WO2016013402A1 - 車両用通信システム、車載機、携帯機及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

　車室外の携帯機が車室内にあると誤検出されることは無く、しかも車室内の携帯機を確実に検出することができる車両用通信ステムを提供する。　車両用通信システムは、車載機１及び携帯機２を備える。車載機１は車両Ｃに設けられた複数の送信アンテナ（３）から信号を送信する。携帯機２は、複数の送信アンテナ（３）からそれぞれ送信された信号の受信信号強度を測定し、各信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する。車載機１は応答信号を受信する。車載機１は車室Ｒに収まる狭空間に係る狭空間情報及び車室Ｒの全体を包含する広空間に係る広空間情報を記憶しており、状況に応じて狭空間情報又は広空間情報を選択する。そして、車載機１は、選択された狭空間情報又は広空間情報と、応答信号に含まれる受信信号強度とに基づいて、携帯機２が、車室内にあるか否かを判定する。

Description

車両用通信システム、車載機、携帯機及びコンピュータプログラム

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

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

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

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

　特許文献３には、特許文献２と同様の構成を有するキーレスエントリ装置が開示されている。特許文献３に係るキーレスエントリ装置においては、車両に設けられたドアミラーの移動によって、送信アンテナから送信される信号が影響を受け、携帯機によって測定される受信信号強度が変化する。このため、キーレスエントリ装置は、ドアミラーが開いた状態及び閉じた状態において、車両の内側に沿って携帯機を配置して測定した第１データ群をそれぞれ個別に記憶している。同様に、キーレスエントリ装置は、ドアミラーが開いた状態及び閉じた状態において、車両の外側に沿って携帯機を配置して測定した第２データ群をそれぞれ個別に記憶している。キーレスエントリ装置は、ドアミラーの開閉状態を検出し、ドアミラーが開いているときは、ドアミラーが開いた状態で得られた第１データ群及び第２データ群を用いて、携帯機が車室内にあるか否かを判定し、ドアミラーが閉じているときは、ドアミラーが閉じた状態で得られた第１データ群及び第２データ群を用いて、携帯機が車室内にあるか否かを判定する。

特許第４４８３２３６号公報 特許第４６７３２３４号公報 特許第４６７３２３０号公報

　しかしながら、特許文献１の方法を用いて携帯機の位置判定を精度良く行うためには車室内外境界面において外部と内部を明確に区別する様に、車室内用アンテナ及び車室外用アンテナから送信する信号の物理的強度を調整する必要があり、かかる調整が物理的に困難であるという問題がある。
　キーレスエントリ装置が携帯機の位置を誤検出し、誤ってドアの施錠又は解錠が行われることを防止するためには、車室内用アンテナから車室外に漏れ出る信号を極力抑える必要がある。しかし、車両ドアのガラス部を通じて車室内用アンテナからの信号が車室外へ漏れ出る傾向があり、その調整は困難である。

　また、特許文献２においては、車室内外境界面の内側及び外側に沿って携帯機を配置して測定した受信信号強度の車室内データ群及び車室外データ群を用いて携帯機の位置判定を行っているが、車両ドアのガラス部を通じて送信アンテナからの信号が部分的に車室外へ漏れ出る問題を解決することができず、携帯機の位置判定を誤る可能性がある。

　更に、特許文献３においては、ドアミラー、シート、ハンドル等の位置が変化した場合であっても、携帯機の位置を精度良く判定することができるが、やはり車両ドアのガラス部を通じて送信アンテナからの信号が部分的に車室外へ漏れ出る問題を解決することができず、携帯機の位置判定を誤る可能性がある。

　更に、特許文献１～３のいずれにおいても、携帯機が車室内にあると判定するための条件を厳しく設定した場合、携帯機が車室内にあるにも拘わらず携帯機が車室外にあると誤って判定され、エンジンが始動しない等の不具合が生ずる。一方、携帯機が車室内にあると判定するための条件を緩く設定した場合、携帯機が車室外にあるにも拘わらず携帯機が車室内にあると誤って判定され、ドアの施錠が車両の外部から解除される等の不具合が生ずる。

　本願の目的は、車両側の複数のアンテナから送信された信号を携帯機にて受信し、該携帯機にて測定した該信号の受信信号強度を用いた携帯機の位置判定において、車両の一部を通じて車室内から車室外へ部分的に漏れ出る信号の影響があっても車室外の携帯機が車室内にあると誤検出されることは無く、しかも車室内の携帯機を確実に検出することができる車両用通信ステム、該車両用通信システムを構成する車載機及び携帯機、並びにコンピュータプログラムを提供することにある。

　本発明の一態様に係る車両用通信システムは、車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信する車載機と、該車載機から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムであって、前記携帯機は、前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の受信信号強度を測定する測定部と、該測定部が測定した各信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する送信部とを備え、前記車載機は、前記携帯機から送信された応答信号を受信する車載受信部と、車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する記憶部と、該記憶部が記憶する前記狭空間情報又は広空間情報を選択する選択部と、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報に基づいて、前記携帯機が、車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部とを備える。

　本発明の一態様に係る車載機は、車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信し、該信号に応じて携帯機から送信された応答信号を受信する車載機であって、前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の前記携帯機における受信信号強度を含む応答信号を受信する車載受信部と、車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する記憶部と、該記憶部が記憶する前記狭空間情報又は広空間情報を選択する選択部と、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報に基づいて、前記携帯機が、車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部とを備える。

　本発明の一態様に係る携帯機は、車両から送信された複数の信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機であって、前記複数の信号の受信信号強度を測定する測定部と、車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する記憶部と、該記憶部が記憶する前記狭空間情報又は広空間情報を選択する選択部と、前記測定部が測定した受信信号強度及び前記選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報に基づいて、自身が車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部とを備える。

　本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、車両に設けられた複数のアンテナから送信され、携帯機が受信した信号の受信信号強度に基づいて、該携帯機が車室内にあるか否かをコンピュータに判定させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、又は該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を選択する選択部と、前記受信信号強度及び前記選択部が選択した狭空間情報又は広空間情報に基づいて、前記携帯機が車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部として機能させる。

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

　上記によれば、車両側の複数のアンテナから送信された信号を携帯機にて受信し、該携帯機にて測定した該信号の受信信号強度を用いた携帯機の位置判定において、車両の一部を通じて車室内から車室外へ部分的に漏れ出る信号の影響があっても車室外の携帯機が車室内にあると誤検出されることは無く、しかも車室内の携帯機を確実に検出することができる車両用通信ステム、該車両用通信システムを構成する車載機及び携帯機、並びにコンピュータプログラムを提供することが可能となる。

実施形態１に係る車両用通信システムの一構成例を示すブロック図である。 車載機の一構成例を示すブロック図である。 携帯機の一構成例を示すブロック図である。 狭空間を概念的に示す平面図である。 狭空間を概念的に示す立面図である。 広空間を概念的に示す平面図である。 広空間を概念的に示す立面図である。 狭空間の第１領域を概念的に示す平面図である。 狭空間の第１領域を概念的に示す立面図である。 狭空間の第１領域に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 狭空間の第１領域に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 狭空間の第２領域を概念的に示す平面図である。 狭空間の第２領域を概念的に示す立面図である。 狭空間の第２領域に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 狭空間の第２領域に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 狭空間の第３領域を示す概念図である。 狭空間の第４領域を示す概念図である。 狭空間に対応する領域を示す概念図である。 広空間の第１領域を概念的に示す平面図である。 広空間の第１領域を概念的に示す立面図である。 広空間の第１領域に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 広空間の第１領域に係る標本抽出箇所を示す概念図である。 広空間の第２領域を概念的に示す平面図である。 広空間の第２領域を概念的に示す立面図である。 広空間の第３領域を示す概念図である。 広空間の第４領域を示す概念図である。 操作要求に対する処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態１における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 空間情報の選択に係る第１制御部の処理手順を示すフローチャートである。 受信信号強度の分布を示すグラフである。 実施形態２における空間情報の選択に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。 空間変数の切り替えに係る状態遷移図である。 実施形態３における空間情報の選択に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態４における空間情報の選択に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態５における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。

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

（１）本発明の一態様に係る車両用通信システムは、車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信する車載機と、該車載機から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムであって、前記携帯機は、前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の受信信号強度を測定する測定部と、該測定部が測定した各信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する送信部とを備え、前記車載機は、前記携帯機から送信された応答信号を受信する車載受信部と、車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する記憶部と、該記憶部が記憶する前記狭空間情報又は広空間情報を選択する選択部と、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報に基づいて、前記携帯機が、車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部とを備える。

　本願にあっては、車載機は車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信する。該信号は、携帯機の位置を判定するための信号である。携帯機は、各アンテナから送信された信号を受信し、各信号の受信信号強度を測定し、測定して得た受信信号強度を含む応答信号を車載機へ送信する。各信号の受信信号強度は、車両に対する携帯機の位置によって変化する。車載機は、携帯機から送信された応答信号を受信する。
　車載機の記憶部は、携帯機が車室内にあるか否かを判定するための情報として、車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する。
　狭空間は車室内に収まる空間であるため、携帯機が車室内にあるか否かの判定を、携帯機が狭空間の内側にあるか否かを判定することによって行うことにより、車室外の携帯機が車室内にあると誤って判定されることを防ぐことができる。一方、広空間は車室を包含する空間であるため、携帯機が車室内にあるか否かの判定を、携帯機が広空間の内側にあるか否かを判定することによって行うことにより、車室内の携帯機が車室外にあると誤って判定されることを防ぐことができる。
　なお、狭空間は車室に完全に収まる必要は無く、車室から一部がはみ出していても、大部分が車室に収まっている空間であれば、本態様の狭空間に該当する。また、広空間は車室の全体を完全に包含する必要は無く、車室の一部を包含していなくても、車室の大部分を包含している空間であれば、本態様の広空間に該当する。
　車載機の選択部は、狭空間情報又は広空間情報を選択する。そして、車載機の車室内外判定部は、車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度と、選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報とに基づいて、携帯機が、車室内にあるか否かを判定する。
　なお、車室内外判定部による携帯機の位置の判定を車室内外判定と呼ぶ。
　従って、車載機は、状況に応じて狭空間情報又は広空間情報を選択することによって、携帯機の位置の検出特性を適宜切り替えることができる。例えば、車載機は狭空間情報を選択することによって、車両の一部を通じて車室内から車室外へ部分的に漏れ出る信号の影響があっても車室外の携帯機が車室内にあると誤って判定されることを防ぐことができる。また、車載機は広空間情報を選択することによって、車室内の携帯機が車室外にあると誤って判定されることを防ぐことができ、車室内の携帯機を確実に検出することができる。

（２）前記車両の状態を検知する車両状態検知部を備え、前記選択部は、前記車両状態検知部が検知した状態に応じて、前記広空間情報又は前記狭空間情報を選択する構成が好ましい。

　本願にあっては、車両状態検知部が車両の状態を検知する。車両の状態は、例えば車両のドアの施錠状態、開閉状態、車両のドアに設けられた車外スイッチの状態、原動機の動作状態等である。選択部は、車両の状態に応じて狭空間情報又は広空間情報を選択することによって、携帯機の位置の検出特性を適宜切り替えることができる。

（３）前記車両状態検知部は、前記車両のドアの施錠状態を検知する施錠状態検知部と、前記車両のドアの開閉状態を検知する開閉状態検知部と前記車両のドアに設けられた車外スイッチの状態を検知するスイッチ状態検知部とを備える構成が好ましい。

　本願にあっては、車両のドアの施錠状態、開閉状態及び車両のドアに設けられた車外スイッチの状態に応じて狭空間情報又は広空間情報を選択することによって、携帯機の位置の検出特性を適宜切り替えることができる。
　車両のドアの施錠状態、開閉状態及び車両のドアに設けられた車外スイッチの状態は、携帯機を保持した使用者が車室内に存在しており、車室内の携帯機を確実に検出することを優先すべきかどうかを推定するための情報として利用することができる。また各状態は、車両のドアが施錠されており、車室外の携帯機が車室内あると誤って判定されることを防止することを優先すべきかどうかを推定するための情報として利用することができる。
　例えば、各状態から使用者が車室内に存在すると予想される場合、選択部は、車室内の携帯機を確実に検出するために広空間情報を選択する。各状態から使用者が車室外に存在して車両のドアが施錠されているような場合、車室外の携帯機が車室内あると誤って判定されることを確実に防止するために狭空間情報を選択する。なお、上述の狭空間情報及び広空間情報の選択方法は一例であり、これに限定されるものでは無い。

（４）前記選択部は、前記車両のドアが解錠された状態で前記開閉状態検知部が前記車両のドアの開状態を検知した場合、前記広空間情報を選択する構成が好ましい。

　本願にあっては、車両のドアが解錠され、開状態になった場合、使用者が車室へ出入りしており、車室内の携帯機を検出する必要がある状態にある可能性が高いため、選択部は広空間情報を選択する。広空間情報を選択することによって、車載機は車室内の携帯機を確実に検出することができる。

（５）前記選択部は、前記狭空間情報を選択しており、前記車両のドアが解錠された状態で前記開閉状態検知部が前記車両のドアの開状態を検知しない場合、前記狭空間情報の選択を維持する構成が好ましい。

　本願にあっては、選択部が狭空間情報を選択しており、車両のドアの解錠及び開状態を検知しない場合、狭空間情報が選択された状態が維持される。つまり、一旦狭空間状態が選択された場合、その状態が維持され、特別な条件を満たした場合に選択部は広空間情報を選択する。

（６）前記選択部は、前記車両のドアが解錠された状態で前記スイッチ状態検知部が前記車外スイッチの操作を検知した場合、前記狭空間情報を選択する構成が好ましい。

　本願にあっては、車両のドアが解錠された状態で車外スイッチが操作された場合、使用者が車室内に存在しない状態で施錠された可能性があるため、選択部は、狭空間情報を選択する。狭空間情報を選択することによって、車室外の携帯機が車室内にあると誤って判定されることを防ぐことができる。

（７）前記選択部は、前記広空間情報を選択しており、前記車両のドアが解錠された状態で前記スイッチ状態検知部が前記車外スイッチの操作を検知しない場合、前記広空間情報の選択を維持する構成が好ましい。

　本願にあっては、選択部が広空間情報を選択しており、車両のドアの施錠が検知されない場合、広空間情報が選択された状態が維持される。つまり、一旦広空間状態が選択された場合、その状態が維持され、特別な条件を満たした場合に選択部は狭空間情報を選択する。

（８）前記車室内外判定部は、前記狭空間又は前記広空間を共通に包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部とを備える構成が好ましい。

　本願にあっては、車載機の領域内外判定部は、携帯機が相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する。以下領域内外判定部による前記判定を内外判定と呼ぶ。前記複数の領域は共通の狭空間を包含しており、各領域の境界の一部は内外判定を行いたい狭空間の一部の境界に精度よく沿うが、各領域の境界は狭空間の境界と完全には一致していない。このため各領域において携帯機が境界面の内側、外側に位置するかを判定するためのパラメータ作成に要する工数は抑えられる。
　本願の判定部では、携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する。例えば携帯機が共通の狭空間の内側にある場合、該携帯機は前記複数の領域での内外判定において全て内側にあると判定される。携帯機が共通の狭空間の外側にある場合、該携帯機は前記複数の領域の内、少なくとも一つの領域の外側にあると判定される。前記複数の領域は、全てを組み合わせると、携帯機が車室の内側にあるか外側にあるかの判定を行いたい狭空間の境界に精度良く沿う様に作成されているため、当該判定を行いたい狭空間において、携帯機が内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することが可能である。
　広空間情報についても同様にして、パラメータ作成に要する工数を抑え、かつ携帯機が広空間の内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することが可能である。

（９）本発明の一態様に係る車載機は、車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信し、該信号に応じて携帯機から送信された応答信号を受信する車載機であって、前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の前記携帯機における受信信号強度を含む応答信号を受信する車載受信部と、車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する記憶部と、該記憶部が記憶する前記狭空間情報又は広空間情報を選択する選択部と、前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報に基づいて、前記携帯機が、車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部とを備える。

　本願にあっては、車載機の選択部は、記憶部が記憶する狭空間情報又は広空間情報を選択する。そして、車載機の車室内外判定部は、車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度と、選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報とに基づいて、携帯機が、車室内にあるか否かを判定する。
　従って、本発明の一態様（１）と同様、車載機は、状況に応じて狭空間情報又は広空間情報を選択することによって、携帯機の位置の検出特性を適宜切り替えることができる。つまり、車載機は狭空間情報を選択することによって、車両の一部を通じて車室内から車室外へ部分的に漏れ出る信号の影響があっても車室外の携帯機が車室内にあると誤って判定されることを防ぐことができる。また、車載機は広空間情報を選択することによって、車室内の携帯機が車室外にあると誤って判定されることを防ぐことができ、車室内の携帯機を確実に検出することができる。

（１０）本発明の一態様に係る携帯機は、車両から送信された複数の信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機であって、前記複数の信号の受信信号強度を測定する測定部と、車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する記憶部と、該記憶部が記憶する前記狭空間情報又は広空間情報を選択する選択部と、前記測定部が測定した受信信号強度及び前記選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報に基づいて、自身が車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部とを備える。

　本願にあっては、携帯機の選択部は、記憶部が記憶する狭空間情報又は広空間情報を選択する。そして、携帯機の車室内外判定部は、測定部が測定した受信信号強度と、選択部が選択した狭空間情報又は広空間情報とに基づいて、自身が、車室内にあるか否かを判定する。
　従って、本発明の一態様（１）と同様、携帯機は、状況に応じて狭空間情報又は広空間情報を選択することによって、自身の位置の検出特性を適宜切り替えることができる。

（１１）本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、車両に設けられた複数のアンテナから送信され、携帯機が受信した信号の受信信号強度に基づいて、該携帯機が車室内にあるか否かをコンピュータに判定させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、又は該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を選択する選択部と、前記受信信号強度及び前記選択部が選択した狭空間情報又は広空間情報に基づいて、前記携帯機が車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部として機能させる。

　本願にあっては、本願のコンピュータプログラムを実行するコンピュータは、狭空間情報又は広空間情報を選択する。そして、コンピュータは、車両に設けられた複数のアンテナから送信され、携帯機が受信した信号の受信信号強度と、選択された狭空間情報又は広空間情報に基づいて、携帯機が車室内にあるか否かを判定する。
　従って、本発明の一態様（１）と同様、コンピュータは、状況に応じて狭空間情報又は広空間情報を選択することによって、自身の位置の検出特性を適宜切り替えることができる。

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

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

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

　記憶部１４は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶部１４は、制御部１１が車載機１の各構成部の動作を制御することにより、携帯機２の車室内外判定を実行するためのコンピュータプログラム１０ａを記憶している。また、記憶部１４は携帯機２の車室内外判定を行うための情報として、車室Ｒに収まる狭空間６０ａに係る狭空間情報と、該狭空間６０ａよりも広く、該車室Ｒの全体を包含する広空間６０ｂに係る広空間情報とを記憶する（図４Ａ及び図４Ｂ並びに図５Ａ及び図５Ｂ参照）。狭空間情報及び広空間情報の詳細は後述する。なお、図２では制御部１１及び記憶部１４を別体の構成部として図示しているが、制御部１１の内部に記憶部１４を備えても良い。
　本実施形態１に係るコンピュータプログラム１０ａは、記録媒体１０にコンピュータ読み取り可能に記録されている態様でも良い。記憶部１４は、図示しない読出装置によって記録媒体１０から読み出されたコンピュータプログラム１０ａを記憶する。記録媒体１０はＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭ、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）等の光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスク、磁気光ディスク、半導体メモリ等である。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから本実施形態１に係るコンピュータプログラム１０ａをダウンロードし、記憶部１４に記憶させても良い。

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

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

　また、車載機１の制御部１１には、ボディＥＣＵ（Electronic Control Unit）５から、車両Ｃに搭載されたエンジン、電動モータ等の原動機の動作状態を示す原動機動作信号、車両ドアの施錠状態を示すドア施錠状態信号、及び車両ドアの開閉状態を示すドア開閉状態信号が入力する。ボディＥＣＵ５には、車両ドアリクエストスイッチ５ａ（車外スイッチ）、エンジンスタートスイッチ、車両ドアの開閉に応じたオンオフするスイッチ等からの信号が入力しており、ボディＥＣＵ５は原動機の動作状態、車両ドアの開閉状態及び施錠状態を認識している。ボディＥＣＵ５は車載機１からの求めに応じて、原動機動作信号、ドア施錠状態信号及びドア開閉状態信号を車載機１へ出力する。制御部１１は、入力した原動機動作信号、ドア施錠状態信号及びドア開閉状態信号によって、原動機の動作状態、車両ドアの施錠状態、車両ドアの開閉状態を認識することができる。また、制御部１１には、車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作状態に応じたリクエスト信号が入力する。制御部１１は入力したリクエスト信号に基づいて、車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作状態を認識することができる。車両ドアリクエストスイッチ５ａは、例えば、運手席側又は助手席側の車両ドアを施錠又は解錠するためのスイッチであり、運転席外側又は助手席外側のドアハンドルに設けられている。なお、押しボタンに代えて、ドアハンドルに対する使用者の手の接触を検出する接触センサを設けても良い。また、制御部１１は、車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作に対応したリクエスト信号を直接取得しても良いし、ドアＥＣＵ、その他のＥＣＵ等を介して取得しても良い。
　制御部１１は、車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作状態、携帯機２が車室内にあるか否かと言った状況に応じて、車両ドアの解錠又は施錠を制御するための車両ドア制御指令を、図示しないドアＥＣＵへ出力する。ドアＥＣＵは、制御部１１からの車両ドア制御指令に従って、車両ドアを施錠し又は解錠する。また、制御部１１は、前記状況に応じて、必要があれば、警告指令を図示しない警告装置へ出力する。例えば、携帯機２が車室内にある状態で車両ドアリクエストスイッチ５ａが操作されたような場合、制御部１１は警告指令を警告装置へ出力する。警告装置は、警告指令に従って、音又は光等を用いて車両Ｃの使用者に対して所定の警告を行う。

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

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

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

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

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

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

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

　次に車載機１の記憶部１４が記憶している狭空間情報及び広空間情報について説明する。
　図４Ａは狭空間６０ａを概念的に示す平面図、図４Ｂは狭空間６０ａを概念的に示す立面図である。狭空間６０ａは、図４Ａ及び図４Ｂに示すように車室Ｒに収まるような３次元の空間である。狭空間情報は狭空間６０ａを規定する情報であり、制御部１１は複数の送信アンテナ（３）から送信された各信号を受信した携帯機２によって測定される受信信号強度と、狭空間情報とに基づいて、携帯機２が狭空間６０ａの内側にあるか否かを判定することができる。狭空間６０ａの全体が車室Ｒの内側に収まっているため、制御部１１は携帯機２が狭空間６０ａの内側にあるか否かを判定することによって、車室外の携帯機２が車室内にあると誤って判定されることを防ぐことができる。なお、狭空間６０ａは車室Ｒに完全に収まる必要は無く、車室Ｒから狭空間６０ａの一部がはみ出していても、狭空間６０ａの大部分が車室Ｒに収まっていれば良い。

　図５Ａは広空間６０ｂを概念的に示す平面図、図５Ｂは広空間６０ｂを概念的に示す立面図である。広空間６０ｂは、図５Ａ及び図５Ｂに示すように車室Ｒの全体を包含するような３次元の空間である。広空間情報は広空間６０ｂを規定する情報であり、制御部１１は複数の送信アンテナ（３）から送信された各信号を受信した携帯機２によって測定される受信信号強度と、広空間情報とに基づいて、携帯機２が広空間６０ｂの内側にあるか否かを判定することができる。広空間６０ｂは車室Ｒの全体を包含しているため、制御部１１は携帯機２が広空間６０ｂの内側にあるか否かを判定することによって、車室内の携帯機２が車室外にあると誤って判定されることを防止し、車室内の携帯機２を確実に検出することができる。なお、広空間６０ｂは車室Ｒの全体を完全に包含する必要は無く、車室Ｒの一部を包含していなくても、広空間６０ｂが車室Ｒの大部分を包含していれば良い。

　ここで狭空間情報及び広空間情報の一例を具体的に説明する。狭空間情報及び広空間情報の実体は例えば統計値である。記憶部１４は、共通の狭空間６０ａを包含する相異なる複数の領域を規定する統計値を狭空間情報として記憶する。本実施形態１では、狭空間情報は第１領域、第２領域、第３領域及び第４領域を規定する統計値を含む。
　同様に、記憶部１４は、共通の広空間６０ｂを包含する相異なる複数の領域を規定する統計値を広空間情報として記憶する。本実施形態１では、広空間情報は第１領域、第２領域、第３領域及び第４領域を規定する統計値を含む。

　図６Ａは狭空間６０ａの第１領域６１ａを概念的に示す平面図、図６Ｂは狭空間６０ａの第１領域６１ａを概念的に示す立面図である。第１領域６１ａは３次元の空間であり、図６Ａ及び図６Ｂに示すように狭空間６０ａの右側面に倣う境界面を有し、共通の狭空間６０ａを包含する形状である。車室Ｒを構成する左側壁、後壁及びフロントガラス部分も第１領域６１ａに包含されている。図６Ａ及び図６Ｂ中、ハッチングを付した部分が狭空間６０ａである。
　第１領域６１ａの境界面と、狭空間６０ａの外面とは完全には一致していないため、第１領域６１ａにおける携帯機２の内外判定を行っても、携帯機２が狭空間６０ａの内側にあるか否かを精度良く判定することができない。しかし、少なくとも第１領域６１ａの境界面の一部は、狭空間６０ａの右側面と略一致しているため、携帯機２が狭空間６０ａの右側面近傍にある場合に限れば、携帯機２が狭空間６０ａの内側にあるか否かを精度良く判定することができる。

　図７Ａ及び図７Ｂは狭空間６０ａの第１領域６１ａに係る標本抽出箇所を示す概念図である。狭空間６０ａの第１領域６１ａを規定する統計値は、車両用通信システムの製造工程において算出され、記憶部１４は算出された統計値を記憶する。統計値は、複数の送信アンテナ（３）から送信された各信号を受信した携帯機２によって測定される受信信号強度の標本値に基づいて算出される。なお、受信信号強度の標本値を測定する装置は必ずしも携帯機２である必要は無く、携帯機２によって測定される受信信号強度に対応する信号の強度を測定できる測定機器であれば、特に限定されることは無い。

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

　図７Ａは狭空間６０ａの第１統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室Ｒの右側面の車室内側に沿う複数箇所並びに左側面の車室内側及び車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。車室Ｒの右側面の車室内側に携帯機２を沿って配置する場合、車室Ｒの右側面より、所定距離だけ車両Ｃの中央部へ離隔させて配置する。携帯機２を車両Ｃの中央部へ離隔させることによって、第１領域６１ａの右側面を車両Ｃの右側面から中央部側へ偏移させることができる。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第１統計値を算出する。破線の楕円は携帯機２を配置すべき箇所を示している。

　本実施形態１における送信アンテナ（３）は４本であるため、１箇所で携帯機２が測定する受信信号強度は４つである。従って各箇所で得られる受信信号強度の標本はベクトル量であり、標本群はベクトルである標本の群である。４つの受信信号強度を成分として有するベクトルを受信信号強度ベクトルと呼ぶ。

　ところで車室Ｒに収まる狭空間６０ａの内側を特徴付ける標本群であるにも拘わらず、図７Ａに示すように該標本群の中に車室外で測定された受信信号強度の標本値が含まれている。これは第１領域６１ａが狭空間６０ａ全体を包含するようにするためである。標本群の中に、左側面の車室内側及び車室外側で測定される標本値が含まれていない場合、該標本群は車両Ｃの右側面で測定される受信信号強度の標本値に偏重してしまう。標本群が車両Ｃの右側面で測定される標本値に偏重していると、該標本群によって特徴付けられる第１領域６１ａの範囲から、狭空間６０ａの左側部分が外れてしまう可能性がある。そこで、本実施形態１では、図７Ａに示すような箇所に携帯機２を配置し、受信信号強度の標本値を収集している。

　狭空間６０ａの第１領域６１ａに係る第１統計値は、例えば、第１領域６１ａの内側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。標本群の平均ベクトルは下記式（１）及び（２）で表される。図７Ａに示す黒丸は前記平均ベクトルの概念的な位置を示している。

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

　図７Ｂは狭空間６０ａの第２統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室Ｒの右側面の車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第２統計値を算出する。第２統計値は、第１領域６１ａの外側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。第２統計値である平均ベクトル及び逆分散共分散行列は、第１統計値と同様、上記式（１）～（４）で表される。図７Ｂに示す黒丸は、前記標本群の平均ベクトルの概念的な位置を示している。

　図８Ａは狭空間６０ａの第２領域６２ａを概念的に示す平面図、図８Ｂは狭空間６０ａの第２領域６２ａを概念的に示す立面図である。第２領域６２ａは３次元の空間であり、図８Ａ及び図８Ｂに示すように狭空間６０ａの左側面に倣う境界面を有し、共通の狭空間６０ａを包含する形状である。車室Ｒを構成する右側壁、後壁及びフロントガラス部分も第２領域６２ａに包含されている。図８Ａ及び図８Ｂ中、ハッチングを付した部分が狭空間６０ａである。

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

　図９Ａ及び図９Ｂは狭空間６０ａの第２領域６２ａに係る標本抽出箇所を示す概念図である。第２領域６２ａを規定する第１統計値及び第２統計値を算出するための受信信号強度の標本値は、図９Ａ及び図９Ｂに示す車両Ｃの内外の特定箇所に携帯機２を配置して受信信号強度を測定することによって得られる。

　図９Ａは狭空間６０ａの第１統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室Ｒの左側面の車室内側に沿う複数箇所並びに右側面の車室内側及び車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。車室Ｒの左側面の車室内側に携帯機２を沿って配置する場合、車室Ｒの左側面より、所定距離だけ車両Ｃの中央部へ離隔させて配置する。携帯機２を車両Ｃの中央部へ離隔させることによって、第２領域６２ａの左側面を車両Ｃの左側面から中央部側へ偏移させることができる。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第１統計値を算出する。第１統計値は、第２領域６２ａの内側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。

　図９Ｂは狭空間６０ａの第２統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室Ｒの左側面の車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第２統計値を算出する。第２統計値は、第１統計値と同様、第２領域６２ａの外側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。

　図１０Ａは狭空間６０ａの第３領域６３ａを示す概念図、図１０Ｂは狭空間６０ａの第４領域６４ａを示す概念図である。第３領域６３ａ及び第４領域６４ａは３次元の空間である。第３領域６３ａは図１０Ａに示すように狭空間６０ａの後面に倣う境界面を有し、共通の狭空間６０ａ全体を包含するような形状である。第４領域６４ａは図１０Ｂに示すように狭空間６０ａの前面に倣う境界面を有し、共通の狭空間６０ａ全体を包含するような形状である。

　図１１は狭空間６０ａに対応する領域を示す概念図である。図１１中、ハッチングで示した範囲が狭空間６０ａに対応する領域である。狭空間６０ａに係る第１領域乃至第４領域６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａは共通の狭空間６０ａを包含しており、第１領域乃至第４領域６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａの境界面はそれぞれ狭空間６０ａの右側面、左側面、後面及び前面に倣っているため、第１領域乃至第４領域６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａの全ての内側にある空間は狭空間６０ａと略一致する。

　図１２Ａは広空間６０ｂの第１領域６１ｂを概念的に示す平面図、図１２Ｂは広空間６０ｂの第１領域６１ｂを概念的に示す立面図である。広空間６０ｂの第１領域６１ｂは３次元の空間であり、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように広空間６０ｂの右側面に倣う境界面を有し、共通の広空間６０ｂを包含する形状である。車室Ｒを構成する左側壁、後壁及びフロントガラス部分も第１領域６１ｂに包含されている。図１２Ａ及び図１２Ｂ中、ハッチングを付した部分が広空間６０ｂである。

　図１３Ａ及び図１３Ｂは広空間６０ｂの第１領域６１ｂに係る標本抽出箇所を示す概念図である。広空間６０ｂの第１領域６１ｂを規定する統計値は、広空間６０ｂの第１領域６１ｂを規定する統計値と同様にして算出され、記憶部１４は算出された統計値を記憶する。
　図１３Ａは広空間６０ｂの第１統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室Ｒの右側面の車室内側に沿う複数箇所並びに左側面の車室内側及び車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。車室Ｒの右側面の車室内側に携帯機２を沿って配置する際、狭空間６０ａの第１統計値を算出する場合に比べて、前記右側面寄りに配置する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第１統計値を算出する。広空間６０ｂの第１領域６１ｂに係る第１統計値は、例えば、第１領域６１ｂの内側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。

　図１３Ｂは広空間６０ｂの第２統計値を算出する元になる標本値を得るための携帯機２の配置を示している。具体的には、車室Ｒの右側面の車室外側に沿う複数箇所に携帯機２を配置し、それぞれの箇所で携帯機２が受信する信号の受信信号強度を測定する。そして、測定された受信信号強度の標本値に基づいて第２統計値を算出する。第２統計値は、第１領域６１ｂの外側を特徴付ける標本群の平均ベクトル及び逆分散共分散行列である。

　図１４Ａは広空間６０ｂの第２領域６２ｂを概念的に示す平面図、図１４Ｂは広空間６０ｂの第２領域６２ｂを概念的に示す立面図である。第２領域６２ｂは３次元の空間であり、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように広空間６０ｂの左側面に倣う境界面を有し、共通の広空間６０ｂを包含する形状である。車室Ｒを構成する右側壁、後壁及びフロントガラス部分も第２領域６２ｂに包含されている。図１４Ａ及び図１４Ｂ中、ハッチングを付した部分が広空間６０ｂである。

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

　図１５Ａは広空間６０ｂの第３領域６３ｂを示す概念図、図１５Ｂは広空間６０ｂの第４領域６４ｂを示す概念図である。第３領域６３ｂ及び第４領域６４ｂは３次元の空間である。第３領域６３ｂは図１５Ａに示すように広空間６０ｂの後面に倣う境界面を有し、共通の広空間６０ｂ全体を包含するような形状である。第４領域６４ｂは図１５Ｂに示すように広空間６０ｂの前面に倣う境界面を有し、共通の広空間６０ｂ全体を包含するような形状である。

　広空間６０ｂに係る第１領域乃至第４領域６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂは共通の広空間６０ｂを包含しており、第１領域乃至第４領域６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂの境界面はそれぞれ広空間６０ｂの右側面、左側面、後面及び前面に倣っているため、第１領域乃至第４領域６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂの全ての内側にある空間は広空間６０ｂと略一致する。

　図１６は、操作要求に対する処理の手順を示すフローチャートである。外部から操作要求があった場合、車載機１及び携帯機２は以下の処理を実行する。操作要求とは、例えば車両ドアリクエストスイッチの操作による車両ドアの施錠又は解錠の要求、エンジンスタートスイッチの操作によるエンジンの始動又は停止の要求等である。例えば、車両ドアリクエストスイッチの操作に応じたリクエスト信号が車載機１に入力した場合、エンジンスタートスイッチの操作に応じたエンジンスタート信号が携帯機２１に入力した場合、車載機１は処理を開始する。

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

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

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

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

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

　次いで、制御部１１は、車室内外判定の結果と、操作要求の内容によって予め定められている期待値とが整合しているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。例えば、車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作によって車両ドアを解錠する操作に対する期待値は０であり、エンジンスタートの操作に対する期待値は１である。

　車室内外判定の結果と、期待値とが整合していると判定した場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、制御部１１は、操作要求を受領し、操作要求に応じた処理を実行する（ステップＳ１０８）。例えば、車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作が行われた場合、車両ドアの施錠又は解錠を指示する車両ドア制御信号をドアＥＣＵへ出力する処理を実行する。エンジンスタートスイッチの操作が行われた場合、エンジンを始動又は停止させるためのエンジン制御指令をエンジンＥＣＵへ出力する処理を実行する。

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

　図１７は実施形態１における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。車載機１の制御部１１は、車載送信部１３によって、複数の各送信アンテナ（３）から車室内外判定のための受信信号強度測定用の信号を順次送信させる（ステップＳ１１１）。

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

　車載機１の制御部１１は、携帯機２から送信された応答信号を車載受信部１２にて受信する（ステップＳ１１２）。そして、制御部１１は、携帯機２が車室内にあるか否かを判定するために必要な空間情報を選択する（ステップＳ１１３）。具体的には、制御部１１は、記憶部１４が記憶する狭空間情報又は広空間情報のいずれか一つを選択する。次に制御部１１は、車載受信部１２が受信した応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、携帯機２が、第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ（以下、第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，…６４ｂと表記する。）それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する処理をステップＳ１１４～ステップＳ１１９にて実行する。ステップＳ１１４～ステップＳ１１９の処理は第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，…６４ｂ毎に実行される処理であるが、主に第１領域６１ａ，６１ｂに係る処理を代表的な例として説明する。

　制御部１１は、選択された狭空間情報又は広空間情報に係る第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，…６４ｂの内、一の領域の統計値、即ち第１統計値及び第２統計値を記憶部１４から読み出す（ステップＳ１１４）。例えば、ステップＳ１１３で狭空間情報が選択された場合、制御部１１は狭空間情報に係る第１領域６１ａの第１統計値及び第２統計値を記憶部１４から読み出す。

　そして、制御部１１は、ステップＳ１１２で受信した応答信号に含まれる受信信号強度、及びステップＳ１１４で読み出した第１統計値に基づいて、前記受信信号強度と、該第１統計値に係る標本群との統計距離を算出する（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１４で第１領域６１ａの第１統計値を読み出した場合、制御部１１は、応答信号に含まれる受信信号強度と、第１領域６１ａの内側を特徴付ける標本群との統計距離を算出する。統計距離は例えばマハラノビス距離である。マハラノビス距離は下記式（５）により表される。

　次いで、制御部１１は、ステップＳ１１２で受信した応答信号に含まれる受信信号強度、及びステップＳ１１４で読み出した第２統計値に基づいて、前記受信信号強度と、該第２統計値に係る標本群との統計距離を算出する（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１４で第１領域６１ａの第２統計値を読み出した場合、制御部１１は、応答信号に含まれる受信信号強度と、第１領域６１ａの外側を特徴付ける標本群との統計距離を算出する。統計距離は例えばマハラノビス距離である。

　そして、制御部１１は、ステップＳ１１５で算出した統計距離と、ステップＳ１１６で算出した統計距離とを比較することによって、携帯機２が前記一の領域の内側にあるか否かを判定する（ステップＳ１１７）。例えば、第１領域６１ａの内側を特徴付ける標本群との統計距離が、第１領域６１ａの外側を特徴付ける標本群との統計距離より短い場合、制御部１１は携帯機２が第１領域６１ａの内側にあると判定する。第１領域６１ａの外側を特徴付ける標本群との統計距離が、第１領域６１ａの内側を特徴付ける標本群との統計距離より短い場合、制御部１１は携帯機２が第１領域６１ａの外側にあると判定する。

　携帯機２が前記一の領域の外側にあると判定した場合（ステップＳ１１７：ＮＯ）、制御部１１は、携帯機２が車室外にあると判定し（ステップＳ１１８）、サブルーチンの処理を終える。
　携帯機２が前記一の領域の内側にあると判定した場合（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）、制御部１１は、全領域における携帯機２の内外判定を終了したか否かを判定する（ステップＳ１１９）。つまり、狭空間６０ａに係る第１領域乃至第４領域６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ又は広空間６０ｂに係る第１領域乃至第４領域６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂにおける携帯機２の内外判定を全領域について終了したか否かを判定する。携帯機２の内外判定を終了していない領域があると判定した場合（ステップＳ１１９：ＮＯ）、制御部１１は処理をステップＳ１１４へ戻し、内外判定が行われていない他の領域における携帯機２の内外判定処理を実行する。

　全領域における携帯機２の内外判定を終了したと判定した場合（ステップＳ１１９：ＹＥＳ）、制御部１１は、携帯機２が車室内にあると判定し（ステップＳ１２０）、サブルーチンの処理を終える。

　図１８は空間情報の選択に係る制御部１１の処理手順を示すフローチャートである。制御部１１は、ボディＥＣＵ５等から出力される原動機動作信号を受信する（ステップＳ１３１）。そして、制御部１１は受信した原動機動作信号に基づいて、車両Ｃの原動機が動作中であるか否かを判定する（ステップＳ１３２）。原動機が動作中であると判定した場合（ステップＳ１３２：ＹＥＳ）、制御部１１は広空間情報を選択し（ステップＳ１３３）、空間情報の選択に係る処理を終える。原動機が動作中で無いと判定した場合（ステップＳ１３２：ＮＯ）、制御部１１は狭空間情報を選択し（ステップＳ１３４）、空間情報の選択に係る処理を終える。

　図１９は受信信号強度の分布を示すグラフである。横軸は第１送信アンテナ３１から送信された信号の受信信号強度を示し、縦軸は第２送信アンテナ３２から送信された信号の受信信号強度を示す。説明を簡単にするために図１９は、２次元の受信信号強度の分布を示している。図１９は車室内及び車室外における複数箇所に携帯機２を配置し、第１送信アンテナ３１及び第２送信アンテナ３２から送信された信号を携帯機２が受信して測定した受信信号強度をプロットしたグラフである。グラフの下側は運転席側の車室外、左側は助手席側の車室外、中央部分及び右上部分は車室内にそれぞれ対応している。
　なお、ここでは２次元グラフを用いて説明を簡単化するために、第１領域６１ａ，６１ｂ及び第２領域６２ａ，６２ｂの内側及び外側で得られた標本が２つの受信信号強度、つまり運転席側の第１送信アンテナ３１からの受信信号強度と、助手席側の第２送信アンテナ３２からの受信信号強度を含むものとして説明するが、本発明の態様は言うまでもなく、２つの受信信号強度を用いた処理に限定されるものでは無い。

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

［運転席側領域の説明］
　上下に凸の太線で描かれた破線は、狭空間６０ａに係る第１領域６１ａの内側の標本群と、外側の標本群との統計距離が等しくなる受信信号強度の集合であり、携帯機２が狭空間６０ａに係る第１領域６１ａの内側及び外側のいずれに位置するかは当該集合により区別される。
　同様に、上下に凸の細線で描かれた破線は、広空間６０ｂに係る第１領域６１ｂの内側の標本群と、外側の標本群との統計距離が等しくなる受信信号強度の集合であり、携帯機２が広空間６０ｂに係る第１領域６１ｂの内側及び外側のいずれに位置するかは当該集合により区別される。
　図１９に示すように狭空間６０ａに係る破線によって、運転席側の車室外で測定される受信信号強度の範囲Ｇ１ｏｕｔは漏れなく第１領域６１ａの外側（図１９中、下側）にあると判定されることになる。ただし、内側（図１９中、中央側）としては、助手席側の車室内で測定されるＧ２ｉｎと、助手席側の車室外で測定されるＧ２ｏｕｔとが含まれている。つまり、第１領域６１ａは共通の狭空間６０ａを包含しており、図６Ａ及び図６Ｂ並びに図１２Ａ及び図１２Ｂに示す様に内外を区別している。
　同様に、広空間６０ｂに係る破線によって、運転席側の車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ１ｉｎは漏れなく第１領域６１ｂの内側（図１９中、中央側）にあると判定されることになる。

［助手席側領域の説明］
　左右に凸の太線の点線は、狭空間６０ａに係る第２領域６２ａの内側の標本群と、外側の標本群との統計距離が等しくなる受信信号強度の集合であり、携帯機２が狭空間６０ａに係る第２領域６２ａの内側及び外側のいずれに位置するかは当該集合により区別される。
　同様に、左右に凸の細線の点線は、広空間６０ｂに係る第２領域６２ｂの内側の標本群と、外側の標本群との統計距離が等しくなる受信信号強度の集合であり、携帯機２が広空間６０ｂに係る第２領域６２ｂの内側及び外側のいずれに位置するかは当該集合により区別される。
　図１９に示すように狭空間６０ａに係る点線によって、助手席側の車室外で測定される受信信号強度の範囲Ｇ２ｏｕｔは漏れなく第２領域６２ａの外側（図１９中、左側）にあると判定されることになる。ただし、内側（図１９中、中央側）としては、運転席側の車室内で測定されるＧ１ｉｎと、運転席側の車室外で測定されるＧ１ｏｕｔとが含まれている。つまり、第２領域６２ａは共通の車室内空間を包含しており、図８Ａ及び図８Ｂ並びに図１４Ａ及び図１４Ｂに示す様に内外を区別している。
　同様に、広空間６０ｂに係る点線によって、助手席側の車室内で測定される受信信号強度の範囲Ｇ２ｉｎは漏れなく第２領域６２ａの内側にあると判定されることになる。

［第１領域と第２領域］
　ステップＳ１１９及びステップＳ１２０において携帯機２が共通の狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの内側に存在すると判定されるためには、第１領域６１ａ，６１ｂでの内外判定と第２領域６２ａ，６２ｂでの内外判定で内側と判定される必要がある。従って、ステップＳ１１９及びステップＳ１２０によって、携帯機２が狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの内側及び外側のいずれにあるかの車室内外判定を、右側面及び左側面において精度良く実現することが可能である。

［第３領域と第４領域］
　上記により、狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの右側面と左側面の境界において携帯機２１の車室内外判定を精度良く行えることを説明したが、必要があれば同様の手法で他の境界における内外判定を加えることも可能である。例えば狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの後面及び前面に倣う第３領域６３ａ，６３ｂ及び第４領域６４ａ，６４ｂを加えて、第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，…６４ｂにおける携帯機２の内外判定を行うように構成しても良い。この場合、携帯機２が狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの内側及び外側のいずれにあるかの車室内外判定を、狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの右側面、左側面、後面及び前面において精度良く実現することが可能である。

　このように構成された本実施形態１に係る車両用通信システム、車載機１、携帯機２及びコンピュータプログラム１０ａによれば、車両ドアのガラス部を通じて車室内から車室外へ部分的に漏れ出る信号の影響があっても車室外の携帯機２が車室内にあると誤判定されることは無く、しかも車室内の携帯機２を確実に検出することができる。

　具体的には、車載機１は原動機の動作状態によって、狭空間情報又は広空間情報を選択し、携帯機２の車室内にあるか否かを判定することができる。つまり、原動機が動作しており、使用者が車室内に存在すると予想される場合、車載機１は、広空間情報を選択することにより、車室内の携帯機２を確実に検出することができる。

　また、原動機が停止している場合、使用者が車室内に存在しない可能性があるため、車載機１は狭空間情報を選択することにより、車室外の携帯機２が車室内あると誤って判定されることを確実に防止することができる。

　更に、狭空間６０ａに係る第１領域乃至第４領域６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａにおける携帯機２の内外判定をそれぞれ行い、全領域の内側にあるか否かを判定することにより、携帯機２が狭空間６０ａの内側にあるか否かを精度良く行うことができる。
　同様に、広空間６０ｂに係る第１領域乃至第４領域６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂにおける携帯機２の内外判定をそれぞれ行い、全領域の内側にあるか否かを判定することにより、携帯機２が広空間６０ｂの内側にあるか否かを精度良く行うことができる。

　更にまた、車載機１は、第１領域６１ａ，６１ｂ及び第２領域６２ａ，６２ｂの内側及び外側をそれぞれ特徴付ける第１統計値及び第２統計値を用いて携帯機２の車室内外判定を行う。第１統計値及び第２統計値は、図７Ａ及び図７Ｂ並びに図９Ａ及び図９Ｂ等に示すように、車両Ｃの右内側面及び左内側面の車室内側及び車室外側に沿った複数箇所で測定された受信信号強度の標本群に基づいて算出される。第１統計値及び第２統計値を算出するための標本群として、前記標本群を用いることにより、無作為に膨大な標本群を作成する場合に比べて、第１領域６１ａ，６１ｂ及び第２領域６２ａ，６２ｂにおける携帯機２の内外判定を行うための統計値の作成に要する工数を効果的に抑えることができる。

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

　なお、本実施形態１では、第１領域６１ａ，６１ｂ及び第２領域６２ａ，６２ｂの内側及び外側をそれぞれ特徴付ける第１統計値及び第２統計値を算出する元になる標本群の受信信号強度を、図７Ａ及び図７Ｂ並びに図９Ａ及び図９Ｂ等に示した箇所で測定する例を説明したが、かかる測定箇所は一例である。例えば第１領域６１ａ，６１ｂに係る第１統計値を算出する元になる標本群は、少なくとも車室Ｒの右側面の車室内側に沿う複数箇所と、車室外側に沿う複数箇所とで受信信号強度を測定し、該第１領域６１ａ，６１ｂが共通の狭空間６０ａ又は広空間６０ｂを包含するようにすれば十分である。また第２領域６２ａ，６２ｂ、第３領域６３ａ，６３ｂ及び第４領域６４ａ，６４ｂについても同様である。
　このようにして得られた第１統計値及び第２統計値を用いた場合も、上述の車両用通信システムと同様の効果を奏する。

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

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

　更にまた、車室内外判定を第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，…６４ｂの内外判定によって行う例を説明したが、第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，…６４ｂは一例であり、狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの内面の一部に倣う境界面を有する領域を用いた内外判定を行う構成であれば、車両用通信システムの任意の変形が可能である。例えば、第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，…６４ｂのいずれか２つ、又は３つを用いて、携帯機２の車室内外判定を行っても良い。また、本実施形態１とは形状が異なる２つ以上の他の領域を用いて携帯機２の車室内外判定を行っても良い。

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

　更にまた、図７Ａ及び図７Ｂ並びに図９Ａ及び図９Ｂ等に示した標本群の抽出箇所は一例であり、狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの内面の一部に倣う境界面を有し、狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの全体を包含する領域を規定できれば、他の箇所で測定された受信信号強度の標本群を用いて、該領域の統計値を算出しても良い。

（実施形態２）
　本実施形態２に係る車両用通信システム、車載機１、携帯機２及びコンピュータプログラム１０ａは、狭空間６０ａ及び広空間６０ｂの選択処理が実施形態１と異なるため、以下、主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

　図２０は実施形態２における空間情報の選択に係る制御部１１の処理手順を示すフローチャートである。車載機１の制御部１１は、空間変数Ｆを参照し（ステップＳ２３１）、空間変数Ｆが１であるか否かを判定する（ステップＳ２３２）。空間変数Ｆは、原動機の動作状態、車両ドアの施錠状態、開閉状態によって切り替わる変数であって、使用者が車室内に存在する可能性が高い場合、１の値になり、使用者が車室内に存在しない可能性が高い場合、０の値になる。空間変数Ｆの値が１であると判定した場合（ステップＳ２３２：ＹＥＳ）、制御部１１は広空間情報を選択し（ステップＳ２３３）、空間情報の選択に係る処理を終える。空間変数Ｆの値が０であると判定した場合（ステップＳ２３２：ＮＯ）、制御部１１は狭空間情報を選択し（ステップＳ２３４）、空間情報の選択に係る処理を終える。

　図２１は空間変数Ｆの切り替えに係る状態遷移図である。車載機１の制御部１１はドア施錠状態信号、ドア開閉状態信号及び車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作状態に応じたリクエスト信号に基づいて、車両ドアの施錠状態及び開閉状態、並びに車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作状態等を監視し、図２１の状態遷移図に示すように、狭空間６０ａ及び広空間６０ｂに対応する空間変数Ｆの切り替えを行う。車両ドアが施錠されている場合、空間変数Ｆは狭空間情報が選択される状態（空間変数Ｆ＝０に対応）にあり、車両ドアが解錠され、且つ車両ドアの開状態が検出される等の所定のイベントが発生した場合、広空間情報が選択される状態（空間変数Ｆ＝１に対応）に遷移する。図２１中、上側の楕円は狭空間情報が選択される状態を示し、下側の楕円は広空間情報が選択される状態を示している。矢印は状態遷移の原因となるイベントを示している。以下、狭空間情報が選択される状態（空間変数Ｆ＝０に対応）を狭空間状態、広空間情報が選択される状態（空間変数Ｆ＝１に対応）を広空間状態と呼ぶ。狭空間状態は車室外の携帯機２が誤って車室内にあると判定されることを確実に防止することを可能にする状態であり、広空間状態は、車室内の携帯機２を確実に検出することを可能にする状態である。

　狭空間状態においては、車両ドアが解錠され、車両ドアの開状態が検知された場合、狭空間状態から広空間状態へ遷移する。狭空間状態において、単に車両ドアの施錠又は解錠が検知されても状態は遷移しない。つまり、狭空間状態においては車両ドアが解錠され、車両ドアの開状態が検知されない限り、狭空間状態から広空間状態へ遷移せず、狭空間状態が維持される。

　広空間状態においては、車両ドアが解錠された状態において、全ての車両ドアが閉状態にあり、車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作が検知された場合、広空間状態から狭空間状態へ遷移する。広空間状態において単に車両ドアの解錠、車両ドアの開閉が検知されても状態は遷移しない。つまり、広空間状態においては車両ドアが解錠された状態において、全ての車両ドアが閉状態にあり、車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作が検知されない限り、広空間状態から狭空間状態へ遷移せず、広空間状態が維持される。

　実施形態２によれば、車載機１は、車両ドアの施錠状態、開閉状態及び車両ドアリクエストスイッチ５ａの状態に応じて、狭空間情報又は広空間情報を選択し、携帯機２が車室内にあるか否かを判定する。
　従って、車両の状態、即ち車両ドアの施錠状態、開閉状態及び車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作状態に応じて狭空間情報又は広空間情報を選択することによって、携帯機２の位置の検出特性を適宜切り替えることができる。
　携帯機２を保持した使用者が車室内に存在しており、車室内の携帯機２を確実に検出することを優先すべき状態にある場合、制御部１１は広空間情報を選択すれば良い。
　逆に使用者が車室外に存在して車両ドアが施錠されているような場合、車室外の携帯機２が車室内あると誤って判定されることを確実に防止するために狭空間情報を選択すれば良い。
　なお、車両の状態は、上述の車両ドアの施錠状態、開閉状態及び車両ドアリクエストスイッチ５ａの操作状態に限定されるものでは無く、原動機の動作状態、車両の走行状態等を利用しても良い。例えば、車両Ｃには車両の速度を検出する車速センサが設けられており、制御部１１には該車速センサから出力される車速信号が入力する。車速信号は車速に対応する信号である。制御部１１は、車速信号に基づいて車両が走行中であるか否かを判定し、走行中であると判定した場合、広空間情報を選択するように構成すると良い。この場合、車室外から車室Ｒへ第三者が侵入するおそれは無いため、広空間情報を選択することによって、車室内にある携帯機２を確実に検出することができる。

　具体的には、制御部１１は、車室外の携帯機２が誤って車室内にあると判定されることを確実に防止するため、基本的には狭空間情報を選択している。つまり、図２１に示した狭空間状態にある。制御部１１は、車両ドアの解錠と、車両ドアの開状態が順次検知された場合、使用者が車室Ｒへ出入りしており、車室内の携帯機２を検出する必要がある状態にある可能性が高いため、広空間情報を選択する。つまり、図２１に示した広空間状態へ遷移する。広空間情報を選択することによって、車室内の携帯機２を確実に検出することができ、原動機の始動等の処理を確実に実行することができる。

　狭空間情報が選択されている状態においては、車両ドアが解錠され、車両ドアの開状態が検知されない限り、狭空間状態から広空間状態へ遷移せず、狭空間状態が維持される。狭空間状態を維持することによって、車室外の携帯機２が誤って車室内にあると判定されることを確実に防止することができる。

　また、車両ドアが解錠された状態で車両ドアリクエストスイッチ５ａが操作された場合、使用者が車室外に存在した状態で車両ドアが施錠された可能性が高いため、制御部１１は狭空間情報を選択する。つまり、図２１に示した狭空間状態へ遷移する。施錠処理時の車室内外判定には狭空間情報が使用されるため、車室外の携帯機２が誤って車室内にあると判定されることを確実に防止することができる。

　広空間情報が選択されている状態においては、車両ドアが解錠された状態で車両ドアリクエストスイッチ５ａが操作されない限り、広空間状態から狭空間状態へ遷移せず、広空間情報が選択された状態が維持される。広空間状態を維持することによって、車室内の携帯機２を確実に検出することができ、原動機の始動等の処理を確実に実行することができる。

（実施形態３）
　本実施形態３に係る車両用通信システム、車載機１、携帯機２及びコンピュータプログラム１０ａは、狭空間６０ａ及び広空間６０ｂの選択処理が実施形態１と異なるため、以下、主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

　図２２は実施形態３における空間情報の選択に係る制御部１１の処理手順を示すフローチャートである。制御部１１は、ボディＥＣＵ５等から出力される原動機動作信号を受信する（ステップＳ３３１）。そして、制御部１１は受信した原動機動作信号に基づいて、車両Ｃの原動機が動作中であるか否かを判定する（ステップＳ３３２）。原動機が動作中であると判定した場合（ステップＳ３３２：ＹＥＳ）、制御部１１は広空間情報を選択し（ステップＳ３３３）、空間情報の選択に係る処理を終える。原動機が動作中で無いと判定した場合（ステップＳ３３２：ＮＯ）、制御部１１はドア施錠状態信号を受信し（ステップＳ３３４）、車両ドアが施錠されているか否かを判定する（ステップＳ３３５）。車両ドアが施錠されていないと判定した場合（ステップＳ３３５：ＮＯ）、制御部１１は広空間情報を選択し（ステップＳ３３３）、空間情報の選択に係る処理を終える。車両ドアが施錠されていると判定した場合（ステップＳ３３５：ＹＥＳ）、制御部１１は狭空間情報を選択し（ステップＳ３３６）、空間情報の選択に係る処理を終える。

　実施形態３によれば、原動機が動作している場合、実施形態１と同様、車載機１は広空間情報を選択する。原動機が動作していない場合であって、車両ドアが施錠されている場合、車室内に使用者が存在しない可能性が高いため、車載機１は、狭空間情報を選択し、車室外の携帯機２が誤って車室内にあると判定されることを確実に防止することができる。
　原動機が動作していない場合であって、車両ドアが施錠されていない場合、使用者が車室Ｒへ出入りしており、車室内の携帯機２を検出する必要がある状態にある可能性もあるため、車載機１は、広空間情報を選択することによって、車室内の携帯機２を誤り無く検出することができる。

（実施形態４）
　本実施形態４に係る車両用通信システム、車載機１、携帯機２及びコンピュータプログラム１０ａは、狭空間６０ａ及び広空間６０ｂの選択処理が実施形態１と異なるため、以下、主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

　図２３は実施形態４における空間情報の選択に係る制御部１１の処理手順を示すフローチャートである。車載機１の制御部１１は、ボディＥＣＵ５等から出力されるドア施錠状態信号を受信する（ステップＳ４３１）。そして、制御部１１は受信したドア施錠状態信号に基づいて、車両ドアが施錠されているか否かを判定する（ステップＳ４３２）。車両ドアが施錠されていないと判定した場合（ステップＳ４３２：ＮＯ）、制御部１１は広空間情報を選択し（ステップＳ４３３）、空間情報の選択に係る処理を終える。車両ドアが施錠されていると判定した場合（ステップＳ４３２：ＹＥＳ）、制御部１１は狭空間情報を選択し（ステップＳ４３４）、空間情報の選択に係る処理を終える。

　実施形態４によれば、車載機１は、車両ドアの施錠を検知した場合、狭空間情報を選択し、携帯機２が車室内にあるか否かを判定する。車載機１は、狭空間情報を選択することによって、車室外の携帯機２が誤って車室内にあると判定されることを確実に防止することができる。

　また、車載機１は、車両Ｃのドアの解錠を検知した場合、使用者は車室Ｒへ出入りしており、車室内の携帯機を検出する必要がある状態にある可能性があるため、広空間情報を選択し、携帯機２が車室内にあるか否かを判定する。車載機１は、広空間情報を選択することによって、車室内の携帯機２を誤り無く検出することができる。例えば、スマートスタートシステムにおいて車室内に入った使用者が原動機を始動させようとする際、車載機１は使用者が保持する携帯機２を確実に検出して、原動機を始動させることができる。

（実施形態５）
　本実施形態５に係る車両用通信システム、車載機１、携帯機２及びコンピュータプログラム１０ａは、狭空間６０ａ及び広空間６０ｂにおける内外判定を、統計値に代えて判別式を用いて行うものである。実施形態５に係る車両用通信システム及びコンピュータプログラム１０ａは、車載機１の記憶部１４が記憶している狭空間情報及び広空間情報の内容と、制御部１１の処理手順が実施形態１～４と異なるため、以下、主にかかる相違点を説明する。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

　車載機１の記憶部１４は、複数の送信アンテナ（３）から送信された信号の受信信号強度によって、携帯機２が狭空間６０ａに係る第１領域６１ａの内側にあるか外側にあるかを判別するための判別式を記憶している。受信信号強度は、実施形態１と同様、携帯機２の信号強度測定部２３ｂによって測定されるものである。第１領域６１ａは制御部１１によって携帯機２の内外判定が行う一つの領域であり、携帯機２が内側にあるか外側にあるか判定をしたい狭空間６０ａを包含する。
　言い換えると、記憶部１４は、運転席側の車室外で測定される受信信号強度と、それ以外の箇所で測定される受信信号強度とを判別する判別式を記憶している。判別式は、例えば、第１領域６１ａの内側を特徴付ける標本群と、第１領域６１ａの外側を特徴付ける標本群とのマハラノビス距離が等しくなる受信信号強度を結ぶ曲線の近似式である。第１領域６１ａにおける携帯機２の内外判定を行う場合の判別式は下記式（７）によって表される。

　同様にして、記憶部１４は、前記受信信号強度によって、狭空間６０ａに係る第２領域乃至第４領域６２ａ，６３ａ，６４ａの内側にあるか外側にあるかを判別するための判別式を記憶している。また、記憶部１４は、前記受信信号強度によって、広空間６０ｂに係る第１領域乃至第４領域６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂの内側にあるか否かを外側にあるかを判別するための判別式を記憶している。

　図２４は実施形態５における車室内外判定サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。車載機１は、受信信号強度の測定、応答信号の受信、空間情報の選択に係る実施形態１と同様の処理（ステップＳ１１１～ステップＳ１１３）を、ステップＳ５１１～ステップＳ５１３で実行する。

　次いで、車載機１の制御部１１は、選択された狭空間情報又は広空間情報に係る第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，…６４ｂの内、一の領域の判別式を記憶部１４から読み出す（ステップＳ５１４）。そして、制御部１１は、受信した応答信号に含まれる受信信号強度と、ステップＳ５１４で読み出した判別式とを用いて、前記一の領域における携帯機２の内外判定を行う（ステップＳ５１５）。例えば、受信信号強度ベクトルが２次元である場合、応答信号に含まれる一の受信信号強度を上記式（７）のχ１に代入して得られる関数値Ｙと、該応答信号に含まれる他の受信信号強度とを比較することによって、内外判定を行うことができる。

　以下、各領域における携帯機２の内外判定、車室内外判定に係る実施形態１～４と同様の処理（ステップＳ１１８～ステップＳ１２０）を、ステップＳ５１６～ステップＳ５１８で実行する。

　実施形態５によれば、第１領域６１ａ，６１ｂ乃至第２領域６２ａ，６２ｂにおける携帯機２の内外判定を、各領域に狭空間６０ａ又は広空間６０ｂを含ませる様に調整した多項式を用いて行うため、携帯機２が狭空間６０ａ又は広空間６０ｂの内側又は外側のいずれに位置するかを精度良く判定することができる。また、実施形態１～４と同様、判別式の作成に要する工数を抑えることができる。
　なお、本実施形態５に係る判別式の次元及び形式は特に限定されるものでは無い。

（実施形態６）
　本実施形態１～５では、車載機１が携帯機２の車室内外判定を行う例を説明したが、携帯機２自身が車室内外判定を行うように構成しても良い。実施形態６に係る車両用通信システムの構成は、実施形態１～５の構成と同様であり、車載機１及び携帯機２を備える。実施形態６の携帯機２は、狭空間情報及び広空間情報、並びに本願のコンピュータプログラムを記憶部２４に記憶している。
　実施形態６の車両用通信システムでは、図１７で説明したステップＳ１１１～ステップＳ１２０の処理又は図２４で説明したステップＳ５１１～ステップＳ５１８の処理を携帯機２の制御部２１が実行し、車室内外判定結果を車載機１へ送信する。具体的な処理手順は以下の通りである。

　車載機１は、複数の各送信アンテナ（３）から信号を順次送信する。携帯機２の制御部２１は、各送信アンテナ（３）から送信された信号を受信部２３にて受信し、信号強度測定部２３ｂが測定した各信号の受信信号強度を取得する。また、車載機１は、携帯機２が狭空間情報又は広空間情報を選択するために必要な情報を携帯機２へ送信し、携帯機２は車載機１から送信された該情報を受信する。狭空間情報又は広空間情報を選択するために必要な情報は、例えば、原動機の動作状態を示す情報、車両ドアの施錠状態を示す情報、車両ドアの開閉状態を示す情報等である。次いで、制御部２１は、受信した原動機の動作状態を示す情報、車両ドアの施錠状態を示す情報、車両ドアの開閉状態を示す情報等に基づいて、狭空間情報又は広空間情報を選択し、選択された狭空間情報又は広空間情報を記憶部２４から読み出す。

　そして、制御部２１は、測定した受信信号強度と、読み出された狭空間情報又は広空間情報とに基づいて、携帯機２が車室内にあるか否かを判定する。そして、携帯機２の制御部２１は、携帯機２の車室内外判定結果を含む応答信号を送信部２２にて車載機１へ送信する。
　車載機１は携帯機２から送信された応答信号を受信し、受信した応答信号に含まれる車室内外判定結果に応じて、所定処理を実行する。例えば、車載機１は車両ドアの施錠又は解錠処理を実行する。

　実施形態６によれば、実施形態１～５と同様、第１領域乃至第４領域６１ａ，６１ｂ，…６４ｂにおける携帯機２の内外判定を行うことにより、携帯機２が車室内にあるか否かを精度良く判定することができる。その他の効果も実施形態１～５と同様である。

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

　１　車載機
　２　携帯機
　３　送信アンテナ
　４　受信アンテナ
　５　ボディＥＣＵ
　１０　記録媒体
　１０ａ　コンピュータプログラム
　１１　制御部
　１１ａ　計時部
　１２　車載受信部
　１３　車載送信部
　１３ａ　切替器
　１４　記憶部
　２１　制御部
　２２　送信部
　２２ａ　送信アンテナ
　２３　受信部
　２３ａ　３軸アンテナ
　２３ｂ　信号強度測定部
　２３ｃ　切替器
　２４　記憶部
　３１　第１送信アンテナ
　３２　第２送信アンテナ
　３３　第３送信アンテナ
　３４　第４送信アンテナ
　６０ａ　狭空間
　６０ｂ　広空間
　６１ａ，６１ｂ　第１領域
　６２ａ，６２ｂ　第２領域
　６３ａ，６３ｂ　第３領域
　６４ａ，６４ｂ　第４領域
　Ｃ　車両
　Ｒ　車室

Claims (11)

1. 　車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信する車載機と、該車載機から送信された信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機とを備える車両用通信システムであって、
   　前記携帯機は、
   　前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の受信信号強度を測定する測定部と、
   　該測定部が測定した各信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する送信部と
   　を備え、
   　前記車載機は、
   　前記携帯機から送信された応答信号を受信する車載受信部と、
   　車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する記憶部と、
   　該記憶部が記憶する前記狭空間情報又は広空間情報を選択する選択部と、
   　前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報に基づいて、前記携帯機が、車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部と
   　を備える車両用通信システム。
2. 　前記車両の状態を検知する車両状態検知部を備え、
   　前記選択部は、
   　前記車両状態検知部が検知した状態に応じて、前記広空間情報又は前記狭空間情報を選択する
   　請求項１に記載の車両用通信システム。
3. 　前記車両状態検知部は、
   　前記車両のドアの施錠状態を検知する施錠状態検知部と、
   　前記車両のドアの開閉状態を検知する開閉状態検知部と
   　前記車両のドアに設けられた車外スイッチの状態を検知するスイッチ状態検知部と
   　を備える
   　請求項２に記載の車両用通信システム。
4. 　前記選択部は、
   　前記車両のドアが解錠された状態で前記開閉状態検知部が前記車両のドアの開状態を検知した場合、前記広空間情報を選択する
   　請求項３に記載の車両用通信システム。
5. 　前記選択部は、
   　前記狭空間情報を選択しており、前記車両のドアが解錠された状態で前記開閉状態検知部が前記車両のドアの開状態を検知しない場合、前記狭空間情報の選択を維持する
   　請求項４に記載の車両用通信システム。
6. 　前記選択部は、
   　前記車両のドアが解錠された状態で前記スイッチ状態検知部が前記車外スイッチの操作を検知した場合、前記狭空間情報を選択する
   　請求項３～請求項５のいずれか一つに記載の車両用通信システム。
7. 　前記選択部は、
   　前記広空間情報を選択しており、前記車両のドアが解錠された状態で前記スイッチ状態検知部が前記車外スイッチの操作を検知しない場合、前記広空間情報の選択を維持する
   　請求項６に記載の車両用通信システム。
8. 　前記車室内外判定部は、
   　前記狭空間又は前記広空間を共通に包含する相異なる複数の領域それぞれの内側にあるか否かを領域毎に判定する領域内外判定部と、
   　前記携帯機が全領域の内側にあるか否かを判定する判定部と
   　を備える請求項１～請求項７までのいずれか一つに記載の車両用通信システム。
9. 　車両に設けられた複数のアンテナから信号を送信し、該信号に応じて携帯機から送信された応答信号を受信する車載機であって、
   　前記複数のアンテナからそれぞれ送信された信号の前記携帯機における受信信号強度を含む応答信号を受信する車載受信部と、
   　車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する記憶部と、
   　該記憶部が記憶する前記狭空間情報又は広空間情報を選択する選択部と、
   　前記車載受信部が受信した応答信号に含まれる受信信号強度及び前記選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報に基づいて、前記携帯機が、車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部と
   　を備える車載機。
10. 　車両から送信された複数の信号を受信し、受信した信号に応じた応答信号を送信する携帯機であって、
    　前記複数の信号の受信信号強度を測定する測定部と、
    　車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、及び該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を記憶する記憶部と、
    　該記憶部が記憶する前記狭空間情報又は広空間情報を選択する選択部と、
    　前記測定部が測定した受信信号強度及び前記選択部が選択した前記狭空間情報又は広空間情報に基づいて、自身が車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部と
    　を備える携帯機。
11. 　車両に設けられた複数のアンテナから送信され、携帯機が受信した信号の受信信号強度に基づいて、該携帯機が車室内にあるか否かをコンピュータに判定させるコンピュータプログラムであって、
    　前記コンピュータを、
    　車室に収まる狭空間に係る狭空間情報、又は該狭空間よりも広く、該車室を包含する広空間に係る広空間情報を選択する選択部と、
    　前記受信信号強度及び前記選択部が選択した狭空間情報又は広空間情報に基づいて、前記携帯機が車室内にあるか否かを判定する車室内外判定部と
    　して機能させるためのコンピュータプログラム。

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