JP2014034787A - 携帯機の位置判定システム、携帯機の位置判定方法、携帯機の位置判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯機の位置判定精度を向上させる。
【解決手段】車載機１０は、リクエスト信号を生成し、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに電力を供給して、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからリクエスト信号を送信する送信制御部２と、リクエスト信号を送信したときに、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れた電流を検出する電流検出部３と、電流検出部３で検出した電流値に基づいて、閾値を変更する閾値変更部４とを備える。携帯機２０は、車載機１０から送信されたリクエスト信号の受信強度を検出して、該受信強度を車載機１０に返信する。車載機１０は、携帯機２０で検出されたリクエスト信号の受信強度を閾値と比較して、携帯機２０の位置を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯機と無線通信を行う車載機において、携帯機の位置を判定する技術に関する。

利用者が所持する携帯機と車両に搭載された車載機との間で、自動的に無線通信を行う車両用のシステムでは、利便性の向上を目的として、車両に対する携帯機の位置を判定する。そして、携帯機の位置に応じて、車両のドアの施開錠やエンジン始動などの制御を制限する。

たとえば、特許文献１では、車両の内部と外部にアンテナを複数設置している。車載機は、初期電力でアンテナを駆動した時に、アンテナに流れる電流を検出し、該電流値に基づいてアンテナへの供給電力値を設定して、磁界を発生させる。携帯機は、アンテナの磁界を測定して、該測定値と公称磁界を比較し、自身がアンテナの周りの領域内に位置しているか否かを判定する。

また、特許文献２では、車載機からリクエスト信号を送信し、携帯機がリクエスト信号を受信して、この受信強度を検出する。そして、携帯機は、該受信強度と閾値とを比較し、該受信強度が閾値より高ければ室内コードを送信し、該受信強度が閾値以下であれば室外コードを送信する。車載機は、室内コードを受信すると、携帯機が車内にあると判断して、エンジン始動を許可する。また、車載機は、室外コードを受信すると、携帯機が車外にあると判断して、ドアを開錠する。

また、特許文献３では、車両に設けた複数のアンテナから交互に信号（電波）を送信し、携帯機が各アンテナからの信号の受信強度を検出して、該受信強度を車両側に送信する。車載機は、各アンテナの信号の受信強度に係数を乗じて、これらの強度差を算出し、該強度差に基づいて携帯機の位置が車内か車外かを判定する。

ところで、車両側のアンテナからの信号送信時に、電流供給回路から該アンテナに流れる電流は、図１２に示すように、周囲温度に応じて変化する。また、アンテナや回路素子の特性や精度のばらつきなどによっても、アンテナに流れる電流は変化する。

このような温度状況や部品特性などの物理的要因で、図１３（ａ）に示すように、アンテナに流れる電流が大きくなると、アンテナから送信された信号の電界強度が大きくなり、該信号の受信時に携帯機で検出される該信号の受信強度も大きくなる。また、図１３（ｂ）に示すように、アンテナに流れる電流が小さくなると、アンテナから送信された信号の電界強度が小さくなり、該信号の受信時に携帯機で検出される該信号の受信強度も小さくなる。

そして、このように物理的要因でアンテナに流れる電流が変化して、携帯機による信号の受信強度がばらつくと、携帯機の位置を誤判定するおそれがある。たとえば、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、車両側のアンテナと携帯機との距離Ｄが同一でも、図１３（ａ）では、携帯機が車両の内部に有ると判定し、図１３（ｂ）では、携帯機が車両の外部に有ると判定してしまう。

さらに、このように携帯機が車内に有るのか車外に有るのかを誤判定した場合、たとえば、車両のドアの施開錠を自動で行う際に、携帯機が車内にある状態でドアが施錠されて、携帯機が車内に閉じ込められるなどの不具合が生じてしまう。

特開２０１１−１６３７６４号公報 特開２０１０−２８０３８５号公報 特開２０１１−１４４６２４号公報

本発明の課題は、携帯機の位置判定精度を向上させることである。

本発明に係る携帯機の位置判定システムは、利用者が所持する携帯機と、車両に搭載され、携帯機と無線通信を行う車載機とから構成され、車載機が、携帯機にリクエスト信号を送信し、携帯機が、リクエスト信号の受信強度を検出して、該受信強度を車載機に返信し、車載機が、携帯機で検出されたリクエスト信号の受信強度を閾値と比較して、携帯機の位置を判定するシステムであって、車載機は、リクエスト信号を生成し、送信アンテナに電力を供給して、該送信アンテナからリクエスト信号を送信する送信制御手段と、リクエスト信号を送信したときに、送信アンテナに流れた電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出した電流値に基づいて、閾値を変更する閾値変更手段とを備える。

また、本発明に係る携帯機の位置判定方法は、車両に搭載された車載機が、利用者の所持する携帯機と無線通信を行って、該携帯機にリクエスト信号を送信し、携帯機が、リクエスト信号の受信強度を検出して、該受信強度を車載機に返信し、車載機が、携帯機で検出されたリクエスト信号の受信強度を閾値と比較して、携帯機の位置を判定する方法であって、車載機は、リクエスト信号を生成し、送信アンテナに電力を供給して、該送信アンテナからリクエスト信号を送信し、リクエスト信号を送信したときに、送信アンテナに流れた電流を検出し、検出した電流値に基づいて閾値を変更する。

また、本発明に係る携帯機の位置判定装置は、車両に搭載され、利用者が所持する携帯機と無線通信を行って、該携帯機にリクエスト信号を送信し、携帯機が検出したリクエスト信号の受信強度を携帯機から受信し、該受信強度を閾値と比較して、携帯機の位置を判定する装置であって、リクエスト信号を生成し、送信アンテナに電力を供給して、該送信アンテナからリクエスト信号を送信する送信制御手段と、リクエスト信号を送信したときに、送信アンテナに流れた電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出した電流値に基づいて、閾値を変更する閾値変更手段と、を備える。

上記によると、物理的要因により、送信アンテナに流れる電流が変化して、携帯機で検出されるリクエスト信号の受信強度がばらついても、該受信強度と、送信アンテナの電流に応じて変更された閾値とが比較される。そして、その比較結果により、携帯機の位置を判定するので、携帯機の位置判定精度を向上させることが可能となる。

また、本発明では、車両の内部と外部に送信アンテナを設置し、送信制御手段は、各送信アンテナに電力を供給して、各送信アンテナから別々のタイミングでリクエスト信号を送信し、電流検出手段は、各送信アンテナからリクエスト信号が送信されたときに、各送信アンテナに流れた電流を検出し、閾値変更手段は、送信アンテナごとに、電流検出手段により検出した電流値に基づいて閾値を変更してもよい。また、携帯機が、各送信アンテナから送信されたリクエスト信号の受信強度を検出して、該各受信強度を各送信アンテナと関連付けて車載機に返信し、車載機が、送信アンテナごとにリクエスト信号の受信強度を閾値と比較して、携帯機の位置が車両の内部と外部のいずれに有るかを判定する判定手段をさらに備えてもよい。

また、本発明では、電流検出手段は、各送信アンテナからリクエスト信号が送信されるごとに、各送信アンテナに流れた電流を検出してもよい。

さらに、本発明では、電流検出手段は、リクエスト信号の送信中に、送信アンテナに流れた電流の最大値を検出し、閾値変更手段は、電流検出手段により検出した電流の最大値に基づいて、閾値を変更してもよい。

本発明によれば、携帯機の位置判定精度を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態による携帯機の位置判定システムの構成を示した図である。 図１の車載機のアンテナの設置位置を示した図である。 図１の車載機と携帯機の信号送信タイミングを示した図である。 図１の車載機の送信アンテナからの送信信号と電流測定点を示した図である。 図１の車載機が保持する閾値テーブルを示した図である。 図１の車載機が保持する閾値を示した図である。 図１の車載機による携帯機の位置判定手順を示したフローチャートである。 図１の車載機による携帯機の車室内有無判定手順を示したフローチャートである。 図１の車載機による携帯機の車室外有無判定手順を示したフローチャートである。 他の実施形態による車載機と携帯機の信号送信タイミングを示した図である。 他の実施形態による車載機の送信アンテナからの送信信号と電流測定点を示した図である。 周囲温度と車両側のアンテナの信号送信時に流れる電流値の関係を示した図である。 車両側のアンテナの信号送信状態を示した図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、本実施形態の携帯機の位置判定システム１００の構成を、図１および図２を参照しながら説明する。

図１は、携帯機の位置判定システム１００の構成を示した図である。本位置判定システム１００は、利用者が所持する携帯機２０と、車両２００（図２）に搭載された車載機１０とから構成されている。携帯機２０は、たとえばＦＯＢキーから成る。車載機１０は、携帯機２０と無線通信を行って、車両２００に対する携帯機２０の位置を判定する。車載機１０は、本発明の「携帯機の位置判定装置」の一例である。

車載機１０には、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒ、送信制御部２、電流検出部３、閾値変更部４、携帯機判定部５、および受信アンテナ６ｏ、６ｆ、６ｍ、６ｒが備わっている。携帯機２０には、制御部２０ａ、受信アンテナ２０ｂ、および送信アンテナ２０ｃが備わっている。

図２は、車載機１０のアンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒ、６ｏ、６ｆ、６ｍ、６ｒの設置位置を示した図である。車両２００の車室２０１内外には、複数のアンテナユニット７ｏ、７ｆ、７ｍ、７ｒが設置されている。

車両２００の運転席側の車室２０１外に設置されているアンテナユニット７ｏには、送信アンテナ１ｏと受信アンテナ６ｏが内蔵されている。車室２０１内の前部に設置されているアンテナユニット７ｆには、送信アンテナ１ｆと受信アンテナ６ｆが内蔵されている。車室２０１内の中央に設置されているアンテナユニット７ｍには、送信アンテナ１ｍと受信アンテナ６ｍが内蔵されている。車室２０１内の後部に設置されているアンテナユニット７ｒには、送信アンテナ１ｒと受信アンテナ６ｒが内蔵されている。

車載機１０の各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒは、携帯機２０に対してＬＦ（Low Frequency）信号を送信する。携帯機２０の受信アンテナ２０ｂは、車載機１０から送信されたＬＦ信号を受信する。携帯機２０の送信アンテナ２０ｃは、車載機１０に対してＵＨＦ（Ultra High Frequency）信号を送信する。車載機１０の各受信アンテナ６ｏ、６ｆ、６ｍ、６ｒは、携帯機２０から送信されたＵＨＦ信号を受信する。

図１に示す車載機１０の送信制御部２は、マイクロコンピュータと電流供給回路から構成されている。電流検出部３、閾値変更部４、および携帯機判定部５は、マイクロコンピュータから構成されている。

送信制御部２は、携帯機２０に対するリクエスト信号を生成する。そして、送信制御部２は、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに電力を供給して、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからリクエスト信号を送信する。送信制御部２は、本発明の「送信制御手段」の一例である。

各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからリクエスト信号を送信したときに、電流検出部３は、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れた電流を検出する。電流検出部３は、本発明の「電流検出手段」の一例である。

閾値変更部４は、携帯機２０の位置判定用の閾値を、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒごとに設定する。また、閾値変更部４は、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒごとに、電流検出部３により検出した電流値に基づいて閾値を変更する。閾値変更部４は、本発明の「閾値変更手段」の一例である。

車載機１０の送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒから送信されたリクエスト信号が、携帯機２０の受信アンテナ２０ｂで受信されると、制御部２０ａが、該リクエスト信号の受信強度を検出する。そして、制御部２０ａは、各リクエスト信号の受信強度と返信内容を含むアンサ信号を生成し、該アンサ信号を送信アンテナ２０ｃから送信して、車載機１０に返信する。返信内容には、予め記憶された携帯機２０のＩＤが含まれている。

携帯機２０から返信されたアンサ信号が、車載機１０の受信アンテナ６ｏ、６ｆ、６ｍ、６ｒで受信されると、携帯機判定部５が、アンサ信号に含まれる返信内容を確認する。そして、携帯機判定部５は、返信内容に含まれる携帯機２０のＩＤと予め記憶されたＩＤを照合する。照合の結果、該ＩＤが一致すると、携帯機２０が登録された携帯機として認証される。

また、携帯機判定部５は、アンサ信号に含まれるリクエスト信号の受信強度を、閾値変更部４で設定された閾値と比較して、携帯機２０の位置が車両２００の車室２０１の内部と外部のいずれに有るかを判定する。このとき、携帯機判定部５で、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒごとにリクエスト信号の受信強度と閾値とが比較される。携帯機判定部５は、本発明の「判定手段」の一例である。

携帯機判定部５による携帯機２０の認証と位置判定の結果は、図示しないドア施開錠用のＥＣＵ（電子制御装置）やエンジン始動用のＥＣＵなどに通知される。ドア施開錠用のＥＣＵは、携帯機判定部５からの通知に応じて、車両２００のドアの施開錠を自動で行う。エンジン始動用のＥＣＵは、携帯機判定部５からの通知に応じて、図示しないプッシュボタンの操作によるエンジン始動を許可または禁止する。

次に、車載機１０と携帯機２０の信号送信タイミングを、図３を参照しながら説明する。図１および図２も適宜参照する。

図３は、車載機１と携帯機２０の信号送信タイミングを示した図である。まず、車載機１０の送信制御部２は、携帯機２０に対して、車室２０１外にある送信アンテナ１ｏから、リクエスト信号を送信する（図３の丸数字１のタイミング）。

次に、送信制御部２は、車室２０１内の前部にある送信アンテナ１ｆ、中央にある送信アンテナ１ｍ、後部にある送信アンテナ１ｒの順で、リクエスト信号を送信する（図３の丸数字２、３、４のタイミング）。そして、送信制御部２は、再度、車室２０１内の送信アンテナ１ｆ、送信アンテナ１ｍ、送信アンテナ１ｒの順で、リクエスト信号を送信する（図３の丸数字２’、３’、４’のタイミング）。

送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒからは、リクエスト信号が２回送信されている。送信アンテナ１ｏからのリクエスト信号のデータ長は、送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒからのリクエスト信号のデータ長より長くなっている。このように、送信制御部２は、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒから別々のタイミングでリクエスト信号を送信する。

送信アンテナ１ｒからの２回目のリクエスト信号の送信（図３の丸数字３’）後に、携帯機２０の制御部２０ａは、送信アンテナ２０ｃからアンサ信号を送信する（図３の丸数字５のタイミング）。つまり、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒのいずれからのリクエスト信号に対しても、携帯機２０からは、図３の丸数字５のタイミングでアンサ信号が返信される。各１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒ、２０ｃからの信号の送信タイミングは、重ならないように設定されている。

携帯機２０の制御部２０ａは、アンサ信号に含める各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからのリクエスト信号の受信強度に、送信元の送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒを示す情報を付帯させる。つまり、携帯機２０で検出された各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからのリクエスト信号の受信強度が、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒと関連付けられて車載機１０に返信される。

具体的には、たとえば制御部２０ａは、各リクエスト信号の受信強度に、各リクエスト信号を受信した順番や時間を示す情報を付帯させる。各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからリクエスト信号を送信した順番や時間は、車載機１０の送信制御部２で管理されている。このため、車載機１０では、携帯機２０からアンサ信号を受信すると、アンサ信号に含まれる付帯情報と送信制御部２の管理情報により、各リクエスト信号の受信強度がいずれの送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに対応しているものか判別することができる。

他の例として、車載機１０の送信制御部２が、送信元の送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒの識別情報をリクエスト信号に含めて送信してもよい。この場合、携帯機２０の制御部２０ａが、受信したリクエスト信号に含まれる送信元の送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒの識別情報を、該リクエスト信号の受信強度に付帯させて、アンサ信号に含めればよい。これにより、車載機１０では、携帯機２０からアンサ信号を受信すると、アンサ信号に含まれる各リクエスト信号の受信強度がいずれの送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに対応しているものか判別することができる。

次に、車載機１０の送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流の測定方法を、図４を参照しながら説明する。図１も適宜参照する。

図４は、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからの送信信号と電流測定点を示した図である。図４（ａ）は、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒから送信されるリクエスト信号を示している。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＺ部拡大図である。

図４（ａ）に示すように、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒから送信されるリクエスト信号の各データ「１」を示す信号波形は、図４（ｂ）に示すように、上下に振動して、時間が経過するに連れて振幅が大きくなっている。また、この信号波形の立ち上がりエッジから略一定時間Ｔ（たとえば、１２５．７５μ秒）後に、振幅が最も安定しかつ最大になっている。またこの時、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流が最大になる。

このような特性に着目して、車載機１０の電流検出部３（図１）で、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからリクエスト信号が送信されるごとに、リクエスト信号のデータ「１」の立ち上がりエッジを検出する。そして、該エッジ検出時から所定時間Ｔ後に、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流値を測定する（図４（ｂ）の電流測定点Ｘ）。また、この電流値の測定処理は、所定サンプル数行い（図４（ａ）の電流測定点Ｘ）、その中の最大値を検出して、閾値変更部４（図１）に出力する。

次に、携帯機２０の位置判定用の閾値の変更方法を、図５および図６を参照しながら説明する。図１も適宜参照する。

図５は、車載機１０が保持する閾値テーブルを示した図である。本閾値テーブルは、閾値変更部４（図１）の内部メモリの所定領域に記憶されている。本閾値テーブルでは、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒのリクエスト信号送信時に流れる電流の最大値に対応させて、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒごとに携帯機２０の位置判定用の閾値１〜９６が設定されている。各閾値１〜９６は、予め行った試験の結果に基づいて設定されている。

また、閾値変更部４の内部メモリの別の所定領域には、図６に示すように、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒごとに閾値Ｕｏ、Ｕｆ、Ｕｍ、Ｕｒが記録されている。初期状態では、Ｕｏ、Ｕｆ、Ｕｍ、Ｕｒは初期値に設定されている。

閾値変更部４は、電流検出部３により検出された各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒの電流の最大値が入力されると、該最大値に対応する閾値を閾値テーブル（図５）から読み出す。そして、閾値変更部４は、内部メモリの領域４ｏ、４ｆ、４ｍ、４ｒに記録している送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒの閾値Ｕｏ、Ｕｆ、Ｕｍ、Ｕｒのうち、対応する閾値を、上記読み出した閾値に変更する。

たとえば、車室２０１外の送信アンテナ１ｏの電流最大値として「２００ｍＡ」が閾値変更部４に入力された場合は、図５の閾値テーブルから「閾値４」が読み出されて、図６の領域４ｏに記録されている送信アンテナ１ｏの閾値Ｕｏが「閾値４」に変更される。また、車室２０１内前部の送信アンテナ１ｆの電流最大値として「２２５ｍＡ」が入力された場合は、図５の閾値テーブルから「閾値５」が読み出されて、図６の領域４ｆに記録されている送信アンテナ１ｆの閾値Ｕｆが「閾値５」に変更される。

また、車室２０１内中央の送信アンテナ１ｍの電流最大値として「７５０ｍＡ」が入力された場合は、図５の閾値テーブルから「閾値９０」が読み出されて、図６の領域４ｍに記録されている送信アンテナ１ｍの閾値Ｕｍが「閾値９０」に変更される。また、車室２０１内後部の送信アンテナ１ｒの電流最大値として「７７５ｍＡ」が入力された場合は、図５の閾値テーブルから「閾値９５」が読み出されて、図６の領域４ｒに記録されている送信アンテナ１ｒの閾値Ｕｒが「閾値９５」に変更される。

上記により、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからリクエスト信号が送信されたときに、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れた電流の最大値に基づいて、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒごとの閾値Ｕｏ、Ｕｆ、Ｕｍ、Ｕｒが変更される。

次に、本実施形態の携帯機２０の位置判定方法を、図７〜図９を参照しながら説明する。また、図１、図３、図５、および図６も適宜参照する。

図７は、車載機１０による携帯機２０の位置判定手順を示したフローチャートである。所定の認証条件が成立すると、車載機１０の送信制御部２は、車室２０１外にある送信アンテナ１ｏに電力を供給して、該送信アンテナ１ｏからリクエスト信号を送信する（ステップＳ１、図３の丸数字１）。

このとき、電流検出部３が、図４で説明したように、送信アンテナ１ｏに流れる電流を所定サンプル数だけ測定し、その中の最大値を検出する（図７のステップＳ２）。電流検出部３で検出された送信アンテナ１ｏの電流の最大値が入力されると、閾値変更部４は、図５および図６で説明したように、該最大値に応じて送信アンテナ１ｏの閾値Ｕｏを変更する（図７のステップＳ３）。

車室２０１外の送信アンテナ１ｏからリクエスト信号が送信された後、送信制御部２は、図３の丸数字２、３、４、２’、３’、４’に示すような順番とタイミングで、車室２０１内の送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒからリクエスト信号をそれぞれ２回送信する（ステップＳ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１３、Ｓ１６）。

電流検出部３は、送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒから１回目のリクエスト信号が送信されるごとに、図４で説明したように、送信アンテナ１ｏに流れる電流を所定サンプル数だけ測定し、最大値を検出する（図７のステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９）。また、送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒから２回目のリクエスト信号が送信されるごとにも、送信アンテナ１ｏに流れる電流を所定サンプル数だけ測定する。そして、これら２回のリクエスト信号の送信時に測定した電流値の中から、最大値を検出する（図７のステップＳ１１、Ｓ１４、Ｓ１７）。

電流検出部３で検出された送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒの電流の最大値が入力されるごとに、閾値変更部４は、図５および図６で説明したように、該最大値に応じて送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒの閾値Ｕｆ、Ｕｍ、Ｕｒを変更する（図７のステップＳ１２、Ｓ１５、Ｓ１８）。

ステップＳ１８の後、車載機１０は、携帯機２０からの応答を待つ（ステップＳ１９）。そして、所定時間内に携帯機２０からのアンサ信号を受信アンテナ６ｏ、６ｆ、６ｍ、６ｒにより受信しなければ、携帯機判定部５が、携帯機２０から応答がないと判断する（図７のステップＳ２０：ＹＥＳ）。そして、携帯機判定部５は、携帯機２０の位置が車両２００の近傍にない（検知範囲外）と判定する（ステップＳ２５）。

一方、ステップＳ１８の後、図３の丸数字５に示すようなタイミングで、携帯機２０からアンサ信号が送信されると、該アンサ信号が所定時間内に受信アンテナ６ｏ、６ｆ、６ｍ、６ｒで受信される。すると、携帯機判定部５が、携帯機２０から応答があったと判断する（図７のステップＳ２０：ＮＯ）。

そして、携帯機判定部５は、携帯機２０が車室２０１内の後部にあるか否かを判定する（図７のステップＳ２１）。この判定は、図８に示す車室内有無判定手順に従って行う。図８において、受信したアンサ信号に含まれる送信アンテナ１ｒのリクエスト信号の受信強度（ＲＳＳＩ値）を、閾値変更部４で設定された送信アンテナ１ｒの閾値Ｕｒと比較する。送信アンテナ１ｒのリクエスト信号の受信強度が閾値Ｕｒ以上であれば（図８のステップＳ３１：ＹＥＳ）、携帯機２０が車室２０１内Ｙ＝後部に有ると判定する（図８のステップＳ３２、図７のステップＳ２１：ＹＥＳ）。また、携帯機２０の位置が車室２０１内に有ると判定する（図７のステップＳ２７）。

これに対して、送信アンテナ１ｒのリクエスト信号の受信強度が閾値Ｕｒ未満であれば（図８のステップＳ３１：ＮＯ）、携帯機判定部５は、携帯機２０が車室２０１内Ｙ＝後部に無いと判定する（ステップＳ３３、図７のステップＳ２１：ＮＯ）。そして次に、上記と同様に図８の手順で、携帯機２０が車室２０１内の中央にあるか否かを判定する（図７のステップＳ２２）。

図８のステップＳ３１で、アンサ信号に含まれる送信アンテナ１ｍのリクエスト信号の受信強度が、閾値変更部４で設定された送信アンテナ１ｍの閾値Ｕｍ以上であれば（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、携帯機判定部５は、携帯機２０が車室２０１内Ｙ＝中央に有ると判定する（図８のステップＳ３２、図７のステップＳ２２：ＹＥＳ）。また、携帯機２０の位置が車室２０１内に有ると判定する（図７のステップＳ２７）。

これに対して、図８のステップＳ３１で、送信アンテナ１ｍのリクエスト信号の受信強度が閾値Ｕｍ未満であれば（ステップＳ３１：ＮＯ）、携帯機２０が車室２０１内Ｙ＝中央に無いと判定する（ステップＳ３３、図７のステップＳ２２：ＮＯ）。そして次に、上記と同様に図８の手順で、携帯機２０が車室２０１内の前部にあるか否かを判定する（図７のステップＳ２３）。

図８のステップＳ３１で、アンサ信号に含まれる送信アンテナ１ｆのリクエスト信号の受信強度が、閾値変更部４で設定された送信アンテナ１ｆの閾値Ｕｆ以上であれば（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、携帯機判定部５は、携帯機２０が車室２０１内Ｙ＝前部に有ると判定する（図８のステップＳ３２、図７のステップＳ２３：ＹＥＳ）。また、携帯機２０の位置が車室２０１内に有ると判定する（図７のステップＳ２７）。

これに対して、図８のステップＳ３１で、送信アンテナ１ｆのリクエスト信号の受信強度が閾値Ｕｆ未満であれば（ステップＳ３１：ＮＯ）、携帯機２０が車室２０１内Ｙ＝前部に無いと判定する（ステップＳ３３、図７のステップＳ２３：ＮＯ）。これにより、携帯機２０は車室２０１内のいずれの位置にも無いので、次は、携帯機２０が車室２０１外（但し、検知範囲内）にあるか否かを判定する（図７のステップＳ２４）。この判定は、図９に示す車室外有無判定手順に従って行う。

図９において、受信したアンサ信号に含まれる送信アンテナ１ｏのリクエスト信号の受信強度を、閾値変更部４で設定された送信アンテナ１ｏの閾値Ｕｏと比較する。送信アンテナ１ｏのリクエスト信号の受信強度（ＲＳＳＩ値）が閾値Ｕｏ以上であれば（図９のステップＳ４１：ＹＥＳ）、携帯機２０が車室２０１外に有ると判定する（図９のステップＳ４２、図７のステップＳ２４：ＮＯ）。また、携帯機２０の位置が車室２０１外に有ると判定する（図７のステップＳ２６）。

これに対して、送信アンテナ１ｏのリクエスト信号の受信強度が閾値未満であれば（図９のステップＳ４１：ＮＯ）、携帯機判定部５は、携帯機２０が車室２０１外に無いと判定する（図９のステップＳ４３、図７のステップＳ２４：ＹＥＳ）。また、携帯機２０の位置が車両２００の近傍に無い（検知範囲外）と判定する（図７のステップＳ２５）。

周囲温度の変化や、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒおよび回路素子の特性・精度のばらつきなどの物理的要因により、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流が変化して、携帯機２０で検出されるリクエスト信号の受信強度がばらつくことがある。

然るに、上記実施形態によると、車載機１０が、携帯機２０で検出されたリクエスト信号の受信強度と、リクエスト信号の送信時に送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れた電流に応じて変更した閾値とを比較する。そして、その比較結果により、車両２００に対する携帯機２０の位置を判定するので、上記物理的要因の影響を受けず、携帯機２０の位置判定精度を向上させることが可能となる。

また、上記実施形態では、車両２００の車室２０１内外に設置された複数の送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒのそれぞれに対して閾値Ｕｏ、Ｕｆ、Ｕｍ、Ｕｒが設定され、該閾値がリクエスト信号の送信時に送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒ流れた電流に応じて変更される。そして、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒごとに、携帯機２０で検出されたリクエスト信号の受信強度と閾値とが比較されるので、携帯機２０が車室２０１の外部または内部のいずれの位置に有るかの判定精度を向上させることが可能となる。

さらに、上記実施形態では、リクエスト信号の送信時に、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流の最大値に応じて、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒの閾値Ｕｏ、Ｕｆ、Ｕｍ、Ｕｒを変更している。このため、物理的要因による送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒの電流変化に応じて、各閾値を設定することができる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、図３に示したように、車載機１０の全送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからのリクエスト信号の１回または２回の送信後に、携帯機２０がアンサ信号を返信した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、図１０に示す丸数字５や５’のタイミングのように、いずれかの送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからのリクエスト信号の受信直後に、携帯機２０がアンサ信号を返信してもよい。

この場合、携帯機２０が受信した全てのリクエスト信号に対して、１対１の関係になるように、アンサ信号を返信してもよい。また、車載機１０が、アンサ信号を受信すると、それ以降の送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒからの１回目のリクエスト信号の送信は行わず、直ぐに送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒからの２回目のリクエスト信号の送信を開始してもよい。これにより、携帯機２０の位置判定の処理速度を早めることができる。

また、上記実施形態では、図４に示したように、リクエスト信号の各データ「１」の立ち上がりエッジの検出時から所定時間Ｔ後の１点Ｘで、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流値を測定した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、図１１に示すように、リクエスト信号のデータ「１」の立ち上がりエッジの検出時から所定時間後の複数点Ｘ１〜Ｘ６で、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流値を測定してもよい。図１１では、（ａ）のＺ部拡大図を（ｂ）に示し、（ｂ）のＺ’部拡大図を（ｃ）に示している。

図１１の例では、立ち上がりエッジの検出時から１２４．７５μ秒後を始点Ｘ１とし、以降０．５μ秒間隔で１２７．２５μ秒までの各点をＸ２〜Ｘ６として、全６点で、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流値を測定する。そして、この電流値の測定処理を、図１１（ａ）に示すように、所定サンプル数（たとえば６回）行い、全測定値の中の最大値を検出して、閾値変更部４（図１）に出力する。これにより、リクエスト信号の送信時に送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流の最大値の検出精度を向上させることが可能となる。

また、図１１のように送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れた電流を複数点で測定して電流の最大値を検出する代わりに、コンデンサを用いた一般的なピークホールド回路を用いて、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れた電流の最大値を検出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、図３および図７に示したように、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒの順番でリクエスト信号を１回または２回送信した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外の順番や回数で、各送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒからリクエスト信号を送信してもよい。そして、送信アンテナ１ｏ、１ｆ、１ｍ、１ｒに流れる電流の検出は、リクエスト信号を送信する度に行ってもよいし、２回のリクエスト信号の送信に対して、１回だけ行ってもよい。さらに、何回かのリクエスト信号の送信に対して、電流検出を１回行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、図７に示したように、車室２０１内の後部、車室２０１内の中央、車室２０１内の前部、および車室２０１外の順番で、携帯機２０の有無を判定した例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、これ以外の順番で携帯機２０の有無を判定してもよい。

また、上記実施形態では、車両２００の車室２０１内に３つの送信アンテナ１ｆ、１ｍ、１ｒを設け、車室２０１外に１つの送信アンテナ１ｏを設けた例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、車室２０１内に１つまたは４つ以上の送信アンテナを設け、車室２０１外に複数の送信アンテナを設けてもよい。

さらに、上記実施形態では、車両２００のドアの施開錠やエンジン始動などの制御のために、携帯機２０の車室２０１内外の位置を判定する位置判定システム１００に、本発明を適用した例を挙げが、これに限るものではない。これ以外の用途で携帯機の位置を判定する携帯機の位置判定システムに対しても、本発明を適用することは可能である。

１ｆ、１ｍ、１ｏ、１ｒ 送信アンテナ
２ 送信制御部
３ 電流検出部
４ 閾値変更部
５ 携帯機判定部
１０ 車載機
２０ 携帯機
１００ 携帯機の位置判定システム
２００ 車両

Claims (10)

1. 利用者が所持する携帯機と、
   車両に搭載され、前記携帯機と無線通信を行う車載機と、から構成され、
   前記車載機が、前記携帯機にリクエスト信号を送信し、
   前記携帯機が、前記リクエスト信号の受信強度を検出して、該受信強度を前記車載機に返信し、
   前記車載機が、前記携帯機で検出された前記リクエスト信号の受信強度を閾値と比較して、前記携帯機の位置を判定する携帯機の位置判定システムにおいて、
   前記車載機は、
   前記リクエスト信号を生成し、送信アンテナに電力を供給して、該送信アンテナから前記リクエスト信号を送信する送信制御手段と、
   前記リクエスト信号を送信したときに、前記送信アンテナに流れた電流を検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段により検出した電流値に基づいて、前記閾値を変更する閾値変更手段と、を備えた、ことを特徴とする携帯機の位置判定システム。
2. 請求項１に記載の携帯機の位置判定システムにおいて、
   前記車両の内部と外部に前記送信アンテナを設置し、
   前記送信制御手段は、前記各送信アンテナに電力を供給して、各送信アンテナから別々のタイミングで前記リクエスト信号を送信し、
   前記電流検出手段は、前記各送信アンテナから前記リクエスト信号が送信されたときに、前記各送信アンテナに流れた電流を検出し、
   前記閾値変更手段は、前記送信アンテナごとに、前記電流検出手段により検出した電流値に基づいて前記閾値を変更し、
   前記携帯機は、前記各送信アンテナから送信された前記リクエスト信号の受信強度を検出して、各受信強度を前記各送信アンテナと関連付けて前記車載機に返信し、
   前記車載機は、前記送信アンテナごとに前記リクエスト信号の受信強度を前記閾値と比較して、前記携帯機の位置が車両の内部と外部のいずれに有るかを判定する判定手段をさらに備えている、ことを特徴とする携帯機の位置判定システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の携帯機の位置判定システムにおいて、
   前記電流検出手段は、前記各送信アンテナから前記リクエスト信号が送信されるごとに、前記各送信アンテナに流れた電流を検出する、ことを特徴とする携帯機の位置判定システム。
4. 車両に搭載された車載機が、利用者の所持する携帯機と無線通信を行って、該携帯機にリクエスト信号を送信し、
   前記携帯機が、前記リクエスト信号の受信強度を検出して、該受信強度を前記車載機に返信し、
   前記車載機が、前記携帯機で検出された前記リクエスト信号の受信強度を閾値と比較して、前記携帯機の位置を判定する携帯機の位置判定方法において、
   前記車載機は、
   前記リクエスト信号を生成し、送信アンテナに電力を供給して、該送信アンテナから前記リクエスト信号を送信し、
   前記リクエスト信号を送信したときに、前記送信アンテナに流れた電流を検出し、
   前記検出した電流値に基づいて前記閾値を変更する、ことを特徴とする携帯機の位置判定方法。
5. 請求項４に記載の携帯機の位置判定方法において、
   前記車両の内部と外部に前記送信アンテナを設置し、
   前記車載機が、
   前記各送信アンテナに電力を供給して、各送信アンテナから別々のタイミングで前記リクエスト信号を送信し、
   前記各送信アンテナから前記リクエスト信号を送信したときに、前記各送信アンテナに流れた電流を検出し、
   前記送信アンテナごとに、前記検出した電流値に基づいて前記閾値を変更し、
   前記携帯機は、
   前記各送信アンテナから送信された前記リクエスト信号の受信強度を検出して、該各受信強度を前記各送信アンテナと関連付けて前記車載機に返信し、
   前記車載機は、
   前記送信アンテナごとに前記リクエスト信号の受信強度を前記閾値と比較して、前記携帯機の位置が車両の内部と外部のいずれに有るかを判定する、ことを特徴とする携帯機の位置判定方法。
6. 請求項４または請求項５に記載の携帯機の位置判定方法において、
   前記車載機は、前記各送信アンテナから前記リクエスト信号を送信するごとに、前記各送信アンテナに流れた電流を検出する、ことを特徴とする携帯機の位置判定方法。
7. 車両に搭載される車載機であって、
   利用者が所持する携帯機と無線通信を行って、該携帯機にリクエスト信号を送信し、前記携帯機が検出した前記リクエスト信号の受信強度を前記携帯機から受信し、該受信強度を閾値と比較して、前記携帯機の位置を判定する携帯機の位置判定装置において、
   前記リクエスト信号を生成し、送信アンテナに電力を供給して、該送信アンテナから前記リクエスト信号を送信する送信制御手段と、
   前記リクエスト信号を送信したときに、前記送信アンテナに流れた電流を検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段により検出した電流値に基づいて、前記閾値を変更する閾値変更手段と、を備えた、ことを特徴とする携帯機の位置判定装置。
8. 請求項７に記載の携帯機の位置判定装置において、
   前記車両の内部と外部に前記送信アンテナを設置し、
   前記送信制御手段は、前記各送信アンテナから別々のタイミングで前記リクエスト信号を送信し、
   前記電流検出手段は、前記各送信アンテナから前記リクエスト信号が送信されたときに、前記各送信アンテナに流れた電流を検出し、
   前記閾値変更手段は、前記送信アンテナごとに、前記電流検出手段により検出した電流値に基づいて前記閾値を変更し、
   前記送信アンテナごとに前記リクエスト信号の受信強度を前記閾値と比較して、前記携帯機の位置が車両の内部と外部のいずれに有るかを判定する判定手段をさらに備えた、ことを特徴とする携帯機の位置判定装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の携帯機の位置判定装置において、
   前記電流検出手段は、前記各送信アンテナから前記リクエスト信号が送信されるごとに、前記各送信アンテナに流れた電流を検出する、ことを特徴とする携帯機の位置判定装置。
10. 請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の携帯機の位置判定装置において、
    前記電流検出手段は、前記リクエスト信号の送信中に、前記送信アンテナに流れた電流の最大値を検出し、
    前記閾値変更手段は、前記電流検出手段により検出した前記電流の最大値に基づいて、前記閾値を変更する、ことを特徴とする携帯機の位置判定装置。

Images