特許 7265896 位置検出システム及び位置検出方法

(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】2023-04-19

(45)【発行日】2023-04-27

(54)【発明の名称】位置検出システム及び位置検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/74 20060101AFI20230420BHJP

   G01S 7/36 20060101ALI20230420BHJP

   G01S 5/02 20100101ALI20230420BHJP

   E05B 49/00 20060101ALN20230420BHJP

【ＦＩ】

G01S13/74

G01S7/36

G01S5/02 Z

E05B49/00 K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019044817

(22)【出願日】2019-03-12

(65)【公開番号】P2020148538

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-08-27

【前置審査】

(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】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】古賀 健一

(72)【発明者】

【氏名】森 恵

(72)【発明者】

【氏名】小林 徹也

(72)【発明者】

【氏名】清水 貴浩

【審査官】東 治企

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１９５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５１５９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２３１４９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００５９２３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０３８３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０５６３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５０８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２７６４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ５／００－５／１４

Ｇ０１Ｓ ７／００－７／４２

Ｇ０１Ｓ １１／００－１３／９５

Ｅ０５Ｂ ４９／００－４９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１通信機及び第２通信機の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて電波を送信し、前記電波の返信を受けるまでの前記電波の送受信に係る測定値を求める測定部を備え、
前記測定部は、前記第１通信機から前記第２通信機に電波を送信して、その返信を前記第１通信機で受信する第１通信と、前記第２通信機から前記第１通信機に電波を送信し、その返信を前記第２通信機で受信する第２通信とから、電波の送受信に係る前記測定値を求めるものであり、
前記第１通信機及び前記第２通信機の一方から他方に送信された電波と、送信されるべき理想波とを基に、前記第１通信機及び前記第２通信機の少なくとも一方のクロック誤差が要因のずれ量を求め、前記ずれ量を基に前記測定値を補正する補正部を備え、
前記補正部によって補正された前記測定値を基に、前記第１通信機及び前記第２通信機の位置関係の正否を判定する正否判定部を備え、
前記正否判定部は、前記第１通信における電波の周波数誤差と、前記第２通信における電波の周波数誤差との整合性から、前記第１通信機及び前記第２通信機の位置関係の正否を判定する位置検出システム。

【請求項2】

前記測定部は、前記測定値として、前記電波の伝搬時間を測定する
請求項１に記載の位置検出システム。

【請求項3】

第１通信機及び第２通信機の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて電波を送信し、前記電波の返信を受けるまでの前記電波の送受信に係る測定値を測定部によって求める位置検出方法であって、
前記第１通信機から前記第２通信機に電波を送信して、その返信を前記第１通信機で受信する第１通信と、前記第２通信機から前記第１通信機に電波を送信し、その返信を前記第２通信機で受信する第２通信とから、電波の送受信に係る前記測定値を、前記測定部によって求めることと、
補正部によって、前記第１通信機及び前記第２通信機の一方から他方に送信された電波と、送信されるべき理想波とを基に、前記第１通信機及び前記第２通信機の少なくとも一方のクロック誤差が要因のずれ量を求め、前記ずれ量を基に前記測定値を補正することと、
正否判定部によって、前記補正部によって補正された前記測定値を基に、前記第１通信機及び前記第２通信機の位置関係の正否を判定することと、を備え、
前記正否判定部によって、前記第１通信における電波の周波数誤差と、前記第２通信における電波の周波数誤差との整合性から、前記第１通信機及び前記第２通信機の位置関係の正否を判定する位置検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１通信機及び第２通信機の位置関係を検出する位置検出システム及び位置検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、端末及びその操作対象の間で電波の通信を行ってこれらの間の距離を測定し、測定した距離の正否を判定する位置検出システムが周知である（特許文献１等参照）。位置検出システムは、例えば端末及びその操作対象の間の距離に準じた測定値を求めた際、この測定値が閾値未満であると判定した場合、例えば２者間の間で無線により実行されたＩＤ照合の成立を許容する。これにより、操作対象から遠く離れた端末を中継器等で繋ぐ不正通信が試みられたとしても、これを検出してＩＤ照合を不正に成立に移行させずに済む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２２７６４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の位置検出システムでは、不正通信の検出の更なる精度向上が望まれていた。
本発明の目的は、不正通信の検出精度を向上可能にした位置検出システム及び位置検出方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記問題点を解決する位置検出システムは、第１通信機及び第２通信機の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて電波を送信し、前記電波の返信を受けるまでの前記電波の送受信に係る測定値を求める測定部を備え、前記測定部は、前記第１通信機から前記第２通信機に電波を送信して、その返信を前記第１通信機で受信する第１通信と、前記第２通信機から前記第１通信機に電波を送信し、その返信を前記第２通信機で受信する第２通信とから、電波の送受信に係る前記測定値を求める。

【0006】

前記問題点を解決する位置検出方法は、第１通信機及び第２通信機の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて電波を送信し、前記電波の返信を受けるまでの前記電波の送受信に係る測定値を測定部によって求める方法であって、前記第１通信機から前記第２通信機に電波を送信して、その返信を前記第１通信機で受信する通信と、前記第２通信機から前記第１通信機に電波を送信し、その返信を前記第２通信機で受信する通信とから、電波の送受信に係る前記測定値を、前記測定部によって求める。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、不正通信の検出精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態の位置検出システムの構成図。

【図2】第１通信の通信シーケンス図。

【図3】第２通信機でクロック誤差が発生した場合の通信シーケンス図。

【図4】第２通信の通信シーケンス図。

【図5】中継器を使用した不正通信の通信シーケンス図。

【図6】第２実施形態の位置関係の判定手法を示す説明図。

【図7】第３実施形態の位置検出システムの構成図。

【図8】第１通信の通信シーケンス図。

【図9】第２通信の通信シーケンス図。

【図10】別例の通信シーケンス図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１実施形態）
以下、位置検出システム及び位置検出方法の第１実施形態を図１～図５に従って説明する。

【0010】

図１に示すように、端末１の操作対象２である車両３は、端末１との通信を介して車両３及び端末１の間の位置関係を検出する位置検出システム４を備える。本例の位置検出システム４は、車両３及び端末１の間の位置検出通信を通じて２者間の距離を測定し、その測定値Ｄｘを基に互いの位置関係を判定する。車両３に位置検出システム４を搭載するのは、車両３から遠く離れた場所に位置する端末１を、例えば中継器等で不正に車両３に繋げて、不正に通信されてしまうのを防止するためである。

【0011】

車両３は、車両３の動作を管理するシステム制御部５を備える。システム制御部５は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の各種デバイスから構築される。位置検出システム４は、システム制御部５によって動作が制御される。また、本例のシステム制御部５は、例えば車両３の電子キーシステムの動作を制御するものとしてもよい。電子キーシステムは、例えば端末１としての電子キーと無線によるキーＩＤの照合を行い、このＩＤ照合が成立する場合に、車載されたドアロック装置やエンジン装置の動作を許可又は実行する。

【0012】

端末１は、端末１の作動を制御する端末制御部６を備える。端末制御部６は、例えば端末１が電子キーの場合、自身のメモリに登録されたキーＩＤの正否をシステム制御部５との間で無線を通じて認証するＩＤ照合を実行する。

【0013】

位置検出システム４は、車両３側において位置検出の動作を実行する第１通信機１０と、端末１側において位置検出の動作を実行する第２通信機１１とを備える。第１通信機１０は、端末１の第２通信機１１が車両３のどの位置にあっても位置検出通信が確立するように、車体に複数設けられている。第１通信機１０及び第２通信機１１は、例えばＵＷＢ（Ultra Wide Band）帯の電波を送受信して、２者間の位置を測定する。本例の場合、第１通信機１０が位置検出通信の主となるアンカーであり、第２通信機１１が位置検出通信の従となるタグである。測距通信の電波にＵＷＢ電波を使用すれば、高い分解能で第１通信機１０及び第２通信機１１の間の距離を測定することができる。

【0014】

第１通信機１０は、測距通信の動作を制御する通信制御部１２と、ＵＷＢ電波を送受信するアンテナ１３とを備える。通信制御部１２には、各々の第１通信機１０の固有のＩＤ情報として、識別ＩＤ（図示略）がメモリ等に書き込み保存されている。第１通信機１０は、例えば有線を通じてシステム制御部５に接続されている。

【0015】

第２通信機１１は、測距通信の動作を制御する通信制御部１４と、ＵＷＢ電波を送受信するアンテナ１５とを備える。通信制御部１４には、第２通信機１１の固有のＩＤ情報として、識別ＩＤ（図示略）がメモリ等に書き込み保存されている。第２通信機１１は、端末制御部６に接続され、端末制御部６によって動作が制御される。

【0016】

位置検出システム４は、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係に準じた測定値Ｄｘを求める測定部１８を備える。本例の測定部１８は、第１通信機１０の通信制御部１２に設けられた第１測定部１８ａと、第２通信機１１の通信制御部１４に設けられた第２測定部１８ｂとを備える。測定部１８は、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係を検出するにあたり、これらの一方から他方に向けて、測距のための電波としてＵＷＢ電波を送信し、その電波の返信を受けるまでの電波の送受信に係る測定値Ｄｘを求める。また、本例の測定部１８は、第１通信機１０から第２通信機１１に測距のための電波を送信して、その返信を第１通信機１０で受信する通信（以降、第１通信と記す）と、第２通信機１１から第１通信機１０に測距のための電波を送信し、その返信を第２通信機１１で受信する通信（以降、第２通信と記す）とから、電波の送受信に係る測定値Ｄｘを求める。

【0017】

位置検出システム４は、測定部１８によって求められた測定値Ｄｘを補正する補正部１９を備える。本例の補正部１９は、第１通信機１０の通信制御部１２に設けられた第１補正部１９ａと、第２通信機１１の通信制御部１４に設けられた第２補正部１９ｂとを備える。本例の補正部１９は、第１通信機１０及び第２通信機１１の一方から他方に送信された電波と、送信されるべき理想波とを基に、第１通信機１０及び第２通信機１１の少なくとも一方のクロック誤差が要因のずれ量ΔＫを求める。ずれ量ΔＫは、例えば送信されるＵＷＢ電波の周波数誤差Δｆであることが好ましい。また、理想波は、クロック誤差が生じていない場合に送信される電波であることが好ましい。そして、補正部１９は、このずれ量ΔＫを基に測定値Ｄｘを補正する。

【0018】

位置検出システム４は、測定値Ｄｘを基に第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係の正否を判定する正否判定部２０を備える。正否判定部２０は、第１通信機１０の通信制御部１２に設けられている。本例の正否判定部２０は、補正部１９によって補正された測定値Ｄｘを基に、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係の正否を判定する。正否判定部２０は、測定値Ｄｘと閾値Ｄｋとを比較することで位置関係の正否を判定し、測定値Ｄｘが閾値Ｄｋ未満となる場合に、位置関係を「正」と判定し、測定値Ｄｘが閾値Ｄｋ以上となる場合に、位置関係を「否」と判定する。以上の位置検出通信及び位置関係判定の一連の処理は、各々の第１通信機１０と第２通信機１１との間で各々実行される。

【0019】

次に、図２～図５を用いて、本実施形態の位置検出システム４の作用及び効果について説明する。
図２に示すように、第１通信機１０の第１測定部１８ａは、自身が主となって測距通信を開始する旨を通知するＵＷＢ電波として、測距リクエストＳreqをアンテナ１３から送信することにより、測距のための第１通信を開始する。測距リクエストＳreqは、例えば測距を開始すべき指令を含んだＵＷＢ電波である。また、第１測定部１８ａは、例えば通信制御部１２に設けられたＣＰＵのタイマ等を用いて、測距リクエストＳreqを送信したときの時刻である送信時刻ｔa1を記憶する。

【0020】

第２通信機１１の第２測定部１８ｂは、第１通信機１０から送信された測距リクエストＳreqをアンテナ１５で受信すると、測距リクエストＳreqに対する応答のＵＷＢ電波として、測距応答Ｓrepをアンテナ１５から送信する。測距応答Ｓrepは、例えば測距リクエストＳreqを正しく受信したことを通知する情報を含んだ電波である。第２測定部１８ｂは、測距リクエストＳreqを受信してから、返信処理の動作に係る時間（以降、返信処理時間ｔ２と記す）の経過後に、測距応答Ｓrepを第１通信機１０に送信する。返信処理時間ｔ２は、予め設定された固有の時間長に設定されている。

【0021】

第１測定部１８ａは、第２通信機１１から送信された測距応答Ｓrepをアンテナ１３で受信すると、例えば第１通信機１０に設けられたＣＰＵのタイマ等を用いて、測距応答Ｓrepを受信したときの時刻である受信時刻ｔa2を確認する。ここで、第１測定部１８ａは、返信処理時間の「ｔ２」を予め把握している。よって、第１測定部１８ａは、この受信時刻ｔa2と送信時刻ｔa1との間の時間である「ｔ１」を算出し、把握済みの返信処理時間ｔ２を用いて、測定値Ｄｘとして、ＵＷＢ電波の伝搬時間である「ｔp1」を算出する。本例の場合、伝搬時間ｔp1は、ｔ１からｔ２を引くこと（ｔp1＝ｔ１－ｔ２）による算出される。

【0022】

ここで、図３に示すように、例えば第２通信機１１のＣＰＵのクロック誤差が要因で、返信処理時間ｔ２が事前に取り決めた値よりも誤差時間Δｔ短くなった場合を想定する。この場合、伝搬時間ｔp1も誤差時間Δｔだけ短くなってしまう。従って、「（ｔ１－Δｔ）－ｔ２＝ｔp1－Δｔ」となり、伝搬時間ｔp1が正規の値よりも短く算出されてしまうことになる。よって、中継器を使用した通信が行われた場合に、不正通信を検出することができない可能性に繋がる。

【0023】

これを踏まえ、伝搬時間ｔp1は、第１補正部１９ａによって補正される。本例の場合、第１補正部１９ａは、第２通信機１１から実際に受信した測距応答Ｓrepと、予め把握している測距応答Ｓrepの理想波との周波数の差分を求め、この差分、すなわち周波数誤差Δｆを、ずれ量ΔＫとして測定する。

【0024】

ここで、例えば測距応答Ｓrepの周波数を「ｆ」とした場合、「ｆ＋Δｆ」と「ｔ２－Δｔ」には、反比例する関係がある。このため、第１補正部１９ａは、周波数誤差Δｆを測定することで誤差時間Δｔを把握することができるので、この周波数誤差Δｆを用いて、伝搬時間ｔp1を補正する。こうして、第２通信機１１側のクロック誤差に影響を受けない正確な伝搬時間ｔp1を求めることができる。

【0025】

続いて、図４に示すように、第２通信機１１の第２測定部１８ｂは、自身が主となって測距通信を開始する旨を通知するＵＷＢ電波として、測距リクエストＳreqをアンテナ１５から送信することにより、測距のための第２通信を開始する。測距リクエストＳreqは、第１通信のときに送信されるものと同様である。また、第２測定部１８ｂは、例えば第２通信機１１に設けられたＣＰＵのタイマ等を用いて、測距リクエストＳreqを送信したときの時刻である送信時刻ｔa3を記憶する。

【0026】

第１通信機１０の第１測定部１８ａは、第２通信機１１から送信された測距リクエストＳreqをアンテナ１３で受信すると、測距リクエストＳreqに対する応答のＵＷＢ電波として、測距応答Ｓrepをアンテナ１３から送信する。測距応答Ｓrepは、第１通信のときに送信されるものと同様である。第１測定部１８ａは、測距リクエストＳreqを受信してから、返信処理の動作に係る時間（以降、返信処理時間ｔ４と記す）の経過後に、測距応答Ｓrepを第２通信機１１に送信する。

【0027】

第２測定部１８ｂは、第１通信機１０から送信された測距応答Ｓrepをアンテナ１５で受信すると、例えば第２通信機１１に設けられたＣＰＵのタイマ等を用いて、測距応答Ｓrepを受信したときの時刻である受信時刻ｔa4を確認する。ここで、第２測定部１８ｂは、返信処理時間の「ｔ４」を予め把握している。よって、第２測定部１８ｂは、この受信時刻ｔa4と送信時刻ｔa3との間の時間である「ｔ３」を算出し、把握済みの返信処理時間ｔ４を用いて、ＵＷＢ電波の伝搬時間である「ｔp2」を算出する。本例の場合、伝搬時間ｔp2は、ｔ３からｔ４を引くこと（ｔp2＝ｔ３－ｔ４）による算出される。

【0028】

ここで、例えば第１通信機１０のＣＰＵのクロック誤差が要因で、返信処理時間ｔ４が事前に取り決めた値よりも誤差時間Δｔ短くなった場合を想定する。この場合、伝搬時間ｔp2も誤差時間Δｔだけ短くなってしまう。従って、「（ｔ３－Δｔ）－ｔ４＝ｔp2－Δｔ」となり、伝搬時間ｔp2が正規値よりも短く算出されてしまうことになる。よって、中継器を使用した通信が行われた場合に、不正通信を検出することができない可能性がある。

【0029】

これを踏まえ、伝搬時間ｔp2は、第２補正部１９ｂによって補正される。本例の場合、第２補正部１９ｂは、第１通信機１０から実際に受信した測距応答Ｓrepと、予め把握している測距応答Ｓrepの理想波との周波数の差分を求め、この差分、すなわち周波数誤差Δｆを、ずれ量ΔＫとして測定する。

【0030】

ここで、例えば測距応答Ｓrepの周波数を「ｆ」とした場合、「ｆ＋Δｆ」と「ｔ４－Δｔ」には、反比例する関係がある。このため、第２補正部１９ｂは、周波数誤差Δｆを測定することで誤差時間Δｔを把握することができるので、この周波数誤差Δｆを用いて、伝搬時間ｔp2を補正する。こうして、第１通信機１０側のクロック誤差に影響を受けない正確な伝搬時間ｔp2を求めることができる。

【0031】

伝搬時間ｔp2の情報は、第２通信機１１から無線を通じて第１通信機１０に送信される。すなわち、伝搬時間ｔp2の値が、第２通信機１１から第１通信機１０に通知される。なお、伝搬時間ｔp2の値は、例えば測距のＵＷＢ通信の通信網を介して通知されてもよいし、ＵＷＢ通信以外の他の通信網、例えば車両３及び端末１に電子キーシステムが設けられている場合、この電子キーシステムの通信網を介して送信されてもよい。

【0032】

正否判定部２０は、補正部１９によって補正された測定値Ｄｘとしての伝搬時間ｔp1，ｔp2を基に、通信の正否を判定する。このとき、正否判定部２０は、伝搬時間ｔp1，ｔp2と閾値Ｄｋとを比較する処理を行い、これら伝搬時間ｔp1，ｔp2のうち少なくとも一方が閾値Ｄｋ以上となる場合、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係を不正と判定する。これにより、例えば中継器等を用いて通信が不正に試みられたとしても、このときの通信を不正通信として判定して、確立に移行させずに済む。

【0033】

ところで、図５に示すように、例えば第１通信において、中継器を用いた不正通信が試みられ、測距応答Ｓrepの周波数が変換値「Δｆ’」分だけ変えられてしまうと、僅かに低い周波数「ｆ＋Δｆ－Δｆ’」となってしまう。このとき、第１通信機１０は、返信処理時間ｔ２を、「ｔ２－Δｔ＋Δｔ’」という長めの値で認識してしまう。よって、測定される伝搬時間ｔp1が短く算出され、中継器による不正通信が成立してしまう可能性があった。

【0034】

ここで、第２通信機１１から第１通信機１０に送信される測距応答Ｓrepが周波数変換される不正通信が行われた場合、第１通信時は周波数変換の行為が行われるものの、第２通信時は周波数変換が成されないとすると、第１通信時に測定された伝搬時間ｔp1と、第２通信時に測定された伝搬時間ｔp2とが一致しない。よって、これら伝搬時間ｔp1，ｔp2の一致性を確認すれば、第２通信機１１から第１通信機１０に送信される測距応答Ｓrepが周波数変換されてしまう攻撃に対しての対処が可能となる。

【0035】

正否判定部２０は、伝搬時間ｔp1，ｔp2が一致又は近似値をとる場合、伝搬時間ｔp1，ｔp2がともに閾値Ｄｋ以下となっていれば、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係を「正」と判定する。このため、例えば車両３及び端末１の間で、端末１をキーとした無線によるＩＤ照合が成立している場合、このＩＤ成立が有効に移行される。よって、車両３の車両ドアの施解錠操作が実行又は許可されたり、車両３のエンジン始動操作が許可されたりする。

【0036】

一方、正否判定部２０は、伝搬時間ｔp1，ｔp2が一致又は近似値をとらない場合、伝搬時間ｔp1，ｔp2と閾値Ｄｋとの比較結果に拘わらず、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係を「否」と判定する。このため、第２通信機１１から第１通信機１０に送信される測距応答Ｓrepが周波数変換されてしまう攻撃が行われたとしても、このときの通信を不正通信と判定し、確立に移行させずに済む。よって、位置検出通信のセキュリティ性を確保することが可能となる。

【0037】

以上、本例によれば、第１通信及び第２通信の双方で測定値Ｄｘを求めるので、両方の通信経路において不正通信か否かを確認することが可能となる。よって、不正通信の検出精度を向上することができる。

【0038】

第１測定部１８ａ及び第２測定部１８ｂは、測定値Ｄｘとして、電波の伝搬時間ｔp1，ｔp2を測定する。よって、第１通信機１０及び第２通信機１１の通信から測定された電波の伝搬時間ｔp1，ｔp2から、精度よく位置関係を検出することができる。

【0039】

位置検出システム４に補正部１９を設け、第１通信機１０及び第２通信機１１の各々におけるクロック誤差が要因のずれ量ΔＫとして周波数誤差Δｆを求め、この周波数誤差Δｆを基に測定値Ｄｘを補正する。よって、測定値Ｄｘを最適化することが可能となるので、位置関係を検出するにあたっての精度確保に一層有利となる。

【0040】

位置検出システム４に正否判定部２０を設け、補正部１９によって補正された測定値Ｄｘを基に、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係の正否を判定する。よって、補正後の測定値Ｄｘを基に位置関係の正否を判定することが可能となるので、位置正否の判定を精度よく行うことができる。

【0041】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図６に従って説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態に対し、位置関係の判定手法を変更した実施例である。よって、第１実施形態と同一部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。

【0042】

図６に示すように、正否判定部２０は、第１通信で測定された測定値Ｄｘと、第２通信で測定された測定値Ｄｘとを基に計算値Ｄｒを求め、この計算値Ｄｒから位置関係の正否を判定する。本例の場合、計算値Ｄｒは、第１通信で測定された伝搬時間ｔp1と、第２通信で測定された伝搬時間ｔp2との平均値Ｄr1（＝（ｔp1＋ｔp2）／２）であることが好ましい。

【0043】

本例の場合、正否判定部２０は、伝搬時間ｔp1，ｔp2を取得すると、これらの平均値Ｄr1を算出する。そして、正否判定部２０は、この平均値Ｄr1と、所定の閾値Ｄｋとを比較することにより、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係の正否を判定する。このとき、正否判定部２０は、平均値Ｄr1が閾値Ｄｋ未満となれば、位置関係を「正」と判定し、平均値Ｄr1が閾値Ｄｋ以上となれば、位置関係を「否」と判定する。なお、本例の閾値Ｄｋは、比較相手が伝搬時間ｔp1，ｔp2の平均であるので、第１実施形態とは異なる値に設定されることが好ましい。

【0044】

以上、本例によれば、正否判定部２０は、第１通信で測定された伝搬時間ｔp1と、第２通信で測定された伝搬時間ｔp2との平均値Ｄr1を求め、この平均値Ｄr1から位置関係の正否を判定する。このため、第１通信及び第２通信の一方で、周波数変換による不正通信が行われても、平均値Ｄr1から通信の正否を確認するようにすれば、この不正通信を検出することが可能となる。よって、位置関係の正否の判定精度を確保するのに一層有利となる。

【0045】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図７～図９に従って説明する。なお、第３実施形態も第１実施形態と異なる部分についてのみ詳述する。

【0046】

図７に示すように、本例の正否判定部２０は、第１通信機１０の通信制御部１２に設けられた第１正否判定部２０ａと、第２通信機１１の通信制御部１４に設けられた第２正否判定部２０ｂとを備える。

【0047】

図８に示すように、第１正否判定部２０ａは、第１通信機１０→第２通信機１１→第１通信機１０の経路をとる第１通信における電波の周波数誤差Δｆ（以降、第１周波数誤差Δf1と記す）を取得する。この第１周波数誤差Δf1は、第１通信機１０の第１補正部１９ａによって算出される。本例の場合、第１補正部１９ａは、第２通信機１１から第１通信機１０に送信される測距応答Ｓrepについて、予め把握している周波数と、実際に計測した周波数との差分を求めることにより、第１通信における電波の第１周波数誤差Δf1を算出する。

【0048】

続いて、図９に示すように、第２正否判定部２０ｂは、第２通信機１１→第１通信機１０→第２通信機１１の経路の経路をとる第２通信における電波の周波数誤差Δｆ（以降、第２周波数誤差Δf2と記す）を取得する。この第２周波数誤差Δf2は、第２通信機１１の第２補正部１９ｂによって算出される。本例の場合、第２補正部１９ｂは、第１通信機１０から第２通信機１１に送信される測距応答Ｓrepについて、予め把握している周波数と、実際に計測した周波数との差分を求めることにより、第２通信における電波の第２周波数誤差Δf2を算出する。

【0049】

ここで、例えば第１通信及び第２通信の両方において、測距応答Ｓrepを相手に返信する際に、中継器等により低い周波数に周波数変換された場合を想定する。この場合、第１通信時に求められる伝搬時間ｔp1と、第２通信時に求められる伝搬時間ｔp2とが一致してしまい、不正通信を検出することができない可能性がある。

【0050】

そこで、本例の正否判定部２０は、第１通信における第１周波数誤差Δf1と、第２通信における第２周波数誤差Δf2との整合性から、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係の正否を判定する。すなわち、正否判定部２０は、第１通信機１０及び第２通信機１１のうちどちらの周波数が低い又は高いかという整合性を確認することにより、位置関係の正否を判定する。

【0051】

ここで、例えば第１通信の測距応答Ｓrepが中継器等によって低い周波数に変換されてしまった場合、第１正否判定部２０ａは、第１通信機１０よりも第２通信機１１の方が、第１周波数誤差Δf1だけ周波数が低いと認識する。一方、例えば第２通信の測距応答Ｓrepが中継器等によって低い周波数に変換されてしまった場合、第２正否判定部２０ｂは、第２通信機１１よりも第１通信機１０の方が、第２周波数誤差Δf2だけ周波数が低いと認識する。

【0052】

このように、本例の場合、第１通信機１０及び第２通信機１１の両方とも、自身よりも相手側の方が、周波数が低いと認識するため、認識に矛盾が生じることとなる。従って、正否判定部２０は、周波数誤差Δｆの整合性に矛盾が生じると認識した場合、第１通信機１０及び第２通信機１１の位置関係を「否」と判定する。このため、第１通信及び第２通信の両方で、周波数変換による不正通信が行われても、各々通信の周波数誤差の整合性がとれていないことを把握することにより、この不正通信を検出することが可能となる。よって、位置判定の正否の精度確保を確保するのに一層有利となる。

【0053】

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
［測定部１８について］
・図１０に示すように、第１通信機１０及び第２通信機１１の間でＵＷＢ電波を往復させた後、ＵＷＢ電波をもう一度、相手側に送信して、この一連の通信から測定値Ｄｘを求めてもよい。このように、通信を３メッセージ方式した場合、位置検出の判定を精度よく行うのに一層有利となる。

【0054】

・各実施形態において、測定部１８は、第１通信機１０や第２通信機１１に設けられることに限定されず、例えばシステム制御部５や端末制御部６に設けられてもよい。
・各実施形態において、測定値Ｄｘの測定手法は、タイマ等を用いて時刻を確認する手法に限定されず、例えば電波の位相等から測定値Ｄｘを抽出する手法としてもよい。

【0055】

［測定値Ｄｘについて］
・各実施形態において、測定値Ｄｘは、伝搬時間ｔp1，ｔp2に限定されず、例えば電波を受信した際の受信信号強度でもよい。

【0056】

・各実施形態において、測定値Ｄｘは、伝搬時間ｔp1，ｔp2に限定されず、位置関係を確認できるパラメータであればよい。
［第１通信機１０について］
・各実施形態において、第１通信機１０は、システム制御部５に組み込まれた構成としてもよい。

【0057】

・各実施形態において、第１通信機１０は、車両３に対して後付けされるものとしてもよい。
・各実施形態において、第１通信機１０は、車両３に設けられることに限定されず、種々の装置や機器に搭載されてもよい。

【0058】

［第２通信機１１について］
・各実施形態において、第２通信機１１は、端末１の端末制御部６に組み込まれた構成としてもよい。

【0059】

・各実施形態において、第２通信機１１は、高機能携帯電話に予め搭載されたものとしてもよい。
［正否判定部２０について］
・各実施形態において、正否判定部２０は、例えば端末１側に設けられてもよい。

【0060】

・各実施形態において、正否判定部２０は、システム制御部５や端末制御部６に設けられてもよい。
［補正部１９について］
・各実施形態において、補正部１９は、電波の周波数ずれから誤差を検出するものに限定されず、周波数以外のパラメータを用いて誤差を検出することもできる。

【0061】

・各実施形態において、ずれ量ΔＫは、周波数誤差Δｆに限定されず、他のパラメータとしてもよい。
・各実施形態において、位置検出システム４から補正部１９を省略してもよい。

【0062】

［計算値Ｄｒについて］
・第２実施形態において、計算値Ｄｒは、例えば加重平均としてもよい。
・第２実施形態において、計算値Ｄｒは、平均値Ｄr1に限定されず、例えばこれらの合計値としてもよい。

【0063】

・第２実施形態において、計算値Ｄｒは、第１通信及び第２通信の双方で求まる測定値Ｄｘを利用したパラメータであればよい。
［周波数誤差の整合性について］
・第３実施形態において、周波数誤差の整合性とは、例えば電波の単位時間当たりのパルス数が一致するか否かを確認することも含む。

【0064】

・第３実施形態において、周波数誤差の整合性とは、例えば電波のパルスの時間幅の一致性を確認することも含む。
［位置検出システム４について］
・第１実施形態において、正否判定部２０を端末１に設け、測定値の妥当性を端末１側で判定してもよい。

【0065】

・各実施形態において、第２通信機１１から第１通信機１０に電波を送信して位置検出を行ってもよい。
・各実施形態において、位置検出システム４は、第１通信機１０が車体に複数搭載されている場合、各第１通信機１０と各々通信して、距離を測定することが好ましい。この場合、これら各距離を確認することで、位置関係が妥当か否かを判定することが好ましい。

【0066】

・各実施形態において、位置測定は、ＵＷＢ通信を用いた形式に限定されず、例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）を用いた形式でもよい。この場合、ブルートゥース通信で送信される電波のチャネルごとに電波の受信信号強度を測定し、これら受信信号強度から、２者間の位置関係を判定してもよい。

【0067】

・各実施形態において、位置検出通信は、スマート通信とは別のタイミングで実施されることに限らず、同時としてもよい。
・各実施形態において、位置検出通信は、例えば第１通信機１０及び第２通信機１１の一方からのみＵＷＢ電波を送信し、物体に反射して送信元に戻ってくるＵＷＢ電波の伝搬時間から、位置を測定してもよい。

【0068】

・各実施形態において、位置関係の判定手法は、ＵＷＢ通信の電波を用いた方式の場合、例えば電波の送受信に要する時間から推定する方式、電波の到来方向から推定する方式などがある。また、ブルートゥース通信の電波を用いた方式の場合、例えば伝搬特性から推定する方式、電波の受信信号強度から推定する方式、電波の送受信に要する時間から推定する方式、電波の到来方向から推定する方式、アレーアンテナを用いた方式などがある。

【0069】

・各実施形態において、複数の第１通信機１０のうち、特定の１つをマスタとし、他の複数をスレーブの位置付けとしてもよい。この場合、スレーブ位置付けの第１通信機１０は、マスタ位置づけの第１通信機１０を介してシステム制御部５と通信する動作をとってもよい。

【0070】

［電子キーシステムについて］
・各実施形態において、電子キーシステムは、スマート照合システム、ワイヤレスキーシステム、イモビライザーシステムのいずれでもよい。

【0071】

・各実施形態において、電子キーシステムで使用する電波の周波数は、ＬＦ（Low Frequency）帯やＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯に限定されず、他の周波数を使用してもよい。

【0072】

・各実施形態において、電子キーシステムは、例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）等の近距離無線通信、赤外線などを使用した通信でもよい。

【0073】

・各実施形態において、電子キーシステムは、位置検出システム４が共用された構成としてもよい。この場合、ＵＷＢ通信で端末１の照合をしつつ、位置検出の通信及び判定も実施する。

【0074】

［その他］
・各実施形態において、端末１は、電子キーや高機能携帯電話に限定されず、操作対象２のキーとなり得るものであればよい。

【0075】

・各実施形態において、操作対象２は、車両３に限定されず、種々の装置や機器が適用可能である。

【符号の説明】

【0076】

１…端末、２…操作対象、３…車両、４…位置検出システム、１０…第１通信機、１１…第２通信機、１８…測定部、１９…補正部、２０…正否判定部、Ｄｘ…測定値、ｔp1，ｔp2…伝搬時間、ΔＫ…ずれ量、Ｄｒ…計算値、Δf1，Δf2…周波数誤差。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】