特許 7286345 位置検出システム

(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】2023-05-26

(45)【発行日】2023-06-05

(54)【発明の名称】位置検出システム

(51)【国際特許分類】

   G01S 5/02 20100101AFI20230529BHJP

   G01S 5/14 20060101ALI20230529BHJP

【ＦＩ】

G01S5/02 Z

G01S5/14

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019035926

(22)【出願日】2019-02-28

(65)【公開番号】P2020139845

(43)【公開日】2020-09-03

【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】大石 佳樹

(72)【発明者】

【氏名】古賀 健一

【審査官】佐藤 宙子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０２５７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１４３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２１３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／２０７０５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０００９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２３４７９７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ５／００－５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

端末及び操作対象の少なくとも一方に設けられたセンサの出力を取得する取得部と、
前記操作対象に設けられた通信機と前記端末との間の通信を通じて、前記通信機に対する前記端末の位置を測定する測定部と、
前記センサの検出信号の時系列変化と、前記測定部の測定結果とを基に、前記端末の状況を推定する推定部と、
前記推定部の推定結果を用いて、前記通信機に対する前記端末の位置を判定する位置判定部と、を備え、
前記位置判定部は、前記測定部が求めた測定値と、前記推定結果を基に設定された基準値とを比較することにより、前記通信機に対する前記端末の位置を判定するものであって、
前記位置判定部の前記端末の位置判定に用いられる前記基準値として、前記推定部の推定結果を反映した前記基準値が設定されるものであって、前記推定部にて推定した前記端末の状況から前記操作対象の不正使用の可能性がある場合には、そうでない場合に比べて、前記位置判定に用いる前記基準値を厳しくする位置検出システム。

【請求項2】

前記推定部の推定結果に準じた態様で前記操作対象の操作を許可する作動実行部を備えた
請求項１に記載の位置検出システム。

【請求項3】

前記センサは、前記端末及び前記操作対象の少なくとも一方について、位置、方向及び動きの少なくとも１つを検出する
請求項１又は２に記載の位置検出システム。

【請求項4】

前記センサは、前記端末及び前記操作対象の少なくとも一方で行われる操作を検出するものである
請求項１～３のうちいずれか一項に記載の位置検出システム。

【請求項5】

前記測定部は、前記端末と前記通信機との間のブルートゥースの通信を介して、前記端末及び前記通信機の間の位置関係を測定する
請求項１～４のうちいずれか一項に記載の位置検出システム。

【請求項6】

前記測定部は、前記端末と前記通信機との間でＵＷＢ電波を送信する通信を通じて、前記端末及び前記通信機の間の位置関係を測定する
請求項１～４のうちいずれか一項に記載の位置検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信機に対する端末の位置を検出する位置検出システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、端末及び通信機の間の通信を通じて互いの位置関係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）。この種の位置検出システムとしては、例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）の通信を介して、端末及び通信機の間の位置関係を測定するものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－２１２４２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、端末及び通信機の間の通信を通じて２者間の位置関係を測定する場合、通信に使用する電波が周囲の通信環境や人体に影響を受けてしまうことがある。この場合、正確な位置関係を判定することができない可能性があった。

【0005】

本発明の目的は、端末及び通信機の位置関係の判定精度を確保可能にした位置検出システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記問題点を解決する位置検出システムは、端末及び操作対象の少なくとも一方に設けられたセンサの出力を取得する取得部と、前記操作対象に設けられた通信機と前記端末との間の通信を通じて、前記通信機に対する前記端末の位置を測定する測定部と、前記センサの検出信号の時系列変化と、前記測定部の測定結果とを基に、前記端末の状況を推定する推定部とを備えた。

【0007】

前記問題点を解決する位置検出システムは、端末の操作対象に設けられた通信機と前記端末との間の通信を通じて、前記通信機に対する前記端末の位置を複数回測定する測定部と、前記測定部により求められた測定値と基準値とを比較することにより、前記通信機に対する前記端末の位置を判定する位置判定部とを備え、前記位置判定部は、前記測定値を用いた位置の判定を、複数の基準値を用いて実行する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、端末及び通信機の位置関係の判定精度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態の位置検出システムの構成図。

【図2】認証通信の概要図。

【図3】位置検出通信の概要図。

【図4】端末の状況の推定時に実行されるフローチャート。

【図5】位置検出システムの他の例の構成図。

【図6】第２実施形態の位置検出システムの構成図。

【図7】（ａ）は端末が車外に位置するときの位置測定の説明図、（ｂ）は端末が車内に位置するときの位置測定の説明図。

【図8】（ａ）は第１基準値で位置判定するときの説明図、（ｂ）は第２基準値で位置判定するときの説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１実施形態）
以下、位置検出システムの第１実施形態を図１～図５に従って説明する。
図１に示すように、端末１の操作対象２である車両３は、無線を通じて端末１を認証して車載機器４の作動を許可又は実行するキーシステム５を備える。本例のキーシステム５は、近距離無線通信を通じて車両３及び端末１の間の認証を実行する。近距離無線通信は、例えばブルートゥース（Bluetooth:登録）を用いた通信や、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）帯の電波を使用した通信などがある。端末１は、例えばキー機能が登録された高機能携帯電話であることが好ましい。

【0011】

車両３は、キーシステム５の作動を制御するコントローラ８と、車両３において近距離無線通信を実行する通信機９とを備える。コントローラ８には、端末１との認証時に使用されるキーＩＤ及びキー固有鍵がメモリ（図示略）に書き込み保存されている。コントローラ８は、端末１との間で行った認証の結果を基に作動を制御する車載機器４が接続されている。車載機器４は、例えば車両ドアの施解錠を切り替えるドアロック装置や、車両３のエンジンなどがある。通信機９は、複数設けられ、各通信機９の固有ＩＤとして識別ＩＤ（図示略）が登録されている。識別ＩＤは、どの通信機９と端末１とを通信させるのかを特定するために使用する。

【0012】

図２及び図３に示すように、通信機９は、端末１が車体１０のどの方向から近づいても端末１と通信できるように車体１０に複数設けられている。本例の場合、車体右側前部に配置された第１通信機９ａと、車体右側後部に配置された第２通信機９ｂと、車体左側前部に配置された第３通信機９ｃと、車体左側後部に配置された第４通信機９ｄとを備える。

【0013】

図１に戻り、端末１は、端末１の作動を制御する端末制御部１１と、端末１において近距離無線通信を実行する通信部１２とを備える。端末制御部１１には、各端末１に各々登録された固有のキーＩＤ及びキー固有鍵がメモリ（図示略）に書き込み保存されている。端末１は、例えば高機能携帯電話の場合、ネットワーク通信を介してサーバ等にアクセスして、端末１を車両キーとして作動させるアプリケーションを登録することにより、車両キーとして使用することができる。また、端末制御部１１には、各通信機の識別ＩＤが登録されている。

【0014】

車両３は、端末１との間の通信を介して通信機９に対する端末１の位置を検出する位置検出システム１３を備える。本例の操作対象２は、端末１と無線による認証を行う車両３である。本例の位置検出システム１３は、例えばブルートゥースや、ＵＷＢ帯の電波などを用いた無線通信を介して、端末１及び通信機９の間の位置関係を判定する。

【0015】

位置検出システム１３は、端末１及び操作対象２の少なくとも一方に設けられたセンサ１４の出力を取得する取得部１５を備える。本例のセンサ１４は、端末１に設けられたセンサ（以降、端末側センサ１４ａと記す）と、操作対象２としての車両３に設けられたセンサ（以降、車両側センサ１４ｂと記す）とを備える。本例の取得部１５は、端末側センサ１４ａの出力を取得する第１取得部１５ａと、車両側センサ１４ｂの出力を取得する第２取得部１５ｂとを備える。

【0016】

端末側センサ１４ａは、例えば端末１に発生する加速度を検出する加速度センサや、端末１の向きを検出する方位センサや、端末１の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）などがある。第１取得部１５ａは、端末側センサ１４ａからセンサ出力である検出信号Ｓｔとして「Ｓt1」を入力する。第１取得部１５ａは、例えば端末１が車両３の周囲に位置する間、端末側センサ１４ａのセンサ出力を定期的に監視することにより、検出信号Ｓt1を時系列のデータ群として取得する。端末１が車両３の周囲に位置するか否かは、例えば端末１及び通信機９の近距離無線通信の接続可否から判断するとよい。

【0017】

車両側センサ１４ｂは、例えば車両ドアの開閉を検出するドアカーテシスイッチや、車両ドアのアンロック操作のトリガを検出するために車両ドアのハンドルノブに設けられた静電センサや、車両３の位置を検出するＧＰＳなどがある。第２取得部１５ｂは、車両側センサ１４ｂからセンサ出力である検出信号Ｓｔとして「Ｓt2」を入力する。第２取得部１５ｂは、例えば端末１が車両３の周囲に位置する間、車両側センサ１４ｂのセンサ出力を定期的に監視することにより、検出信号Ｓt2を時系列のデータ群として取得する。

【0018】

位置検出システム１３は、端末１及び通信機９の通信を通じて通信機９に対する端末１の位置を測定する測定部１８を備える。本例の測定部１８は、端末１に設けられた第１測定部１８ａと、車両３に設けられた第２測定部１８ｂとを備える。位置測定は、例えばブルートゥース通信の電波を用いた測距方式や、ＵＷＢ通信の電波を用いた測距方式がある。位置測定は、端末１の認証通信、すなわちキーＩＤ及びキー固有鍵を用いた認証通信に対し、前、後、同時のいずれでもよい。測定部１８は、端末１及び車両３の認証通信が実行された際に測定を実行して、端末１及び車両３の間の位置関係に係る測定値Ｄｘを取得する。測定部１８は、認証通信が開始されてから一定時間の間、この測定値Ｄｘの測定を繰り返し実施し、これら測定値Ｄｘを、測定値Ｄｘの時系列のデータ群として取得する。測定部１８は、複数存在する各々の通信機９と端末１との間で測定値Ｄｘの測定を実行する。

【0019】

位置検出システム１３は、センサ１４及び測定部１８から得られる時系列のデータ群から端末１の状況を推定する推定部１９を備える。推定部１９は、コントローラ８に設けられている。本例の推定部１９は、センサ１４の検出信号Ｓｔの時系列変化と測定部１８の測定結果とを基に、端末１の状況を推定する。端末１の状況としては、例えば車両３に対する操作が正規ユーザによるものか否かが挙げられる。本例の推定部１９では、乗車か否か例えば端末１と車両３とが中継器によって不正通信されていること、端末１及び車両３の間の位置検出通信の電波の伝搬環境、正規ユーザが正しく車両３に乗車したことなどが推定される。

【0020】

位置検出システム１３は、推定部１９の推定結果を用いて通信機９及び端末１の位置関係を判定する位置判定部２０を備える。位置判定部２０は、コントローラ８に設けられている。位置判定部２０は、測定部１８により求められる測定値Ｄｘと基準値Ｄｋとを比較することにより、通信機９に対する端末１の位置、すなわち端末１の位置の正否を判定する。なお、位置判定に用いる測定値Ｄｘは、端末１の状況の推定後に新たに測定された値、端末１の状況の推定時に用いた値、これらから複合的に算出された値のいずれでもよい。

【0021】

本例の基準値Ｄｋは、推定部１９の推定結果を基に設定されることが好ましい。例えば、推定部１９は、車両３に対する操作が正規ユーザによるものと推定した場合、基準値Ｄｋを緩く設定し、車両３に対する操作が正規ユーザによるものではないと推定した場合、基準値Ｄｋを厳しく設定する。位置判定部２０は、このようにして推定部１９により設定された基準値Ｄｋを用いて、通信機９に対する端末１の位置を判定する。

【0022】

次に、図２～図５を用いて、本実施形態の位置検出システム１３の作用及び効果について説明する。
図２に示すように、コントローラ８は、近距離無線による認証通信を行うにあたり、端末１を探索するアドバタイズを通信機９から定期的に送信する。本例の場合、通信機９が複数設けられているので、これら通信機９が順番にアドバタイズ送信を実行する。端末１は、このアドバタイズを受信すると、その応答を返信する。これにより、端末１及び通信機９の近距離無線通信が接続される。

【0023】

いずれかの通信機９と端末１との近距離無線通信が接続された場合、コントローラ８は、端末１との間の認証通信を、近距離無線を介して実行する。本例の場合、端末１は、自身に登録されているキーＩＤを通信機９に近距離無線送信する。コントローラ８は、端末１から受信したキーＩＤを認証するキーＩＤ照合を実行し、自身に登録されているキーＩＤと一致するか否かを確認する。また、コントローラ８及び端末１は、キー固有鍵を使用したチャレンジレスポンス認証も実行する。本例の場合、コントローラ８は、送信の度に値が毎回変化するチャレンジコードを端末１に近距離無線送信し、端末１にキー固有鍵を用いてチャレンジコードに対するレスポンスコードを演算させる。端末１は、演算したレスポンスコードを通信機９に返信する。コントローラ８は、自身もレスポンスコードを演算し、端末１から受信したレスポンスコードと一致するか否かを確認する。

【0024】

コントローラ８は、キーＩＤ照合及びチャレンジレスポンス認証が成立すれば、端末１との認証を成立とする。一方、コントローラ８は、キーＩＤ照合及びチャレンジレスポンス認証の少なくとも一方が成立しないと、端末１との認証を不成立とする。コントローラ８は、端末１との認証が不成立となる場合、端末１による車両３の作動を許可しない。

【0025】

図３に示すように、端末１及びコントローラ８は、端末１及び通信機９の近距離無線通信が接続された場合、通信機９に対する端末１の確認する位置検出通信を実行する。この位置検出通信は、近距離無線を介して実行される。また、位置検出通信は、端末１の認証通信の過程において、通信前、通信中、又は通信後のどのタイミングで実施されてもよい。位置検出通信定では、２者間の近距離無線通信を介して通信機９に対する端末１の位置を測定する位置判定を実行し、この測定値Ｄｘを基に、端末１が車両３の室外又は室内のいずれに存在するのかを判定する。

【0026】

位置検出通信の方式には、例えばブルートゥース通信の電波を用いて測距や方向推定を行う方式がある。ブルートゥース通信の測距方式には、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などがある。また、ブルートゥース通信の方向推定方式には、アレーアンテナで受信した信号の位相から電波の到来方向を推定する方式などがある。

【0027】

一例として、ブルートゥース通信の電波特性から位置を推定する測距方式の概略を述べる。測距通信時、端末１及び通信機９の一方から他方に、ブルートゥース通信により電波を送信する。この電波は、測距専用の電波でもよいし、端末１の認証時に送信される電波を共用してもよい。電波を受信した側の測定部１８は、電波を受信した際、この受信電波の伝搬特性を測定する。伝搬特性は、例えば受信電波のベースバンド信号をフーリエ変換して算出されることが好ましい。伝搬特性は、受信電波の中心周波数の伝搬特性であることが好ましい。

【0028】

続いて、電波を受信した側が今度は送信側となって、ブルートゥース通信により電波を送信する。すなわち、端末１及び通信機９の他方から一方に、ブルートゥース通信により電波を送信する。そして、この電波を受信した側の測定部１８も、前述のように受信電波の伝搬特性を測定する。このように、端末１及び通信機９の間で電波を送受信し合って互いに伝搬特性を測定するのは、これら伝搬特性を乗算した値から測定値Ｄｘを算出すれば、クロック誤差やＰＬＬの初期位相誤差を、乗算により相殺することができるからである。

【0029】

端末１及び通信機９は、この伝搬特性の測定を、複数のチャネルで順次実行する。ブルートゥース通信は、チャネルが複数存在するので、これらチャネルにおいて伝搬特性が各々測定される。

【0030】

測定部１８は、チャネルごとに測定した伝搬特性を合成し、各チャネルの伝搬特性を並べたベクトルを作る。測定部１８は、合成後の伝搬特性を逆フーリエ変換することにより、その演算結果を得る。逆フーリエ変換の演算結果は、時間データとして取得することができる。そして、測定部１８は、この時間データを測定値Ｄｘとして取得する。

【0031】

他の例として、ブルートゥース通信の電波の受信信号強度から位置を推定する方式の概略を述べる。ブルートゥース通信では、端末１及び通信機９が通信するにあたり、周波数ホッピングによりチャネルが適宜切り替えられながら電波が送信される。電波を受信する側の測定部１８は、各チャネルの受信電波を受信する度、その受信電波の受信信号強度を測定する。

【0032】

車体１０には、複数の通信機９が設けられている。このため、所定の通信機９と端末１との一通りの通信が完了後、別の通信機９と端末１との通信が実行されるように、通信機９が順次切り替わりながら、端末１とのブルートゥース通信が実行される。測定部１８は、端末１及び通信機９の各組のブルートゥース通信において、各々のチャネルの受信電波の受信信号強度を測定する。測定部１８は、端末１及び通信機９の組ごとに、受信信号強度の平均値を算出する。車体１０に４つの通信機９が存在する場合、４つの平均値が算出される。測定部１８は、これら平均値を基に求めた端末１の位置を測定値Ｄｘとして取得する。

【0033】

また、位置検出通信の方式には、ブルートゥース通信を使用する以外の方式として、例えばＵＷＢ通信の電波を用いた方式がある。ＵＷＢ通信の位置検出方式には、例えば電波の送受信に要する時間から距離を推定する方式、アレーアンテナで受信した信号の位相から電波の到来方向を推定する方式などがある。

【0034】

一例として、ＵＷＢ通信の電波の送受信に要する時間から位置を推定する方式の概略を述べる。ＵＷＢ通信では、端末１及び通信機９の一方から他方に向けて、測距用のＵＷＢ電波が送信され、他方から一方にＵＷＢ電波が返信される。測定部１８は、ＵＷＢ電波の送受信に要した伝搬時間を求め、この伝搬時間を、端末１及び通信機９の間の位置関係に応じた測定値Ｄｘとして取得する。

【0035】

図４に示すように、推定部１９は、測定部１８によって求められた測定値Ｄｘと、センサ１４から取得した検出信号Ｓｔとを基に、端末１の状況、すなわちキーシステム５の使用状況を推定する。この推定は、推定に必要な時系列のデータ群が取得できれば、どの時点で実行されてもよい。

【0036】

まずＳ１０１（「Ｓ」はステップの略、以下同様）において、推定部１９は、センサ１４の検出信号Ｓｔを取得する。端末側センサ１４ａの検出信号Ｓt1は、無線によって端末１から通信機９を経由してコントローラ８に送られる。推定部１９は、センサ１４の検出信号Ｓｔを一定時間の間に亘って入力することにより、検出信号Ｓｔの時系列データを得る。

【0037】

Ｓ１０２において、推定部１９は、測定部１８によって求められた測定値Ｄｘを取得する。推定部１９は、測定部１８によって複数回に亘って実行された複数の測定結果、すなわち測定値Ｄｘを入力することにより、測定値Ｄｘの時系列データを得る。

【0038】

Ｓ１０３において、推定部１９は、センサ１４の検出信号Ｓｔの時系列データと、測定値Ｄｘの時系列データとを用いて、端末１の状況、すなわちキーシステム５の使用状況を推定する。例えば、加速度センサの変動がない状態で、かつ位置検出の推定結果が大きく変動する場合、正規ユーザでないものが車両３を操作している可能性があるとして、位置判定に用いる基準値Ｄｋを厳しくする。このため、例えば車両３から遠く離れた位置にある端末１を第三者が中継器を用いて不正に接続する為が行われた場合、測定値Ｄｘが基準値Ｄｋ未満とならず、位置判定が成立に移行しない。よって、車両３の不正使用に対するセキュリティ性が確保される。

【0039】

また、端末１の加速度センサのセンサ出力が「大」となり、ハンドルノブの静電センサと車両ドアのカーテシスイッチとで車両ドアの開閉を検出し、端末１の加速度センサのセンサ出力が「小」となったことを検出したとする。このとき、正規ユーザが車両３に乗車した可能性が高いとして、位置判定に用いる基準値Ｄｋを緩くする。このため、正規ユーザがエンジンスイッチを操作してエンジンを始動させるときに位置検出通信を行うようにした場合、位置判定を成立に移行させ易くなる。よって、車両３の使用者が正規ユーザの場合に、スムーズなエンジン始動への移行が確保される。

【0040】

以上、本例によれば、位置検出システム１３に推定部１９を設け、端末１や車両３に設けたセンサ１４の出力と、通信機９に対する端末１の位置を測定した際の測定結果とを用いて、端末１の状況を推定する。このため、端末１及び車両３が通信する際において、端末１の状況を、より精度よく推定することができる。そして、この推定結果を用いて端末１及び通信機９の位置関係の判定を行うようにした場合には、端末１及び通信機９の位置関係の判定を精度よく行うことができるようになる。

【0041】

位置判定部２０は、測定部１８が求めた測定値Ｄｘと、推定部１９による推定結果を基に設定された基準値Ｄｋとを比較することにより、通信機９に対する端末１の位置を判定する。よって、推定結果を反映した基準値Ｄｋを用いて端末１の位置判定を行うので、通信機９に対する端末１の位置を、精度よく判定することができる。

【0042】

センサ１４は、端末１及び車両３の少なくとも一方について、位置、方向及び動きの少なくとも１つを検出するものである。よって、端末１や車両３の位置、方向、動きなどから、端末１の状況を精度よく推定することができる。

【0043】

センサ１４は、例えば車両ドアの開閉を検出するドアカーテシスイッチや、車両ドアのハンドルノブに設けられた静電センサなど、車両３に行われる操作を検出するものである。よって、車両３に行われる操作から、端末１の状況を精度よく推定することができる。なお、センサ１４は、端末１に行われる操作を検出するものでもよい。

【0044】

なお、図５に示すように、正規ユーザの乗車ではないと推定部１９によって推定された場合、車両３の操作に対し、ユーザに個別操作を課す構成としてもよい。この場合、位置検出システム１３は、推定部１９の推定結果に準じた態様で車両３の操作を許可する作動実行部３１を備える。作動実行部３１は、コントローラ８に設けられている。ユーザの個別操作とは、例えば端末１の操作であることが好ましい。

【0045】

作動実行部３１は、車両３に対する操作が正規ユーザによるものではないと推定部１９によって推定された場合、例えば車両３の操作にあたり、端末１の操作をユーザに課す。具体的には、端末１及び車両３の間の近距離無線による認証通信を停止し、車両３の作動を許可するにあたり、端末１の操作ユーザに課す状態に移行する。このため、例えば駐車中の車両３に乗車する場合には、端末１において車両ドアの解錠操作を実行する操作が必要となる。

【0046】

このとき、ユーザは、端末１を操作することにより、端末１の画面に「車両ドアの解錠ボタン」を表示する。そして、ユーザは、画面上の「車両ドアの解錠ボタン」をタップ操作する。このとき、端末１は、端末１から車両３に向けて解錠要求を、近距離無線通信を介して送信する。コントローラ８は、この解錠要求を通信機９で受信すると、車両ドアを解錠する。

【0047】

このように、位置検出システム１３に作動実行部３１を設けて、車両３の使用を、推定部１９の推定結果に準じた態様で許可するようにすれば、正規ユーザの操作でない可能性がある場合に、車両３を通常通りの態様で自由に操作できないようにすることが可能となる。よって、車両３の不正使用に対するセキュリティ性を確保することができる。

【0048】

記測定部１８は、端末１と通信機９との間のブルートゥースの通信を介して、端末１及び通信機９の間の位置関係を測定することが好ましい。このように、位置検出方式としてブルートゥース通信を使用すれば、広く普及している通信を用いて、精度よく互いの位置関係を測定することができる。

【0049】

測定部１８は、端末１と通信機９との間でＵＷＢ電波を送信する通信を通じて、端末１及び通信機９の間の位置関係を測定することが好ましい。このように、位置検出方式としてＵＷＢ通信を使用すれば、車両３に対する端末１の位置を、細かい位置間隔で精度よく検出することができる。

【0050】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図６～図８に従って説明する。なお、第２実施形態は、正規ユーザではない乗車であると推定された場合の対処方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。

【0051】

図６に示すように、本例の位置検出システム１３は、複数の基準値Ｄｋを用いて通信機９に対する端末１の位置を判定する位置判定部２０を備える。本例の位置判定の場合、第１基準値Ｄk1及び第２基準値Ｄk2の２つを用いる。本例の位置判定部２０は、例えば通常使用する第１基準値Ｄk1で位置判定を実行し、複数の測定値Ｄｘのうち１つでも第１基準値Ｄk1に収まらないものがあれば、基準値Ｄｋを緩めの第２基準値Ｄk2に変更して、位置判定が成立するか否かを判定する。また、本例の場合、端末１及び車両３からセンサ１４及び取得部１５が省略されている。

【0052】

次に、図７及び図８を用いて、本実施形態の位置検出システム１３の作用及び効果について説明する。
図７（ａ）に示すように、駐車状態の車両３に車外からユーザが近づき、車両ドアを解錠しようとして車両ドアのハンドルノブをタッチ操作する場合を考える。この例の場合でも、測定部１８は、所定のタイミングにおいて端末１及び通信機９の間の位置測定を複数回実行する。本例の場合、例えば１回目の測定値Ｄｘを「Ｄx1」とし、２回目の測定値Ｄｘを「Ｄx2」とし、３回目の測定値Ｄｘを「Ｄx3」とし、４回目の測定値Ｄｘを「Ｄx4」とする。なお、複数の通信機９が車載されている場合、各通信機９において測定が複数実施されることが好ましい。

【0053】

位置判定部２０は、車両ドアのハンドルノブがタッチ操作された場合に、複数求められた測定値Ｄｘを用いて、端末１の位置の正否を判定する位置判定を実行する。位置判定部２０は、例えば測定値Ｄｘの全てが第１基準値Ｄk1未満となる場合、端末１が車外において正しい位置に存在すると判定する。よって、コントローラ８が車両ドアの解錠を許可し、車内へ乗車することが可能となる。

【0054】

図７（ｂ）に示すように、ユーザが車内に乗車して、車両３のエンジンをかけようとして運転席のエンジンスイッチを操作する場合を考える。この例の場合も、測定部１８は、所定のタイミングにおいて端末１及び通信機９の間の位置測定を複数回実行する。また、複数の通信機９が車載されている場合、各通信機９において測定が複数実施されることが好ましい。

【0055】

位置判定部２０は、車両３のエンジンスイッチが操作された場合に、複数求められた測定値Ｄｘを用いて、端末１の位置の正否を判定する位置判定、すなわち端末１の車内外判定を実行する。位置判定部２０は、例えば測定値Ｄｘの全てが第１基準値Ｄk1未満となる場合、端末１が車内に位置すると判定する。よって、コントローラ８が車両３のエンジン始動を許可し、エンジンが停止状態から始動状態に切り替えることが可能となる。

【0056】

ところで、図８（ａ）に示すように、車内に端末１が位置する位置判定において、位置検出通信で使用する電波が車体や人体等に影響を受けて、複数の測定値Ｄｘのうちの一部が、第１基準値Ｄk1以上となってしまうことがある。図８では、第２測定値Ｄx2が第１基準値Ｄk1以上となった例を図示している。

【0057】

この場合、図８（ｂ）に示すように、位置判定部２０は、第１基準値Ｄk1未満に収まる測定値Ｄｘが全てではなく一定数以上となるとき、基準値Ｄｋを第２基準値Ｄk2に切り替え、この第２基準値Ｄk2によって位置判定を実行する。そして、位置判定部２０は、第１基準値Ｄk1の判定に漏れた他の測定値Ｄｘが、全て第２基準値Ｄk2未満に収まることを確認できると、端末１が車内に位置すると判定する。このとき、コントローラ８は、車両電源の遷移操作を許可する。よって、運転席のエンジンスイッチの操作により、車両３のエンジンを始動させることが可能となる。

【0058】

一方、位置判定部２０は、第１基準値Ｄk1の判定に漏れた他の測定値Ｄｘが第２基準値Ｄk2以上となる場合、端末１が車外に位置すると判定する。このとき、コントローラ８は、車両電源の遷移操作を許可しない。よって、例えば第三者によって運転席のエンジンスイッチが操作されても、エンジンを始動状態に移行させずに済む。

【0059】

以上、本例によれば、端末１の位置判定を、複数の基準値Ｄｋを用いて行うので、端末１の位置が車両３に対して正しいにも拘わらず、第１基準値Ｄk1では位置判定が否と判定されても、他の基準値Ｄｋである第２基準値Ｄk2では位置判定を正に移行させることが可能となる。よって、端末１及び通信機９の位置関係の判定を精度よく行うことができるようになる。

【0060】

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。
［キーシステム５について］
・各実施形態において、キーシステム５でのキーＩＤの認証は、複数の通信機９のうち、１つの通信機９のみで実施されればよい。

【0061】

・各実施形態において、キーシステム５は、１つのシステムで認証通信及び位置検出通信の両方が可能な構成に限定されず、各々が異なるシステムから構築されてもよい。
・各実施形態において、キーシステム５は、近距離無線通信を用いたシステムに限定されず、例えば車両３からの電波送信をＬＦ（Low Frequency）帯の電波で行い、端末１からの電波送信をＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波で行うシステム、いわゆるスマート照合システムでもよい。

【0062】

・各実施形態において、キーシステム５の一例であるスマート照合システムは、通信の往路と復路とで周波数が異なる電波が送受信される態様に限定されず、往復の両方で同じ周波数の電波が送受信される態様でもよい。

【0063】

・各実施形態において、スマート照合システムは、車内外にそれぞれ個別のＬＦアンテナを配置して、端末１の車内外判定を行うものに限定されず、例えば車体の左右にＬＦアンテナを設置し、これらＬＦアンテナに対する端末１の応答結果の組み合わせから、端末１が車内外のどちらに位置するのかを判定するシステムでもよい。

【0064】

・各実施形態において、キーシステム５で使用する電波の周波数は、ブルートゥースやＵＷＢに限定されず、他の周波数を使用してもよい。
・各実施形態において、キーシステム５は、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。

【0065】

・各実施形態において、キーシステム５は、スマート照合システムに限定されず、例えば端末１側からの通信を契機に端末１を認証するワイヤレスキーシステムや、近距離無線通信を用いて端末１を認証するイモビライザーシステムでもよい。

【0066】

［位置検出システム１３について］
・各実施形態において、位置検出システム１３は、認証通信でやり取りされる電波から、測定値Ｄｘを測定してもよい。

【0067】

・各実施形態において、車内外の各判定において、基準値Ｄｋをそれぞれ異なる値に設定してもよい。
・各実施形態において、位置検出システム１３は、通信機９が車体に複数搭載されている場合、各通信機９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。

【0068】

・各実施形態において、位置検出通信は、認証通信とは別のタイミングで実施されてもよい。
・各実施形態において、複数の通信機９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通信機９は、マスタ位置づけの通信機９を介してコントローラ８と通信する動作をとってもよい。

【0069】

［センサ１４について］
・第１実施形態において、センサ１４は、車両３に対する操作を検出するセンサ類であればよい。

【0070】

・第１実施形態において、センサ１４は、車載品の作動を検出する既設のセンサであることが好ましい。
・第１実施形態において、センサ１４は、端末１及び車両３の一方にのみ設けられる構成でもよい。

【0071】

・第１実施形態において、センサ１４は、端末１や車両３の使用状況や使用状態を検出できるものであればよい。
［取得部１５について］
・第１実施形態において、取得部１５は、センサ１４の出力をどのタイミングで取得してもよい。例えば、取得部１５は、車両３が駐車中のときにセンサ出力を収集してもよい。

【0072】

・第１実施形態において、取得部１５をネットワーク上に設け、ネットワーク通信を通じて、端末１や車両３のセンサ出力を収集してもよい。
［測定部１８について］
・第１実施形態において、測定部１８は、例えば電波の反射波から距離を測定する方式の場合、端末１及び車両３の一方にのみ設ければよい。

【0073】

・第１実施形態において、測定部１８が求める測定値Ｄｘ、すなわち位置検出に係るパラメータは、端末１及び通信機９の位置に準じた物性値であればよい。
［推定部１９について］
・第１実施形態において、推定部１９は、車両３に設けられることに限らず、例えば端末１や、ネットワーク通信により接続されるサーバなど、他の箇所に設けられてもよい。

【0074】

・第１実施形態において、推定部１９が行う推定は、車両３に対する操作が、正規ユーザがとる操作に沿うものか否かを推定するものであればよい。
・第１実施形態において、推定部１９は、例えば正規操作であるか否かの確度を算出し、この確度が規定値以上か否かを確認することで、正規ユーザの操作か否かを推定するものでもよい。

【0075】

［位置判定部２０について］
・各実施形態において、位置判定部２０は、例えば通信機９に対する端末１の位置を座標で検出する態様としてもよい。この場合、端末１及び通信機９の位置関係を、より精度よく特定することができる。

【0076】

・各実施形態において、位置判定部２０は、測定値Ｄｘを基に位置判定を行う際に、推定部１９による推定結果を加味した判定処理を実行するものであればよい。
・各実施形態において、位置判定部２０は、位置検出システム１３の構成要素から省略することも可能である。

【0077】

［作動実行部３１について］
・第１実施形態において、作動実行部３１がユーザに課す操作は、端末１を使用する操作に限定されず、例えば車両３に対する特定の操作であってもよい。

【0078】

・第１実施形態において、作動実行部３１による動作は、例えば車両３の操作を禁止したり、車両使用に制限を加えたりする動作としてもよい。
・第１実施形態において、作動実行部３１が実行する動作は、通常の車両操作に対し、ユーザであれば実施可能であると想定される所定操作をユーザに課す動作であればよい。

【0079】

［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。

【0080】

・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。
次に、上記実施形態及び変更例ら把握できる技術的思想について記載する。

【0081】

（イ）端末及び操作対象の少なくとも一方に設けられたセンサの出力を、取得部によって取得するステップと、前記操作対象に設けられた通信機と前記端末との間の通信を通じて、前記通信機に対する前記端末の位置を、測定部により測定するステップと、前記センサの検出信号の時系列変化と、前記測定部の測定結果とを基に、推定部によって前記端末の状況を推定するステップとを備えた位置検出方法。

【0082】

（ロ）端末の操作対象に設けられた通信機と前記端末との間の通信を通じて、前記通信機に対する前記端末の位置を、測定部によって複数回測定するステップと、前記測定部により求められた測定値と基準値とを比較することにより、前記通信機に対する前記端末の位置を、位置判定部によって判定するステップとを備え、前記位置判定のステップでは、前記測定値を用いた位置の判定を、複数の基準値を用いて実行する位置検出方法。

【符号の説明】

【0083】

１…端末、２…操作対象、３…車両、５…キーシステム、９…通信機、１３…位置検出システム、１４…センサ、１５…取得部、１８…測定部、１９…推定部、２０…位置判定部、３１…作動実行部、Ｓｔ…検出信号、Ｄｘ…測定値、Ｄｋ…基準値、Ｄk1…第１基準値、Ｄk2…第２基準値。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】