(57)【要約】【課題】携帯機が車室外にあるか車室内にあるかをより高精度に判定することを可能にする。【解決手段】車載器３で受信する、携帯機２から無線通信で送信される応答信号の受信信号強度が、車載器３で信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を計測する時間計測部３３２と、時間計測部３３２で計測した計測時間が所定値以上である場合に、携帯機２が車両の車室内にあると判定する一方、計測時間が所定値未満である場合には、携帯機２が車両の車室外にあると判定する内外判定を行う内外判定部３３３とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両で用いられる車載器（３，３ａ）とユーザに携帯される携帯機（２，２ａ，２ｂ）とが無線通信で信号を送受信可能な車両システム（１，１ａ）で用いられる、この車載器とこの携帯機とのいずれかの機器である車両システム用機器であって、
自機器で受信する、前記無線通信で送信される信号の受信信号強度が、自機器で前記信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を計測する時間計測部（２３１，２３１ｂ，３３２）と、
前記時間計測部で計測した時間である計測時間が所定値以上である場合に、前記携帯機が前記車両の車室内にあると判定する一方、前記計測時間が前記所定値未満である場合には、前記携帯機が前記車両の車室外にあると判定する内外判定を行う内外判定部（２３２，３３３）とを備える車両システム用機器。
【請求項２】
前記内外判定部は、無線通信で送信される信号を自機器で受信してからその信号が受信不可能な受信信号強度になるまでの間に前記時間計測部で複数の前記計測時間が計測された場合には、この複数の前記計測時間のうちの最大の計測時間を用いて前記内外判定を行う請求項１に記載の車両システム用機器。
【請求項３】
前記内外判定部は、無線通信で送信される信号を自機器で受信してからその信号が受信不可能な受信信号強度になるまでの間に前記時間計測部で複数の前記計測時間が計測された場合には、この複数の前記計測時間を積算した計測時間を用いて前記内外判定を行う請求項１に記載の車両システム用機器。
【請求項４】
前記車載器と前記携帯機との距離を、前記車載器と前記携帯機との間を無線通信で信号が往復する時間に基づいて測定する距離測定部（３３１）を備え、
前記内外判定部は、前記距離測定部で測定された距離が、前記携帯機が明らかに車室外にあると推定できる距離であった場合には、前記計測時間を用いずに前記携帯機が前記車両の車室外にあると判定する一方、前記携帯機が明らかに車室外にあると推定できる距離でなかった場合には、前記計測時間を用いて前記内外判定を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両システム用機器。
【請求項５】
前記車載器である請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両システム用機器。
【請求項６】
前記携帯機である請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両システム用機器。
【請求項７】
前記時間計測部（２３１ｂ）は、自機器（２ｂ）で受信する、自機器である前記携帯機から無線通信で送信される信号が前記車両の反射体で反射される信号の受信信号強度が、自機器で前記信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を計測する請求項６に記載の車両システム用機器。
【請求項８】
車両で用いられる車載器（３，３ａ）とユーザに携帯される携帯機（２，２ａ，２ｂ）とが無線通信で信号を送受信可能な車両システムであって、
前記車載器と前記携帯機との少なくともいずれかは、
自機器で受信する、前記無線通信で送信される信号の受信信号強度が、自機器で前記信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を計測する時間計測部（２３１，２３１ｂ，３３２）と、
前記時間計測部で計測した時間である計測時間が所定値以上である場合に、前記携帯機が前記車両の車室内にあると判定する一方、前記計測時間が前記所定値未満である場合には、前記携帯機が前記車両の車室外にあると判定する内外判定を行う内外判定部（２３２，３３３）とを備える車両システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を用いて携帯機が車室内外のいずれにあるかを判定する車両システム、及びこの車両システムで用いられる車載器と携帯機とのいずれかの車両システム用機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載器と携帯機との間で送受信する電波を利用して、携帯機が車室内外のいずれにあるか判定する技術が知られている。特許文献１では、車室内が金属体に囲まれた空間であるため反射波が多いことを利用し、車載器からの呼び掛け信号に対する携帯機からの応答信号の直接波に続く反射波の数が閾値以下か否かで、携帯機が車室外にあるか車室内にあるかを判定する技術が開示されている。特許文献１では、呼び掛け信号及び応答信号に、インパルス波形によるＵＷＢ（Ultra Wide Band）電波を用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９１８１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、送信するパルスの幅が反射波の到来時間に対して無視できないほど長い場合（例えば１ｎｓｅｃ以上）、反射波が互いに干渉し合って波数を正しくカウントできなくなる。よって、この場合に、携帯機が車室外にあるか車室内にあるかを精度良く判定できない問題点があった。
【０００５】
この開示のひとつの目的は、携帯機が車室外にあるか車室内にあるかをより高精度に判定することを可能にする車両システム用機器及び車両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】
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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ものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の車両システム用機器は、車両で用いられる車載器（３，３ａ）とユーザに携帯される携帯機（２，２ａ，２ｂ）とが無線通信で信号を送受信可能な車両システム（１，１ａ）で用いられる、この車載器とこの携帯機とのいずれかの機器である車両システム用機器であって、自機器で受信する、無線通信で送信される信号の受信信号強度が、自機器で信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を計測する時間計測部（２３１，２３１ｂ，３３２）と、時間計測部で計測した時間である計測時間が所定値以上である場合に、携帯機が車両の車室内にあると判定する一方、計測時間が所定値未満である場合には携帯機が車両の車室外にあると判定する内外判定を行う内外判定部（２３２，３３３）とを備える。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の車両システムは、車両で用いられる車載器（３，３ａ）とユーザに携帯される携帯機（２，２ａ，２ｂ）とが無線通信で信号を送受信可能な車両システムであって、車載器と携帯機との少なくともいずれかは、自機器で受信する、無線通信で送信される信号の受信信号強度が、自機器で信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を計測する時間計測部（２３１，２３１ｂ，３３２）と、時間計測部で計測した時間である計測時間が所定値以上である場合に、携帯機が車両の車室内にあると判定する一方、計測時間が所定値未満である場合には、携帯機が車両の車室外にあると判定する内外判定を行う内外判定部（２３２，３３３）とを備える。
【０００９】
これらによれば、携帯機が車室内にある場合には、無線通信で送信される信号のうち、車載器と携帯機とのいずれかの機器である自機器で受信できる信号は、車室を囲む金属といった反射体で反射されたものが多くなるため、伝播時間が長いものが多くなる。よって、時間計測部で計測する計測時間は、携帯機が車室内にある場合の方が、携帯機が車室外にある場合よりも長くなる。内外判定部は、この計測時間が所定値以上である場合に、携帯機が車両の車室内にあると判定する一方、計測時間が所定値未満である場合に、携帯機が車両の車室外にあると判定するので、携帯機が車室外にあるか車室内にあるかを精度良く判定することが可能になる。
【００１０】
また、無線通信で送信される信号がパルスであって、パルス幅が車室を囲む金属といった反射体での反射波の到来時間に対して無視できないほど長い場合であり、反射波が互いに干渉し合って波数を正しくカウントできない場合であっても、時間計測部で計測する計測時間は影響を受けにくい。これは、時間計測部が、自機器で受信する、無線通信で送信される信号の受信信号強度が、自機器で信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を計測するためである。よって、上述したような反射波が互いに干渉し合って波数を正しくカウントできない場合であっても、携帯機が車室外にあるか車室内にあるかを精度良く判定することが可能になる。その結果、携帯機が車室外にあるか車室内にあるかをより高精度に判定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両用認証システム１の概略的な構成の一例を示す図である。
【図２】携帯機２及び車載器３の概略的な構成の一例を示す図である。
【図３】携帯機２及び車載器３での無線通信に用いられるパルスの送信波形の一例を示す図である。
【図４】車室内で受信される信号の受信信号強度が閾値を越えてから下回る状態が複数回生じる場合の一例について説明するための図である。
【図５】携帯機２が車室内外のいずれにあるかに応じた時間計測部３３２で計測する計測時間の違いを示す図である。
【図６】車載器３での内外判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】実施形態１の構成による効果について説明するための図である。
【図８】携帯機２ａ及び車載器３ａの概略的な構成の一例を示す図である。
【図９】携帯機２ｂの概略的な構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照しながら、開示のための複数の実施形態を説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態における説明を参照することができる。
【００１３】
（実施形態１）
＜車両用認証システム１の概略構成＞
図１に示すように車両用認証システム１は、ユーザに携帯される携帯機２と、車両Ｖｅで用いられる車載器３とを含む。なお、「ユーザに携帯される」とは、ユーザに携帯されている状態に限るものではなく、置き忘れといったユーザに携帯されていない状態も含むものとする。この車両用認証システム１が請求項の車両システムに相当する。また、実施形態１では、車載器３が請求項の自機器及び車両システム用機器に相当する。
【００１４】
携帯機２と車載器３とは、それぞれが無線通信によって信号を送受信可能となっている。また、携帯機２と車載器３とは、お互いの通信範囲内に存在する場合、無線通信によって一方が送信した信号をもう一方が受信する。より詳しくは、携帯機２は、車載器３から送信される要求信号を受信した場合に、認証用のコード（以下、認証コード）を含む応答信号を返信する。そして、車載器３は、携帯機２から返信される応答信号を受信する。携帯機２としては電子キーを用いる構成とすればよい。
【００１５】
＜携帯機２の概略構成＞
続いて、図２を用いて携帯機２についての説明を行う。図２に示すように、携帯機２は、携帯側通信アンテナ２１、通信回路２２、及び制御装置２３を備えている。
【００１６】
携帯側通信アンテナ２１は、車載器３から電波にのせて送信されてくる要求信号を受信したり、要求信号に対する応答信号を送信したりするためのアンテナである。携帯側通信アンテナ２１は、送信用のアンテナと受信用のアンテナとがそれぞれ独立に設けられる構成としてもよい。
【００１７】
要求信号及び応答信号の送受信には、ＬＦ帯とＵＨＦ帯といったそれぞれ異なる周波数帯を用いる構成としてもよいが、本実施形態では、要求信号及び応答信号のいずれについても共通のＧＨｚ帯の周波数帯を用いる構成とする。本実施形態では、要求信号及び応答信号は、例えば３．１ＧＨｚ以上の周波数帯を用いるパルス信号（以下、単にパルス）である場合を例に挙げて説明を行う。パルスを用いて無線通信を行う場合には、一例として、パルスの発生位置で変調を行うＰＰＭ（pulse position modulation）方式等を用いることで情報をやり取りする構成とすればよい。
【００１８】
ここで、図３を用いて、携帯機２及び車載器３での無線通信に用いられるパルスの送信波形の一例を示す。パルスは、インパルス波形のパルスであってもよいし、周期パルス列のパルスであってもよいし、不規則パルス列のパルスであってもよい。
【００１９】
通信回路２２は、携帯側通信アンテナ２１で受信した要求信号を電気的に処理しつつ受信信号を生成し、生成した受信信号を制御装置２３に出力する。また、通信回路２２は、制御装置２３から入力される原信号を電気的に処理しつつ応答信号を生成し、この応答信号を携帯側通信アンテナ２１から送信する。
【００２０】
制御装置２３は、ＩＣ若しくはマイクロコンピュータ等であって、通信回路２２から要求信号に関する受信信号が入力された場合に、認証コードをメモリから読み出す。そして、この認証コードを含む原信号を生成し、この原信号を通信回路２２に出力する。
【００２１】
＜車載器３の概略構成＞
続いて、図２を用いて、車載器３の概略的な構成について説明を行う。図２に示すように車載器３は、車両側通信アンテナ３１、通信部３２、及びＢＣＭ（Body Control Module）３３を備えている。
【００２２】
車両側通信アンテナ３１は、電波にのせて要求信号を送信したり、要求信号に対して携帯機２から返信される応答信号を受信したりするためのアンテナである。車両側通信アンテナ３１は、送信用のアンテナと受信用のアンテナとがそれぞれ独立に設けられる構成としてもよい。また、複数の送信用のアンテナが車両Ｖｅのそれぞれ異なる箇所に設けられる構成としてもよいが、本実施形態では、車両側通信アンテナ３１が１つであるものとして以降の説明を行う。
【００２３】
通信部３２は、ＢＣＭ３３から入力される原信号を電気的に処理しつつ要求信号を生成し、この要求信号を車両側通信アンテナ３１から送信する。また、通信部３２は、車両側通信アンテナ３１で受信した応答信号を電気的に処理しつつ受信信号を生成し、生成した受信信号をＢＣＭ３３に出力する。さらに、通信部３２は、周知のＲＳＳＩ回路等を用いて、車両側通信アンテナ３１で受信する応答信号の受信信号強度を逐次特定し、特定した受信信号強度をＢＣＭ３３に出力する。
【００２４】
ＢＣＭ３３は、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリといった非遷移的実体的記録媒体（non- transitory tangible storage medium）、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成され、車体制御機能を集約している。ＢＣＭ３３は、不揮発性メモリに記憶された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。ＢＣＭ３３で実行する処理のひとつとしては、携帯機２との無線通信を介したコード照合による認証を行い、認証が成立した場合に、車両Ｖｅのドアの施解錠の許可を行ったり、走行駆動源の始動の許可を行ったりする認証処理がある。また、ＢＣＭ３３は、携帯機２が車両Ｖｅの車室内外のいずれにあるか判定する内外判定処理を行う。そして、認証処理における認証成立時に、内外判定処理で車室内にあると判定した場合には走行駆動源の始動の許可を行う一方、車室外にあると判定した場合にはドアの施解錠の許可を行う。
【００２５】
＜ＢＣＭ３３の概略構成＞
次に、図２を用いて、ＢＣＭ３３の概略的な構成の一例について説明を行う。図２に示すように、ＢＣＭ３３は、前述した認証処理及び内外判定処理に関する機能ブロックとして、距離測定部３３１、時間計測部３３２、内外判定部３３３、及び照合部３３４を備えている。
【００２６】
距離測定部３３１は、車載器３と携帯機２との距離（以下、機器間距離）を、車載器３と携帯機２との間を無線通信で信号が往復する時間に基づいて測定する。一例としては、以下のようにすればよい。まず、通信部３２から要求信号を送信した時点から通信部３２でこの要求信号に対する応答信号を受信した時点までの経過時間を、タイマ回路等を用いたカウントによって計測する。続いて、携帯機２での要求信号に対する応答時間を送信するまでの処理時間をこの経過時間から差し引く。この処理時間については、予想される時間を予めＢＣＭ３３側の不揮発性メモリに記憶しておくことで、利用可能な構成とすればよい。そして、経過時間から処理時間を差し引いた時間を２で除算した時間に、信号の伝播速度を乗算することで、機器間距離を測定する。なお、距離測定部３３１を通信部３２に備え、通信部３２で計測した機器間距離をＢＣＭ３３が取得する構成としてもよい。
【００２７】
時間計測部３３２は、車載器３で携帯機２から応答信号を受信した場合に通信部３２から逐次出力される受信信号強度を用いて、この受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を、タイマ回路等を用いたカウントによって計測する。この受信信号強度は、車載器３で受信する、携帯機２から無線通信で送信される応答信号の受信信号強度と言い換えることもできる。ここで言うところの閾値とは、車載器３で信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値であって、任意に設定可能な値である。一例として、車載器３で信号を受信可能な受信信号強度とは、ＳＮ比が一定以上となる受信信号強度とすればよい。
【００２８】
車室内で受信される信号は、車両Ｖｅの車室を囲む金属といった反射体での反射の影響により、反射波ごとに到来時間がずれることがある。よって、携帯機２の位置によっては、初めは干渉し合わない信号を受信し、その後に干渉し合って収束に時間を要するような信号を受信する場合がある。従って、図４に示すように、受信信号強度が閾値を越えてから下回る状態が複数回生じる場合がある。このような場合には、時間計測部３３２は、受信信号強度が閾値を越えてから下回る状態が生じるごとに、受信信号強度が閾値を越えてから下回るまでの時間を計測し、複数の計測時間を得ることになる（図４のｔ１〜ｔ３参照）。
【００２９】
内外判定部３３３は、距離測定部３３１で測定した機器間距離が所定距離以上であった場合には、携帯機２が車両Ｖｅの車室外にあると判定する。ここで言うところの所定距離は、明らかに携帯機２が車両Ｖｅの車室外にあると特定できる距離とすればよい。一方、内外判定部３３３は、距離測定部３３１で測定した機器間距離が前述の所定距離未満であった場合には、以下で説明するような、時間計測部３３２で計測した計測時間を用いた内外判定を行う。
【００３０】
内外判定部３３３は、時間計測部３３２で計測した計測時間が所定値以上である場合に、携帯機２が車両Ｖｅの車室内にあると判定する一方、計測時間が所定値未満である場合には、携帯機２が車両Ｖｅの車室外にあると判定する内外判定を行う。ここで言うところの所定値は、携帯機２が車両Ｖｅの車室内にある場合と車室外にある場合とを区別して判定できる値であれば、任意に設定可能な値である。所定値としては、実験等によって予め求めた値を用いる構成とすればよく、一例として８ｎｓｅｃ〜１６ｎｓｅｃ程度の値を用いればよい。
【００３１】
ここで、時間計測部３３２で計測した計測時間を用いた内外判定部３３３によって内外判定を精度良く行うことができることについて、図５を用いて説明を行う。前述したように、携帯機２から送信される応答信号をのせた電波は、車両Ｖｅの車室を囲む金属といった反射体での反射の影響により、反射波ごとに到来時間がずれることがある。よって、携帯機２が車両Ｖｅの車室内にある場合には、携帯機２が車両Ｖｅの車室外にある場合に比べて、反射波が多くなったり、反射波の反射回数が多くなったりする。
【００３２】
その結果、干渉し合って収束に時間を要する信号を受信したり、反射波の反射回数が多いため収束に時間を要する信号を受信したりすることが多くなる。従って、図５に示すように、携帯機２が車両Ｖｅの車室内にある場合には、携帯機２が車両Ｖｅの車室外にある場合に比べて、応答信号の受信信号強度が閾値を越えてから下回るまでの時間が長くなる。内外判定部３３３では、この時間の長さに応じて内外判定を行うため、内外判定を精度良く行うことができる。
【００３３】
また、内外判定部３３３は、時間計測部３３２で計測時間が複数得られた場合には、一例として、この複数の計測時間のうちの最大の計測時間を用いて内外判定を行う構成とすればよい。図４を例に挙げると、計測時間ｔ１〜ｔ３のうちの、最大の計測時間ｔ３を用いて内外判定を行う。時間計測部３３２で計測時間が複数得られた場合であっても、携帯機２が車両Ｖｅの車室内にあるか車室外にあるかに応じた計測時間への影響は、最大の計測時間に最も大きく表れると考えられる。よって、時間計測部３３２で計測時間が複数得られた場合にも、最大の計測時間を内外判定に用いることで、内外判定を精度良く行うことができる。
【００３４】
他にも、内外判定部３３３は、時間計測部３３２で計測時間が複数得られた場合には、一例として、この複数の計測時間を積算した計測時間を用いて内外判定を行う構成とすればよい。図４を例に挙げると、計測時間ｔ１〜ｔ３のうちの、計測時間ｔ１〜ｔ３を積算した計測時間を用いて内外判定を行う。時間計測部３３２で計測時間が複数得られた場合であっても、携帯機２が車両Ｖｅの車室内にあるか車室外にあるかに応じた計測時間への影響は、複数の計測時間の積算値に表れると考えられる。よって、時間計測部３３２で計測時間が複数得られた場合にも、複数の計測時間を積算した計測時間を内外判定に用いることで、内外判定を精度良く行うことができる。
【００３５】
なお、時間計測部３３２での時間の計測の対象となるパルスの、送信時のパルス幅は、短い方がより好ましい。これは、携帯機２が車両Ｖｅの車室内にあるか車室外にあるかに応じた計測時間の差がより明確となるためである。よって、送信時のパルス幅は、所望する内外判定の精度に応じて予め設定される規定値以下とすることが好ましい。一例としては、この送信時のパルス幅は、携帯機２が車室内にあると仮定した場合に推定される最短の反射波の到来時間よりも小さく設定する等してもよい。
【００３６】
照合部３３４は、不揮発性メモリを備え、通信部３２で受信した応答信号に関する受信信号が入力された場合に、この受信信号に含まれる認証コードと、ＢＣＭ３３の不揮発性メモリに記憶されている正規の認証コードとの照合を行う。そして、認証コードが一致したことに基づいて認証を成立させる。照合部３３４は、認証が成立した場合であって、且つ、内外判定部３３３で携帯機２が車両Ｖｅの車室外にあると判定した場合には、車両Ｖｅのドアの施解錠の許可を行う。一方、照合部３３４は、認証が成立した場合であって、且つ、内外判定部３３３で携帯機２が車両Ｖｅの車室内にあると判定した場合には、車両Ｖｅの走行駆動源の始動の許可を行う。
【００３７】
＜車載器３での内外判定処理＞
続いて、車載器３での内外判定処理について、図６のフローチャートを用いて説明を行う。図６のフローチャートは、車載器３から要求信号を送信した場合に開始される構成とすればよい。
【００３８】
まず、ステップＳ１では、車載器３が要求信号に対する携帯機２からの応答信号を受信し始めた場合（Ｓ１でＹＥＳ）には、ステップＳ２に移る。一方、応答信号を受信し始めていない場合（Ｓ１でＮＯ）には、Ｓ１の処理を繰り返す。ステップＳ２では、時間計測部３３２が、通信部３２から逐次出力される受信信号強度を用いて、この受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間の計測を開始する。ステップＳ３では、距離測定部３３１が、車載器３と携帯機２との距離（つまり、機器間距離）を測定する。なお、Ｓ２とＳ３との処理は順番が入れ替わる構成であっても、並行して行われる構成であってもよい。
【００３９】
ステップＳ４では、Ｓ３で測定した距離が所定距離以上であった場合（Ｓ４でＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。一方、所定距離未満であった場合（Ｓ４でＮＯ）には、ステップＳ６に移る。ステップＳ５では、内外判定部３３３が、携帯機２が車両Ｖｅの車室外にあると判定して内外判定処理を終了する。一方、ステップＳ６では、内外判定部３３３が、内外判定に用いる計測時間を決定する。詳しくは、受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を複数回計測していた場合には、複数の計測時間のうちの最大の計測時間を内外判定に用いる計測時間と決定したり、複数の計測時間を積算した計測時間を内外判定に用いる計測時間と決定したりする。また、受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を１回だけ計測していた場合には、その計測時間を内外判定に用いる計測時間と決定する。
【００４０】
ステップＳ７では、Ｓ６で決定した計測時間が前述の所定値以上であった場合（Ｓ７でＹＥＳ）には、ステップＳ８に移る。一方、所定値未満であった場合（Ｓ７でＮＯ）には、Ｓ５に移って、内外判定部３３３が、携帯機２が車両Ｖｅの車室外にあると判定して内外判定処理を終了する。ステップＳ８では、内外判定部３３３が、携帯機２が車両Ｖｅの車室内にあると判定して内外判定処理を終了する。
【００４１】
＜実施形態１のまとめ＞
時間計測部３３２で計測する計測時間は、前述したように、車両Ｖｅの車室を囲む金属といった反射体での反射の影響により、携帯機２が車室内外のいずれにあるかによって長さが変わる。実施形態１の構成によれば、時間計測部３３２で計測するこの計測時間が所定値以上である場合に、携帯機２が車両の車室内にあると判定する一方、計測時間が所定値未満である場合に、携帯機２が車両の車室外にあると判定するので、携帯機２が車室外にあるか車室内にあるかを精度良く判定することが可能になる。
【００４２】
ここで、図７を用いて、実施形態１の構成による効果について説明する。図７は、車両Ｖｅに対する携帯機２の位置を変更しつつ時間計測部３３２で実際に計測した計測時間と携帯機２の位置との関係を示した図である。図７では、時間計測部３３２で計測した計測時間として、受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を越え続けたカウント数を用いている。図７の例では、０．１ｎｓｅｃ間隔でカウントを行った場合の例を示している。従って、図７の０〜２４０回とは、０〜２４ｎｓｅｃを示している。
【００４３】
図７に示すように、携帯機２が車室内にあった場合には、実際のカウント数は１６０〜２４０回の範囲内となり、１６０回以下のものはなかった。つまり、計測時間１６ｎｓｅｃ以下のものはなかった。一方、携帯機２が車室外にあった場合には、実際のカウント数は０〜８０回の範囲となり、８０回以上のものはなかった。つまり、計測時間８ｎｓｅｃ以上のものはなかった。このように、実施形態１の構成によれば、計測時間によって携帯機２が車両の車室内外のいずれかにあるかを精度良く判定することができる。
【００４４】
また、実施形態１の構成によれば、特許文献１に開示されている技術と比較した利点がある。詳しくは、以下の通りである。特許文献１に開示の技術では、送信するパルスのパルス幅が反射体での反射波の到来時間に対して無視できないほど長い場合、反射波が互いに干渉し合って波数を正しくカウントできなくなる。よって、携帯機２が車室外にあるか車室内にあるかを精度良く判定できない問題点が生じる。これに対して、実施形態１の構成によれば、反射波が互いに干渉し合う場合であっても、閾値を越えた計測時間を計測するため、計測時間の結果には影響を受け難い。よって、携帯機２が車室内外のいずれにあるかを精度良く判定することが可能になる。従って、実施形態１の構成によれば、無線通信にパルスを用いた場合でも、無線通信で送信されるパルスのパルス幅にかかわらず、携帯機２が車室内外のいずれにあるかを精度良く判定することが可能になる。
【００４５】
また、特許文献１に開示の技術では、反射波が互いに干渉し合う場合に、波数をカウントする閾値の設定を受信電力の最大値よりやや小さめに設定することで、判定の精度を上げることができることもあるが、受信電力は受信位置及び障害物の有無で大きく変動してしまうため、安定して精度を上げることはできない。これに対して、実施形態１の構成は、受信電力によらずに安定して携帯機２が車室内外のいずれにあるかを精度良く判定することが可能になる。
【００４６】
他にも、携帯機２からの電波を受信する車載器を車両Ｖｅに複数配置し、３点測量によって携帯機２の位置を特定することで、携帯機２が車室内外のいずれにあるかを精度良く判定する方法も考えられるが、車載器が増加してしまう問題点がある。これに対して、実施形態１の構成によれば、車載器３が１つであっても、携帯機２が車室内外のいずれにあるかを精度良く判定することが可能になるという利点がある。
【００４７】
（実施形態２）
実施形態１では、内外判定部３３３が、距離測定部３３１で測定した機器間距離が所定距離以上であった場合には、時間計測部３３２で計測する計測時間を用いた内外判定を行わずに、携帯機２が車両Ｖｅの車室外にあると判定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、車載器３に距離測定部３３１を備えず、内外判定部３３３が、距離測定部３３１で測定した機器間距離をもとにした、携帯機２が車両Ｖｅの車室外にあるとの判定を行わない構成としてもよい。
【００４８】
（実施形態３）
実施形態１で説明した構成に限らず、以下の実施形態３の構成としてもよい。以下、実施形態３の構成について説明する。実施形態３の車両用認証システム１は、ユーザに携帯される携帯機２ａと、車両Ｖｅで用いられる車載器３ａとを含む。携帯機２ａと車載器３ａとは一部の処理が異なる点を除けば、実施形態１の携帯機２及び車載器３と同様である。実施形態３では、携帯機２ａが請求項の自機器及び車両システム用機器に相当する。
【００４９】
まず、図８を用いて携帯機２ａについての説明を行う。図８に示すように、携帯機２ａは、携帯側通信アンテナ２１、通信回路２２、及び制御装置２３ａを備えている。携帯機２ａは、制御装置２３の代わりに制御装置２３ａを備えている点を除けば、実施形態１の携帯機２と同様である。実施形態３の通信回路２２は、周知のＲＳＳＩ回路等を用いて、携帯側通信アンテナ２１で受信する要求信号の受信信号強度を逐次特定し、特定した受信信号強度を制御装置２３ａに出力するものとする。
【００５０】
図８に示すように、制御装置２３ａは、機能ブロックとして、時間計測部２３１及び内外判定部２３２を備える。制御装置２３ａは、この時間計測部２３１及び内外判定部２３２を備える点と、車載器３ａで測定した車載器３と携帯機２との距離（つまり、機器間距離）を取得する点と、内外判定部２３２で内外判定を行った判定結果を車載器３ａに送信する点とを除けば、実施形態１の制御装置２３と同様である。制御装置２３ａは、車載器３ａから送信される機器間距離を、例えば要求信号に対する応答信号を携帯機２ａから送信した後に、携帯側通信アンテナ２１及び通信回路２２を介して取得する構成とすればよい。
【００５１】
時間計測部２３１は、携帯機２ａで車載器３ａから要求信号を受信した場合に通信回路２２から逐次出力される受信信号強度を用いて、実施形態１の時間計測部３３２と同様にして、この受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を、タイマ回路等を用いたカウントによって計測する。この受信信号強度は、携帯機２ａで受信する、車載器３ａから無線通信で送信される要求信号の受信信号強度と言い換えることもできる。ここで言うところの閾値とは、携帯機２ａで信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値であって、任意に設定可能な値である。一例として、携帯機２ａで信号を受信可能な受信信号強度とは、ＳＮ比が一定以上となる受信信号強度とすればよい。なお、時間計測部２３１でも、時間計測部３３２と同様に、複数の計測時間を得る場合がある。
【００５２】
内外判定部２３２は、車載器３ａから取得した機器間距離が前述の所定距離以上であった場合には、計測時間を用いた内外判定を行わずに、携帯機２ａが車両Ｖｅの車室外にあると判定する。一方、内外判定部２３２は、車載器３ａから取得した機器間距離が前述の所定距離未満であった場合には、以下で説明するような、計測時間を用いた内外判定を行う。
【００５３】
内外判定部２３２は、内外判定部３３３と同様にして、時間計測部２３１で計測した計測時間が所定値以上である場合に、携帯機２ａが車両Ｖｅの車室内にあると判定する一方、計測時間が所定値未満である場合には、携帯機２ａが車両Ｖｅの車室外にあると判定する内外判定を行う。内外判定部２３２は、内外判定部３３３と同様に、時間計測部２３１で計測時間が複数得られた場合には、複数の計測時間のうちの最大の計測時間を用いて内外判定を行ったり、複数の計測時間を積算した計測時間を用いて内外判定を行ったりすればよい。
【００５４】
制御装置２３ａは、内外判定部２３２で内外判定を行った判定結果を、携帯側通信アンテナ２１及び通信回路２２を介して車載器３ａへ送信する。なお、内外判定を行った判定結果は、応答信号を送信する携帯側通信アンテナ２１とは別のアンテナ及び別の周波数帯を用いて送信する構成としてもよい。
【００５５】
続いて、図８を用いて、車載器３ａの概略的な構成について説明を行う。図８に示すように車載器３ａは、車両側通信アンテナ３１、通信部３２、及びＢＣＭ３３ａを備えている。車載器３ａは、ＢＣＭ３３の代わりにＢＣＭ３３ａを備えている点を除けば、実施形態１の車載器３と同様である。
【００５６】
図８に示すように、ＢＣＭ３３ａは、機能ブロックとして、距離測定部３３１及び照合部３３４を備えている。ＢＣＭ３３ａは、時間計測部３３２及び内外判定部３３３を備えない点と、距離測定部３３１で測定した機器間距離を携帯機２ａに送信する点と、携帯機２ａで内外判定を行った判定結果を取得する点とを除けば、実施形態１のＢＣＭ３３と同様である。ＢＣＭ３３ａは、携帯機２ａで内外判定を行った判定結果を、車両側通信アンテナ３１及び通信部３２を介して取得すればよい。そして、実施形態３の照合部３３４は、この携帯機２ａで内外判定を行った判定結果を用いて、実施形態１の照合部３３４と同様に、車両Ｖｅのドアの施解錠の許可を行ったり、車両Ｖｅの走行駆動源の始動の許可を行ったりすればよい。
【００５７】
実施形態３では、携帯機２から受信する応答信号の受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間をもとに車載器３側で内外判定を行う代わりに、車載器３ａから受信する要求信号の受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間をもとに携帯機２ａ側で内外判定を行う構成を採用している。このような構成を採用した場合でも、受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間は、携帯機２ａが車室内外のいずれにあるかによって影響を受けることは同じである。よって、実施形態１の構成と同様に、携帯機２ａが車室外にあるか車室内にあるかをより高精度に判定することが可能になるという効果を得ることができる。
【００５８】
（実施形態４）
実施形態３では、車載器３ａから受信する要求信号の受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間をもとに携帯機２ａ側で内外判定を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らず、例えば以下の実施形態４の構成としてもよい。以下、実施形態４の構成について説明する。実施形態４の車両用認証システム１ａは、携帯機２ａの代わりに携帯機２ｂを含む点を除けば、実施形態３の車両用認証システム１ａと同様である。実施形態４では、携帯機２ｂが請求項の自機器及び車両システム用機器に相当する。
【００５９】
ここで、図９を用いて携帯機２ｂについての説明を行う。図９に示すように、携帯機２ｂは、携帯側通信アンテナ２１、通信回路２２、及び制御装置２３ｂを備えている。携帯機２ｂは、制御装置２３ａの代わりに制御装置２３ｂを備えている点を除けば、実施形態３の携帯機２ａと同様である。
【００６０】
図９に示すように、制御装置２３ｂは、機能ブロックとして、時間計測部２３１ｂ及び内外判定部２３２を備える。制御装置２３ｂは、時間計測部２３１の代わりに時間計測部２３１ｂを備える点を除けば、実施形態３の制御装置２３ａと同様である。
【００６１】
時間計測部２３１ｂは、受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を計測する対象とする信号が、車載器３ａから送信される要求信号の代わりに、自機器である携帯機２ｂから送信される信号が車両Ｖｅの車室を囲む金属といった反射体で反射された信号である点を除けば、実施形態３の時間計測部２３１と同様である。時間計測部２３１ｂで対象とする信号は、応答信号以外の信号であってもよいが、以下では例えば応答信号であるものとして説明を行う。
【００６２】
時間計測部２３１ｂは、携帯機２ｂから送信した応答信号が車両Ｖｅの反射体で反射されて自機器である携帯機２ｂで受信された場合に通信回路２２から逐次出力される受信信号強度を用いて、受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間を計測する。この受信信号強度は、携帯機２ｂで受信する、自機器である携帯機２ｂから無線通信で送信される応答信号の受信信号強度と言い換えることもできる。ここで言うところの閾値とは、携帯機２ｂで信号を受信可能な受信信号強度の範囲内で設定された閾値であって、任意に設定可能な値である。一例として、携帯機２ｂで信号を受信可能な受信信号強度とは、ＳＮ比が一定以上となる受信信号強度とすればよい。なお、時間計測部２３１ｂでも、時間計測部２３１と同様に、複数の計測時間を得る場合がある。
【００６３】
実施形態２の内外判定部２３２は、実施形態１の内外判定部２３２と同様にして、時間計測部２３１ｂで計測した計測時間が所定値以上である場合に、携帯機２ｂが車両Ｖｅの車室内にあると判定する一方、計測時間が所定値未満である場合には、携帯機２ｂが車両Ｖｅの車室外にあると判定する内外判定を行う。実施形態２の内外判定部２３２は、実施形態１の内外判定部２３２と同様に、時間計測部２３１ｂで計測時間が複数得られた場合には、複数の計測時間のうちの最大の計測時間を用いて内外判定を行ったり、複数の計測時間を積算した計測時間を用いて内外判定を行ったりすればよい。
【００６４】
制御装置２３ｂは、内外判定部２３２で内外判定を行った判定結果を、携帯側通信アンテナ２１及び通信回路２２を介して車載器３ａへ送信する。そして、車載器３ａの照合部３３４では、実施形態３と同様に、携帯機２ｂで内外判定を行った判定結果を用いて、車両Ｖｅのドアの施解錠の許可を行ったり、車両Ｖｅの走行駆動源の始動の許可を行ったりすればよい。
【００６５】
実施形態４では、車載器３ａから受信する要求信号の受信信号強度を内外判定に用いる代わりに、携帯機２ｂから送信する信号のうちの、車両Ｖｅの反射体で反射されて自機器である携帯機２ｂで受信される信号の受信信号強度を内外判定に用いる構成を採用している。このような構成を採用した場合でも、受信信号強度が閾値を越えてからその閾値を下回るまでの時間は、携帯機２ｂが車室内外のいずれにあるかによって影響を受けることは同じである。よって、実施形態１の構成と同様に、携帯機２ｂが車室外にあるか車室内にあるかをより高精度に判定することが可能になるという効果を得ることができる。
【００６６】
（実施形態５）
実施形態３及び４では、内外判定部２３２が、車載器３ａから取得した機器間距離が所定距離以上であった場合には、時間計測部２３１，２３１ｂで計測する計測時間を用いた内外判定を行わずに、携帯機２ａ，２ｂが車両Ｖｅの車室外にあると判定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、車載器３ａに距離測定部３３１を備えず、内外判定部２３２が、車載器３ａから取得した機器間距離をもとにした、携帯機２ａ，２ｂが車両Ｖｅの車室外にあるとの判定を行わない構成としてもよい。
【００６７】
（実施形態６）
前述の実施形態では、内外判定部２３２，３３３での内外判定の判定結果を、車載器３，３ａの照合部３３４での車両Ｖｅのドアの施解錠の許可及び車両Ｖｅの走行駆動源の始動の許可に利用する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、車両Ｖｅの車室内への携帯機２，２ａ，２ｂの閉じ込めの有無の判定等といった、他の処理に利用する構成としてもよい。
【００６８】
（実施形態７）
前述の実施形態では、携帯機２ａ，２ｂと車載器３とのうちのいずれか一方でのみ内外判定を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、実施形態１と実施形態２若しくは実施形態３とを組み合わせて、携帯機２ａ，２ｂと車載器３とのいずれでも内外判定を行う構成としてもよい。この場合、携帯機２ａ，２ｂと車載器３とのそれぞれで内外判定した判定結果は、両者が一致した場合に判定結果を確定させる等、お互いを補強的に用いる構成とすればよい。
【００６９】
（実施形態８）
前述の実施形態では、携帯機２，２ａ，２ｂ及び車載器３，３ａでの無線通信にパルスを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、正弦波等を用いる構成としてもよい。
【００７０】
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態及び変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１，１ａ  車両用認証システム（車両システム）、２，２ａ，２ｂ  携帯機、３，３ａ  車載器、２１  携帯側津新アンテナ、２２  通信回路、２３，２３ａ，２３ｂ  制御装置、３１  車両側通信アンテナ、３２  通信部、３３，３３ａ  ＢＣＭ、２３１，２３１ｂ  時間計測部、２３２  内外判定部、３３１  距離測定部、３３２  時間計測部、３３３  内外判定部、３３４  照合部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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