JP7017062B2 - Electronic key system for vehicles - Google Patents
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Description
この明細書における開示は、電子キーと、この電子キーと無線通信する車載器と、を備えた車両用電子キーシステムに関する。 The disclosure herein relates to an electronic key system for a vehicle comprising an electronic key and an on-board unit that wirelessly communicates with the electronic key.
従来、車載器と電子キーとの間の無線通信に基づいて車両の施開錠やエンジン始動といった車両に対する所定処理を許可或いは実行する車両用電子キーシステムが知られている。 Conventionally, there is known an electronic key system for a vehicle that permits or executes predetermined processing for a vehicle such as locking / unlocking a vehicle or starting an engine based on wireless communication between an on-board unit and an electronic key.
車両用電子キーシステムでは、車両に対する電子キーの位置に応じて処理を許可或いは実行する。そのため、電子キーの位置を判定する必要がある。 In the vehicle electronic key system, processing is permitted or executed according to the position of the electronic key with respect to the vehicle. Therefore, it is necessary to determine the position of the electronic key.
特許文献1には、次のようにして車両に対する電子キーの位置を判定する技術が開示されている。一の車載アンテナから送信された車両信号を電子キーが受信した際の受信信号強度と、他の車載アンテナから送信された車両信号を電子キーが受信した際の受信信号強度と、の組み合わせに基づいて電子キーの位置を判定する。
具体的には、特許文献1では、運転席アンテナからの電波を電子キーが受信した際の磁界強度と、助手席アンテナからの電波を電子キーが受信した際の磁界強度とが示す2次元上の点と判定ラインとを対比して、電子キーの位置を判定している。
Specifically, in
ところで電子キーの電波受信感度は個体毎にある程度ばらつくことは避けられない。例えば電子キーの要求仕様等から定まる受信感度の許容誤差範囲内で、ある電子キーの受信感度は高感度となり、他の電子キーの受信感度は低感度となる。このような受信感度ばらつきは、車両信号の受信信号強度に基づく電子キーの位置判定精度を悪化させる原因となる。なぜなら、電子キーが同じ値の受信信号強度を検出した場合であっても、電子キーの受信感度の高低に応じて、車両信号を発した車載アンテナから電子キーまでの実際の距離が異なるためである。見方を変えると電子キー固体毎の受信感度ばらつきが原因で、車両信号の受信信号強度に基づいて算出される車両に対する電子キーの位置が、車両に対する実際の電子キー位置に対してずれ得る。 By the way, it is inevitable that the radio wave reception sensitivity of the electronic key will vary from individual to individual. For example, within the tolerance range of the reception sensitivity determined from the required specifications of the electronic key, the reception sensitivity of one electronic key becomes high sensitivity, and the reception sensitivity of another electronic key becomes low sensitivity. Such variation in reception sensitivity causes deterioration of the position determination accuracy of the electronic key based on the reception signal strength of the vehicle signal. This is because even if the electronic key detects the same value of the received signal strength, the actual distance from the in-vehicle antenna that emitted the vehicle signal to the electronic key differs depending on the level of the reception sensitivity of the electronic key. be. From a different point of view, the position of the electronic key with respect to the vehicle calculated based on the received signal strength of the vehicle signal may deviate from the actual position of the electronic key with respect to the vehicle due to the variation in the reception sensitivity for each individual electronic key.
特許文献1の電子キーの位置判定は、運転席アンテナからの電波を電子キーが受信した際の磁界強度と、助手席アンテナからの電波を電子キーが受信した際の磁界強度とが示す2次元上の点を判定ラインとを対比している。この2次元上の点は、電子キー固体の受信感度によりばらつく。つまり、特許文献1では、電子キー固体毎の受信感度ばらつきを考慮していなかった。
The position determination of the electronic key in
この明細書における開示の目的は、電子キー個体毎の受信感度ばらつきを考慮した高精度の電子キーの位置推定が可能な車両用電子キーシステムを提供することにある。 An object of the disclosure in this specification is to provide a vehicle electronic key system capable of highly accurate position estimation of an electronic key in consideration of a variation in reception sensitivity for each electronic key individual.
上記目的を達成するための車両用電子キーシステムの一例は、
複数の車載送信アンテナ(181、181R、181L、181B)と、車載受信アンテナ(195)と、が設けられる車両に搭載される車載器(110)と、
キー側受信アンテナ(215)と、車載送信アンテナの各々から送信された車両信号をキー側受信アンテナで受信した際の受信信号強度を検出する受信強度検出部(211)と、キー側送信アンテナ(221)と、を備え、車載器と無線通信を行う電子キー(200)と、
を備える車両用電子キーシステムであって、
受信強度検出部で検出される車載送信アンテナからの車両信号の受信信号強度と、この車載送信アンテナから電子キーまでの距離と、の間の関係を表す受信強度距離関係であって、受信強度検出部の受信感度が異なる複数の受信強度距離関係(133、135)を記憶している記憶部(130)と、
複数の車載送信アンテナに含まれる2つの車載送信アンテナを構成する一の車載送信アンテナから電子キーまでの距離と、2つの車載送信アンテナのうちの他の車載送信アンテナから電子キーまでの距離とを、受信強度検出部により検出された2つの車載送信アンテナの各々からの車両信号の受信信号強度を、複数の受信強度距離関係に適用することで決定する距離算出部(122)と、
距離算出部が算出した距離を半径とし、一の車載送信アンテナの位置を中心とする円と、他の車載送信アンテナの位置を中心とする円との交点に基づいて、電子キーの位置の候補となる候補点を、複数の受信感度について算出する候補点算出部(123)と、
候補点算出部が複数の受信感度について算出した複数の候補点(P_max、P_min)から定まる線分を、電子キーの位置の候補線(L、L1、L2、L3)として算出する候補線算出処理を実行する候補線算出部(124)と、
候補線算出部により算出された候補線に基づいて、電子キーの位置を推定する位置推定部(129)と、
さらに備える車両用電子キーシステムである。
An example of an electronic key system for vehicles to achieve the above objectives is
An on-board unit (110) mounted on a vehicle provided with a plurality of in-vehicle transmitting antennas (181, 181R, 181L, 181B) and an in-vehicle receiving antenna (195).
The key-side receiving antenna (215), the reception strength detection unit (211) that detects the reception signal strength when the vehicle signal transmitted from each of the in-vehicle transmission antennas is received by the key-side reception antenna, and the key-side transmission antenna (211). 221), and an electronic key (200) that performs wireless communication with the in-vehicle device.
An electronic key system for vehicles equipped with
It is a reception strength distance relationship that represents the relationship between the reception signal strength of the vehicle signal from the vehicle-mounted transmission antenna detected by the reception strength detection unit and the distance from the vehicle-mounted transmission antenna to the electronic key, and is the reception strength detection. A storage unit (130) that stores a plurality of reception intensity distance relationships (133, 135) having different reception sensitivities.
The distance from one vehicle-mounted transmitting antenna constituting the two vehicle-mounted transmitting antennas included in the plurality of vehicle-mounted transmitting antennas to the electronic key and the distance from the other vehicle-mounted transmitting antenna of the two vehicle-mounted transmitting antennas to the electronic key. A distance calculation unit (122) that determines the reception signal strength of the vehicle signal from each of the two in-vehicle transmission antennas detected by the reception strength detection unit by applying the reception signal strength to a plurality of reception strength distance relationships.
The distance calculated by the distance calculation unit is used as the radius, and the candidate for the position of the electronic key is based on the intersection of the circle centered on the position of one in-vehicle transmitting antenna and the circle centered on the position of the other in-vehicle transmitting antenna. Candidate point calculation unit (123) that calculates the candidate points to be obtained for a plurality of reception sensitivities, and
A line segment determined from a plurality of candidate points (P_max, P_min) calculated by the candidate point calculation unit for a plurality of reception sensitivities is calculated as a candidate line (L, L1, L2, L3) at the position of the electronic key. Candidate line calculation unit (124) to execute
A position estimation unit (129) that estimates the position of the electronic key based on the candidate line calculated by the candidate line calculation unit, and
It is also an electronic key system for vehicles.
この車両用電子キーシステムでは、記憶部が、電子キーの受信感度として異なる受信感度を想定した複数の受信強度距離関係を記憶している。そして、それら複数の受信強度関係と、受信強度検出部により検出された2つの車載送信アンテナの各々からの車両信号の受信信号強度とを用いて、2つの車載送信アンテナから電子キーまでの距離を決定し、さらに、この距離を半径とし、2つの車載送信アンテナをそれぞれ中心とする円の交点に基づいて、電子キーの位置の候補点を決定する。候補線は、複数の受信感度について算出した複数の候補点に基づいて算出する。 In this vehicle electronic key system, the storage unit stores a plurality of reception intensity distance relationships assuming different reception sensitivities as the reception sensitivities of the electronic keys. Then, using the plurality of reception strength relationships and the reception signal strength of the vehicle signal from each of the two vehicle-mounted transmitting antennas detected by the reception strength detection unit, the distance from the two vehicle-mounted transmitting antennas to the electronic key is determined. Further, the candidate point of the position of the electronic key is determined based on the intersection of the circles centered on the two in-vehicle transmitting antennas with this distance as the radius. The candidate line is calculated based on a plurality of candidate points calculated for a plurality of reception sensitivities.
車両信号を受信した電子キーの受信感度は不明である。しかし、受信感度が変化すると、2つの車載送信アンテナからの車両信号の受信信号強度から推定できる、電子キーの候補点を示す2つの円の半径は、ともに、同じ傾向で増減する。 The reception sensitivity of the electronic key that received the vehicle signal is unknown. However, when the reception sensitivity changes, the radii of the two circles indicating the candidate points of the electronic key, which can be estimated from the received signal intensities of the vehicle signals from the two in-vehicle transmitting antennas, both increase or decrease in the same tendency.
したがって、車両信号を受信した電子キーの受信感度が、どのような感度であっても、電子キーの受信感度の相違が反映された電子キーの候補点は候補線上の点になる。位置推定部は、この候補線に基づいて電子キーの位置を推定しているので、電子キーの受信感度のばらつきの影響の少ない、精度のよい電子キーの位置を推定することができる。 Therefore, regardless of the reception sensitivity of the electronic key that has received the vehicle signal, the candidate point of the electronic key that reflects the difference in the reception sensitivity of the electronic key is a point on the candidate line. Since the position estimation unit estimates the position of the electronic key based on this candidate line, it is possible to estimate the position of the electronic key with high accuracy, which is less affected by the variation in the reception sensitivity of the electronic key.
なお、上記括弧内の参照番号は、理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら技術的範囲を制限することを意図したものではない。 The reference numbers in parentheses are merely examples of the correspondence with the specific configuration in the embodiment described later, and are intended to limit the technical scope. It's not a thing.
以下、図面を参照しながら、車両用電子キーシステム(以下、電子キーシステム)の複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび/または構造的に対応する部分および/または関連付けられる部分には同一の参照符号が付されている。対応する部分および/または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the vehicle electronic key system (hereinafter, electronic key system) will be described with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, functionally and / or structurally corresponding parts and / or associated parts are designated by the same reference numeral. References can be made to the description of other embodiments for the corresponding and / or associated parts.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の電子キーシステム1の概略構成を示す。電子キーシステム1は、車載システム100と電子キー200との間の無線通信に基づいて、電子キー200の照合を照合ECU110により実行し、照合が成立した場合、所定処理を実行或いは許可する機能を有する。なおECUは、電子制御装置(electronic control unit)の略称である。
(First Embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of the electronic
電子キー200の照合とは、電子キー200が車載システム100に予め対応づけられている正規の電子キーであるか否かを確認することであり、例えば次のように実行される。車載システム100の照合ECU110は、第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lからリクエスト信号を送信させる。第1車載LFアンテナ181R、第2車載LFアンテナ181Lを区別しないときは、車載LFアンテナ181と記載する。
The collation of the
電子キー200は、リクエスト信号を受信すると、自身に固有のIDを含むレスポンス信号を送信する。車載システム100は、リクエスト信号の応答としてのレスポンス信号を車載RFアンテナ195で受信すると、照合ECU110がレスポンス信号に含まれるIDを照合することにより、電子キー200を照合する。
Upon receiving the request signal, the
照合成立の場合に許可或いは実行される所定処理としては、例えば次のものが挙げられる。正規の電子キー200が車室内に位置する場合に車両エンジンの始動を許可する。なお、車室には、トランクルームは含まれない。その他にも、正規の電子キー200が車外の所定領域内に位置する場合に車両ドアの開錠を許可する。また、正規の電子キー200が車両に所定距離近づいた場合に車両のハザードランプを点灯等させるウェルカム処理を実行する。このように電子キーシステム1は、車両に対する電子キー200の位置に応じて異なる処理を許可或いは実行する。
Examples of the predetermined processing permitted or executed when the collation is established include the following. Allows the vehicle engine to start when the legitimate
本実施形態の電子キーシステム1は、上記の照合による所定処理を実行或いは許可するにあたり、車両に対する電子キー200の位置を推定する。以下、車両に対する電子キー200の位置を推定するための電子キーシステム1の構成を説明する。
The electronic
<電子キーシステム1の構成>
図1に示すように電子キーシステム1は、車両に設けられる車載システム100と、ユーザにより携帯される電子キー200と、を備える。
<Configuration of electronic
As shown in FIG. 1, the electronic
車載システム100は、照合ECU110と、車側送信部180と、第1車載LFアンテナ181Rと、第2車載LFアンテナ181Lと、車側受信部190と、車載RFアンテナ195と、を備える。
The vehicle-mounted
照合ECU110は、マイクロコンピュータを主体として構成される。照合ECU110は、例えばROM等の記憶装置に記憶されたプログラムをCPU等のプロセッサが実行することにより、上記した電子キー200の照合及び後述する電子キー200の位置推定を含む各種処理を電子キー200と協働して実行する機能を有する。照合ECU110の機能の少なくとも一部は、専用のIC等によって提供されてもよい。照合ECU110は、車載器に相当する。
The
車側送信部180は、照合ECU110の制御の下で、LF波或いはVLF波で車両信号を、変調および増幅して第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lから送信させる。LFは、Low Frequencyの略称であり、VLFは、Very Low Frequencyの略称である。本明細書ではVLFを含めてLFという用語を用いる。車両信号として上記したリクエスト信号が送信される場合、固有IDを含むレスポンス信号の返信を電子キー200に要求する情報が含まれる。各車両信号には、送信元が第1車載LFアンテナ181Rであるか第2車載LFアンテナ181Lであるかを識別可能とする識別情報が含まれる。
Under the control of the
図2に示すように第1車載LFアンテナ181Rは、運転席側ドアに設けられる。より具体的には、第1車載LFアンテナ181Rは、運転席側ドアの車外側ドアノブ又は車内側ドアノブに設けられる。また、第2車載LFアンテナ181Lは、助手席側ドアに設けられる。より具体的には、第2車載LFアンテナ181Lは助手席側ドアの車外側ドアノブ又は車内側ドアノブに設けられる。
As shown in FIG. 2, the first vehicle-mounted
第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lはそれぞれ周囲に、第1検知エリア301及び第2検知エリア302を形成する。ここで検知エリアとは例えば、各車載LFアンテナ181R、181Lから送信された車両信号を電子キー200が所定閾値以上の受信信号強度(以下、RSSI)で受信可能なエリアとして定義できる。検知エリアの大きさは、例えば第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lの送信出力等を設定する等により、所望の大きさ(例えば10m等)とすることができる。各車載LFアンテナ181は、車載送信アンテナに相当する。
The first vehicle-mounted
図2に示すように第1検知エリア301及び第2検知エリア302はそれぞれ、車内外に亘って形成される。さらに第1検知エリア301及び第2検知エリア302は、これらの重なり領域310が車内外に亘るように形成される。このような車内外に亘って形成される検知エリアは、例えば車両ボディを樹脂で形成する等により車両ボディの電磁シールド機能を制限することで実現される。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように車側受信部190は、電子キー200からRF(Radio Frequency)波で送信されるキー信号を、車載RFアンテナ195を介して受信する。車側受信部190は、車載RFアンテナ195から取得した電気信号を増幅し、かつ、その電気信号からキー信号を復調し、キー信号を照合ECU110に出力する。車載RFアンテナ195は、車両において適宜設計される位置に設けられる。たとえば、車載RFアンテナ195は、車室内において車両の中央付近となる位置に設けられる。
As shown in FIG. 1, the vehicle-
なお、リクエスト信号の返信として電子キー200から送信される固有IDを含むキー信号は、上記したレスポンス信号である。キー信号にはさらに車両信号を電子キー200が受信した際のRSSIを示すRSSI情報が含まれ得る。RSSI情報には、RSSIおよび車両信号の送信元が第1車載LFアンテナ181Rであるか第2車載LFアンテナ181Lであるかを識別可能とする識別情報が含まれる。車載RFアンテナ195は、車載受信アンテナに相当する。
The key signal including the unique ID transmitted from the
電子キー200は、ユーザに携帯される携帯機であり、キー側受信部210と、キー側LFアンテナ215と、キー側送信部220と、キー側RFアンテナ221と、キー側制御部230と、を備える。
The
キー側受信部210は、第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lの各々から送信された電波を示す電気信号をキー側LFアンテナ215を介して取得する。キー側受信部210は、その電気信号を変調および復調して送信元信号を取り出し、キー側制御部230に出力する。キー側LFアンテナ215は、キー側受信アンテナに相当する。
The key-
RSSI検出回路211は、キー側受信部210に設けられる。RSSI検出回路211は、キー側LFアンテナ215で受信した各車両信号のRSSIを検出する回路である。RSSI検出回路211は、検出した車両信号のRSSIをキー側制御部230に出力する。RSSI検出回路211は、受信強度検出部に相当する。
The
キー側送信部220は、キー側制御部230の制御の下で、RF波でキー信号を変調および増幅してキー側RFアンテナ221から送信させる。キー信号はキー側制御部230が生成する。キー信号には、車両信号のRSSIを示すRSSI情報や電子キー200の固有IDが含まれる。上記したレスポンス信号も送信元キー信号であるので、レスポンス信号にも固有IDが含まれる。キー側RFアンテナ221は、キー側送信アンテナに相当する。
The key-
キー側制御部230は、マイクロコンピュータを主体として構成される。キー側制御部230は、例えばROM等の記憶装置に記憶されたプログラムをCPU等のプロセッサが実行することにより、上記した電子キー200の照合及び後述する電子キー200の位置定を含む各種処理を車載システム100と協働して実行する機能を有する。キー側制御部230の機能の少なくとも一部は、専用のIC等によって提供されてもよい。
The key
<照合ECU110の機能について>
次に、車両に対する電子キー200の位置推定を行うための照合ECU110の機能を説明する。図1に示すように照合ECU110は、車側制御部120と、記憶部130と、を有する。
<About the function of the
Next, the function of the
車側制御部120は、機能ブロックとして、RSSI取得部121と、距離算出部122と、候補点算出部123と、候補線算出部124と、位置推定部129と、を備える。
The vehicle-
RSSI取得部121は、車側受信部190で受信したキー信号にRSSI情報が含まれている場合、車両信号を電子キー200が受信した際のRSSIを取得する。詳しくは、RSSI取得部121は、第1車載LFアンテナ181Rから送信された車両信号を電子キー200が受信した際のRSSIを第1RSSIとして取得する。RSSI取得部121は、第2車載LFアンテナ181Lから送信された車両信号を電子キー200が受信した際のRSSIを第2RSSIとして取得する。
When the key signal received by the vehicle
距離算出部122は、第1RSSI及び第2RSSIに基づいて、第1車載LFアンテナ181Rから電子キー200までの距離及び第2車載LFアンテナ181Lから電子キー200までの距離を算出する。距離算出部122は、記憶部130に格納されたRSSI距離関係を用いることにより、各車載LFアンテナ181R、181Lから電子キー200までの距離を算出する。なお、RSSI距離関係は受信強度距離関係である。
The
ところで電子キー200の受信感度は、電子キー200の要求仕様等から定まる受信感度の許容誤差範囲内で個体毎にばらつく。そのため、受信感度が個体毎にばらつくことを考慮できるように、記憶部130には、2種類のRSSI距離関係が記憶されている。
By the way, the reception sensitivity of the
ここで図3及び図4を参照して、RSSI距離関係と、RSSI距離関係を用いた距離の算出方法と、を説明する。 Here, with reference to FIGS. 3 and 4, the RSSI distance relationship and the method of calculating the distance using the RSSI distance relationship will be described.
図3は、RSSI距離関係を概念的に示す図である。図3に示すようにRSSI距離関係における横軸は距離である。この距離は、車載LFアンテナ181から電子キー200までの距離である。縦軸は、車載LFアンテナ181から送信された車両信号を電子キー200が受信した際に検出されるRSSIである。
FIG. 3 is a diagram conceptually showing the RSSI distance relationship. As shown in FIG. 3, the horizontal axis in the RSSI distance relationship is the distance. This distance is the distance from the vehicle-mounted
記憶部130には、電子キー200の受信感度として異なる受信感度を想定した複数のRSSI距離関係が記憶されている。本実施形態では、複数のRSSI距離関係として、第1RSSI距離関係133と第2RSSI距離関係135が記憶されている。
The
第1RSSI距離関係133は、受信感度ばらつき範囲内で受信感度を最高感度と想定した場合のRSSI距離関係である。第2RSSI距離関係135は、受信感度ばらつきの範囲内で受信感度を最低感度と想定した場合のRSSI距離関係である。これらの関係は、予め実験して得た関係である。
The first
図3に示すように、RSSIが第1RSSI距離関係133に適用されると、車載LFアンテナ181から電子キー200までの距離として推定最大距離D_maxが定まる。一方、同じRSSIが第2RSSI距離関係135に適用されると、車載LFアンテナから電子キー200までの距離として、推定最大距離D_maxよりも小さい推定最小距離D_minが定まる。
As shown in FIG. 3, when RSSI is applied to the first
ここで、推定最大距離D_maxと推定最小距離D_minの技術的意味を、図4を参照して説明する。第1RSSI距離関係で想定した最高受信感度を実際に有する電子キー200と、第2RSSI距離関係で想定した最低受信感度を実際に有する電子キー200と、が同じRSSIを検出したと仮定する。この場合、最高受信感度を実際に有する電子キー200の車載LFアンテナ181に対する位置は、車載LFアンテナ181を中心に半径が推定最大距離D_maxである図4の破線で示す円上となる。一方、最低受信感度を実際に有する電子キー200の車載LFアンテナ181に対する位置は、車載LFアンテナ181を中心に半径が推定最小距離D_minである図4の実線で示す円上となる。
Here, the technical meanings of the estimated maximum distance D_max and the estimated minimum distance D_min will be described with reference to FIG. It is assumed that the
ところで、受信感度ばらつきの範囲内で各電子キー200の受信感度の実際の値は不明である。このため、RSSIに基づく車載LFアンテナから電子キー200までの距離は、電子キー個体毎の受信感度ばらつきを考慮すると、下限が推定最小距離D_minであり上限が推定最大距離D_maxであると絞り込むことができる。なお、図3から分かるように、推定最小距離D_minと推定最大距離D_maxとの差である推定距離の誤差は、RSSIが小さいほど即ち電子キー200と車載LFアンテナとの実際の距離が大きくなるほど大きくなる。この理由は、図3に示すように、RSSI距離関係の傾きが、距離が大きくなるほど小さくなるためである。
By the way, the actual value of the reception sensitivity of each
距離算出部122の説明に戻る。第1車載LFアンテナ181Rから電子キー200までの距離及び第2車載LFアンテナ181Lから電子キー200までの距離であって、同じRSSI距離関係を用いて算出した距離を、距離セットと定義する。距離算出部122は、受信感度として異なる受信感度を想定した複数のRSSI距離関係に対応する複数の距離セットを算出する。
The explanation returns to the explanation of the
具体的には図5に示すように、距離算出部122は、第1RSSI距離関係133に対応する距離セットして、第1推定最大距離D1_max及び第2推定最大距離D2_maxを算出する。第1推定最大距離D1_maxは、第1RSSIを第1RSSI距離関係133に適用することで得られる距離である。第2推定最大距離D2_maxは、第2RSSIを第1RSSI距離関係133に適用することで得られる距離である。
Specifically, as shown in FIG. 5, the
また、距離算出部122は、第2RSSI距離関係135に対応する距離セットして、第1推定最小距離D1_min及び第2推定最小距離D2_minを算出する。第1推定最小距離D1_minは、第1RSSIを第2RSSI距離関係135に適用することで得られる距離である。第2推定最小距離D2_minは、第2RSSIを第2RSSI距離関係135に適用することで得られる距離である。さらに図5に示すように、受信感度として理想値を想定したRSSI距離関係を用いて、第1理想距離D1_idealと、第2理想距離D2_idealと、を距離セットして算出してもよい。理想値は、たとえば、最高感度と最低感度の中間の値である。
Further, the
候補点算出部123は、距離算出部122が算出した距離を半径とし、第1車載LFアンテナ181Rの位置を中心とする円と、第2車載LFアンテナ181Lの位置を中心とする円との交点に基づいて、電子キー200の位置の候補となる候補点を算出する。候補点は、第1RSSI距離関係133及び第2RSSI距離関係135それぞれについて算出される。
The candidate
具体的には候補点算出部123は、距離算出部122により算出された各距離セットにより特定される電子キー200の位置の候補点Pを算出する。具体的には図5示すように、第1推定最大距離D1_maxと第2推定最大距離D2_maxとからなる距離セットにより特定される電子キー200の位置を、遠側候補点P_maxとして算出する。さらに第1推定最小距離D1_minと第2推定最小距離D2_minとからなる距離セットにより特定される電子キー200の位置を、近側候補点P_minとして算出する。遠側候補点P_maxと近側候補点P_minとは例えば次の手順で算出できる。
Specifically, the candidate
図5に示すように、第1車載LFアンテナ181Rを中心とし半径が第1推定最大距離D1_maxである円を描く。第2車載LFアンテナ181Lを中心とし半径が第2推定最大距離D2_maxである円を描く。これら2つの円の交点の座標を、遠側候補点P_maxとして算出する。なお、遠側候補点P_maxは、図5に示すように、通常2つ算出される。中心が離間した2つの円の交点は、通常2つであるからである。さらに図5に示すように第1車載LFアンテナ181Rを中心とし半径が第1推定最小距離D1_minである円を描く。第2車載LFアンテナ181Lを中心とし半径が第2推定最小距離D2_minである円を描く。これら2つの円の交点の座標を求め、近側候補点P_minとして算出する。近側候補点P_minも、図5に示すように、通常2つ算出される。
As shown in FIG. 5, a circle is drawn centered on the first vehicle-mounted
候補線算出部124は、遠側候補点P_maxと近側候補点P_minとを両端点とする直線状の線分を、電子キー200の位置の候補線Lとして算出する。具体的には図5に示すように候補線算出部124は、第1車載LFアンテナ181Rと第2車載LFアンテナ181Lと通過する直線により区分される2つの領域各々において、遠側候補点P_maxと近側候補点P_minとを両端点とする候補線Lを算出する。なお、図5では、上記2つの領域は、第1車載LFアンテナ181Rと第2車載LFアンテナ181Lと通過する直線の上側領域と下側領域である。
The candidate
ここで、候補線算出部124により算出される候補線Lの技術的意義を、図6の比較例と比較して説明する。電子キー個体毎の受信感度ばらつきを考慮すると、RSSIに基づく各車載LFアンテナ181から電子キー200までの距離は、下限が推定最小距離D_minであり上限が推定最大距離D_maxであると絞り込むことができる。これを基に、第1車載LFアンテナ181Rを中心とした環状領域と、第2車載LFアンテナ181Lを中心とした環状領域と、が重なる領域(図6の斜線部分参照)が算出できる。比較例では、この重なる領域を、電子キー200の候補位置として算出する。
Here, the technical significance of the candidate line L calculated by the candidate
一方、本実施形態では、電子キー200の候補位置を、図6の領域よりも絞り込んだ線分からなる候補線Lまで絞り込む。これは次の点に着目してなされている。
On the other hand, in the present embodiment, the candidate position of the
電子キー200は、受信感度ばらつきの範囲内で、固体毎に異なる受信感度を持つ。受信感度は固体毎に異なるが、第1車載LFアンテナ181Rから送信された車両信号も、第2車載LFアンテナ181Lから送信された車両信号も、同じ電子キー200すなわち同じ固体が受信する。 つまり第1RSSI及び第2RSSIを受信した際の受信感度は、略同じ受信感度である。このときの実際の受信感度は不明であるものの、2つの車載LFアンテナ181からの車両信号のRSSIから推定できる、電子キー200の候補点P_max、P_minを示す2つの円の半径は、ともに、受信感度の高低に応じて同じ傾向で増減する。したがって、車両信号を受信した電子キー200の受信感度が、どのような感度であっても、電子キー200の受信感度の相違が反映された電子キーの候補点P_max、P_minは候補線上Lの点になる。
The
本実施形態では、候補線Lの両端点を、最高感度を想定した第1RSSI距離関係133に対応する遠側候補点P_maxと、最低感度に対応する第2RSSI距離関係135に対応する近側候補点P_minとしている。
In the present embodiment, both end points of the candidate line L are the far side candidate point P_max corresponding to the first
しかし、候補線Lを算出するために用いる2つの候補点は、この例に限定されない。候補線Lを算出するために用いる2つの候補点は、異なる受信感度を想定した異なるRSSI距離関係に対応する候補点であればよい。例えば図5に示すように、受信感度として理想値を想定した理想RSSI距離関係に対応する第1理想距離D1_idealと第2理想距離D2_idealからなる距離セットから特定される理想候補点P_idealを算出する。理想候補点P_idealと、遠側候補点P_maxと、を両端点とする線分を算出する。この線分を、受信感度ばらつきの範囲の最低感度と理想感度との差に相当する距離だけ外挿して、候補線Lを算出する。また、3つ以上の異なる受信感度に対応する3つ以上の候補点Pを算出して、これらを通過する近似曲線として候補線Lを算出してもよい。 However, the two candidate points used to calculate the candidate line L are not limited to this example. The two candidate points used for calculating the candidate line L may be any candidate points corresponding to different RSSI distance relationships assuming different reception sensitivities. For example, as shown in FIG. 5, the ideal candidate point P_ideal specified from the distance set consisting of the first ideal distance D1_ideal and the second ideal distance D2_ideal corresponding to the ideal RSSI distance relationship assuming the ideal value as the reception sensitivity is calculated. A line segment having the ideal candidate point P_ideal and the distant candidate point P_max as both end points is calculated. The candidate line L is calculated by extrapolating this line segment by a distance corresponding to the difference between the minimum sensitivity and the ideal sensitivity in the range of the reception sensitivity variation. Further, three or more candidate points P corresponding to three or more different reception sensitivities may be calculated, and the candidate line L may be calculated as an approximate curve passing through these candidate points P.
位置推定部129は、候補線Lに基づいて、電子キー200が存在すると推定される推定位置を算出する。例えば位置推定部129は、図7に示すように、候補線Lから所定誤差距離以内の棒状領域を、推定位置領域Rとして算出する。所定誤差距離は、上記の候補線Lの算出において考慮しなかった第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lの送信出力誤差に起因する電子キー200の推定位置の誤差を表す予め定められた量である。本実施形態では、所定誤差距離は、照合ECU110のROM等に予め記憶される。
The
位置推定部129はさらに、候補線算出部124により算出された2つの候補線Lの何れの候補線Lが電子キー200の位置を示す候補線として妥当であるかを判定してもよい。例えば以下のようにして判定してもよい。位置推定部129は、電子キー200から送信されたキー信号を車載RFアンテナ195で受信した際のRSSIに基づいて、車載RFアンテナ195から電子キー200までの距離を算出する。位置推定部129は、2つの候補線Lのうち何れの線が、車載RFアンテナ195から電子キー200までの距離と整合するか判定する。
The
或いは、以下のようにして、2つの候補線Lのうち何れの線が電子キー200の位置を示す候補線として妥当であるかを判定できる。車載RFアンテナ195を、複数、例えば3つ車両に設ける。位置推定部129は、電子キー200から送信された一のキー信号を3つの車載RFアンテナ195が受信した受信時刻を取得する。3つの車載RFアンテナ195の受信時刻の差から、電子キー200が存在する方向を絞り込み、この方向と整合する候補線Lを2つの候補線Lから選択する。
Alternatively, it can be determined which of the two candidate lines L is appropriate as the candidate line indicating the position of the
<キー側制御部230の機能について>
次に、車両に対する電子キー200の位置推定を照合ECU110と協働して行うための電子キー200のキー側制御部230の機能を説明する。
<About the function of the key
Next, the function of the key
キー側制御部230は、車両信号をキー側受信部210を介して取得すると、車両信号の送信元が第1車載LFアンテナ181Rであるか第2車載LFアンテナ181Lであるかを、車両信号に含まれる識別情報に基づいて特定する機能を有する。
When the key-
さらにキー側制御部230は、所定時間以内に、第1車載LFアンテナ181Rと第2車載LFアンテナ181Lとから送信された車両信号をキー側受信部210が受信したか否かを判定する機能を有する。所定時間は、第1車載LFアンテナ181Rと第2車載LFアンテナ181Lとが順次車両信号を送信する際の送信時間間隔から予め定めることができる。
Further, the key
さらにキー側制御部230は、第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lの各々から送信されてキー側受信部210で受信した車両信号のRSSIを取得する機能を有する。さらにキー側制御部230は、車両信号のRSSIと、その車両信号を送信した車載LFアンテナ181と、を示すRSSI情報を含むキー信号をキー側RFアンテナ221から送信させる機能を有する。
Further, the key-
<車載器側位置推定処理>
次に、車両に対する電子キー200の位置推定を電子キー200と協働して行うために照合ECU110の車側制御部120が実行する車載器側位置推定処理を、図8を参照して説明する。車載器側位置推定処理は、所定周期で周期的に実行される。或いは、車室内に設けられた車両エンジン始動用プッシュスイッチ(図示なし)が押下された場合等の所定条件が成立した場合に開始される。
<On-board unit side position estimation process>
Next, the on-board unit side position estimation process executed by the vehicle
S110で車側制御部120は、第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lから、所定の時間間隔で順次、車両信号を送信させる。各車両信号或いは何れかの車両信号には、電子キー200に対してRSSI情報を含むキー信号の返信を要求する情報が含まれる。
In S110, the vehicle-
S120で車側制御部120は、S110で送信した車両信号の各々を電子キー200が受信した際のRSSIを示すRRSI情報を含むキー信号を、車載RFアンテナ195を介して受信した否かを判定する。S120で否定判定がなされた場合、今回の車載器側位置推定処理を終了する。S120で肯定判定がなされた場合、S130に進む。
In S120, the vehicle-
S130で車側制御部120は、RSSI取得部121の機能を用いて、S120で受信したキー信号に含まれるRSSI情報から、第1RSSI及び第2RSSIを取得する。第1RSSIは、第1車載LFアンテナ181Rから送信された車両信号を電子キー200が受信した際のRSSIである。第2RSSIは、第2車載LFアンテナ181Lから送信された車両信号を電子キー200が受信した際のRSSIである。
In S130, the vehicle-
S140で車側制御部120は、距離算出部122の機能を用いて、第1RSSI及び第2RSSIを第1RSSI距離関係133に適用することにより、第1推定最大距離D1_max と第2推定最大距離D2_maxとかなる第1距離セットを算出する。さらにS140で車側制御部120は、第1RSSI及び第2RSSIを第2RSSI距離関係135に適用することにより、第1推定最小距離D1_minと第2推定最小距離D2_minとかなる第2距離セットを算出する。
In S140, the vehicle-
S150で車側制御部120は、候補点算出部123の機能を用いて、第1距離セットにより特定される電子キー200の遠側候補点P_maxを算出すると共に、第2距離セットにより特定される電子キー200の近側候補点P_minを算出する。
In S150, the vehicle-
S160で車側制御部120は、候補線算出部124の機能を用いて、遠側候補点P_maxと近側候補点P_minとを両端点とする線分を、電子キー200の位置の候補線Lとして算出する。
In S160, the vehicle-
S170で車側制御部120は、位置推定部129の機能を用いて、候補線から所定誤差距離以内の棒状領域を、電子キー200が存在すると推定される推定位置領域Rとして算出して、車載器側位置推定処理を終了する。
In S170, the vehicle-
以上の車載器側位置推定処理において、S130~S160が、第1RSSIと第RSSIを入力として用いて候補線Lを算出する候補線算出処理を構成する。S170が、候補線Lを入力として用いて電子キー200の推定位置を算出する位置推定処理を構成する。
In the above-mentioned on-board unit side position estimation process, S130 to S160 configure a candidate line calculation process for calculating a candidate line L using the first RSSI and the first RSSI as inputs. S170 constitutes a position estimation process for calculating the estimated position of the
<キー側位置推定処理>
次に、車両に対する電子キー200の位置推定を照合ECU110と協働して行うために電子キー200のキー側制御部230が実行するキー側位置推定処理を、図9を参照して説明する。キー側位置推定処理は、所定周期で周期的に実行される。
<Key side position estimation process>
Next, the key-side position estimation process executed by the key-
S210でキー側制御部230は、第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lから所定時間間隔で順次送信された車両信号を、キー側受信部210で受信した否かを判定する。S210で肯定判定がなされると、S220に進む。S210で否定判定がなされると、今回のキー側位置推定処理を終了する。
In S210, the key-
S220でキー側制御部230は、第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lからの車両信号を受信した際にRSSI検出回路211で検出された第1RSSI及び第2RSSIを取得する。
In S220, the key
S230でキー側制御部230は、キー側送信部220を制御して、第1RSSIと第2RSSIを示すRSSI情報を含むキー信号をキー側RFアンテナ221から送信して、キー側位置推定処理を終了する。
In S230, the key-
以上の実施形態では、候補線Lを算出する候補線算出処理において、第1RSSI及び第2RSSIと、RSSI距離関係と、を用いて、距離セットと算出し、距離セットから2つの円を描いて、2つの円から2つの候補点P_max、P_minを算出した。そして、それら2つの候補点P_max、P_minから候補線Lを算出する手順を示した。しかしながら、第1RSSI及び第2RSSIと、RSSI距離関係と、を用いて、候補線Lを算出する手順はこれに限定されない。第1RSSI及び第2RSSIとRSSI距離関係とを入力とし、候補線Lを出力とする計算手順は様々な手順があり得る。 In the above embodiment, in the candidate line calculation process for calculating the candidate line L, the distance set is calculated by using the first RSSI and the second RSSI and the RSSI distance relationship, and two circles are drawn from the distance set. Two candidate points P_max and P_min were calculated from the two circles. Then, the procedure for calculating the candidate line L from those two candidate points P_max and P_min is shown. However, the procedure for calculating the candidate line L using the first RSSI and the second RSSI and the RSSI distance relationship is not limited to this. There may be various calculation procedures in which the first RSSI and the second RSSI and the RSSI distance relationship are input and the candidate line L is output.
<第1実施形態のまとめ>
以上の構成では、RSSI検出回路211で検出される各車載LFアンテナ181から送信された車両信号のRSSIと、この車載LFアンテナ181から電子キー200までの距離と、の間の関係を表すRSSI距離関係を記憶部130に記憶している。詳しくは、電子キー200の受信感度ばらつきの範囲内で異なる受信感度を想定したRSSI距離関を、2つ、記憶部130に記憶している。なお、受信強度距離関係は、図3に示すようなRSSI距離関係を、直接的或いは間接的に示すものであればよい。
<Summary of the first embodiment>
In the above configuration, the RSSI distance representing the relationship between the RSSI of the vehicle signal transmitted from each vehicle-mounted
そして、第1RSSI距離関係133と、2つの車載LFアンテナ181R、181Lからの車両信号のRSSIとを用いて決定できる第1推定最大距離D1_max、第2推定最大距離D2_maxを半径とする2つの円を描く。この2つの円の交点を遠側候補点P_maxとしている。また、第2RSSI距離関係135と、2つの車載LFアンテナ181R、181Lからの車両信号のRSSIとを用いて決定できる第1推定最小距離D1_min、第2推定最小距離D2_minを半径とする2つの円を描く。この2つの円の交点を近側候補点P_minとしている。なお、2つの車載LFアンテナ181R、181Lが、2つの車載送信アンテナに対応する。2つの車載LFアンテナ181R、181Lに一方が一の車載送信アンテナに対応し、他方が他の車載送信アンテナに対応する。
Then, two circles having the first estimated maximum distance D1_max and the second estimated maximum distance D2_max as radii, which can be determined by using the first
車両信号を受信した電子キー200の受信感度は不明である。しかし、受信感度が変化すると、2つの車載LFアンテナ181R、181Lからの車両信号のRSSIから推定できる、電子キー200の候補点Pを示す2つの円の半径は、ともに、同じ傾向で増減する。
The reception sensitivity of the
したがって、車両信号を受信した電子キー200の受信感度が、どのような感度であっても、電子キー200の受信感度の相違が反映された電子キー200の候補点Pは、遠側候補点P_maxと近側候補点P_minを両端とする候補線Lの上の点になる。本実施形態では、この候補線Lに基づいて電子キー200の位置を推定しているので、電子キー200の受信感度のばらつきの影響の少ない、精度のよい電子キー200の位置を推定することができる。
Therefore, regardless of the reception sensitivity of the
また、以上の構成では、第1車載LFアンテナ181Rは、車両の運転席側ドアのドアノブに設けられ、第2車載LFアンテナ181Lは、車両の助手席側ドアのドアノブに設けられる。
Further, in the above configuration, the first vehicle-mounted
この構成によれば、第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lは共に、車内と車外との境界付近に設けられる。このため、第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lが共に車室内に設けられる場合と比べて、第1車載LFアンテナ181Rの検知エリアと第2車載LFアンテナ181Lの検知エリアを車外の広い範囲に及ぼすことができる。
According to this configuration, both the first vehicle-mounted
また上記構成は、車内と車外との境界付近であるドアノブ近傍に位置する電子キー200の位置推定、例えば電子キーが車内に位置するか車外に位置するかを推定するために好適である。なぜなら、図3の説明で記載したように、RSSIに基づく車載LFアンテナ181から電子キー200まので推定距離の誤差が、電子キー200が車載LFアンテナ181に近いほど小さくなるためである。
Further, the above configuration is suitable for estimating the position of the
また、以上の構成では、照合ECU110は、車室内のエンジン始動用プッシュスイッチが押下されたことに応じて、複数の車載LFアンテナ181の各々から車両信号を送信させることを通じて、位置推定部129に電子キー200の位置推定をさせる。なお、複数の車載LFアンテナ181が、複数の車載送信アンテナに対応する。
Further, in the above configuration, the
車両のエンジンを始動させるための車室内に設けられたプッシュスイッチが押下される場合には、電子キー200が車室内に位置する可能性が高い。つまり、電子キー200が各車載LFアンテナ181から近い場所に位置する可能性が高い。このような状況は、RSSIに基づく電子キー200の位置推定に好適である。
When the push switch provided in the vehicle interior for starting the engine of the vehicle is pressed, it is highly possible that the
(第2実施形態)
第2実施形態の電子キーシステム2を説明する。以下、第2実施形態の説明を、第1実施形態との相違点を中心に行う。
(Second Embodiment)
The electronic key system 2 of the second embodiment will be described. Hereinafter, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
第1実施形態の電子キーシステム1では、車載LFアンテナ181として、第1車載LFアンテナ181Rと第2車載LFアンテナ181Lとが車両に設けられた。これに対し、図10に示すように第2実施形態の電子キーシステム2は、車載LFアンテナ181として、第1車載LFアンテナ181Rと第2車載LFアンテナ181Lとに加えて第3車載LFアンテナ181Bが車両に設けられている。なお、第1車載LFアンテナ181Rが第1車載送信アンテナに対応し、第2車載LFアンテナ181Lが第2車載送信アンテナに対応し、第3車載LFアンテナ181Bが第3車載送信アンテナに対応する。
In the electronic
第3車載LFアンテナ181Bは、例えば、車両の後端部に設けられる。図11に示すように第3車載LFアンテナ181Bは、車内外に亘る第3検知エリア303を形成する。第1検知エリア301、第2検知エリア302及び第3検知エリア303は、これら3つの検知エリアの重なり領域310が車内外に亘るように形成される。このような車内外に亘って形成される検知エリアは、第1実施形態と同様に、例えば車両ボディを樹脂で形成する等により車両ボディの電磁シールド機能を制限することで実現される。
The third vehicle-mounted
照合ECU110は、車側送信部180を制御して、第1車載LFアンテナ181Rと第2車載LFアンテナ181Lと第3車載LFアンテナ181Bとから順次、車両信号を送信させる。
The
RSSI検出回路211は、第1車載LFアンテナ181Rと第2車載LFアンテナ181Lと第3車載LFアンテナ181Bとから送信された車両信号をキー側LFアンテナ215で受信した際のRSSIを検出する。第1車載LFアンテナ181Rからの車両信号のRSSIが第1RSSIとして検出される。第2車載LFアンテナ181Lからの車両信号のRSSIが第2RSSIとして検出される。第3車載LFアンテナ181Bからの車両信号のRSSIが第3RSSIとして検出される。なお、第1RSSIが第1受信信号強度に対応し、第2RSSIが第2受信信号強度に対応し、第3RSSIが第3受信信号強度に対応する。
The
キー側制御部230は、キー側送信部220を制御して、第1RSSI、第2RSSI及び第3RSSIを示すRSSI情報を含むキー信号をキー側RFアンテナ221から送信させる。
The key-
RSSI取得部121は、車載RFアンテナ195を介して受信したキー信号から、第1RSSI、第2RSSI及び第3RSSIを取得する。
The
距離算出部122は、第1RSSI、第2RSSI及び第3RSSIを、RSSI距離関係に適用して、第1車載LFアンテナ181R、第2車載LFアンテナ181L、第3車載LFアンテナ181Bの各々から電子キー200までの距離を算出する。具体的には、図12に示すように、第1車載LFアンテナ181Rから電子キー200までの距離として、第1推定最大距離D1_maxと第1推定最小距離D1_minが算出される。第2車載LFアンテナ181Lから電子キー200までの距離として、第2推定最大距離D2_maxと第2推定最小距離D2_minが算出される。第3車載LFアンテナ181Bから電子キー200までの距離として、第3推定最大距離D3_maxと第3推定最小距離D3_minが算出される。
The
候補点算出部123は、距離算出部122により算出された距離により特定される電子キー200の位置の候補点Pを算出する。具体的には、次の4つの候補点Pを算出する。第1推定最大距離D1_maxと第2推定最大距離D2_maxとにより特定される候補点Pを算出する。第1推定最小距離D1_minと第2推定最小距離D2_minとにより特定される候補点Pを算出する。第2推定最大距離D2_maxと第3推定最大距離D3_maxとにより特定される候補点Pを算出する。第2推定最小距離D2_minと第3推定最小距離D3_minとにより特定される候補点Pを算出する。 候補線算出部124は、図12に示すように、第1候補線L1と第2候補線L2とを算出する。第1候補線L1は、第1RSSI及び第2RSSIをRSSI距離関係に適用することにより特定される候補線Lである。第2候補線L2は、第2RSSI及び第3RSSIをRSSI距離関係に適用することにより特定される候補線Lである。
The candidate
詳しくは、第1候補線L1は、第1及び第2推定最大距離D1_max、D2_maxとにより特定される候補点Pと、第1及び第2推定最小距離D1_min、距離D2_minとにより特定される候補点Pと、を両端点とする線分である。第2候補線L2は、第2及び第3推定最大距離D2_max、D3_maxとにより特定される候補点Pと、第2及び第3推定最小距離D2_min、距離D3_minとにより特定される候補点Pと、を両端点とする線分である。 Specifically, the first candidate line L1 is a candidate point specified by the first and second estimated maximum distances D1_max and D2_max, and the first and second estimated minimum distances D1_min and D2_min. It is a line segment having P and both ends. The second candidate line L2 includes a candidate point P specified by the second and third estimated maximum distances D2_max and D3_max, and a candidate point P specified by the second and third estimated minimum distances D2_min and the distance D3_min. Is a line segment with both ends.
交点算出部125は、図12に示すように、第1候補線L1と第2候補線L2とが交差する点である候補線交差点P_crossとして算出する。
As shown in FIG. 12, the
ここで、交点算出部125により算出される候補線交差点P_crossの技術的意義を、図13の比較例と比較して説明する。電子キー個体毎の受信感度ばらつきを考慮すると、RSSIに基づく各車載LFアンテナ181から電子キー200までの距離は、推定最小距離D_minと推定最大距離D_maxとの間の範囲に絞り込むことができる。これを基に、第1車載LFアンテナ181Rを中心とした環状領域と、第2車載LFアンテナ181Lを中心とした環状領域と、第3車載LFアンテナ181Bを中心とした環状領域と、が重なる領域(図13の斜線部分参照)が算出できる。この重なる領域を電子キー200の候補位置として算出することも考えられる。
Here, the technical significance of the candidate line intersection P_cross calculated by the
電子キー200の受信感度は、受信感度ばらつきの範囲内で固体毎に異なる。このため、電子キー200は、第1車載LFアンテナ181R、第2車載LFアンテナ181L及び第3車載LFアンテナ181Bから送信された車両信号を、受信感度ばらつきの範囲内で略同じ受信感度で受信する。つまり第1RSSI、第2RSSI及び第3RSSIは共に、略同じ受信感度で受信した際のRSSIである。そこで、第1車載LFアンテナ181R及び第2車載LFアンテナ181Lに対応する第1候補線L1と、第2車載LFアンテナ及び第3車載LFアンテナ181L、181Bに対応する第2候補線L2と、を算し、候補線交差点P_crossを算出する。このようにすれば、電子キー個体毎の受信感度ばらつきを考慮した電子キー200の候補位置を、図13に示す領域よりも狭い点まで絞り込むことができる。
The reception sensitivity of the
位置推定部129は、候補線交差点P_crossに基づいて、電子キー200が存在すると推定される推定位置を算出する。例えば位置推定部129は、候補線交差点P_crossから所定誤差距離以内の領域を、推定位置領域として算出する。所定誤差距離は、第1実施形態と同様に各車載LFアンテナ181R、181L、181Bの送信出力誤差に起因する電子キー200の推定位置の誤差を表す予め定められた量である。
The
以上の構成では、RSSI検出回路211は、第1~第3車載LFアンテナ181R、181L、181Bの各々から送信された車両信号をキー側LFアンテナ215で受信した際のRSSIを、第1~第3RSSIとして検出する。
In the above configuration, the
候補線算出部124は、2組の車載LFアンテナ181の車両信号のRSSIを用いて候補線L1、L2を算出する候補線算出処理を実行する。詳しくは、候補線算出部124は、第1RSSI及び第2RSSIを用いて候補線算出処理を実行することにより第1候補線L1を算出し、さらに、第2RSSI及び第3RSSIを用いて候補線算出処理を実行することにより第2候補線L2を算出する。位置推定部129は、第1候補線L1と第2候補線L2との交点である候補線交差点P_crossに基づいて、電子キー200の位置を推定する。
The candidate
このように以上の構成では、電子キー個体毎の受信感度ばらつきを考慮した電子キー200の候補位置を、点として候補線交差点P_crossまで絞り込むことができる。
As described above, in the above configuration, the candidate position of the
(第3実施形態)
第3実施形態の電子キーシステム3を説明する。第3実施形態の電子キーシステム3の概略構成は、図10に示すように、第2実施形態と同様であるが、機能ブロックの機能が相違する。以下、第3実施形態の説明を、第2実施形態との相違点を中心に行う。
(Third Embodiment)
The electronic key system 3 of the third embodiment will be described. As shown in FIG. 10, the schematic configuration of the electronic key system 3 of the third embodiment is the same as that of the second embodiment, but the functions of the functional blocks are different. Hereinafter, the description of the third embodiment will be described focusing on the differences from the second embodiment.
候補点算出部123は、第2実施形態で算出した4の候補点Pに加えて、さらに次の2つの候補点Pを算出する。第3推定最大距離D3_maxにより定まる円と第1推定最大距離D1_maxとにより定まる円との交点を候補点Pとして算出する。第3推定最小距離D3_minにより定まる円と第1推定最小距離D1_minにより定まる円との交点を候補点Pとして算出する。この2つ候補点Pは、第2実施形態において第1候補線L1と第2候補線L2の算出に用いた4つの候補点Pとは異なる。
The candidate
候補線算出部124は、図14に示すように、第2実施形態で算出した第1候補線L1と第2候補線L2とに加えて、第3候補線L3を算出する。第3候補線L3は、上記の第3実施形態でさらに算出した2つの候補点Pに基づいて決定される候補線Lである。
As shown in FIG. 14, the candidate
位置推定部129は、候補線算出部124により算出された候補線Lに基づいて、電子キー200が存在すると推定される推定位置を算出する。本実施形態の位置推定部129は、図15に示すように、第1候補線L1と第2候補線L2と第3候補線L3とにより囲まれた領域を、電子キー200が存在すると推定される推定位置領域Rとして算出する。
The
第1候補線L1と第2候補線L2と第3候補線L3とにより囲まれる推定位置領域Rの技術的意義を説明する。第1及び第2実施形態で説明したように、複数の車載LFアンテナ181から送信された車両信号を電子キー200が受信した際の複数のRSSIは共に、電子キー200の受信感度の高低に応じて増減する。候補線Lは、このことに着目して算出される。したがって、候補線Lは、電子キー200の受信感度のばらつきの影響は反映されたものになる。
The technical significance of the estimated position region R surrounded by the first candidate line L1, the second candidate line L2, and the third candidate line L3 will be described. As described in the first and second embodiments, when the
しかし、各候補線Lは、各車載LFアンテナ181の送信出力の誤差を考慮に入れて算出されたものではない。各車載LFアンテナ181の送信出力の誤差は、RSSIに基づいて算出される候補線Lひいては候補線Lの交点を電子キー200の実際の位置から離間させる原因になり得る。なぜなら、電子キー200が検出するRSSIは、車載LFアンテナの送信出力の高低に応じて増減するからである。
However, each candidate line L is not calculated in consideration of the error of the transmission output of each in-
第1車載LFアンテナ181R、第2車載LFアンテナ181L、及び第3車載LFアンテナ181Bの全ての送信出力の誤差がゼロの場合を考える。この場合、電子キー200の受信感度ばらつき以外の他の誤差要件がなければ、第1候補線L1と第2候補線L2と第3候補線L3とは、一点で交差すると考えられる。しかしながら、第1~第3車載LFアンテナ181R、181L、181Bが異なる送信出力誤差を有する場合、第1~第3候補線L1、L2、L3とは、図15に示すように一点で交差しない場合がある。この場合、これら候補線L1、L2、L3に囲まれた領域が存在する。この領域を、電子キー200が位置すると推定される推定位置領域Rとして算出する。
Consider the case where the error of all the transmission outputs of the first vehicle-mounted
以上の構成では、候補線算出部124は、第1候補線L1と第2候補線L2に加えて、第3RSSI及び第1RSSIを用いて候補線算出処理を実行することにより第3候補線L3を算出する。位置推定部129は、第1候補線L1と第2候補線L2と第3候補線L3とにより囲まれる領域を、電子キー200が位置すると推定される推定位置領域Rとして算出する。
In the above configuration, the candidate
この構成によれば、3つの車載LFアンテナ181の各々からの車両信号のRSSIと複数のRSSI距離関係に基づいて決定した3つの候補線L1、L2、L3に基づいて電子キー200の位置を推定している。よって、電子キー個体毎の受信感度ばらつきによる推定誤差を抑制できる。加えて、それら3つの候補線L1、L2、L3により囲まれる領域を、電子キー200が位置すると推定される推定位置領域Rとすることで、各車載LFアンテナの送信出力誤差を考慮に入れた高精度の電子キー200の位置推定が可能となる。
According to this configuration, the position of the
(第4実施形態)
図16は、第4実施形態の電子キーシステム4の概略構成を示している。以下、第4実施形態を第3実施形態との相違点を中心に説明する。
(Fourth Embodiment)
FIG. 16 shows a schematic configuration of the electronic
第3実施形態の電子キーシステム3では、RSSI検出回路211により検出したRSSIに基づいて電子キー200の位置を推定するための機能が車載システム100に設けられていた。これに対し、第4実施形態の電子キーシステム4では、図16に示すように、RSSI検出回路211により検出したRSSIに基づいて電子キー200の位置を推定するための機能が電子キー200に設けられる。詳しくは、電子キー200は、キー側制御部230の機能ブロックとして、RSSI取得部121と、距離算出部122と、候補点算出部123と、候補線算出部124と、交点算出部125と、位置推定部129と、を有する。さらに電子キー200は、記憶部130を有する。
In the electronic key system 3 of the third embodiment, the in-
このように位置推定機能を電子キー200に設けたことに伴い、照合ECU110の車側制御部120は、電子キー200の位置推定のために複数の車載LFアンテナ181から順次送信させる車両信号に、車載アンテナ位置情報と推定位置返信要求とを含ませる。車載アンテナ位置情報と推定位置返信要求とは、各車両信号又は何れかの車両信号に含ませればよい。
With the provision of the position estimation function on the
車載アンテナ位置情報とは、各車載LFアンテナ181の位置を直接或いは間接的に示す情報である。各車載LFアンテナ181の位置は、電子キー200がRSSIに基づいて、車両を基準とする電子キー200の位置を推定する際に必要な情報であるので、車載アンテナ位置情報を車両信号に含ませるのである。各車載LFアンテナの位置は例えば、車両中心の座標(経度、緯度)に対する各車載LFアンテナの相対位置によって表される。推定位置返信要求とは、電子キー200に対して、電子キー200が算出した推定位置を照合ECU110に対して返信すること要求するものである。
The vehicle-mounted antenna position information is information that directly or indirectly indicates the position of each vehicle-mounted
電子キー200のキー側制御部230は、複数の車載LFアンテナ181から順次送信された車両信号を受信すると、上記の電子キー200の位置推定の機能ブロックを用いて電子キー200の位置を推定する。電子キー200の位置を推定すると、キー側制御部230は、電子キー200の推定位置を含むキー信号をキー側RFアンテナ221から送信させる。
When the key
車載システム100の照合ECU110は、推定位置を含むキー信号を車載RFアンテナ195を介して受信すると、キー信号から電子キー200の推定位置を取得する。以上の構成では、電子キー200の位置を電子キー200が推定するように構成できる。
When the
以上、様々な実施形態を例示したが、各実施形態は様々に変形できる。例えば車載LFアンテナ181の位置は、上記例に限定されない。各実施形態において複数の車載LFアンテナ181は、車両において離間して設けられていれば、いかなる位置に設けられてもよい。第3実施形態において4つ以上の車載LFアンテナ181を設け、4つ以上の候補線によって囲まれる領域を電子キー200の推定位置領域としてもよい。また、実施形態は様々に変形及び拡張できる。例えば、異なる実施形態に開示された技術的要素を適宜組み合わせて実施形態とすることができる。
Although various embodiments have been illustrated above, each embodiment can be variously modified. For example, the position of the vehicle-mounted
110…照合ECU(車載器)、122…距離算出部、123…候補点算出部、124…候補線算出部、129…位置推定部、130…記憶部、133…第1RSSI距離関係(受信強度距離関係)、135…第2RSSI距離関係(受信強度距離関係)、181…車載LFアンテナ(車載送信アンテナ)、181R…第1車載LFアンテナ(第1車載送信アンテナ)、181L…第2車載LFアンテナ(第2車載送信アンテナ)、181B…第3車載LFアンテナ(第3車載送信アンテナ)、195…車載RFアンテナ(車載受信アンテナ)、200…電子キー、211…RSSI検出回路(受信強度検出部)、215…キー側LFアンテナ(キー側受信アンテナ)、221…キー側RFアンテナ(キー側送信アンテナ)、230…キー側制御部、L…候補線L、L1…第1候補線、L2…第2候補線、L3…第3候補線、P_cross…候補線交差点、P_max…遠側候補点(候補点)、P_min…近側候補点(候補点)、R…推定位置領域 110 ... collation ECU (vehicle-mounted device), 122 ... distance calculation unit, 123 ... candidate point calculation unit, 124 ... candidate line calculation unit, 129 ... position estimation unit, 130 ... storage unit, 133 ... first RSSI distance relationship (reception intensity distance) Relationship), 135 ... 2nd RSSI distance relationship (reception intensity distance relationship), 181 ... vehicle-mounted LF antenna (vehicle-mounted transmitting antenna), 181R ... 1st vehicle-mounted LF antenna (first vehicle-mounted transmitting antenna), 181L ... second vehicle-mounted LF antenna (relationship) 2nd vehicle-mounted transmitting antenna), 181B ... 3rd vehicle-mounted LF antenna (3rd vehicle-mounted transmitting antenna), 195 ... vehicle-mounted RF antenna (vehicle-mounted receiving antenna), 200 ... electronic key, 211 ... RSSI detection circuit (reception intensity detector), 215 ... Key side LF antenna (key side receiving antenna) 221 ... Key side RF antenna (key side transmitting antenna), 230 ... Key side control unit, L ... Candidate line L, L1 ... First candidate line, L2 ... Second Candidate line, L3 ... Third candidate line, P_cross ... Candidate line intersection, P_max ... Far side candidate point (candidate point), P_min ... Near side candidate point (candidate point), R ... Estimated position area
Claims (7)
キー側受信アンテナ(215)と、前記車載送信アンテナの各々から送信された車両信号を前記キー側受信アンテナで受信した際の受信信号強度を検出する受信強度検出部(211)と、キー側送信アンテナ(221)と、を備え、前記車載器と無線通信を行う電子キー(200)と、
を備える車両用電子キーシステムであって、
前記受信強度検出部で検出される前記車載送信アンテナからの車両信号の受信信号強度と、当該車載送信アンテナから前記電子キーまでの距離と、の間の関係を表す受信強度距離関係であって、前記受信強度検出部の受信感度が異なる複数の受信強度距離関係(133、135)を記憶している記憶部(130)と、
前記複数の車載送信アンテナに含まれる2つの車載送信アンテナを構成する一の車載送信アンテナから前記電子キーまでの距離と、前記2つの車載送信アンテナのうちの他の車載送信アンテナから前記電子キーまでの距離とを、前記受信強度検出部により検出された前記2つの車載送信アンテナの各々からの車両信号の受信信号強度を、複数の前記受信強度距離関係に適用することで決定する距離算出部(122)と、
前記距離算出部が算出した距離を半径とし、前記一の車載送信アンテナの位置を中心とする円と、前記他の車載送信アンテナの位置を中心とする円との交点に基づいて、前記電子キーの位置の候補となる候補点を、複数の前記受信感度について算出する候補点算出部(123)と、
前記候補点算出部が複数の前記受信感度について算出した複数の候補点(P_max、P_min)から定まる線分を、前記電子キーの位置の候補線(L、L1、L2、L3)として算出する候補線算出処理を実行する候補線算出部(124)と、
前記候補線算出部により算出された候補線に基づいて、前記電子キーの位置を推定する位置推定部(129)と、をさらに備える車両用電子キーシステム。 An on-board unit (110) mounted on a vehicle provided with a plurality of in-vehicle transmitting antennas (181, 181R, 181L, 181B) and an in-vehicle receiving antenna (195).
The key side receiving antenna (215), the reception strength detecting unit (211) for detecting the received signal strength when the vehicle signal transmitted from each of the in-vehicle transmitting antennas is received by the key side receiving antenna, and the key side transmitting. An electronic key (200) provided with an antenna (221) and wirelessly communicating with the in-vehicle device.
An electronic key system for vehicles equipped with
It is a reception intensity distance relationship representing a relationship between the reception signal strength of the vehicle signal from the vehicle-mounted transmission antenna detected by the reception strength detection unit and the distance from the vehicle-mounted transmission antenna to the electronic key. A storage unit (130) that stores a plurality of reception intensity distance relationships (133, 135) having different reception sensitivities of the reception intensity detection unit, and a storage unit (130).
The distance from one vehicle-mounted transmitting antenna constituting the two vehicle-mounted transmitting antennas included in the plurality of vehicle-mounted transmitting antennas to the electronic key, and from the other vehicle-mounted transmitting antenna of the two vehicle-mounted transmitting antennas to the electronic key. Distance is determined by applying the reception signal strength of the vehicle signal from each of the two in-vehicle transmitting antennas detected by the reception intensity detection unit to the plurality of reception intensity distance relationships (the distance calculation unit ( 122) and
The electronic key is based on the intersection of a circle centered on the position of the one vehicle-mounted transmitting antenna and a circle centered on the position of the other vehicle-mounted transmitting antenna, with the distance calculated by the distance calculation unit as the radius. Candidate point calculation unit (123) that calculates candidate points that are candidates for the position of the above for the plurality of reception sensitivities, and
A line segment determined from a plurality of candidate points (P_max, P_min) calculated by the candidate point calculation unit for the plurality of reception sensitivities is calculated as a candidate line (L, L1, L2, L3) at the position of the electronic key. Candidate line calculation unit (124) that executes line calculation processing,
A vehicle electronic key system further comprising a position estimation unit (129) for estimating the position of the electronic key based on the candidate line calculated by the candidate line calculation unit.
前記車載送信アンテナとして、第1車載送信アンテナ、第2車載送信アンテナ及び第3車載送信アンテナを備え、
前記受信強度検出部は、前記第1車載送信アンテナ、前記第2車載送信アンテナ及び前記第3車載送信アンテナの各々から送信された車両信号を前記キー側受信アンテナで受信した際の受信信号強度を、第1受信信号強度、第2受信信号強度、及び第3受信信号強度として検出し、
前記距離算出部は、前記第1受信信号強度、第2受信信号強度、及び第3受信信号強度を複数の前記受信強度距離関係に適用することで、前記第1車載送信アンテナから前記電子キーまでの距離、前記第2車載送信アンテナから前記電子キーまでの距離、前記第3車載送信アンテナから前記電子キーまでの距離を、複数の前記受信感度に対してそれぞれ算出し、
前記候補点算出部は、
前記第1受信信号強度を複数の前記受信強度距離関係に適用して決定した複数の距離を半径とし、前記第1車載送信アンテナの位置を中心とする複数の円と、前記第2受信信号強度を複数の前記受信強度距離関係に適用して決定した複数の距離を半径とし、前記第2車載送信アンテナの位置を中心とする複数の円と、前記第3受信信号強度を複数の前記受信強度距離関係に適用して決定した複数の距離を半径とし、前記第3車載送信アンテナの位置を中心とする複数の円を決定し、受信感度が互いに等しい前記円同士の交点に基づいて前記候補点を決定し、
前記候補線算出部は、受信感度が相互に異なる2つ以上の前記交点に基づいて第1候補線(L1)を算出し、かつ、受信感度が相互に異なる2つ以上の前記交点であって、前記第1候補線の算出に用いたものとは異なる前記交点に基づいて第2候補線(L2)を算出し、
前記位置推定部は、前記第1候補線と前記第2候補線とが交差する点である候補線交差点(P_cross)に基づいて、前記電子キーの位置を推定する車両用電子キーシステム。 In the vehicle electronic key system according to claim 1,
The vehicle-mounted transmitting antenna includes a first vehicle-mounted transmitting antenna, a second vehicle-mounted transmitting antenna, and a third vehicle-mounted transmitting antenna.
The reception strength detection unit determines the reception signal strength when the vehicle signal transmitted from each of the first vehicle-mounted transmitting antenna, the second vehicle-mounted transmitting antenna, and the third vehicle-mounted transmitting antenna is received by the key-side receiving antenna. , The first received signal strength, the second received signal strength, and the third received signal strength are detected.
The distance calculation unit applies the first received signal strength, the second received signal strength, and the third received signal strength to the plurality of received strength distance relationships from the first in-vehicle transmitting antenna to the electronic key. The distance, the distance from the second vehicle-mounted transmitting antenna to the electronic key, and the distance from the third vehicle-mounted transmitting antenna to the electronic key are calculated for each of the plurality of receiving sensitivities.
The candidate point calculation unit
A plurality of distances determined by applying the first received signal strength to the plurality of received strength distance relationships are used as radii, and a plurality of circles centered on the position of the first in-vehicle transmitting antenna and the second received signal strength are used. With a plurality of distances determined by applying the above to the plurality of reception intensity distance relationships as radii, a plurality of circles centered on the position of the second in-vehicle transmission antenna, and the third reception signal intensity as a plurality of the reception intensity. A plurality of distances determined by applying to the distance relationship are used as radii, a plurality of circles centered on the position of the third vehicle-mounted transmitting antenna are determined, and the candidate points are based on the intersections of the circles having equal reception sensitivities. Decide,
The candidate line calculation unit calculates the first candidate line (L1) based on two or more intersections having different reception sensitivities, and is two or more intersections having different reception sensitivities. , The second candidate line (L2) is calculated based on the intersection different from the one used for the calculation of the first candidate line.
The position estimation unit is a vehicle electronic key system that estimates the position of the electronic key based on a candidate line intersection (P_cross), which is a point where the first candidate line and the second candidate line intersect.
前記候補線算出部は、受信感度が相互に異なる2つ以上の前記交点であって、前記第1候補線および前記第2候補線の算出に用いたものとは異なる前記交点に基づいて第3候補線(L3)を算出し、
前記位置推定部は、前記第1候補線と前記第2候補線と前記第3候補線とにより囲まれる領域を、前記電子キーが位置すると推定される推定位置領域(R)として算出する車両用電子キーシステム。 In the vehicle electronic key system of claim 2,
The candidate line calculation unit is based on the intersections of two or more intersections having different reception sensitivities, which are different from those used for calculating the first candidate line and the second candidate line. Calculate the candidate line (L3) and
The position estimation unit is for a vehicle that calculates a region surrounded by the first candidate line, the second candidate line, and the third candidate line as an estimated position region (R) in which the electronic key is estimated to be located. Electronic key system.
前記電子キーは、前記受信強度検出部で検出した受信信号強度を含むキー信号を前記キー側送信アンテナから前記車載器へ送信させるキー側制御部(230)をさらに備え、
前記車載器は、前記記憶部と、前記距離算出部と、前記候補点算出部と、前記候補線算出部と、前記位置推定部と、を備える車両用電子キーシステム。 In the vehicle electronic key system according to any one of claims 1 to 3.
The electronic key further includes a key-side control unit (230) for transmitting a key signal including a reception signal strength detected by the reception intensity detection unit from the key-side transmission antenna to the vehicle-mounted device.
The on-board unit is an electronic key system for a vehicle including the storage unit, the distance calculation unit, the candidate point calculation unit, the candidate line calculation unit, and the position estimation unit.
前記電子キーは、前記記憶部と、前記距離算出部と、前記候補点算出部と、前記候補線算出部と、前記位置推定部と、を備え、
前記電子キーは、前記位置推定部により推定された前記電子キーの位置を含むキー信号を、前記キー側送信アンテナから前記車載器へ送信させるキー側制御部(230)をさらに備える車両用電子キーシステム。 In the vehicle electronic key system according to any one of claims 1 to 3.
The electronic key includes the storage unit, the distance calculation unit, the candidate point calculation unit, the candidate line calculation unit, and the position estimation unit.
The electronic key is an electronic key for a vehicle further comprising a key-side control unit (230) for transmitting a key signal including the position of the electronic key estimated by the position estimation unit from the key-side transmission antenna to the vehicle-mounted device. system.
前記車載送信アンテナは、前記車両の運転席側ドアのドアノブに設けられた車載送信アンテナ(181R)と、前記車両の助手席側ドアのドアノブに設けられた車載送信アンテナ(181L)と、を含む車両用電子キーシステム。 In the vehicle electronic key system according to any one of claims 1 to 5.
The vehicle-mounted transmitting antenna includes an vehicle-mounted transmitting antenna (181R) provided on the doorknob of the driver's seat side door of the vehicle and an vehicle-mounted transmitting antenna (181L) provided on the doorknob of the passenger 's seat side door of the vehicle. Electronic key system for vehicles.
前記車載器は、車室内に設けられたエンジン始動用プッシュスイッチが押下されたことに応じて、前記複数の車載送信アンテナの各々から車両信号を送信させることを通じて、前記位置推定部に前記電子キーの位置推定をさせる車両用電子キーシステム。 In the vehicle electronic key system according to any one of claims 1 to 6.
In the vehicle-mounted device, the electronic key is transmitted to the position estimation unit by transmitting a vehicle signal from each of the plurality of vehicle-mounted transmitting antennas in response to the pressing of the engine starting push switch provided in the vehicle interior. Electronic key system for vehicles that estimates the position of the vehicle.
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