JP7380165B2 - 距離推定装置 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、携帯端末と通信装置との距離を推定する距離推定装置に関する。

従来、携帯端末と通信装置との距離を測定する方法として、携帯端末と通信装置との間の電波の伝搬時間を用いる方法が開示されている（たとえば特許文献１参照）。

特開２０１８－１９４３２９号公報

特許文献１に記載の技術では、電波の伝搬時間のみで距離を測定しているので、他の電波製品による干渉およびマルチパスの遅延波によって伝搬時間を誤判定するおそれがある。

そこで、開示される目的は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、距離の推定精度を向上することができる距離推定装置を提供することを目的とする。

本開示は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

ここに開示された距離推定装置は、携帯端末（３０）と通信装置（１０）とを有し、携帯端末と通信装置（１０）との距離を推定する距離推定装置であって、携帯端末は、通信装置とデータを送受信する端末通信部（３２，３３）と、端末通信部を制御する端末制御部（３５）と、携帯端末の加速度を測定する加速度センサ（３１）と、携帯端末の移動距離を推定する第２距離推定部（３４）と、を含み、通信装置は、携帯端末とデータを送受信する装置通信部（１２，１３）と、装置通信部を制御する装置制御部（１１）と、距離を推定するための計測データを携帯端末に送信し、送信した計測データに対する携帯端末からの返信を受信するまでの時間を計測する時間計測部（１４）と、記憶部（１５）と、時間計測部が計測した計測時間を用いて携帯端末と通信装置との推定距離を決定し、決定した推定距離を記憶部に記憶する第１距離推定部（１６）と、今回の推定距離の採用可否を判断する判断部（１７）と、を有し、第２距離推定部は、加速度センサが測定した加速度を用いて第１距離推定部が前回推定してから今回推定するまでの携帯端末の移動距離を推定し、判断部は、記憶部に記憶されている前回の推定距離および第１距離推定部が推定した今回の推定距離との差と、第２距離推定部が推定した今回の移動距離とを用いて、今回の推定距離の採用可否を判断し、装置制御部は、判断部が不採用と判断した場合には今回の推定距離を用いず、判断部が採用と判断した場合には、今回の推定距離を記憶部に記憶する距離推定装置である。

このような距離推定装置に従えば、加速度センサが測定した加速度を用いて第１距離推定部が前回推定してから今回推定するまでの携帯端末の移動距離を推定する。そして判定部は、記憶部に記憶されている前回の推定距離と、第１距離推定部が推定した今回の推定距離と、第２距離推定部が推定した今回の移動距離とを用いて、今回の推定距離の採用可否を判断する。前回の推定距離と今回の推定距離で携帯端末の移動距離を推定でき、加速度を用いた携帯端末の移動距離と計測データを用いた移動距離とに大きな違いがあると、誤計測が発生したおそれがある。そこで判断部が誤計測が発生したと判断した場合は、今回の推定距離を不採用と判断し、制御部は、今回の推定距離を用いないように制御する。したがって異なる計測手段である計測データを用いた推定距離と、加速度を用いた移動距離とを使用しているので、距離の推定精度を向上することができる。

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、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一例である。

第１実施形態の車載システム１００のブロック図。 通信シーケンスの一例。 通信シーケンスの他の例。 車載装置の推定処理のフローチャート。 携帯機の推定処理のフローチャート。

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態に関して、図１～図５を用いて説明する。車載システム１００は、車両に搭載された車載装置１０と、車両のユーザによって携帯される携帯端末である携帯機３０と、を備えている。携帯機３０は、車載装置１０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。車載装置１０と携帯機３０はそれぞれ、リモートキーレスエントリーシステムを実現するための機能を有している。

携帯機３０は、ユーザによって操作される複数のスイッチを備えており、ユーザによって操作されたスイッチに応じた指示信号を車載装置１０に送信する。車載装置１０は、携帯機３０から送信された指示信号を受信すると、その受信した指示信号に応じた車両制御を実行する。例えば、車載装置１０は、携帯機３０から送信されてきた指示信号に基づいて、車両ドアの施錠状態を制御する。

また、車載装置１０と携帯機３０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、スマートエントリーシステムを実現するための機能も有している。具体的には、車載装置１０は、車室内およ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、携帯機３０から送信されるＲＦ（Radio Frequency）帯の信号を受信する機能を有する。また、携帯機３０は、車載装置１０から送信されるＬＦ帯の信号を受信する機能と、車載システム１００に対して所定のＲＦ帯の信号を返送する機能を有する。

このような構成において車載装置１０は、携帯機３０が照合エリアに存在する場合、携帯機３０と無線通信による照合処理を実施し、照合が成立したことに基づいて、ドアの施開錠やエンジン始動等を実施するための種々の制御を実行する。照合処理とは、車載装置１０が、自分自身と無線通信を実施している通信端末が、車載装置１０と対応付けられている正規の携帯機３０であることを認証する処理である。

車載装置１０が無線通信によって照合エリアに存在する携帯機３０を認証することにより、携帯機３０を携帯したユーザは、携帯機３０を操作すること無く、ドアの施錠および開錠、エンジンの始動および停止などを実現することができる。

次に、車載装置１０に関して説明する。車載装置１０は、他の装置、たとえば携帯機３０と通信する通信機能を有し、通信装置としても機能する。車載装置１０は、スマートエントリーシステムやキーレスエントリーシステムを実現するための種々の処理を実行する。車載装置１０は、図示しないタッチセンサ、スタートボタン、ボディＥＣＵ（Electronic Control Unit）およびエンジンＥＣＵのそれぞれとは車両内に構築されたＬＡＮ（Local Area Network）および信号線によって通信可能に接続されている。

タッチセンサ（図示せず）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。各タッチセンサの検出結果は、車載制御部１１に逐次出力される。

スタートボタン（図示せず）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載制御部１１に出力する。

ボディＥＣＵ（図示せず）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ＥＣＵは、車載装置１０からの指示に基づき、車両に設けられたドアの施錠および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の駆動回路に出力し、各ドアの施開錠を行う。

エンジンＥＣＵ（図示せず）は、エンジンの動作を制御するＥＣＵである。例えばエンジンＥＣＵは、車載装置１０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。

車載装置１０は、車載制御部１１、車載送信回路１２、車載受信回路１３、時間計測部１４および車載メモリ１５を備える。

車載送信回路１２および車載受信回路１３は、装置通信部として機能し、他の装置、たとえば携帯機３０とデータを送受信する。車載送信回路１２は、車載制御部１１から入力されたベースバンド信号に対して符号化、変調および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、車載送信回路１２は、ベースバンド信号を元に生成した搬送波信号を車載送信アンテナ（図示せず）に出力し、電波として放射させる。

車載送信アンテナは、入力された信号をＬＦ帯の電波に変換して空間へ放射する。車載送信アンテナは、車両の複数箇所に設けられている。例えば車載送信アンテナは、車両の各ドアに設けられたドアハンドル付近と、トランクドアのドアハンドル付近、ミラー付近、および、車室内の所定の位置に設けられている。

車載受信アンテナ（図示せず）は、ＲＦ帯の電波を受信し、電気信号に変換する。変換した電気信号は、車載受信回路１３に出力される。車載受信アンテナは、車両において適宜設計される位置に少なくとも１つ設けられていればよい。その位置は、たとえば、Ｃピラー内である。

車載受信回路１３は、車載受信アンテナから入力される信号に対して、アナログデジタル変換や、復調および復号などといった、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、車載受信回路１３は、抽出したデータを車載制御部１１に与える。

車載メモリ１５は、記憶媒体であって、車載制御部１１によって読み取り可能なプログラムおよびデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。車載メモリ１５は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって実現される。車載メモリ１５は、記憶部として機能する。

時間計測部１４は、距離を推定するための計測データを携帯機３０に送信し、送信した計測データに対する携帯機３０からの返信を受信するまでの時間を計測する。時間計測部１４は、計測した計測時間を車載制御部１１に与える。

車載制御部１１は、装置制御部であって、通常のコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えている。ＲＯＭには、通常のコンピュータを、本実施形態における車載制御部１１して機能させるためのプログラム等が格納されている。プログラムは、非遷移的実体的記録媒体（non- transitory tangible storage medium）に格納されていればよい。車載制御部１１は、ＣＰＵが各種の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ための車両側の処理を実行する。

車載制御部１１は、時間計測部１４が計測した計測時間を用いて携帯機３０と車載装置１０の距離を推定する第１距離推定部１６を機能ブロックとして有する。第１距離推定部１６は、時間計測部１４が計測した計測時間を用いて携帯機３０と車載装置１０との距離を推定する。第１距離推定部１６は、推定した結果である推定距離を推定したタイミングと共に車載メモリ１５に記憶するように制御する。

また車載制御部１１は、判断部１７を機能ブロックとして有する。判断部１７は、車載メモリ１５に記憶されている前回の推定距離と、第１距離推定部１６が推定した今回の推定距離と、携帯機３０が推定した今回の移動距離とを用いて、今回の推定距離の採用可否を判断する。車載制御部１１は、判断部１７が不採用と判断した場合には今回の推定距離を用いず、判断部１７が採用と判断した場合には、今回の推定距離を車載メモリ１５に記憶するように制御する。これらの制御の詳細は、後述する。

次に、携帯機３０に関して説明する。携帯機３０は、加速度センサ３１、端末受信回路３２、端末送信回路３３、移動距離推定部３４および端末制御部３５を含んで構成される。また携帯機３０は、図示しない端末受信アンテナ、端末送信アンテナおよび端末スイッチを備える。

端末受信回路３２および端末送信回路３３は、端末通信部として機能し、他の装置、たとえば車載装置１０とデータを送受信する。端末受信回路３２は、携帯機３０側の各アンテナ（図示せず）を用いて他の装置からの信号を受信し、受信した信号を端末制御部３５に送信する。端末送信回路３３は、端末制御部３５に制御されて、端末アンテナを用いて他の装置へ所定の信号を送信する。

端末受信アンテナは、ＬＦ帯の電波を受信するためのアンテナである。端末受信アンテナは端末受信回路３２と接続されており、受信した電波を電気信号に変換して端末受信回路３２に出力する。

端末受信回路３２は、端末受信アンテナから入力される信号に対して、アナログデジタル変換や、復調および復号などといった、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。端末受信回路３２は、抽出したデータを端末制御部３５に与える。

端末スイッチは、ユーザがキーレスエントリーシステムとしての機能を利用するためのスイッチである。携帯機３０は、例えば端末スイッチとして、全ドアを施錠するためのスイッチや、全ドアを開錠するためのスイッチを備える。種々のスイッチは、ユーザによって押下された場合に、そのスイッチが押下されたことを示す制御信号を端末制御部３５に出力する。

端末スイッチから入力される制御信号によって、端末制御部３５は、車両に設けられている種々のドアの施錠／開錠といった施錠状態を制御するためのユーザ操作が実行されたことを検出するとともに、その指示内容を特定できる。

端末制御部３５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えるマイクロコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭには通常のマイクロコンピュータを、端末制御部３５として機能させるための制御プログラムが格納されている。

端末制御部３５は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されている制御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ための携帯機３０側の処理を実行する。なお、ＲＯＭには制御プログラムの他、車両ＩＤが格納されている。

端末送信回路３３は、端末制御部３５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。端末送信回路３３は、生成した搬送波信号を、端末送信アンテナに出力する。端末送信アンテナは、入力された信号をＲＦ帯の電波に変換して空間へ放射する。

端末制御部３５は、車載装置１０に送信する信号を生成し、端末送信回路３３に出力する。例えば端末受信回路３２が、車載装置１０が送信した信号を受信した場合には、当該受信信号に対する応答として送信するべき所定の信号を生成し、端末送信回路３３に出力する。

ユーザによって所定の端末スイッチが押下されたことを示す制御信号が入力された場合には、その制御信号を出力した端末スイッチに対応する車両制御を実行するように指示する指示信号を生成する。例えば、全ドアを開錠するためのスイッチが押下された場合には、全ドアを開錠するように指示する指示信号を生成して、端末送信回路３３に出力する。

加速度センサ３１は、携帯機３０の加速度、すなわち携帯機３０の速度の変化率を測定するためのセンサで、本実施形態では３軸の加速度を検出する３軸の加速度センサ３１によって実現される。３軸の加速度センサ３１は、携帯機３０に固定された３軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３方向の加速度を１つのデバイスで測定できる加速度センサ３１である。加速度センサ３１は、測定した加速度を移動距離推定部３４に与える。

移動距離推定部３４は、加速度センサ３１が測定した加速度を用いて所定期間の携帯機３０の移動距離を推定する。移動距離推定部３４は、第２距離推定部として機能する。移動距離推定部３４は、車載装置１０の第１距離推定部１６が推定するタイミングで、加速度センサ３１が測定した加速度を用いて第１距離推定部１６が前回推定してから今回推定するまでの携帯機３０の移動距離を推定する。移動距離推定部３４は、推定した移動距離を端末制御部３５に与える。端末制御部３５は、自身のメモリに推定した移動距離を記憶するとともに、推定した移動距離を車載装置１０に送信するように端末送信回路３３を制御する。

次に、車載装置１０と携帯機３０との距離を推定する推定処理に関して説明する。図２は、携帯機３０および車載装置１０の通信シーケンスの一例である。図２の通信シーケンスの該略を説明すると、車載装置１０は、１回目の計測処理として、携帯機３０に向けて時刻ｔ１でデータを送信し、送信したデータに対する返信を受信するまでの時間を計測して携帯機３０までの距離を推定する。そして車載装置１０は、２回目の計測処理として、同様に携帯機３０に向けて時刻ｔ０５でデータを送信し、送信したデータに対する返信を受信するまでの時間を計測して携帯機３０までの距離を推定する。２回目の処理の際に、携帯機３０は加速度を用いて１回目からの移動距離を算出して車載装置１０に送信する。そして１回目の推定距離と２回目の推定距離と移動距離から推定距離が正しいか否かを判断する。以下、詳細を図２を用いて説明する。

時刻ｔ０１で、推定処理を開始するために、第２通信データＣ２を携帯機３０に向けて送信する。そして時間計測部１４は、第２通信データＣ２を送信してから時間の計測を開始する。推定処理を実施する間隔は、予め設定されている所定時間であり、たとえば人間の平均的な１歩を移動する時間よりも長い時間に設定される。本実施形態では推定処理を実施する間隔は、２秒に設定される。

携帯機３０は、時刻ｔ０２にて第２通信データＣ２を受信すると、第２通信データＣ２に対して返信となる第２返信データＲ２を時刻ｔ０３にて車載装置１０に向けて送信する。第２返信データＲ２には、第２通信データＣ２の受信完了から第２返信データＲ２を送信完了までの遅延時間ｔ０が含まれている。

車載装置１０は、時刻ｔ０４にて、第２返信データＲ２を受信する。そして時間計測部１４は、第２通信データＣ２の送信完了から第２返信データＲ２の受信完了までの遅延時間ｔ１の計測を完了する。これによって計測時間Ｔ０を次式（１）によって求めることができる。

Ｔ０＝ｔ１－ｔ０ …（１）
計測時間がわかると、車載装置１０と携帯機３０の推定距離Ｄ０を次式（２）によって求めることができる。ここで、光速度をｃとする。

Ｄ０＝ｃ＊Ｔ０／２ …（２）
次に、第２返信データＲ２の受信に成功したので、時刻ｔ０５にて、再び推定処理を開始するために、第１通信データＣ１を携帯機３０に向けて送信する。そして時間計測部１４は、第１通信データＣ１を送信してから時間の計測を開始する。

携帯機３０は、時刻ｔ０６にて第１通信データＣ１を受信すると、前回、第２返信データＲ２を送信時点から加速度を時間積分し、携帯機３０の移動距離Ｌを算出する。そして携帯機３０は、時刻ｔ０６にて第１通信データＣ１を受信すると、第１通信データＣ１に対して返信となる第１返信データＲ１を時刻ｔ０７にて車載装置１０に向けて送信する。第１返信データＲ１には、第１通信データＣ１の受信完了から第１返信データＲ１を送信完了までの遅延時間ｔ２と、算出した移動距離Ｌが含まれている。

車載装置１０は、時刻ｔ０８にて、第１返信データＲ１を受信する。そして時間計測部１４は、第１通信データＣ１の送信完了から第１返信データＲ１の受信完了までの遅延時間ｔ３の計測を完了する。これによって計測時間Ｔ１を次式（３）によって求めることができる。

Ｔ１＝ｔ３－ｔ２ …（３）
計測時間がわかると、車載装置１０と携帯機３０の推定距離Ｄ１を次式（４）によって求めることができる。

Ｄ１＝ｃ＊Ｔ１／２ …（４）
そして判断部１７は、次式（５）を満足するか否かを判断する。ここでδは誤差係数であって、たとえば加速度センサ３１の測定精度から予め設定されている。

Ｌ－δ＜Ｄ１－Ｄ０＜Ｌ＋δ …（５）
判断部１７は、式（５）を満足すれば、推定距離Ｄ１は正しいものと判定する。すなわち前回測定してからの移動距離Ｌと、前回と今回との推定距離の差が誤差範囲であれば、正しいと判断することができる。

次に、図３を用いて、携帯機３０および車載装置１０の通信シーケンスの他の例に関して説明する。図３の通信シーケンスの該略を説明すると、車載装置１０は、１回目の計測処理として、２回目の計測処理は、図２の通信シーケンスと同様である。しかし２回目の計測処理の結果、推定距離が正しくない場合の通信シーケンスであり、３回目の計測処理を行っている。３回目の処理の際に、携帯機３０は加速度を用いて２回目でなく１回目からの移動距離を算出して車載装置１０に送信する。そして１回目の推定距離と３回目の推定距離と移動距離から推定距離が正しいか否かを判断する。以下、詳細を図３を用いて説明する。

時刻ｔ１１で、推定処理を開始するために、第２通信データＣ２を携帯機３０に向けて送信する。そして時間計測部１４は、第２通信データＣ２を送信してから時間の計測を開始する。

携帯機３０は、時刻ｔ１２にて第２通信データＣ２を受信すると、第２通信データＣ２に対して返信となる第２返信データＲ２を時刻ｔ１３にて車載装置１０に向けて送信する。第２返信データＲ２には、第２通信データＣ２の受信完了から第２返信データＲ２を送信完了までの遅延時間ｔ０が含まれている。

車載装置１０は、時刻ｔ１４にて、第２返信データＲ２を受信する。そして時間計測部１４は、第２通信データＣ２の送信完了から第２返信データＲ２の受信完了までの遅延時間ｔ１の計測を完了する。これによって計測時間Ｔ０を式（１）によって求めることができる。計測時間がわかると、車載装置１０と携帯機３０の推定距離Ｄ０を式（２）によって求めることができる。

次に、第２返信データＲ２の受信に成功したので、時刻ｔ１５にて、再び推定処理を開始するために、第１通信データＣ１を携帯機３０に向けて送信する。そして時間計測部１４は、第１通信データＣ１を送信してから時間の計測を開始する。

携帯機３０は、時刻ｔ１６にて第１通信データＣ１を受信すると、前回、第２返信データＲ２を送信時点から加速度を時間積分し、携帯機３０の移動距離Ｌを算出する。そして携帯機３０は、時刻ｔ１６にて第１通信データＣ１を受信すると、第１通信データＣ１に対して返信となる第１返信データＲ１を時刻ｔ１７にて車載装置１０に向けて送信する。第１返信データＲ１には、第１通信データＣ１の受信完了から第１返信データＲ１を送信完了までの遅延時間ｔ２と、算出した移動距離Ｌが含まれている。

車載装置１０は、時刻ｔ１８にて、第１返信データＲ１を受信する。そして時間計測部１４は、第１通信データＣ１の送信完了から第１返信データＲ１の受信完了までの遅延時間ｔ３の計測を完了する。これによって計測時間Ｔ１を式（３）によって求めることができる。計測時間がわかると、車載装置１０と携帯機３０の推定距離Ｄ１を式（４）によって求めることができる。

そして判断部１７は、式（５）を満足するか否かを判断する。判断部１７は、式（５）を満足すれば、推定距離Ｄ１は正しいものと判定する。そして本例では、式（５）を満足してないとして、推定距離Ｄ１が不正値と判断して破棄する。

次に、車載装置１０は、不正値と判断したので、時刻ｔ１９にて、再び推定処理を開始するために、第１通信データＣ１を携帯機３０に向けて送信する。そして時間計測部１４は、第１通信データＣ１を送信してから時間の計測を開始する。

携帯機３０は、時刻ｔ１１０にて第１通信データＣ１を受信すると、前々回、第２返信データＲ２を送信時点から加速度を時間積分し、携帯機３０の移動距離Ｌを算出する。そして携帯機３０は、時刻ｔ１１１にて第１通信データＣ１を受信すると、第１通信データＣ１に対して返信となる第１返信データＲ１を時刻ｔ１１２にて車載装置１０に向けて送信する。第１返信データＲ１には、第１通信データＣ１の受信完了から第１返信データＲ１を送信完了までの遅延時間ｔ４と、算出した移動距離Ｌが含まれている。

車載装置１０は、時刻ｔ１１３にて、第１返信データＲ１を受信する。そして時間計測部１４は、第１通信データＣ１の送信完了から第１返信データＲ１の受信完了までの遅延時間ｔ５の計測を完了する。これによって計測時間Ｔ２を次式（６）によって求めることができる。

Ｔ２＝ｔ５－ｔ４ …（６）
計測時間がわかると、車載装置１０と携帯機３０の推定距離Ｄ２を次式（７）によって求めることができる。

Ｄ２＝ｃ＊Ｔ２／２ …（７）
そして判断部１７は、次式（８）を満足するか否かを判断する。

Ｌ－δ＜Ｄ２－Ｄ０＜Ｌ＋δ …（５）
判断部１７は、式（５）を満足すれば、推定距離Ｄ２は正しいものと判定する。

次に、推定処理についてフローチャートを用いて説明する。図４は、車載装置１０における推定処理を示すフローチャートである。図４に示すフローは、車載装置１０が電源投入状態において、車載制御部１１によって繰り返し実行される。

ステップＳ１では、前回の距離判定が成功したか否かを判断し、成功している場合には、ステップＳ２に移り、成功していない場合には、ステップＳ７に移る。距離判定が成功した場合とは、前述した判断部１７による判断で推定距離が正しいものと判定した場合である。

ステップＳ２では、前回の距離判定が成功しているので、第１通信データＣ１を送信し、時間計測部１４に時間を計測するように指示し、ステップＳ３に移る。ステップＳ７では、前回の距離判定が成功していないので、第２通信データＣ２を送信し、時間計測部１４に時間を計測するように指示し、ステップＳ３に移る。

ステップＳ３では、携帯機３０からの返信データの有無を判断し、返信データがあればステップＳ４に移り、返信データがないとステップＳ８に移る。ステップＳ４では、返信データがあったので、時間計測部１４による時間計測を完了し、計測した計測時間を用いて推定伝播距離を算出し、ステップＳ５に移る。

ステップＳ５では、今回算出した推定伝播距離と、前回算出した推定伝播距離と、返信データに含まれる移動距離とを用いて、推定伝播距離が正当か否かを判定する。具体的には、前述の判定式（５）を用いて、所定の誤差範囲に入っているか否かを判定する。そしてステップＳ５では、判定の結果、今回の推定伝播距離が正当である場合には、ステップＳ６に移り、正当でない場合には、ステップＳ９に移る。またステップＳ５では、通信データに移動距離が含まれていない場合には、判定ができないので、その場合は、判定不可としてステップＳ９に移る。

ステップＳ６では、今回の推定伝播距離が正当であるので、車載メモリ１５に距離測定結果を更新するように制御し、距離判定が成功と判定し、本フローを終了する。

ステップＳ８では、ステップＳ３にて携帯機３０からの返信データがないので、タイムアウト時間以下か否かを判断し、タイムアウト時間以下であるとステップＳ３に戻り、タイムアウト時間を経過するとステップＳ９に移る。

ステップＳ９では、タイムアウト時間を経過したか、ステップＳ５で判定の結果、正当でないと判断されたので、今回の推定伝播距離が正当でないので、距離測定結果を破棄し、距離判定が失敗と判定し、本フローを終了する。

次に、携帯機３０における推定処理についてフローチャートを用いて説明する。図５は、携帯機３０における推定処理を示すフローチャートである。図５に示すフローは、携帯機３０が電源投入状態において、端末制御部３５によって繰り返し実行される。

ステップＳ１１では、車載装置１０からデータを受信したか否かを判断し、受信した場合は、ステップＳ１２に移り、受信するまでステップＳ１１を繰り返す。

ステップＳ１２では、車載装置１０から受信したデータに距離推定の履歴の情報が含まれているいか否かを判断し、含まれている場合には、ステップＳ１３に移り、含まれていない場合には、ステップＳ１５に移る。

ステップＳ１３では、履歴情報に成功情報が含まれているか否か、すなわち受信データが第１通信データＣ１であるか否かを判断し、第１通信データＣ１である場合には、ステップＳ１４に移り、第１通信データＣ１でない場合には、ステップＳ１６に移る。

ステップＳ１４では、前回の送信時から取得した加速度センサ３１の積算情報を移動距離として送信、すなわち第１返信データＲ１を送信し、本フローを終了する。

ステップＳ１５では、受信データに履歴情報が含まれていないので、第２返信データＲ２を送信し、本フローを終了する。

ステップＳ１６では、成功情報がないので、前回の送信時から取得した加速度センサ３１の積算情報に、前回送信したおきの移動距離を加算して送信、すなわち第１返信データＲ１を送信し、本フローを終了する。

以上説明したように本実施形態では、移動距離推定部３４は、加速度センサ３１が測定した加速度を用いて第１距離推定部１６が前回推定してから今回推定するまでの携帯機３０の移動距離を推定する。そして端末制御部３５は、車載装置１０に移動距離のデータを送信する。車載装置１０は、受信した移動距離を車載メモリ１５に記憶する。そして判定部は、車載メモリ１５に記憶されている前回の推定距離と、第１距離推定部１６が推定した今回の推定距離と、移動距離推定部３４が推定した今回の移動距離とを用いて、今回の推定距離の採用可否を判断する。前回の推定距離と今回の推定距離で携帯機３０の移動距離を推定でき、加速度を用いた携帯機３０の移動距離と計測データを用いた移動距離とに大きな違いがあると、誤計測が発生したおそれがある。そこで判断部１７が誤計測が発生したと判断した場合は、今回の推定距離を正当でないとして不採用と判断し、車載制御部１１は、今回の推定距離を用いないように制御する。したがって異なる計測手段である計測データを用いた推定距離と、加速度を用いた移動距離とを使用しているので、距離の推定精度を向上することができる。

また本実施形態では、端末制御部３５が通信データを受信してから、返信データを送信するのに必要な処理時間を端末制御部３５が計測し、計測した処理時間のデータを遅延時間として返信データを送信するときに送信する。そして第１距離推定部１６は、時間計測部１４が計測した計測時間から遅延時間を引いた伝播時間を用いて携帯機３０と通信装置との距離を推定している。これによって端末制御部３５による処理時間を考慮して、伝播時間を精度良く算出することができる。したがって距離の推定精度を向上することができる。

さらに本実施形態では、車載制御部１１は、定期的に距離の推定制御を実施する。そして推定制御を実施する間隔は、人間の平均的な１歩を移動する時間よりも長い時間である。実施する間隔が短すぎると携帯機３０が移動距離が小さいので、正当いか否かを判定しにくいが、適切な間隔であると移動距離を用いた推定距離の正当性の判定精度を向上することができる。そこで本実施形態では、実施する間隔を、人間の平均的な１歩を移動する時間よりも長い時間に設定している。

また本実施形態では、判断部１７は、車載メモリ１５に記憶されている前回の推定距離および第１距離推定部１６が推定した今回の推定距離の差と、移動距離推定部３４が推定した今回の移動距離との差が、所定の閾値以下である場合には、採用と判断する。所定の閾値は、たとえば加速度センサ３１の測定誤差を用いて設定される。様々な要因で測定誤差はさけられない。そこである程度の誤差を許容することによって、正当な推定距離であるにもかかわらず、正当でないと判断されることを防ぐことができる。

さらに本実施形態では、移動距離推定部３４は、端末制御部３５に記憶されている各回の移動距離を用いて、第１距離推定部１６が推定が採用された回から今回推定するまでの携帯機３０の移動距離を推定する。これによって正当と判断された時点から、今回までの移動した積算の移動距離を算出することができる。

本実施形態では、時間計測部１４は通信データを送信してから、返信データを受信するまでの時間を計測し、返信データに含まれる実測値の遅延時間を用いて計測時間を算出しているがこのような方法に限るものではない。たとえば遅延時間は実測値でなく一定の固定時間であってもよい。すなわち端末制御部３５は、通信データを受信してから返信データを送信するまでに必要な時間を予め固定時間として設定していてもよい。したがって時間計測部１４が計測した計測時間には、端末制御部３５が通信データを受信してから返信データを送信するのに端末制御部３５が必要な処理時間を一定の固定時間が含まれる。そして第１距離推定部１６は、時間計測部１４が計測した計測時間から固定時間を引いた伝播時間を用いて携帯機３０と車載装置１０との距離を推定する。これによって遅延時間の測定が必要がなくすことができる。

（その他の実施形態）
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

前述の第１実施形態では、車載装置１０からの送信はＬＦ帯電波を使用し、携帯機３０からの送信はＲＦ電波を使用したが、このような構成に限るものではなく、他の通信方式を用いてもよい。たとえばＢＬＥシステム用の電波を用いてもよい。ＢＬＥは、Bluetooth Low Energyの略である。なお、Bluetoothは登録商標である。

前述の第１実施形態では、判断部１７の判断に用いられる閾値、誤差係数は固定値であるが固定値に限るものではなく、変数であってもよい。閾値は、判断部１７が不採用と判断した連続回数が増えるにつれて大きくなるように設定されてもよい。判断部１７が不採用と判断した連続回数が増えると、誤差係数でない他のエラーが発生している場合があるので、ある程度の誤差などを許容するに設定することで、本来であれば正当な推定距離が不採用と判断される時間が短くすることができる。

前述の第１実施形態では、正当と判断された推定距離を用いているが、推定距離は正しいと判定された推定距離を複数回サンプリングした平均値を用いてもよい。

前述の第１実施形態では、移動距離の大きさにかかわらず判断部１７が判断しているが、このような制御に限るものではなく。算出された移動距離が所定値以下、すなわち移動していないと見なせる場合に、前回の推定距離と今回の推定距離との差を用いて判断していもい。携帯機３０が移動していないに、前回の推定距離と今回の推定距離との差が所定値よりも大きければ今回の推定距離は正当でないと判断することができる。

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。エンジンＥＣＵは、動力源の動作を制御するＥＣＵに相当する。

前述の第１実施形態において、車載制御部１１および端末制御部３５によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。車載制御部１１および端末制御部３５は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。車載制御部１１および端末制御部３５が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。

前述の第１実施形態では、距離推定装置は、車載装置１０と携帯機３０との距離を推定する装置として実現しているが、このような構成に限るものではない。距離推定装置は、通信装置と携帯端末との距離を推定する装置であればよく、通信装置は車載装置１０でなく通信機能を有する他の装置であってもよい。また携帯端末は、車載装置１０の鍵として機能する携帯機３０に限るものではなく、携帯電話、スマートフォン、モバイル端末など他の装置であってもよい。

１０…車載装置（通信装置） １１…車載制御部（装置制御部，制御部）
１２…車載送信回路（装置通信部） １３…車載受信回路（装置通信部）
１４…時間計測部 １５…車載メモリ（記憶部） １６…第１距離推定部
１７…判断部 ３０…携帯機（携帯端末） ３１…加速度センサ
３２…端末受信回路（端末通信部） ３３…端末送信回路（端末通信部）
３４…移動距離推定部（第２距離推定部） ３５…端末制御部（制御部）
１００…車載システム

Claims (7)

1. 携帯端末（３０）と通信装置（１０）とを有し、前記携帯端末と前記通信装置（１０）との距離を推定する距離推定装置であって、
   前記携帯端末は、
   前記通信装置とデータを送受信する端末通信部（３２，３３）と、
   前記端末通信部を制御する端末制御部（３５）と、
   前記携帯端末の加速度を測定する加速度センサ（３１）と、
   前記携帯端末の移動距離を推定する第２距離推定部（３４）と、を含み、
   前記通信装置は、
   前記携帯端末とデータを送受信する装置通信部（１２，１３）と、
   前記装置通信部を制御する装置制御部（１１）と、
   距離を推定するための計測データを前記携帯端末に送信し、送信した計測データに対する前記携帯端末からの返信を受信するまでの時間を計測する時間計測部（１４）と、
   記憶部（１５）と、
   前記時間計測部が計測した計測時間を用いて前記携帯端末と前記通信装置との推定距離を決定し、決定した推定距離を前記記憶部に記憶する第１距離推定部（１６）と、
   今回の推定距離の採用可否を判断する判断部（１７）と、を有し、
   前記第２距離推定部は、前記加速度センサが測定した加速度を用いて前記第１距離推定部が前回推定してから今回推定するまでの前記携帯端末の移動距離を推定し、
   前記判断部は、前記記憶部に記憶されている前回の推定距離および前記第１距離推定部が推定した今回の推定距離との差と、前記第２距離推定部が推定した今回の移動距離とを用いて、今回の推定距離の採用可否を判断し、
   前記装置制御部は、前記判断部が不採用と判断した場合には今回の推定距離を用いず、前記判断部が採用と判断した場合には、今回の推定距離を前記記憶部に記憶する距離推定装置。
2. 前記計測時間は、前記端末制御部が前記計測データを受信してから前記計測データに対して返信する返信データを送信するのに前記端末制御部が必要な処理時間を一定の固定時間として含み、
   前記第１距離推定部は、前記時間計測部が計測した前記計測時間から前記固定時間を引いた伝播時間を用いて前記携帯端末と前記通信装置との距離を推定する請求項１に記載の距離推定装置。
3. 前記端末制御部は、前記端末制御部が前記計測データを受信してから前記計測データに対して返信する返信データを送信するのに必要な処理時間を計測し、計測した前記処理時間のデータを前記計測データを送信するときに送信し、
   前記第１距離推定部は、前記時間計測部が計測した計測時間から前記処理時間を引いた伝播時間を用いて前記携帯端末と前記通信装置との距離を推定する請求項１に記載の距離推定装置。
4. 前記装置制御部は、定期的に距離の推定制御を実施し、
   前記推定制御を定期的に実施する間隔は、人間の平均的な１歩を移動する時間よりも長い時間である請求項１～３のいずれか１つに記載の距離推定装置。
5. 前記判断部は、前記記憶部に記憶されている前回の推定距離および前記第１距離推定部が推定した今回の推定距離の差と、前記第２距離推定部が推定した今回の移動距離との差が、所定の閾値以下である場合には、採用と判断する請求項１～４のいずれか１つに記載の距離推定装置。
6. 前記第２距離推定部は、推定した移動距離を前記記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶されている移動距離を用いて、前記第１距離推定部が推定が採用されてから今回推定するまでの前記携帯端末の移動距離を推定する請求項１～５のいずれか１つに記載の距離推定装置。
7. 前記判断部は、前記記憶部に記憶されている前回の推定距離および前記第１距離推定部が推定した今回の推定距離の差と、前記第２距離推定部が推定した今回の移動距離との差が、所定の閾値以下である場合には、採用と判断し、
   前記判断部は、不採用と判断した連続回数が増えると、前記閾値を大きくするように再設定する請求項１～６のいずれか１つに記載の距離推定装置。

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