WO2018070219A1 - 受信信号強度測定装置、受信信号強度測定方法及びプログラム並びにキーレスエントリーシステム - Google Patents

受信信号強度測定装置、受信信号強度測定方法及びプログラム並びにキーレスエントリーシステム Download PDF

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WO2018070219A1
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signal strength
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宮澤 明
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アルプス電気株式会社
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    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G01S11/06Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using intensity measurements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05BLOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B49/00Electric permutation locks; Circuits therefor ; Mechanical aspects of electronic locks; Mechanical keys therefor
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    • HELECTRICITY
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    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
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    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0602Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching
    • H04B7/0604Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching with predefined switching scheme

Definitions

  • the present invention relates to a device for measuring the received signal strength of a radio signal, for example, a device for measuring the received signal strength used for calculating the distance between a vehicle and a portable device in a keyless entry system.
  • a keyless entry system in which vehicle operations such as locking and unlocking a vehicle door and starting an engine are performed based on wireless communication between a vehicle-side device and a portable device has been known.
  • the vehicle side device transmits LF band radio signals from a plurality of antennas provided in the vehicle.
  • the portable device calculates the distance from each antenna based on the received signal strength of the radio signal received from each antenna, and transmits the information to the vehicle side device by the radio signal in the RF band.
  • the vehicle-side device identifies the position of the portable device based on the distance information acquired from the portable device, and controls the locking / unlocking of the door according to the identified position. For example, the vehicle-side device stops the automatic locking function of the door when the portable device is in the vehicle, and prevents the portable device from being trapped in the vehicle.
  • the measurement result of the received signal strength described above may affect the influence of noise. It may be difficult to measure the exact distance.
  • the signal strength of the synthesized signal obtained by synthesizing the first signal (signal used for distance measurement) and the second signal (noise signal from another device), and the second The value of the ratio of the signal strength to the signal strength is calculated.
  • a coefficient value corresponding to the value of the intensity ratio is read from the storage unit, and this coefficient value is applied to the signal intensity of the combined signal of the first signal and the second signal, so that the signal of the first signal Intensity is calculated. Thereby, even when there is noise (second signal), the correct signal strength is measured.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a receiver that can correctly measure the received signal strength of a signal to be measured even when a noise signal whose amplitude changes is superimposed on the signal to be measured. It is to provide a signal strength measuring device, a received signal strength measuring method and program, and to provide a keyless entry system including such a received signal strength measuring device.
  • the first aspect of the present invention relates to a received signal strength measuring apparatus that measures the received signal strength of a target signal having a constant frequency and amplitude.
  • the received signal strength measuring device acquires a received signal strength of a receiving unit that receives a radio signal and the receiving unit in a first period in which the target signal is transmitted as a first signal strength, and the target signal is not transmitted
  • a signal strength acquisition unit that acquires the received signal strength of the receiving unit in the second period as a second signal strength, a plurality of the first signal strengths acquired in the first period and a plurality of acquired in the second period
  • a signal strength calculation unit that calculates the received signal strength of the target signal based on the second signal strength of the target signal.
  • the signal intensity calculation unit is configured to perform a first calculation method based on an assumption that a noise signal whose amplitude changes is superimposed on the target signal when a variance value of the second signal intensity exceeds a first threshold value. Assuming that the received signal strength of the target signal is calculated and a noise signal having a constant frequency and amplitude is superimposed on the target signal when the variance value of the second signal strength is lower than the first threshold value. The received signal strength of the target signal is calculated by the second calculation method based on the above.
  • the signal received in the second period in which the target signal is not transmitted is a noise signal other than the target signal
  • the second signal strength is the reception of the noise signal.
  • the variance value of the second signal intensity exceeds the first threshold value, it can be considered that a noise signal whose amplitude changes relatively greatly is superimposed on the target signal.
  • the accurate received signal strength of the target signal is calculated by the first calculation method based on the assumption that a noise signal whose amplitude changes is superimposed on the target signal.
  • the accurate received signal strength of the target signal is calculated by the second calculation method based on the assumption that a noise signal having a constant frequency and amplitude is superimposed on the target signal.
  • the signal strength calculation unit determines whether or not the second signal strength is periodically changing in the second period, and determines that the second signal strength is periodically changing.
  • the received signal strength of the target signal is calculated by the first calculation method based on a first assumption that a noise signal whose amplitude periodically changes is superimposed on the target signal, and the second signal strength is
  • the reception of the target signal is performed by the first calculation method based on the second assumption that a noise signal whose amplitude changes aperiodically is superimposed on the target signal.
  • the signal strength may be calculated.
  • the noise signal whose amplitude changes periodically More accurate received signal strength of the target signal is calculated by the first calculation method based on the first assumption that is superimposed on the target signal.
  • the signal strength calculation unit has a plurality of the first signal strengths acquired in the first period relatively larger than an intermediate value determined based on a range of the change in the first signal strength.
  • the first group is divided into a first group and a second group that is relatively smaller than the intermediate value, and the average value of the first signal strength in the second group is calculated in the first calculation method based on the first assumption.
  • the received signal strength of the target signal may be calculated.
  • the first group which is relatively larger than the intermediate value, has a high probability that the amplitude is increased by the superposition of the noise signal.
  • the second group that is relatively smaller than the intermediate value has a high probability that no noise signal is superimposed. Therefore, when a noise signal whose amplitude changes periodically is superimposed on the target signal, an accurate received signal strength of the target signal is calculated from an average value of the first signal strengths in the second group. .
  • the signal strength calculation unit corresponds to a predetermined ratio with respect to the whole of the plurality of first signal strengths acquired in the first period, and a part of the first signal strength is relatively small.
  • a signal strength may be selected, and an average value of the partial first signal strengths may be calculated as the received signal strength of the target signal in the first calculation method based on the second assumption.
  • the first signal intensity having a relatively small value has a relatively high probability that the noise signal is not included. Therefore, among the plurality of first signal intensities acquired in the first period, the first signal intensities having a relatively small value corresponding to the predetermined ratio with respect to the whole include noise. The probability that no signal is included is relatively high. Therefore, when a noise signal whose amplitude changes aperiodically is superimposed on the target signal, a relatively accurate received signal strength of the target signal is calculated from the average value of the first signal strengths of the part. Is done.
  • the signal strength calculation unit is configured such that an average value or a maximum value of the second signal strength exceeds a second threshold value, and a variance value of the second signal strength exceeds the first threshold value.
  • the received signal strength of the target signal is calculated by the first calculation method, the average value or the maximum value of the second signal strength exceeds the second threshold value, and the variance value of the second signal strength is When the value falls below the first threshold value, the received signal strength of the target signal may be calculated by the second calculation method.
  • the signal strength calculation unit has a plurality of the first signal strengths acquired in the first period relatively larger than an intermediate value determined based on a range of the change in the first signal strength.
  • the first group is divided into a second group that is relatively smaller than the intermediate value, and a first average value of the first signal strength in the first group and a first value of the first signal strength in the second group. It may be determined whether or not the change in the first signal intensity is large based on a ratio with the two average values.
  • the signal strength calculation unit determines that the average value or the maximum value of the second signal strength is less than the second threshold value, and that the change in the first signal strength is small based on the ratio of the average values. In this case, the received signal strength of the target signal may be calculated by the second calculation method.
  • the ratio between the first average value of the first group and the second average value of the second group does not depend on the magnitude of the absolute value of the first signal intensity, and the first signal The smaller the change in intensity is, the closer it is to 1, and the greater the change in the first signal intensity, the farther away from 1. Therefore, based on the ratio of the average values, it is possible to determine whether the change in the first signal intensity is relatively large regardless of the absolute value of the first signal intensity.
  • the superimposed noise signal has a relatively small absolute value of amplitude and a small fluctuation in amplitude.
  • the accurate received signal strength of the target signal is calculated by using the second calculation method based on the assumption that a noise signal having a constant frequency and amplitude is superimposed on the target signal.
  • the signal strength calculation unit determines whether or not a change in the first signal strength of the first group is large based on a first variance value of the first signal strength in the first group.
  • the signal strength calculation unit may determine whether or not a change in the first signal strength of the second group is large based on a second variance value of the first signal strength in the second group.
  • the signal strength calculation unit determines that the average value or the maximum value of the second signal strength is less than the second threshold value, and that the change in the first signal strength is large based on the ratio of the average values. In this case, if it is determined that the change in the first signal strength is large for each of the first group and the second group, it indicates that an unauthorized signal spoofing the target signal has been transmitted in the first period. Information may be recorded.
  • the average value or the maximum value of the second signal intensity is lower than the second threshold value, and that the change in the first signal intensity is large based on the ratio of the average values.
  • the change in the first signal intensity is relatively large.
  • This state can occur when the absolute value of the amplitude of the target signal is relatively small.
  • the change in the first signal strength in the first group is large based on the first variance value, and the first in the second group is based on the second variance value. If it is determined that the change in signal strength is large, there is a high probability that the amplitude of the target signal, which should be essentially constant, varies. Therefore, in this case, it is considered that an unauthorized signal that is a disguised target signal has been transmitted in the first period, and information indicating that is recorded.
  • the signal strength calculation unit may determine whether or not the first group and the second group are periodically distributed in the first period.
  • the signal strength calculating unit determines that an average value or a maximum value of the second signal strength is less than the second threshold value, and a change in the first signal strength is large based on a ratio of the average values; and When it is determined that the change in the first signal intensity is small for at least one of the first group and the second group, it is determined that the first group and the second group are not periodically distributed. If so, the information indicating that the illegal signal was transmitted in the first period may be recorded.
  • the average value or the maximum value of the second signal strength is less than the second threshold value, it is determined that the change in the first signal strength is large based on the ratio of the average values, and the first group And it is determined that the change in the first signal intensity is small for at least one of the second group.
  • the absolute value of the amplitude of the target signal may be relatively small, and the noise signal may be periodic.
  • the first group and the second group are not periodically distributed, there is a high probability that the amplitude of the target signal, which should be essentially constant, varies. . Therefore, in this case, it is considered that an unauthorized signal that is a disguised target signal has been transmitted in the first period, and information indicating that is recorded.
  • the signal strength calculation unit has an average value or maximum value of the second signal strength lower than the second threshold value, and a change in the first signal strength is large based on a ratio of the average values. If it is determined, the information indicating that the fraudulent signal disguised as the target signal was transmitted in the first period may be recorded.
  • the second threshold value is sufficiently small, there is a high probability that the amplitude of the target signal, which should be constant, is fluctuating. Therefore, in this case, it is considered that an unauthorized signal that is a disguised target signal has been transmitted in the first period, and information indicating that is recorded.
  • the signal strength calculation unit is configured to perform the first calculation in a period in which one or more unit periods in which the first signal strength increases or decreases from one extreme value to the next extreme value are combined.
  • the received signal strength of the target signal may be calculated based on a ratio between the average value of the signal strength and the average value of the second signal strength acquired in the second period.
  • the received signal strength of a combined signal of the target signal having a constant frequency and amplitude and a noise signal having a constant frequency and amplitude is equal to the first signal strength.
  • the received signal strength of a noise signal having a constant frequency and amplitude is equal to the second signal strength. According to this assumption, a change in the received signal strength of the synthesized signal in the first period occurs as a beat due to the difference in frequency between the target signal and the noise signal.
  • the unit period in which the first signal intensity increases or decreases from one extreme value to the next extreme value corresponds to a half cycle of the beat.
  • the ratio of the average value of the first signal intensity in a period in which one or more half cycles of the beat are combined to the average value of the second signal intensity acquired in the second period is the received signal of the combined signal It has a predetermined relationship with respect to the ratio between the intensity and the received signal intensity of the target signal. Therefore, the received signal strength of the target signal is calculated based on the average value ratio.
  • the second aspect of the present invention relates to a received signal strength measuring method for measuring the received signal strength of a target signal having a constant frequency and amplitude.
  • the received signal strength measurement method includes: receiving a radio signal at a receiver; obtaining a received signal strength of the receiver in a first period during which the target signal is transmitted; as the first signal strength; Obtaining the received signal strength of the receiver in the second period during which no signal is transmitted as the second signal strength, and obtaining the plurality of first signal strengths obtained in the first period and the second period Calculating received signal strength of the target signal based on a plurality of the second signal strengths.
  • the reception signal strength is calculated based on the assumption that a noise signal whose amplitude changes is superimposed on the target signal when a variance value of the second signal strength exceeds a first threshold value.
  • a noise signal having a constant frequency and amplitude is superimposed on the target signal.
  • calculating the received signal strength includes determining whether or not the second signal strength is periodically changing in the second period, and periodically changing the second signal strength.
  • the received signal strength of the target signal is calculated by the first calculation method based on a first assumption that a noise signal whose amplitude periodically changes is superimposed on the target signal.
  • the first calculation based on a second assumption that a noise signal whose amplitude changes aperiodically is superimposed on the target signal when it is determined that the second signal intensity changes aperiodically. Calculating a received signal strength of the target signal according to a method.
  • a third aspect of the present invention relates to a program for causing a computer to execute the received signal strength measurement method according to the second aspect.
  • a keyless entry system transmits a target signal having a constant frequency and amplitude, receives a response signal corresponding to the target signal, receives the target signal, A portable device that transmits a response signal.
  • the portable device includes a received signal strength measuring unit that measures the received signal strength of the target signal, and a distance calculating unit that calculates a distance from the vehicle-side device based on the measured received signal strength of the target signal. And a transmission unit that transmits the response signal including the information of the calculated distance.
  • the received signal strength measuring unit is the received signal strength measuring device according to the first aspect.
  • the present invention it is possible to correctly measure the received signal strength of a signal to be measured even when a noise signal whose amplitude changes is superimposed on the signal to be measured.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams illustrating examples of an LF signal received by a portable device and an RF signal transmitted from the portable device, in which FIG. 4A shows the LF signal and FIG. 4B shows the RF signal. It is a figure for demonstrating the synthetic
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a keyless entry system according to an embodiment of the present invention.
  • the keyless entry system shown in FIG. 1 includes a vehicle-side device 2 mounted on a vehicle 1 and a portable device 3 that can be carried by a user.
  • the keyless entry system shown in FIG. 1 generally operates as follows. First, when the operation input device 4 (door open / close button, engine start button, etc.) of the vehicle 1 is operated by a user who has the portable device 3, a request for the LF band is made from the vehicle side device 2 of the vehicle 1 to the portable device 3. Signal Rq is transmitted. When the request signal Rq is received by the portable device 3, the response signal An in the RF band is transmitted from the portable device 3 to the vehicle side device 2. In the vehicle apparatus 2, authentication processing is performed to determine whether or not the portable device 3 is registered in advance based on the response signal An received from the portable device 3. When the portable device 3 is registered in advance, in the vehicle 1, predetermined vehicle control (such as unlocking the door) according to the operation of the operation input device 4 is performed.
  • predetermined vehicle control such as unlocking the door
  • the vehicle-side device 2 includes a transmission unit 21, antennas ANT1 to ANT5 connected to the transmission unit 21, a reception unit 22, an antenna ANT6 connected to the reception unit 22, and a processing unit. 23 and a storage unit 24.
  • the transmitting unit 21 transmits an LF band radio signal to the portable device 3. That is, the transmission unit 21 performs predetermined signal processing such as encoding, modulation, and amplification on the transmission data generated in the processing unit 23 to generate a signal in the LF band, which is transmitted as a radio signal from the antennas ANT1 to ANT5. Send. In this case, the transmission unit 21 selects any one of the antennas ANT1 to ANT5 according to the control of the processing unit 23, and transmits a radio signal from the selected antenna.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of installation locations of the antennas ANT1 to ANT5 in the vehicle 1.
  • the antenna ANT1 is installed near the left door
  • the antenna ANT2 is installed near the right door
  • the antenna ANT3 is installed in the front of the vehicle
  • the antenna ANT4 is installed in the center of the vehicle
  • the antenna ANT5 is installed in the rear of the vehicle.
  • the antennas ANT1 to ANT5 may be referred to as “antenna ANT” without distinction.
  • the receiving unit 22 receives an RF band radio signal transmitted from the portable device 3. That is, the receiving unit 22 performs predetermined signal processing such as amplification, demodulation, and decoding on the RF band signal received by the antenna ANT 6 to generate reception data, and outputs the received data to the processing unit 23.
  • predetermined signal processing such as amplification, demodulation, and decoding
  • the processing unit 23 is a circuit that performs overall processing of the vehicle-side device 2.
  • the processing unit 23 is a computer (microprocessor or the like) that executes instructions based on a program stored in the storage unit 24, or a dedicated logic circuit ( ASIC etc.).
  • the processing unit 23 uses the transmitting unit 21 and the receiving unit 22 to communicate with the portable device 3. Perform wireless communication.
  • the processing unit 23 performs a transmission process of transmitting the LF band request signal Rq for requesting the response of the portable device 3 from the transmission unit 21.
  • the processing unit 23 uses one antenna selected from the antennas ANT1 to ANT5 for transmitting the request signal.
  • the processing unit 23 also performs processing for transmitting the target signal S having a constant frequency and amplitude from the transmission unit 21 following the transmission processing of the request signal Rq.
  • the processing unit 23 selects the antennas ANT1 to ANT5 in a predetermined order, and transmits the target signal S from the selected antenna.
  • the target signal S is a signal that is a target of the received signal strength measurement process in the portable device 3 and is used to determine the position of the portable device 3. In the portable device 3, the received signal strength of the target signal S transmitted from each of the antennas ANT1 to ANT5 is measured, and the distance from each of the antennas ANT1 to ANT5 is calculated based on the measurement result.
  • the processing unit 23 waits for a response signal An from the portable device 3 to the request signal Rq after the transmission process of the request signal Rq.
  • the response signal An includes authentication information indicating that the transmission source is the regular portable device 3, and distance information indicating the distance from each antenna (AT1 to AT5).
  • the processing unit 23 determines whether or not the transmission source is the regular portable device 3 based on the authentication information included in the received response signal An. Perform authentication processing. Further, the processing unit 23 performs a position determination process for determining the position of the portable device 3 with respect to the vehicle 1 based on the distance information included in the response signal An. For example, the processing unit 23 determines whether the portable device 3 is inside or outside the vehicle, whether the portable device 3 is within a predetermined vicinity range from the vehicle 1, or the like.
  • the vehicle control corresponding to the operation of the operation input device 4 is performed if the position of the portable device 3 satisfies a predetermined condition. Do. For example, if the processing unit 23 determines that the portable device 3 is within a predetermined vicinity of the vehicle 1 when the door unlocking operation is performed by the operation input device 4, the processing unit 23 instructs the door unlocking.
  • the control signal to be output is output to the door lock device 5 of the vehicle 1. If the processing unit 23 determines that the portable device 3 is out of the vehicle 1 when the operation input device 4 performs a door locking operation, the processing unit 23 outputs a control signal for instructing the door locking to the door lock. Output to the device 5.
  • the storage unit 24 is a device for storing a computer program in the processing unit 23, data prepared in advance for processing, data temporarily stored in the course of processing, and the like. RAM, nonvolatile memory, hard disk, etc. Consists of including.
  • the program and data stored in the storage unit 24 may be downloaded from a host device via an interface device (not shown), or may be read from a non-temporary recording medium such as an optical disk or a USB memory.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the portable device 3. 3 includes a transmission unit 31, an antenna ANT7 connected to the transmission unit 31, a reception unit 32, an antenna ANT8 connected to the reception unit 32, a processing unit 33, and a storage unit 34. Have.
  • the transmission unit 31 transmits an RF band radio signal to the vehicle side device 2. That is, the transmission unit 31 performs predetermined signal processing such as encoding, modulation, and amplification on the transmission data generated in the processing unit 33 to generate an RF band signal, and transmits this as a radio signal from the antenna ANT7. .
  • the receiving unit 32 receives an LF band radio signal transmitted from the vehicle-side device 2. That is, the receiving unit 32 performs predetermined signal processing such as amplification, demodulation, and decoding on the LF band signal received by the antenna ANT8 to generate reception data, and outputs the received data to the processing unit 33.
  • predetermined signal processing such as amplification, demodulation, and decoding
  • the processing unit 33 is a circuit that performs the overall processing of the portable device 3.
  • a computer microprocessor or the like
  • ASIC dedicated logic circuit
  • the processing unit 33 receives the target signal S transmitted in order from each antenna ANT at the reception unit 32 and receives a noise signal during a period in which the target signal S is not transmitted. Receive at 32. The processing unit 33 calculates the received signal strength of the target signal S from each antenna ANT based on these reception results.
  • the processing unit 33 calculates the distance from each antenna ANT based on the received signal strength of the target signal S of each antenna ANT.
  • the storage unit 34 stores in advance a data table in which the received signal strength of the target signal S is associated with the distance from the antenna ANT.
  • the processing unit 33 acquires a distance corresponding to the calculation result of the received signal strength of the target signal S based on this data table.
  • a non-directional antenna such as a triaxial antenna is used for the antenna ANT8 so that the reception signal intensity and the distance can be maintained without depending on the direction and orientation of the portable device 3. .
  • the processing unit 33 transmits a response signal An including distance information indicating the distance from each antenna ANT and the authentication information from the transmission unit 31 to the vehicle-side device 2.
  • the processing unit 33 includes a signal strength acquisition unit 331, a signal strength calculation unit 332, and a distance calculation unit 333 as processing blocks related to measurement of the received signal strength of the target signal S and calculation of the distance from the antenna ANT.
  • the part including the receiving unit 32, the signal strength obtaining unit 331, and the signal strength calculating unit 332 in the portable device 3 corresponds to the received signal strength measuring device according to the present invention.
  • the signal strength acquisition unit 331 sets the received signal strength of the receiving unit 32 during the period in which the target signal S is transmitted from the antenna ANT of the vehicle-side device 2 (hereinafter referred to as “first period TA”) as “first signal strength K”. And the received signal strength of the receiving unit 32 during the period in which the target signal S is not transmitted from the antenna ANT (hereinafter referred to as “second period TB”) is acquired as “second signal strength N”.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an LF signal received by the portable device 3 and an RF signal transmitted from the portable device 3.
  • FIG. 4A shows the LF signal
  • FIG. 4B shows the RF signal.
  • “S1” to “S5” indicate target signals S transmitted from different antennas ANT
  • “TA1” to “TA5” are first periods corresponding to the target signals S1 to S5, respectively.
  • TA LF signal transmission period
  • TB1” to “TB5” in FIG. 4A indicate a second period TB (LF signal non-transmission period) corresponding to the target signals S1 to S5.
  • the second period TBi corresponding to the target signal Si (i indicates an integer from 1 to 5) is immediately before the first period TAi corresponding to the target signal Si.
  • the second period TBi may be a period immediately after the first period TAi.
  • the second period TBi is preferably a period closest to the first period TAi.
  • the transmission timing of the request signal Rq and the target signals S1 to S5 by the vehicle side device 2 is determined in advance. Therefore, when the request signal Rq is received by the receiving unit 32, the first period TA1 to TA5 and the second period TB1 to TB5 are determined from the reception timing.
  • the signal strength acquisition unit 331 acquires the reception signal strength of the reception unit 32 in the first period TA1 to TA5 and the second period TB1 to TB5 that are determined according to the reception timing of the request signal Rq.
  • the signal strength acquisition unit 331 stores the received signal strength of the first period TAi as the first signal strength K of the target signal Si in the storage unit 34, and the received signal strength of the second period TBi is the second signal strength of the target signal Si.
  • the signal strength calculating unit 332 calculates the received signal strength of the target signal S transmitted from the plurality of antennas ANT of the vehicle side device 2. That is, the signal strength calculation unit 332 receives the received signal of the target signal Si based on the plurality of first signal strengths K acquired in the first period TAi and the plurality of second signal strengths N acquired in the second period TBi. Calculate the intensity.
  • the second signal strength N in the second period TB in which the target signal S is not transmitted can be regarded as the received signal strength of noise signals other than the target signal S.
  • the first signal strength K in the first period TA in which the target signal S is transmitted can be regarded as the received signal strength of the signal obtained by combining the target signal S and the noise signal.
  • the signal strength calculation unit 332 selects an appropriate calculation method according to the state of the noise signal indicated by the second signal strength N, and based on the first signal strength K and the second signal strength N according to the selected calculation method. The received signal strength of the target signal S is calculated.
  • FIG. 5 and 6 are diagrams for explaining a combined signal of the noise signal and the target signal S.
  • FIG. The left side (FIGS. 5A, 5C, 5E, 6A, and 6C) of each figure shows the waveform of the noise signal
  • FIG. 5B shows the right side
  • FIG. 5D, FIG. 5F, FIG. 6B, and FIG. 6D show the waveform of the synthesized signal.
  • the waveform is represented by an envelope of an amplitude peak for simplification of illustration.
  • the waveform of the noise signal corresponds to the second signal intensity N
  • the waveform of the synthesized signal corresponds to the first signal intensity K.
  • FIG. 5A and 5B show a case where the noise signal is almost zero.
  • FIG. 5C and FIG. 5D show a case where the amplitude of the noise signal changes periodically.
  • 5E and 5F show a case where the amplitude of the noise signal changes aperiodically.
  • 6A and 6B show the case where the amplitude of the noise signal is constant.
  • FIG. 6C and FIG. 6D show a case where the amplitude of the synthesized signal is changing even though the noise signal is very small.
  • the signal strength calculation unit 332 changes the reception signal strength calculation method according to the state of the noise signal as shown in FIGS.
  • the signal strength calculation unit 332 calculates the average value Na of the second signal strength N acquired in the second period TB in order to evaluate the magnitude of the noise signal.
  • the signal strength calculation unit 332 compares the average value Na of the second signal strength N with the threshold value Nth, and when the average value Na exceeds the threshold value Nth and when the average value Na falls below the threshold value Nth Thus, different processes are performed.
  • the processing of the signal intensity calculation unit 332 will be described for each of the case where the average value Na exceeds the threshold value Nth and the case where the average value Na is below the threshold value Nth.
  • the signal strength calculation unit 332 selects a different calculation method according to the variance value Vn of the second signal strength N.
  • the threshold value Nth corresponds to the second threshold value of the present invention. 1-1 When the variance value Vn of the second signal strength N exceeds the threshold value Vth When the variance value Vn of the second signal strength N exceeds the threshold value Vth, the change in the received signal strength of the noise signal is relatively It is a big case.
  • the signal intensity calculation unit 332 performs the “first calculation method” based on the assumption that the noise signal (FIGS. 5C and 5E) whose amplitude changes is superimposed on the target signal S. Then, the received signal strength of the target signal S is calculated.
  • the threshold value Vth corresponds to the first threshold value of the present invention. 1-1-1 When the second signal strength N changes periodically
  • the “first calculation method” is further divided into different calculation methods depending on whether the change in the second signal strength N is periodic or not. .
  • the signal strength calculation unit 332 determines whether or not the second signal strength N is periodically changing in the second period TB, and when it is determined that the second signal strength N is periodically changing, the amplitude is
  • the received signal strength of the target signal S is calculated by the “first calculation method” based on the “first assumption” that the periodically changing noise signal (FIG. 5C) is superimposed on the target signal S.
  • the signal strength calculation unit 332 specifies the maximum value of the second signal strength N having a value greater than a certain value (for example, a value set according to the variance value Vn) compared to the average value Na.
  • the signal intensity calculation unit 332 calculates a time variation of one cycle (for example, a variance value) by regarding a time interval between one maximum value and the next maximum value among the plurality of specified maximum values as one cycle. When this variation is smaller than a predetermined threshold value, it is determined that the change in the second signal intensity N is periodic.
  • the period is calculated based on the time interval of the maximum value, but in another example, the period may be calculated based on the time interval of the minimum value.
  • the signal strength calculation unit 332 compares the plurality of first signal strengths K acquired in the first period TA with respect to the intermediate value determined based on the range of change in the first signal strength K. Are divided into a first group that is larger than the second group and a second group that is relatively smaller than the intermediate value. For example, the signal strength calculation unit 332 adds the maximum value and the minimum value of the first signal strength K and divides them by 2 as the intermediate value. The signal strength calculation unit 332 calculates the average value of the first signal strength K in the second group as the received signal strength of the target signal S among the two groups classified with the intermediate value as a boundary.
  • the first signal strength K of the first group is excluded from the average sample because it is highly likely that the first signal strength K includes a periodically generated noise signal.
  • the Second Signal Strength N is Aperiodically Changing
  • the signal strength calculating unit 332 determines that the second signal strength N is changing aperiodically, the amplitude is The received signal strength of the target signal S is calculated by the “first calculation method” based on the “second assumption” that the noise signal (FIG. 5E) that changes aperiodically is superimposed on the target signal S. .
  • a noise signal whose amplitude changes aperiodically is often a sporadic noise signal having no periodicity (FIG. 5E).
  • the signal intensity calculation unit 332 is a relative value corresponding to a predetermined ratio (for example, a quarter of the whole) from the plurality of first signal intensities K acquired in the first period TA. Therefore, a part of the first signal strength K having a small value is selected.
  • the signal strength calculation unit 332 calculates the average value of the selected first signal strengths K as the received signal strength of the target signal S.
  • the remaining first signal strengths K that are not selected are excluded from the average sample because they are relatively likely to contain a periodically generated noise signal.
  • the signal intensity calculation unit 332 uses the “second calculation method” based on the assumption that a noise signal (FIG. 6A) having a constant frequency and amplitude is superimposed on the target signal S. Calculate received signal strength.
  • the signal strength calculation unit 332 performs processing based on the ratio (average value ratio ⁇ ) between the average value Kp of the first signal strength K and the average value Na of the second signal strength N.
  • the received signal strength of the signal S is calculated.
  • the average value Kp is the first signal intensity K in a period obtained by combining one or more unit periods.
  • the average value Na is an average value of a plurality of second signal intensities N acquired in the second period TB.
  • the frequency and amplitude of the noise signal are constant, and the frequency and amplitude of the target signal S transmitted from each antenna ANT of the vehicle-side device 2 are constant. Therefore, a beat is generated in the synthesized signal of the target signal S and the noise signal. That is, the amplitude of the synthesized signal changes at a period corresponding to the difference in frequency between the target signal S and the noise signal (FIG. 6B).
  • the “unit period” in which the first signal strength K increases or decreases from one extreme value to the next extreme value corresponds to a half cycle of the amplitude change due to the beat.
  • FIG. 7A is a diagram showing a state in which the amplitude of the synthesized signal of the noise signal and the target signal S periodically changes according to the beat.
  • the vertical axis indicates the amplitude of the combined signal of the noise signal and the target signal S
  • the horizontal axis indicates time.
  • “B” in FIG. 7A indicates the ratio of the signal strength of the noise signal to the signal strength of the target signal S.
  • the signal intensity M of the target signal S is all 1, and the ratios B are different. From FIG. 7A, it can be seen that the average value of the amplitude of the combined signal increases as the ratio B increases.
  • FIG. 7B is a diagram showing a relationship between the ratio B of the signal strength N of the noise signal to the signal strength M of the target signal S and the average value Kpn of the combined signal strength.
  • the average value Kpn is normalized so that the signal intensity M of the target signal S is 1. Accordingly, if the average value of the signal strength of the unnormalized composite signal is “Kp”, the average value Kp is equal to the value obtained by multiplying the signal strength M of the target signal S by the average value Kpn. That is, the average value Kpn can be regarded as a coefficient value for converting the signal intensity M of the target signal S into the average value Kp of the signal intensity of the combined signal.
  • FIG. 7C is a diagram showing the relationship between the average value ratio ⁇ and the coefficient value ⁇ .
  • the coefficient value ⁇ is a coefficient value for obtaining the signal intensity M of the target signal S from the average value Kp of the signal intensity of the combined signal, and is the reciprocal of the average value Kpn in FIG. 7B.
  • the correspondence relationship between the average value ratio ⁇ and the coefficient value ⁇ is determined as shown in FIG. 7C. Therefore, the signal strength calculation unit 332 calculates the signal strength M of the target signal S from the relationship illustrated in FIG. 7C based on the average value Kp of the combined signal and the average value Na of the signal strength of the noise signal.
  • the signal strength calculation unit 332 calculates an average value Na of the second signal strength N that is the signal strength of the noise signal and an average value Kp of the first signal strength K that is the signal strength of the combined signal. .
  • the signal strength calculation unit 332 identifies the unit period (beat half cycle) in the first period TA, and collects one or more identified unit periods. The average value of the first signal strength K is calculated during the period.
  • a coefficient value ⁇ corresponding to is obtained.
  • a data table in which the average value ratio ⁇ and the coefficient value ⁇ are associated with each other is stored in the storage unit 34 in advance, and the signal strength calculation unit 332 calculates the coefficient value ⁇ corresponding to the average value ratio ⁇ from the data table. get.
  • the signal strength calculation unit 332 may obtain the coefficient value ⁇ by arithmetic processing using an approximate expression that derives the coefficient value ⁇ from the average value ratio ⁇ .
  • the signal strength calculating unit 332 calculates the received signal strength (signal strength M) of the target signal S by multiplying the average value Kp of the first signal strength K by the coefficient value ⁇ .
  • the signal strength calculation unit 332 classifies the first signal strength K into two groups, a group with a relatively large value and a group with a small value, and based on the ratio of the average values of the two groups, the first signal strength K It is determined whether or not the change in K is large.
  • the signal strength calculation unit 332 has a plurality of first signal strengths K acquired in the first period TA relatively larger than an intermediate value determined based on a range of change in the first signal strength K.
  • One group is divided into a second group that is relatively smaller than the intermediate value.
  • the signal strength calculation unit 332 adds the maximum value and the minimum value of the first signal strength K and divides them by 2 as the intermediate value.
  • the signal strength calculation unit 332 determines that the change in the first signal strength K is large when the average value ratio R exceeds the threshold value Rth, and the first when the average value ratio R falls below the threshold value Rth. It is determined that the change in the signal strength K is small. 2-1 When the change in the first signal strength K is small When it is determined that the change in the first signal strength K is small based on the average value ratio R, the signal strength calculation unit 332 performs the above-described “second calculation method”. The received signal strength of the target signal S is calculated.
  • the signal strength calculation unit 332 compares the average value Na of the second signal strength N with the lower limit value Nmin, and if the average value Na is smaller than the lower limit value Nmin, the first signal strength in the first period TA.
  • the average value Ka of K is calculated as the received signal strength of the target signal S. This corresponds to considering the average value Na of the second signal strength N as zero in the “second calculation method”.
  • the signal strength calculation unit 332 calculates the first variance value V1 of the first signal strength K of the first group that is larger than the intermediate value and the first signal strength K of the second group that is smaller than the intermediate value.
  • the second variance value V2 is calculated respectively.
  • the signal strength calculation unit 332 determines whether or not the change in the first signal strength K of the first group is large. Further, the signal strength calculation unit 332 determines whether or not the change in the first signal strength K of the second group is large based on the second variance value V2.
  • the signal strength calculation unit 332 records in the storage unit 34 information (illegal signal information) indicating that the unauthorized signal impersonating the target signal S has been transmitted in the first period TA.
  • the signal strength calculation unit 332 does not calculate the received signal strength of the target signal S.
  • the signal strength calculation unit 332 further checks the periodicity of the first signal strength K. That is, the signal strength calculation unit 332 determines whether or not the first signal strength K of the first group that is larger than the intermediate value and the first signal strength K of the second group that is smaller than the intermediate value are periodically distributed. .
  • the signal intensity calculation unit 332 identifies a period (first group continuous period) in which the first signal intensity K of the first group continues for a predetermined number or more in the first period TA, and the first group continuous period A time width (or the number of samples of the first signal intensity K corresponding to the time width) is obtained.
  • the signal intensity calculation unit 332 periodically distributes the first group and the second group in the first period TA when the variation (for example, the variance value) of the time width of the first group continuous period is smaller than a predetermined threshold value.
  • the signal strength calculation unit 332 determines that the noise signal (FIG. 5C) whose amplitude periodically changes is superimposed on the target signal S.
  • the received signal strength of the target signal S is calculated by the “first calculation method” based on the “first assumption” (see “1-1-1”).
  • the signal strength calculation unit 332 records in the storage unit 34 illegal signal information indicating that the unauthorized signal impersonating the target signal S has been transmitted in the first period TA.
  • the distance calculation unit 333 calculates the distance between the antenna ANT to which the target signal S is transmitted and the portable device 3 based on the received signal strength of the target signal S calculated by the signal strength calculation unit 332.
  • a data table in which the received signal strength of the target signal S is associated with the distance from the antenna ANT is stored in advance in the storage unit 34, and the signal strength calculating unit 332 corresponds to the received signal strength from this data table. Get the distance.
  • the distance calculation unit 333 may calculate the distance from the received signal strength by numerical calculation using an approximation function or the like.
  • the storage unit 34 is a device that stores, for example, a computer program 341 in the processing unit 33, data prepared in advance for processing, and data temporarily stored in the processing process, such as a RAM, a nonvolatile memory, and a hard disk. It is comprised including.
  • the program 341 and data stored in the storage unit 34 may be downloaded from a host device via an interface device (not shown), or may be read from a non-temporary recording medium such as an optical disk or a USB memory. .
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of processing for transmitting a response signal An according to the request signal Rq in the portable device 3.
  • the signal strength acquisition unit 331 determines whether or not it is the first period TA in which the target signal S is transmitted from one antenna ANT. Is determined (ST105). In the case of the first period TA in which the target signal S is transmitted (YES in ST105), the signal strength acquisition unit 331 acquires the received signal strength of the receiving unit 32 as the first signal strength K and stores it in the storage unit 34 ( ST110). In the second period TB in which the target signal S is not transmitted (NO in ST105), the signal strength acquisition unit 331 acquires the received signal strength of the receiving unit 32 as the second signal strength N and stores it in the storage unit 34 (ST115). ).
  • the signal strength acquisition unit 331 After acquiring the first signal strength for one target signal S, the signal strength acquisition unit 331 further determines whether or not the target signal S is transmitted from another antenna ANT (ST120). When there is transmission from another antenna ANT (YES in ST120), the signal strength acquisition unit 331 returns to step ST105 and repeats the above-described processing.
  • the signal strength calculation unit 332 calculates the received signal strength of each target signal S ( ST125).
  • the distance calculating unit 333 calculates the distance from each antenna ANT based on the calculated received signal strength (ST130). For example, the distance calculation unit 333 refers to the data table in the storage unit 34 that associates the received signal strength with the distance, and acquires the distance corresponding to the received signal strength.
  • the processing unit 33 sends a response signal An including information on the distance from each antenna ANT calculated in the distance calculation unit 333 and authentication information used for authentication processing in the vehicle side device 2 from the transmission unit 31. It transmits to the vehicle side apparatus 2 (ST135).
  • the processing unit 33 transmits a notification indicating that the illegal signal has been transmitted in the response signal An.
  • FIGS. 9 and 10 are flowcharts for explaining an example of processing for calculating the received signal strength of the target signal S in the portable device 3.
  • the process shown in the flowcharts of FIGS. 9 and 10 is the process in step ST125 of the flowchart of FIG.
  • the signal strength calculation unit 332 calculates an average value Na of the second signal strengths N acquired in the second period TB (ST200).
  • the signal strength calculation unit 332 compares the average value Na of the second signal strength N with the threshold value Nth (ST205). When average value Na of second signal strength N exceeds threshold value Nth (YES in ST205), signal strength calculation section 332 further compares average value Na of second signal strength N with upper limit value Nmax (ST210). . When the average value Na of the second signal strength N exceeds the upper limit value Nmax (NO in ST210), the signal strength calculation unit 332 calculates the received signal strength because the accuracy of calculation of the received signal strength decreases due to an excessive noise signal. The process is terminated without doing so.
  • the signal strength calculation unit 332 A variance value Vn of the second signal strength N is calculated (ST215).
  • the signal strength calculation unit 332 compares the variance value Vn of the second signal strength N with the threshold value Vth (ST220). When the variance value Vn of the second signal strength N does not exceed the threshold value Vth (NO in ST220), the signal strength calculation unit 332 determines that the noise signal (FIG. 6A) having a constant frequency and amplitude is the target signal S. The received signal strength of the target signal S is calculated by the second calculation method based on the assumption that the signal is superimposed on (ST225).
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of processing in the second calculation method.
  • the signal strength calculation unit 332 specifies a unit period during which the first signal strength K increases or decreases from one extreme value to the next extreme value (ST300).
  • the signal strength calculation unit 332 calculates an average value Kp of the first signal strength K in a period in which one or more specified unit periods are collected (ST305), and the average value Kp of the first signal strength K and the second signal
  • the ratio ⁇ of the intensity N to the average value Na is calculated (ST310).
  • the signal strength calculation unit 332 acquires a coefficient value ⁇ representing the ratio between the average value Kp of the first signal strength K and the received signal strength of the target signal S (ST315).
  • the signal strength calculation unit 332 refers to the data table of the storage unit 34 in which the average value ratio ⁇ and the coefficient value ⁇ are associated with each other, and acquires the coefficient value ⁇ corresponding to the average value ratio ⁇ .
  • the signal strength calculation unit 332 calculates the received signal strength of the target signal S by multiplying the acquired coefficient value ⁇ by the average value Kp of the first signal strength K (ST320).
  • the signal strength calculation unit 332 checks the periodicity of the amplitude change of the noise signal.
  • the period of the signal intensity N is calculated (ST230). For example, the signal strength calculation unit 332 identifies a maximum value of the second signal strength N having a value greater than a certain value compared to the average value Na, one maximum value among the plurality of specified maximum values, and the next maximum value.
  • the time interval with the value is calculated as one cycle.
  • the signal strength calculation unit 332 determines whether or not the change in the second signal strength N is a cycle based on the calculated variation (such as a variance value) in the cycle of the second signal strength N (ST235).
  • the signal strength calculation unit 332 When the change in the second signal strength N is a cycle (YES in ST235), the signal strength calculation unit 332 superimposes a noise signal (FIG. 5C) whose amplitude periodically changes on the target signal S. The received signal strength of the target signal S is calculated by the first calculation method based on the first assumption (ST240). On the other hand, when the change in the second signal strength N is aperiodic (NO in ST235), the signal strength calculation unit 332 determines that the noise signal (FIG. 5E) whose amplitude changes aperiodically is the target signal S. The received signal strength of the target signal S is calculated by the first calculation method based on the second assumption that the signals are superimposed (ST245).
  • FIG. 12A is a diagram showing a flowchart of the first calculation method based on the first assumption that the periodic noise signal (FIG. 5C) is superimposed on the target signal S, and step ST240 of the flowchart of FIG. The example of the process performed in is shown.
  • the signal strength calculation unit 332 has a plurality of first signal strengths K acquired in the first period TA relatively larger than an intermediate value determined based on a range of changes in the first signal strength K.
  • the first group is divided into a second group that is relatively smaller than the intermediate value (ST400).
  • the signal strength calculation unit 332 calculates the average value Ka2 of the first signal strength K in the second group among the two groups classified with the intermediate value as the boundary as the received signal strength of the target signal S (ST405). ).
  • FIG. 12B is a diagram showing a flowchart of the first calculation method based on the second assumption that the aperiodic noise signal (FIG. 5E) is superimposed on the target signal S, and is a step of the flowchart of FIG. An example of processing performed in ST245 will be shown.
  • the signal strength calculation unit 332 is a part of the first signal strength having a relatively small value corresponding to a quarter of the total from the plurality of first signal strengths K acquired in the first period TA. K is selected (ST410). Then, the signal strength calculation unit 332 calculates the average value of the selected first signal strengths K as the received signal strength of the target signal S (ST415).
  • the process proceeds to F1 illustrated in FIG. Specifically, a plurality of first signal intensities K acquired in the first period TA are relatively large compared to an intermediate value determined based on a range of change in the first signal intensity K, and The second group is divided into a relatively smaller second group than the intermediate value (ST250).
  • the signal strength calculation unit 332 compares the average value Na of the second signal strength N with the lower limit value Nmin (ST270). When the average value Na is smaller than the lower limit value Nmin (YES in ST270), the signal strength calculation unit 332 calculates the average value Ka of the first signal strength K in the first period TA as the received signal strength of the target signal S ( ST275). When the average value Na is equal to or higher than the lower limit value Nmin (NO in ST270), the signal strength calculation unit 332 assumes that a noise signal (FIG. 6A) having a constant frequency and amplitude is superimposed on the target signal S. The received signal strength of the target signal S is calculated by the second calculation method based on (FIG. 11) (ST280).
  • the signal strength calculation unit 332 When it is determined in step ST265 that the average value ratio R is equal to or greater than the threshold value Rth (NO in ST265), the signal strength calculation unit 332 includes the first variance value V1 of the first signal strength K of the first group that is greater than the intermediate value, Then, the second variance value V2 of the first signal strength K of the second group smaller than the intermediate value is calculated (ST285). Signal strength calculation section 332 compares first variance value V1 with threshold value Vth1, and compares second variance value V2 with threshold value Vth2 (ST290).
  • the signal strength calculation unit 332 records in the storage unit 34 illegal signal information indicating that the unauthorized signal (FIG. 6D) camouflaged with the target signal S has been transmitted in the first period TA (ST2110).
  • the signal strength calculation unit 332 has the first group first greater than the intermediate value. It is determined whether or not the signal strength K and the first signal strength K of the second group smaller than the intermediate value are periodically distributed (ST2100). For example, the signal intensity calculation unit 332 identifies a period in which the first signal intensity K of the first group continues for a predetermined number or more in the first period TA, and corresponds to the time width (or time width) of the identified period. The number of samples of the first signal strength K) is obtained. The signal intensity calculation unit 332 periodically distributes the first group and the second group in the first period TA when the variation in time width (for example, the variance value) of the specified period is smaller than a predetermined threshold value. It is determined that
  • the signal strength calculation unit 332 When it is determined that the first group and the second group are periodically distributed in the first period TA (YES in ST2100), the signal strength calculation unit 332 indicates that the periodic noise signal (FIG. 5C) is generated.
  • the received signal strength of the target signal S is calculated by the first calculation method (FIG. 12A) based on the first assumption that the signal is superimposed on the target signal S (ST2105).
  • the signal strength calculation unit 332 impersonates the target signal S (FIG. 6 ( D)) is recorded in the storage unit 34 as illegal signal information indicating that it has been transmitted in the first period TA (ST2110).
  • the signal received in the second period TB in which the target signal S is not transmitted from the vehicle side device 2 is a noise signal other than the target signal S
  • the second signal strength N is the received signal strength of the noise signal.
  • Vn of second signal intensity N exceeds threshold value Vth (in the case of YES in step ST220 in FIG. 9)
  • a noise signal whose amplitude changes relatively greatly Is superimposed on the target signal S.
  • the first calculation method (steps ST240 and ST245 in FIG. 9) based on the assumption that a noise signal whose amplitude changes is superimposed on the target signal is used to accurately detect the target signal S.
  • the received signal strength can be calculated. Therefore, even when a noise signal (FIGS. 5C and 5E) whose amplitude changes is superimposed on the target signal S, the received signal strength of the target signal S can be measured correctly.
  • a noise signal (FIG. 5C) whose amplitude changes periodically is generated.
  • the more accurate received signal strength of the target signal S can be calculated by the first calculation method (step ST240 in FIG. 9) based on the first assumption that the target signal S is superimposed.
  • the noise signal (FIG. 5E) whose amplitude changes aperiodically is the target signal S.
  • a relatively accurate received signal strength of the target signal S can be calculated by the first calculation method (step ST245 in FIG. 9) based on the second assumption that the signal is superimposed on the signal.
  • the plurality of first signal intensities K acquired in the first period TA are based on the change range of the first signal intensity K. Are divided into a first group that is relatively larger than the intermediate value determined in this manner and a second group that is relatively smaller than the intermediate value (step ST400 in FIG. 12A). Then, the average value of the first signal strength K in the second group is calculated as the received signal strength of the target signal S in the first calculation method based on the first assumption (step ST405 in FIG. 12A).
  • the noise signal is periodic (FIG. 5C)
  • the average value of the first signal intensity K in the second group Thus, the accurate received signal strength of the target signal S can be calculated.
  • the plurality of first signal intensities K acquired in the first period TA correspond to a predetermined ratio with respect to the whole.
  • a portion of the first signal strength K having a relatively small value is selected (step ST410 in FIG. 12B).
  • the average value of some of the selected first signal strengths K is calculated as the received signal strength of the target signal S in the first calculation method based on the second assumption (step ST415 in FIG. 12B).
  • the noise signal is aperiodic (FIG. 5E)
  • the first signal intensity K having a relatively small value has a relatively high probability that the noise signal is not included. Therefore, the relatively accurate received signal strength of the target signal S can be calculated from the average value of the first signal strength K having a relatively small value.
  • a noise signal (FIG. 6 (A)) having a relatively small amplitude change becomes target signal S. It can be regarded as overlapping.
  • the second calculation method (FIG. 11) based on the assumption that a noise signal (FIG. 6A) having a constant frequency and amplitude is superimposed on the target signal S The exact received signal strength of the signal S can be calculated. Therefore, even when the change in the amplitude of the noise signal superimposed on the target signal S is small, the received signal strength of the target signal S can be measured correctly.
  • the target is calculated by the first calculation method.
  • the received signal strength of the signal S is calculated (steps ST240 and ST245 in FIG. 9), the average value Na of the second signal strength N exceeds the threshold value Nth, and the variance value Vn of the second signal strength N is the threshold.
  • the received signal strength of the target signal S is calculated by the second calculation method (step ST225 in FIG. 9).
  • the average value Na of the second signal intensity N exceeds the threshold value Nth, a relatively large noise signal is superimposed on the target signal S. Therefore, by using the first calculation method or the second calculation method, The accurate received signal strength of the target signal S can be calculated.
  • the plurality of first signal intensities K acquired in the first period TA is relatively larger than the intermediate value determined based on the range of change in the first signal intensity K.
  • a second group that is relatively smaller than the intermediate value (step ST250 in FIG. 10).
  • the change in the first signal strength K is large based on the ratio R between the first average value Ka1 of the first signal strength K in the first group and the second average value Ka2 of the first signal strength K in the second group. Is determined (step ST265 in FIG. 10). It is determined that the average value Na of the second signal strength N is below the threshold value Nth (in the case of NO in step ST205 of FIG. 9), and the change in the first signal strength K is small based on the average value ratio R. In the case (YES in step ST265 of FIG. 10), the received signal strength of the target signal S is calculated by the second calculation method (step ST280 of FIG. 10).
  • the average value ratio R does not depend on the magnitude of the absolute value of the first signal intensity, but becomes closer to 1 as the change in the first signal intensity K is smaller, and is a value farther from 1 as the change in the first signal intensity K is larger. become. Therefore, based on the average value ratio R, it can be correctly determined whether or not the change in the first signal strength K is relatively large regardless of the magnitude of the absolute value of the first signal strength K. Noise that is superimposed on the target signal S when the average value Na of the second signal strength N is below the threshold value Nth and it is determined that the change in the first signal strength K is small based on the average value ratio R The signal has a relatively small absolute value of amplitude and a small fluctuation in amplitude.
  • the target signal The exact received signal strength of S can be calculated.
  • the first variance value V1 of the first signal strength in the first group it is determined whether or not the change in the first signal strength K of the first group is large, and the first group in the second group is determined.
  • the second variance value V2 of the signal strength K it is determined whether or not the change in the first signal strength K of the second group is large (step ST290 in FIG. 10).
  • the average value Na of the second signal strength N falls below the threshold value Nth (in the case of NO in step ST205 in FIG. 9), and it is determined that the change in the first signal strength K is large based on the average value ratio R (FIG. 10).
  • step ST265 when it is determined that the change in the first signal strength K is large for each of the first group and the second group (in the case of YES in step ST290 of FIG. 10), the target signal S Is stored in the storage unit 34 (step ST2110 in FIG. 10) indicating that the fraudulent signal disguised as having been transmitted in the first period TA.
  • the average value Na of the second signal strength N is below the threshold value Nth (in the case of NO in step ST205 of FIG. 9), and the change in the first signal strength K is based on the average value ratio R.
  • the change in the first signal strength K is small for at least one of the first group and the second group (step ST290 of FIG. 10). If NO in step ST2100), if it is determined that the first group and the second group are not periodically distributed (NO in step ST2100 in FIG. 10), an illegal signal is transmitted in the first period TA. The illegal signal information indicating this is recorded in the storage unit 34 (step ST2110 in FIG. 10).
  • the average value Na of the second signal strength N is less than the threshold value Nth, it is determined that the change in the first signal strength K is large based on the average value ratio R, and at least one of the first group and the second group Assume that it is determined that the change in the first signal intensity K is small for one.
  • the absolute value of the amplitude of the target signal S may be relatively small, and the noise signal may be periodic.
  • the first group and the second group are not periodically distributed, there is a high probability that the amplitude of the target signal S, which should be essentially constant, varies (see FIG. 6 (D)).
  • the illegal signal information is recorded in the storage unit 34, it is possible to easily prevent an action such as unlocking due to the illegal signal.
  • Step ST290 it is determined whether the distribution of the first group and the second group is periodic (step ST2100 in FIG. 10).
  • the threshold value Nth used to determine the magnitude of the average value Na of the second signal strength N is small to some extent, it is illegal only to determine the magnitude of the change in the first signal strength K based on the average value ratio R. It is also possible to determine the presence or absence of a signal. For example, as shown in the flowchart of FIG.
  • step ST265 when it is determined in step ST265 that the change in the first signal strength K is large based on the average value ratio R (NO in ST265), the process directly proceeds to step ST2110, and the illegal signal information is stored. You may record in the memory
  • the average value Na of the second signal intensity N is compared with the threshold value Nth in order to determine the magnitude of the noise signal, but the present invention is not limited to this example.
  • the magnitude of the noise signal may be determined according to whether the maximum value of the second signal strength N in the second period TB exceeds a predetermined threshold value.
  • the received signal strength of the target signal S is calculated in the signal strength calculation unit 332 of the portable device 3, but in other embodiments of the present invention, at least a part of the function of the signal strength calculation unit is provided. You may provide in a vehicle side apparatus.

Abstract

信号強度取得部は、対象信号が送信される第1期間における受信部の受信信号強度を第1信号強度として取得し、対象信号が送信されない第2期間における受信部の受信信号強度を第2信号強度として取得する。信号強度算出部は、第2信号強度の分散値が第1しきい値を超える場合、振幅が変化するノイズ信号が対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第1算出方式により対象信号の受信信号強度を算出し、第2信号強度Nの分散値が第1しきい値を下回る場合、周波数及び振幅が一定のノイズ信号が対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第2算出方式により対象信号の受信信号強度を算出する。

Description

受信信号強度測定装置、受信信号強度測定方法及びプログラム並びにキーレスエントリーシステム
 本発明は、無線信号の受信信号強度を測定する装置に係り、例えばキーレスエントリーシステムにおいて車両と携帯機との距離を算出するために用いられる受信信号強度を測定する装置に関するものである。
 車両のドアの施錠や解錠、エンジンの始動などの車両操作が車両側装置と携帯機との無線通信に基づいて行われるキーレスエントリーシステムが従来より知られている。一般に車両側装置は、車両に設けられた複数のアンテナからLF帯域の無線信号を送信する。携帯機は、各アンテナから受信した無線信号の受信信号強度に基づいて各アンテナからの距離を算出し、その情報をRF帯域の無線信号によって車両側装置に送信する。車両側装置は、携帯機から取得した距離の情報に基づいて携帯機の位置を特定し、特定した位置に応じてドアの施錠・開錠を制御する。例えば車両側装置は、携帯機が車内にある場合にドアの自動施錠機能を停止して、携帯機が車内に閉じ込められることを防止する。
 ところが、多数の車が集まる大型駐車場や各種の電気機器が稼働する工事現場など、ノイズを受け易い場所でキーレスエントリーシステムが使用された場合、上述した受信信号強度の測定結果がノイズの影響を受けてしまい、正確な距離を測定できなくなる場合がある。
 下記の特許文献1に記載される装置では、第1の信号(距離測定に用いる信号)と第2の信号(他の機器からのノイズ信号)が合成された合成信号の信号強度と、第2の信号の信号強度との強度比の値が算出される。そして、強度比の値に対応する係数値が記憶部から読み出され、第1の信号と第2の信号との合成信号の信号強度にこの係数値が適用されて、第1の信号の信号強度が算出される。これにより、ノイズ(第2の信号)がある場合でも正しい信号強度が測定される。
特開2011-188413号公報
 ところで、上述した特許文献1に記載される装置は、それぞれ振幅が一定で周波数が異なる2つの信号の合成信号がビートを生じている場合に、合成信号の信号強度と、一方の信号の信号強度とから、他方の信号の信号強度を算出する。従って、ノイズとなる信号の振幅が変化している場合、特許文献1の装置では正しい受信信号強度を算出することが難しい。
 本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、振幅が変化するノイズ信号が測定対象の信号に重畳している場合でも、測定対象の信号の受信信号強度を正しく測定できる受信信号強度測定装置、受信信号強度測定方法及びプログラムを提供すること、並びに、そのような受信信号強度測定装置を備えたキーレスエントリーシステムを提供することにある。
 本発明の第1の観点は、周波数及び振幅が一定の対象信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定装置に関する。この受信信号強度測定装置は、無線信号を受信する受信部と、前記対象信号が送信される第1期間における前記受信部の受信信号強度を第1信号強度として取得し、前記対象信号が送信されない第2期間における前記受信部の受信信号強度を第2信号強度として取得する信号強度取得部と、前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度及び前記第2期間に取得された複数の前記第2信号強度に基づいて、前記対象信号の受信信号強度を算出する信号強度算出部とを有する。前記信号強度算出部は、前記第2信号強度の分散値が第1しきい値を超える場合、振幅が変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出し、前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を下回る場合、周波数及び振幅が一定のノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第2算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出する。
 上記の構成を有する受信信号強度測定装置によれば、前記対象信号が送信されない前記第2期間に受信される信号は前記対象信号以外のノイズ信号であり、前記第2信号強度はノイズ信号の受信信号強度である。前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を超える場合、振幅が比較的大きく変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳していると見なせる。この場合は、振幅が変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく前記第1算出方式により、前記対象信号の正確な受信信号強度が算出される。
 他方、前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を下回る場合は、振幅の変化の比較的小さいノイズ信号が前記対象信号に重畳していると見なせる。この場合は、周波数及び振幅が一定のノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく前記第2算出方式により、前記対象信号の正確な受信信号強度が算出される。
 好適に、前記信号強度算出部は、前記第2期間において前記第2信号強度が周期的に変化しているか否かを判定し、前記第2信号強度が周期的に変化していると判定した場合、振幅が周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの第1仮定に基づく前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出し、前記第2信号強度が非周期的に変化していると判定した場合、振幅が非周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの第2仮定に基づく前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出してよい。
 この構成によれば、前記第2信号強度はノイズ信号の受信信号強度であるため、前記第2信号強度が周期的に変化していると判定された場合、振幅が周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの前記第1仮定に基づく前記第1算出方式によって、前記対象信号のより正確な受信信号強度が算出される。
 他方、前記第2信号強度が非周期的に変化していると判定された場合は、振幅が非周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの前記第2仮定に基づく前記第1算出方式によって、前記対象信号のより正確な受信信号強度が算出される。
 好適に、前記信号強度算出部は、前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度を、前記第1信号強度の変化の範囲に基づいて定めた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、当該中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分け、前記第2グループにおける前記第1信号強度の平均値を、前記第1仮定に基づく前記第1算出方式における前記対象信号の受信信号強度として算出してよい。
 ノイズ信号が周期的な場合、前記中間値に比べて相対的に大きい前記第1グループは、ノイズ信号の重畳によって振幅が大きくなっている蓋然性が高い。また、前記中間値に比べて相対的に小さい前記第2グループは、ノイズ信号が重畳していない蓋然性が高い。従って、振幅が周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳している場合、前記第2グループにおける前記第1信号強度の平均値により、前記対象信号の正確な受信信号強度が算出される。
 好適に、前記信号強度算出部は、前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度から、全体に対して所定の割合に相当する、相対的に値が小さい一部の前記第1信号強度を選択し、当該一部の第1信号強度の平均値を、前記第2仮定に基づく前記第1算出方式における前記対象信号の受信信号強度として算出してよい。
 ノイズ信号が非周期的な場合であっても、相対的に値が小さい前記第1信号強度は、ノイズ信号が含まれていない蓋然性が相対的に高い。そのため、前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度のうち、全体に対して前記所定の割合に相当する、相対的に値が小さい一部の前記第1信号強度には、ノイズ信号が含まれていない蓋然性が相対的に高い。従って、振幅が非周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳している場合、当該一部の第1信号強度の平均値により、前記対象信号の相対的に正確な受信信号強度が算出される。
 好適に、前記信号強度算出部は、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が第2しきい値を超え、かつ、前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を超える場合、前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出し、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を超え、かつ、前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を下回る場合、前記第2算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出してよい。
 この構成によれば、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が第2しきい値を超える場合、比較的大きなノイズ信号が前記対象信号に重畳しているため、前記第1算出方式又は前記第2算出方式を用いることにより、前記対象信号の正確な受信信号強度が算出される。
 好適に、前記信号強度算出部は、前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度を、前記第1信号強度の変化の範囲に基づいて定めた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、当該中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分け、前記第1グループにおける前記第1信号強度の第1平均値と前記第2グループにおける前記第1信号強度の第2平均値との比に基づいて、前記第1信号強度の変化が大きいか否かを判定してよい。前記信号強度算出部は、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、かつ、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が小さいと判定した場合、前記第2算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出してよい。
 この構成によれば、前記第1グループの前記第1平均値と前記第2グループの前記第2平均値との比は、前記第1信号強度の絶対値の大小に依らず、前記第1信号強度の変化が小さいほど1に近くなり、前記第1信号強度の変化が大きいほど1から離れた値になる。従って、前記平均値の比に基づいて、前記第1信号強度の絶対値の大小に依らず、前記第1信号強度の変化が相対的に大きいか否かを判定することが可能である。
 前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、かつ、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が小さいと判定された場合、前記対象信号に重畳しているノイズ信号は、振幅の絶対値が比較的小さく、かつ、振幅の変動が小さい。この場合、周波数及び振幅が一定のノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく前記第2算出方式を用いることにより、前記対象信号の正確な受信信号強度が算出される。
 好適に、前記信号強度算出部は、前記第1グループにおける前記第1信号強度の第1分散値に基づいて、前記第1グループの前記第1信号強度の変化が大きいか否かを判定してよい。前記信号強度算出部は、前記第2グループにおける前記第1信号強度の第2分散値に基づいて、前記第2グループの前記第1信号強度の変化が大きいか否かを判定してよい。前記信号強度算出部は、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、かつ、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が大きいと判定した場合において、前記第1グループ及び前記第2グループのそれぞれについて前記第1信号強度の変化が大きいと判定したならば、前記対象信号を偽装した不正信号が前記第1期間に送信されたことを示す情報を記録してよい。
 仮に、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、かつ、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が大きいと判定されたとする。この場合、ノイズ信号の振幅の絶対値が比較的小さいにもかかわらず、前記第1信号強度の変化が相対的に大きい状態となっている。この状態は、前記対象信号の振幅の絶対値が比較的小さい場合に起こり得る。しかしながら、この状態において、前記第1分散値に基づいて前記第1グループにおける前記第1信号強度の変化が大きいと判定され、かつ、前記第2分散値に基づいて前記第2グループにおける前記第1信号強度の変化が大きいと判定されたならば、本来一定であるべき前記対象信号の振幅が変動している蓋然性が高い。従って、この場合、前記対象信号を偽装した不正信号が前記第1期間に送信されたとみなされ、そのことを示す情報が記録される。
 好適に、前記信号強度算出部は、前記第1期間において前記第1グループと前記第2グループとが周期的に分布しているか否かを判定してよい。前記信号強度算出部は、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が大きいと判定し、かつ、前記第1グループ及び前記第2グループの少なくとも一方について前記第1信号強度の変化が小さいと判定した場合において、前記第1グループと前記第2グループとが周期的に分布していないと判定したならば、前記不正信号が前記第1期間に送信されたことを示す前記情報を記録してよい。
 仮に、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が大きいと判定され、かつ、前記第1グループ及び前記第2グループの少なくとも一方について前記第1信号強度の変化が小さいと判定されたとする。この場合、前記対象信号の振幅の絶対値が比較的小さく、かつ、ノイズ信号が周期的である可能性がある。しかしながら、この状態において、前記第1グループと前記第2グループとが周期的に分布していないと更に判定されたならば、本来一定であるべき前記対象信号の振幅が変動している蓋然性が高い。従って、この場合、前記対象信号を偽装した不正信号が前記第1期間に送信されたとみなされ、そのことを示す情報が記録される。
 好適に、前記信号強度算出部は、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、かつ、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が大きいと判定した場合、前記対象信号を偽装した不正信号が前記第1期間に送信されたことを示す情報を記録してよい。
 前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、かつ、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が大きいと判定された場合、ノイズ信号の振幅の絶対値が小さいにもかかわらず、前記第1信号強度の変化が相対的に大きい状態となっている。ここで、前記第2しきい値が十分に小さいものとすると、本来は一定であるべき前記対象信号の振幅が変動している蓋然性が高い。従って、この場合、前記対象信号を偽装した不正信号が前記第1期間に送信されたとみなされ、そのことを示す情報が記録される。
 好適に、前記信号強度算出部は、前記第2算出方式において、前記第1信号強度が1つの極値から次の極値へ上昇又は低下する単位期間を1つ以上合わせた期間における前記第1信号強度の平均値と、前記第2期間に取得された前記第2信号強度の平均値との比に基づいて、前記対象信号の受信信号強度を算出してよい。
 前記第2算出方式では、周波数及び振幅が一定の前記対象信号と、周波数及び振幅が一定のノイズ信号との合成信号の受信信号強度が、前記第1信号強度に等しいと仮定される。また、周波数及び振幅が一定のノイズ信号の受信信号強度が、前記第2信号強度に等しいと仮定される。この仮定によれば、前記対象信号と前記ノイズ信号との周波数の差により、前記第1期間における前記合成信号の受信信号強度の変化がビートとして生じる。前記第1信号強度が1つの極値から次の極値へ上昇又は低下する単位期間は、前記ビートの半周期に相当する。前記ビートの半周期を1つ以上合わせた期間における前記第1信号強度の平均値と、前記第2期間に取得された前記第2信号強度の平均値との比は、前記合成信号の受信信号強度と、前記対象信号の受信信号強度との比に対して、所定の関係を有する。従って、当該平均値の比に基づいて、前記対象信号の受信信号強度が算出される。
 本発明の第2の観点は、周波数及び振幅が一定の対象信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定方法に関する。この受信信号強度測定方法は、受信機において無線信号を受信することと、前記対象信号が送信される第1期間における前記受信機の受信信号強度を第1信号強度として取得することと、前記対象信号が送信されない第2期間における前記受信機の受信信号強度を第2信号強度として取得することと、前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度及び前記第2期間に取得された複数の前記第2信号強度に基づいて、前記対象信号の受信信号強度を算出することとを有する。前記受信信号強度を算出することは、前記第2信号強度の分散値が第1しきい値を超える場合、振幅が変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出することと、前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を下回る場合、周波数及び振幅が一定のノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第2算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出することとを含む。
 好適に、前記受信信号強度を算出することは、前記第2期間において前記第2信号強度が周期的に変化しているか否かを判定することと、前記第2信号強度が周期的に変化していると判定した場合、振幅が周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの第1仮定に基づく前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出することと、前記第2信号強度が非周期的に変化していると判定した場合、振幅が非周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの第2仮定に基づく前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出することとを含んでよい。
 本発明の第3の観点は、上記第2の観点に係る受信信号強度測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
 本発明の第4の観点に係るキーレスエントリーシステムは、周波数及び振幅が一定の対象信号を送信し、前記対象信号に応じた応答信号を受信する車両側装置と、前記対象信号を受信し、前記応答信号を送信する携帯機とを備える。前記携帯機は、前記対象信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、前記測定された前記対象信号の受信信号強度に基づいて、前記車両側装置からの距離を算出する距離算出部と、前記算出された距離の情報を含む前記応答信号を送信する送信部とを有する。前記受信信号強度測定部が、上記第1の観点に係る受信信号強度測定装置である。
 本発明によれば、振幅が変化するノイズ信号が測定対象の信号に重畳している場合でも、測定対象の信号の受信信号強度を正しく測定できる。
本発明の実施形態に係るキーレスエントリーシステムの構成の一例を示す図であり、主に車両側装置の構成を示す。 車両におけるアンテナの配置の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るキーレスエントリーシステムの構成の一例を示す図であり、主に携帯機の構成を示す。 携帯機において受信されるLF信号及び携帯機から送信されるRF信号の例を示す図であり、図4(A)はLF信号を示し、図4(B)はRF信号を示す。 ノイズ信号と対象信号との合成信号を説明するための図である。 ノイズ信号と対象信号との合成信号を説明するための図である。 第2算出方式による対象信号の受信信号強度の算出方法を説明するための図である。 第2算出方式による対象信号の受信信号強度の算出方法を説明するための図である。 第2算出方式による対象信号の受信信号強度の算出方法を説明するための図である。 携帯機において要求信号に応じた応答信号を送信する処理の例を説明するためのフローチャートである。 携帯機において対象信号の受信信号強度を算出する処理の例を説明するための第1のフローチャートである。 携帯機において対象信号の受信信号強度を算出する処理の例を説明するための第2のフローチャートである。 第2算出方式における処理の例を説明するためのフローチャートである。 第1算出方式における処理の例を説明するためのフローチャートである。 第1算出方式における処理の例を説明するためのフローチャートである。 受信信号強度の算出処理の一変形例を説明するためのフローチャートである。
 図1は、本発明の実施形態に係るキーレスエントリーシステムの構成の一例を示す図である。図1に示すキーレスエントリーシステムは、車両1に搭載された車両側装置2と、利用者によって持ち運び可能な携帯機3を有する。
 図1に示すキーレスエントリーシステムは、概ね次のように動作する。まず、携帯機3を所持する利用者によって車両1の操作入力器4(ドア開閉ボタン、エンジン始動ボタン等)が操作されると、車両1の車両側装置2から携帯機3にLF帯域の要求信号Rqが送信される。この要求信号Rqが携帯機3において受信されると、携帯機3から車両側装置2にRF帯域の応答信号Anが送信される。車両側装置2では、携帯機3から受信した応答信号Anに基づいて、携帯機3が予め登録されたものであるか否かの認証処理が行われる。携帯機3が予め登録されたものである場合、車両1において、操作入力器4の操作に応じた所定の車両制御(ドアの開錠等)が行われる。
 車両側装置2は、例えば図1に示すように、送信部21と、送信部21に接続されたアンテナANT1~ANT5と、受信部22と、受信部22に接続されたアンテナANT6と、処理部23と、記憶部24を有する。
 送信部21は、携帯機3にLF帯域の無線信号を送信する。すなわち、送信部21は、処理部23において生成された送信データに符号化や変調、増幅などの所定の信号処理を施してLF帯域の信号を生成し、これをアンテナANT1~ANT5から無線信号として送信する。この場合、送信部21は、処理部23の制御に従ってアンテナANT1~ANT5の何れか1つを選択し、選択したアンテナから無線信号を送信する。
 図2は、車両1におけるアンテナANT1~ANT5の設置場所の例を示す図である。
図2の例では、アンテナANT1が左側のドア付近、アンテナANT2が右側のドア付近、アンテナANT3が車内の前部、アンテナANT4が車内の中央部、アンテナANT5が車内の後部にそれぞれ設置されている。以下の説明では、アンテナANT1~ANT5を区別せずに「アンテナANT」と記す場合がある。
 受信部22は、携帯機3から送信されるRF帯域の無線信号を受信する。すなわち、受信部22は、アンテナANT6において受信されたRF帯域の信号に増幅、復調、復号化などの所定の信号処理を施して受信データを生成し、処理部23に出力する。
 処理部23は、車両側装置2の全体的な処理を行う回路であり、例えば、記憶部24に格納されるプログラムに基づいて命令を実行するコンピュータ(マイクロプロセッサ等)や、専用のロジック回路(ASIC等)を含んで構成される。
 処理部23は、車両1に設けられた操作入力器4においてドアの開錠や施錠などを指示する利用者の操作が入力されると、送信部21及び受信部22を用いて携帯機3と無線通信を行う。
 この無線通信において、まず処理部23は、携帯機3の応答を要求するLF帯域の要求信号Rqを送信部21から送信する送信処理を行う。この場合、処理部23は、アンテナANT1~ANT5から選択した1つのアンテナを要求信号の送信に使用する。
 また処理部23は、要求信号Rqの送信処理に続けて、周波数及び振幅が一定の対象信号Sを送信部21から送信する処理も行う。処理部23は、アンテナANT1~ANT5を所定の順番で選択し、選択したアンテナから対象信号Sを送信する。対象信号Sは、携帯機3における受信信号強度の測定処理の対象となる信号であり、携帯機3の位置を判定するために使用される。携帯機3では、アンテナANT1~ANT5の各々から送信される対象信号Sの受信信号強度が測定され、その測定結果に基づいてアンテナANT1~ANT5の各々からの距離が算出される。
 処理部23は、要求信号Rqの送信処理の後、この要求信号Rqに対する携帯機3からの応答信号Anを待ち受ける。応答信号Anには、送信元が正規の携帯機3であることを示す認証情報や、各アンテナ(AT1~AT5)からの距離を示す距離情報が含まれる。携帯機3からの応答信号Anが受信部22において受信されると、処理部23は、受信した応答信号Anに含まれる認証情報に基づいて、送信元が正規の携帯機3か否かを判定する認証処理を行う。また、処理部23は、応答信号Anに含まれる距離情報に基づいて、車両1に対する携帯機3の位置を判定する位置判定処理を行う。例えば処理部23は、携帯機3が車内又は車外の何れにあるか、車両1から所定の近傍範囲内にあるか否かなどを判定する。
 処理部23は、応答信号Anの送信元が正規の携帯機3であると判定した場合、携帯機3の位置が所定の条件を満たすならば、操作入力器4の操作に対応した車両制御を行う。例えば、処理部23は、操作入力器4においてドアの開錠操作が行われた場合に、携帯機3が車両1の所定の近傍範囲内にあると判定したならば、ドアの解錠を指示する制御信号を車両1のドアロック装置5に出力する。また、処理部23は、操作入力器4においてドアの施錠操作が行われた場合に、携帯機3が車両1の外にあると判定したならば、ドアの施錠を指示する制御信号をドアロック装置5に出力する。
 記憶部24は、処理部23におけるコンピュータのプログラムや、処理用に予め準備されたデータ、処理過程で一時的に保存されるデータなどを記憶する装置であり、RAMや不揮発性メモリ、ハードディスク等を含んで構成される。記憶部24に記憶されるプログラムやデータは、図示しないインターフェース装置を介して上位装置からダウンロードされたものでもよいし、光ディスクやUSBメモリ等の非一時的記録媒体から読み出されたものでもよい。
 図3は、携帯機3の構成の一例を示す図である。図3に示す携帯機3は、送信部31と、送信部31に接続されたアンテナANT7と、受信部32と、受信部32に接続されたアンテナANT8と、処理部33と、記憶部34を有する。
 送信部31は、車両側装置2にRF帯域の無線信号を送信する。すなわち、送信部31は、処理部33において生成された送信データに符号化や変調、増幅などの所定の信号処理を施してRF帯域の信号を生成し、これをアンテナANT7から無線信号として送信する。
 受信部32は、車両側装置2から送信されるLF帯域の無線信号を受信する。すわわち、受信部32は、アンテナANT8において受信されたLF帯域の信号に増幅、復調、復号化などの所定の信号処理を施して受信データを生成し、処理部33に出力する。
 処理部33は、携帯機3の全体的な処理を行う回路であり、例えば記憶部34に格納されるプログラム341に基づいて命令を実行するコンピュータ(マイクロプロセッサ等)や、専用のロジック回路(ASIC等)を含んで構成される。
 処理部33は、上述した要求信号Rqを受信部32において受信した場合、要求信号Rqに含まれる車両1の識別情報と、記憶部34に記憶される携帯機3の情報(識別情報、ローリングコードなど)とに基づいて、車両側装置2での認証処理に用いられる認証情報を生成する。
 また、処理部33は、要求信号Rqが送信された後、各アンテナANTから順番に送信される対象信号Sを受信部32において受信するとともに、対象信号Sが送信されない期間におけるノイズ信号を受信部32において受信する。処理部33は、これらの受信結果に基づいて、各アンテナANTからの対象信号Sの受信信号強度をそれぞれ算出する。
 更に、処理部33は、各アンテナANTの対象信号Sの受信信号強度に基づいて、各アンテナANTからの距離を算出する。例えば、記憶部34には、対象信号Sの受信信号強度とアンテナANTからの距離とを対応付けたデータテーブルが予め格納される。処理部33は、このデータテーブルに基づいて、対象信号Sの受信信号強度の算出結果に対応する距離を取得する。なお、携帯機3の向きや姿勢に依存することなく受信信号強度と距離とが一定の関係も保たれるようにするため、アンテナANT8には3軸アンテナなどの無指向性のアンテナが用いられる。
 処理部33は、各アンテナANTからの距離を示す距離情報と、上記の認証情報とが含まれた応答信号Anを、送信部31から車両側装置2へ送信する。
 処理部33は、対象信号Sの受信信号強度の測定及びアンテナANTからの距離の算出に関連する処理ブロックとして、信号強度取得部331と、信号強度算出部332と、距離算出部333を含む。携帯機3において受信部32と、信号強度取得部331と、信号強度算出部332とを含んだ部分は、本発明における受信信号強度測定装置に対応する。
[信号強度取得部331]
 信号強度取得部331は、車両側装置2のアンテナANTから対象信号Sが送信される期間(以下、「第1期間TA」という。)における受信部32の受信信号強度を「第1信号強度K」として取得し、アンテナANTから対象信号Sが送信されない期間(以下、「第2期間TB」という。)における受信部32の受信信号強度を「第2信号強度N」として取得する。
 図4は、携帯機3において受信されるLF信号及び携帯機3から送信されるRF信号の例を示す図である。図4(A)はLF信号を示し、図4(B)はRF信号を示す。図4(A)における「S1」~「S5」は、それぞれ異なるアンテナANTから送信される対象信号Sを示し、「TA1」~「TA5」は、それぞれ対象信号S1~S5に対応する第1期間TA(LF信号の送信期間)を示す。また、図4(A)における「TB1」~「TB5」は、対象信号S1~S5に対応する第2期間TB(LF信号の非送信期間)を示す。
 図4(A)の例において、対象信号Si(iは1から5までの整数を示す)に対応する第2期間TBiは、対象信号Siに対応する第1期間TAiの直前になっている。本発明の他の例において、第2期間TBiは第1期間TAiの直後の期間でもよい。第2期間TBiは、第1期間TAiの直近の期間であることが好ましい。
 車両側装置2による要求信号Rq及び対象信号S1~S5の送信のタイミングは、予め決められている。そのため、受信部32において要求信号Rqが受信されると、その受信のタイミングから、第1期間TA1~TA5及び第2期間TB1~TB5が定まる。信号強度取得部331は、要求信号Rqの受信タイミングに応じて定まる第1期間TA1~TA5及び第2期間TB1~TB5において、受信部32の受信信号強度をそれぞれ取得する。信号強度取得部331は、第1期間TAiの受信信号強度を対象信号Siの第1信号強度Kとして記憶部34に保存し、第2期間TBiの受信信号強度を対象信号Siの第2信号強度Nとして記憶部34に保存する。
[信号強度算出部332]
 信号強度算出部332は、車両側装置2の複数のアンテナANTから送信される対象信号Sの受信信号強度をそれぞれ算出する。すなわち、信号強度算出部332は、第1期間TAiに取得された複数の第1信号強度K及び第2期間TBiに取得された複数の第2信号強度Nに基づいて、対象信号Siの受信信号強度を算出する。
 対象信号Sが送信されない第2期間TBの第2信号強度Nは、対象信号S以外のノイズ信号の受信信号強度とみなすことが可能である。また、対象信号Sが送信される第1期間TAの第1信号強度Kは、対象信号Sとノイズ信号を合成した信号の受信信号強度とみなすことが可能である。信号強度算出部332は、第2信号強度Nが示すノイズ信号の状態に応じて適切な算出方式を選択し、選択した算出方式により、第1信号強度Kと第2信号強度Nとに基づいて対象信号Sの受信信号強度を算出する。
 図5及び図6は、ノイズ信号と対象信号Sとの合成信号を説明するための図である。各図における左側(図5(A),図5(C),図5(E),図6(A),図6(C))はノイズ信号の波形を示し、右側(図5(B),図5(D),図5(F),図6(B),図6(D))は合成信号の波形を示す。ただし、対象信号Sの周波数付近の比較的高い周波数の成分については、図示の簡略化のため、振幅のピークの包絡線により波形を表している。この図5及び図6において、ノイズ信号の波形(左側の波形)は第2信号強度Nに対応し、合成信号の波形(右側の波形)は第1信号強度Kに対応する。図5(A)及び図5(B)は、ノイズ信号がほぼゼロの場合を示す。図5(C)及び図5(D)は、ノイズ信号の振幅が周期的に変化する場合を示す。図5(E)及び図5(F)は、ノイズ信号の振幅が非周期的に変化する場合を示す。図6(A)及び図6(B)は、ノイズ信号の振幅が一定の場合を示す。図6(C)及び図6(D)は、ノイズ信号が微小であるにも関わらず合成信号の振幅が変化している場合を示す。信号強度算出部332は、図5及び図6において示すようなノイズ信号の状態に応じて、受信信号強度の算出方式を変更する。
 まず、信号強度算出部332は、ノイズ信号の大きさを評価するため、第2期間TBに取得された第2信号強度Nの平均値Naを算出する。信号強度算出部332は、第2信号強度Nの平均値Naをしきい値Nthと比較し、平均値Naがしきい値Nthを超える場合と、平均値Naがしきい値Nthを下回る場合とで、それぞれ異なる処理を行う。以下、平均値Naがしきい値Nthを超える場合、及び、平均値Naがしきい値Nthを下回る場合のそれぞれについて、信号強度算出部332の処理を説明する。
<1> 第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを超える場合
 第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを超える場合は、ノイズ信号の受信信号強度が比較的大きい場合である。この場合、信号強度算出部332は、第2信号強度Nの分散値Vnに応じて異なる算出方式を選択する。しきい値Nthは、本発明の第2しきい値に対応する。
1-1 第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vthを超える場合
 第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vthを超える場合は、ノイズ信号の受信信号強度の変化が比較的大きい場合である。この場合、信号強度算出部332は、振幅が変化するノイズ信号(図5(C),図5(E))が対象信号Sに重畳しているとの仮定に基づく「第1算出方式」により、対象信号Sの受信信号強度を算出する。しきい値Vthは、本発明の第1しきい値に対応する。
1-1-1 第2信号強度Nが周期的に変化している場合
 「第1算出方式」は、第2信号強度Nの変化が周期的か否かに応じて、更に異なる算出方式に分かれる。信号強度算出部332は、第2期間TBにおいて第2信号強度Nが周期的変化しているか否かを判定し、第2信号強度Nが周期的に変化していると判定した場合、振幅が周期的に変化するノイズ信号(図5(C))が対象信号Sに重畳しているとの「第1仮定」に基づく「第1算出方式」により対象信号Sの受信信号強度を算出する。
 例えば、信号強度算出部332は、平均値Naに比べて一定値(例えば分散値Vnに応じて設定された値)以上大きい値を持つ第2信号強度Nの極大値を特定する。信号強度算出部332は、特定した複数の極大値における1つの極大値とその次の極大値との時間間隔を1周期とみなして、1周期の時間のばらつき(例えば分散値)を算出し、このばらつきが所定のしきい値より小さい場合、第2信号強度Nの変化が周期的であると判定する。なお、上記の例では極大値の時間間隔に基づいて周期を算出しているが、他の例では極小値の時間間隔に基づいて周期を算出してもよい。
 振幅が周期的に変化するノイズ信号は、周期的に発生するデジタル的なノイズ信号である場合が多い(図5(C))。そこで、この場合、信号強度算出部332は、第1期間TAに取得された複数の第1信号強度Kを、第1信号強度Kの変化の範囲に基づいて定めた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、この中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分ける。例えば信号強度算出部332は、第1信号強度Kの最大値と最小値を足して2で割った値を、上記の中間値とする。信号強度算出部332は、中間値を境に分類された2つのグループのうち、第2グループにおける第1信号強度Kの平均値を対象信号Sの受信信号強度として算出する。第1グループの第1信号強度Kは、周期的に発生するノイズ信号を含んでいる可能性が高いため、平均値のサンプルから除外される。
1-1-2 第2信号強度Nが非周期的に変化している場合
 他方、信号強度算出部332は、第2信号強度Nが非周期的に変化していると判定した場合、振幅が非周期的に変化するノイズ信号(図5(E))が対象信号Sに重畳しているとの「第2仮定」に基づく「第1算出方式」により対象信号Sの受信信号強度を算出する。
 振幅が非周期的に変化するノイズ信号は、周期性を持たない散発的なノイズ信号である場合が多い(図5(E))。散発的なノイズ信号と対象信号Sとが合成した信号において、相対的にレベルが小さい部分は、ノイズ信号が含まれていない可能性が相対的に高い。そこで、この場合、信号強度算出部332は、第1期間TAに取得された複数の第1信号強度Kから、全体に対して所定の割合(例えば全体の4分の1)に相当する、相対的に値が小さい一部の第1信号強度Kを選択する。信号強度算出部332は、選択した一部の第1信号強度Kの平均値を、対象信号Sの受信信号強度として算出する。選択されない残りの第1信号強度Kは、周期的に発生するノイズ信号を含んでいる可能性が相対的に高いため、平均値のサンプルから除外される。
1-2 第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vthを下回る場合
 第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vthを下回る場合は、ノイズ信号の受信信号強度の変化が比較的小さい場合である。この場合、信号強度算出部332は、周波数及び振幅が一定のノイズ信号(図6(A))が対象信号Sに重畳しているとの仮定に基づく「第2算出方式」により対象信号Sの受信信号強度を算出する。
 信号強度算出部332は、この「第2算出方式」において、第1信号強度Kの平均値Kpと、第2信号強度Nの平均値Naとの比(平均値比α)に基づいて、対象信号Sの受信信号強度を算出する。第1信号強度Kが1つの極値から次の極値へ上昇又は低下する期間を「単位期間」とすると、平均値Kpは、単位期間を1つ以上合わせた期間における第1信号強度Kの平均値である。平均値Naは、第2期間TBに取得された複数の第2信号強度Nの平均値である。
 「第2算出方式」では、ノイズ信号の周波数及び振幅が一定であると仮定しており、また、車両側装置2の各アンテナANTから送信される対象信号Sの周波数及び振幅は一定である。従って、対象信号Sとノイズ信号との合成信号にはビートが発生する。すなわち、合成信号の振幅は、対象信号Sとノイズ信号の周波数の差に応じた周期で変化する(図6(B))。第1信号強度Kが1つの極値から次の極値へ上昇又は低下する「単位期間」は、ビートによる振幅の変化の半周期に相当する。
 図7Aは、ノイズ信号と対象信号Sとの合成信号の振幅がビートによって周期的に変化する状態を示す図である。図7Aにおいて、縦軸はノイズ信号と対象信号Sとの合成信号の振幅を示し、横軸は時間を示す。図7Aにおける「B」は、対象信号Sの信号強度に対するノイズ信号の信号強度の比を示す。対象信号Sの信号強度を「M」で表し、ノイズ信号の信号強度を「N」で表すと、比Bは「B=N/M」で表される。図7Aに示す複数のグラフにおいて、対象信号Sの信号強度Mは全て1であり、比Bはそれぞれ異なる。図7Aから、比Bが大きくなるほど、合成信号の振幅の平均値が大きくなることが分かる。
 図7Bは、対象信号Sの信号強度Mに対するノイズ信号の信号強度Nの比Bと、合成信号の信号強度の平均値Kpnとの関係を示す図である。ただし、平均値Kpnは、対象信号Sの信号強度Mが1になるように正規化されている。従って、正規化されていない合成信号の信号強度の平均値を「Kp」とすると、この平均値Kpは、対象信号Sの信号強度Mに平均値Kpnを乗じた値と等しくなる。すなわち、平均値Kpnは、対象信号Sの信号強度Mを合成信号の信号強度の平均値Kpに変換するための係数値と見なせる。
 図7Bから分かるように、比Bが大きくなるほど(対象信号Sに対してノイズ信号が大きくなるほど)、対象信号Sとノイズ信号との合成信号の平均値Kpnが大きくなる。ノイズ信号と対象信号Sの周波数が変化しても、図7Bに示す比Bと平均値Kpnとの関係は変化しない。
 図7Cは、平均値比αと係数値βとの関係を示す図である。平均値比αは、合成信号の信号強度の平均値Kpと、ノイズ信号の信号強度の平均値Naとの比(α=Na/Kp)を示す。係数値βは、合成信号の信号強度の平均値Kpから対象信号Sの信号強度Mを求めるための係数値であり、図7Bにおける平均値Kpnの逆数である。平均値比αと係数値βとの対応関係は、図7Cにおいて示すように定まっている。従って、信号強度算出部332は、合成信号の信号強度の平均値Kpとノイズ信号の信号強度の平均値Naに基づいて、図7Cに示す関係から、対象信号Sの信号強度Mを算出する。
 具体的には、信号強度算出部332は、ノイズ信号の信号強度である第2信号強度Nの平均値Naと、合成信号の信号強度である第1信号強度Kの平均値Kpをそれぞれ算出する。ただし、第1信号強度Kの平均値Kpを算出する場合、信号強度算出部332は、第1期間TAにおける単位期間(ビートの半周期)を特定し、特定した単位期間を1つ以上集めた期間において第1信号強度Kの平均値を算出する。
 信号強度算出部332は、第2信号強度Nの平均値Naと第1信号強度Kの平均値Kpを算出すると、次に平均値比α(=Na/Kp)を算出し、平均値比αに対応する係数値βを取得する。例えば、平均値比αと係数値βとを対応づけたデータテーブルが記憶部34に予め格納されており、信号強度算出部332は、このデータテーブルから平均値比αに対応する係数値βを取得する。なお、信号強度算出部332は、平均値比αから係数値βを導出する近似式等を用いて、係数値βを演算処理により求めてもよい。
 信号強度算出部332は、係数値βが得られると、第1信号強度Kの平均値Kpに係数値βを乗じることで、対象信号Sの受信信号強度(信号強度M)を算出する。
<2> 第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを下回る場合
 第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを下回る場合は、ノイズ信号の受信信号強度が比較的小さい場合である。この場合、信号強度算出部332は、第1信号強度Kを相対的に値が大きいグループと値が小さいグループの2つに分類し、2グループの平均値の比に基づいて、第1信号強度Kの変化が大きいか否かを判定する。
 例えば、信号強度算出部332は、第1期間TAに取得された複数の第1信号強度Kを、第1信号強度Kの変化の範囲に基づいて定めた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、この中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分ける。例えば信号強度算出部332は、第1信号強度Kの最大値と最小値を足して2で割った値を、上記の中間値とする。そして、信号強度算出部332は、第1グループの平均値Ka1と第2グループの平均値Ka2との比Rを「R=Ka1/Ka2」により算出し、平均値比Rに基づいて第1信号強度Kの変化が大きいか否かを判定する。例えば、信号強度算出部332は、平均値比Rがしきい値Rthを超える場合に第1信号強度Kの変化が大きいと判定し、平均値比Rがしきい値Rthを下回る場合に第1信号強度Kの変化が小さいと判定する。
2-1 第1信号強度Kの変化が小さい場合
 平均値比Rに基づいて第1信号強度Kの変化が小さいと判定した場合、信号強度算出部332は、上述した「第2算出方式」により対象信号Sの受信信号強度を算出する。ただしこの場合、信号強度算出部332は、第2信号強度Nの平均値Naを下限値Nminと比較し、平均値Naが下限値Nminよりも小さいならば、第1期間TAにおける第1信号強度Kの平均値Kaを対象信号Sの受信信号強度として算出する。これは、「第2算出方式」において第2信号強度Nの平均値Naをゼロとみなすことに相当する。
2-2 第1信号強度Kの変化が大きい場合
 平均値比Rに基づく判定において第1信号強度Kの変化が大きい場合、本来一定であるべき対象信号Sの振幅が変化している可能性がある(図6(D))。これは、対象信号Sがリレーアタック等の行為によって偽装されている可能性を示唆する。そのことを調べるため、まず信号強度算出部332は、中間値より大きい第1グループの第1信号強度Kの第1分散値V1、及び、中間値より小さい第2グループの第1信号強度Kの第2分散値V2をそれぞれ算出する。信号強度算出部332は、第1分散値V1に基づいて、第1グループの第1信号強度Kの変化が大きいか否かを判定する。また信号強度算出部332は、第2分散値V2に基づいて、第2グループの第1信号強度Kの変化が大きいか否かを判定する。
2-2-1 2つのグループの両方で変化が大きい場合
 分散値(V1,V2)による判定の結果、第1グループ及び第2グループのそれぞれについて第1信号強度Kの変化が大きいと判定した場合、第1信号強度Kの信号強度が全体的に変化しているため、デジタル的なノイズ信号の影響で第1信号強度Kが変化している可能性は低い。従ってこの場合、信号強度算出部332は、対象信号Sを偽装した不正信号が第1期間TAに送信されたことを示す情報(不正信号情報)を記憶部34に記録する。不正信号情報を記憶部34に記録する場合、信号強度算出部332は対象信号Sの受信信号強度を算出しない。
2-2-2 少なくとも一方のグループで変化が小さい場合
 分散値(V1,V2)による判定の結果、第1グループ及び第2グループの何れか一方において第1信号強度Kの変化が小さいと判定した場合、信号強度算出部332は、更に第1信号強度Kの周期性を調べる。すなわち、信号強度算出部332は、中間値より大きい第1グループの第1信号強度Kと、中間値より小さい第2グループの第1信号強度Kとが周期的に分布しているか否か判定する。
 例えば、信号強度算出部332は、第1期間TAにおいて、第1グループの第1信号強度Kが所定数以上連続している期間(第1グループ連続期間)を特定し、第1グループ連続期間の時間幅(あるいは時間幅に相当する第1信号強度Kのサンプル数)をそれぞれ求める。信号強度算出部332は、第1グループ連続期間の時間幅のばらつき(例えば分散値)が所定のしきい値より小さい場合、第1期間TAにおいて第1グループと第2グループとが周期的に分布していると判定する。
2-2-2-1 2つのグループの分布が周期的な場合
 第1期間TAにおいて第1グループと第2グループとが周期的に分布していると判定した場合、デジタル的なノイズ信号の影響で第1信号強度Kが変化している可能性があるため、信号強度算出部332は、振幅が周期的に変化するノイズ信号(図5(C))が対象信号Sに重畳しているとの「第1仮定」に基づく「第1算出方式」により対象信号Sの受信信号強度を算出する(「1-1-1」参照)。
2-2-2-2 2つのグループの分布が非周期的な場合
 第1期間TAにおいて第1グループと第2グループとが周期的に分布していないと判定した場合、第1信号強度Kの信号強度が非周期的に変化しているため、周期的なノイズ信号の影響で第1信号強度Kが変化している可能性は低い。従ってこの場合、信号強度算出部332は、対象信号Sを偽装した不正信号が第1期間TAに送信されたことを示す不正信号情報を記憶部34に記録する。
[距離算出部333]
 距離算出部333は、信号強度算出部332において算出された対象信号Sの受信信号強度に基づいて、対象信号Sが送信されたアンテナANTと携帯機3との距離を算出する。例えば、対象信号Sの受信信号強度とアンテナANTからの距離とを対応付けたデータテーブルが記憶部34に予め格納されており、信号強度算出部332は、このデータテーブルから受信信号強度に対応する距離を取得する。あるいは、距離算出部333は、近似関数などを用いた数値演算によって受信信号強度から距離を算出してもよい。
 図3に戻る。
 記憶部34は、例えば処理部33におけるコンピュータのプログラム341や、処理用に予め準備されたデータ、処理過程で一時的に保存されるデータを記憶する装置であり、RAMや不揮発性メモリ、ハードディスク等を含んで構成される。記憶部34に記憶されるプログラム341やデータは、図示しないインターフェース装置を介して上位装置からダウンロードされたものでもよいし、光ディスクやUSBメモリ等の非一時的記録媒体から読み出されたものでもよい。
 ここで、上述した構成を有する本実施形態に係るキーレスエントリーシステムの動作について、図8~図12Bのフローチャートを参照して説明する。
 図8は、携帯機3において要求信号Rqに応じた応答信号Anを送信する処理の例を説明するためのフローチャートである。
 車両側装置2からの要求信号Rqが受信部32において受信されると(ST100)、信号強度取得部331は、1つのアンテナANTから対象信号Sが送信される第1期間TAであるか否かを判定する(ST105)。対象信号Sが送信される第1期間TAの場合(ST105のYES)、信号強度取得部331は、受信部32の受信信号強度を第1信号強度Kとして取得し、記憶部34に保存する(ST110)。対象信号Sが送信されない第2期間TBの場合(ST105のNO)、信号強度取得部331は、受信部32の受信信号強度を第2信号強度Nとして取得し、記憶部34に保存する(ST115)。
 1つの対象信号Sについて第1信号強度を取得した後、信号強度取得部331は、更に他のアンテナANTから対象信号Sが送信されるか否か判定する(ST120)。他のアンテナANTからの送信がある場合(ST120のYES)、信号強度取得部331はステップST105に戻り、上述した処理を繰り返す。
 全てのアンテナANTについて対象信号Sの第1信号強度K及び第2信号強度Nが取得されると(ST120のNO)、信号強度算出部332は、各対象信号Sの受信信号強度を算出する(ST125)。
 信号強度算出部332において各対象信号Sの受信信号強度が算出されると、距離算出部333は、算出された受信信号強度に基づいて各アンテナANTからの距離を算出する(ST130)。例えば距離算出部333は、受信信号強度と距離とを対応付けた記憶部34のデータテーブルを参照して、受信信号強度に対応する距離を取得する。
 処理部33は、距離算出部333において算出した各アンテナANTからの距離の情報や、車両側装置2での認証処理に使用される認証情報などが含まれた応答信号Anを、送信部31から車両側装置2へ送信する(ST135)。なお、信号強度算出部332によって記憶部34に不正信号情報が記録された場合、処理部33は、不正信号が送信されたことを示す通知を応答信号Anに含めて送信する。
 図9及び図10は、携帯機3において対象信号Sの受信信号強度を算出する処理の例を説明するためのフローチャートである。図9及び図10のフローチャートに示す処理は、図8のフローチャートのステップST125における処理であり、対象信号Sごとに実行される。
 まず、信号強度算出部332は、第2期間TBにおいて取得された第2信号強度Nの平均値Naを算出する(ST200)。
 信号強度算出部332は、第2信号強度Nの平均値Naとしきい値Nthを比較する(ST205)。第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを超える場合(ST205のYES)、信号強度算出部332は、第2信号強度Nの平均値Naと上限値Nmaxを更に比較する(ST210)。第2信号強度Nの平均値Naが上限値Nmaxを超える場合(ST210のNO)、過大なノイズ信号によって受信信号強度の算出の精度が低下するため、信号強度算出部332は受信信号強度を算出せずに処理を終了する。
 第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthより大きく(ST205のYES)、かつ上限値Nmaxを超えない場合(Nmax>Na>Nth)(ST210のYES)、信号強度算出部332は、第2信号強度Nの分散値Vnを算出する(ST215)。
 信号強度算出部332は、第2信号強度Nの分散値Vnをしきい値Vthと比較する(ST220)。第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vthを超えない場合(ST220のNO)、信号強度算出部332は、周波数及び振幅が一定のノイズ信号(図6(A))が対象信号Sに重畳しているとの仮定に基づく第2算出方式により対象信号Sの受信信号強度を算出する(ST225)。
 図11は、第2算出方式における処理の例を説明するためのフローチャートである。
 第2算出方式において、信号強度算出部332は、第1信号強度Kが1つの極値から次の極値へ上昇又は低下する単位期間を特定する(ST300)。次に信号強度算出部332は、特定した1以上の単位期間を集めた期間における第1信号強度Kの平均値Kpを算出し(ST305)、第1信号強度Kの平均値Kpと第2信号強度Nの平均値Naとの比αを算出する(ST310)。信号強度算出部332は、算出した平均値比αに基づいて、第1信号強度Kの平均値Kpと対象信号Sの受信信号強度との比を表す係数値βを取得する(ST315)。例えば信号強度算出部332は、平均値比αと係数値βとを対応付けた記憶部34のデータテーブルを参照して、平均値比αに対応する係数値βを取得する。信号強度算出部332は、取得した係数値βを第1信号強度Kの平均値Kpに乗じることにより、対象信号Sの受信信号強度を算出する(ST320)。
 図9に戻る。
 信号強度算出部332は、ステップST215において第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vthを超えると判定した場合(ST220のYES)、ノイズ信号の振幅変化の周期性を調べるため、第2信号強度Nの周期を算出する(ST230)。例えば、信号強度算出部332は、平均値Naに比べて一定値以上大きい値を持つ第2信号強度Nの極大値を特定し、特定した複数の極大値における1つの極大値とその次の極大値との時間間隔を1周期として算出する。信号強度算出部332は、算出した第2信号強度Nの周期のばらつき(分散値など)に基づいて、第2信号強度Nの変化が周期であるか否かを判定する(ST235)。
 第2信号強度Nの変化が周期である場合(ST235のYES)、信号強度算出部332は、振幅が周期的に変化するノイズ信号(図5(C))が対象信号Sに重畳しているとの第1仮定に基づく第1算出方式により対象信号Sの受信信号強度を算出する(ST240)。他方、第2信号強度Nの変化が非周期である場合(ST235のNO)、信号強度算出部332は、振幅が非周期的に変化するノイズ信号(図5(E))が対象信号Sに重畳しているとの第2仮定に基づく第1算出方式により対象信号Sの受信信号強度を算出する(ST245)。
 図12Aは、周期的ノイズ信号(図5(C))が対象信号Sに重畳しているとの第1仮定に基づく第1算出方式のフローチャートを示す図であり、図9のフローチャートのステップST240において実行される処理の例を示す。
 この場合、信号強度算出部332は、第1期間TAに取得された複数の第1信号強度Kを、第1信号強度Kの変化の範囲に基づいて定めた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、この中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分ける(ST400)。そして、信号強度算出部332は、中間値を境に分類された2つのグループのうち、第2グループにおける第1信号強度Kの平均値Ka2を、対象信号Sの受信信号強度として算出する(ST405)。
 図12Bは、非周期的ノイズ信号(図5(E))が対象信号Sに重畳しているとの第2仮定に基づく第1算出方式のフローチャートを示す図であり、図9のフローチャートのステップST245において実行される処理の例を示す。
 この場合、信号強度算出部332は、第1期間TAに取得された複数の第1信号強度Kから、全体の4分の1に相当する、相対的に値が小さい一部の第1信号強度Kを選択する(ST410)。そして、信号強度算出部332は、選択した一部の第1信号強度Kの平均値を、対象信号Sの受信信号強度として算出する(ST415)。
 再び図9に戻る。
 信号強度算出部332は、ステップST205において第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを超えないと判定した場合(ST205のNO)、図10に示すF1に進む。具体的には、第1期間TAに取得された複数の第1信号強度Kを、第1信号強度Kの変化の範囲に基づいて定めた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、この中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分ける(ST250)。信号強度算出部332は、第1グループの平均値Ka1及び第2グループの平均値Ka2をそれぞれ算出し(ST255)、平均値Ka1と平均値Ka2との比R(=Ka1/Ka2)を算出する(ST260)。そして、信号強度算出部332は、平均値比Rをしきい値Rthと比較する(ST265)。
 平均値比Rがしきい値Rthより小さい場合(ST265のYES)、信号強度算出部332は、第2信号強度Nの平均値Naを下限値Nminと比較する(ST270)。平均値Naが下限値Nminよりも小さい場合(ST270のYES)、信号強度算出部332は、第1期間TAにおける第1信号強度Kの平均値Kaを対象信号Sの受信信号強度として算出する(ST275)。平均値Naが下限値Nmin以上の場合(ST270のNO)、信号強度算出部332は、周波数及び振幅が一定のノイズ信号(図6(A))が対象信号Sに重畳しているとの仮定に基づく第2算出方式(図11)により対象信号Sの受信信号強度を算出する(ST280)。
 ステップST265において平均値比Rがしきい値Rth以上と判定した場合(ST265のNO)、信号強度算出部332は、中間値より大きい第1グループの第1信号強度Kの第1分散値V1、及び、中間値より小さい第2グループの第1信号強度Kの第2分散値V2をそれぞれ算出する(ST285)。そして、信号強度算出部332は、第1分散値V1としきい値Vth1とを比較するとともに、第2分散値V2としきい値Vth2とを比較する(ST290)。
 第1分散値V1がしきい値Vth1を超え、かつ、第2分散値V2がしきい値Vth2を超える場合(ST290のYES)、第1信号強度Kの振幅が全体的に変化しているため、信号強度算出部332は、対象信号Sを偽装した不正信号(図6(D))が第1期間TAに送信されたことを示す不正信号情報を記憶部34に記録する(ST2110)。
 第1分散値V1がしきい値Vth1以下、又は、第2分散値V2がしきい値Vth以下の場合(ST290のNO)、信号強度算出部332は、中間値より大きい第1グループの第1信号強度Kと、中間値より小さい第2グループの第1信号強度Kとが周期的に分布しているか否か判定する(ST2100)。例えば、信号強度算出部332は、第1期間TAにおいて、第1グループの第1信号強度Kが所定数以上連続している期間を特定し、特定した期間の時間幅(あるいは時間幅に相当する第1信号強度Kのサンプル数)をそれぞれ求める。信号強度算出部332は、特定した期間の時間幅のばらつき(例えば分散値)が所定のしきい値より小さい場合、第1期間TAにおいて第1グループと第2グループとが周期的に分布していると判定する。
 第1期間TAにおいて第1グループと第2グループとが周期的に分布していると判定した場合(ST2100のYES)、信号強度算出部332は、周期的ノイズ信号(図5(C))が対象信号Sに重畳しているとの第1仮定に基づく第1算出方式(図12A)により対象信号Sの受信信号強度を算出する(ST2105)。第1期間TAにおいて第1グループと第2グループとが周期的に分布していないと判定した場合(ST2100のNO)、信号強度算出部332は、対象信号Sを偽装した不正信号(図6(D))が第1期間TAに送信されたことを示す不正信号情報を記憶部34に記録する(ST2110)。
 本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
 車両側装置2から対象信号Sが送信されない第2期間TBに受信される信号は、対象信号S以外のノイズ信号であり、第2信号強度Nはノイズ信号の受信信号強度である。第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vthを超える場合(図9のステップST220におけるYESの場合)、振幅が比較的大きく変化するノイズ信号(図5(C),図5(E))が対象信号Sに重畳していると見なせる。この場合、本実施形態によれば、振幅が変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第1算出方式(図9のステップST240及びST245)により、対象信号Sの正確な受信信号強度を算出できる。従って、振幅が変化するノイズ信号(図5(C),図5(E))が対象信号Sに重畳している場合でも、対象信号Sの受信信号強度を正しく測定できる。
 本実施形態によれば、第2信号強度Nが周期的に変化している場合(図9のステップST235におけるYESの場合)、振幅が周期的に変化するノイズ信号(図5(C))が対象信号Sに重畳しているとの第1仮定に基づく第1算出方式(図9のステップST240)によって、対象信号Sのより正確な受信信号強度を算出できる。また、第2信号強度Nが非周期的に変化している場合(図9のステップST235におけるNOの場合)、振幅が非周期的に変化するノイズ信号(図5(E))が対象信号Sに重畳しているとの第2仮定に基づく第1算出方式(図9のステップST245)によって、対象信号Sの相対的に正確な受信信号強度を算出できる。
 本実施形態によれば、第1仮定に基づく第1算出方式(図12A)において、第1期間TAに取得された複数の第1信号強度Kが、第1信号強度Kの変化の範囲に基づいて定められた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、当該中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分けられる(図12AのステップST400)。そして、第2グループにおける第1信号強度Kの平均値が、第1仮定に基づく第1算出方式における対象信号Sの受信信号強度として算出される(図12AのステップST405)。ノイズ信号が周期的な場合(図5(C))、第2グループの第1信号強度Kにはノイズ信号が重畳していない蓋然性が高いため、第2グループにおける第1信号強度Kの平均値により、対象信号Sの正確な受信信号強度を算出できる。
 本実施形態によれば、第2仮定に基づく第1算出方式(図12B)において、第1期間TAに取得された複数の第1信号強度Kから、全体に対して所定の割合に相当する、相対的に値が小さい一部の第1信号強度Kが選択される(図12BのステップST410)。そして、選択された一部の第1信号強度Kの平均値が、第2仮定に基づく第1算出方式における対象信号Sの受信信号強度として算出される(図12BのステップST415)。ノイズ信号が非周期的な場合でも(図5(E))、相対的に値が小さい第1信号強度Kには、ノイズ信号が含まれていない蓋然性が相対的に高い。そのため、相対的に値が小さい第1信号強度Kの平均値により、対象信号Sの相対的に正確な受信信号強度を算出できる。
 第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vthを下回る場合(図9のステップST220におけるNOの場合)、振幅の変化の比較的小さいノイズ信号(図6(A))が対象信号Sに重畳していると見なせる。この場合、本実施形態によれば、周波数及び振幅が一定のノイズ信号(図6(A))が対象信号Sに重畳しているとの仮定に基づく第2算出方式(図11)により、対象信号Sの正確な受信信号強度を算出できる。従って、対象信号Sに重畳するノイズ信号の振幅の変化が小さい場合でも、対象信号Sの受信信号強度を正しく測定できる。
 本実施形態によれば、第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを超え、かつ、第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vthを超える場合、第1算出方式により対象信号Sの受信信号強度が算出され(図9のステップST240及びST245)、第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを超え、かつ、第2信号強度Nの分散値Vnがしきい値Vtnを下回る場合、第2算出方式により対象信号Sの受信信号強度が算出される(図9のステップST225)。第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを超える場合には、比較的大きなノイズ信号が対象信号Sに重畳しているため、第1算出方式又は第2算出方式を用いることにより、対象信号Sの正確な受信信号強度を算出できる。
 本実施形態によれば、第1期間TAに取得された複数の第1信号強度Kが、第1信号強度Kの変化の範囲に基づいて定めた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、当該中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分けられる(図10のステップST250)。そして、第1グループにおける第1信号強度Kの第1平均値Ka1と第2グループにおける第1信号強度Kの第2平均値Ka2との比Rに基づいて、第1信号強度Kの変化が大きいか否かが判定される(図10のステップST265)。第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを下回り(図9のステップST205におけるNOの場合)、かつ、平均値比Rに基づいて第1信号強度Kの変化が小さいと判定された場合(図10のステップST265におけるYESの場合)、第2算出方式により対象信号Sの受信信号強度が算出される(図10のステップST280)。
 平均値比Rは、前記第1信号強度の絶対値の大小に依らず、第1信号強度Kの変化が小さいほど1に近くなり、第1信号強度Kの変化が大きいほど1から離れた値になる。従って、平均値比Rに基づいて、第1信号強度Kの絶対値の大小に依らず、第1信号強度Kの変化が相対的に大きいか否かを正しく判定できる。第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを下回り、かつ、平均値比Rに基づいて第1信号強度Kの変化が小さいと判定された場合、対象信号Sに重畳しているノイズ信号は、振幅の絶対値が比較的小さく、かつ、振幅の変動が小さい。この場合、周波数及び振幅が一定のノイズ信号(図6(A))が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第2算出方式を用いることにより(図10のステップST280)、対象信号Sの正確な受信信号強度を算出できる。
 本実施形態によれば、第1グループにおける第1信号強度の第1分散値V1に基づいて、第1グループの第1信号強度Kの変化が大きいか否か判定され、第2グループにおける第1信号強度Kの第2分散値V2に基づいて、第2グループの第1信号強度Kの変化が大きいか否かが判定される(図10のステップST290)。第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを下回り(図9のステップST205におけるNOの場合)、平均値比Rに基づいて第1信号強度Kの変化が大きいと判定され(図10のステップST265におけるNOの場合)、かつ、第1グループ及び第2グループのそれぞれについて第1信号強度Kの変化が大きいと判定された場合(図10のステップST290におけるYESの場合)、対象信号Sを偽装した不正信号が第1期間TAに送信されたことを示す不正信号情報が記憶部34に記録される(図10のステップST2110)。
 仮に、第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを下回り、かつ、平均値比Rに基づいて第1信号強度Kの変化が大きいと判定されたとする。この場合、ノイズ信号の振幅の絶対値が比較的小さいにもかかわらず、第1信号強度Kの変化が相対的に大きい状態となっている。この状態は、対象信号Sの振幅の絶対値が比較的小さい場合に起こり得る。しかしながら、この状態において、第1分散値V1に基づいて第1グループの第1信号強度Kの変化が大きいと判定され、かつ、第2分散値V2に基づいて第2グループの第1信号強度Kの変化が大きいと判定されたならば、本来一定であるべき対象信号Sの振幅が変動している蓋然性が高い(図6(D))。この場合、本実施形態によれば、記憶部34に不正信号情報が記録されるため、不正信号による開錠などの行為を防止し易くすることが可能になる。
 本実施形態によれば、第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを下回り(図9のステップST205におけるNOの場合)、平均値比Rに基づいて第1信号強度Kの変化が大きいと判定され(図10のステップST265におけるNOの場合)、かつ、第1グループ及び第2グループの少なくとも一方について第1信号強度Kの変化が小さいと判定された場合において(図10のステップST290におけるNOの場合)、第1グループと第2グループとが周期的に分布していないと判定されたならば(図10のステップST2100におけるNOの場合)、不正信号が第1期間TAに送信されたことを示す不正信号情報が記憶部34に記録される(図10のステップST2110)。
 仮に、第2信号強度Nの平均値Naがしきい値Nthを下回り、平均値比Rに基づいて第1信号強度Kの変化が大きいと判定され、かつ、第1グループ及び第2グループの少なくとも一方について第1信号強度Kの変化が小さいと判定されたとする。この場合、対象信号Sの振幅の絶対値が比較的小さく、かつ、ノイズ信号が周期的である可能性がある。しかしながら、この状態において、第1グループと第2グループとが周期的に分布していないと更に判定されたならば、本来一定であるべき対象信号Sの振幅が変動している蓋然性が高い(図6(D))。この場合、本実施形態によれば、記憶部34に不正信号情報が記録されるため、不正信号による開錠などの行為を防止し易くすることが可能になる。
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の形態のみに限定されるものではなく、他の種々のバリエーションを含んでいる。
 上記の実施形態では、対象信号Sを偽装する不正信号の有無を判定するために、第1グループ及び第2グループのそれぞれについて第1信号強度Kの変化が大きいか否かの判定や(図10のステップST290)、第1グループ及び第2グループの分布が周期的か否かの判定(図10のステップST2100)が行われる。しかしながら、第2信号強度Nの平均値Naの大小を判定するために用いるしきい値Nthがある程度小さい場合、平均値比Rに基づく第1信号強度Kの変化の大きさの判定のみで、不正信号の有無を判定することも可能である。例えば図13のフローチャートに示すように、ステップST265において平均値比Rに基づいて第1信号強度Kの変化が大きいと判定した場合(ST265のNO)、直接ステップST2110へ移行し、不正信号情報を記憶部34に記録してもよい。
 上記の実施形態では、ノイズ信号の大小を判定するために第2信号強度Nの平均値Naをしきい値Nthと比較しているが、本発明はこの例に限定されない。本発明の他の実施形態では、第2期間TBにおける第2信号強度Nの最大値が所定のしきい値を超えるか否かに応じて、ノイズ信号の大小を判定してもよい。
 上記の実施形態では、携帯機3の信号強度算出部332において対象信号Sの受信信号強度が算出されているが、本発明の他の実施形態では、信号強度算出部の機能の少なくとも一部を車両側装置に設けてもよい。
 本国際出願は2016年10月14日に出願された日本国特許出願2016-202942号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容をここに援用する。
1…車両、2…車両側装置、21…送信部、22…受信部、23…処理部、24…記憶部、3…携帯機、31…送信部、32…受信部、33…処理部、331…信号強度取得部、332…信号強度算出部、333…距離算出部、34…記憶部、341…プログラム、4…操作入力器、5…ドアロック装置、ANT,ANT1~ANT5…アンテナ、Rq…要求信号、S,S1~S5…対象信号、An…応答信号、K…第1信号強度、N…第2信号強度、TA,TA1~TA5…第1期間、TB,TB1~TB5…第2期間 

Claims (14)

  1.  周波数及び振幅が一定の対象信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定装置であって、
     無線信号を受信する受信部と、
     前記対象信号が送信される第1期間における前記受信部の受信信号強度を第1信号強度として取得し、前記対象信号が送信されない第2期間における前記受信部の受信信号強度を第2信号強度として取得する信号強度取得部と、
     前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度及び前記第2期間に取得された複数の前記第2信号強度に基づいて、前記対象信号の受信信号強度を算出する信号強度算出部とを有し、
     前記信号強度算出部は、前記第2信号強度の分散値が第1しきい値を超える場合、振幅が変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出し、前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を下回る場合、周波数及び振幅が一定のノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第2算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出する、
     受信信号強度測定装置。
  2.  前記信号強度算出部は、前記第2期間において前記第2信号強度が周期的に変化しているか否かを判定し、前記第2信号強度が周期的に変化していると判定した場合、振幅が周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの第1仮定に基づく前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出し、前記第2信号強度が非周期的に変化していると判定した場合、振幅が非周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの第2仮定に基づく前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出する、
     請求項1に記載の受信信号強度測定装置。
  3.  前記信号強度算出部は、前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度を、前記第1信号強度の変化の範囲に基づいて定めた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、当該中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分け、前記第2グループにおける前記第1信号強度の平均値を、前記第1仮定に基づく前記第1算出方式における前記対象信号の受信信号強度として算出する、
     請求項2に記載の受信信号強度測定装置。
  4.  前記信号強度算出部は、前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度から、全体に対して所定の割合に相当する、相対的に値が小さい一部の前記第1信号強度を選択し、当該一部の第1信号強度の平均値を、前記第2仮定に基づく前記第1算出方式における前記対象信号の受信信号強度として算出する、
     請求項2又は3に記載の受信信号強度測定装置。
  5.  前記信号強度算出部は、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が第2しきい値を超え、かつ、前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を超える場合、前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出し、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を超え、かつ、前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を下回る場合、前記第2算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出する、
     請求項1乃至4の何れか一項に記載の受信信号強度測定装置。
  6.  前記信号強度算出部は、
      前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度を、前記第1信号強度の変化の範囲に基づいて定めた中間値に比べて相対的に大きい第1グループと、当該中間値に比べて相対的に小さい第2グループとに分け、前記第1グループにおける前記第1信号強度の第1平均値と前記第2グループにおける前記第1信号強度の第2平均値との比に基づいて、前記第1信号強度の変化が大きいか否かを判定し、
      前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、かつ、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が小さいと判定した場合、前記第2算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出する、
     請求項5に記載の受信信号強度測定装置。
  7.  前記信号強度算出部は、
      前記第1グループにおける前記第1信号強度の第1分散値に基づいて、前記第1グループの前記第1信号強度の変化が大きいか否かを判定し、
      前記第2グループにおける前記第1信号強度の第2分散値に基づいて、前記第2グループの前記第1信号強度の変化が大きいか否かを判定し、
      前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、かつ、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が大きいと判定した場合において、前記第1グループ及び前記第2グループのそれぞれについて前記第1信号強度の変化が大きいと判定したならば、前記対象信号を偽装した不正信号が前記第1期間に送信されたことを示す情報を記録する、
     請求項6に記載の受信信号強度測定装置。
  8.  前記信号強度算出部は、
      前記第1期間において前記第1グループと前記第2グループとが周期的に分布しているか否かを判定し、
      前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が大きいと判定し、かつ、前記第1グループ及び前記第2グループの少なくとも一方について前記第1信号強度の変化が小さいと判定した場合において、前記第1グループと前記第2グループとが周期的に分布していないと判定したならば、前記不正信号が前記第1期間に送信されたことを示す前記情報を記録する、
     請求項7に記載の受信信号強度測定装置。
  9.  前記信号強度算出部は、前記第2信号強度の平均値若しくは最大値が前記第2しきい値を下回り、かつ、前記平均値の比に基づいて前記第1信号強度の変化が大きいと判定した場合、前記対象信号を偽装した不正信号が前記第1期間に送信されたことを示す情報を記録する、
     請求項6に記載の受信信号強度測定装置。
  10.  前記信号強度算出部は、前記第2算出方式において、前記第1信号強度が1つの極値から次の極値へ上昇又は低下する単位期間を1つ以上合わせた期間における前記第1信号強度の平均値と、前記第2期間に取得された前記第2信号強度の平均値との比に基づいて、前記対象信号の受信信号強度を算出する、
     請求項1乃至9の何れか一項に記載の受信信号強度測定装置。
  11.  周波数及び振幅が一定の対象信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定方法であって、
     受信機において無線信号を受信することと、
     前記対象信号が送信される第1期間における前記受信機の受信信号強度を第1信号強度として取得することと、
     前記対象信号が送信されない第2期間における前記受信機の受信信号強度を第2信号強度として取得することと、
     前記第1期間に取得された複数の前記第1信号強度及び前記第2期間に取得された複数の前記第2信号強度に基づいて、前記対象信号の受信信号強度を算出することとを有し、
     前記受信信号強度を算出することは、
      前記第2信号強度の分散値が第1しきい値を超える場合、振幅が変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出することと、
      前記第2信号強度の分散値が前記第1しきい値を下回る場合、周波数及び振幅が一定のノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの仮定に基づく第2算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出することとを含む、
     受信信号強度測定方法。
  12.  前記受信信号強度を算出することは、
      前記第2期間において前記第2信号強度が周期的に変化しているか否かを判定することと、
      前記第2信号強度が周期的に変化していると判定した場合、振幅が周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの第1仮定に基づく前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出することと、
      前記第2信号強度が非周期的に変化していると判定した場合、振幅が非周期的に変化するノイズ信号が前記対象信号に重畳しているとの第2仮定に基づく前記第1算出方式により前記対象信号の受信信号強度を算出することとを含む、
     請求項11に記載の受信信号強度測定方法。
  13.  請求項11又は12に記載の受信信号強度測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  14.  周波数及び振幅が一定の対象信号を送信し、前記対象信号に応じた応答信号を受信する車両側装置と、
     前記対象信号を受信し、前記応答信号を送信する携帯機とを備え、
     前記携帯機は、
      前記対象信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
      前記測定された前記対象信号の受信信号強度に基づいて、前記車両側装置からの距離を算出する距離算出部と、
      前記算出された距離の情報を含む前記応答信号を送信する送信部とを有し、
     前記受信信号強度測定部が、請求項1乃至10の何れか一項に記載の受信信号強度測定装置である、
     キーレスエントリーシステム。
PCT/JP2017/034322 2016-10-14 2017-09-22 受信信号強度測定装置、受信信号強度測定方法及びプログラム並びにキーレスエントリーシステム WO2018070219A1 (ja)

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