JP2020088436A - 位置判定システム及び位置判定システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末の位置判定の精度向上と、消費電力の増加抑制との両立を可能にした位置判定システム及び位置判定システムの制御方法を提供する。【解決手段】車両１には、携帯端末２と無線通信する場合に、車両１に対する携帯端末２の位置を判定する位置判定システム３０が設けられている。位置判定システム３０は、携帯端末２と車両１の室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７との間で送信された複数の位置検出信号の受信強度の平均値を用いて、携帯端末２の位置を判定する位置判定部３１と、位置検出信号の送信間隔を制御する送信制御部３３とを備えている。送信制御部３３は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、規定の期間に所定個数の位置検出信号を連続的に送信するバースト状態と、バースト状態よりも送信間隔を延ばして位置検出信号を送信する非バースト状態との間で切り替える。【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末が通信相手と通信する際の携帯端末の位置を判定する位置判定システム及び位置判定システムの制御方法に関する。

従来、例えば車両において、ユーザに所持される携帯端末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認証システムが知られている。認証システムとしては、車載機からの送信電波に携帯端末が自動で応答して無線通信によりＩＤ照合（スマート照合）を行うスマート照合システムが周知である。

特許文献１には、車両に対する携帯端末の位置を判定する位置判定システムを備えたスマート照合システムが開示されている。この位置判定システムでは、車両から送信された電波を携帯端末が受信したときの受信強度を測定し、この受信強度が整合する位置を、携帯端末の位置として判定する。スマート照合システムでは、位置判定システムによって携帯端末が車外及び車内のいずれに位置するかが判定される。

特開２０１８−１２９３３号公報

ところで、複数の電波に基づくパラメータ、例えば平均値などを用いて携帯端末の位置を判定すれば、位置判定の精度の向上が期待できる。しかし一方で、短時間で電波を複数送信することにより、消費電力を増加させるという問題があった。

本発明の目的は、携帯端末の位置判定の精度向上と、消費電力の増加抑制との両立を可能にした位置判定システム及び位置判定システムの制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するための位置判定システムは、携帯端末が通信相手と無線により通信する場合に、当該携帯端末の位置を判定する位置判定システムであって、前記携帯端末及び前記通信相手の一方から他方に間欠的に繰り返し送信された複数の電波に基づくパラメータを用いて、前記通信相手に対する前記携帯端末の位置を判定する位置判定部と、前記電波を送信する送信部の送信間隔を制御する送信制御部と、を備え、前記送信制御部は、前記送信部の作動を、規定の期間に所定個数の前記電波を連続的に送信するバースト状態と、当該バースト状態よりも送信間隔を延ばして前記電波を送信する非バースト状態との間で切り替える。

上記課題を解決するための位置判定システムの制御方法は、携帯端末と通信相手とが無線により通信する場合に、当該携帯端末の位置を判定する位置判定システムの制御方法であって、前記携帯端末及び前記通信相手の一方から他方に間欠的に繰り返し送信された複数の電波に基づくパラメータを用いて、前記通信相手に対する前記携帯端末の位置を判定するステップと、前記電波を送信する送信部の送信間隔を制御するステップと、を備え、前記送信間隔を制御するステップにおいて、前記送信部の作動を、規定の期間に所定個数の前記電波を連続的に送信するバースト状態と、当該バースト状態よりも送信間隔を延ばして前記電波を送信する非バースト状態との間で切り替える。

本発明の位置判定システム及び位置判定システムの制御方法は、携帯端末の位置判定の精度向上と、消費電力の増加抑制との両立を可能にする。

認証システムにおける位置判定システムの構成を示すブロック図。 車両に設けられるアンテナと規定の位置（エリア）とを示す図。 送信制御部によるアンテナの状態の切り替えの流れを示すフロー図。 測定モード時の位置検出信号の送信タイミングを示す図。 位置判定の処理の流れを示すフロー図。 送信同期部による室外アンテナ及び室内アンテナの間のバースト状態への切り替えタイミングの同期を示す図。

以下、位置判定システムの一実施形態を、図１〜６に従って説明する。
図１に示すように、通信相手としての車両１は、無線通信を通じて携帯端末２の正否を認証する認証システム３を備える。携帯端末２は、電話機能を有し、近距離無線通信を用いて車両１と通信可能な高機能携帯電話であることが好ましい。本例の認証システム３は、車両１からの通信を契機に近距離無線通信によってＩＤ照合を実行する近距離無線照合システムである。近距離無線通信は、例えばブルートゥース（Bluetooth：登録商標）通信であることが好ましい。

車両１は、ＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、車載電装品の電源を管理するボディＥＣＵ５と、エンジン６を制御するエンジンＥＣＵ７とを備えている。これらＥＣＵは、車内の通信線８を通じて接続されている。通信線８は、例えばＣＡＮ（Controller Area network）やＬＩＮ（Local Interconnect network）からなる。

照合ＥＣＵ４のメモリ９には、車両１に登録された携帯端末２の電子キーＩＤ及びキー固有鍵が書き込み保存されている。認証システム３においては、照合ＥＣＵ４と携帯端末２との間で自動的に相互通信による一連のＩＤ照合が実行され、そのＩＤ照合が成立したことを一条件としてドアロックの施解錠及びエンジンの始動が許可される。

ボディＥＣＵ５は、車両ドア１０を施解錠するメカ部分としてのドアロック機構１１の作動を制御する。車両ドア１０には、車両ドア１０の開閉を操作するための車外ドアハンドル１２が設けられている。車外ドアハンドル１２には、例えばドア解錠するときのトリガとして車外ドアハンドル１２に対するユーザのタッチ操作を検出するタッチセンサ１３が設けられている。また、車外ドアハンドル１２には、例えばドア施錠するときに操作するロックボタン１４が設けられている。ボディＥＣＵ５は、ＩＤ照合が成立し、かつ車両１の室外に携帯端末２が位置しているときに、タッチセンサ１３及びロックボタン１４の検出信号を基に、ドアロック機構１１の作動を制御する。

エンジンＥＣＵ７は、車両１のエンジン６の作動を制御する。車両１には、エンジン６の電源遷移を操作するためのエンジンスイッチ１５が設けられている。エンジンスイッチ１５は、例えばプッシュ式のスイッチであることが好ましい。エンジンＥＣＵ７は、所定の条件下でエンジンスイッチ１５が操作されることでエンジン６の遷移を制御する。なお、ここでいう所定の条件とは、ＩＤ照合が成立していること、車両１の室内に携帯端末２が位置していること、車両１のブレーキペダル（図示略）が踏まれていること、車両１のトランスミッションがパーキングレンジに入っていること、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

車両１は、携帯端末２と近距離無線通信を行なうための室外アンテナ１６と室内アンテナ１７とを備えている。室外アンテナ１６は、車両１の室外側に設けられている。室内アンテナ１７は、車両１の室内側に設けられている。本例の室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、携帯端末２とブルートゥース通信を実行し、本例の場合、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）通信を実行する。また、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、それぞれに固有のアンテナＩＤを有している。本例のＢＬＥ通信において、携帯端末２がマスタであり、車両１がスレーブである。なお、マスタとスレーブの関係はこの限りではなく、車両１がマスタで、携帯端末２がスレーブとしてもよい。室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、車両１の近傍エリアに定期的にアドバタイズメッセージを予め決められた順序（順番）で送信する。

携帯端末２は、携帯端末２の作動を制御する端末制御部２０と、携帯端末２においてネットワーク通信を行なうネットワーク通信モジュール２１と、携帯端末２において近距離無線通信（ＢＬＥ通信）を行う端末通信部２２とを備える。端末制御部２０には、携帯端末２において認証システム３の作動を管理するユーザインターフェースアプリケーション（図示略）が設けられている。端末制御部２０は、ユーザインターフェースアプリケーションを用いて、車両１とのＩＤ照合、車両ドア１０の施解錠操作、エンジン６の始動操作など、種々の処理を実行する。

携帯端末２のメモリ２４には、携帯端末２の電子キーＩＤ及びキー固有鍵が書き込み保存されている。電子キーＩＤ及びキー固有鍵は、例えばネットワーク通信を通じてサーバ等から取得され、近距離無線通信を通じて車両１に登録（電子キー登録）されている。

携帯端末２は、車両１からのアドバタイズメッセージを受信して車両１とのＢＬＥ通信接続を確立すると、車両１とＢＬＥ通信を通じた相互通信により自動的にＩＤ照合を実行する。例えば、携帯端末２の電子キー登録が完了し、かつ車両１と携帯端末２との間でＢＬＥ通信接続が確立している場合、照合ＥＣＵ４及び端末制御部２０間で電子キーＩＤを送受信して電子キーＩＤの照合を行うとともに、キー固有鍵を用いたチャレンジレスポンス認証等の暗号認証を行う。照合ＥＣＵ４は、これら照合や認証が成立することを確認すると、ＩＤ照合を成立と判定する。なお、これら一連のＩＤ照合は、ユーザによる携帯端末２の操作をすることなく、また、車両１の操作をすることなく自動的に処理が実行される。

認証システム３は、車両１と携帯端末２とが通信を行うとき、車両１に対する携帯端末２の位置を判定する位置判定システム３０を備える。本例の位置判定システム３０は、車両１と携帯端末２とがＩＤ照合を行うとき、携帯端末２が車両１に対してどの位置（エリア）にあるかを判定する。また、この位置判定は、ＩＤ照合の通信時のどのタイミングで実施されてもよい。すなわち、位置判定は、ＩＤ照合前、ＩＤ照合後、ＩＤ照合途中のいずれで実施されてもよい。

図２に示すように、本例の場合、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、車両１にそれぞれ一つずつ設けられている。位置判定システム３０は、これらアンテナからの電波を基に、室外エリアＥａ及び室内エリアＥｂのどちらに携帯端末２が位置するかを判定する。なお、これらエリアは、配置するアンテナの場所及び個数に応じて、エリアを適宜変更してもよい。

図１に戻り、位置判定システム３０は、車両１に対する携帯端末２の位置を判定する位置判定部３１を備える。本例の位置判定部３１は、車両１の照合ＥＣＵ４に設けられている。位置判定部３１は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７からアンテナＩＤを含んだ位置検出信号ＳｄをＢＬＥ送信させる。なお、一連の位置判定の過程において、位置検出信号Ｓｄの送信は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７のそれぞれから複数回、実行される。また、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７からの位置検出信号Ｓｄの送信電力は、同じである。

位置判定システム３０は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７と携帯端末２との間の電波の受信強度を、各周波数（各チャネル）の電波毎に測定する測定部３２を備える。本例の測定部３２は、携帯端末２の端末制御部２０に設けられている。測定部３２は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７からの位置検出信号Ｓｄを、端末通信部２２を介して受信すると、この位置検出信号Ｓｄの受信強度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）を測定する。なお、ここでは、室外アンテナ１６から送信された位置検出信号Ｓｄの受信強度を受信強度Ｐｒ１、室内アンテナ１７から送信された位置検出信号Ｓｄの受信強度を受信強度Ｐｒ２とする。測定部３２は、受信した位置検出信号Ｓｄごとに受信信号強度を測定し、その測定した位置検出信号Ｓｄの受信強度（受信強度データ）を照合ＥＣＵ４へ送信する。

位置判定部３１は、測定部３２から受信強度（受信強度データ）を受信すると、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７のそれぞれについて複数測定された受信強度から、携帯端末２が車両１の室内外のどちらに位置するかを判定する。本例の場合、位置判定部３１は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７のそれぞれについて複数測定された受信強度の平均値を計算し、平均値の大小関係から、携帯端末２の車内外判定を実行する。平均値は、複数の電波に基づくパラメータの一例である。

位置判定システム３０は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７の位置検出信号Ｓｄの送信間隔を制御する送信制御部３３を備えている。送信制御部３３は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、規定の期間に所定個数の位置検出信号Ｓｄを連続的に送信するバースト状態と、バースト状態よりも送信間隔を延ばして位置検出信号Ｓｄを送信する非バースト状態との間で切り替える。

送信制御部３３は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、非バースト状態のままとする待機モードと、バースト状態及び非バースト状態を周期的に切り替える測定モードとの間で切り替える。送信制御部３３は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、携帯端末２が車両１の近傍に位置しない場合、待機モードとし、携帯端末２が車両１の近傍に位置する場合、測定モードとする。なお、携帯端末２が車両１の近傍に位置する場合とは、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２が閾値より大きい場合、車両１を作動させる操作部３５が操作された場合、及びこれらの組み合わせが挙げられる。操作部３５には、例えばタッチセンサ１３、ロックボタン１４、エンジンスイッチ１５、及びユーザインターフェースアプリケーションにおいてドアロック施解錠やエンジン始動を操作するボタン（図示略）などが挙げられる。

位置判定システム３０は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７の間でバースト状態への切替のタイミングを合わせる送信同期部３４を備えている。送信同期部３４は、車両１を作動させるために操作される操作部３５が操作された場合に、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を同時にバースト状態に切り替える。

次に、図３〜図５を用いて、位置判定システム（送信制御部３３）の作用及び効果を説明する。ここでは、携帯端末２が車両１の遠方から、車両１に近づいた場合を説明する。なお、本例では、前提として、位置判定部３１は、車両１及び携帯端末２の間の無線通信確立を監視するにあたり、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７から定期又は不定期で電波送信を実行する。本例の場合、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７から位置検出信号Ｓｄが送信されるとする。

図３に示すように、ステップＳ１０１では、携帯端末２が車両１の近傍に位置しない場合、送信制御部３３は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、待機モードとする。室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、待機モードの場合、非バースト状態で電波送信を実行する。すなわち、位置判定システム３０は、携帯端末２が車両１の近傍に位置しない場合、非バースト状態を用いて大まかな携帯端末２の位置を監視する。

図４に示すように、本例の非バースト状態は、間欠的に繰り返し送信される電波の送信間隔が広い「ｔ２」の送信状態をいう。なお、本例のバースト状態は、間欠的に繰り返し送信電波の送信間隔が狭い「ｔ１」の送信状態をいう。

図３に戻り、ステップＳ１０２では、送信制御部３３は、非バースト状態で送信された位置検出信号Ｓｄを基に、携帯端末２が車両１の近傍に位置するか否かを判定する。本例の場合、送信制御部３３は、測定部３２が測定した受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２の受信強度データを、無線を介して取得する。そして、送信制御部３３は、この受信強度データが閾値以上か否かを判定し、閾値以上である場合、携帯端末２が車両１の近傍に位置すると判定する。送信制御部３３は、携帯端末２が車両１の近傍に位置する場合、ステップＳ１０３へ移行する。一方、送信制御部３３は、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２が閾値未満の場合、携帯端末２が車両１の近傍に位置しないと判定する。送信制御部３３は、携帯端末２が車両１の近傍に位置しないと判定した場合、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、待機モードのままとする。

ステップＳ１０３では、送信制御部３３は、携帯端末２が車両１の近傍に位置すると判定した場合、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、測定モードとする。室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、測定モードの場合、バースト状態と非バースト状態を周期的に繰り返し切り替えながら、それぞれ状態に準じた送信間隔で位置検出信号Ｓｄを送信する。

図５に示すように、ステップＳ２０１では、位置判定部３１は、携帯端末２の位置を判定するにあたり、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７から非バースト状態及びバースト状態の各タイミングにおいて位置検出信号Ｓｄを送信させる。室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、測定モードの場合、バースト状態及び非バースト状態を周期Ｔで繰り返し切り替えながら、それぞれの状態に準じた送信間隔で位置検出信号Ｓｄを送信する（図４参照）。

ステップＳ２０２では、測定部３２は、位置検出信号Ｓｄの受信強度を測定する。位置検出信号Ｓｄには、各々のアンテナＩＤが含まれ、受信側の携帯端末２では、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７のどちらからの電波なのかを識別可能としてもよい。測定部３２は、位置検出信号Ｓｄを受信すると、位置検出信号Ｓｄの受信強度（受信強度Ｐｒ１及び受信強度Ｐｒ２）を測定し、測定した受信強度データを、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７に返信して通知する。

本例の場合、位置判定部３１は、位置検出信号送信、受信強度測定、及び受信強度データ通知の一連の処理を、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７のそれぞれにおいて、周波数（チャネル）を変えて繰り返し実行させる（図５では１回だけを図示）。これにより、位置判定部３１は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７の各々において、携帯端末２との通信時に測定された受信強度Ｐｒ１及び受信強度Ｐｒ２のデータ群を取得する。受信強度データは、メモリ９に記憶される。

ステップＳ２０３では、位置判定部３１は、測定部３２から受信強度（受信強度データ）を受信すると、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７のそれぞれについて複数測定された受信強度から、これら受信強度の平均値を計算する。位置判定部３１は、直近に受信した複数の受信強度データから平均値を算出する。例えば、位置判定部３１は、新たな受信強度データを受信すると、古いものを除外して新たな受信強度データを加えた受信強度データの群から平均値を算出する。このように、平均値は、移動平均である。位置判定部３１は、記憶した複数の受信強度Ｐｒ１から、受信強度Ｐｒ１の平均値Ｐｒ１´を計算する。また、位置判定部３１は、記憶した複数の受信強度Ｐｒ２から、受信強度Ｐｒ２の平均値Ｐｒ２´を計算する。

位置判定部３１は、平均値Ｐｒ１´及び平均値Ｐｒ２´の大小を比較することにより、携帯端末２が車両１の室内外のどちらに位置するかを判定する。位置判定部３１は、平均値Ｐｒ１´が平均値Ｐｒ２´以上（Ｐｒ１´≧Ｐｒ２´）であった場合、携帯端末２が車両１の室外エリアＥａに位置すると判定（室外判定）する。一方、位置判定部３１は、平均値Ｐｒ１´が平均値Ｐｒ２´未満（Ｐｒ１´＜Ｐｒ２´）であった場合、携帯端末２が車両１の室内エリアＥｂに位置すると判定（室内判定）する。例えば、ボディＥＣＵ５は、ＩＤ照合が成立し、かつ室外判定されているときに、タッチセンサ１３及びロックボタン１４の検出信号を基に、ドアロック機構１１の作動を制御する。また、エンジンＥＣＵ７は、ＩＤ照合が成立し、かつ室内判定されていることを一条件に、エンジンスイッチ１５が操作されることでエンジン６の遷移を制御する。このように、位置判定システム３０により、携帯端末２が車両１のどのエリアに位置するかを判定することで、携帯端末２の位置に応じた制御が可能になる。

なお、車両１及び携帯端末２の間のＢＬＥ通信接続及びＩＤ照合は、位置判定の通信の前、後、途中のいずれのタイミングで実行されてもよい。
ここで、平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´を用いて携帯端末２の位置判定を行う場合の考え方を説明する。受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２には、複数の測定の間にばらつきがある。例えば、ＢＬＥ通信では、複数のチャネル（周波数）の間を切り替える周波数ホッピング方式をとり、チャネル間で受信強度にばらつきが発生する。そのため、平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´の大小を比較することで、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２の一点の受信強度（瞬時値）同士の比較をする場合と比べて、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２のばらつきによる位置判定への影響が抑制される。

ところで、位置検出信号Ｓｄの送信間隔は、位置判定の精度に影響する。例えば、送信間隔が広い場合、携帯端末２の位置が変化すると、携帯端末２の実際の位置と、平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´によって判定される位置とが異なる可能性がある。そのため、位置検出信号Ｓｄの送信間隔を狭めることで、位置判定の精度が向上する。一方、位置検出信号Ｓｄの送信間隔を延ばすことで、位置検出信号Ｓｄの送受信に係る電力消費を低下する。

図４に示すように、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、測定モードの場合、周期Ｔで、バースト状態と非バースト状態とを繰り返す。なお、図４において矢印が時間軸であり、位置検出信号Ｓｄの送信タイミングが時間軸上に実線で示されている。室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、バースト状態の場合、バースト状態に規定された送信間隔ｔ１で位置検出信号Ｓｄを送信する。室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、非バースト状態の場合、非バースト状態に規定された送信間隔ｔ２で位置検出信号Ｓｄを送信する。例えば、送信間隔ｔ１は、５〜２０ｍｓであり、送信間隔ｔ２は、１００〜２００ｍｓであり、周期Ｔは５００〜１０００ｍｓである。なお、これら送信間隔及び周期は一例であり、仕様に応じて適宜変更可能である。

室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、バースト状態の場合、規定の期間に所定個数の位置検出信号Ｓｄを連続的に送信する。バースト状態で送信する位置検出信号Ｓｄの所定個数は、位置判定部３１が平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´の算出に使用する受信強度データ数と同じであることが好ましい。これにより、バースト状態の期間で取得した受信強度データから平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´を算出できる。したがって、バースト状態を用いることで、平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´の算出に用いる受信強度データにおいて、最も古い受信強度データが取得されてから最も新しい受信強度データが取得されるまでの期間が短くなる。これは、位置判定の精度向上に有利である。

室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、非バースト状態の場合、バースト状態より送信間隔を延ばして位置検出信号Ｓｄを送信する。これにより、非バースト状態では、バースト状態よりも位置検出信号Ｓｄの送信にかかる消費電力を抑制できる。また、位置判定システム３０は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７が非バースト状態でも、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２を取得する。

本例の送信制御部３３は、携帯端末２が車両１の近傍に位置しない場合、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、待機モード、すなわち非バースト状態のままとするので、消費電力の抑制を優先できる。また、送信制御部３３は、携帯端末２が車両１の近傍に位置する場合、バースト状態を含む測定モードによって、短期間で取得した受信強度データを用いて位置判定部３１に位置判定を行わせることができる。これにより、位置判定の精度を向上できる。また、測定モードにおいて、バースト状態と非バースト状態とを周期的に繰り返すことで、消費電力が過度に増加することを抑制できる。

測定モードにおいて、周期Ｔの間に、非バースト状態で各アンテナから送信される位置検出信号Ｓｄの個数は、バースト状態で各アンテナから送信される位置検出信号Ｓｄの個数以下であることが好ましい。これにより、平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´の算出に用いられる受信強度データ群には、非バースト状態時であってもバースト状態で取得した受信強度データが含まれやすい。すなわち、平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´の算出には、主にバースト状態で取得した受信強度データ群を用いることができる。非バースト状態で取得されたデータは、平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´に補正をかけるとともに、送信制御部３３の制御のために使用される。

続いて、図６を用いて、送信同期部３４の作用及び効果を説明する。
図６に示すように、送信同期部３４は、操作部３５が操作を検出した場合に、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７がバースト状態に切り替わるタイミングを合わせる。送信同期部３４は、操作部３５が操作された場合、各アンテナのバースト状態及び非バースト状態に拘わらず、同じタイミングでバースト状態での位置検出信号Ｓｄの送信を実行させる。室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７の両方が同時にバースト状態となることで、平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´を同じタイミングで精度よく算出できる。

このように、本例では、複数の位置検出信号Ｓｄに基づき、携帯端末２の位置判定を行う位置判定部３１と、位置検出信号Ｓｄの送信間隔を制御する送信制御部３３とを備えた。また、送信制御部３３は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、バースト状態及び非バースト状態との間で切り替える構成とした。この構成によれば、バースト状態の送信間隔を狭くして位置判定精度を向上させる。また、非バースト状態では送信間隔を延ばして消費電力の増加を抑制できる。これら２状態の間で切り替えることで、携帯端末２の位置判定の精度向上と、消費電力の増加抑制との両立を可能にする。

本例では、送信制御部３３は、携帯端末２の大まかな位置を監視し、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、バースト状態を含む測定モードに切り替えるか否かを、監視の結果を基に判断した。この構成によれば、携帯端末２の位置に応じて、位置判定の精度向上及び消費電力の抑制のどちらを優先するかを制御することができる。これは、携帯端末２の位置判定の精度向上と、消費電力の増加抑制との両立に寄与する。

本例では、送信制御部３３は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、位置検出信号Ｓｄの受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２が閾値より小さい場合、非バースト状態のままの待機モードとし、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２が閾値以上の場合、測定モードとした。この構成によれば、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２が閾値よりも小さい場合は、携帯端末２が車両１の近傍に位置しないと推測できる。受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２が閾値以上の場合は、携帯端末２が車両１の近傍に位置すると推測できる。すなわち、携帯端末２が車両１の近傍に位置するか否かによって、位置判定の精度を優先するか消費電力抑制を優先するかを制御する。これは、位置検出信号Ｓｄの送信間隔を好適に制御できる。

本例では、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７が測定モードのとき、周期Ｔの間に、非バースト状態で送信される位置検出信号Ｓｄの個数は、バースト状態で送信される位置検出信号Ｓｄの個数以下とした。この構成によれば、主にバースト状態で取得した受信強度データを用いて平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´を算出することができる。これは、バースト状態及び非バースト状態の間で周期的に切り替えられている場合に、位置検出の精度を保つことができる。

本例では、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７の間で、バースト状態への切り替えタイミングを合わせる送信同期部３４を備えた。この構成によれば、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７の両方が、バースト状態により同じタイミングで送信した位置検出信号Ｓｄを基に平均値Ｐｒ１´，Ｐｒ２´を算出できる。これは、位置判定精度の向上に寄与する。

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。
・室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、操作部３５が操作された場合に、測定モードに切り替えられ、操作部３５が操作されていない場合に、待機モードとなるようにしてもよい。すなわち、送信制御部３３は、操作部３５の操作の有無に基づき、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７のバースト状態を含む態様とするか否かを判断してもよい。この構成によっても、位置検出信号Ｓｄの送信間隔を好適に制御できる。

・送信同期部３４による各アンテナのバースト状態への切り替えタイミングの同期は、操作部３５の操作をトリガとしたが、これに限定されない。例えば、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２が閾値以上になったタイミングや、タイマによって、予め決まった時間に同期を行うのでもよい。

・送信同期部３４は、構成要素から省略されてもよい。
・室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７がバースト状態と非バースト状態の間で周期的に切り替えられているとき、一周期の間でそれぞれの状態で送信される位置検出信号Ｓｄの個数は、本実施形態に限定されず、適宜変更してもよい。すなわち、一周期の間に、非バースト状態で送信される位置検出信号Ｓｄの個数が、バースト状態で送信される位置検出信号Ｓｄの個数より多くてもよい。

・操作部３５は、タッチセンサ１３、ロックボタン１４、エンジンスイッチ１５、及びユーザインターフェースアプリケーションにおいてドアロック施解錠やエンジン始動を操作するボタン（図示略）などであってもよい。

・室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７は、測定モード及び待機モードをとらなくてもよく、バースト状態と非バースト状態との間で切り替えられればよい。
・携帯端末２が車両１の近傍に位置する場合とは、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２が閾値より大きい場合、車両１を作動させる操作部３５が操作された場合、及びこれらの組み合わせが挙げられる。また、受信強度Ｐｒ１，Ｐｒ２を携帯端末２が車両１の近傍に位置すると判定するための基準にする場合、受信強度Ｐｒ１及び受信強度Ｐｒ２のうち少なくとも一方が閾値以上であるときに、携帯端末２が車両１の近傍に位置すると判定してもよい。

・送信制御部３３は、室外アンテナ１６及び室内アンテナ１７を、バースト状態及び非バースト状態の間で、周期的に切り替えることに限定されず、周期性がなくてもよい。例えば、操作部３５が操作されたタイミングだけバースト状態にするのでもよい。

・非バースト状態のときに、電波の送信間隔を切り替えてもよい。また、バースト状態のときに、電波の送信間隔を切り替えてよい。このように、非バースト状態及びバースト状態の各々において、電波の送信間隔を更に可変としてもよい。

・非バースト状態を用いて大まかな携帯端末２の位置を監視して、各アンテナを、非バースト状態とバースト状態との間で切り替える処理は、省略されてもよい。例えば、携帯端末２の位置に拘わらず所定の周期で、各アンテナを、バースト状態と非バースト状態との間で切り替えてもよい。

・測定部３２は、車両１側に設けられてもよい。例えば、携帯端末２から送信された位置検出信号Ｓｄを、車両１側の複数のアンテナで受信してその受信強度から算出した平均値の大小関係に基づいて携帯端末２の位置を判定してもよい。

・位置判定部３１は、携帯端末２側に設けられてもよい。
・平均値は、移動平均であることに限定されず、その他の算術平均であってもよいし、幾何平均や調和平均でもよい。また、重み付きの加重移動平均などを用いてもよい。

・複数の電波に基づくパラメータは、平均値に限定されず、中央値、最頻値であってもよい。これらは、受信強度の分布（ばらつき）に応じて適宜変更可能である。ただし、少ないデータ数での信頼性や、全てのデータを考慮に入れる点で、平均値を使用することが好ましい。

・位置判定部３１は、携帯端末２が車両１の室内外のどちらに位置するかを判定することに限定されず、携帯端末２が車両１の運転席側及び助手席側のどちらにあるか、前側及び後側のどちらにあるか、又は車両１に対する携帯端末２の座標を判定するようにしてもよい。

・送信部の配置は特に限定されず、仕様に応じて適宜変更可能である。例えば、車両１の室内外の区別なく、車両１の運転席側及び助手席側に配置されていてもよい。
・送信部は、１つでもよいし、２つでもよいし、３つ以上でもよい。すなわち、送信部の個数は限定されず、車両１の室外及び室内にそれぞれ複数の送信部が設けられてもよい。例えば、車両１の室外に４つの送信部が設けられた場合、室外の送信部は、車両前方の運転席側、車両後方の運転席側、車両前方の助手席側、及び車両後方の助手席側に設けられればよい。また、車両１の室内に２つの送信部が設けられた場合、車両の室内において、運転席側及び助手席側に設けられればよい。

・測定部３２は、複数の位置検出信号Ｓｄの群からその平均値を算出し、車両１側へ返信（通知）する態様でもよい。すなわち、複数の電波に基づくパラメータの計算は、車両１側及び携帯端末２側のどちらで行われてもよい。

・複数送信される位置検出信号Ｓｄ（電波）の各周波数は、ＢＬＥ通信の周波数ホッピングから決まるチャネルに限定されない。
・位置判定の基準となる大小関係は、本実施形態に限定されず、例えば車両１に位置判定システム３０が実装された状態で実験されたデータを基に、適宜変更可能である。

・車両１（照合ＥＣＵ４）と携帯端末２とのＢＬＥ通信接続は、一連の通信の処理の中で、いつ行われてもよい。また、車両１及び携帯端末２が通信接続された後、車両１及び携帯端末２のＩＤ照合がどのタイミングで行われてもよい。すなわち、ＩＤ照合が実行されるタイミングは、位置判定の前でも、位置判定の後でも、位置判定の途中でもよい。

・認証システム３及び位置判定システム３０の通信規格や帯域は、実施例に限定されず、例えばＷｉ−Ｆｉを用いてもよい。またこれらシステムの間で異なる帯域を使用してもよい。

・車両１と携帯端末２との近距離無線通信の通信接続（ペアリング）を行う方法は、特に限定されない。例えば、どちらか片方の機器の操作のみでペアリングを行なってもよい。また、ペアリング時に車両１側で操作を行う場合、車両１に搭載されたカーナビゲーションシステムなどの機器を入出力機器として適用することができる。すなわち、ペアリングに際して、操作機器、操作方法及び認証方法などは適宜変更可能である。

・携帯端末２が電子キーＩＤ及びキー固有鍵を取得する方法は、ネットワーク通信を通じてサーバから取得することとしたが、これに限定されない。例えば、ＢＬＥ通信を用いて車両１にログイン（ユーザＩＤ及びパスワード認証）し、予め車両１に登録されている電子キーＩＤ及びキー固有鍵を携帯端末２に付与する態様としてもよい。

・認証システム３で行うＩＤ照合は、電子キーＩＤ照合やキー固有鍵の暗号認証に限らず、携帯端末２の正否を確認できるものであればよい。
・一連の認証において、ＩＤ照合と携帯端末２の位置検出との順番は特に限定されない。例えば、位置検出の後にＩＤ照合を行ってもいいし、ＩＤ照合と位置検出との実行期間が重なるように行ってもよい。

・携帯端末２は、高機能携帯電話に限定されず、車両１に紐付けられた電子キーであってもよい。
・認証システム３及び位置判定システム３０は、車両１に搭載されることに限定されず、種々の機器や装置に変更可能である。

１…車両、２…携帯端末、３…認証システム、４…照合ＥＣＵ、１３…タッチセンサ、１４…ロックボタン、１５…エンジンスイッチ、１６…室外アンテナ、１７…室内アンテナ、２０…端末制御部、３０…位置判定システム、３１…位置判定部、３２…測定部、３３…送信制御部、３４…送信同期部、３５…操作部。

Claims (7)

1. 携帯端末が通信相手と無線により通信する場合に、当該携帯端末の位置を判定する位置判定システムであって、
   前記携帯端末及び前記通信相手の一方から他方に間欠的に繰り返し送信された複数の電波に基づくパラメータを用いて、前記通信相手に対する前記携帯端末の位置を判定する位置判定部と、
   前記電波を送信する送信部の送信間隔を制御する送信制御部と、を備え、
   前記送信制御部は、前記送信部の作動を、規定の期間に所定個数の前記電波を連続的に送信するバースト状態と、当該バースト状態よりも送信間隔を延ばして前記電波を送信する非バースト状態との間で切り替える位置判定システム。
2. 前記送信制御部は、前記通信相手に対する前記携帯端末の大まかな位置を監視し、少なくとも前記バースト状態を含む態様で前記送信部から前記電波を送信させるか否かを、前記監視の結果を基に判断する
   請求項１に記載の位置判定システム。
3. 前記送信制御部は、前記送信部から送信された前記電波が相手側に受信されたときの受信強度が閾値より小さい場合、前記送信部から前記電波を前記非バースト状態で送信させ、前記受信強度が前記閾値以上の場合、前記送信部から前記電波を、少なくとも前記バースト状態を含む態様で送信させる
   請求項２に記載の位置判定システム。
4. 前記送信制御部は、前記通信相手を作動させるために設けられた操作部への操作を検出していない場合、前記送信部から前記電波を前記非バースト状態で送信させ、前記操作部への操作を検出した場合、前記送信部から前記電波を、少なくとも前記バースト状態を含む態様で送信させる
   請求項２に記載の位置判定システム。
5. 前記送信制御部によって、前記送信部が前記バースト状態及び前記非バースト状態の間で周期的に切り替えられているとき、一周期の間に、前記非バースト状態で前記送信部が送信する前記電波の個数は、前記バースト状態で前記送信部が送信する前記電波の前記所定個数以下である
   請求項２から請求項４のうちいずれか一項に記載の位置判定システム。
6. 前記通信相手に複数設けられた前記送信部と、
   複数の前記送信部の間で、前記バースト状態への切り替えタイミングを合わせる送信同期部と、を備える
   請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の位置判定システム。
7. 携帯端末と通信相手とが無線により通信する場合に、当該携帯端末の位置を判定する位置判定システムの制御方法であって、
   前記携帯端末及び前記通信相手の一方から他方に間欠的に繰り返し送信された複数の電波に基づくパラメータを用いて、前記通信相手に対する前記携帯端末の位置を判定するステップと、
   前記電波を送信する送信部の送信間隔を制御するステップと、を備え、
   前記送信間隔を制御するステップにおいて、前記送信部の作動を、規定の期間に所定個数の前記電波を連続的に送信するバースト状態と、当該バースト状態よりも送信間隔を延ばして前記電波を送信する非バースト状態との間で切り替える位置判定システムの制御方法。