WO2018051539A1 - スマートキーレスエントリーシステム - Google Patents

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WO2018051539A1
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vehicle
portable device
keyless entry
entry system
altitude
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山田　幸光
高井　大輔
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アルプス電気株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/30—Detection related to theft or to other events relevant to anti-theft systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B49/00—Electric permutation locks; Circuits therefor ; Mechanical aspects of electronic locks; Mechanical keys therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2325/00—Indexing scheme relating to vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/20—Communication devices for vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/205—Mobile phones
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits

Definitions

  • the present invention relates to a smart keyless entry system that performs predetermined control on a vehicle based on the position of a portable device.
  • an object of the present invention is to provide a smart keyless entry system that can accurately detect the position of a portable device regardless of the height of the portable device. Also, to provide a smart keyless entry system that can prevent an increase in calculation burden without complicating the configuration even in a portable device that communicates with a vehicle-side device using high-frequency radio waves. Objective.
  • a smart keyless entry system of the present invention includes a vehicle-side device provided in a vehicle, a portable device that can communicate with the vehicle-side device, a position calculation unit that calculates the position of the portable device, An altitude calculation unit that calculates the altitude of the portable device, the vehicle side device and the portable device communicate with each other based on the altitude of the portable device, and that predetermined control is performed based on the position of the portable device It is a feature. As a result, it is possible to adjust the reception sensitivity of communication between the portable device and the vehicle-side device according to the degree of radio wave passage that changes depending on the altitude of the portable device. Radio waves can be received, and therefore the position of the portable device can be detected with high accuracy.
  • the portable device includes an atmospheric pressure sensor that detects the atmospheric pressure, the altitude calculation unit calculates the altitude of the portable device based on the detection result by the atmospheric pressure sensor, and the smart keyless entry system includes the advanced calculation.
  • a communication environment estimation unit that estimates a communication environment in the portable device based on the altitude calculated by the unit, and the vehicle-side device and the portable device may communicate with each other based on the estimation result by the communication environment estimation unit. preferable.
  • the altitude of the portable device can be known by the atmospheric pressure sensor, it becomes possible to estimate the communication environment in the portable device, and the reception strength of communication between the vehicle side device and the portable device according to this communication environment
  • the position of the portable device can be accurately detected regardless of the height of the portable device.
  • the configuration is not complicated, and an increase in calculation burden can be prevented.
  • the communication environment is maintained for a certain time, for example, 3 seconds or more, it can be estimated that the person holding the portable device maintains a certain posture, and is seated according to the altitude at that time. Whether the user is standing or standing is also possible.
  • the smart keyless entry system of the present invention preferably includes a threshold control unit that changes a determination threshold of the received signal strength based on an estimation result by the communication environment estimation unit.
  • a threshold control unit that changes a determination threshold of the received signal strength based on an estimation result by the communication environment estimation unit.
  • the threshold control unit sets the determination threshold as the first value when the communication environment estimation unit estimates that the communication environment has a radio wave transmission level equal to or higher than a predetermined value.
  • the determination threshold is preferably set to a second value that is smaller than the first value. This makes it possible to receive even signals with low strength in a communication environment where radio waves are difficult to pass, and to receive signals of a certain level or higher in communication environments where radio waves easily pass. It is possible to suppress the influence of waves and noise.
  • the smart keyless entry system further comprises a vehicle inside / outside determination unit that determines whether the person carrying the portable device is inside or outside the vehicle, the threshold control unit is based on the determination result by the vehicle inside / outside determination unit, It is preferable to change the determination threshold of the received signal strength.
  • the determination threshold value can be set in multiple stages in the inside and outside of the vehicle and in the communication environment, position detection with higher accuracy can be performed.
  • the threshold control unit sets the determination threshold to the third value when it is determined in the determination by the vehicle inside / outside determination unit that the person holding the portable device is in the vehicle.
  • the determination threshold value is preferably set to a fourth value smaller than the third value.
  • the vehicle-side device includes a vehicle-side atmospheric pressure sensor that detects the atmospheric pressure, and the altitude calculation unit determines a difference between the detection result of the vehicle-side atmospheric pressure sensor and the detection result of the atmospheric pressure sensor on the portable device side. It is preferable to calculate the altitude of the portable device based on the above. Thereby, since the relative height of the vehicle-side device and the portable device can be known, the communication environment can be estimated more accurately, and the altitude of the portable device can be detected more accurately.
  • the present invention it is possible to accurately detect the position of the portable device regardless of the height of the portable device, and even if the portable device communicates with the vehicle side device using high-frequency radio waves,
  • the configuration is not complicated, and an increase in calculation burden can be prevented.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a smart keyless entry system 10 according to the present embodiment.
  • the smart keyless entry system 10 includes a vehicle side device V provided in a vehicle and a portable device P.
  • the vehicle-side device V and the portable device P can communicate with each other wirelessly, and the vehicle-side device V performs predetermined control of the vehicle, for example, locking / unlocking the door, based on the position of the portable device P.
  • the vehicle side device V includes an electronic control unit 20, a transmission antenna 31, and a reception antenna 32 arranged on a dashboard or the like in the vehicle.
  • the electronic control unit 20 includes a vehicle side transmission unit 21 (transmission unit), a vehicle side reception unit 22 (reception unit), a vehicle side control unit 23 (control unit), a calculation unit 24, and a memory 25.
  • the portable device P is, for example, a smartphone, and as illustrated in FIG. 1, a reception antenna 41, a transmission antenna 42, a portable device side reception unit 43 (reception unit), and a portable device side transmission unit 44 (transmission unit).
  • a portable device side control unit 45 control unit
  • an acceleration sensor 46 an angular velocity sensor 47, an atmospheric pressure sensor 48, and a memory 49.
  • the vehicle-side transmission unit 21 outputs a signal given from the vehicle-side control unit 23 to the transmission antenna 31, and the transmission antenna 31 transmits the signal to the portable device P. This signal is received by the receiving antenna 41 of the portable device P and given to the portable device-side receiving unit 43.
  • the portable device side transmission unit 44 outputs a signal given from the portable device side control unit 45 to the transmission antenna 42, and the transmission antenna 42 transmits the signal to the vehicle side device V.
  • This signal is received by the receiving antenna 32 of the vehicle-side device V and given to the vehicle-side receiving unit 22.
  • RF radio frequency
  • the signal transmitted from the portable device P to the vehicle side device V includes data detected by each of the acceleration sensor 46, the angular velocity sensor 47, and the atmospheric pressure sensor 48.
  • detection results by the acceleration sensor 46, the angular velocity sensor 47, and the atmospheric pressure sensor 48 are stored in the memory 49 of the portable device P.
  • the acceleration sensor 46 detects a force when the mass moves along the direction of acceleration, and includes, for example, a beam that supports the mass and a strain sensor that detects the deflection of the beam.
  • the amount of strain detected by the strain sensor is proportional to the force.
  • the angular velocity sensor 47 is, for example, a vibration type gyro sensor, and the angular velocity is obtained from the mass of the vibrating body, the speed of the vibrating body, and the Coriolis force.
  • the acceleration sensor 46 and the angular velocity sensor 47 are composed of MEMS elements.
  • the detection results of the acceleration sensor 46 and the angular velocity sensor 47 are given from the vehicle-side control unit 23 to the calculation unit 24, and the position of the portable device P is calculated based on these detection results. Based on this calculation result, the vehicle-side control unit 23 determines whether the person holding the portable device P is inside or outside the vehicle as a vehicle inside / outside determination unit.
  • the vehicle-side control unit 23 performs predetermined control of the vehicle, for example, a door, based on the position data calculated by the calculation unit 24, the determination result by the vehicle-side control unit 23, and a calculation table stored in the memory 25 in advance. An instruction signal for locking / unlocking is generated and output to the control destination.
  • the atmospheric pressure sensor 48 detects the atmospheric pressure of the place where the portable device P is present, and the detection result is transmitted to the vehicle side device V and further given from the vehicle side control unit 23 to the calculation unit 24.
  • the calculation unit 24 uses the detection result of the atmospheric pressure sensor 48, that is, based on the atmospheric pressure at the location of the portable device P, the pressure and altitude conversion table stored in advance in the memory 25.
  • the altitude of the portable device P is calculated with reference to it.
  • the calculated altitude is stored in the memory 25.
  • the altitude may be any of, for example, ground clearance, height from the bottom of the vehicle body, and height relative to the boundary position between the window glass portion of the door and the body portion.
  • the height from the bottom surface of the body is obtained by calculating the difference between the ground height of the bottom surface of the body stored in the memory 25 in advance and the ground height of the portable device P, and the boundary position between the window glass portion and the body portion. Is obtained by calculating the difference between the ground height at the boundary position stored in advance in the memory 25 and the ground height of the portable device P.
  • the calculation unit 24 estimates a communication environment in the portable device P based on the calculated altitude as a communication environment estimation unit.
  • the estimated communication environment is stored in the memory 25. This communication environment corresponds to the degree of passage of radio waves transmitted and received between the vehicle side device V and the portable device P.
  • the memory 25 of the vehicle apparatus V stores at least altitude information corresponding to the glass portion of the door.
  • the calculation unit 24 collates the altitude information of the glass unit stored in the memory 25 with the altitude of the portable device P calculated as the altitude calculation unit, and the portable device P falls within a height range corresponding to the glass unit.
  • the radio wave transmission is estimated to be a communication environment with a predetermined value or more, and if it is not in the height range corresponding to the glass part, it is at a height corresponding to the metal body part and The communication environment is estimated to be less than a predetermined value.
  • the estimation result as the communication environment estimation unit is output to the vehicle-side control unit 23, and the vehicle-side control unit 23 serves as the threshold control unit based on the estimation result of the communication environment.
  • the determination threshold value of the received signal strength (RSSI) is changed. This determination threshold value is given to the calculation unit 24, and the calculation unit 24 subtracts the determination threshold value from the reception signal given from the vehicle-side reception unit 22, and based on the result, calculates the position of the portable device P described above. Do.
  • the vehicle-side control unit 23 sets the determination threshold value to the first value when the radio wave passing degree is estimated to be a communication environment having a predetermined value or more, and the radio wave transmission degree is a predetermined value.
  • the determination threshold is set to a second value smaller than the first value.
  • the vehicle side control part 23 changes the determination threshold value of the received signal strength of the signal given from the vehicle side receiving part 22 based on the determination result as a vehicle inside / outside determination part.
  • This determination threshold value is given to the calculation unit 24, and the calculation unit 24 subtracts the determination threshold value from the reception signal given from the vehicle-side reception unit 22, and based on the result, determines the position of the portable device P as a position calculation unit. Calculations are also performed, such as calculating the altitude of the portable device P and estimating the communication environment.
  • the vehicle-side control unit 23 sets the determination threshold to the third value when it is determined that the person who owns the portable device is in the vehicle, and the person who owns the portable device When it is determined that the user is outside, the determination threshold is set to a fourth value that is smaller than the third value.
  • FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing the flow of altitude determination processing in the smart keyless entry system 10.
  • the connector X in FIG. 2 and the connector X in FIG. 3 correspond to each other. If NO in step S2 in FIG. 2, the process proceeds to step S8 in FIG.
  • a smartphone that communicates with the vehicle-side device V using high-frequency radio waves is used as the portable device P.
  • the portable device P is simply displayed as “smartphone”. Yes.
  • the vehicle side device V is activated and the smart keyless entry application of the portable device P is activated, whereby the height determination processing program is activated (step S1). Thereby, the detection results by the acceleration sensor 46, the angular velocity sensor 47, and the atmospheric pressure sensor 48 are sequentially transmitted from the portable device P to the vehicle side device V. Further, the vehicle-side control unit 23 determines whether the portable device P is inside or outside the vehicle as a vehicle inside / outside determination unit (step S2).
  • the calculation unit 24 stores the altitude of the portable device P calculated based on the detection result by the atmospheric pressure sensor 48 and the memory 25 in advance.
  • the height from the portable device P (smartphone) to the vehicle bottom surface is calculated by subtraction with the height from the bottom surface of the vehicle body (step S3). Note that information unique to the vehicle such as the height of the bottom surface of the vehicle body and the altitude range of the door glass portion and the body portion is stored in the memory 25 in advance when the vehicle-side device V is installed in the vehicle.
  • the calculation unit 24 estimates the communication environment in the portable device P as the communication environment estimation unit based on the height calculated in step S3, and the height corresponding to the window glass portion of the vehicle door. (Step S4). If the portable device P is at a height corresponding to the window glass as a result of this determination (YES in step S4), table A is set as a table corresponding to the reception intensity determination threshold (step S5). Thereafter, the position of the portable device P is calculated based on the table A.
  • the “table corresponding to the determination threshold of the reception strength” is a table in which the reception strength is associated with a numerical value obtained by subtracting the “determination threshold set according to the communication environment” from the reception strength, A plurality of types of tables are stored in the memory 25 in advance for each determination threshold.
  • step S6 determines whether or not there is. If the result of this determination is that the portable device P is at a height corresponding to the body part (YES in step S6), table B is set as a table corresponding to the reception intensity determination threshold (step S7). Thereafter, the position of the portable device P is calculated based on the table B.
  • the determination threshold value corresponding to table B is smaller than the determination threshold value corresponding to table A (step S5).
  • step S6 If it is determined in step S6 that the portable device P is not at a height corresponding to the vehicle body (NO in step S6), the processes in and after step S3 are executed again.
  • the calculation unit 24 calculates based on the detection result by the atmospheric pressure sensor 48.
  • the height from the portable device P to the vehicle bottom surface is calculated by subtracting the altitude of the portable device P and the height from the bottom surface of the vehicle body stored in advance in the memory 25 (step S9).
  • the calculation unit 24 estimates the communication environment in the portable device P based on the height calculated in step S9, and the height at which the portable device P corresponds to the window glass portion of the vehicle door. Is determined (step S10). If the portable device P is at a height corresponding to the window glass as a result of this determination (YES in step S10), the table C is set as a table corresponding to the reception intensity determination threshold (step S11). Thereafter, the position of the portable device P is calculated based on the table C.
  • the portable device P when the portable device P is not at a height corresponding to the window glass portion (NO in step S10), the portable device P corresponds to the vehicle body portion based on the height calculated in step S9. It is determined whether or not it is at a height (step S12). If the result of this determination is that the portable device P is at a height corresponding to the body part (YES in step S12), the table D is set as a table corresponding to the reception intensity determination threshold (step S13). Thereafter, the position of the portable device P is calculated based on the table D.
  • the determination threshold value corresponding to the table D is smaller than the determination threshold value corresponding to the table C (step S11). Further, the determination threshold corresponding to table C is smaller than the determination threshold corresponding to table A, and the determination threshold corresponding to table D is smaller than the determination threshold corresponding to table B.
  • step S12 If it is determined in step S12 that the portable device P is not at a height corresponding to the body portion of the vehicle (NO in step S12), for example, if it is below the bottom surface of the vehicle body or the roof of the vehicle body If it is above the surface, the processing from step S9 onward is executed again.
  • the altitude calculation unit, the communication environment estimation unit, and the position calculation unit have the functions of the calculation unit 24 of the vehicle side device V. However, all or part of these functions are performed on the portable device P side. You may let them.
  • the atmospheric pressure sensor may be provided not only in the portable device P but also in the vehicle side device V.
  • the calculation unit 24 as the altitude calculation unit is based on the difference between the detection result of the atmospheric pressure sensor of the vehicle side device V and the detection result of the atmospheric pressure sensor 48 on the portable device P side. Calculate the altitude.
  • the determination threshold value of the received signal strength is changed based on the estimation result of the communication environment, but in addition to this, the transmission strength of the radio wave between the vehicle side device V and the portable device P may be changed.
  • the transmission intensity is increased when the communication environment has a low radio wave passing degree, such as the body part of a door, and the transmission intensity is reduced when the communication environment has a high pass degree.
  • a plurality of transmission antennas and reception antennas of the vehicle side device V may be provided at different height positions of the vehicle, and the antenna to be used may be changed based on the estimation result of the communication environment. For example, when the communication environment has a low radio wave passing degree, the transmission intensity is increased by changing the antenna to a position where the radio wave passing degree is increased. Thereby, the stability of the signal can be improved.
  • the stability of the signal can be improved. it can.
  • the altitude of the portable device P can be known by the atmospheric pressure sensor 48, it becomes possible to estimate the communication environment in the portable device P, and communication between the vehicle side device V and the portable device P according to this communication environment.
  • the reception intensity of the mobile phone P By adjusting the reception intensity of the mobile phone P, the position of the mobile device P can be accurately detected regardless of the height of the mobile device P.
  • a structure does not become complicated and it can prevent the increase in the burden of a calculation.
  • the communication environment when the communication environment is maintained for a certain time, for example, 3 seconds or more, it can be estimated that the person holding the portable device P maintains a certain posture, and is seated according to the altitude at that time. Whether it is standing or standing is also possible.
  • the vehicle-side control unit 23 as the threshold control unit changes the determination threshold according to the estimated communication environment.
  • the signal can be stably received regardless of the radio wave passing degree, so that the detection accuracy of the position of the portable device P can be improved.
  • it is possible to receive even signals with low strength in a communication environment where radio waves are difficult to pass.
  • signals with a certain level or higher are received. And the influence of noise can be suppressed.
  • the determination threshold value of the received signal strength is set in multiple stages in the vehicle inside / outside and communication environment. Therefore, position detection with higher accuracy can be performed. Further, it is possible to receive a signal having a low intensity outside the vehicle, and it is possible to suppress the influence of the reflected wave and noise from the body in the vehicle where the radio wave is strong.
  • the smart keyless entry system according to the present invention is useful in that the position of the portable device can be accurately detected.
  • Vehicle Side Transmitter Transmitter
  • Vehicle-side receiver Receiver
  • vehicle-side control unit control unit, threshold control unit, in-vehicle / outside determination unit
  • Calculation unit altitude calculation unit, communication environment estimation unit, position calculation unit
  • Memory 31, 42 Transmitting antenna 32, 41 Receiving antenna
  • Mobile device side receiving unit Receiving unit
  • Mobile device side transmitter Transmitter
  • Mobile device side control unit control unit
  • Acceleration sensor 47
  • Angular velocity sensor Atmospheric pressure sensor

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Abstract

【課題】携帯機の高さによらずに携帯機の位置の検知を精度よく行うことができるスマートキーレスエントリーシステムを提供する。また、高周波の電波を用いて車両側装置と通信を行う携帯機であっても、構成が複雑化することがなく、演算の負担の増大を防ぐことができるスマートキーレスエントリーシステムを提供する。 【解決手段】車両に設けられた車両側装置と、車両側装置と通信可能な携帯機と、携帯機の位置を算出する位置演算部と、携帯機の高度を算出する高度演算部とを備え、車両側装置と携帯機は、携帯機の高度に基づいて相互に通信を行い、携帯機の位置に基づいて所定の制御が行われる。

Description

スマートキーレスエントリーシステム
　本発明は、携帯機の位置に基づいて車両に対する所定の制御を行うスマートキーレスエントリーシステムに関する。
　特許文献１に記載のスマートキーレスエントリーシステムにおいて、第１コイルから単独で電波を送信した場合、車両のセンターピラーとドアとの隙間を中心として広がるように磁界が車外へ伝搬する。また、第２コイルから単独で電波を送信した場合、前席および後席の窓からセンターピラーを回避して車両前後方向へ広がるように磁界が車外へ伝播する。したがって、第１、第２コイルの両方からの磁界の伝搬エリアを組み合わせることで、車両左右両側のドア正面の領域を磁界の伝搬エリアに含むことができ、車両左右両側のドア正面の車外通信エリアを確保できる。
特開２０１１－２０８４４９号公報
　しかしながら、車両のドアにおいては窓ガラス部とボディ部とで構成材料が異なるため、電波の通過度合いが大きく異なることから、特許文献１に記載のスマートキーレスエントリーシステムでは、ドア近傍にある携帯機の高さによって通信が安定せず、信号の検知などを精度よく行うことが難しい。これは、高周波の電波を用いる携帯機において顕著であり、この場合にはコイルを多数配置することが必要となるため、演算の負担が増大するという問題がある。
　そこで本発明は、携帯機の高さによらずに携帯機の位置の検知を精度よく行うことができるスマートキーレスエントリーシステムを提供することを目的とする。また、高周波の電波を用いて車両側装置と通信を行う携帯機であっても、構成が複雑化することがなく、演算の負担の増大を防ぐことができるスマートキーレスエントリーシステムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のスマートキーレスエントリーシステムは、車両に設けられた車両側装置と、車両側装置と通信可能な携帯機と、携帯機の位置を算出する位置演算部と、携帯機の高度を算出する高度演算部とを備え、車両側装置と携帯機は、携帯機の高度に基づいて相互に通信を行い、携帯機の位置に基づいて所定の制御が行われることを特徴としている。
　これにより、携帯機の高度によって変化する電波の通過度に応じて携帯機と車両側装置間の通信の受信感度を調整することが可能となるため、電波の通過度が変化しても確実に電波を受信でき、したがって、携帯機の位置を精度良く検知することが可能となる。
　本発明のスマートキーレスエントリーシステムにおいて、携帯機は気圧を検知する気圧センサを備え、高度演算部は、気圧センサによる検知結果に基づいて携帯機の高度を算出し、スマートキーレスエントリーシステムは、高度演算部によって算出された高度に基づいて、携帯機における通信環境を推定する通信環境推定部を備え、車両側装置と携帯機は、通信環境推定部による推定結果に基づいて相互に通信を行うことが好ましい。
　この構成においては、気圧センサによって携帯機の高度を知ることができるため、携帯機における通信環境を推定することが可能となり、この通信環境に応じて車両側装置と携帯機間の通信の受信強度を調整することで、携帯機の高さによらずに携帯機の位置の検知を精度よく行うことができる。また、高周波の電波を用いて車両側装置と通信を行う携帯機であっても、構成が複雑化することがなく、演算の負担の増大を防ぐことができる。さらに、通信環境が一定時間、例えば３秒以上維持されている場合は、携帯機を所持している者が一定の姿勢を保っていることを推定でき、そのときの高度に応じて着座しているか、立っているかの判別も可能となる。
　本発明のスマートキーレスエントリーシステムにおいて、通信環境推定部による推定結果に基づいて受信信号強度の判定閾値を変更する閾値制御部を備えることが好ましい。
　これにより、推定された通信環境に応じて判定閾値を変更することができるため、電波通過度によらずに信号を安定して受信できるようになることから、携帯機の位置の検知精度を高めることができる。
　本発明のスマートキーレスエントリーシステムにおいて、閾値制御部は、通信環境推定部による推定において、電波の通過度が所定値以上である通信環境であると推定された場合は判定閾値を第１の値とし、電波の透過度が所定値未満の通信環境であると推定された場合は判定閾値を第１の値よりも小さな第２の値とすることが好ましい。
　これにより、電波が通過しづらい通信環境で強度の小さな信号でも受信することができるようになり、また、電波が通過しやすい通信環境では一定以上の強度の信号を受信するようになるため、反射波やノイズによる影響を抑えることが可能となる。
　本発明のスマートキーレスエントリーシステムにおいて、携帯機を所持する者が車両の内外のいずれにいるかを判定する車内外判定部をさらに備え、閾値制御部は、車内外判定部による判定結果に基づいて、受信信号強度の判定閾値を変更することが好ましい。
　これにより、車両の内外および通信環境で、判定閾値を多段階に設定することができるため、より精度の高い位置検知を行うことができる。
　本発明のスマートキーレスエントリーシステムにおいて、閾値制御部は、車内外判定部による判定において、携帯機を所持する者が車両内にいると判定された場合は判定閾値を第３の値とし、携帯機を所持する者が車両外にいると判定された場合は判定閾値を第３の値よりも小さな第４の値とすることが好ましい。
　これにより、車両の外側で強度の小さな信号でも受信することができるようになり、また、電波が強い車両内では、ボディによる反射波やノイズによる影響を抑えることが可能となる。
　本発明のスマートキーレスエントリーシステムにおいて、車両側装置は気圧を検知する車両側気圧センサを備え、高度演算部は、車両側気圧センサの検知結果と、携帯機側の気圧センサの検知結果との差に基づいて、携帯機の高度を算出することが好ましい。
　これにより、車両側装置と携帯機の相対高さを知ることができるため、通信環境の推定をより精度良く行うことができ、携帯機の高度をより正確に検知することができる。
　本発明によると、携帯機の高さによらずに携帯機の位置の検知を精度よく行うことができ、また、高周波の電波を用いて車両側装置と通信を行う携帯機であっても、構成が複雑化することがなく、演算の負担の増大を防ぐことができる。
本発明の実施形態に係るスマートキーレスエントリーシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るスマートキーレスエントリーシステムにおける高度判定の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るスマートキーレスエントリーシステムにおける高度判定の処理の流れを示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態に係るスマートキーレスエントリーシステムについて図面を参照しつつ詳しく説明する。
　図１は、本実施形態に係るスマートキーレスエントリーシステム１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、スマートキーレスエントリーシステム１０は、車両に設けられた車両側装置Ｖと、携帯機Ｐとを備える。車両側装置Ｖと携帯機Ｐは相互に無線通信可能であり、車両側装置Ｖは、携帯機Ｐの位置に基づいて、車両の所定の制御、例えばドアの施錠・解錠を行う。
　図１に示すように、車両側装置Ｖは、車両内のダッシュボード等に配置された電子制御ユニット２０と、送信アンテナ３１と、受信アンテナ３２とを備える。電子制御ユニット２０は、車両側送信部２１（送信部）と、車両側受信部２２（受信部）と、車両側制御部２３（制御部）と、演算部２４と、メモリ２５とを備える。
　携帯機Ｐは、例えばスマートフォンであって、図１に示すように、受信アンテナ４１と、送信アンテナ４２と、携帯機側受信部４３（受信部）と、携帯機側送信部４４（送信部）と、携帯機側制御部４５（制御部）と、加速度センサ４６と、角速度センサ４７と、気圧センサ４８と、メモリ４９とを備える。
　車両側送信部２１は、車両側制御部２３から与えられた信号を送信アンテナ３１へ出力し、送信アンテナ３１は携帯機Ｐに対してその信号を送信する。この信号は、携帯機Ｐの受信アンテナ４１で受信され、携帯機側受信部４３へ与えられる。
　一方、携帯機側送信部４４は、携帯機側制御部４５から与えられた信号を送信アンテナ４２へ出力し、送信アンテナ４２はその信号を車両側装置Ｖに対して送信する。この信号は、車両側装置Ｖの受信アンテナ３２で受信され、車両側受信部２２へ与えられる。
　携帯機Ｐとしてスマートフォンを用いる場合、車両側装置Ｖと携帯機Ｐとの通信は高周波（ＲＦ）の電波を用いる。
　携帯機Ｐから車両側装置Ｖへ送信される信号には、加速度センサ４６、角速度センサ４７、および気圧センサ４８のそれぞれで検知されたデータが含まれる。ここで、加速度センサ４６、角速度センサ４７、および気圧センサ４８のそれぞれによる検知結果は携帯機Ｐのメモリ４９に保存される。
　加速度センサ４６は、質量が加速度の向きに沿って移動するときの力を検知するものであり、例えば、質量を支持する梁と、梁の撓みを検知する歪センサとから構成される。歪センサで検知される歪量が前記力に比例する。質量と梁と歪センサとから成るセンサ部は３組設けられており、基準座標軸Ｘ－Ｙ－Ｚの直交する３軸方向の加速度を検知できるように、それぞれの梁の撓み方向が３軸のそれぞれの方向に向けられている。
　角速度センサ４７は、例えば振動型ジャイロセンサであり、振動体の質量と、振動体の速度およびコリオリ力から角速度が求められる。加速度センサ４６および角速度センサ４７は、ＭＥＭＳ素子で構成される。加速度センサ４６と角速度センサ４７の検知結果は、車両側制御部２３から演算部２４に与えられ、これらの検知結果に基づいて携帯機Ｐの位置が算出される。この算出結果に基づいて、車両側制御部２３は、車内外判定部として、携帯機Ｐを所持する者が車両の内外のいずれにいるかを判定する。車両側制御部２３は、演算部２４で算出された位置データおよび車両側制御部２３による判定結果と、メモリ２５にあらかじめ記憶された演算用テーブルとに基づいて、車両の所定の制御、例えばドアの施錠・解錠を行うための指示信号を生成し、制御先へ出力する。
　気圧センサ４８は携帯機Ｐが存在する場所の気圧を検知し、この検知結果は車両側装置Ｖへ送信され、さらに車両側制御部２３から演算部２４へ与えられる。この検知結果を受けた演算部２４は、高度演算部として、気圧センサ４８による検知結果、すなわち携帯機Ｐの場所の気圧に基づいて、メモリ２５にあらかじめ記憶された、気圧と高度の変換テーブルを参照して携帯機Ｐの高度を算出する。算出した高度はメモリ２５に保存される。ここで、高度は、例えば、地上高、車両のボディの底面からの高さ、ドアの窓ガラス部とボディ部との境界位置に対する高さのいずれであってもよい。ボディの底面からの高さは、あらかじめメモリ２５に記憶されたボディの底面の地上高と携帯機Ｐの地上高との差を算出することによって得られ、窓ガラス部とボディ部との境界位置に対する高さは、あらかじめメモリ２５に記憶された上記境界位置の地上高と携帯機Ｐの地上高との差を算出することによって得られる。
　さらに、演算部２４は、通信環境推定部として、算出された高度に基づいて携帯機Ｐにおける通信環境を推定する。推定された通信環境はメモリ２５に保存される。この通信環境は、車両側装置Ｖと携帯機Ｐとの間で送受信される電波の通過度に対応する。車両側装置Ｖのメモリ２５には、少なくともドアのガラス部に対応する高度の情報が記憶されている。演算部２４は、メモリ２５に記憶されたガラス部の高度の情報と、高度演算部として算出した携帯機Ｐの高度とを互いに照合し、携帯機Ｐがガラス部に対応する高さの範囲にあれば、電波の透過度が所定値以上の通信環境であると推定し、ガラス部に対応する高さの範囲にない場合は、金属製のボディ部に対応する高さにあって、電波の透過度が所定値未満の通信環境であると推定する。
　通信環境推定部としての推定結果は車両側制御部２３へ出力され、車両側制御部２３は、閾値制御部として、通信環境の推定結果に基づいて、車両側受信部２２から与えられた信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の判定閾値を変更する。この判定閾値は演算部２４に与えられ、演算部２４では、車両側受信部２２から与えられた受信信号から判定閾値を減算し、その結果に基づいて、上述の携帯機Ｐの位置の演算を行う。
　判定閾値の変更については、車両側制御部２３は、電波の通過度が所定値以上である通信環境であると推定された場合は判定閾値を第１の値とし、電波の透過度が所定値未満の通信環境であると推定された場合は判定閾値を第１の値よりも小さな第２の値とする。このように、通信環境に応じて判定閾値を変更することにより、携帯機Ｐの高さ位置に起因する電波の透過度の違いによらずに、携帯機Ｐの位置の算出等を精度よく行うことが可能となる。これは、携帯機Ｐとしてスマートフォンを用いる場合のように、高周波の電波で通信を行うために通信環境の違いによって受信強度に大きな影響を受けやすいときに非常に効果的である。
　また、車両側制御部２３は、車内外判定部としての判定結果に基づいて、車両側受信部２２から与えられた信号の受信信号強度の判定閾値を変更する。この判定閾値は演算部２４に与えられ、演算部２４では、車両側受信部２２から与えられた受信信号から判定閾値を減算し、その結果に基づいて、位置演算部として携帯機Ｐの位置を演算し、また、携帯機Ｐの高度の算出、通信環境の推定などの演算を行う。車両側制御部２３は、車内外判定部としての判定において、携帯機を所持する者が車両内にいると判定された場合は判定閾値を第３の値とし、携帯機を所持する者が車両外にいると判定された場合は判定閾値を第３の値よりも小さな第４の値とする。
　ここで、判定閾値の変更は、通信環境の推定結果に基づくものと、車内外判定部としての判定結果に基づくものとを組み合わせると、携帯機Ｐの位置検出の精度がより高くなるため好ましい。
　次に、図２と図３を参照して、本実施形態のスマートキーレスエントリーシステム１０における高度判定の処理の一例について説明する。図２と図３は、スマートキーレスエントリーシステム１０における高度判定の処理の流れを示すフローチャートである。図２の結合子Ｘと図３の結合子Ｘは互いに対応しており、図２のステップＳ２でＮＯの場合は図３のステップＳ８に進む。また、この例では携帯機Ｐとして、高周波の電波で車両側装置Ｖと通信を行うスマートフォンを用いており、図２と図３においては、携帯機Ｐを「スマホ」と簡略化して表示している。
　車両側装置Ｖを起動させるとともに、携帯機Ｐのスマートキーレスエントリーアプリを起動することにより、高さ判定の処理プログラムが起動する（ステップＳ１）。これにより、加速度センサ４６、角速度センサ４７、および、気圧センサ４８による検知結果が逐次携帯機Ｐから車両側装置Ｖへ送信される。さらに、車両側制御部２３では、車内外判定部として、携帯機Ｐが車両の内外のいずれにあるかについての判定が行われる（ステップＳ２）。
　携帯機Ｐが車両内にあると判定されたとき（ステップＳ２でＹＥＳ）、演算部２４は、気圧センサ４８による検知結果に基づいて算出した携帯機Ｐの高度と、メモリ２５にあらかじめ記憶された車両のボディの底面からの高さとの減算によって、携帯機Ｐ（スマホ）から車両底面までの高さを算出する（ステップＳ３）。なお、車両のボディ底面の高さ、ドアのガラス部とボディ部の高度範囲などの車両に特有の情報は、車両側装置Ｖを車両に設置する際にあらかじめメモリ２５に記憶されている。
　次に、演算部２４は、通信環境推定部として、ステップＳ３で算出した高さに基づいて携帯機Ｐにおける通信環境を推定し、携帯機Ｐが車両のドアの窓ガラス部に対応する高さにあるか否かを判別する（ステップＳ４）。この判別の結果、携帯機Ｐが窓ガラス部に対応する高さにある場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、受信強度の判定閾値に対応するテーブルとしてテーブルＡを設定する（ステップＳ５）。その後は、テーブルＡに基づいて携帯機Ｐの位置の演算を行う。
　ここで、「受信強度の判定閾値に対応するテーブル」は、受信強度と、この受信強度から「通信環境に応じて設定された判定閾値」を減算した数値とを対応させたテーブルであって、判定閾値ごとに複数の種類のテーブルがメモリ２５にあらかじめ記憶されている。
　一方、携帯機Ｐが窓ガラス部に対応する高さにない場合（ステップＳ４でＮＯ）、上記ステップＳ３で算出した高さに基づいて、携帯機Ｐが車両のボディ部に対応する高さにあるか否かを判別する（ステップＳ６）。この判別の結果、携帯機Ｐがボディ部に対応する高さにある場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、受信強度の判定閾値に対応するテーブルとして、テーブルＢを設定する（ステップＳ７）。その後は、テーブルＢに基づいて携帯機Ｐの位置の演算を行う。ここで、テーブルＢに対応する判定閾値は、テーブルＡ（ステップＳ５）に対応する判定閾値よりも小さい。
　また、上記ステップＳ６の判別において、携帯機Ｐが車両のボディ部に対応する高さにないとされた場合（ステップＳ６でＮＯ）、上記ステップＳ３以降の処理を再び実行する。
　また、上記ステップＳ２の車内外の判定において、携帯機Ｐが車両の外側にあるとされたとき（ステップＳ２でＮＯ、ステップＳ８）、演算部２４は、気圧センサ４８による検知結果に基づいて算出した携帯機Ｐの高度と、メモリ２５にあらかじめ記憶された車両のボディの底面からの高さとの減算によって、携帯機Ｐから車両底面までの高さを算出する（ステップＳ９）。
　つづいて、演算部２４は、通信環境推定部として、ステップＳ９で算出した高さに基づいて携帯機Ｐにおける通信環境を推定し、携帯機Ｐが車両のドアの窓ガラス部に対応する高さにあるか否かを判別する（ステップＳ１０）。この判別の結果、携帯機Ｐが窓ガラス部に対応する高さにある場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、受信強度の判定閾値に対応するテーブルとしてテーブルＣを設定する（ステップＳ１１）。その後は、テーブルＣに基づいて携帯機Ｐの位置の演算を行う。
　これに対して、携帯機Ｐが窓ガラス部に対応する高さにない場合（ステップＳ１０でＮＯ）、上記ステップＳ９で算出した高さに基づいて、携帯機Ｐが車両のボディ部に対応する高さにあるか否かを判別する（ステップＳ１２）。この判別の結果、携帯機Ｐがボディ部に対応する高さにある場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、受信強度の判定閾値に対応するテーブルとして、テーブルＤを設定する（ステップＳ１３）。その後は、テーブルＤに基づいて携帯機Ｐの位置の演算を行う。ここで、テーブルＤに対応する判定閾値は、テーブルＣ（ステップＳ１１）に対応する判定閾値よりも小さい。また、テーブルＣに対応する判定閾値はテーブルＡに対応する判定閾値よりも小さく、テーブルＤに対応する判定閾値はテーブルＢに対応する判定閾値よりも小さい。
　また、上記ステップＳ１２の判別において、携帯機Ｐが車両のボディ部に対応する高さにないとされた場合（ステップＳ１２でＮＯ）、例えば、車体の底面より下側にある場合や車体のルーフ面よりも上側にある場合、上記ステップＳ９以降の処理を再び実行する。
　以下に変形例について説明する。
　上記実施形態では、高度演算部、通信環境推定部、および、位置演算部の機能を車両側装置Ｖの演算部２４に持たせていたが、これらのすべて又は一部を携帯機Ｐ側で行わせてもよい。
　気圧センサは、携帯機Ｐだけでなく車両側装置Ｖにも設けるとよい。このような構成においては、高度演算部としての演算部２４は、車両側装置Ｖの気圧センサの検知結果と、携帯機Ｐ側の気圧センサ４８の検知結果との差に基づいて、携帯機Ｐの高度を算出する。これにより、車両側装置Ｖと携帯機Ｐの相対高さを知ることができるため、通信環境の推定をより精度良く行うことができ、携帯機Ｐの高度をより正確に検知することができる。
　上記実施形態では、通信環境の推定結果に基づいて受信信号強度の判定閾値を変更していたが、これに加えて、車両側装置Ｖと携帯機Ｐ間の電波の送信強度を変更するとよい。例えば、ドアのボディ部のように電波の通過度が低い通信環境であったときは送信強度を大きくし、通過度が高い通信環境であったときは送信強度を小さくする。これにより、電波通過度によらずに信号を安定して受信できるようになることから、携帯機Ｐの位置の検知精度を高めることができる。
　また、車両側装置Ｖの送信アンテナおよび受信アンテナを車両の異なる高さ位置に複数設け、通信環境の推定結果に基づいて使用するアンテナを変更してもよい。例えば、電波の通過度が低い通信環境であったときは電波の通過度が高まるような位置のアンテナに変更することによって送信強度が大きくなるようにする。これにより、信号の安定性を改善できる。
　さらにまた、車両側装置Ｖと携帯機Ｐ間の電波の周波数を複数用意し、通信環境に応じて通過度が高くなるような周波数を選択するようにすると、信号の安定性を向上させることができる。
　以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）気圧センサ４８によって携帯機Ｐの高度を知ることができるため、携帯機Ｐにおける通信環境を推定することが可能となり、この通信環境に応じて車両側装置Ｖと携帯機Ｐ間の通信の受信強度を調整することで、携帯機Ｐの高さによらずに携帯機Ｐの位置の検知を精度よく行うことができる。また、高周波の電波を用いて車両側装置Ｖと通信を行う携帯機Ｐであっても、構成が複雑化することがなく、演算の負担の増大を防ぐことができる。さらに、通信環境が一定時間、例えば３秒以上維持されている場合は、携帯機Ｐを所持している者が一定の姿勢を保っていることを推定でき、そのときの高度に応じて着座しているか、立っているかの判別も可能となる。
（２）閾値制御部としての車両側制御部２３が、推定された通信環境に応じて判定閾値を変更する。これによって、電波通過度によらずに信号を安定して受信できるようになるため、携帯機Ｐの位置の検知精度を高めることができる。さらに、電波が通過しづらい通信環境で強度の小さな信号でも受信することができるようになり、また、電波が通過しやすい通信環境では一定以上の強度の信号を受信するようになるため、反射波やノイズによる影響を抑えることが可能となる。
（３）車内外判定部としての車両側制御部２３による判定結果に基づいて、受信信号強度の判定閾値を変更することにより、車両の内外および通信環境で、判定閾値を多段階に設定することができるため、より精度の高い位置検知を行うことができる。また、車両の外側で強度の小さな信号でも受信することができるようになり、また、電波が強い車両内では、ボディによる反射波やノイズによる影響を抑えることが可能となる。
　本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
　以上のように、本発明に係るスマートキーレスエントリーシステムは、携帯機の位置の検知を精度よく行うことができる点で有用である。
　１０　　スマートキーレスエントリーシステム
　２０　　電子制御ユニット
　２１　　車両側送信部（送信部）
　２２　　車両側受信部（受信部）
　２３　　車両側制御部（制御部、閾値制御部、車内外判定部）
　２４　　演算部（高度演算部、通信環境推定部、位置演算部）
　２５　　メモリ
　３１、４２　　送信アンテナ
　３２、４１　　受信アンテナ
　４３　　携帯機側受信部（受信部）
　４４　　携帯機側送信部（送信部）
　４５　　携帯機側制御部（制御部）
　４６　　加速度センサ
　４７　　角速度センサ
　４８　　気圧センサ
　４９　　メモリ
　Ｐ　　携帯機
　Ｖ　　車両側装置

Claims (7)

  1. 　車両に設けられた車両側装置と、
    　前記車両側装置と通信可能な携帯機と、
    　前記携帯機の位置を算出する位置演算部と、
    　前記携帯機の高度を算出する高度演算部とを備え、
    　前記車両側装置と前記携帯機は、前記携帯機の高度に基づいて相互に通信を行い、
    　前記携帯機の位置に基づいて所定の制御が行われることを特徴とするスマートキーレスエントリーシステム。
  2. 　前記携帯機は気圧を検知する気圧センサを備え、
    　前記高度演算部は、前記気圧センサによる検知結果に基づいて前記携帯機の高度を算出し、
    　前記スマートキーレスエントリーシステムは、前記高度演算部によって算出された高度に基づいて、前記携帯機における通信環境を推定する通信環境推定部を備え、
    　前記車両側装置と前記携帯機は、前記通信環境推定部による推定結果に基づいて相互に通信を行うことを特徴とする請求項１に記載のスマートキーレスエントリーシステム。
  3. 　前記通信環境推定部による推定結果に基づいて受信信号強度の判定閾値を変更する閾値制御部を備えることを特徴とする請求項２に記載のスマートキーレスエントリーシステム。
  4. 　前記閾値制御部は、前記通信環境推定部による推定において、電波の通過度が所定値以上である通信環境であると推定された場合は前記判定閾値を第１の値とし、電波の透過度が前記所定値未満の通信環境であると推定された場合は前記判定閾値を前記第１の値よりも小さな第２の値とすることを特徴とする請求項３に記載のスマートキーレスエントリーシステム。
  5. 　前記携帯機を所持する者が前記車両の内外のいずれにいるかを判定する車内外判定部をさらに備え、
    　前記閾値制御部は、前記車内外判定部による判定結果に基づいて、前記受信信号強度の判定閾値を変更することを特徴とする請求項３に記載のスマートキーレスエントリーシステム。
  6. 　前記閾値制御部は、前記車内外判定部による判定において、前記携帯機を所持する者が車両内にいると判定された場合は前記判定閾値を第３の値とし、前記携帯機を所持する者が車両外にいると判定された場合は前記判定閾値を前記第３の値よりも小さな第４の値とすることを特徴とする請求項５に記載のスマートキーレスエントリーシステム。
  7. 　前記車両側装置は気圧を検知する車両側気圧センサを備え、
    　前記高度演算部は、前記車両側気圧センサの検知結果と、前記携帯機側の前記気圧センサの検知結果との差に基づいて、前記携帯機の高度を算出することを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載のスマートキーレスエントリーシステム。
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