JP7257892B2 - Distance determination system, distance determination device, distance determination method - Google Patents
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Description
本開示は、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離を判定する技術に関する。 This disclosure relates to techniques for determining the distance between a transmit antenna and a receive antenna.
特開2004-249759号公報(特許文献1)には、電波を出力する送信アンテナを備える電子キーと、受信アンテナおよび制御装置を備える車両とを含むシステムが開示されている。制御装置は、電子キーを所持するユーザが車両に近づいて、車両側の受信アンテナで受信される受信電力(受信電波の強度)が閾値を超えると、電子キーと車両との間の距離がしきい距離未満になったと判定して、乗降用ドアをアンロック状態(解錠状態)にすることを許容する。また、ユーザが車両から遠ざかり、受信電力が閾値以下になると、電子キーと車両との間の距離がしきい距離以上であると判定して、乗降用ドアをアンロック状態にすることを許容しないようにする。 Japanese Patent Laying-Open No. 2004-249759 (Patent Document 1) discloses a system including an electronic key having a transmitting antenna for outputting radio waves, and a vehicle having a receiving antenna and a control device. When the user holding the electronic key approaches the vehicle and the received power (intensity of received radio waves) received by the receiving antenna on the vehicle side exceeds a threshold value, the control device reduces the distance between the electronic key and the vehicle. It is determined that the distance is less than the threshold, and the passenger door is allowed to be unlocked. When the user moves away from the vehicle and the received power falls below the threshold, it is determined that the distance between the electronic key and the vehicle is above the threshold, and unlocking of the passenger door is not permitted. make it
特許文献1に開示された制御装置においては、上述のように、電子キーと車両との間の距離がしきい距離未満になったか否かを、受信電力(受信電波の強度)に基づいて判定している。
In the control device disclosed in
しかしながら、電子キー側の送信アンテナが1軸または2軸のアンテナであり、かつ車両側の受信アンテナが1軸または2軸のアンテナである場合、たとえ電子キーと車両との間の距離が同じであっても、送信アンテナから出力された送信電波の偏波面と受信アンテナの基準面(受信感度が最適となる平面)とのずれによって受信電波の強度が大きく変動し得る。そのため、受信電波の強度のみに基づいて電子キーと車両との間の距離を判定すると、判定精度が低下してしまうことが懸念される。 However, if the transmitting antenna on the electronic key side is a single-axis or dual-axis antenna and the receiving antenna on the vehicle side is a single-axis or dual-axis antenna, even if the distance between the electronic key and the vehicle is the same. Even if there is, the intensity of the received radio wave may vary greatly due to the deviation between the polarization plane of the transmitted radio wave output from the transmitting antenna and the reference plane of the receiving antenna (the plane at which the reception sensitivity is optimal). Therefore, if the distance between the electronic key and the vehicle is determined based only on the intensity of the received radio wave, there is a concern that the determination accuracy will decrease.
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、1軸または2軸の送信アンテナと1軸または2軸の受信アンテナとの間の距離を、受信アンテナが受電する受信電波の強度を用いて精度よく判定することである。 The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and its object is to determine the distance between a uniaxial or biaxial transmitting antenna and a uniaxial or biaxial receiving antenna so that the receiving antenna is It is to make a judgment with high accuracy using the strength of the received electric wave.
本開示による距離判定システムは、1軸または2軸の送信アンテナと、1軸または2軸の受信アンテナと、送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きを検出する傾斜センサと、受信アンテナが受信する受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを用いて、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定するように構成された制御装置とを備える。 The distance determination system according to the present disclosure includes a uniaxial or biaxial transmitting antenna, a uniaxial or biaxial receiving antenna, a tilt sensor for detecting the tilt of at least one of the transmitting antenna and the receiving antenna, and the receiving antenna receiving and a control device configured to determine an inter-antenna distance, which is the distance between the transmitting antenna and the receiving antenna, using the intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor.
上記の距離判定システムによれば、受信電波の強度に加えて、送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きを検出する傾斜センサの検出結果を用いて、アンテナ間距離が判定される。そのため、たとえば傾斜センサの検出結果を用いて、受信アンテナの基準面に対する受信電波の偏波面のずれ度合いを特定し、そのずれ度合いに応じて、受信電波の強度に対応する距離を補正することができる。その結果、アンテナ間距離を受信電波の強度を用いて精度よく判定することができる。 According to the distance determination system described above, the distance between the antennas is determined using the detection result of the tilt sensor that detects the tilt of at least one of the transmitting antenna and the receiving antenna, in addition to the intensity of the received radio wave. Therefore, for example, using the detection result of the tilt sensor, it is possible to identify the degree of deviation of the plane of polarization of the received radio wave from the reference plane of the receiving antenna, and correct the distance corresponding to the intensity of the received radio wave according to the degree of deviation. can. As a result, the distance between antennas can be accurately determined using the intensity of received radio waves.
本開示による距離判定装置は、1軸または2軸の送信アンテナと1軸または2軸の受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定する距離判定装置である。送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きは傾斜センサによって検出されるように構成される。距離判定装置は、受信アンテナが受信する受信電波を示す信号と傾斜センサの検出結果を示す信号とが入力される入力部と、入力部に接続される演算装置とを備える。演算装置は、受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを用いてアンテナ間距離を判定する。 A distance determination device according to the present disclosure is a distance determination device that determines an inter-antenna distance, which is the distance between a uniaxial or biaxial transmitting antenna and a uniaxial or biaxial receiving antenna. A tilt of at least one of the transmit antenna and the receive antenna is configured to be detected by a tilt sensor. The distance determination device includes an input section to which a signal indicating the received radio wave received by the receiving antenna and a signal indicating the detection result of the tilt sensor are input, and an arithmetic device connected to the input section. The computing device determines the distance between the antennas using the intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor.
本開示による距離判定方法は、1軸または2軸の送信アンテナと1軸または2軸の受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定する距離判定方法である。送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きは傾斜センサによって検出されるように構成される。距離判定方法は、受信アンテナが受信する受信電波から受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを特定するステップと、特定された受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを用いてアンテナ間距離を判定するステップとを含む。 A distance determination method according to the present disclosure is a distance determination method for determining an inter-antenna distance, which is the distance between a uniaxial or biaxial transmitting antenna and a uniaxial or biaxial receiving antenna. A tilt of at least one of the transmit antenna and the receive antenna is configured to be detected by a tilt sensor. The distance determination method includes steps of identifying the strength of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor from the received radio wave received by the receiving antenna, and determining the distance between the antennas using the identified strength of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor. and determining.
本開示によれば、1軸または2軸の送信アンテナと1軸または2軸の受信アンテナとの間の距離を、受信アンテナが受電する受信電波の強度を用いて精度よく判定することができる。 According to the present disclosure, the distance between a uniaxial or biaxial transmitting antenna and a uniaxial or biaxial receiving antenna can be accurately determined using the strength of the received radio wave received by the receiving antenna.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態による距離判定システムを含むスマートエントリシステム1の全体構成の一例を模式的に示す図である。このスマートエントリシステム1は、車両Vと、携帯機(送信機)10とを含む。以下では、鉛直方向を「Z方向」、鉛直方向と垂直であって車両Vの前方から後方に向かう方向を「X方向」、Z方向およびX方向と垂直な方向を「Y方向」と定義する。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the overall configuration of a
携帯機10は、車両Vのユーザによって携帯(所持)される端末(電子キー)である。携帯機10は、送信アンテナ12と、送信回路14と、制御装置16と、傾斜センサ18とを備える。
The
送信アンテナ12は、直線偏波の電波を出力する1軸アンテナである。本実施の形態による送信アンテナ12は、回路基板の表面に導線となる金属層をループ状にパターニングすることで形成される、長方形状のパターンアンテナである。送信アンテナ12から出力される電波の電界の振動方向は、送信アンテナ12の長方形状の長手方向Dtとなる。すなわち、送信アンテナ12から出力される送信電波の偏波面は、送信アンテナ12の長手方向Dtが含まれる平面である。
The transmitting
なお、送信アンテナ12は、必ずしもパターンアンテナであることに限定されない。たとえば、送信アンテナ12は、2本の導線を直線状に配置することによって形成されるダイポールアンテナであってもよいし、導線を環状に巻き付けることによって形成されるコイルアンテナであってもよい。
Note that the transmitting
傾斜センサ18は、携帯機10の傾き(送信アンテナ12の長手方向Dtの鉛直方向に対する傾き)を傾斜角Atとして検出し、検出結果を示す信号を制御装置16に出力する。本実施の形態による傾斜センサ18は、重力加速度を計測することによって傾斜角Atを検出する、いわゆる加速度センサである。なお、傾斜センサ18の種類は、加速度センサに限定されるものではなく、回転角速度を測定することによって傾斜角Atを検出するジャイロセンサであってもよい。
The
制御装置16は、携帯機10を識別するための携帯機ID情報が記憶されたメモリ(図示せず)を含む。なお、携帯機10は車両V側から車両周囲に送信されるウェイク信号(リクエスト信号)を受信するための受信回路(図示せず)を備えており、制御装置16は車両V側からウェイク信号を受信する毎に起動する。なお、携帯機10が車両V側からウェイク信号を受信するアンテナは、送信アンテナ12を共用してもよいし、送信アンテナ12とは別に受信専用の1軸または2軸のアンテナを設けるようにしてもよい。
The
制御装置16は、車両V側からの起動信号によって起動すると、メモリに記憶された携帯機ID情報および傾斜センサ18の検出結果(傾斜角At)を含む電波を送信アンテナ12から出力させるための指令信号を送信回路14に出力する。
When the
送信回路14は、水晶振動子あるいはトランジスタなどを含んで構成され、制御装置16からの指令信号に基づく発振信号を送信アンテナ12に出力する。これにより、携帯機ID情報と傾斜センサ18の検出結果(傾斜角At)とを含む電波が、ウェイク信号に対するレスポンス信号として、送信アンテナ12から車両Vに出力される。
The
車両Vは、受信機20と、制御装置30と、傾斜センサ50と、ドアロック装置40とを備える。受信機20は、受信アンテナ22と、受信回路24とを備える。また、車両Vは、車両周囲に向けてウェイク信号(リクエスト信号)を一定期間毎に送信するための送信回路(図示せず)を備えている。携帯機10は、上述のように、車両Vからのウェイク信号(リクエスト信号)を受信する毎に上述のレスポンス信号を出力する。なお、車両Vが車両周囲に向けてウェイク信号(リクエスト信号)を送信するアンテナは、受信アンテナ22を共用してもよいし、受信アンテナ22とは別に送信専用の1軸または2軸のアンテナを設けるようにしてもよい。
Vehicle V includes
受信アンテナ22は、携帯機10から出力された送信電波(レスポンス信号)を受信するための1軸アンテナである。本実施の形態による受信アンテナ22は、送信アンテナ12と同様、長方形状のパターンアンテナである。なお、受信アンテナ22は、必ずしもパターンアンテナであることに限定されず、ダイポールアンテナであってもよいし、コイルアンテナであってもよい。
The
受信アンテナ22は、受信感度が最適となる基準面を有している。受信アンテナ22の基準面は、受信アンテナ22の長手方向Drが含まれる平面である。受信アンテナ22が受信する受信電波(すなわち送信アンテナ12が出力する送信電波)の偏波面が受信アンテナ22の基準面に一致する場合に、受信アンテナ22の受信感度が最適となる。受信アンテナ22が受信した受信電波(レスポンス信号)は、受信回路24を介して制御装置30に出力される。
The
本実施の形態においては、受信アンテナ22の長手方向DrがX方向(車両Vの前後方向)に沿って配置されているものとする。したがって、本実施の形態においては、車両Vが平坦な路面に停車している場合、受信アンテナ22の基準面は、ほぼ水平な面(鉛直方向に対して垂直な平面)となる。本実施の形態においては、車両Vが平坦な路面に停車しており、受信アンテナ22の基準面が水平となる場合(すなわち傾斜角Arが90°となる場合)を想定するものとする。また、本実施の形態においては、携帯機10および車両VをZ方向から見た場合に、送信アンテナ12の長手方向Dtと受信アンテナ22の長手方向Drとが互いに平行となる場合(すなわち送信電波の進行方向が受信アンテナ22の長手方向Drに対して垂直となる場合)を想定するものとする。
In the present embodiment, it is assumed that the longitudinal direction Dr of the receiving
ドアロック装置40は、車両Vの乗降用ドアをロック状態(施錠状態)とアンロック状態(解錠状態)とのどちらかの状態に切替えるように構成される。
The
制御装置30は、入力部31,32と、出力部33と、記憶部34と、演算装置35とを備える。入力部31は、受信機20が受信する受信電波(レスポンス信号)を示す信号が入力される入力ポートである。入力部32は、傾斜センサ50の検出結果(傾斜角Ar)を示す信号が入力される入力ポートである。出力部33は、ドアロック装置40に対する指令信号をドアロック装置40に出力するための出力ポートである。
The
記憶部34は、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等の記憶素子で構成され、演算装置35の演算に用いられる携帯機ID情報およびプログラムなどを格納する。
The
演算装置35は、入力部31,32、出力部33および記憶部34に接続される。演算装置35は、CPU(Central Processing Unit)などで構成される。
演算装置35は、受信機20から入力部31に入力される受信電波(レスポンス信号)に基づいて、ドアロック装置40をアンロック状態にすることを許容するか否かを判定する処理を行なう。具体的には、演算装置35は、レスポンス信号に含まれる携帯機ID情報と記憶部34に記憶される携帯機ID情報とを照合し、双方の携帯機IDが一致するか否かを判定する。また、演算装置35は、受信アンテナ22の受信電力(受信電波の強度)に基づいて携帯機10の送信アンテナ12と車両Vの受信アンテナ22との間の距離(以下「アンテナ間距離」ともいう)がしきい距離よりも小さいか否かを判定する処理を行なう。
そして、双方の携帯機IDが一致し、かつアンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定される場合、演算装置35は、ドアロック装置40をアンロック状態にすることを許容する。アンロック状態にすることが許容された状態でユーザが車両Vのドアハンドルに触れたことが検出されると、演算装置35は、ドアロック装置40をアンロック状態にする。なお、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定された時点で、演算装置35がドアロック装置40をアンロック状態にするようにしてもよい。
Then, when it is determined that both portable device IDs match and the distance between the antennas is smaller than the threshold distance, the
一方、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定されない場合、演算装置35は、ドアロック装置40をアンロック状態にすることを許容しない。この際、ドアロック装置40がアンロック状態である場合には、演算装置35がドアロック装置40をロック状態に切り替えるようにしてもよい。
On the other hand, if it is determined that the distance between the antennas is not smaller than the threshold distance, the
なお、演算装置35の処理は、ソフトウェア処理、すなわち、記憶部34に格納されたプログラムが演算装置35により読み出されることにより行なわれる。なお、演算装置35の処理は、ソフトウェア処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理してもよい。
The processing of
<アンテナ間距離の判定>
本実施の形態による制御装置30は、上述のように、受信アンテナ22の受信電力(受信電波の強度)に基づいて、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいか否かを判定する。
<Determination of distance between antennas>
As described above,
しかしながら、携帯機10の送信アンテナ12は1軸アンテナであり、かつ車両V側の受信アンテナ22が1軸のアンテナである。この場合、たとえ実際のアンテナ間距離が同じであっても、送信アンテナ12から出力される送信電波の偏波面と受信アンテナ22の基準面とのずれによって、受信電波の強度が大きく変動し得る。そのため、仮に、受信電波の強度のみに基づいてアンテナ間距離を判定すると、判定精度が低下してしまうことが懸念される。
However, the transmitting
図2は、送信アンテナ12から出力される送信電波の偏波面と受信アンテナ22の基準面とが一致する場合の送信アンテナ12および受信アンテナ22の姿勢を模式的に示す図である。図3は、送信アンテナ12から出力される送信電波の偏波面と受信アンテナ22の基準面とが一致しない場合の送信アンテナ12および受信アンテナ22の姿勢を模式的に示す図である。なお、本実施の形態においては、上述のように、車両Vが平坦な路面に停車しており、受信アンテナ22の基準面が水平となる場合を想定している。すなわち、受信アンテナ22の長手方向Drの鉛直方向に対する傾き(以下「傾斜角Ar」ともいう)が90°となる場合を想定している。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the postures of the transmitting
図2に示すように、携帯機10の傾斜角At(送信アンテナ12の長手方向Dtの鉛直方向に対する傾き)が90°である場合には、送信電波の偏波面は水平となり受信アンテナ22の基準面と一致する。この場合、受信アンテナ22の受信感度が最適となる。
As shown in FIG. 2, when the inclination angle At of the portable device 10 (inclination of the longitudinal direction Dt of the
一方、携帯機10の傾斜角Atが90°でない場合(たとえば図3に示すように携帯機10の傾斜角Atが0°から90°までの間の値になる場合)、送信電波の偏波面が水平ではなくなり受信アンテナ22の基準面からずれてしまう。この場合、受信アンテナ22の基準面に対する送信電波の偏波面のずれ角(以下、単に「偏波面のずれ角θ」ともいう)が大きいほど、受信アンテナ22の受信感度が低下して、受信電波の強度は低下してしまう。なお、本実施の形態において、携帯機10の傾斜角Atは0°から180°までの範囲に含まれる値であるものとする。この場合、偏波面のずれ角θは、θ=|At-90|で表わされる。したがって、偏波面のずれ角θの最小値は0°であり、最大値は90°である。
On the other hand, when the tilt angle At of the
そのため、たとえ実際のアンテナ間距離が同じであっても、図2に示す偏波面一致時の受信電波の強度よりも図3に示す偏波面不一致時の受信電波の強度のほうが小さくなり、アンテナ間距離がより大きいと誤判定されてしまうことが懸念される。 Therefore, even if the actual distance between the antennas is the same, the intensity of the received radio wave when the planes of polarization do not match as shown in FIG. If the distance is greater, there is a concern that an erroneous determination will be made.
そこで、本実施の形態によるスマートエントリシステム1においては、携帯機10が、携帯機10の傾斜角At(傾斜センサ18の検出結果)を含むレスポンス信号を出力するように構成される。そして、車両Vの演算装置35は、受信機20が受信したレスポンス信号の強度に加えて、レスポンス信号に含まれる携帯機10の傾斜角Atを用いて、アンテナ間距離を判定する。
Therefore, in the
図4は、車両Vの演算装置35が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する毎(たとえば所定周期毎)に繰り返し実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the
演算装置35は、携帯機10からのレスポンス信号が受信機20によって受信されたか否かを判定する(ステップS10)。レスポンス信号が受信されていない場合(ステップS10においてNO)、演算装置35は、以降の処理をスキップしてリターンへと処理を移す。
The
レスポンス信号が受信された場合(ステップS10においてYES)、演算装置35は、携帯機IDの照合を行なう(ステップS12)。具体的には、演算装置35は、レスポンス信号に含まれる携帯機IDが、記憶部34に記憶されている携帯機IDと一致するか否かを判定する。
If the response signal has been received (YES in step S10),
携帯機IDが一致する場合(ステップS12においてYES)、演算装置35は、レスポンス信号の強度(受信アンテナ22の受信電力、以下「受信強度P」ともいう)、および、レスポンス信号に含まれる携帯機10の傾斜角Atを特定する(ステップS20)。
If the portable device IDs match (YES in step S12),
次いで、演算装置35は、ステップS20で特定された携帯機10の傾斜角Atに基づいて、ステップS20で特定された受信強度Pを補正する(ステップS30)。この処理は、偏波面のずれ角θが大きいほど実際の受信強度Pが低下することに鑑み、偏波面のずれ角θに応じて実際の受信強度Pを偏波面一致時の受信強度に換算するための処理である。したがって、演算装置35は、携帯機10の傾斜角Atを用いて特定される偏波面のずれ角θが大きいほど受信強度Pが大きい値となるように、受信強度Pを補正する。
Next, the
たとえば、演算装置35は、携帯機10の傾斜角Atを用いて偏波面のずれ角θを特定し、偏波面のずれ角θに応じた補正係数αを算出する。この際、演算装置35は、偏波面のずれ角θが0°(最小値)である場合に補正係数αを1とし、ずれ角θが大きいほど補正係数αを1よりも大きい値にする。そして、演算装置35は、ステップS20で特定された実際の受信強度Pに補正係数αを乗算した値を、補正後の受信強度Pとして算出する。なお、受信強度Pを補正する手法は、上記の手法に限定されない。たとえば、携帯機10の傾斜角Atを用いて特定されるずれ角θに応じた受信強度の補正成分ΔPを算出し、実際の受信強度Pに補正成分ΔPを加算した値を補正後の受信強度Pとして算出するようにしてもよい。
For example, the
次いで、演算装置35は、ステップS30において算出された補正後の受信強度Pがしきい強度Pthを超えているか否かを判定する(ステップS40)。この処理は、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいか否かを判定するための処理である。なお、しきい強度Pthは、しきい距離に対応する受信強度として、記憶部34に予め記憶されている。
Next, the
補正後の受信強度Pがしきい強度Pthを超えている場合(ステップS40においてYES)、演算装置35は、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定して、ドアロック装置40をアンロック状態にすることを許容する(ステップS50)。
If the corrected reception strength P exceeds the threshold strength Pth (YES in step S40),
一方、補正後の受信強度Pがしきい強度Pthを超えていない場合(ステップS40においてNO)、演算装置35は、アンテナ間距離がしきい距離よりも大きいと判定して、ドアロック装置40をアンロック状態にすることを許容しない(ステップS60)。
On the other hand, if the corrected reception strength P does not exceed the threshold strength Pth (NO in step S40),
以上のように、本実施の形態によるスマートエントリシステム1においては、携帯機10が、携帯機10の傾斜角Atを含むレスポンス信号を出力するように構成される。そして、車両Vの演算装置35は、受信機20が受信したレスポンス信号の強度に加えて、レスポンス信号に含まれる携帯機10の傾斜角Atを用いて、アンテナ間距離を判定する。具体的には、演算装置35は、携帯機10の傾斜角Atを用いて特定される偏波面のすれ角θが大きいほど受信強度Pが大きい値となるように受信強度Pを補正し、補正後の受信強度Pに基づいてアンテナ間距離を判定する。その結果、アンテナ間距離を受信強度Pを用いて精度よく判定することができる。
As described above, in the
<変形例>
上述の実施の形態は、たとえば以下のように変更することもできる。
<Modification>
The above-described embodiment can also be modified, for example, as follows.
(1) 上述の図4のステップS30においては、携帯機10の傾斜角Atに基づいて受信強度Pを補正していた。しかしながら、傾斜角Atに基づいて受信強度Pを補正するのではなく、傾斜角Atに基づいて、受信強度Pと比較される「しきい強度Pth」を設定するようにしてもよい。
(1) In step S<b>30 of FIG. 4 described above, the reception intensity P is corrected based on the tilt angle At of the
図5は、本変形例による演算装置35が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する毎(たとえば所定周期毎)に繰り返し実行される。図5は上述の図4のステップS30,S40をそれぞれステップS30A,S40Aに変更したものである。その他のステップ(図4に示したステップと同じ番号を付しているステップ)については既に説明したため詳細な説明は繰り返さない。
FIG. 5 is a flow chart showing an example of a processing procedure executed by the
演算装置35は、ステップS20で特定された携帯機10の傾斜角Atに基づいて、しきい強度Pthを設定する(ステップS30A)。この処理は、偏波面のずれ角θが大きいほど受信感度が低下することに鑑み、受信強度Pと比較されるしきい強度Pthを偏波面のずれ角θに応じて低下させるための処理である。たとえば、演算装置35は、携帯機10の傾斜角Atを用いて偏波面のずれ角θを特定し、偏波面のずれ角θが所定角よりも小さい場合はしきい強度Pthを第1強度に設定し、偏波面のずれ角θが所定角よりも大きい場合はしきい強度Pthを第1強度よりも小さい第2強度に設定する。なお、しきい強度Pthを設定する手法は、上記の手法に限定されない。たとえば、偏波面のずれ角θとしきい強度Pthとの対応関係を規定したマップを記憶部34に予め記憶しておき、このマップを参照して、ステップS20で特定された偏波面のずれ角θに対応するしきい強度Pthを設定するようにしてもよい。
次いで、演算装置35は、ステップS20で特定された受信強度PがステップS30Aで設定されたしきい強度Pthを超えているか否かを判定する(ステップS40A)。
Next, the
以上のように、携帯機10の傾斜角Atに基づいて受信強度Pと比較される「しきい強度Pth」を設定するようにしてもよい。このように変形しても、アンテナ間距離を受信強度Pを用いて精度よく判定することができる。
As described above, the “threshold intensity Pth” to be compared with the reception intensity P may be set based on the tilt angle At of the
(2) 上述の実施の形態においては、車両Vが平坦な路面に停車しており、受信アンテナ22の基準面が水平となる場合(すなわち傾斜角Arが90°となる場合)を想定していた。
(2) In the above-described embodiment, it is assumed that the vehicle V is stopped on a flat road surface and the reference plane of the receiving
しかしながら、たとえば車両Vが坂道に停車している場合など、受信アンテナ22の基準面が水平とならずにY方向の軸回りに傾斜する場合(すなわち傾斜角Arが90°とならない場合)も想定される。この点に鑑み、受信強度Pおよび携帯機10の傾斜角Atに加えて、車両Vの傾斜センサ50(図1参照)の検出結果を用いて、アンテナ間距離を判定するようにしてもよい。
However, it is also assumed that the reference plane of the receiving
車両Vの傾斜センサ50は、傾斜角Ar(受信アンテナ22の長手方向Drの鉛直方向に対する傾き)を車両Vの傾きとして検出し、検出結果を示す信号を制御装置30に出力する。傾斜センサ50は、重力加速度を計測することによって傾斜角Arを検出する、いわゆる加速度センサである。なお、傾斜センサ50の種類は、加速度センサに限定されるものではなく、たとえばジャイロセンサであってもよい。
The
図6は、本変形例による演算装置35が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する毎(たとえば所定周期毎)に繰り返し実行される。図6に示すフローチャートは、上述の図4のステップS30をステップS30Bに変更し、ステップS20とステップS30Bとの間にステップS22を追加したものである。その他のステップ(図4に示したステップと同じ番号を付しているステップ)については既に説明したため詳細な説明は繰り返さない。
FIG. 6 is a flow chart showing an example of a processing procedure executed by the
演算装置35は、傾斜センサ50の検出結果である車両Vの傾斜角Arを取得する(ステップS22)。
The
次いで、演算装置35は、ステップS20において特定された携帯機10の傾斜角At、およびステップS22において取得された車両Vの傾斜角Arに基づいて、ステップS20において特定された受信強度Pを補正する(ステップS30B)。たとえば、演算装置35は、携帯機10の傾斜角Atおよび車両Vの傾斜角Arを用いて偏波面のずれ角θをθ=|At-Ar|として算出する。なお、|At-Ar|が90°を超える場合には、偏波面のずれ角θをθ=|At-Ar|-90°として算出すればよい。これにより、携帯機10の傾斜角Atに加えて、車両Vの傾斜角Arを考慮して、偏波面のずれ角θを精度よく特定することができる。そして、演算装置35は、算出された偏波面のずれ角θが大きいほど受信強度Pが大きい値となるように、受信強度Pを補正する。なお、受信強度Pを補正する具体的な手法は、上述の実施の形態と同様の手法を採用することができる。
Next, the
次いで、演算装置35は、ステップS30Bにおいて算出された補正後の受信強度Pがしきい強度Pthを超えているか否かを判定する(ステップS40)。
Next, the
以上のように、受信強度Pおよび携帯機10の傾斜角Atに加えて、車両Vの傾斜角Arを考慮して、アンテナ間距離を判定するようにしてもよい。このように変形することによって、アンテナ間距離を受信強度Pを用いてより精度よく判定することができる。
As described above, in addition to the reception intensity P and the tilt angle At of the
(3) 上述の実施の形態においては、携帯機10の傾斜角Atに基づいて補正された受信強度Pがしきい強度Pthよりも大きいか否かを判定することによって、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいか否かを判定している。
(3) In the above-described embodiment, the distance between the antennas is determined by determining whether or not the reception strength P corrected based on the tilt angle At of the
しかしながら、たとえば、受信強度Pおよび携帯機10の傾斜角Atに基づいて、アンテナ間距離そのものを算出するようにしてもよい。たとえば、受信強度Pおよび傾斜角Atとアンテナ間距離との対応関係を実験等によって予め求めて記憶部34にマップとして記憶しておき、このマップを参照して、受信強度Pおよび傾斜角Atに対応するアンテナ間距離を算出するようにしてもよい。
However, the antenna-to-antenna distance itself may be calculated based on the reception intensity P and the tilt angle At of the
(4) 上述の実施の形態においては、携帯機10および車両VをZ方向から見た場合に、送信アンテナ12の長手方向Dtと受信アンテナ22の長手方向Drとが互いに平行となる場合(すなわち送信電波の進行方向が受信アンテナ22の長手方向Drに対して垂直となる場合)を想定していた。
(4) In the above embodiment, when the
しかしながら、実際には、携帯機10の姿勢によっては、送信アンテナ12の長手方向Dtと受信アンテナ22の長手方向Drとが互いに平行とはならない場合も想定される。この場合、送信電波の進行方向が受信アンテナ22の長手方向Drに対して垂直とはならず、受信アンテナ22の受信感度が低下してしまうことが懸念される。
However, in practice, depending on the posture of the
この点を考慮し、たとえば、携帯機10および車両Vの双方が方位検出機能(コンパス機能)を搭載する場合には、双方の方位検出機能による検出結果を用いて受信アンテナ22の長手方向Drに対する送信電波の進行方向のずれ角を推定し、偏波面のずれ角θに加えて、送信電波の進行方向のずれ角を用いて、受信強度Pの補正あるいはしきい強度Pthの設定を行なうようにしてもよい。これにより、アンテナ間距離の判定精度をより高めることが可能である。
Considering this point, for example, when both the
(5) 上述の実施の形態においては、1軸の送信アンテナ12と1軸の受信アンテナ22との組合せに本開示による距離判定システムを適用する場合について説明した。しかしながら、本開示による距離判定システムは、1軸の送信アンテナと2軸の受信アンテナとの組合せ、2軸の送信アンテナと1軸の受信アンテナとの組合せ、2軸の送信アンテナと2軸の受信アンテナとの組合せ、にも適用可能である。なお、2軸の送信アンテナとは、たとえば、図1のX方向を長手方向とする長方形状のパターンアンテナに加えて、図1のY方向またはZ方向を長手方向とする長方形状のパターンアンテナを備える送信アンテナである。また、2軸の受信アンテナとは、たとえば、図1のX方向を長手方向とする長方形状のパターンアンテナに加えて、図1のY方向またはZ方向を長手方向とする長方形状のパターンアンテナを備える受信アンテナである。
(5) In the above embodiment, the case where the distance determination system according to the present disclosure is applied to the combination of the uniaxial transmitting
(6) 上述の実施の形態においては、車両V側の制御装置30が、携帯機10からのレスポンス信号の受信強度を測定してアンテナ間距離を判定する例について説明した。しかしながら、受信強度を測定する主体、およびアンテナ間距離を判定する主体は、車両V側の制御装置30に限定されない。
(6) In the above-described embodiment, the
たとえば、受信強度の測定およびアンテナ間距離の判定を、携帯機10側の制御装置16が行なうようにしてもよい。具体的には、たとえば、車両V側のアンテナ(受信アンテナ22あるいは受信アンテナ22とは別の送信専用のアンテナ)から送信されたウェイク信号を携帯機10側のアンテナ(送信アンテナ12あるいは送信アンテナ12とは別の受信専用のアンテナ)で受信した強度を携帯機10側の制御装置16が測定し、測定された強度と傾斜センサ18の検出結果とに基づいて携帯機10側の制御装置16がアンテナ間距離を判定し、その判定結果をレスポンス信号に乗せて携帯機10から車両Vに出力するようにしてもよい。なお、アンテナ間距離が所定値を超えると判定された場合には、携帯機10が車両Vにレスポンス信号を返信しないようにしてもよい。
For example, the
また、受信強度の測定を携帯機10側で行ない、アンテナ間距離の判定を車両V側で行なうようにしてもよい。具体的には、たとえば、車両Vから送信されたウェイク信号を携帯機10で受信した強度を携帯機10の制御装置16が測定し、その測定結果を傾斜センサ18の検出結果とともにレスポンス信号に乗せて携帯機10から車両Vに出力するようにしてもよい。そして、携帯機10からのレスポンス信号を受信した車両Vの制御装置30が、レスポンス信号に含まれる受信強度の測定結果と傾斜センサ18の検出結果とに基づいてアンテナ間距離を判定するようにしてもよい。
Alternatively, the reception intensity may be measured on the
また、上述した複数の変形例に示す形態は、技術的に矛盾が生じない範囲で適宜組合せることも可能である。 Moreover, the forms shown in the plurality of modified examples described above can be appropriately combined within a technically consistent range.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning of equivalents of the scope of the claims.
以上に説明した複数の例示的な形態は、以下の態様の具体例である。
一態様における距離判定システムは、1軸または2軸の送信アンテナと、1軸または2軸の受信アンテナと、送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きを検出する傾斜センサと、受信アンテナが受信する受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを用いて、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定するように構成された制御装置とを備える。
The multiple exemplary forms described above are specific examples of the following aspects.
In one aspect, the distance determination system includes a uniaxial or biaxial transmitting antenna, a uniaxial or biaxial receiving antenna, a tilt sensor that detects the tilt of at least one of the transmitting antenna and the receiving antenna, and the receiving antenna receives and a control device configured to determine an inter-antenna distance, which is the distance between the transmitting antenna and the receiving antenna, using the intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor.
この場合において、傾斜センサは、送信アンテナの傾きを検出し、送信アンテナは、傾斜センサの検出結果を含む電波を出力する態様であってもよい。制御装置は、受信アンテナが受信する受信電波の強度と受信電波に含まれる傾斜センサの検出結果とを用いて、アンテナ間距離を判定する態様であってもよい。 In this case, the tilt sensor may detect the tilt of the transmitting antenna, and the transmitting antenna may output radio waves containing the detection result of the tilt sensor. The control device may determine the distance between the antennas using the intensity of the received radio wave received by the receiving antenna and the detection result of the tilt sensor included in the received radio wave.
また、制御装置は、受信電波の強度がしきい強度よりも大きい場合にアンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定する態様であってもよい。制御装置は、傾斜センサの検出結果を用いて受信電波の強度を補正する処理、または、傾斜センサの検出結果を用いてしきい強度を設定する処理を行なう態様であってもよい。 Further, the control device may determine that the distance between the antennas is smaller than the threshold distance when the intensity of the received radio wave is larger than the threshold intensity. The control device may perform a process of correcting the strength of the received radio wave using the detection result of the tilt sensor, or a process of setting the threshold strength using the detection result of the tilt sensor.
上記の態様によれば、受信電波の強度に加えて、送信アンテナの傾きを検出する傾斜センサの検出結果を用いて、アンテナ間距離が判定される。そのため、たとえば傾斜センサの検出結果を用いて、受信アンテナの基準面に対する受信電波の偏波面のずれ度合いを特定し、そのずれ度合いに応じて、受信電波の強度に対応する距離を補正することができる。その結果、アンテナ間距離を受信電波の強度を用いて精度よく判定することができる。 According to the above aspect, the distance between the antennas is determined using the detection result of the tilt sensor that detects the tilt of the transmitting antenna, in addition to the intensity of the received radio wave. Therefore, for example, using the detection result of the tilt sensor, it is possible to identify the degree of deviation of the plane of polarization of the received radio wave from the reference plane of the receiving antenna, and correct the distance corresponding to the intensity of the received radio wave according to the degree of deviation. can. As a result, the distance between antennas can be accurately determined using the intensity of received radio waves.
また、受信アンテナおよび制御装置は、車両に搭載されてもよい。送信アンテナおよび傾斜センサは、車両のユーザによって携帯可能な携帯機に搭載されてもよい。車両は、乗降用ドアをロックするロック状態と、乗降用ドアをロックしないアンロック状態とのいずれかの状態に切替可能なドアロック装置を備えてもよい。制御装置は、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定された場合にドアロック装置をアンロック状態にすることを許容し、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定されない場合にドアロック装置をアンロック状態にすることを許容しない態様であってもよい。 The receiving antenna and control device may also be mounted on the vehicle. The transmitting antenna and tilt sensor may be mounted on a portable device that can be carried by the user of the vehicle. The vehicle may include a door lock device capable of switching between a locked state in which the passenger door is locked and an unlocked state in which the passenger door is not locked. The control device allows the door lock device to be unlocked when it is determined that the distance between the antennas is smaller than the threshold distance, and unlocks the door when the distance between the antennas is not determined to be smaller than the threshold distance. A mode that does not allow the locking device to be in the unlocked state may be adopted.
上記の態様によれば、精度よく判定されたアンテナ間距離としきい距離との比較結果に基づいて、車両のドアロック装置をアンロック状態にすることを許容するか否かを判定することができる。 According to the above aspect, it is possible to determine whether or not to allow the door lock device of the vehicle to be in the unlocked state based on the comparison result between the distance between the antennas and the threshold distance determined with high accuracy. .
また、車両は、車両の傾きを検出する車両傾斜センサをさらに備えてもよい。制御装置は、受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とに加えて、車両傾斜センサの検出結果を用いて、アンテナ間距離を判定する態様であってもよい。 Also, the vehicle may further include a vehicle tilt sensor that detects the tilt of the vehicle. The control device may determine the distance between the antennas using the detection result of the vehicle tilt sensor in addition to the intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor.
上記の態様によれば、受信電波の強度および送信アンテナの傾きに加えて、受信アンテナが搭載される車両の傾きを考慮して、アンテナ間距離を判定することができる。これにより、アンテナ間距離を受信電波の強度を用いてより精度よく判定することができる。 According to the above aspect, the distance between the antennas can be determined by considering the inclination of the vehicle on which the receiving antenna is mounted, in addition to the intensity of the received radio wave and the inclination of the transmitting antenna. Thereby, the distance between the antennas can be determined with higher accuracy using the intensity of the received radio wave.
1 スマートエントリシステム、10 携帯機、12 送信アンテナ、14 送信回路、16,30 制御装置、18,50 傾斜センサ、20 受信機、22 受信アンテナ、24 受信回路、31,32 入力部、33 出力部、34 記憶部、35 演算装置、40 ドアロック装置。 1 smart entry system, 10 portable device, 12 transmission antenna, 14 transmission circuit, 16, 30 control device, 18, 50 tilt sensor, 20 receiver, 22 reception antenna, 24 reception circuit, 31, 32 input section, 33 output section , 34 storage unit, 35 arithmetic device, 40 door lock device.
Claims (7)
1軸または2軸の受信アンテナと、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方の傾きを検出する傾斜センサと、
前記受信アンテナが受信する受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とを用いて、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とに加えて、方位検出機能によって導出される、前記送信アンテナから出力される電波に対する前記受信アンテナの角度を用いて、前記アンテナ間距離を判定する、距離判定システム。 a single-axis or dual-axis transmitting antenna;
a one-axis or two-axis receiving antenna;
a tilt sensor that detects a tilt of at least one of the transmitting antenna and the receiving antenna;
a control device configured to determine an inter-antenna distance, which is the distance between the transmitting antenna and the receiving antenna, using the strength of the received radio wave received by the receiving antenna and the detection result of the tilt sensor; with
In addition to the intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor, the control device uses the angle of the receiving antenna with respect to the radio wave output from the transmitting antenna, which is derived by a direction detection function, to detect the antenna A distance judgment system that judges the distance between
前記送信アンテナは、前記傾斜センサの検出結果を含む電波を出力し、
前記制御装置は、前記受信アンテナが受信する受信電波の強度と前記受信電波に含まれる前記傾斜センサの検出結果とを用いて、前記アンテナ間距離を判定する、請求項1に記載の距離判定システム。 The tilt sensor detects a tilt of the transmitting antenna,
the transmitting antenna outputs a radio wave including the detection result of the tilt sensor;
2. The distance determination system according to claim 1, wherein the control device determines the distance between the antennas using the strength of the received radio wave received by the receiving antenna and the detection result of the tilt sensor included in the received radio wave. .
前記制御装置は、前記傾斜センサの検出結果を用いて前記受信電波の強度を補正する処理、または、前記傾斜センサの検出結果を用いて前記しきい強度を設定する処理を行なう、請求項1または2に記載の距離判定システム。 The control device determines that the distance between the antennas is smaller than the threshold distance when the intensity of the received radio wave is larger than the threshold intensity,
2. The controller according to claim 1, wherein the control device performs a process of correcting the strength of the received radio wave using the detection result of the tilt sensor, or a process of setting the threshold strength using the detection result of the tilt sensor. 2. The distance determination system according to 2.
前記送信アンテナおよび前記傾斜センサは、前記車両のユーザによって携帯可能な携帯機に搭載され、
前記車両は、乗降用ドアをロックするロック状態と、前記乗降用ドアをロックしないアンロック状態とのいずれかの状態に切替可能なドアロック装置を備え、
前記制御装置は、
前記アンテナ間距離が前記しきい距離よりも小さいと判定された場合に前記ドアロック装置を前記アンロック状態にすることを許容し、
前記アンテナ間距離が前記しきい距離よりも小さいと判定されない場合に前記ドアロック装置を前記アンロック状態にすることを許容しない、請求項3に記載の距離判定システム。 The receiving antenna and the control device are mounted on a vehicle,
the transmitting antenna and the tilt sensor are mounted on a portable device portable by a user of the vehicle;
The vehicle includes a door lock device capable of switching between a locked state in which the passenger door is locked and an unlocked state in which the passenger door is not locked,
The control device is
allowing the door lock device to be in the unlocked state when it is determined that the distance between the antennas is smaller than the threshold distance;
4. The distance determination system according to claim 3, wherein said door lock device is not allowed to be in said unlocked state unless said distance between antennas is determined to be smaller than said threshold distance.
前記制御装置は、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とに加えて、前記車両傾斜センサの検出結果を用いて、前記アンテナ間距離を判定する、請求項4に記載の距離判定システム。 The vehicle further includes a vehicle tilt sensor that detects the tilt of the vehicle,
5. The distance determination system according to claim 4, wherein the control device determines the inter-antenna distance using the detection result of the vehicle tilt sensor in addition to the intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor. .
前記距離判定装置は、
前記受信アンテナが受信する受信電波を示す信号と前記傾斜センサの検出結果を示す信号とが入力される入力部と、
前記入力部に接続される演算装置とを備え、
前記演算装置は、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とを用いて前記アンテナ間距離を判定し、
前記演算装置は、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とに加えて、方位検出機能によって導出される、前記送信アンテナから出力される電波に対する前記受信アンテナの角度を用いて、前記アンテナ間距離を判定する、距離判定装置。 A distance determination device for determining an inter-antenna distance, which is the distance between a uniaxial or biaxial transmitting antenna and a uniaxial or biaxial receiving antenna, wherein the inclination of at least one of the transmitting antenna and the receiving antenna is configured to be detected by a tilt sensor,
The distance determination device is
an input unit into which a signal indicating the received radio wave received by the receiving antenna and a signal indicating the detection result of the tilt sensor are input;
A computing device connected to the input unit,
The computing device determines the distance between the antennas using the intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor,
The computing device uses the angle of the receiving antenna with respect to the radio wave output from the transmitting antenna, which is derived by a direction detection function, in addition to the intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor, to determine the antenna A distance determination device that determines an inter-distance distance .
前記距離判定方法は、
前記受信アンテナが受信する受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とを特定するステップと、
特定された前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とを用いて前記アンテナ間距離を判定するステップとを含み、
前記アンテナ間距離を判定するステップは、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とに加えて、方位検出機能によって導出される、前記送信アンテナから出力される電波に対する前記受信アンテナの角度を用いて、前記アンテナ間距離を判定する、距離判定方法。 A distance determination method for determining an inter-antenna distance, which is the distance between a uniaxial or biaxial transmitting antenna and a uniaxial or biaxial receiving antenna, wherein the inclination of at least one of the transmitting antenna and the receiving antenna is configured to be detected by a tilt sensor,
The distance determination method is
identifying the strength of the received radio wave received by the receiving antenna and the detection result of the tilt sensor;
determining the distance between the antennas using the specified intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor ;
In the step of determining the distance between the antennas, in addition to the intensity of the received radio wave and the detection result of the tilt sensor, the angle of the receiving antenna with respect to the radio wave output from the transmitting antenna, which is derived by an azimuth detection function. and determining the distance between the antennas .
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