特許 7535393 距離推定装置

(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】2024-08-07

(45)【発行日】2024-08-16

(54)【発明の名称】距離推定装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 5/02 20100101AFI20240808BHJP

   G01S 3/30 20060101ALI20240808BHJP

   B60R 25/24 20130101ALN20240808BHJP

   E05B 49/00 20060101ALN20240808BHJP

【ＦＩ】

G01S5/02 Z

G01S3/30

B60R25/24

E05B49/00 K

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020110669

(22)【出願日】2020-06-26

(65)【公開番号】P2022022557

(43)【公開日】2022-02-07

【審査請求日】2023-04-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼須賀 直一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 洋一朗

(72)【発明者】

【氏名】三治 健一郎

【審査官】梶田 真也

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８１２６２１９（ＤＥ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１９６５８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０２０－５１０５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７１５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０２１０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４８９２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ １／７２ － １／８２

Ｇ０１Ｓ ３／８０ － ３／８６

Ｇ０１Ｓ ５／００ － ７／６４

Ｇ０１Ｓ １３／００ － １７／９５

Ｇ０１Ｃ ３／００ － ３／３２

Ｅ０５Ｂ ４９／００

Ｂ６０Ｒ ２５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

携帯端末（２１）と車両（１００）との距離を推定する距離推定装置であって、
前記携帯端末は、
前記車両に電波を送信する端末送信部（３７）と、
前記端末送信部を制御する端末制御部（３９）と、を含み、
前記車両に搭載される車載装置（２０）は、
前記車両に搭載され、前記携帯端末からの電波を受信する受信部（２９ｂ，３０ｂ）を備え、前記受信部が受信した前記携帯端末からの電波の受信信号強度を用いて前記携帯端末が位置する方向を特定する方向特定部（２９，３０，４０，４１，５１～５４）と、
前記携帯端末からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度以外の情報に基づいて、前記車両における自身の搭載位置から前記携帯端末までの距離を測定する距離測定部（３１）と、
前記方向特定部が特定した方向と前記距離測定部の前記搭載位置に応じた、前記車両の縁から前記距離測定部までのオフセット量を用いて、前記距離測定部が測定した距離を、前記車両の縁から前記携帯端末までの距離に補正する補正部（３４）と、を含む距離推定装置。

【請求項2】

前記方向特定部は、前記受信部が受信した電波の受信信号強度を用いて前記車両の右側から送信された電波か、または前記車両の左側から送信された電波かを特定し、
前記補正部は、特定した方向が右側の場合は、前記車両の右側の縁から前記搭載位置までの距離を用いて、測定した距離を補正し、特定した方向が左側の場合は、前記車両の左側の縁から前記搭載位置までの距離を用いて測定した距離を補正する請求項１に記載の距離推定装置。

【請求項3】

前記方向特定部は、
前記車両の左側および前記車両の右側にそれぞれ設けられ、前記携帯端末からの電波を受信する受信部（２９ｂ，３０ｂ）と、
前記受信部が受信した電波の受信信号強度を算出する算出部（２９ｃ，３０ｃ）と、
前記算出部が算出した前記車両の左側の前記受信部の受信信号強度と前記車両の右側の前記受信部の受信信号強度とを比較して、受信信号強度が大きい受信部が右側の場合は右側から送信された電波とし、受信信号強度が大きい受信部が左側の場合は左側から送信された電波とする特定部（３２）と、を含む請求項２に記載の距離推定装置。

【請求項4】

前記方向特定部は、
前記車両の周辺部に少なくとも４つ、周方向に間隔をあけて設けられ、前記携帯端末からの電波を受信する受信部（２９ｂ，３０ｂ）と、
前記受信部が受信した電波の受信信号強度を算出する算出部（２９ｃ，３０ｃ）と、
前記算出部が算出した４つの前記受信部が受信した受信信号強度を互いに比較して、前記車両の右側、左側、前側および後側のいずれかの方向から送信された電波かを特定する特定部（３２）と、を含む請求項２に記載の距離推定装置。

【請求項5】

前記距離測定部は、前記携帯端末からの電波を受信し、受信した電波の前記携帯端末からの到達時間に基づいて、前記車両における搭載位置から前記携帯端末までの距離を測定する請求項１～３のいずれか１つに記載の距離推定装置。

【請求項6】

前記車載装置は、前記車室内に設けられ、前記携帯端末からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度を用いて、前記携帯端末が車室内にあるか否かを判定する車室内特定部（２８）をさらに含み、
前記車載装置は、前記車室内特定部によって前記携帯端末が前記車室内にないと判定された場合には、前記方向特定部、前記距離測定部および前記補正部における処理を実施する請求項１～４のいずれか１つに記載の距離推定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、携帯端末と車両との距離を推定する距離推定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の測距装置では、車両及び電子キーの間で電波を送受信して、電波の伝搬時間から２者間の距離を求める技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－８５５１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述の特許文献１に記載の技術では、車両から電波を送信するアンテナと電子キーとの間の距離を求めているので、車両の縁からの距離が不明である。

【0005】

そこで、開示される目的は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、車両の縁からの距離を推定できる距離推定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

【0007】

ここに開示された距離推定装置は、携帯端末（２１）と車両（１００）との距離を推定する距離推定装置であって、携帯端末は、車両に電波を送信する端末送信部（３７）と、端末送信部を制御する端末制御部（３９）と、を含み、車両に搭載される車載装置（２０）は、車両に搭載され、携帯端末からの電波を受信する受信部（２９ｂ，３０ｂ）を備え、受信部が受信した携帯端末からの電波の受信信号強度を用いて携帯端末が位置する方向を特定する方向特定部（２９，３０，４０，４１，５１～５４）と、携帯端末からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度以外の情報に基づいて、車両における自身の搭載位置から携帯端末までの距離を測定する距離測定部（３１）と、方向特定部が特定した方向と距離測定部の搭載位置に応じた、車両の縁から距離測定部までのオフセット量を用いて、距離測定部が測定した距離を、車両の縁から携帯端末までの距離に補正する補正部（３４）と、を含む距離推定装置である。

【0008】

このような距離推定装置に従えば、方向特定部によって携帯端末が送信した電波の方向を特定する。また距離測定部は、受信信号強度以外の情報を用いて、自身の搭載位置から携帯端末までの距離を測定する。距離の測定には受信信号強度以外を用いるので、受信信号強度が他の装置によって不正に増幅されていたとしても、距離の測定精度を維持することができる。そして補正部は、距離測定部が測定した距離測定部から携帯端末までの距離を、特定した方向と距離測定部の搭載位置に基づいて補正している。これによって距離測定部の搭載位置にかかわらず、車両の縁から携帯端末までの距離を測定することができる。

【0009】

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】電子キー位置推定システムを示す図。

【図2】車載装置と示すブロック図。

【図3】電子キーを示すブロック図。

【図4】通信手順を示す図。

【図5】電子キーが車室内にあるかを判断するフローチャート。

【図6】距離を推定するフローチャート。

【図7】ＲＳＳＩと時間との関係を示すグラフ。

【図8】距離と時間との関係を示すグラフ。

【図9】第２実施形態の電子キー位置推定システムを示す図。

【図10】距離を推定するフローチャート。

【図11】ＲＳＳＩと時間との関係を示すグラフ。

【図12】第３実施形態の電子キー位置推定システムを示す図。

【図13】距離を推定するフローチャート。

【図14】ＲＳＳＩと時間との関係を示すグラフ。

【図15】第４実施形態の電子キー位置推定システムを示す図。

【図16】距離を推定するフローチャート。

【図17】ＲＳＳＩと時間との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

【0012】

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態に関して、図１～図８を用いて説明する。電子キー位置推定システムは、図１に示すように、車両１００に搭載される車載装置２０と、携帯端末である電子キー２１との間の無線通信に基づいて、電子キー２１の照合をＥＣＵにより実行し、照合が成立した場合、所定処理を実行あるいは許可する機能を有する。ＥＣＵは、電子制御装置（electronic control unit）の略称である。

【0013】

電子キー２１の照合とは、電子キー２１が車載装置２０に予め対応づけられている正規の電子キー２１であるか否かを確認することであり、たとえば次のように実行される。車載装置２０の認証ＥＣＵ２２は、車載アンテナであるＬＦアンテナ２３からリクエスト信号を送信させる。

【0014】

電子キー２１は、リクエスト信号を受信すると、自身に固有のＩＤを含むレスポンス信号を送信する。車載装置２０は、レスポンス信号をＲＦアンテナ２４で受信すると、認証ＥＣＵ２２がレスポンス信号に含まれるＩＤを照合することにより、電子キー２１を照合する。

【0015】

照合成立の場合に許可あるいは実行される所定処理としては、たとえば次のものが挙げられる。正規の電子キー２１が車両１００の車室内に位置する場合に車両エンジンの始動を許可する。その他にも、正規の電子キー２１が車外の所定領域内に位置する場合に車両ドアの開錠を許可する。また、正規の電子キー２１が車両１００に所定距離近づいた場合に車両１００のハザードランプを点灯等させるウェルカム処理を実行する。このように、電子キー位置推定システムは、車両１００に対する電子キー２１の位置に応じて異なる処理を許可あるいは実行する。

【0016】

電子キー位置推定システムは、上記の照合による所定処理を実行あるいは許可するにあたり、車両１００に対する電子キー２１の位置を推定する。以下、車両１００に対する電子キー２１の位置を推定するための電子キー位置推定システムの構成を説明する。したがって電子キー位置推定システムは、電子キー２１と車両１００との距離を推定する距離推定装置として機能する。

【0017】

図１に示すように電子キー位置推定システムは、車載装置２０と電子キー２１とを備える。車載装置２０は車両１００に設けられ、電子キー２１はユーザにより携帯される。

【0018】

まず、車載装置２０に関して、図２を用いて説明する。車載装置２０は、認証ＥＣＵ２２と、記憶部２５と、車側送信部２６と、ＬＦアンテナ２３と、車側受信部２７と、ＲＦアンテナ２４とを備える。さらに車載装置２０は、車室内特定部２８と、右方向特定部２９と、左方向特定部３０と、距離測定部３１とを備える。

【0019】

認証ＥＣＵ２２は、マイクロコンピュータを主体として構成される。認証ＥＣＵ２２は、たとえばＲＯＭ等の記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵ等のプロセッサが実行することにより、電子キー２１の照合および電子キー２１の位置推定を含む各種処理を電子キー２１と協働して実行する。なお、認証ＥＣＵ２２の機能の少なくとも一部は、専用のＩＣ等によって提供されてもよい。記憶部２５は、不揮発性メモリを備えており、各種のプログラムなどを記憶している。

【0020】

車側送信部２６は、認証ＥＣＵ２２の制御の下で、ＬＦ波あるいはＶＬＦ波で車両信号を、変調および増幅してＬＦアンテナ２３から電波として送信させる。ＬＦは、Low Frequencyの略称であり、ＶＬＦは、Very Low Frequencyの略称である。本明細書ではＶＬＦを含めてＬＦという用語を用いる。車両信号としてリクエスト信号が送信される場合、固有ＩＤを含むレスポンス信号の返信を電子キー２１に要求する情報が含まれる。ＬＦアンテナ２３は、たとえば車室内に設けられている。

【0021】

車側受信部２７は、電子キー２１からＲＦ（Radio Frequency）波で送信されるキー信号を、ＲＦアンテナ２４を介して受信する。そして、車側受信部２７は、ＲＦアンテナ２４から取得した電気信号を増幅し、かつ、その電気信号からキー信号を復調し、キー信号を認証ＥＣＵ２２に出力する。ＲＦアンテナ２４は、たとえば車室内に設けられる。

【0022】

リクエスト信号の返信として電子キー２１から送信される固有ＩＤを含むキー信号は上記したレスポンス信号である。キー信号にはさらに車両信号を電子キー２１が受信した際の受信信号強度を示すＲＳＳＩ情報が含まれ得る。受信信号強度は、以下、「ＲＳＳＩ」ということがある。

【0023】

車室内特定部２８は、認証ＥＣＵ２２と協働して、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波のＲＳＳＩを用いて電子キー２１が車室内にあるか否かを判定する。車室内特定部２８は、第１送信部２８ａ、第１受信部２８ｂ、第１算出部２８ｃおよび第１アンテナ２８ｄを備える。第１送信部２８ａは、認証ＥＣＵ２２の制御の下で、ＬＦ波あるいはＶＬＦ波で車両信号を、変調および増幅して第１アンテナ２８ｄから電波として送信させる。第１受信部２８ｂは、電子キー２１からＲＦ波で送信されるキー信号を、第１アンテナ２８ｄを介して受信する。そして、第１受信部２８ｂは、第１アンテナ２８ｄから取得した電気信号を増幅し、かつ、その電気信号からキー信号を復調し、キー信号を出力する。

【0024】

車室内特定部２８は、電子キー２１と鍵交換プロトコルの実行、いわゆるペアリングを実施済みである。ペアリングによって取得した電子キー２１についての端末情報は、車室内特定部２８が備える不揮発性のメモリに保存されている。端末情報とは、例えば、ペアリングによって交換した鍵情報である。

【0025】

第１算出部２８ｃは、第１送信部２８ａを介して電子キー２１へのペアリングを要求し、第１受信部２８ｂが受信した応答信号を用いて、ペアリング可否の認証を行う。また第１算出部２８ｃは、ペアリング後に第１送信部２８ａを介して電子キー２１に電波の送信を要求し、第１受信部２８ｂが受信した電波のＲＳＳＩを検出する。第１算出部２８ｃは、検出したＲＳＳＩを認証ＥＣＵ２２に出力する。

【0026】

認証ＥＣＵ２２は、車室内特定部２８が出力したＲＳＳＩを用いて、電子キー２１が車室内にあるか否かを判定する。ＲＳＳＩは通信距離が長くなるのに応じて低下することが知られている。したがってＲＳＳＩと通信距離との関係は実験に基づいて決定された関係であり、記憶部２５に記憶されている。したがってＲＳＳＩがわかると第１アンテナ２８ｄと電子キー２１との距離を推測することができる。認証ＥＣＵ２２は、ＲＳＳＩを用いて電子キー２１が車室内にあるか否かを判定する。

【0027】

右方向特定部２９および左方向特定部３０は、認証ＥＣＵ２２と協働して、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度を用いて電子キー２１が位置する方向を特定する方向特定部として機能する。右方向特定部２９および左方向特定部３０は、電子キー２１が位置する方向と対応付けられて配置されている。電子キー２１が位置する方向は、鉛直方向に車両１００を見たときに、車両１００に対して電子キー２１が位置する方向である。さらに具体的には、認証ＥＣＵ２２、右方向特定部２９および左方向特定部３０は、協働して、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度を用いて車両１００の右側から送信された電波か、または車両１００の左側から送信された電波かを特定する。

【0028】

左方向特定部３０は、車両１００の左側に設けられ、右方向特定部２９は車両１００の右側に設けられる。まず右方向特定部２９に関して説明する。右方向特定部２９は、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波のＲＳＳＩを出力する。右方向特定部２９は、第２送信部２９ａ、第２受信部２９ｂ、第２算出部２９ｃおよび第２アンテナ２９ｄを備える。第２送信部２９ａは、認証ＥＣＵ２２の制御の下で、ＬＦ波あるいはＶＬＦ波で車両信号を、変調および増幅して第２アンテナ２９ｄから電波として送信させる。第２受信部２９ｂは、電子キー２１からＲＦ波で送信されるキー信号を、第２アンテナ２９ｄを介して受信する。そして、第２受信部２９ｂは、第２アンテナ２９ｄから取得した電気信号を増幅し、かつ、その電気信号からキー信号を復調し、キー信号を出力する。

【0029】

右方向特定部２９は、電子キー２１と鍵交換プロトコルの実行、いわゆるペアリングを実施済みである。ペアリングによって取得した電子キー２１についての端末情報は、右方向特定部２９が備える不揮発性のメモリに保存されている。

【0030】

第２算出部２９ｃは、第２送信部２９ａを介して電子キー２１へのペアリングを要求し、第２受信部２９ｂが受信した応答信号を用いて、ペアリング可否の認証を行う。また第２算出部２９ｃは、ペアリング後に第２送信部２９ａを介して電子キー２１に電波の送信を要求し、第２受信部２９ｂが受信した電波のＲＳＳＩを検出する。第２算出部２９ｃは、検出したＲＳＳＩを認証ＥＣＵ２２に出力する。

【0031】

左方向特定部３０は、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波のＲＳＳＩを出力する。左方向特定部３０は、第３送信部３０ａ、第３受信部３０ｂ、第３算出部３０ｃおよび第３アンテナ３０ｄを備える。第３送信部３０ａは、認証ＥＣＵ２２の制御の下で、ＬＦ波あるいはＶＬＦ波で車両信号を、変調および増幅して第３アンテナ３０ｄから電波として送信させる。第３受信部３０ｂは、電子キー２１からＲＦ波で送信されるキー信号を、第３アンテナ３０ｄを介して受信する。そして、第３受信部３０ｂは、第３アンテナ３０ｄから取得した電気信号を増幅し、かつ、その電気信号からキー信号を復調し、キー信号を出力する。

【0032】

左方向特定部３０は、電子キー２１と鍵交換プロトコルの実行、いわゆるペアリングを実施済みである。ペアリングによって取得した電子キー２１についての端末情報は、左方向特定部３０が備える不揮発性のメモリに保存されている。

【0033】

第３算出部３０ｃは、第３送信部３０ａを介して電子キー２１へのペアリングを要求し、第３受信部３０ｂが受信した応答信号を用いて、ペアリング可否の認証を行う。また第３算出部３０ｃは、ペアリング後に第３送信部３０ａを介して電子キー２１に電波の送信を要求し、第３受信部３０ｂが受信した電波のＲＳＳＩを検出する。第３算出部３０ｃは、検出したＲＳＳＩを認証ＥＣＵ２２に出力する。

【0034】

認証ＥＣＵ２２は、機能ブロックとして、強度比較部３２を備える。強度比較部３２は、左方向特定部３０および右方向特定部２９から出力されたＲＳＳＩを比較して、ＲＳＳＩが大きい受信部が右側の場合は右側から送信された電波とし、受信信号強度が大きい受信部が左側の場合は左側から送信された電波とする特定部として機能する。

【0035】

距離測定部３１は、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度以外の情報に基づいて車両１００における自身の搭載位置から電子キー２１までの距離を測定する。具体的には、距離測定部３１は、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の電子キー２１からの到達時間に基づいて車両１００における搭載位置から電子キー２１までの距離を測定する。距離測定部３１は、第４送信部３１ａ、第４受信部３１ｂ、計測部３１ｃおよび第４アンテナ３１ｄを備える。第４送信部３１ａは、認証ＥＣＵ２２の制御の下で、ＬＦ波あるいはＶＬＦ波で車両信号を、変調および増幅して第４アンテナ３１ｄから電波として送信させる。第４受信部３１ｂは、電子キー２１からＲＦ波で送信されるキー信号を、第４アンテナ３１ｄを介して受信する。そして、第４受信部３１ｂは、第４アンテナ３１ｄから取得した電気信号を増幅し、かつ、その電気信号からキー信号を復調し、キー信号を出力する。

【0036】

距離測定部３１は、電子キー２１と鍵交換プロトコルの実行、いわゆるペアリングを実施済みである。ペアリングによって取得した電子キー２１についての端末情報は、距離測定部３１が備える不揮発性のメモリに保存されている。

【0037】

計測部３１ｃは、第４送信部３１ａを介して電子キー２１へのペアリングを要求し、第４受信部３１ｂが受信した応答信号を用いて、ペアリング可否の認証を行う。また計測部３１ｃは、ペアリング後に第４送信部３１ａを介して電子キー２１に電波の送信を要求し、要求してから第４受信部３１ｂが電波を受信するまでの時間を計測する。計測部３１ｃは、計測した到達時間を認証ＥＣＵ２２に出力する。

【0038】

認証ＥＣＵ２２は、機能ブロックとして、距離推定部３３を備える。距離推定部３３は、距離測定部３１から出力された到達時間を用いて、第４アンテナ３１ｄから電子キー２１までの距離を推定する。距離推定部３３は、推定した距離を出力する。

【0039】

距離測定部３１は、車両１００の所定位置に搭載され、本実施形態では図１に示すように、右側後方に設けられる。距離測定部３１は、搭載位置に関する情報として、左側ドアハンドルの位置から距離測定部３１の第４アンテナ３１ｄまでの左右方向の距離Ｌ１を含む。この距離Ｌ1は、以下、「左オフセット量」ということがある。また距離測定部３１は、搭載位置に関する情報として、右側ドアハンドルの位置から第４アンテナ３１ｄまでの左右方向の距離Ｌ２を含む。この距離Ｌ２は、以下、「右オフセット量」ということがある。

【0040】

認証ＥＣＵ２２は、機能ブロックとしてさらに位置推定部３４を備える。位置推定部３４は、距離推定部３３が出力した推定距離、強度比較部３２が出力した方向および距離測定部３１の搭載位置を用いて、電子キー２１の位置を推定する。位置推定部３４は、電子キー２１の位置をドアハンドルからの距離として推定する。具体的には、位置推定部３４は、特定した方向と距離測定部３１の搭載位置を用いて、距離測定部３１が測定した距離を、車両１００の縁から電子キー２１までの距離に補正する補正部として機能する。位置推定部３４は、特定した方向が右側の場合は、車両１００の右側の縁から搭載位置までの右オフセット量Ｌ２を用いて距離推定部３３が測定した距離を補正し、特定した方向が左側の場合は、車両１００の左側の縁から搭載位置までの左オフセット量Ｌ１を用いて距離推定部３３が測定した距離を補正する。

【0041】

次に、電子キー２１に関して、図３を用いて説明する。電子キー２１は、キー側受信部３５と、キー側受信アンテナ３６と、キー側送信部３７と、キー側送信アンテナ３８と、キー側制御部３９とを備える。

【0042】

キー側受信部３５は、ＬＦアンテナ２３から送信された電波を示す電気信号を、キー側受信アンテナ３６を介して取得する。キー側受信部３５は、その電気信号を復調および増幅して車両信号を取り出し、キー側制御部３９に出力する。

【0043】

キー側送信部３７は、キー側制御部３９の制御の下で、ＲＦ波でキー信号を変調および増幅してキー側送信アンテナ３８から送信させる。キー信号はキー側制御部３９が生成する。キー信号には、電子キー２１の固有ＩＤが含まれる。したがってキー側送信部３７およびキー側送信アンテナ３８は、車両１００に電波を送信する端末送信部として機能する。

【0044】

キー側制御部３９は、マイクロコンピュータを主体として構成され、各部を制御する端末制御部として機能する。キー側制御部３９は、たとえばＲＯＭ等の記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵ等のプロセッサが実行することにより、電子キー２１の照合および後述する電子キー２１の位置推定を含む各種処理を車載装置２０と協働して実行する機能を有する。キー側制御部３９の機能の少なくとも一部は、専用のＩＣ等によって提供されてもよい。

【0045】

次に、電子キー２１と各部の動作フローに関して図４を用いて説明する。図４では、各特定部としているのは、車室内特定部２８、左方向特定部３０および右方向特定部２９である。これら３つの各特定部に関して、図４における動作フローは同一であるので、まとめて示している。

【0046】

図４に示すように、通信を開始するにあたって、まず車両１００側の各特定部および距離測定部３１からペアリング要求を電子キー２１に送信する。そして電子キー２１がペアリング要求を受信し、事前にペアリング実施済みであれば、ペアリングを可として、ペアリングを成立する。

【0047】

ペアリングが成立すると、各特定部は電波を送信するように電子キー２１に要求する。すると電子キー２１は、各特定部に電波を送信する。各特定部は、電子キー２１から電波を受信すると、ＲＳＳＩを検出して、認証ＥＣＵ２２に出力する。

【0048】

またペアリングが成立すると、距離測定部３１は電波を送信するように電子キー２１に要求する。すると電子キー２１は、距離測定部３１に電波を送信する。このとき送信時刻を示す時間情報が含まれる。距離測定部３１は、電子キー２１から電波を受信すると、送信時刻および受信時刻から到達時間を算出して、認証ＥＣＵ２２に出力する。

【0049】

次に、認証ＥＣＵ２２の処理に関してフローチャートを用いて説明する。図５は、認証ＥＣＵ２２における車室内外判定に関する処理を示すフローチャートである。図５に示す処理は、認証ＥＣＵ２２が電源投入状態で短時間に繰り返し実行する。

【0050】

ステップＳ１では、車室内特定部２８から信号を受信したか否かを判断し、受信した場合はステップＳ２に移り、受信していない場合は、本フローを終了する。ステップＳ２では、ＲＳＳＩは車室内強度以上か否かを判断し、車室内強度以上である場合は、ステップＳ３に移り、車室内強度以上でない場合は、ステップＳ４に移る。車室内強度は、予めＲＳＳＩ値と距離との関係に基づいて設定される設定値である。

【0051】

ステップＳ３では、車室内にあると判定し、本フローを終了する。ステップＳ４では、車室外にあると判定し、本フローを終了する。

【0052】

次に、方向を特定し、距離を補正する処理に関して、図６～図８を用いて説明する。図６は、認証ＥＣＵ２２における方向特定に関する処理を示すフローチャートである。図６に示す処理は、認証ＥＣＵ２２が電源投入状態で短時間に繰り返し実行する。さらに図６に示す処理は、図５のフローで車室外にあると判定された場合に実行される。したがって図６に示す処理は、電子キー２１が車室内にあるときは実行されない。

【0053】

ステップＳ２１では、各方向特定部および距離測定部３１から信号を受信したか否かを判断し、受信した場合はステップＳ２２に移り、受信していない場合は、本フローを終了する。各方向特定部は、左方向特定部３０および右特定方向部の両方を示す総称である。

【0054】

ステップＳ２２では、距離推定部３３によって距離を推定し、ステップＳ２３に移る。ステップＳ２３では、強度比較部３２によって左方向特定部３０のＲＳＳＩが右方向特定部２９のＲＳＳＩ以上であるか否かを判断し、以上である場合は、ステップＳ２４に移り、以上でない場合は、ステップＳ２５に移る。ステップＳ２３では、図７に示すように左方向特定部３０のＲＳＳＩと右方向特定部２９のＲＳＳＩの大小関係を比較する。図７では、一例として左方向特定部３０のＲＳＳＩが大きい場合を示している。

【0055】

ステップＳ２４では、左方向特定部３０のＲＳＳＩが大きいので、ステップＳ２２で推定した位置を補正部によって左オフセット量Ｌ１で補正し、本フローを終了する。ステップＳ２５では、右方向特定部２９のＲＳＳＩが大きいので、ステップＳ２２で推定した位置を補正部によって右オフセット量Ｌ２で補正し、本フローを終了する。

【0056】

図８は、補正のイメージを示している。図８では、破線で示す補正前の距離は距離測定部３１からの距離であるので、これを左オフセット量Ｌ１または右オフセット量Ｌ２で補正する。図８では、一例として左方向特定部３０のＲＳＳＩが大きい場合を示している。したがって図８では、左オフセット量Ｌ１を減算して補正している。

【0057】

以上説明したように本実施形態では、左方向特定部３０および右方向特定部２９によって電子キー２１が送信した電波の方向を特定する。そして補正部は、距離測定部３１が測定した距離測定部３１から携帯端末までの距離を、特定した方向と距離測定部３１の搭載位置に基づいて補正している。これによって距離測定部３１の搭載位置にかかわらず、車両１００の縁から電子キー２１までの距離を測定することができる。距離測定部３１は、リレーアタック対策のために、受信信号強度以外を用いて距離を測定する。したがってリレーアタックによって信号強度が増幅された場合でも、距離の測定精度を維持することができる。

【0058】

本実施形態では、車室内における距離測定部３１の搭載位置分の測距誤差を補正し、測距精度を向上することが可能であり、距離測定部３１のアンテナの搭載位置を自由にできる。そして距離測定部３１の搭載位置情報を予め把握し、車幅方向ならびに車長方向の搭載位置分を測距値からオフセットすることで無指向性のアンテナでも電子キー２１までの距離を正確に測定することができる。

【0059】

また本実施形態では、左方向特定部３０および右方向特定部２９は、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度を用いて車両１００の右側から送信された電波か、または車両１００の左側から送信された電波かを特定する。そして補正部は、特定した方向が右側の場合は右オフセット量Ｌ２を用いて測定した距離を補正し、特定した方向が左側の場合は、左オフセット量Ｌ１を用いて測定した距離を補正する。ＲＳＳＩを用いて、左側であるか右側であるかを特定できるので、簡単な演算で補正することができる。

【0060】

さらに本実施形態では、左方向特定部３０および右方向特定部２９は、車両１００の左側および車両１００の右側にそれぞれ設けられる。そして左方向特定部３０および右方向特定部２９のＲＳＳＩを比較して、方向を特定している。このような簡単な構成で方向特定部を実現することができる。

【0061】

また本実施形態では、距離測定部３１は、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の電子キー２１からの到達時間に基づいて車両１００における搭載位置から電子キー２１までの距離を測定する。到達時間を用いるので、精度よく距離を測定することができる。

【0062】

さらに本実施形態では、車載装置２０は、車室内特定部２８によって電子キー２１が車室内にないと判定された場合には、方向特定部、距離測定部３１および補正部における処理を実施する。電子キー２１が車室外にある場合に、図６における処理が実行される。これによって演算負荷を減らすことができる。また誤作動を抑制することができる。

【0063】

本実施形態では、車側受信部２７を方向特定部とは別に設けているが、このような構成に限るものではない。たとえば車側受信部２７が検出するＲＳＳＩを用いて、方向を特定してもよい。

【0064】

また本実施形態では、距離測定部３１は、電波の伝達時間によって距離を測定しているが、伝達時間に限るものではない。たとえば電波の位相差を用いて距離を測定してもよい。

【0065】

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態に関して、図９～図１１を用いて説明する。本実施形態では、図９に示すように、第１実施形態の左方向特定部３０は有するが、右方向特定部２９を有さない点に特徴を有する。

【0066】

次に本実施形態の方向を特定し、距離を補正する処理に関して図１０および図１１を用いて説明する。図１０は、認証ＥＣＵ２２における方向特定に関する処理を示すフローチャートである。図１０に示す処理は、認証ＥＣＵ２２が電源投入状態で短時間に繰り返し実行する。さらに図１０に示す処理は、図５のフローで車室外にあると判定された場合に実行される。したがって図１０に示す処理は、電子キー２１が車室内にあるときは実行されない。

【0067】

ステップＳ３１では、左方向特定部３０および距離測定部３１から信号を受信したか否かを判断し、受信した場合はステップＳ３２に移り、受信していない場合は、本フローを終了する。

【0068】

ステップＳ３２では、距離推定部３３によって距離を推定し、ステップＳ３３に移る。ステップＳ３３では、左方向特定部３０のＲＳＳＩが閾値以上であるか否かを判断し、以上である場合は、ステップＳ３４に移り、以上でない場合は、ステップＳ３５に移る。ステップＳ３３では、図１１に示すように左方向特定部３０のＲＳＳＩを閾値と比較する。閾値は、たとえば０である。左側に電子キー２１がある場合は、左方向特定部３０はＲＳＳＩを取得するが、左側にない場合、たとえば右側に電子キー２１がある場合は、車両１００が障害となってＲＳＳＩを取得することができない。図１１では、一例として左方向特定部３０がＲＳＳＩを取得している場合を示している。

【0069】

ステップＳ３４では、左方向特定部３０のＲＳＳＩが閾値よりも大きいので、ステップＳ３２で推定した位置を補正部によって左オフセット量Ｌ１で補正し、本フローを終了する。ステップＳ３５では、左側にないので右側にあるとして、ステップＳ３２で推定した位置を補正部によって右オフセット量Ｌ２で補正し、本フローを終了する。

【0070】

このように本実施形態では、左方向特定部３０のみで電子キー２１が右側であるが左側がであるかを特定している。したがって第１実施形態よりも簡単な構成で実現することができる。

【0071】

（第３実施形態）
次に、本開示の第３実施形態に関して、図１２～図１４を用いて説明する。本実施形態では、さらに前方向特定部４０および後方向特定部４１を備える点に特徴を有する。

【0072】

右方向特定部２９、左方向特定部３０、前方向特定部４０および後方向特定部４１は、認証ＥＣＵ２２と協働して、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度を用いて電子キー２１が位置する方向を特定する方向特定部として機能する。さらに具体的には、認証ＥＣＵ２２、右方向特定部２９、左方向特定部３０、前方向特定部４０および後方向特定部４１は、協働して、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度を用いて車両１００の右側から送信された電波か、または車両１００の左側から送信された電波か、車両１００の前側から送信された電波、車両１００の後ろ側から送信された電波かを特定する。

【0073】

図１２に示すように、前方向特定部４０は、車両１００の前側に設けられ、後方向特定部４１は車両１００の後ろ側に設けられる。前方向特定部４０および後方向特定部４１は、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波のＲＳＳＩを出力する。前方向特定部４０および後方向特定部４１は、前述の右方向特定部２９と同様の構成であって、送信部、受信部、算出部およびアンテナを備える。

【0074】

距離測定部３１は、搭載位置に関する情報として、さらに車両１００の前縁から距離測定部３１の第４アンテナ３１ｄまでの前後方向の距離Ｌ３を含む。この距離Ｌ３は、以下、「前オフセット量」ということがある。距離測定部３１は、搭載位置に関する情報として、さらに車両１００の後ドアハンドルの位置から第４アンテナ３１ｄまでの前後方向の距離Ｌ４を含む。この距離Ｌ４は、以下、「後オフセット量」ということがある。

【0075】

位置推定部３４は、特定した方向が前側の場合は、車両１００の前側の縁から搭載位置までの前オフセット量Ｌ３を用いて距離推定部３３が測定した距離を補正し、特定した方向が後側の場合は、車両１００の後側の縁から搭載位置までの後オフセット量Ｌ４を用いて距離推定部３３が測定した距離を補正する。

【0076】

次に、本実施形態における方向を特定し、距離を補正する処理に関して、図１３および図１４を用いて説明する。図１３は、認証ＥＣＵ２２における方向特定に関する処理を示すフローチャートである。図１３に示す処理は、認証ＥＣＵ２２が電源投入状態で短時間に繰り返し実行する。さらに図１３に示す処理は、図５のフローで車室外にあると判定された場合に実行される。したがって図１３に示す処理は、電子キー２１が車室内にあるときは実行されない。

【0077】

ステップＳ４１では、各方向特定部および距離測定部３１から信号を受信したか否かを判断し、受信した場合はステップＳ４２に移り、受信していない場合は、本フローを終了する。各方向特定部は、左方向特定部３０、右特定方向部、前方向特定部４０および後方向特定部４１の４つを示す総称である。

【0078】

ステップＳ４２では、距離推定部３３によって距離を推定し、ステップＳ４３に移る。ステップＳ４３では、強度比較部３２によって左方向特定部３０のＲＳＳＩが各方向特定部中で最大であるか否かを判断し、最大である場合は、ステップＳ４５に移り、最大でない場合は、ステップＳ４４に移る。ステップＳ４３では、図１４に示すように各方向特定部のＲＳＳＩの大小関係を比較する。図１４では、一例として左方向特定部３０のＲＳＳＩが最大の場合を示している。

【0079】

ステップＳ４５では、左方向特定部３０のＲＳＳＩが最大であるので、ステップＳ４２で推定した位置を補正部によって左オフセット量Ｌ１で補正し、本フローを終了する。

【0080】

ステップＳ４４は、強度比較部３２によって右方向特定部２９のＲＳＳＩが各方向特定部中で最大であるか否かを判断し、最大である場合は、ステップＳ４７に移り、最大でない場合は、ステップＳ４６に移る。ステップＳ４７では、右方向特定部２９のＲＳＳＩが最大であるので、ステップＳ４２で推定した位置を補正部によって右オフセット量Ｌ２で補正し、本フローを終了する。

【0081】

ステップＳ４６は、強度比較部３２によって前方向特定部４０のＲＳＳＩが各方向特定部中で最大であるか否かを判断し、最大である場合は、ステップＳ４９に移り、最大でない場合は、ステップＳ４８に移る。ステップＳ４９では、前方向特定部４０のＲＳＳＩが最大であるので、ステップＳ４２で推定した位置を補正部によって前オフセット量Ｌ３で補正し、本フローを終了する。

【0082】

ステップＳ４８では、後方向特定部４１のＲＳＳＩが最大であるので、ステップＳ４２で推定した位置を補正部によって後オフセット量Ｌ４で補正し、本フローを終了する。

【0083】

このように本実施形態では、各方向特定部は、車両１００の周辺部に少なくとも４つ周方向に間隔をあけて設けられる。そして各方向特定部が検出したＲＳＳＩを比較して、最大のＲＳＳＩを検出した方向特定部がある側を電子キー２１がある方向と特定している。これによって４方向のいずれかに特定するので、より精度よく電子キー２１のある位置を推定することができる。

【0084】

（第４実施形態）
次に、本開示の第４実施形態に関して、図１５～図１７を用いて説明する。本実施形態では、各方向特定部の位置が第４実施形態と異なる点に特徴を有する。本実施形態では、図１５に示すように、車両１００の四隅、すなわち左前、右前、左後および右後に方向特定部がそれぞれ設けられる。したがって方向特定部は、左前方向特定部５１、右前方向特定部５２、左後方向特定部５３、右後方向特定部５４の４つである。

【0085】

各方向特定部は、認証ＥＣＵ２２と協働して、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度を用いて電子キー２１が位置する方向を特定する。さらに具体的には、認証ＥＣＵ２２および各方向特定部は、協働して、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波の受信信号強度を用いて車両１００の右側から送信された電波か、または車両１００の左側から送信された電波か、車両１００の前側から送信された電波、車両１００の後ろ側から送信された電波かを特定する。

【0086】

各方向特定部は、電子キー２１からの電波を受信し、受信した電波のＲＳＳＩを出力する。各方向特定部は、前述の右方向特定部２９と同様の構成であって、送信部、受信部、算出部およびアンテナを備える。

【0087】

そして距離測定部３１は、前述の第３実施形態と同様に、搭載位置に関する情報として、４つのオフセット量を含む。位置推定部３４は、前述の第３実施形態と同様に、特定した方向に応じて、各オフセット量を用いて距離推定部３３が測定した距離を補正する。

【0088】

次に、本実施形態における方向を特定し、距離を補正する処理に関して、図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、認証ＥＣＵ２２における方向特定に関する処理を示すフローチャートである。図１６に示す処理は、認証ＥＣＵ２２が電源投入状態で短時間に繰り返し実行する。さらに図１６に示す処理は、図５のフローで車室外にあると判定された場合に実行される。したがって図１６に示す処理は、電子キー２１が車室内にあるときは実行されない。

【0089】

ステップＳ５１では、各方向特定部および距離測定部３１から信号を受信したか否かを判断し、受信した場合はステップＳ５２に移り、受信していない場合は、本フローを終了する。各方向特定部は、左前方向特定部５１、右前特定方向部、左後方向特定部５３および右後方向特定部５４の４つを示す総称である。

【0090】

ステップＳ５２では、距離推定部３３によって距離を推定し、ステップＳ５３に移る。ステップＳ５３では、強度比較部３２によって左前方向特定部５１および左後方向特定部５３のＲＳＳＩが他の２つの方向特定部よりも大きいか否かを判断し、大きい場合は、ステップＳ５５に移り、大きくない場合は、ステップＳ５４に移る。ステップＳ５３では、図１４に示すように各方向特定部のＲＳＳＩの大小関係を比較する。図１４では、一例として左前方向特定部５１および左後方向特定部５３のＲＳＳＩが、他の２つよりも大きい場合を示している。左側に位置する方向特定部が、右側に位置する方向特定部よりもＲＳＳＩが大きい場合は、左側に位置すると判断している。

【0091】

ステップＳ５５では、左側の方向特定部のＲＳＳＩが他の２つよりも大きいので、ステップＳ５２で推定した位置を補正部によって左オフセット量Ｌ１で補正し、本フローを終了する。

【0092】

ステップＳ５４では、強度比較部３２によって右前方向特定部５２および右後方向特定部５４のＲＳＳＩが他の２つの方向特定部よりも大きいか否かを判断し、大きい場合は、ステップＳ５７に移り、大きくない場合は、ステップＳ５６に移る。ステップＳ５７では、右側の方向特定部のＲＳＳＩが他の２つよりも大きいので、ステップＳ５２で推定した位置を補正部によって右オフセット量Ｌ２で補正し、本フローを終了する。

【0093】

ステップＳ５６では、強度比較部３２によって右前方向特定部５２および左前方向特定部５１のＲＳＳＩが他の２つの方向特定部よりも大きいか否かを判断し、大きい場合は、ステップＳ５９に移り、大きくない場合は、ステップＳ５８に移る。ステップＳ５９では、前側の方向特定部のＲＳＳＩが他の２つよりも大きいので、ステップＳ５２で推定した位置を補正部によって前オフセット量Ｌ３で補正し、本フローを終了する。

【0094】

ステップＳ５８では、後側の方向特定部のＲＳＳＩが他の２つよりも大きいと推定して、ステップＳ５２で推定した位置を補正部によって後オフセット量Ｌ４で補正し、本フローを終了する。

【0095】

このように本実施形態では、各方向特定部は、車両１００の周辺部の四隅に設けられる。そして各方向特定部が検出したＲＳＳＩを比較して、１番大きいＲＳＳＩと２番目に大きいＲＳＳＩを検出した方向特定部がある側を電子キー２１がある方向と特定している。これによって４方向のいずれかに特定するので、より精度よく電子キー２１のある位置を推定することができる。

【0096】

（その他の実施形態）
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

【0097】

前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

【0098】

前述の第１実施形態では、方向特定部は、左側か右側であるかを特定しているがこのような構成に限るものではない。方向特定部は、３６０度のどの方向であるかを検出する構成であってもよい。たとえば方向特定部は、指向性を有する電波を送信し、３６０度走査して、その応答によって方向を特定してもよい。

【0099】

前述の第３実施形態では、オフセット量は、４つであったが、このような構成に限るものではない。方向の精度が向上するにつれて、より詳細な位置情報に基づいて左右方向および前後方向以外の方向のオフセット量を情報として有し、補正してもよい。

【0100】

前述の第３，第４実施形態では、方向特定部は周方向に４つであったが、４つに限るものではなく、５つ以上であってもよい。数が多くなるにつれて、分解能が向上するので、より方向を特定する精度を向上することができる。

【0101】

前述の第１実施形態では、携帯端末として電子キー２１を開示したが、キー機能を持たない携帯端末、たとえばスマートフォンを採用することもできる。

【0102】

前述の第１実施形態では、車載装置２０は、電波を送信するアンテナとしてＬＦ波を送信するＬＦアンテナ２３を備えていたが、送信する電波はＬＦ波以外の周波数帯でもよい。たとえば、ＬＦアンテナ２３に代えてＲＦ波を送信するアンテナを備えていてもよい。ＲＦ波はＵＨＦ波と呼ばれることもある。ＲＦ波の具体的な周波数は、たとえば、３１５Ｈｚ、９２０ＭＨｚ、２．４ＧＨｚなどがある。これらの周波数を用いる通信方式には、たとえば、ブルートゥース（登録商標）がある。

【0103】

前述の第１実施形態において、認証ＥＣＵ２２によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。認証ＥＣＵ２２は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。認証ＥＣＵ２２が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。

【符号の説明】

【0104】

２０…車載装置 ２１…電子キー（携帯端末） ２８…車室内特定部 ２９…右方向特定部（方向特定部） ２９ｂ…第２受信部（受信部） ２９ｃ…第２算出部（算出部） ３０…左方向特定部（方向特定部） ３０ｂ…第３受信部（受信部） ３０ｃ…第３算出部（算出部） ３１…距離測定部 ３２…強度比較部（特定部） ３３…距離推定部 ３４…位置推定部（補正部） ３７…キー側送信部（端末送信部） ３９…キー側制御部（端末制御部） ４０…前方向特定部（方向特定部） ４１…後方向特定部（方向特定部） ５１…左前方向特定部（方向特定部） ５２…右前方向特定部（方向特定部） ５３…左後方向特定部（方向特定部） ５４…右後方向特定部（方向特定部） １００…車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】