this.

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 the authentication process related to unlocking the door or the like when a response to the polling signal is obtained regardless of the movement locus of the portable device 200. In such a setting, the vehicle control unit F8 has a locus that reaches the second area Ar2 after passing through the first area Ar1 as the movement locus of the portable device 200 even when the authentication process is successful. If the above is not obtained, it is preferable that the door is set not to execute the vehicle control for unlocking. Even with the configuration disclosed as the first modification, it is possible to prevent a third party from illegally unlocking the door or starting the engine.

［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 portable device 200 transmits a signal including data indicating the detection result of the mobile sensor 240 as a response signal, and the authentication processing unit F7 is included in the moving state of the portable device 200 indicated by the moving locus and the response signal. The authentication process may be performed when the movement state of the portable device 200 indicated by the detection result of the movement sensor 240 is consistent. That is, the execution condition of the authentication process may include that the moving state of the portable device 200 indicated by the moving locus and the moving state of the portable device 200 indicated by the detection result of the movement sensor 240 are consistent.

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。 The moving state here is, for example, whether or not it is moving. The case where the moving state of the portable device 200 indicated by the moving locus and the moving state of the portable device 200 indicated by the detection result of the moving sensor 240 included in the response signal match is, for example, the portable device as the moving locus. This is a case where it indicates that the 200 is moving, and the movement sensor 240 also detects that the portable device 200 is moving. When data indicating that the portable device 200 is stopped is obtained as the movement locus, and the movement sensor 240 also outputs data indicating that the portable device 200 is not moving, the movement is also performed. This corresponds to the case where the locus and the movement state of the portable device 200 indicated by the detection results of the movement sensor 240 are consistent. The detection result of the movement sensor 240 indicating that the portable device 200 is moving is data in which acceleration or angular velocity equal to or higher than a predetermined threshold value is detected.

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 movement sensor 240 is an acceleration sensor, the acceleration sensor detects the acceleration corresponding to the walking of a human, and the portable device 200 has a moving speed corresponding to the walking speed of the human as a moving locus. When the moving data is obtained, it may be determined that the moving locus and the moving state of the portable device 200 indicated by the detection results of the moving sensor 240 are consistent. With the above configuration, it is possible to reduce the possibility that the authentication of the portable device 200 is illegally executed.

［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 time point 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 or 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 more accurately.

［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 example 4]
In the above-described embodiment, when a plurality of candidates are detected as the arrival direction, the direction having the highest reception 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 considers the direction having the highest reception intensity as the direction of the portable device, and newly estimated the portable device position (hereinafter referred to as the new estimated position) has been estimated up to that point. If it does not match the movement trajectory determined from the history of the position of the portable device, the arrival direction with the second strongest reception intensity is reset to the direction of the portable device, and the position of the portable device 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 locus determined from the history of the portable device position up to that point is determined by, for example, the distance from the newly estimated position to the straight line (hereinafter, the locus approximation line) that approximately represents the movement locus. It may be determined whether or not it is less than a predetermined matching determination threshold value. The locus approximation line may be, for example, a straight line passing through the estimated positions of the previous time and the time before the previous time. Of course, the locus approximation line may be a curve that passes through the estimated position in the past. If the distance from the new estimated position to the trajectory approximation line is less than the matching determination threshold value, it is determined that the distance is consistent with the movement trajectory of the portable device 200 up to that point, while the distance from the new estimated position to the trajectory approximation line is If it is equal to or higher than the matching determination threshold value, it may be determined that the movement locus of the portable device 200 up to that point is not matched.

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. 12 and 13. Px1, Px2, Px3 in FIG. 12 indicate the estimated positions of the portable device 200 in order when the number of transmission executions k = 1, 2, and 3, and L3 is determined from the positions Px1, Px2, Px3 of the portable device 200. It shows the movement trajectory. Px4 indicates the actual position of the portable device when the number of transmission executions k = 4, and the solid arrow starting from the position Px4 indicates the path of the direct wave. Further, the arrow of the alternate long and short dash line starting from the position Px4 indicates the reflection path (that is, the path of the reflected wave) of the response signal transmitted by the portable device 200. D4 in the figure represents the distance to the portable device 200 specified by the distance estimation unit F5 when the number of transmission executions k = 4. The broken line to which the symbol Ln is assigned represents a locus approximation line. In FIG. 12, the thick line passing through Px1 to 3 conceptually shows the actual movement locus. For convenience, it is assumed that the distance from the position Px4a to the locus approximation line Ln is equal to or greater than the matching determination threshold.

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 arrival direction by the array antenna, in many cases, the reception intensity of the direct wave (strictly speaking, the spectrum intensity) is larger than the reception intensity of the reflected wave. Therefore, basically, the direction having the highest reception intensity can be regarded as the direction of the portable device. However, the reception intensity of the reflected wave accidentally becomes larger than the reception intensity of the direct wave because the direct wave is attenuated by the user's body or the direct wave overlaps with the reflected wave so as to weaken it. It can happen.

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 portable device 200 when the number of transmission executions k = 4 in the situation shown in FIG. θ1 is an angle corresponding to the arrival direction of the reflected wave shown by the alternate long and short dash line in FIG. 12, and θ2 is an angle corresponding to the arrival direction of the direct wave. As illustrated in FIG. 13, in this example, since the reception intensity of the reflected wave is larger than the reception intensity of the direct wave, the position estimation unit F6 once considers the direction θ1 as the direction of the portable device and calculates the position of the portable device. do. That is, as a result of the position estimation process when the number of transmission executions k = 4, it is once estimated that the portable device 200 exists at the position shown in Px4a of FIG.

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 approximation line Ln is equal to or greater than the matching determination threshold value, the position estimation unit F6 discards the estimation result that the portable device 200 exists at the point Px4a and carries the direction θ2. Estimate the position of the portable device again, considering it as the direction of the aircraft. As a result, the new estimated position corresponding to the number of transmission executions k = 4 can be made to match the point Px4 which is the true position of the portable device 200.

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。 Since the event in which the reception intensity of the reflected wave becomes 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 a result of the analysis of the reception signal by the array antenna 114. It is highly possible that it is the size of. Therefore, according to the above configuration, it is possible to increase the possibility that the direction corresponding to the direct wave is adopted as the portable device direction. In other words, according to the above aspect, even if the received intensity of the reflected wave accidentally takes a value higher than the received intensity of the direct wave, the position of the portable device is estimated to be an incorrect position. It can be suppressed from being stored.

［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 embodiment in which the position of the portable device is estimated using only the distance information derived from the reception strength of the LF signal (that is, LF_RSSI) in the portable device 200 is disclosed, but the present invention is not limited to this. The distance information derived from LF_RSSI is the distance of the portable device 200 specified by the distance estimation unit F5 according to the LF_RSSI included in the response signal from the portable device 200. As another aspect, the position estimation unit F6 may estimate the position of the portable device in combination with the reception intensity in the direction of the portable device specified by the direction estimation unit F4. Here, an example of the configuration corresponding to the above technical idea will be disclosed.

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-side control unit 111 in this modification estimates the distance from the array antenna 114 to the portable device 200 based on the reception intensity in the direction of the portable device from the direction estimation unit F4. A unit F9 is provided. For convenience, in order to distinguish between the second distance estimation unit F9 introduced in this modification and the distance estimation unit F5 that estimates the distance based on LF_RSSI described in the embodiment and the like, here, the distance estimation unit F5 is referred to. Is referred to as the first distance estimation unit F5. Further, since the reception strength detected by the direction estimation unit F4 is the reception strength of the response signal which is a radio signal in the UHF band, the reception strength in the direction of the portable device is described as UHF_RSSI.

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 showing the correspondence between the distance between the array antenna 114 and the portable device 200 and the received signal strength of the response signal received by the portable device 200 ( After that, it may be carried out using the UHF_RSSI map). It is assumed that the map storage unit M1 in this modification holds the UHF_RSSI map in addition to the LF_RSSI map.

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 determines the difference between them. If it is less than the permissible upper limit value of, the position calculated by the method of the above embodiment is adopted as the portable device position and stored in the RAM 1112. On the other hand, when the difference between the first distance and the second distance is equal to or greater than the allowable upper limit value, it is determined that the position of the portable device is unknown. According to another viewpoint, when the difference between the first distance and the second distance is equal to or more than the allowable upper limit value, the estimation of the position of the portable device 200 is suspended.

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 may be set to a value larger than at least the distance from the array antenna 114 to the LF antenna 113, and the specific value may be appropriately designed. Further, the allowable upper limit value may be limited to the case where the portable device 200 is present at a position 10 m or more away from the array antenna 114 and the case where the portable device 200 is present in the transmission area. Therefore, the permissible upper limit value may be a value similar to the distance from the center of the transmission area to the farthest part (here, 5 m), such as 5 m or 10 m.

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 radio waves 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 the radio wave in the UHF band. The error that can 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 the error that can occur in the distance estimated from the reception strength of the radio wave in the UHF band is 3 m and the distance from the array antenna 114 to the LF antenna 113 is 1 m, the allowable upper limit value is 4 m or more. It is preferable that it is set.

［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, as the configuration of the portable device 200, a mode in which the response signal is returned only once in response to the reception of one position estimation signal has been disclosed, but the present invention is not limited to this. The portable device 200 may be configured to continuously transmit a response signal a plurality of times (for example, three times) in response to one reception of the position estimation signal. The plurality of response signals that are continuously transmitted in response to the reception of one position estimation signal may all have the same content. The mode of continuous transmission also includes a mode of intermittent transmission at minute intervals of about several millimeters to several tens of milliseconds.

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 vehicle-mounted system 100 receives the response signal a plurality of times in response to one transmission of the position estimation signal. By utilizing such an operation, the accuracy of estimating the position of the portable device by the position estimation unit F6 can be improved.

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 intensity for each arrival direction each time the UHF reception unit 115 receives the response signal, and extracts the direction having the highest reception intensity as a candidate for the portable device direction each time. Then, the direction in which the number of times calculated as a candidate for the portable device direction is the largest is adopted as the portable device direction. According to such an aspect, it is possible to reduce the possibility that the direction of the portable device is set to a direction different from the actual direction. As a result, the accuracy of estimating the position of the portable device by the position estimation unit F6 can be improved.

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。 Further, the configuration as the modification 6 can be applied to the modification 5. 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 each time the UHF reception unit 115 receives the response signal. Further, it is assumed that the second distance estimation unit F9 is configured to calculate the second distance based on the reception strength in the direction of the portable device each time the direction estimation unit F4 calculates the reception strength for each direction. ..

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 the transmission of the position estimation signal once as a population, and is a value representing the second distances for the plurality of times (hereinafter, the second distance). 2 Distance representative value) is calculated. The second distance representative value may be an average value of a plurality of second distances, or may be a median value. When 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 adopts 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 equal to or greater than the allowable upper limit value, it is determined that the position of the portable device is unknown. According to the above configuration, since the error provided in the second distance can be reduced, it is possible to reduce the possibility that the position of the portable device is determined to be unknown due to the 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]
In the above, the approach detection unit F3 discloses an aspect of detecting that the distance between the vehicle and the portable device is within a predetermined estimated implementation distance when the response signal to the polling signal in the LF band is received. Not limited to. When both the in-vehicle system 100 and the portable device 200 are configured to be able to transmit and receive UHF band signals, the in-vehicle system 100 transmits a UHF band response request signal to the portable device 200, and the response request signal is transmitted. The distance may be estimated based on the reception strength of the response signal to the device (that is, UFH_RSSI), and it may be detected that the distance between the vehicle and the portable device is within a predetermined estimated implementation distance. When both the in-vehicle system 100 and the portable device 200 are configured to enable short-range wireless communication, the distance between the vehicle and the portable device 200 is based on the communication status in the short-range wireless communication with the portable device 200. May be detected to be within a predetermined estimated implementation distance.

［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 portable device 200 may have an LF_RSSI map, and the portable device 200 may be configured to return a signal indicating a distance corresponding to the LF_RSSI as a response signal. The data indicating LF_RSSI and the data indicating the distance determined from LF_RSSI correspond to the distance-related information described in the claims. The LF_RSSI itself corresponds to distance-related information that indirectly indicates the distance from the portable device 200 to the LF antenna 113.

［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, a mode for transmitting a position estimation signal using radio waves in the LF band has been disclosed, but the present invention is not limited to this. If it is about 1 MHz, the point 48 m from the antenna is the boundary between the near field and the far field. That is, since the range within 5 m from the vehicle for the 1 MHz radio wave is sufficiently in the near field, the strength of the position estimation signal transmitted by the in-vehicle system 100 is steeply attenuated by the cube of the distance. In consideration of such circumstances, the first frequency may be 1 MHz or less.

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 100 In-vehicle system, 200 Portable device, 111 Vehicle-side control unit, 112 LF transmitter (in-vehicle device-side transmitter), 113 / 113a-c LF antenna (vehicle-mounted antenna), 114 array antenna, 114a-c UHF antenna, 115 UHF Receiver (vehicle-mounted receiver), 210 LF communication module (portable device side receiver), 211 LF antenna, 212 LF receiver, 213 RSSI circuit, 220 UHF communication module (portable device side transmitter), 221 UHF antenna 222 UHF transmitter, 230 vibrator, 240 mobile sensor, 260 portable device side control unit, F3 approach detection unit, F4 direction estimation unit, F5 distance estimation unit (first distance estimation unit), F6 position estimation unit, F7 authentication processing Unit, F8 vehicle control unit, F9 second distance estimation unit, M1 map storage unit, G1 reception data acquisition unit, G2 LF_RSSI acquisition unit, G3 response processing unit, G4 notification processing unit

Claims (10)

車両に搭載される車載器（１１０）と、前記車載器と対応付けられてあって、前記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、
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。 A portable device position estimation system including an on-board unit (110) mounted on a vehicle and a portable device (200) associated with the on-board unit and carried by a user of the vehicle.
The portable device
With the portable device side receiving unit (210) that receives the response request signal, which is a wireless signal that requests the portable device to return the response signal, which is transmitted from the vehicle-mounted device using a radio wave of a predetermined first frequency. ,
The portable device side strength acquisition unit (213) that acquires the mobile device side strength, which is the reception signal strength of the response request signal received by the portable device side reception unit,
The response signal includes distance-related information that directly or indirectly indicates the distance from the portable device to the source of the response request signal, which is determined from the strength on the portable device side acquired by the strength acquisition unit on the portable device side. A portable device-side transmitter (220) that transmits a signal using a radio wave having a predetermined second frequency higher than the first frequency is provided.
The on-board unit
An on-board unit side transmitting unit (112) that transmits the response request signal from the on-board antenna (113) that is an antenna for transmitting the radio wave of the first frequency mounted on the vehicle.
An on-board unit receiving unit (115) that receives the response signal via an array antenna (114) for receiving the second frequency radio wave, and
A direction estimation unit (F4) that estimates the direction in which the response signal arrives based on the reception result of the response signal by the array antenna.
A distance estimation unit (F5) that estimates the 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 receiving unit.
A position estimation unit that estimates the position of the portable device based on the direction of arrival of the signal from the portable device estimated by the direction estimation unit and the distance from the vehicle-mounted antenna estimated by the distance estimation unit to the portable device. (F6) and a portable device position estimation system. 請求項１に記載の携帯機位置推定システムであって、
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 the reception intensity for each direction by analyzing the reception result of the response signal at the array antenna.
Among the reception intensities for each direction estimated by the direction estimation unit, the position estimation unit adopts the direction having the strongest reception intensity as the portable device direction in which the portable device exists.
In addition to the first distance estimation unit as the distance estimation unit, the vehicle-mounted device has a second distance estimation unit (F9) that estimates the distance of the portable device based on the reception intensity of the response signal in the direction of the portable device. Equipped with
In the position estimation unit, the difference between the first distance, which is the distance estimated by the first distance estimation unit, and the second distance, which is the 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, and when the difference between the first distance and the second distance is equal to or more than the allowable upper limit value, the portable device is used. A portable device position estimation system characterized in that the position of the machine is determined to be unknown. 請求項２に記載の携帯機位置推定システムであって、
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 one reception of the response request signal.
The second distance estimation unit
The second distance is calculated each time the response signal is received.
Based on the plurality of the second distances calculated from the transmission of the response request signal once, the second distance representative value, which is a value representing the plurality of the 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 position is used. A portable device position estimation system characterized in that when the difference between the distance and the second distance representative value is equal to or greater than the allowable upper limit value, it is determined that the position of the portable device is unknown. 請求項１から３の何れか１項に記載の携帯機位置推定システムであって、
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-board unit includes an approach detection unit (F3) that detects that the distance to the portable device is within a predetermined estimated implementation 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 the time when the approach detection unit detects that the distance to the portable device is within the estimated execution distance. Carry out the process and
A portable device position estimation system characterized by generating movement locus data, which is data indicating a movement trajectory of the portable device, in which the results of the position estimation processing for a plurality of times are arranged in chronological order. 請求項４に記載の携帯機位置推定システムであって、
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 the reception intensity for each direction by analyzing the reception result of the response signal at the array antenna.
The position estimation unit
Of the reception intensities for each direction estimated by the direction estimation unit, the direction having the strongest reception intensities is tentatively set to the direction in which the portable device is present.
Whether the newly 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 locus of the portable device determined from the result of the position estimation process performed up to the previous time. Judge whether or not
When it is determined that the new estimated position does not match the movement locus of the portable device determined from the result of the position estimation process performed up to the previous time, the second reception intensity detected by the direction estimation unit is obtained. A portable device position estimation system characterized in that the position of the portable device is estimated by resetting the strong direction to the direction of the portable device. 請求項４又は５に記載の携帯機位置推定システムであって、
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 portable device position estimation system according to claim 4 or 5.
The on-board unit
It is provided with an authentication processing unit (F7) that performs an authentication process that is a process of 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 passes through an intermediate area in which the portable device is set at a position separated from the vehicle-mounted antenna by a predetermined area division distance or more as the movement locus, and then the distance from the vehicle-mounted antenna is the area. A portable device position estimation system, characterized in that the authentication process is executed when the movement locus indicating that the user has reached a proximity area, which is an area less than the division distance, can be acquired. 請求項４又は５に記載の携帯機位置推定システムであって、
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 portable device position estimation system according to claim 4 or 5.
An authentication processing unit (F7) that performs an authentication process that authenticates 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 a predetermined vehicle control based on the success of the authentication process is provided.
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 locus. Therefore, if the movement locus indicating that the distance from the vehicle has reached the proximity area, which is an area less than the area division distance, cannot be acquired, the vehicle control is not executed. Portable device position estimation system. 請求項４から７の何れか１項に記載の携帯機位置推定システムであって、
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.
It is provided with an authentication processing unit (F7) that performs an authentication process that is a process of authenticating that the portable device is the portable device associated with the vehicle by performing wireless communication with the portable device.
The portable device
A mobile sensor (240) for detecting that the portable device is moving is provided.
The portable device side transmitting unit transmits a signal including data indicating the detection result of the moving sensor as the response signal.
When the moving state of the portable device indicated by the moving locus and the moving state of the portable device indicated by the detection result of the moving sensor included in the response signal are matched with each other, the authentication processing unit said. A portable device position estimation system characterized by performing authentication processing. 請求項１から８の何れか１項に記載の携帯機位置推定システムであって、
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.
It is provided with an authentication processing unit (F7) that performs an authentication process that is a process of 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-board unit side transmitting unit transmits an authentication success notification signal indicating that the authentication processing is successful to the portable device.
The portable device
A notification device (230) for notifying the user of information is provided.
When the portable device side receiving unit receives the authentication success notification signal, it is provided with a notification processing unit (G4) that performs a process of notifying that the authentication process is successful in cooperation with the notification device. A portable device position estimation system featuring. 請求項１から９の何れか１項に記載の携帯機位置推定システムであって、
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, and is
The in-vehicle antenna is a magnetic field type antenna.
A portable device position estimation system characterized in that the signal transmission power of the vehicle-mounted antenna is set to a level at which the response signal is not returned when the portable device is separated from the vehicle-mounted antenna by 10 m or more.
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