JP2019203785A - 距離測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】測距通信の通信性能の向上を可能にした距離測定システムを提供すること。【解決手段】車室外には、ＵＷＢ帯の測距信号を送受信する４つの車室外アンカー１１〜１４が設置され、車室内には、ＵＷＢ帯の測距信号を送受信する２つの車室内アンカー１５、１６が設置されている。室外測距通信が確立した車室外アンカー（１１〜１４のいずれか）に応じて、車室内アンカー１５、１６の動作順が決定される。例えば、車室外アンカー１３で室外測距通信が完了した場合には、室内測距通信において、車室内アンカー１６、車室内アンカー１５の順に動作される。【選択図】図３

Description

本発明は、通信機と通信対象との間で距離を測定する距離測定システムに関する。

従来、例えば車両において、ユーザーに所持される電子キーと車両に搭載される車載機との間の無線通信を通じて車両の制御を行う電子キーシステムが知られている。電子キーシステムとしては、電子キーが自動で応答して無線通信によりＩＤ照合を行うスマート照合システムが周知である。

ところで、この種の電子キーシステムにおいては、正規電子キーを所持したユーザーの意志によらない所でＩＤ照合成立を謀る行為として、中継器を使った不正行為がある。中継器を使った不正行為は、例えば電子キーが車両から遠い場所に位置する場合に、複数の中継器によって車載機及び電子キーの間の通信を中継し、ＩＤ照合を不正に成立させる行為である。よって、正規電子キーを所持したユーザーが気付かないところでＩＤ照合が成立されてしまうおそれがあった。

このような中継器を使った不正行為に対して、特許文献１には、車両と電子キーとの距離を測定して不正行為を検出する技術が開示されている。この場合、車載機と電子キーとの間でＵＷＢ帯（ＵＷＢ：Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）の測距信号を相互に送受信し、その測距信号を解析することにより車両と電子キーとの距離を測定する。よって、中継器が介在する場合には測距信号の到達時間が長くなり、測定された距離が閾値よりも大きくなる。そのため、不正行為を検出できる。

特開２０１４−２２７６４７号公報

ＵＷＢ通信は比較的多くの消費電流を必要とするため、複数の車載機のいずれかで電子キーと通信完了した時点で通信を停止し、これにより、通信回数を減らしたいという要望がある。もっとも、通信回数を減らすためには、できるだけ早い段階で通信を確立させる必要があり、通信性能の向上が不可欠となる。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、測距通信の通信性能の向上を可能にした距離測定システムを提供することにある。

上記課題を解決する距離測定システムは、測距開始条件の成立を契機に、通信機とその通信機の通信対象との間で測距信号を相互に送受信する測距通信を行い、その測距信号を解析することにより通信機と通信対象との距離を測定する距離測定システムにおいて、前記通信機として、室外測距開始条件の成立を契機に室外測距通信を行う室外通信機と、室内測距開始条件の成立を契機に室内測距通信を行う室内通信機とを備え、通信対象との間で室外測距通信が確立した室外通信機に応じて、室内通信機の動作順を決定する通信制御部を備える。

この構成によれば、室内通信機の動作順がいわば最適化される。したがって、室内測距通信の通信性能を向上できる。
上記距離測定システムについて、室外通信機に室内通信機の動作順が紐付けされた動作順データを記憶するメモリを備え、前記通信制御部は、通信対象との間で室外測距通信が確立した室外通信機に紐付けされた動作順にしたがって室内通信機を動作させることとしてもよい。

この構成によれば、動作順データを参照しつつ適切に室内通信機を選択することができる。
上記距離測定システムについて、前記通信制御部は、通信対象との間で室外測距通信が確立した室外通信機から近い順に室内通信機を動作させることとしてもよい。

この構成によれば、いわば室内測距通信が確立しやすい順に室内通信機が選択される。これにより、早期に通信成立する確率を上げることができる。
上記距離測定システムについて、前記通信制御部は、いずれかの室外通信機で通信対象と室外測距通信が完了した場合には、次の室外測距開始条件が成立するまで室外測距通信を停止するとともに、その室外測距通信が完了した室外通信機に応じて、室内通信機の動作順を決定することとしてもよい。

この構成によれば、室外測距通信にかかる消費電流を少なくできる他、早い段階で室内通信機の動作順を決定することができる。
上記距離測定システムについて、前記通信制御部は、いずれかの室内通信機で通信対象と室内測距通信が確立した場合には、次の室内測距開始条件が成立するまで室内測距通信を停止することとしてもよい。

この構成によれば、室内測距通信にかかる消費電流を少なくできる。

本発明によれば、測距通信の通信性能を向上できる。

電子キーシステムの構成を示すブロック図。 メモリに記憶された動作順データを示す概念図。 室内測距通信を示す模式図。

以下、距離測定システムの一実施の形態について説明する。
図１に示すように、車両１の室外には、ＵＷＢ帯の測距信号を送受信する４つの車室外アンカー１１〜１４が設置されている。車室外アンカー１１は平面視で例えば車室外右前の隅位置に設けられ、車室外アンカー１２は平面視で例えば車室外右後の隅位置に設けられ、車室外アンカー１３は平面視で例えば車室外左前の隅位置に設けられ、車室外アンカー１４は平面視で例えば車室外左後の隅位置に設けられている。尚、車室外アンカー（１１〜１４）の個数や搭載位置はこれに限らず任意である。車室外アンカー１１〜１４はいずれも室外通信機に相当する。

一方、車両１の室内には、ＵＷＢ帯の測距信号を送受信する２つの車室内アンカー１５、１６が設置されている。車室内アンカー１５は平面視で例えばＤ席（車室内右前の運転席）のドアと右リア席のドアとの中間位置付近に設けられ、車室内アンカー１６は平面視で例えばＰ席（車室内左前の助手席）のドアと左リア席のドアとの中間位置付近に設けられている。尚、車室内アンカー（１５、１６）の個数や搭載位置はこれに限らず任意である。車室内アンカー１５、１６は共に室内通信機に相当する。

また、車両１には、測距信号を用いた室外測距通信（室外ＵＷＢ通信）及び室内測距通信（室内ＵＷＢ通信）を統括的に制御する車載コントローラ１０が設けられている。車載コントローラ１０は通信制御部に相当する。車載コントローラ１０は、室外測距開始条件の成立を契機に室外測距通信を開始する。室外測距開始条件成立の一例は、周知の車室外スマート通信において、車両１から定期的に発信される呼び掛け信号に対する携帯機２からの応答信号の受信時である。尚、車室外スマート通信では、呼び掛け信号による車室外通信エリアがドア単位で形成されるため、いずれのドアの周辺に形成された車室外通信エリアで車室外スマート通信が成立したのかを車載コントローラ１０によって特定できることになる。

車載コントローラ１０は、室外測距開始条件が成立すると、車室外アンカー１１〜１４のうち、車室外スマート通信が成立した車室外通信エリアに対応する例えばＰ席のドアから最も近い車室外アンカー１３を最初に選択し、この車室外アンカー１３から測距信号を送信する。そして、車載コントローラ１０は、室外測距通信が完了した場合には、次の室外測距開始条件が成立するまで室外測距通信を停止する一方、車室外アンカー１３から測距信号を送信したにもかかわらず室外測距通信が確立しなかった場合には、Ｐ席のドアから車室外アンカー１３の次に近い車室外アンカー１４を選択する。以下、同様に、車載コントローラ１０は、車室外アンカー１１、車室外アンカー１２の順に動作させる。つまり、車載コントローラ１０は、車室外スマート通信を利用して、車室外アンカー１１〜１４の動作順を最適化していることになる。

そして、車載コントローラ１０は、車室外アンカー１１〜１４のいずれかで携帯機２と室外測距通信が完了した場合には、次の室外測距開始条件が成立するまで室外測距通信を停止するとともに、その室外測距通信が完了した車室外アンカー（１１〜１４のいずれか）に応じて、車室内アンカー１５、１６の動作順を決定する。

図２に示すように、車載コントローラ１０が有する不揮発性のメモリ１７には、それぞれの車室外アンカー１１〜１４に車室内アンカー１５、１６の動作順が紐付けされた動作順データが記憶されている。１〜２段目を参照して、車室外アンカー１１又は車室外アンカー１２で携帯機２と室外測距通信が完了した場合には、室内測距通信において、車室内アンカー１５、車室内アンカー１６の順に動作されることが把握される。一方、３〜４段目を参照して、車室外アンカー１３又は車室外アンカー１４で携帯機２と室外測距通信が完了した場合には、室内測距通信において、車室内アンカー１６、車室内アンカー１５の順に動作されることが把握される。つまり、車載コントローラ１０は、携帯機２との間で室外測距通信が確立した車室外アンカー（１１〜１４のいずれか）から近い順に車室内アンカー（１５、１６）を選択しつつ、車室内アンカー１５、１６の動作順を最適化していることになる。

そして、車載コントローラ１０は、室内測距開始条件の成立を契機に室内測距通信を開始する。室内測距開始条件成立の一例は、ユーザーによるエンジン始動スイッチの操作時である。車載コントローラ１０は、室内測距開始条件が成立すると、携帯機２との間で室外測距通信が確立した車室外アンカー（１１〜１４のいずれか）に紐付けされた動作順にしたがって車室内アンカー１５、１６を動作させる。例えば、車室外アンカー１１で携帯機２と室外測距通信が完了した場合には、動作順データにしたがって最初に車室内アンカー１５を選択し、この車室内アンカー１５で携帯機２と室内測距通信が完了した場合には、次の室内測距開始条件が成立するまで室内測距通信を停止する。一方、車室内アンカー１５から測距信号を送信したにもかかわらず室内測距通信が確立しなかった場合には、動作順データにしたがって今度は車室内アンカー１６を選択し、この車室内アンカー１６で携帯機２との室内測距通信を試みる。

ところで、図１を参照して、車両キーとしてユーザーに所持される携帯機２は、自キーを統括的に制御するキー制御部２０の他、ＵＷＢ帯の測距信号を送受信するＵＷＢ通信部２１を備えている。キー制御部２０は、ＵＷＢ通信部２１によって測距信号を受信すると、その測距信号をＵＷＢ通信部２１によって車両１に送り返す。この測距信号が車両アンカー（車室外アンカー１１〜１４或いは車室内アンカー１５、１６）によって受信されると、車載コントローラ１０は、その車両アンカーを通じて測距信号を送信してから当該車両アンカーによって測距信号を受信するまでの時間を基に、車両アンカー（通信機）と携帯機２（通信機の通信対象）との距離を測定する。そして、車載コントローラ１０は、例えば周知のＩＤ照合が成立し、且つ、測定した距離が閾値以下であることを条件に、エンジンを始動する。車載コントローラ１０を有する車両１と携帯機２とにより電子キーシステム３が構築され、この電子キーシステム３が距離測定システムの一例である。

次に、距離測定システムの作用について説明する。
図３に示すように、携帯機２を所持したユーザーが例えばＰ席のドアの周辺に形成された車室外通信エリア内に進入した場合を想定する。この場合、その車室外通信エリアで車室外スマート通信が成立するため、車室外アンカー１１〜１４のうち、Ｐ席のドアから最も近い車室外アンカー１３が最初に選択され、この車室外アンカー１３で携帯機２と室外測距通信が完了することになる。そして、この場合、室内測距通信において、車室内アンカー１６、車室内アンカー１５の順に動作され、最初の車室内アンカー１６で携帯機２と室内測距通信が完了することになる。このように室外測距通信の他、室内測距通信でも車両アンカーの動作順が最適化されることに伴い、それぞれの測距通信の回数が１回ずつ合計でも２回と最小で済む確率が上がることになる。

尚、車室外アンカー１３又は１４で携帯機２と室外測距通信が成立した場合には、ユーザーが車両左側（Ｐ席又は左リア席）に移動する確率が高く、車室外アンカー１１又は１２で携帯機２と室外測距通信が成立した場合には、ユーザーが車両右側（Ｄ席又は右リア席）に移動する確率が高いと考えられる。こうした考えのもと、本例の距離測定システムでは、それぞれの車室外アンカー１１〜１４に車室内アンカー１５、１６の動作順が紐付けされた動作順データを用いることとし、これにより、車室内アンカー１５、１６の動作順が最適化される。

ちなみに、本例とは異なり、固定的な順番で例えば車室内アンカー１５、車室内アンカー１６の順に動作される比較例では、車室外左前の車室外アンカー１３で携帯機２と室外測距通信が成立した場合でも、車室内アンカー１５、車室内アンカー１６の順に動作される。この場合において、ユーザーが車室内左前のＰ席に移動したとき、最初の車室内アンカー１５では携帯機２と室内測距通信が成立せず、車室内アンカー１６での室内測距通信が必要となる。つまり、室内測距通信だけで通信回数が２回となり、本例の１回よりも通信回数が多い分、車両１及び携帯機２の双方において、多くの消費電流が必要になる。例えば、第１のユーザーが携帯機２を所持して先にＰ席に乗り込むとともに、第２のユーザーが携帯機２を所持せず後からＤ席に乗り込んで運転をする場合に、上記比較例に比べ本例は好適となることが分かる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）車載コントローラ１０は、携帯機２との間で室外測距通信が確立した車室外アンカー（１１〜１４のいずれか）に応じて、車室内アンカー１５、１６の動作順を決定する。これにより、車室内アンカー１５、１６の動作順が最適化される。したがって、室内測距通信の通信性能を向上できる。

（２）車載コントローラ１０は、携帯機２との間で室外測距通信が確立した車室外アンカー（１１〜１４のいずれか）に紐付けされた動作順にしたがって車室内アンカー１５、１６を動作させる。したがって、動作順データを参照しつつ適切に車室内アンカー１５、１６を選択することができる。

（３）車載コントローラ１０は、携帯機２との間で室外測距通信が確立した車室外アンカー（１１〜１４のいずれか）から近い順に車室内アンカー１５、１６を動作させる。つまり、室内測距通信が確立しやすい順に車室内アンカー１５、１６が選択される。これにより、早期に通信成立する確率を上げることができる。

（４）車載コントローラ１０は、車室外アンカー１１〜１４のいずれかで携帯機２と室外測距通信が完了した場合には、次の室外測距開始条件が成立するまで室外測距通信を停止するとともに、その室外測距通信が完了した車室外アンカー（１１〜１４のいずれか）に応じて、車室内アンカー１５、１６の動作順を決定する。したがって、室外測距通信にかかる消費電流を少なくできる他、早い段階で車室内アンカー１５、１６の動作順を決定することができる。

（５）車載コントローラ１０は、車室内アンカー１５、１６のいずれかで携帯機２と室内測距通信が確立した場合には、次の室内測距開始条件が成立するまで室内測距通信を停止する。したがって、室内測距通信にかかる消費電流を少なくできる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・車両１に代えて建物に設けられる通信機とその通信機の通信対象との間で測距信号を相互に送受信する測距通信を行い、その測距信号を解析することにより通信機と通信対象との距離を測定する距離測定システムに本発明を適用してもよい。

・室外スマート通信が成立した室外通信エリアに応じて、室内通信機の動作順を決定してもよい。
・開けられたドアに応じて、室内通信機の動作順を決定してもよい。

・ＵＷＢ帯とは異なる別の周波数帯の電波を測距信号として用いてもよい。

１…車両、２…携帯機（通信対象）、３…電子キーシステム（距離測定システム）、１０…車載コントローラ（通信制御部）、１１〜１４…車室外アンカー（室外通信機）、１５，１６…車室内アンカー（室内通信機）、１７…メモリ、２０…キー制御部、２１…ＵＷＢ通信部。

Claims (5)

1. 測距開始条件の成立を契機に、通信機とその通信機の通信対象との間で測距信号を相互に送受信する測距通信を行い、その測距信号を解析することにより通信機と通信対象との距離を測定する距離測定システムにおいて、
   前記通信機として、室外測距開始条件の成立を契機に室外測距通信を行う室外通信機と、室内測距開始条件の成立を契機に室内測距通信を行う室内通信機とを備え、
   通信対象との間で室外測距通信が確立した室外通信機に応じて、室内通信機の動作順を決定する通信制御部を備える
   距離測定システム。
2. 室外通信機に室内通信機の動作順が紐付けされた動作順データを記憶するメモリを備え、
   前記通信制御部は、通信対象との間で室外測距通信が確立した室外通信機に紐付けされた動作順にしたがって室内通信機を動作させる
   請求項１に記載の距離測定システム。
3. 前記通信制御部は、通信対象との間で室外測距通信が確立した室外通信機から近い順に室内通信機を動作させる
   請求項１又は２に記載の距離測定システム。
4. 前記通信制御部は、いずれかの室外通信機で通信対象と室外測距通信が完了した場合には、次の室外測距開始条件が成立するまで室外測距通信を停止するとともに、その室外測距通信が完了した室外通信機に応じて、室内通信機の動作順を決定する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の距離測定システム。
5. 前記通信制御部は、いずれかの室内通信機で通信対象と室内測距通信が確立した場合には、次の室内測距開始条件が成立するまで室内測距通信を停止する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の距離測定システム。