(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末から見た対象物の位置又は方向を到来方向推定法により推定して、当該位置又は方向を前記携帯端末でユーザに教示する位置教示システムにおいて、
前記携帯端末に設けられた複数のアンテナから、前記到来方向推定法の演算に必要な各電波を分割送信させる端末側送信手段と、
前記対象物において前記電波を、前記対象物から前記携帯端末が同時受信したときと同様に取り扱うとともに、当該電波から前記到来方向推定法によって前記携帯端末から見た前記対象物の位置又は方向を推定演算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果を前記対象物から前記携帯端末に送信する対象物側送信手段と、
前記対象物側送信手段から送信された演算結果を基に、前記携帯端末において前記位置又は方向をユーザに教示する教示手段とを備えた
ことを特徴とする位置教示システム。
【請求項２】
請求項１に記載の位置教示システムにおいて、
前記携帯端末から前記対象物へ送信される電波は、各前記アンテナから時分割されて送信される
ことを特徴とする位置教示システム。
【請求項３】
請求項１に記載の位置教示システムにおいて、
前記携帯端末から前記対象物へ送信される電波は、各前記アンテナから周波数分割され
て送信される
ことを特徴とする位置教示システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置教示システムにおいて、
前記対象物には受信用の複数のアンテナが設けられ、
前記演算手段は前記対象物の複数のアンテナによって受信した電波を平均化処理する
ことを特徴とする位置教示システム。
【請求項５】
請求項２に記載の位置教示システムにおいて、
前記携帯端末には前記端末側送信手段の複数のアンテナを選択的に切り替えることで、各アンテナから電波を前記時分割で送信させる切替回路を備える
ことを特徴とする位置教示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯端末に対する対象物の位置又は方向をユーザに教示する位置教示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各地において郊外型の大型商業施設が建設され、多数の客が訪れるために広大な駐車場を備えているところが多い。このため、このような商業施設に車両で訪れた客の中には、買い物を終えて車両に戻る際に、駐車しておいた車両の位置を忘れてしまう人がいる。そこで、このような状況なっても簡単に車両を見つけ出せるようにするために、駐車車両の位置を教えるカーファインダシステムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の位置教示システムでは、ユーザが所持する携帯端末として車両キーや携帯電話等が使用される。そして、カーファインダシステムを動作させる要求操作が携帯端末において行われると、その操作に対応した操作信号が携帯端末から車両に無線発信され、車両がこの操作信号を受信すると、車両と携帯端末との間の位置関係を割り出し、携帯端末に車両の駐車位置を表示させる。よって、ユーザは携帯端末の表示位置を見れば車両の駐車位置が確認可能となるので、広大な駐車場において自車両の位置が分からなくなっても、携帯端末によって自車両を簡単に発見することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５７７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載のカーファインダシステムでは、車両にアレーアンテナ、推定装置、及びコンパスを設けるとともに、携帯端末にコンパスを設けている。このカーファインダシステムは、携帯端末から発信された電波を車両のアレーアンテナによって受信することで推定装置が車両に対する携帯端末の相対位置を推定する。その上で、カーファインダシステムは、この相対位置情報を車両から携帯端末へ発信して携帯端末上で相対位置と携帯端末の絶対位置とを組み合わせることで携帯端末に対する車両の相対位置を推定する。このようなカーファインダシステム（位置教示システム）ではコンパスを車両及び携帯端末のそれぞれに設けなければならないため、他の構成も含めた全体構成が簡易である位置教示システムが望まれていた。
【０００６】
また、コンパスを使用しないために、車両には通常のアンテナを設けるとともに、携帯端末にアレーアンテナと推定装置とを設けた位置教示システムも開発されている。このような位置教示システムでは、携帯端末において車両位置の推定演算を行うので、演算処理のためにハードウェアを大型化しなければならないので、大型化を抑制した携帯端末が望まれていた。
【０００７】
また、位置教示システムの対象物は車両に限らず、ユーザが無くしたり、場所が分からなくなったりするものであれば同様に適応可能である。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、対象物及び携帯端末の構成が簡易であるとともに、携帯端末の大型化が抑制された位置教示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】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、携帯端末から見た対象物の位置又は方向を到来方向推定法により推定して、当該位置又は方向を前記携帯端末でユーザに教示する位置教示システムにおいて、前記携帯端末に設けられた複数のアンテナから、前記到来方向推定法の演算に必要な各電波を分割送信させる端末側送信手段と、前記対象物において前記電波を、前記対象物から前記携帯端末が同時受信したときと同様に取り扱うとともに、当該電波から前記到来方向推定法によって前記携帯端末から見た前記対象物の位置又は方向を推定演算する演算手段と、前記演算手段の演算結果を前記対象物から前記携帯端末に送信する対象物側送信手段と、前記対象物側送信手段から送信された演算結果を基に、前記携帯端末において前記位置又は方向をユーザに教示する教示手段とを備えたことをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、対象物に設けられた演算手段が携帯端末の各アンテナから送信された電波を対象物で区別できるので、対象物から送信された電波を携帯端末に設けられたアレーアンテナが同時受信したときと同様に取り扱うことで到来方向推定法によって位置又は方向推定が可能である。このため、演算手段を携帯端末ではなく対象物に設けながら、コンパスを設けることなく、携帯端末に対する対象物の位置又は方向を算出して教示手段によって使用者に教示することが可能である。よって、対象物及び携帯端末の構成を簡易にすることが可能であるとともに、携帯端末の大型化を抑制することが可能である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の位置教示システムにおいて、前記携帯端末から前記対象物へ送信される電波は、各前記アンテナから時分割されて送信されることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、時分割によって対象物側で携帯端末の各アンテナの電波を区別可能に送信されるので、各アンテナから順番に電波を送信させる簡易な構成で実現可能である。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の位置教示システムにおいて、前記携帯端末から前記対象物へ送信される電波は、各前記アンテナから周波数分割されて送信されることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、周波数分割によって対象物側で携帯端末の各アンテナの電波を区別可能に送信されるので、各アンテナから異なる周波数で電波を送信させることで実現可能である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置教示システムにおいて、前記対象物には受信用の複数のアンテナが設けられ、前記演算手段は前記対象物の複数のアンテナによって受信した電波を平均化処理することをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、対象物に複数のアンテナを備えることで携帯端末から送信された電波をそれぞれのアンテナで受信可能であって、受信した電波を平均化処理することで、波源相互相関値を低減することが可能である。よって、推定装置は、受信波にコヒーレント波が含まれていたとしても携帯端末に対する対象物の位置又は方向の推定が可能である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の位置教示システムにおいて、前記携帯端末には前記端末側送信手段の複数のアンテナを選択的に切り替えることで、各アンテナから電波を前記時分割で送信させる切替回路を備えることをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、切替回路によって携帯端末の複数のアンテナを選択的に切り替えるので、簡易な構成によって時分割で電波を送信可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、対象物及び携帯端末の構成が簡易であるとともに、携帯端末の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】カーファインダシステムの概略構成を示すブロック図。
【図２】探索信号のデータ構造を示すデータ概念図。
【図３】位置情報信号のデータ構造を示すデータ概念図。
【図４】車両位置を画面に表示した電子キーを示す図。
【図５】アレーアンテナと到来電波との位置関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の位置教示システムを車両の電子キーシステムに適用した一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
図１に示されるように、車両２には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくてもドアロックの施解錠やエンジンの始動及び停止等の車両動作を行うことが可能な電子キーシステムが搭載されている。電子キーシステムは、キー固有のＩＤコードを無線通信で発信可能な電子キー１が車両キーとして使用されている。電子キーシステムは、車両２からＩＤコード返信要求としてリクエスト信号Ｓｒｑを発信させ、このリクエスト信号Ｓｒｑを電子キー１が受信すると、それに応答する形で電子キー１が自身のＩＤコードを含ませたＩＤコード信号Ｓｉｄを狭域無線通信により車両２に返信し、電子キー１のＩＤコードが車両２のＩＤコードと一致すると、ドアロックの施解錠が許可又は実行されるシステムである。なお、電子キー１が携帯端末に相当するとともに、車両２が対象物に相当する。
【００２０】
電子キーシステムを以下に説明すると、車両２には、電子キー１との間で狭域無線通信（以下、スマート通信という）を行う際にＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２１と、車両２の状態を管理するメインボディＥＣＵ３１と、エンジンの点火制御及び燃料噴射制御を行うエンジンＥＣＵ３２とが設けられている。これら照合ＥＣＵ２１、メインボディＥＣＵ３１、及びエンジンＥＣＵ３２は、車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）３０を通じて接続されている。照合ＥＣＵ２１には、車両２の各ドアに埋設されて車外にＬＦ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の信号を発信可能な車外ＬＦ発信機２２と、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の無線信号を発信可能な車内ＬＦ発信機２３と、車内後方の車体等に埋設されて低ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯（約３１２ＭＨｚ）の無線信号を受信可能な低ＵＨＦ受信機２４とが接続されている。照合ＥＣＵ２１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ２１ａを備えている。
【００２１】
一方、電子キー１には、車両２との間で電子キーシステムに準じた無線通信を行う際のコントロールユニットとして通信制御部１１が設けられている。通信制御部１１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ１１ａを備えている。通信制御部１１には、外部で発信されたＬＦ帯の信号を受信可能なＬＦ受信部１２と、通信制御部１１の指令に従い低ＵＨＦ帯（約３１２ＭＨｚ）の信号を発信可能な低ＵＨＦ発信部１３とが接続されている。
【００２２】
照合ＥＣＵ２１は、車外ＬＦ発信機２２又は車内ＬＦ発信機２３から電子キー１へリクエスト信号ＳｒｑをＬＦ帯の電波で送信し、いわゆるスマート通信の成立可否を試みる。照合ＥＣＵ２１は、リクエスト信号Ｓｒｑに対する応答として電子キー１からＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、ＩＤ照合としてスマート照合を実行する。照合ＥＣＵ２１は、車外の電子キー１とスマート照合、即ち車外照合が成立することを確認すると、メインボディＥＣＵ３１を介してドアロック装置３３によるドアロックの施解錠を許可又は実行する。また、照合ＥＣＵ２１は、車内の電子キー１とスマート照合、即ち車内照合が成立することを確認すると、エンジンスイッチ３４による電源遷移操作及びエンジン始動操作を許可する。
【００２３】
電子キーシステムには、ドアロック施解錠を電子キー１のボタン操作により行うワイヤレスキーシステムがある。このワイヤレスキーシステムは、電子キー１に設けられた施錠スイッチ１６や解錠スイッチ１７が操作されると、各操作スイッチに応じた信号内容を持つ施錠信号Ｓｌや解錠信号Ｓｕｌが狭域無線通信（ワイヤレス通信）により低ＵＨＦ発信部１３から車両２に低ＵＨＦ帯の信号で発信される。これら施錠信号Ｓｌと解錠信号Ｓｕｌには、電子キー１のキーコードであるＩＤコードと、施錠又は解錠の機能コードとが含まれている。
【００２４】
電子キー１で解錠スイッチ１７が操作されると、電子キー１から解錠信号Ｓｕｌが低ＵＨＦ帯の信号で発信される。照合ＥＣＵ２１は、この解錠信号Ｓｕｌを低ＵＨＦ受信機２４で受信すると、解錠信号Ｓｕｌに含まれるＩＤコードが正しければ、メインボディＥＣＵ３１を介してドアロック装置３３によるドアロックの解錠を許可又は実行する。また、電子キー１で施錠スイッチ１６が操作されると、電子キー１から施錠信号Ｓｌが低ＵＨＦ帯の信号で発信される。照合ＥＣＵ２１は、この施錠信号Ｓｌを低ＵＨＦ受信機２４で受信すると、施錠信号Ｓｌに含まれるＩＤコードが正しければ、メインボディＥＣＵ３１を介してドアロック装置３３によるドアロックの施錠を許可又は実行する。
【００２５】
車両２には、電子キー１を携帯する車両２のユーザに車両２の位置（駐車位置）を教示するシステムとしてカーファインダシステム３が設けられている。このカーファインダシステム３では、車両２にカーファインダシステム３のコントロールユニットとして照合ＥＣＵ２１が設けられている。この照合ＥＣＵ２１は、高ＵＨＦ帯（数ＧＨｚ）の信号を受信可能な高ＵＨＦ受信機２５と、高ＵＨＦ帯（数ＧＨｚ）の信号を発信可能な高ＵＨＦ発信機２６とが接続されている。高ＵＨＦ受信機２５には、複数のアンテナ２５ａ，２５ｂ，２５ｃが設けられている。
【００２６】
一方、電子キー１には、カーファインダシステム３のカーファインダ機能を動作させるときに操作する探索スイッチ１８が設けられている。探索スイッチ１８は、通信制御部１１に接続されている。通信制御部１１は、高ＵＨＦ帯（数ＧＨｚ）の信号を発信可能な高ＵＨＦ発信部１４と、高ＵＨＦ帯（数ＧＨｚ）の信号を受信可能な高ＵＨＦ受信部１５とが接続されている。高ＵＨＦ発信部１４には、複数のアンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられるとともに、これらのアンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから時分割で発信するようアンテナを切り替える切替部１４ｄが設けられている。なお、高ＵＨＦ発信部１４が端末側送信手段として機能する。
【００２７】
電子キー１には、車両２の位置をユーザに教示する教示手段としての表示部１９が設けられている。表示部１９は、通信制御部１１によって表示が管理され、電子キー１から見た車両２の位置（方向や距離）を画面表示する。
【００２８】
通信制御部１１は、探索スイッチ１８が操作されたことを検出すると、車両２に伝える通知として探索信号Ｓｓｅを高ＵＨＦ発信部１４から高ＵＨＦ帯の信号で発信させる。高ＵＨＦ発信部１４は、切替回路としての切替部１４ｄによって各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから探索信号Ｓｓｅを時分割で発信する。すなわち、切替部１４ｄが各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを順番に切り替えることで、各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから発信された探索信号Ｓｓｅを車両２が区別して受信することができる。なお、図２に示されるように、探索信号Ｓｓｅには、電子キー１のＩＤコードと、カーファインダ機能の実行を要求するカーファインダ機能実行要求と、車両２が電子キー１に対する車両２の位置を推定するときに使用する位置推定信号とが含まれている。また、位置推定信号は、特に決められたデータ内容を持つものではなく、車両２が電子キー１に対する車両２の位置推定を行うときに使用するための電波である。カーファインダ機能で使用する車両２及び電子キー１の間の無線通信の通信エリアは、スマート通信やワイヤレス通信よりも広い例えば数十メートルの狭域通信となっている。
【００２９】
車両２は、この探索信号Ｓｓｅを高ＵＨＦ受信機２５で受信する。高ＵＨＦ受信機２５は、複数のアンテナ２５ａ，２５ｂ，２５ｃによって探索信号Ｓｓｅを同時に受信する。照合ＥＣＵ２１は、高ＵＨＦ受信機２５でこの探索信号Ｓｓｅを受信すると、まずこの探索信号Ｓｓｅに含まれるＩＤコードに関してＩＤ照合を行い、このＩＤ照合が成立することを確認する。
【００３０】
照合ＥＣＵ２１には、電子キー１に対する車両２の位置を推定する位置推定部２１ｂが設けられている。照合ＥＣＵ２１は、ＩＤ照合成立を確認すると、カーファインダ機能実行要求を指令として、カーファインダ機能の実行を開始し、電子キー１から見た車両２の現在位置を求める動作に入る。このとき、位置推定部２１ｂは、高ＵＨＦ受信機２５で受信する探索信号Ｓｓｅにおいて位置推定信号の取り込み動作に入り、電子キー１から見た車両２の現在位置を割り出す車両位置算出を開始する。なお、位置推定部２１ｂが演算手段として機能する。
【００３１】
このキー位置算出として、位置推定部２１ｂは、高ＵＨＦ受信機２５で受信した各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃからの位置推定信号を基に、通常であれば探索信号Ｓｓｅの電波到来方向、即ち車両２から見た電子キー１の方向（相対方向）を演算するところを、電子キー１から見た車両２の方向（相対方向）を演算する。位置推定部２１ｂは、高ＵＨＦ発信部１４の各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃをアレーアンテナと見たてて、高ＵＨＦ受信機２５から発信された探索信号Ｓｓｅを各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃが受信
したとものと同様に受信電波の電波到来方向を演算する。位置推定部２１ｂには、各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配列が予め登録されている。そして、位置推定部２１ｂは、各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから発信された電波を高ＵＨＦ受信機２５の各アンテナ２５ａ，２５ｂ，２５ｃが受信して、これらアンテナ２５ａ，２５ｂ，２５ｃが受信した電波を平均化処理し、受信電波の振幅と位相の差により、受信電波の電波到来方向を算出する。
【００３２】
また、照合ＥＣＵ２１の位置推定部２１ｂは、電子キー１に対する車両２の相対方向を算出すると、高ＵＨＦ受信機２５で受け付けた探索信号Ｓｓｅを基に、電子キー１と車両２との距離も演算する。この距離演算は、受信電波を逆フーリエ変換することによって算出されている。
【００３３】
照合ＥＣＵ２１は、車両２の相対方向と、電子キー１及び車両２の距離とを算出すると、これら相対方向及び距離を電子キー１に伝える通知として位置情報信号Ｓｌｉを高ＵＨＦ発信機２６から電子キー１に向けて発信する。なお、図３に示されるように、位置情報信号Ｓｌｉには、車両２に登録された電子キー１に対応したＩＤコードと、相対方向及び距離の位置情報とが含まれている。この位置情報信号Ｓｌｉは、例えば約数ＧＨｚの高ＵＨＦ帯の信号により、高ＵＨＦ発信機２６から電子キー１に向けて発信される。また、位置情報には、相対方向に関連する情報として相対方向情報と、距離に関連する情報として距離情報とが含まれている。なお、高ＵＨＦ発信機２６が対象物側送信手段として機能する。
【００３４】
通信制御部１１は、高ＵＨＦ発信機２６から発信された位置情報信号Ｓｌｉを高ＵＨＦ受信部１５で受信すると、まずこの位置情報信号Ｓｌｉに含まれるＩＤコードについてＩＤ照合を行う。通信制御部１１は、このＩＤ照合が成立したことを認識すると、続いてこの位置情報信号Ｓｌｉ内に含まれる位置情報を読み取る。なお、本実施形態で算出された方向情報は、電子キー１から見た車両２の方向として算出されるので、車両２から見た電子キー１の相対方向を読み替える必要はない。
【００３５】
通信制御部１１は、電子キー１から見た車両２の相対方向を取得すると、この相対方向を表示部１９に矢印で表示する。また、通信制御部１１は、位置情報の読み取りの際、位置情報信号Ｓｌｉの位置情報に含まれる距離情報を基に、車両２と電子キー１との距離も確認し、この距離も表示部１９に数字で表示する。これにより、表示部１９には、図４に示されるように、電子キー１から見た車両２の方向と、車両２と電子キー１との距離とが表示されることから、ユーザは車両２の位置を見失っても、表示部１９の案内により車両２を簡単に見つけることが可能となる。
【００３６】
次に、照合ＥＣＵ２１の位置推定部２１ｂによる位置推定方法について図５を参照して説明する。本発明では、到来方向推定法としてＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法により位置推定を行い、前処理として空間平均法を行う。よって、ＭＵＳＩＣ法、空間平均法の順番で説明する。なお、本発明では、高ＵＨＦ発信部１４の各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから発信された位置推定信号を高ＵＨＦ受信機２５の各アンテナ２５ａ，２５ｂ，２５ｃで受信するが、高ＵＨＦ受信機２５のアンテナから発信された電波を高ＵＨＦ発信部１４の仮想アレーアンテナが受信したときと同様に位置推定を行う。
【００３７】
＜リニアアレーにおけるＭＵＳＩＣ法＞
図５に示されるように、アレーアンテナからの入力ベクトルＸは、素子数がＫで、１波の到来波（平面波）が到来する場合、次のように表される。
【００３８】
【数１】
0005584070.tif 000002
ただし、Ｆ（ｔ），θ’はそれぞれ波源の複素振幅（波形）と到来方向で、Ψｉ（θ’）はｉ番目素子における波源の受信位相である。
【００３９】
【数２】
0005584070.tif 000003
ここで、λは波長、ｄｉは基準点から各素子位置までの距離である。
【００４０】
このときの相関行列は次式で表される。
【００４１】
【数３】
0005584070.tif 000004
ここで、σ２は熱雑音電力である。また、Ｓは信号（波源）電力を表す。
【００４２】
ここで、相関行列Ｒｘｘの固有値をλiと表すと、以下の関係式を得る。
【００４３】
【数４】
0005584070.tif 000005
ここで、熱雑音電力に等しい固有値に対応する固有ベクトルに着目すると、以下のように表される。
【００４４】
【数５】
0005584070.tif 000006
よって、次の式が導かれる。
【００４５】
【数６】
0005584070.tif 000007
これらは、熱雑音電力に等しい固有値に対応する固有ベクトルは到来波の方向ベクトルと直交することを意味している。
【００４６】
ここで、固有ベクトルと方向ベクトルの関係を幾何学的に考えると、固有ベクトル｛ｅ１，ｅ２，…ｅＫ｝は互いに直交するので、Ｋ次元のエルミート空間の正規直交基底ベクトルとして扱われる。このＫ次元空間は性質上以下の二つの部分空間に分けることができ、ＳとＮとは互いに直交補空間の関係にある。
【００４７】
【数７】
0005584070.tif 000008
一方、式（１０）より
【００４８】
【数８】
0005584070.tif 000009
も部分空間Ｎと直交する空間を張る。よって、部分空間ＳとＳ’は共にＮと直交する補空間を作るので、
【００４９】
【数９】
0005584070.tif 000010
であると言える。すなわち、固有ベクトル｛ｅ１｝と方向ベクトル｛ａ（θ’）｝は同じ空間にあり互いに他方のベクトルの線形結合で表現できる。なお、部分空間ＳとＮはそれぞれ信号部分空間、雑音部分空間と呼ばれている。
【００５０】
上述のようにＫ−１個の固有ベクトルは各々が最小ノルム法のウエイトベクトルである。それ故、
【００５１】
【数１０】
0005584070.tif 000011
というように、Ｋ−１個の最小ノルム法による角度スペクトラムの偽像をできるだけ排除し、共通の真の到来方向を指し示すスペクトラムのみを取り出すために、これらをそのまま平均するのではなく、
【００５２】
【数１１】
0005584070.tif 000012
とし、あたかも抵抗素子の並列接続のように合成する。抵抗の並列接続と考えれば、ある一つの抵抗（最小ノルムスペクトラム関数の一つ）が偶然大きくなっても全体の合成抵抗はあまり影響を受けず、すべての抵抗が同時に大きくなったときに合成抵抗が大きくなる。
【００５３】
式（１７）を整理し、ａＨ（θ）ａ（θ）を掛けて正規化すると、以下のように表される。
【００５４】
【数１２】
0005584070.tif 000013
これは通常、ＭＵＳＩＣスペクトラムと呼ばれ、θに対するスペクトラムのピークを探すことにより｛θ’｝を求める。こうして到来方向θが求まる。
【００５５】
さて、本実施例では、電子キー１の高ＵＨＦ発信部１４の複数のアンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから発信された探索信号Ｓｓｅを車両２の高ＵＨＦ受信機２５が受信して、位置推定部２１ｂが車両２から発信された信号を電子キー１のアレーアンテナが受信したときと同様に推定演算することで、電子キー１に対する車両２の位置を算出できる。このため、電子キー１と車両２とにコンパスを設ける必要がなく、車両２に位置推定装置を設けることで電子キー１に対する車両２の位置を算出できる。よって、簡易な構成によって位置推定ができるとともに、電子キー１が大型化することを抑制できる。
【００５６】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）電子キー１から発信される信号は各アンテナで区別可能であって、車両２がこれらのアンテナから発信された探索信号Ｓｓｅを受信するので、送受信のアンテナと信号との関係から、車両２から発信された信号を電子キー１のアレーアンテナが受信ときと見ることができる。このため、探索信号Ｓｓｅは、電子キー１から車両２へ発信された信号でありながら、電子キー１に対する車両２の位置を算出することができる。よって、車両２及び電子キー１の構成を簡易にすることが可能であるとともに、電子キー１の大型化を抑制することができる。
【００５７】
（２）電子キー１の高ＵＨＦ発信部１４の各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃの信号を時分割によって車両２側で区別可能に発信されるので、各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから順番に信号を簡易な構成で発信させることができる。
【００５８】
（３）車両２の高ＵＨＦ受信機２５に複数のアンテナ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備えることで電子キー１から発信された信号をそれぞれのアンテナ２５ａ，２５ｂ，２５ｃで受信して、受信した信号を平均化処理することで、波源相互相関値を低減することができる。よって、位置推定部２１ｂは、受信波にコヒーレント波が含まれていたとしても電子キー１に対する車両２の位置推定ができる。
【００５９】
（４）切替部１４ｄによって高ＵＨＦ発信部１４の複数のアンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを選択的に切り替えるので、簡易な構成によって時分割で探索信号Ｓｓｅを発信できる。
【００６０】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、位置推定をＭＵＳＩＣ法により行ったが、ＭＵＳＩＣ法に限らず、ＥＳＰＲＩＴ法等の他の位置推定方法により行ってもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、初期位置推定を、周波数平均法を前処理としたＭＵＳＩＣ法により行ったが、ビームフォーマ法等の他の波源位置推定方法により行ってもよい。
・上記実施形態では、高ＵＨＦ発信部１４の切替部１４ｄが各アンテナ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを切り替えて時分割で探索信号Ｓｓｅを発信したが、高ＵＨＦ発信部１４を各アンテナと一対となるように複数設けて、通信制御部１１が発信タイミングを制御して時分割で探索信号Ｓｓｅを発信してもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、電子キー１から時分割で探索信号Ｓｓｅを発信したが、周波数分割で探索信号Ｓｓｅを発信してもよい。
・上記実施形態では、高ＵＨＦ発信部１４に複数のアンテナを設けたが、アンテナの数量は任意に設定可能である。
【００６３】
・上記実施形態では、高ＵＨＦ受信機２５に複数のアンテナを設けたが、アンテナの数量は任意に設定可能である。
・上記実施形態では、高ＵＨＦ発信部１４に複数のアンテナを設けたが、複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナとしてもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、高ＵＨＦ受信機２５に複数のアンテナを設けたが、複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナとしてもよい。
・上記構成において、電子キーシステムの低ＵＨＦ発信部１３と、カーファインダシステム３の高ＵＨＦ発信部１４とを別個としたが、１つに統合してもよい。
【００６５】
・上記構成において、電子キーシステムの低ＵＨＦ受信機２４と、カーファインダシステム３の高ＵＨＦ受信機２５とを別個としたが、１つに統合してもよい。
・上記実施形態では、電子キーシステムとカーファインダシステム３との通信エリアは各々異なるようにしたが、これらが同じ領域としてもよい。
【００６６】
・上記実施形態では、カーファインダシステム３を電子キーシステムに属する一機能としたが、例えば電子キーシステムから独立したシステムとしてもよい。また、カーファインダシステムのみを備えるようにしてもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、位置推定を位置推定信号で行うようにしたが、ＩＤコードや機能コードの電波で行ってもよい。
・上記構成において、携帯端末は、電子キー１（要はキー部品）であることに限定されず、例えば携帯電話や携帯型パーソナルコンピュータを用いてもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、車両位置の教示形式を単なる矢印としたが、例えば地図画面により車両位置を表すものでもよい。
・上記実施形態において、表示部１９における車両位置の表示（矢印及び距離表示）は、例えば一定時間において表示が行われた後に自動で消去されるものでもよいし、或いは例えば探索スイッチ１８が押されるなどの所定操作が行われると消去されるものでもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、方向及び距離の両方を表示するようにしたが、一方のみが表示されるようにしてもよい。また、教示は、必ずしも画面表示をとることに限定されず、例えば音声報知を採用してもよい。
【００７０】
・カーファインダシステム３は、必ずしも車両２に適用されることに限らず、使用時において照合を必要とする各種機器や装置に適用可能である。
・上記実施形態において、電子キーシステムで使用する各通信の周波数はどの周波数の電波を使用してもよい。
【００７１】
・上記実施形態において、波源は電波を発信する装置であったが、これに限らず、例えばスピーカーのような音波を発信する装置であっても良い。
・上記実施形態において、受信素子は電波を受信する装置であったが、これに限らず、例えばマイクロホンのような音波を受信する装置であっても良い。
【００７２】
・上記実施形態では、電波に適用したが、音波に適用してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１…電子キー、２…車両、３…カーファインダシステム、１１…通信制御部、１１ａ…メモリ、１１ｂ…位置推定信号発信制御部、１２…ＬＦ受信部、１３…低ＵＨＦ発信部、１４…高ＵＨＦ発信部、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…アンテナ、１５…高ＵＨＦ受信部、１６…施錠スイッチ、１７…解錠スイッチ、１８…探索スイッチ、１９…表示部、２１…照合ＥＣＵ、２１ａ…メモリ、２１ｂ…位置推定部、２１ｃ…位置推定結果発信部、２２…車外ＬＦ発信機、２３…車内ＬＦ発信機、２４…低ＵＨＦ受信機、２５…高ＵＨＦ受信機、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…アンテナ、２６…高ＵＨＦ発信機、３０…車内ＬＡＮ、３１…メインボディＥＣＵ、３２…エンジンＥＣＵ、３３…ドアロック装置、３４…エンジンスイッチ、Ｓｌｉ…位置情報信号、Ｓｓｅ…探索信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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