特許 7257892 距離判定システム、距離判定装置、距離判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-06

(45)【発行日】2023-04-14

(54)【発明の名称】距離判定システム、距離判定装置、距離判定方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 11/06 20060101AFI20230407BHJP

   B60R 25/24 20130101ALI20230407BHJP

   E05B 49/00 20060101ALN20230407BHJP

【ＦＩ】

G01S11/06

B60R25/24

E05B49/00 J

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019116271

(22)【出願日】2019-06-24

(65)【公開番号】P2021001835

(43)【公開日】2021-01-07

【審査請求日】2021-11-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大石 佳樹

(72)【発明者】

【氏名】古賀 健一

【審査官】東 治企

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１３６８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２５７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５７１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８４４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１１７０５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０２１３８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ５／００－５／１４

Ｇ０１Ｓ １１／００－１１／１０

Ｅ０５Ｂ ４９／００－４９／０４

Ｂ６０Ｒ ２５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１軸または２軸の送信アンテナと、
１軸または２軸の受信アンテナと、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方の傾きを検出する傾斜センサと、
前記受信アンテナが受信する受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とを用いて、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とに加えて、方位検出機能によって導出される、前記送信アンテナから出力される電波に対する前記受信アンテナの角度を用いて、前記アンテナ間距離を判定する、距離判定システム。

【請求項2】

前記傾斜センサは、前記送信アンテナの傾きを検出し、
前記送信アンテナは、前記傾斜センサの検出結果を含む電波を出力し、
前記制御装置は、前記受信アンテナが受信する受信電波の強度と前記受信電波に含まれる前記傾斜センサの検出結果とを用いて、前記アンテナ間距離を判定する、請求項１に記載の距離判定システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記受信電波の強度がしきい強度よりも大きい場合に前記アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定し、
前記制御装置は、前記傾斜センサの検出結果を用いて前記受信電波の強度を補正する処理、または、前記傾斜センサの検出結果を用いて前記しきい強度を設定する処理を行なう、請求項１または２に記載の距離判定システム。

【請求項4】

前記受信アンテナおよび前記制御装置は、車両に搭載され、
前記送信アンテナおよび前記傾斜センサは、前記車両のユーザによって携帯可能な携帯機に搭載され、
前記車両は、乗降用ドアをロックするロック状態と、前記乗降用ドアをロックしないアンロック状態とのいずれかの状態に切替可能なドアロック装置を備え、
前記制御装置は、
前記アンテナ間距離が前記しきい距離よりも小さいと判定された場合に前記ドアロック装置を前記アンロック状態にすることを許容し、
前記アンテナ間距離が前記しきい距離よりも小さいと判定されない場合に前記ドアロック装置を前記アンロック状態にすることを許容しない、請求項３に記載の距離判定システム。

【請求項5】

前記車両は、前記車両の傾きを検出する車両傾斜センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とに加えて、前記車両傾斜センサの検出結果を用いて、前記アンテナ間距離を判定する、請求項４に記載の距離判定システム。

【請求項6】

１軸または２軸の送信アンテナと１軸または２軸の受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定する距離判定装置であって、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方の傾きは傾斜センサによって検出されるように構成され、
前記距離判定装置は、
前記受信アンテナが受信する受信電波を示す信号と前記傾斜センサの検出結果を示す信号とが入力される入力部と、
前記入力部に接続される演算装置とを備え、
前記演算装置は、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とを用いて前記アンテナ間距離を判定し、
前記演算装置は、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とに加えて、方位検出機能によって導出される、前記送信アンテナから出力される電波に対する前記受信アンテナの角度を用いて、前記アンテナ間距離を判定する、距離判定装置。

【請求項7】

１軸または２軸の送信アンテナと１軸または２軸の受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定する距離判定方法であって、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナの少なくとも一方の傾きは傾斜センサによって検出されるように構成され、
前記距離判定方法は、
前記受信アンテナが受信する受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とを特定するステップと、
特定された前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とを用いて前記アンテナ間距離を判定するステップとを含み、
前記アンテナ間距離を判定するステップは、前記受信電波の強度と前記傾斜センサの検出結果とに加えて、方位検出機能によって導出される、前記送信アンテナから出力される電波に対する前記受信アンテナの角度を用いて、前記アンテナ間距離を判定する、距離判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離を判定する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００４－２４９７５９号公報（特許文献１）には、電波を出力する送信アンテナを備える電子キーと、受信アンテナおよび制御装置を備える車両とを含むシステムが開示されている。制御装置は、電子キーを所持するユーザが車両に近づいて、車両側の受信アンテナで受信される受信電力（受信電波の強度）が閾値を超えると、電子キーと車両との間の距離がしきい距離未満になったと判定して、乗降用ドアをアンロック状態（解錠状態）にすることを許容する。また、ユーザが車両から遠ざかり、受信電力が閾値以下になると、電子キーと車両との間の距離がしきい距離以上であると判定して、乗降用ドアをアンロック状態にすることを許容しないようにする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２４９７５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された制御装置においては、上述のように、電子キーと車両との間の距離がしきい距離未満になったか否かを、受信電力（受信電波の強度）に基づいて判定している。

【0005】

しかしながら、電子キー側の送信アンテナが１軸または２軸のアンテナであり、かつ車両側の受信アンテナが１軸または２軸のアンテナである場合、たとえ電子キーと車両との間の距離が同じであっても、送信アンテナから出力された送信電波の偏波面と受信アンテナの基準面（受信感度が最適となる平面）とのずれによって受信電波の強度が大きく変動し得る。そのため、受信電波の強度のみに基づいて電子キーと車両との間の距離を判定すると、判定精度が低下してしまうことが懸念される。

【0006】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、１軸または２軸の送信アンテナと１軸または２軸の受信アンテナとの間の距離を、受信アンテナが受電する受信電波の強度を用いて精度よく判定することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示による距離判定システムは、１軸または２軸の送信アンテナと、１軸または２軸の受信アンテナと、送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きを検出する傾斜センサと、受信アンテナが受信する受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを用いて、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定するように構成された制御装置とを備える。

【0008】

上記の距離判定システムによれば、受信電波の強度に加えて、送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きを検出する傾斜センサの検出結果を用いて、アンテナ間距離が判定される。そのため、たとえば傾斜センサの検出結果を用いて、受信アンテナの基準面に対する受信電波の偏波面のずれ度合いを特定し、そのずれ度合いに応じて、受信電波の強度に対応する距離を補正することができる。その結果、アンテナ間距離を受信電波の強度を用いて精度よく判定することができる。

【0009】

本開示による距離判定装置は、１軸または２軸の送信アンテナと１軸または２軸の受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定する距離判定装置である。送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きは傾斜センサによって検出されるように構成される。距離判定装置は、受信アンテナが受信する受信電波を示す信号と傾斜センサの検出結果を示す信号とが入力される入力部と、入力部に接続される演算装置とを備える。演算装置は、受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを用いてアンテナ間距離を判定する。

【0010】

本開示による距離判定方法は、１軸または２軸の送信アンテナと１軸または２軸の受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定する距離判定方法である。送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きは傾斜センサによって検出されるように構成される。距離判定方法は、受信アンテナが受信する受信電波から受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを特定するステップと、特定された受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを用いてアンテナ間距離を判定するステップとを含む。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、１軸または２軸の送信アンテナと１軸または２軸の受信アンテナとの間の距離を、受信アンテナが受電する受信電波の強度を用いて精度よく判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】スマートエントリシステムの全体構成の一例を模式的に示す図である。

【図2】送信アンテナから出力される送信電波の偏波面と受信アンテナの基準面とが一致する場合の送信アンテナおよび受信アンテナの姿勢を模式的に示す図である。

【図3】送信アンテナから出力される送信電波の偏波面と受信アンテナの基準面とが一致しない場合の送信アンテナおよび受信アンテナの姿勢を模式的に示す図である。

【図4】演算装置の処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。

【図5】演算装置の処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。

【図6】演算装置の処理手順の一例を示すフローチャート（その３）である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【0014】

図１は、本実施の形態による距離判定システムを含むスマートエントリシステム１の全体構成の一例を模式的に示す図である。このスマートエントリシステム１は、車両Ｖと、携帯機（送信機）１０とを含む。以下では、鉛直方向を「Ｚ方向」、鉛直方向と垂直であって車両Ｖの前方から後方に向かう方向を「Ｘ方向」、Ｚ方向およびＸ方向と垂直な方向を「Ｙ方向」と定義する。

【0015】

携帯機１０は、車両Ｖのユーザによって携帯（所持）される端末（電子キー）である。携帯機１０は、送信アンテナ１２と、送信回路１４と、制御装置１６と、傾斜センサ１８とを備える。

【0016】

送信アンテナ１２は、直線偏波の電波を出力する１軸アンテナである。本実施の形態による送信アンテナ１２は、回路基板の表面に導線となる金属層をループ状にパターニングすることで形成される、長方形状のパターンアンテナである。送信アンテナ１２から出力される電波の電界の振動方向は、送信アンテナ１２の長方形状の長手方向Ｄｔとなる。すなわち、送信アンテナ１２から出力される送信電波の偏波面は、送信アンテナ１２の長手方向Ｄｔが含まれる平面である。

【0017】

なお、送信アンテナ１２は、必ずしもパターンアンテナであることに限定されない。たとえば、送信アンテナ１２は、２本の導線を直線状に配置することによって形成されるダイポールアンテナであってもよいし、導線を環状に巻き付けることによって形成されるコイルアンテナであってもよい。

【0018】

傾斜センサ１８は、携帯機１０の傾き（送信アンテナ１２の長手方向Ｄｔの鉛直方向に対する傾き）を傾斜角Ａｔとして検出し、検出結果を示す信号を制御装置１６に出力する。本実施の形態による傾斜センサ１８は、重力加速度を計測することによって傾斜角Ａｔを検出する、いわゆる加速度センサである。なお、傾斜センサ１８の種類は、加速度センサに限定されるものではなく、回転角速度を測定することによって傾斜角Ａｔを検出するジャイロセンサであってもよい。

【0019】

制御装置１６は、携帯機１０を識別するための携帯機ＩＤ情報が記憶されたメモリ（図示せず）を含む。なお、携帯機１０は車両Ｖ側から車両周囲に送信されるウェイク信号（リクエスト信号）を受信するための受信回路（図示せず）を備えており、制御装置１６は車両Ｖ側からウェイク信号を受信する毎に起動する。なお、携帯機１０が車両Ｖ側からウェイク信号を受信するアンテナは、送信アンテナ１２を共用してもよいし、送信アンテナ１２とは別に受信専用の１軸または２軸のアンテナを設けるようにしてもよい。

【0020】

制御装置１６は、車両Ｖ側からの起動信号によって起動すると、メモリに記憶された携帯機ＩＤ情報および傾斜センサ１８の検出結果（傾斜角Ａｔ）を含む電波を送信アンテナ１２から出力させるための指令信号を送信回路１４に出力する。

【0021】

送信回路１４は、水晶振動子あるいはトランジスタなどを含んで構成され、制御装置１６からの指令信号に基づく発振信号を送信アンテナ１２に出力する。これにより、携帯機ＩＤ情報と傾斜センサ１８の検出結果（傾斜角Ａｔ）とを含む電波が、ウェイク信号に対するレスポンス信号として、送信アンテナ１２から車両Ｖに出力される。

【0022】

車両Ｖは、受信機２０と、制御装置３０と、傾斜センサ５０と、ドアロック装置４０とを備える。受信機２０は、受信アンテナ２２と、受信回路２４とを備える。また、車両Ｖは、車両周囲に向けてウェイク信号（リクエスト信号）を一定期間毎に送信するための送信回路（図示せず）を備えている。携帯機１０は、上述のように、車両Ｖからのウェイク信号（リクエスト信号）を受信する毎に上述のレスポンス信号を出力する。なお、車両Ｖが車両周囲に向けてウェイク信号（リクエスト信号）を送信するアンテナは、受信アンテナ２２を共用してもよいし、受信アンテナ２２とは別に送信専用の１軸または２軸のアンテナを設けるようにしてもよい。

【0023】

受信アンテナ２２は、携帯機１０から出力された送信電波（レスポンス信号）を受信するための１軸アンテナである。本実施の形態による受信アンテナ２２は、送信アンテナ１２と同様、長方形状のパターンアンテナである。なお、受信アンテナ２２は、必ずしもパターンアンテナであることに限定されず、ダイポールアンテナであってもよいし、コイルアンテナであってもよい。

【0024】

受信アンテナ２２は、受信感度が最適となる基準面を有している。受信アンテナ２２の基準面は、受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒが含まれる平面である。受信アンテナ２２が受信する受信電波（すなわち送信アンテナ１２が出力する送信電波）の偏波面が受信アンテナ２２の基準面に一致する場合に、受信アンテナ２２の受信感度が最適となる。受信アンテナ２２が受信した受信電波（レスポンス信号）は、受信回路２４を介して制御装置３０に出力される。

【0025】

本実施の形態においては、受信アンテナ２２の長手方向ＤｒがＸ方向（車両Ｖの前後方向）に沿って配置されているものとする。したがって、本実施の形態においては、車両Ｖが平坦な路面に停車している場合、受信アンテナ２２の基準面は、ほぼ水平な面（鉛直方向に対して垂直な平面）となる。本実施の形態においては、車両Ｖが平坦な路面に停車しており、受信アンテナ２２の基準面が水平となる場合（すなわち傾斜角Ａｒが９０°となる場合）を想定するものとする。また、本実施の形態においては、携帯機１０および車両ＶをＺ方向から見た場合に、送信アンテナ１２の長手方向Ｄｔと受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒとが互いに平行となる場合（すなわち送信電波の進行方向が受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒに対して垂直となる場合）を想定するものとする。

【0026】

ドアロック装置４０は、車両Ｖの乗降用ドアをロック状態（施錠状態）とアンロック状態（解錠状態）とのどちらかの状態に切替えるように構成される。

【0027】

制御装置３０は、入力部３１，３２と、出力部３３と、記憶部３４と、演算装置３５とを備える。入力部３１は、受信機２０が受信する受信電波（レスポンス信号）を示す信号が入力される入力ポートである。入力部３２は、傾斜センサ５０の検出結果（傾斜角Ａｒ）を示す信号が入力される入力ポートである。出力部３３は、ドアロック装置４０に対する指令信号をドアロック装置４０に出力するための出力ポートである。

【0028】

記憶部３４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶素子で構成され、演算装置３５の演算に用いられる携帯機ＩＤ情報およびプログラムなどを格納する。

【0029】

演算装置３５は、入力部３１，３２、出力部３３および記憶部３４に接続される。演算装置３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などで構成される。

【0030】

演算装置３５は、受信機２０から入力部３１に入力される受信電波（レスポンス信号）に基づいて、ドアロック装置４０をアンロック状態にすることを許容するか否かを判定する処理を行なう。具体的には、演算装置３５は、レスポンス信号に含まれる携帯機ＩＤ情報と記憶部３４に記憶される携帯機ＩＤ情報とを照合し、双方の携帯機ＩＤが一致するか否かを判定する。また、演算装置３５は、受信アンテナ２２の受信電力（受信電波の強度）に基づいて携帯機１０の送信アンテナ１２と車両Ｖの受信アンテナ２２との間の距離（以下「アンテナ間距離」ともいう）がしきい距離よりも小さいか否かを判定する処理を行なう。

【0031】

そして、双方の携帯機ＩＤが一致し、かつアンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定される場合、演算装置３５は、ドアロック装置４０をアンロック状態にすることを許容する。アンロック状態にすることが許容された状態でユーザが車両Ｖのドアハンドルに触れたことが検出されると、演算装置３５は、ドアロック装置４０をアンロック状態にする。なお、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定された時点で、演算装置３５がドアロック装置４０をアンロック状態にするようにしてもよい。

【0032】

一方、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定されない場合、演算装置３５は、ドアロック装置４０をアンロック状態にすることを許容しない。この際、ドアロック装置４０がアンロック状態である場合には、演算装置３５がドアロック装置４０をロック状態に切り替えるようにしてもよい。

【0033】

なお、演算装置３５の処理は、ソフトウェア処理、すなわち、記憶部３４に格納されたプログラムが演算装置３５により読み出されることにより行なわれる。なお、演算装置３５の処理は、ソフトウェア処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理してもよい。

【0034】

＜アンテナ間距離の判定＞
本実施の形態による制御装置３０は、上述のように、受信アンテナ２２の受信電力（受信電波の強度）に基づいて、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいか否かを判定する。

【0035】

しかしながら、携帯機１０の送信アンテナ１２は１軸アンテナであり、かつ車両Ｖ側の受信アンテナ２２が１軸のアンテナである。この場合、たとえ実際のアンテナ間距離が同じであっても、送信アンテナ１２から出力される送信電波の偏波面と受信アンテナ２２の基準面とのずれによって、受信電波の強度が大きく変動し得る。そのため、仮に、受信電波の強度のみに基づいてアンテナ間距離を判定すると、判定精度が低下してしまうことが懸念される。

【0036】

図２は、送信アンテナ１２から出力される送信電波の偏波面と受信アンテナ２２の基準面とが一致する場合の送信アンテナ１２および受信アンテナ２２の姿勢を模式的に示す図である。図３は、送信アンテナ１２から出力される送信電波の偏波面と受信アンテナ２２の基準面とが一致しない場合の送信アンテナ１２および受信アンテナ２２の姿勢を模式的に示す図である。なお、本実施の形態においては、上述のように、車両Ｖが平坦な路面に停車しており、受信アンテナ２２の基準面が水平となる場合を想定している。すなわち、受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒの鉛直方向に対する傾き（以下「傾斜角Ａｒ」ともいう）が９０°となる場合を想定している。

【0037】

図２に示すように、携帯機１０の傾斜角Ａｔ（送信アンテナ１２の長手方向Ｄｔの鉛直方向に対する傾き）が９０°である場合には、送信電波の偏波面は水平となり受信アンテナ２２の基準面と一致する。この場合、受信アンテナ２２の受信感度が最適となる。

【0038】

一方、携帯機１０の傾斜角Ａｔが９０°でない場合（たとえば図３に示すように携帯機１０の傾斜角Ａｔが０°から９０°までの間の値になる場合）、送信電波の偏波面が水平ではなくなり受信アンテナ２２の基準面からずれてしまう。この場合、受信アンテナ２２の基準面に対する送信電波の偏波面のずれ角（以下、単に「偏波面のずれ角θ」ともいう）が大きいほど、受信アンテナ２２の受信感度が低下して、受信電波の強度は低下してしまう。なお、本実施の形態において、携帯機１０の傾斜角Ａｔは０°から１８０°までの範囲に含まれる値であるものとする。この場合、偏波面のずれ角θは、θ＝｜Ａｔ－９０｜で表わされる。したがって、偏波面のずれ角θの最小値は０°であり、最大値は９０°である。

【0039】

そのため、たとえ実際のアンテナ間距離が同じであっても、図２に示す偏波面一致時の受信電波の強度よりも図３に示す偏波面不一致時の受信電波の強度のほうが小さくなり、アンテナ間距離がより大きいと誤判定されてしまうことが懸念される。

【0040】

そこで、本実施の形態によるスマートエントリシステム１においては、携帯機１０が、携帯機１０の傾斜角Ａｔ（傾斜センサ１８の検出結果）を含むレスポンス信号を出力するように構成される。そして、車両Ｖの演算装置３５は、受信機２０が受信したレスポンス信号の強度に加えて、レスポンス信号に含まれる携帯機１０の傾斜角Ａｔを用いて、アンテナ間距離を判定する。

【0041】

図４は、車両Ｖの演算装置３５が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する毎（たとえば所定周期毎）に繰り返し実行される。

【0042】

演算装置３５は、携帯機１０からのレスポンス信号が受信機２０によって受信されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。レスポンス信号が受信されていない場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、演算装置３５は、以降の処理をスキップしてリターンへと処理を移す。

【0043】

レスポンス信号が受信された場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、演算装置３５は、携帯機ＩＤの照合を行なう（ステップＳ１２）。具体的には、演算装置３５は、レスポンス信号に含まれる携帯機ＩＤが、記憶部３４に記憶されている携帯機ＩＤと一致するか否かを判定する。

【0044】

携帯機ＩＤが一致する場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、演算装置３５は、レスポンス信号の強度（受信アンテナ２２の受信電力、以下「受信強度Ｐ」ともいう）、および、レスポンス信号に含まれる携帯機１０の傾斜角Ａｔを特定する（ステップＳ２０）。

【0045】

次いで、演算装置３５は、ステップＳ２０で特定された携帯機１０の傾斜角Ａｔに基づいて、ステップＳ２０で特定された受信強度Ｐを補正する（ステップＳ３０）。この処理は、偏波面のずれ角θが大きいほど実際の受信強度Ｐが低下することに鑑み、偏波面のずれ角θに応じて実際の受信強度Ｐを偏波面一致時の受信強度に換算するための処理である。したがって、演算装置３５は、携帯機１０の傾斜角Ａｔを用いて特定される偏波面のずれ角θが大きいほど受信強度Ｐが大きい値となるように、受信強度Ｐを補正する。

【0046】

たとえば、演算装置３５は、携帯機１０の傾斜角Ａｔを用いて偏波面のずれ角θを特定し、偏波面のずれ角θに応じた補正係数αを算出する。この際、演算装置３５は、偏波面のずれ角θが０°（最小値）である場合に補正係数αを１とし、ずれ角θが大きいほど補正係数αを１よりも大きい値にする。そして、演算装置３５は、ステップＳ２０で特定された実際の受信強度Ｐに補正係数αを乗算した値を、補正後の受信強度Ｐとして算出する。なお、受信強度Ｐを補正する手法は、上記の手法に限定されない。たとえば、携帯機１０の傾斜角Ａｔを用いて特定されるずれ角θに応じた受信強度の補正成分ΔＰを算出し、実際の受信強度Ｐに補正成分ΔＰを加算した値を補正後の受信強度Ｐとして算出するようにしてもよい。

【0047】

次いで、演算装置３５は、ステップＳ３０において算出された補正後の受信強度Ｐがしきい強度Ｐｔｈを超えているか否かを判定する（ステップＳ４０）。この処理は、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいか否かを判定するための処理である。なお、しきい強度Ｐｔｈは、しきい距離に対応する受信強度として、記憶部３４に予め記憶されている。

【0048】

補正後の受信強度Ｐがしきい強度Ｐｔｈを超えている場合（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、演算装置３５は、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定して、ドアロック装置４０をアンロック状態にすることを許容する（ステップＳ５０）。

【0049】

一方、補正後の受信強度Ｐがしきい強度Ｐｔｈを超えていない場合（ステップＳ４０においてＮＯ）、演算装置３５は、アンテナ間距離がしきい距離よりも大きいと判定して、ドアロック装置４０をアンロック状態にすることを許容しない（ステップＳ６０）。

【0050】

以上のように、本実施の形態によるスマートエントリシステム１においては、携帯機１０が、携帯機１０の傾斜角Ａｔを含むレスポンス信号を出力するように構成される。そして、車両Ｖの演算装置３５は、受信機２０が受信したレスポンス信号の強度に加えて、レスポンス信号に含まれる携帯機１０の傾斜角Ａｔを用いて、アンテナ間距離を判定する。具体的には、演算装置３５は、携帯機１０の傾斜角Ａｔを用いて特定される偏波面のすれ角θが大きいほど受信強度Ｐが大きい値となるように受信強度Ｐを補正し、補正後の受信強度Ｐに基づいてアンテナ間距離を判定する。その結果、アンテナ間距離を受信強度Ｐを用いて精度よく判定することができる。

【0051】

＜変形例＞
上述の実施の形態は、たとえば以下のように変更することもできる。

【0052】

（１） 上述の図４のステップＳ３０においては、携帯機１０の傾斜角Ａｔに基づいて受信強度Ｐを補正していた。しかしながら、傾斜角Ａｔに基づいて受信強度Ｐを補正するのではなく、傾斜角Ａｔに基づいて、受信強度Ｐと比較される「しきい強度Ｐｔｈ」を設定するようにしてもよい。

【0053】

図５は、本変形例による演算装置３５が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する毎（たとえば所定周期毎）に繰り返し実行される。図５は上述の図４のステップＳ３０，Ｓ４０をそれぞれステップＳ３０Ａ，Ｓ４０Ａに変更したものである。その他のステップ（図４に示したステップと同じ番号を付しているステップ）については既に説明したため詳細な説明は繰り返さない。

【0054】

演算装置３５は、ステップＳ２０で特定された携帯機１０の傾斜角Ａｔに基づいて、しきい強度Ｐｔｈを設定する（ステップＳ３０Ａ）。この処理は、偏波面のずれ角θが大きいほど受信感度が低下することに鑑み、受信強度Ｐと比較されるしきい強度Ｐｔｈを偏波面のずれ角θに応じて低下させるための処理である。たとえば、演算装置３５は、携帯機１０の傾斜角Ａｔを用いて偏波面のずれ角θを特定し、偏波面のずれ角θが所定角よりも小さい場合はしきい強度Ｐｔｈを第１強度に設定し、偏波面のずれ角θが所定角よりも大きい場合はしきい強度Ｐｔｈを第１強度よりも小さい第２強度に設定する。なお、しきい強度Ｐｔｈを設定する手法は、上記の手法に限定されない。たとえば、偏波面のずれ角θとしきい強度Ｐｔｈとの対応関係を規定したマップを記憶部３４に予め記憶しておき、このマップを参照して、ステップＳ２０で特定された偏波面のずれ角θに対応するしきい強度Ｐｔｈを設定するようにしてもよい。

【0055】

次いで、演算装置３５は、ステップＳ２０で特定された受信強度ＰがステップＳ３０Ａで設定されたしきい強度Ｐｔｈを超えているか否かを判定する（ステップＳ４０Ａ）。

【0056】

以上のように、携帯機１０の傾斜角Ａｔに基づいて受信強度Ｐと比較される「しきい強度Ｐｔｈ」を設定するようにしてもよい。このように変形しても、アンテナ間距離を受信強度Ｐを用いて精度よく判定することができる。

【0057】

（２） 上述の実施の形態においては、車両Ｖが平坦な路面に停車しており、受信アンテナ２２の基準面が水平となる場合（すなわち傾斜角Ａｒが９０°となる場合）を想定していた。

【0058】

しかしながら、たとえば車両Ｖが坂道に停車している場合など、受信アンテナ２２の基準面が水平とならずにＹ方向の軸回りに傾斜する場合（すなわち傾斜角Ａｒが９０°とならない場合）も想定される。この点に鑑み、受信強度Ｐおよび携帯機１０の傾斜角Ａｔに加えて、車両Ｖの傾斜センサ５０（図１参照）の検出結果を用いて、アンテナ間距離を判定するようにしてもよい。

【0059】

車両Ｖの傾斜センサ５０は、傾斜角Ａｒ（受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒの鉛直方向に対する傾き）を車両Ｖの傾きとして検出し、検出結果を示す信号を制御装置３０に出力する。傾斜センサ５０は、重力加速度を計測することによって傾斜角Ａｒを検出する、いわゆる加速度センサである。なお、傾斜センサ５０の種類は、加速度センサに限定されるものではなく、たとえばジャイロセンサであってもよい。

【0060】

図６は、本変形例による演算装置３５が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する毎（たとえば所定周期毎）に繰り返し実行される。図６に示すフローチャートは、上述の図４のステップＳ３０をステップＳ３０Ｂに変更し、ステップＳ２０とステップＳ３０Ｂとの間にステップＳ２２を追加したものである。その他のステップ（図４に示したステップと同じ番号を付しているステップ）については既に説明したため詳細な説明は繰り返さない。

【0061】

演算装置３５は、傾斜センサ５０の検出結果である車両Ｖの傾斜角Ａｒを取得する（ステップＳ２２）。

【0062】

次いで、演算装置３５は、ステップＳ２０において特定された携帯機１０の傾斜角Ａｔ、およびステップＳ２２において取得された車両Ｖの傾斜角Ａｒに基づいて、ステップＳ２０において特定された受信強度Ｐを補正する（ステップＳ３０Ｂ）。たとえば、演算装置３５は、携帯機１０の傾斜角Ａｔおよび車両Ｖの傾斜角Ａｒを用いて偏波面のずれ角θをθ＝｜Ａｔ－Ａｒ｜として算出する。なお、｜Ａｔ－Ａｒ｜が９０°を超える場合には、偏波面のずれ角θをθ＝｜Ａｔ－Ａｒ｜－９０°として算出すればよい。これにより、携帯機１０の傾斜角Ａｔに加えて、車両Ｖの傾斜角Ａｒを考慮して、偏波面のずれ角θを精度よく特定することができる。そして、演算装置３５は、算出された偏波面のずれ角θが大きいほど受信強度Ｐが大きい値となるように、受信強度Ｐを補正する。なお、受信強度Ｐを補正する具体的な手法は、上述の実施の形態と同様の手法を採用することができる。

【0063】

次いで、演算装置３５は、ステップＳ３０Ｂにおいて算出された補正後の受信強度Ｐがしきい強度Ｐｔｈを超えているか否かを判定する（ステップＳ４０）。

【0064】

以上のように、受信強度Ｐおよび携帯機１０の傾斜角Ａｔに加えて、車両Ｖの傾斜角Ａｒを考慮して、アンテナ間距離を判定するようにしてもよい。このように変形することによって、アンテナ間距離を受信強度Ｐを用いてより精度よく判定することができる。

【0065】

（３） 上述の実施の形態においては、携帯機１０の傾斜角Ａｔに基づいて補正された受信強度Ｐがしきい強度Ｐｔｈよりも大きいか否かを判定することによって、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいか否かを判定している。

【0066】

しかしながら、たとえば、受信強度Ｐおよび携帯機１０の傾斜角Ａｔに基づいて、アンテナ間距離そのものを算出するようにしてもよい。たとえば、受信強度Ｐおよび傾斜角Ａｔとアンテナ間距離との対応関係を実験等によって予め求めて記憶部３４にマップとして記憶しておき、このマップを参照して、受信強度Ｐおよび傾斜角Ａｔに対応するアンテナ間距離を算出するようにしてもよい。

【0067】

（４） 上述の実施の形態においては、携帯機１０および車両ＶをＺ方向から見た場合に、送信アンテナ１２の長手方向Ｄｔと受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒとが互いに平行となる場合（すなわち送信電波の進行方向が受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒに対して垂直となる場合）を想定していた。

【0068】

しかしながら、実際には、携帯機１０の姿勢によっては、送信アンテナ１２の長手方向Ｄｔと受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒとが互いに平行とはならない場合も想定される。この場合、送信電波の進行方向が受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒに対して垂直とはならず、受信アンテナ２２の受信感度が低下してしまうことが懸念される。

【0069】

この点を考慮し、たとえば、携帯機１０および車両Ｖの双方が方位検出機能（コンパス機能）を搭載する場合には、双方の方位検出機能による検出結果を用いて受信アンテナ２２の長手方向Ｄｒに対する送信電波の進行方向のずれ角を推定し、偏波面のずれ角θに加えて、送信電波の進行方向のずれ角を用いて、受信強度Ｐの補正あるいはしきい強度Ｐｔｈの設定を行なうようにしてもよい。これにより、アンテナ間距離の判定精度をより高めることが可能である。

【0070】

（５） 上述の実施の形態においては、１軸の送信アンテナ１２と１軸の受信アンテナ２２との組合せに本開示による距離判定システムを適用する場合について説明した。しかしながら、本開示による距離判定システムは、１軸の送信アンテナと２軸の受信アンテナとの組合せ、２軸の送信アンテナと１軸の受信アンテナとの組合せ、２軸の送信アンテナと２軸の受信アンテナとの組合せ、にも適用可能である。なお、２軸の送信アンテナとは、たとえば、図１のＸ方向を長手方向とする長方形状のパターンアンテナに加えて、図１のＹ方向またはＺ方向を長手方向とする長方形状のパターンアンテナを備える送信アンテナである。また、２軸の受信アンテナとは、たとえば、図１のＸ方向を長手方向とする長方形状のパターンアンテナに加えて、図１のＹ方向またはＺ方向を長手方向とする長方形状のパターンアンテナを備える受信アンテナである。

【0071】

（６） 上述の実施の形態においては、車両Ｖ側の制御装置３０が、携帯機１０からのレスポンス信号の受信強度を測定してアンテナ間距離を判定する例について説明した。しかしながら、受信強度を測定する主体、およびアンテナ間距離を判定する主体は、車両Ｖ側の制御装置３０に限定されない。

【0072】

たとえば、受信強度の測定およびアンテナ間距離の判定を、携帯機１０側の制御装置１６が行なうようにしてもよい。具体的には、たとえば、車両Ｖ側のアンテナ（受信アンテナ２２あるいは受信アンテナ２２とは別の送信専用のアンテナ）から送信されたウェイク信号を携帯機１０側のアンテナ（送信アンテナ１２あるいは送信アンテナ１２とは別の受信専用のアンテナ）で受信した強度を携帯機１０側の制御装置１６が測定し、測定された強度と傾斜センサ１８の検出結果とに基づいて携帯機１０側の制御装置１６がアンテナ間距離を判定し、その判定結果をレスポンス信号に乗せて携帯機１０から車両Ｖに出力するようにしてもよい。なお、アンテナ間距離が所定値を超えると判定された場合には、携帯機１０が車両Ｖにレスポンス信号を返信しないようにしてもよい。

【0073】

また、受信強度の測定を携帯機１０側で行ない、アンテナ間距離の判定を車両Ｖ側で行なうようにしてもよい。具体的には、たとえば、車両Ｖから送信されたウェイク信号を携帯機１０で受信した強度を携帯機１０の制御装置１６が測定し、その測定結果を傾斜センサ１８の検出結果とともにレスポンス信号に乗せて携帯機１０から車両Ｖに出力するようにしてもよい。そして、携帯機１０からのレスポンス信号を受信した車両Ｖの制御装置３０が、レスポンス信号に含まれる受信強度の測定結果と傾斜センサ１８の検出結果とに基づいてアンテナ間距離を判定するようにしてもよい。

【0074】

また、上述した複数の変形例に示す形態は、技術的に矛盾が生じない範囲で適宜組合せることも可能である。

【0075】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0076】

以上に説明した複数の例示的な形態は、以下の態様の具体例である。
一態様における距離判定システムは、１軸または２軸の送信アンテナと、１軸または２軸の受信アンテナと、送信アンテナおよび受信アンテナの少なくとも一方の傾きを検出する傾斜センサと、受信アンテナが受信する受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とを用いて、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離であるアンテナ間距離を判定するように構成された制御装置とを備える。

【0077】

この場合において、傾斜センサは、送信アンテナの傾きを検出し、送信アンテナは、傾斜センサの検出結果を含む電波を出力する態様であってもよい。制御装置は、受信アンテナが受信する受信電波の強度と受信電波に含まれる傾斜センサの検出結果とを用いて、アンテナ間距離を判定する態様であってもよい。

【0078】

また、制御装置は、受信電波の強度がしきい強度よりも大きい場合にアンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定する態様であってもよい。制御装置は、傾斜センサの検出結果を用いて受信電波の強度を補正する処理、または、傾斜センサの検出結果を用いてしきい強度を設定する処理を行なう態様であってもよい。

【0079】

上記の態様によれば、受信電波の強度に加えて、送信アンテナの傾きを検出する傾斜センサの検出結果を用いて、アンテナ間距離が判定される。そのため、たとえば傾斜センサの検出結果を用いて、受信アンテナの基準面に対する受信電波の偏波面のずれ度合いを特定し、そのずれ度合いに応じて、受信電波の強度に対応する距離を補正することができる。その結果、アンテナ間距離を受信電波の強度を用いて精度よく判定することができる。

【0080】

また、受信アンテナおよび制御装置は、車両に搭載されてもよい。送信アンテナおよび傾斜センサは、車両のユーザによって携帯可能な携帯機に搭載されてもよい。車両は、乗降用ドアをロックするロック状態と、乗降用ドアをロックしないアンロック状態とのいずれかの状態に切替可能なドアロック装置を備えてもよい。制御装置は、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定された場合にドアロック装置をアンロック状態にすることを許容し、アンテナ間距離がしきい距離よりも小さいと判定されない場合にドアロック装置をアンロック状態にすることを許容しない態様であってもよい。

【0081】

上記の態様によれば、精度よく判定されたアンテナ間距離としきい距離との比較結果に基づいて、車両のドアロック装置をアンロック状態にすることを許容するか否かを判定することができる。

【0082】

また、車両は、車両の傾きを検出する車両傾斜センサをさらに備えてもよい。制御装置は、受信電波の強度と傾斜センサの検出結果とに加えて、車両傾斜センサの検出結果を用いて、アンテナ間距離を判定する態様であってもよい。

【0083】

上記の態様によれば、受信電波の強度および送信アンテナの傾きに加えて、受信アンテナが搭載される車両の傾きを考慮して、アンテナ間距離を判定することができる。これにより、アンテナ間距離を受信電波の強度を用いてより精度よく判定することができる。

【符号の説明】

【0084】

１ スマートエントリシステム、１０ 携帯機、１２ 送信アンテナ、１４ 送信回路、１６，３０ 制御装置、１８，５０ 傾斜センサ、２０ 受信機、２２ 受信アンテナ、２４ 受信回路、３１，３２ 入力部、３３ 出力部、３４ 記憶部、３５ 演算装置、４０ ドアロック装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】