JP4483236B2

JP4483236B2 - 無線端末位置検出装置及び無線端末位置検出方法

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Publication number: JP4483236B2
Application number: JP2003309426A
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Inventors: 章友田中
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Description

本発明は、携帯可能な小型の無線端末の位置を検出する装置及び方法に関するものであり、詳しくは、狭い領域内の位置検出を行うものであって、たとえば、乗り物（典型的には自動車等車両）のキーレスエントリーシステムに適用した場合に、そのシステムの端末が車室内にあるか否かを検出でき、その位置検出結果に対応した車両制御（ドアの施解錠等）を可能とする無線端末位置検出装置及び無線端末位置検出方法に関する。

近年、一部の自動車等車両（以下、単に車両という）には、メカニカルキーを用いずに、小型の無線端末（以下「携帯機」という）を車両の近くや車室内に持ち込むだけで、ドアの施解錠を行ったり、エンジンのスタートを許容したりできる便利なシステムが搭載されている。このようなシステムの呼び方は様々であるが、たとえば、スマートエントリーシステムやインテリジェントキーシステムなどはその一例である。以下、スマートエントリーシステムということにする。

スマートエントリーシステムでは、車載機側で、携帯機が車室内にあるか否かを把握している必要がある。たとえば、車室内に携帯機を置き忘れてドアのリクエストボタンを押した場合に、そのままドアを施錠してしまうと鍵のとじ込みになるからである。この場合は、警報を発するなどしてドアの施錠を行わないようにしなければならない。あるいは、防犯の観点からもこうした位置検出は必要である。たとえば、全てのドアを施錠している状態で交差点等で一時停車しているときに見知らぬ第三者によってリクエストボタンが押されてしまった場合などである。このような場合は、他人の乗り込みを防ぐためにリクエストボタンの操作を無効にしなければならない。

携帯機の位置（車室内にあるか否か）を検出する従来技術としては、たとえば、送信エリアを車外に限定した車外用送信アンテナと、送信エリアを車内に限定した車内用送信アンテナとを備えたものがある（特許文献１参照）。

この技術では、車内用送信アンテナと車外用送信アンテナから異なるタイミングで携帯機にリクエスト信号を送信し、それらのリクエスト信号に応答して携帯機から返送されるアンサー信号の有無に基づいて、携帯機の位置を検出する。つまり、車外用送信アンテナからリクエスト信号を送信したときにアンサー信号が返送されれば、携帯機の位置が“車外”にあると判定し、一方、車内用送信アンテナからリクエスト信号を送信したときにアンサー信号が返送されれば、携帯機の位置が“車内”にあると判定する。
特開２００３−３７１０号公報（〔００１２〕−〔００２１〕、第１図）

しかしながら、上記の従来技術にあっては、車外用送信アンテナに加えて、車内用送信アンテナも必要とするため、送信アンテナの数が多くなり、コストがかさむという問題点がある。

そこで本発明は、車内用送信アンテナを不要にしてアンテナの数を少なくし、コストの削減を図ることを目的としている。

本発明に係る無線端末位置検出装置は、各々の通信可能エリアの一部が重複するように配置されたｎ個の送信アンテナからリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号に応答して携帯機から返送されるアンサー信号に基づいて、前記携帯機の位置を検出する無線端末位置検出装置において、一つのリクエスト信号をｎ分割する分割手段と、各分割部を前記ｎ個の送信アンテナに振り分けて各送信アンテナから時間を空けずに順次に送信する振り分け送信手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る無線端末位置検出方法は、各々の通信可能エリアの一部が重複するように配置されたｎ個の送信アンテナからリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号に応答して携帯機から返送されるアンサー信号に基づいて、前記携帯機の位置を検出する無線端末位置検出方法において、一つのリクエスト信号をｎ分割する分割ステップと、各分割部を前記ｎ個の送信アンテナに振り分けて各送信アンテナから時間を空けずに順次に送信する振り分け送信ステップとを含むことを特徴とする。
また、上記発明の好ましい態様は、前記分割手段又は分割ステップは、一つのリクエスト信号をｎ分割する際に、連続する分割部同士に所定量のオーバラップ部を設けることを特徴とする。

本発明では、各々の通信可能エリアの一部が重複するように配置されたｎ個の送信アンテナの各々から一つのリクエスト信号をｎ分割した信号が時間を空けずに順次に送信される。このため、ｎ個の送信アンテナの通信可能エリアの重複部分に携帯機が位置していた場合には、ｎ分割の信号の全て、すなわち、一つのリクエスト信号が余すことなく携帯機で受信される。したがって、たとえば、上記の重複部分を車室内としておけば、ｎ分割の信号の全てに応答してアンサー信号が返送された場合に、携帯機が車室内に位置しているものと判定することができる。その結果、車内専用の送信アンテナを備えることなく、携帯機の位置検出を行うことができ、送信アンテナの数を減らしてコストの削減を図ることができる。
また、一つのリクエスト信号をｎ分割する際に、連続する分割部同士に所定量のオーバラップ部を設けることにより、分割部分のデータ欠落を回避し、通信の信頼性向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。

まず、構成を説明する。
図１（ａ）は、本実施の形態に係る「無線端末位置検出装置」の概念的なシステム構成図である。この図において、車両１には車載機２が搭載されており、この車載機２には、車室１ａの各左右端（たとえば、右ドア内部と左ドア内部又は各ドアのピラー部等）に設けられたｎ個（図ではｎ＝２）の送信アンテナ３、４と、車室１ａの略中央部に設けられた１個の受信アンテナ５とが接続されている。また、この図においては、車両１の外に携帯機６が位置しており、これらの車載機２、送信アンテナ３、４、受信アンテナ５及び携帯機６は、一体として無線端末位置検出装置７を構成する。

車載機２と携帯機６は二つの無線チャネルを介して相互にデータの交信が可能になっており、一の無線チャネルは車載機２（に接続された送信アンテナ３、４）から携帯機６への下りチャンネル、二の無線チャネルは携帯機６から車載機２（に接続された受信アンテナ５）への上りチャネルである。下りチャネルと上りチャンネルには各々異なる周波数帯域の搬送波周波数が割り当てられている。たとえば、下りチャネルには低周波帯域（例：１００ＫＨｚ〜２００ＫＨｚ）の周波数が割り当てられており、また、上りチャネルには高周波帯域（例：３００ＭＨｚ〜４００ＭＨｚ）の周波数が割り当てられている。

本実施の形態に係る無線端末位置検出装置７は、このようなシステム構成を有しており、後にも詳しく説明するが、下りチャネルを用いてリクエスト信号Ｒを伝送し、上りチャネルを用いてアンサー信号Ａを伝送する。リクエスト信号Ｒは携帯機６への質問信号であり、アンサー信号Ａはその質問信号に対する応答信号である。携帯機６は、リクエスト信号Ｒを正常に受信できた場合にアンサー信号Ａを返送する。“正常に受信できた場合”とは、所定の電界強度（受信レベル）以上であって且つデータの欠落がない状態のことをいう。

一般に無線通信においては、送信アンテナの近傍で電界強度が最大となり、送信アンテナからの距離が離れるほど電界強度が低下する（距離の３乗に反比例）。このような電波の特性は、本実施の形態に係る無線端末位置検出装置７においても当てはまる。つまり、携帯機６が送信アンテナ３、４の近傍に位置している場合には、リクエスト信号Ｒを正常に受信してアンサー信号Ａを返送できるが、充分な強さの電波が得られないある距離以上離れている場合には、アンサー信号Ａを返送できない。

図１（ｂ）は、送信アンテナ３、４ごとの、リクエスト信号Ｒを正常に受信できる範囲をプロットした図（送信パターン図）である。以下、識別のために図中右側の送信アンテナ３を「第１送信アンテナ３」ということにし、図中左側の送信アンテナ４を「第２送信アンテナ４」ということにする。

第１送信アンテナ３は既述のとおり車室１ａの右端、たとえば、右ドア内部又は右ドアのピラー部等に設けられており、この第１送信アンテナ３の送信パターンは、車室１ａの右側外部に指向する一の通信可能エリア８ａと、車室１ａの内部に指向する二の通信可能エリア８ｂとからなる形状を有している。同様に、第２送信アンテナ４も既述のとおり車室１ａの左端、たとえば、左ドア内部又は左ドアのピラー部等に設けられており、この第２送信アンテナ４の送信パターンも、車室１ａの左側外部に指向する一の通信可能エリア９ａと、車室１ａの内部に指向する二の通信可能エリア９ｂとからなる形状を有している。そして、これら二つの送信パターンは、可能な限り相似形（通信可能エリア８ａと９ａ及び通信可能エリア８ｂと９ｂ）となるように設計されている。

図示の送信パターンの重要な点は、車室１ａの左右各々の外側（車外）に通信可能エリア８ａ、９ａが延びていること、並びに、車室１ａの内側（車内）にも通信可能エリア８ｂ、９ｂが延びていること、且つ、それらの通信可能エリアの一部が重複（通信可能エリア８ｂと９ｂ）していることにある。これらの点を考慮すると、第１及び第２送信アンテナ３、４の送信パターンは、図示の例に限定されない。原理的にはアンテナを中心にした３６０度の円形パターンであってもよい。携帯機６が車室１ａの右外側（車外）の位置Ｐａにあるとき、その携帯機６で第１送信アンテナ３からのリクエスト信号Ｒを“正常に受信”してアンサー信号Ａを返送できるからであり、また、携帯機６が車室１ａの左外側（車外）の位置Ｐｂにあるとき、その携帯機６で第２送信アンテナ４からのリクエスト信号Ｒを“正常に受信”してアンサー信号Ａを返送できるからである。さらに、携帯機６が車室１ａの内側（車内）の位置Ｐｃにあるとき、その携帯機６で第１送信アンテナ３と第２送信アンテナ４双方からのリクエスト信号Ｒを“正常に受信”してアンサー信号Ａを返送できるからである。

図２は、車載機２の概略的な構成図である。車載機２は、所定の時間ごとにタイマー信号ＴＭを発生するタイマー部２ａと、このタイマー信号ＴＭに応答して、また、右ドアリクエストスイッチ１０、左ドアリクエストスイッチ１１、キースイッチ１２からの各操作信号ＱＲ、ＱＬ、ＫＳのいずれかに応答して、所定のリクエスト信号Ｒを生成するリクエスト信号生成部２ｂとを備えるほか、切換部２ｃ、第１送信部２ｄ、第２送信部２ｅ、受信部２ｆ及び制御部２ｇなどを備える。なお、タイマー部２ａで発生するタイマー信号ＴＭは、携帯機６の位置判定を定期的に実行する場合に必要となる信号である。このような要求がない場合、すなわち、右ドアリクエストスイッチ１０や左ドアリクエストスイッチ１１またはキースイッチ１２からの各操作信号ＱＲ、ＱＬ、ＫＳのみに基づいて、それらの信号ＱＲ、ＱＬ、ＫＳの発生の都度、携帯機６の位置判定を行うのであればタイマー部２ａは不要である。

切換部２ｃは、リクエスト信号Ｒをそのまま第１送信部２ｄに出力し、又は、リクエスト信号Ｒをそのまま第２送信部２ｅに出力し、あるいは、リクエスト信号Ｒをｎ分割して各分割部を第１送信部２ｄと第２送信部２ｅのそれぞれに分配出力するものであり、こうした切換動作は、制御部２ｇからの切換制御信号ＳＥＬに従って行われる。以下、切換部２ｃから第１送信部２ｄに出力される信号を符号Ｒ₃で識別し、切換部２ｃから第２送信部２ｅに出力される信号を符号Ｒ₄で識別することにする。

第１送信部２ｄ及び第２送信部２ｅは、切換部２ｃから出力された信号Ｒ₃、Ｒ₄、すなわち所定の搬送波を変調し、それぞれ第１送信アンテナ３、第２送信アンテナ４から空間に放射する。

受信部２ｆは、受信アンテナ５の受信信号を復調して携帯機６からのアンサー信号Ａを再生するものであり、制御部２ｇは、車載機２の動作を統括制御するものである。制御部２ｇの主要な制御は、切換制御信号ＳＥＬの発生に係る制御を行うこと、及び、受信部２ｆで再生されたアンサー信号Ａに基づいて、携帯機６の個別認証や位置判定を行うこと、並びに、認証ＯＫの場合にその位置判定結果とリクエスト信号Ｒの生成原因（ＴＭによるものか、又は、ＱＲ、ＱＬ、ＫＳのいずれによるものか）とに基づいて、所要の車両制御（ドアの施解錠、キースタートの許容その他）を行うための制御信号ＣＭＤａ、ＣＭＤｂを生成出力することにある。

一の制御信号ＣＭＤａは、右ドア及び左ドアのドア施解錠部１３、１４の制御用である。この制御信号ＣＭＤａは、リクエスト信号Ｒの生成原因がＱＲ又はＱＬによるものであって、しかも、携帯機６の認証結果がＯＫで且つ携帯機６の位置判定結果が所定の条件（ドアを施錠する際は携帯機６は車外に位置していなければならない等）を満たしている時に生成出力される。また、二の制御信号ＣＭＤｂは、エンジンスタート部１５の制御用である。この制御信号ＣＭＤｂは、リクエスト信号Ｒの生成原因がＫＳによるものであって、しかも、携帯機６の認証結果がＯＫで且つ携帯機６の位置判定結果が所定の条件（エンジンスタートを許容するさきは携帯機６は車内に位置していなければならない等）を満たしている時に生成出力される。

図３は、携帯機６の概略的な構成図である。携帯機６は、受信アンテナ６ａ、受信部６ｂ、制御部６ｃ、送信部６ｄ及び送信アンテナ６ｅを含んで構成されている。携帯機６は、受信アンテナ６ａで受信した信号を受信部６ｂに取り込み、この受信部６ｂでリクエスト信号Ｒ₃、Ｒ₄を復調して再生出力する。制御部６ｃは、リクエスト信号Ｒ₃、Ｒ₄がデータ欠落無しの状態で正常に再生出力された場合に、あらかじめ携帯機６ごとに定められた固有識別情報を含むアンサー信号Ａを生成し、送信部６ｄは、そのアンサー信号Ａを所定の搬送波で変調して電力増幅し、それぞれ送信アンテナ６ｅから空間に放射する。なお、携帯機６の電源電力は電池から供給してもよいし、あるいは、車載機２から送信される電力供給用高周波信号を受信し、その受信信号から電源電力を生成して、すべての電力や一部の電力をまかなってもよい。

次に、作用を説明する。
図４及び図５は、車載機２の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。このフローチャートは所定の周期で定期的に実行される。車載機２は、まず、トリガ入力を判定する（ステップＳ１１）。“トリガ”とは、リクエスト信号Ｒの生成のきっかけとなる事象（イベント）のことをいい、図２におけるＴＭ、ＱＲ、ＱＬ又はＫＳのいずれかの信号がアクティブになったときのことをいう。つまり、このステップＳ１１では、図２におけるＴＭ、ＱＲ、ＱＬ又はＫＳのいずれかの信号がアクティブになったときに、その判定結果が肯定“ＹＥＳ”となり、それ以外のときには、その判定結果が否定“ＮＯ”となってフローチャートを終了する。

トリガ入力ありのときには、最初に初期化を行う（ステップＳ１２）。この初期化は、後述のフラグテーブル（図６（ａ）の符号１６参照）を初期状態に戻す操作を含む。フラグテーブルについては後で詳しく説明する。

初期化を完了すると、次に、携帯機６が車室内に位置しているか否かの位置検出処理（車内探索）を実行する。
この車内探索では、まず、リクエスト信号生成部２ｂでリクエスト信号Ｒを生成し（ステップＳ１３）、生成したリクエスト信号Ｒをｎ分割する（ステップＳ１４）。ｎは車載機２に接続されている送信アンテナの数であり、本実施の形態ではｎ＝２である。したがって、このステップＳ１４では、上記のステップＳ１３で生成したリクエスト信号Ｒを“２”分割する。

そして、アンテナ選択変数ｉに初期値（＝１）を代入し（ステップＳ１５）、第ｉ送信アンテナ（この段階では第１送信アンテナ３）を選択（ステップＳ１６）した後、その選択アンテナを用いてリクエスト信号の第ｉ分割部（この段階では第１分割部）を送信する（ステップＳ１７）。

次に、アンテナ選択変数ｉを＋１（ステップＳ１８）して、式「ｉ＞ｎ」を評価する（ステップＳ１９）。ｎは車載機２に接続されている送信アンテナの数（本実施の形態ではｎ＝２）であるので、アンテナ選択変数ｉを初期値（＝１）から＋１した段階ではｉ＝２となって、式「ｉ＞ｎ」を満たさない。このため、ステップＳ１９の評価結果が否定“ＮＯ”となり、ステップＳ１６に復帰して、再び第ｉアンテナを選択する（ステップＳ１６）。今、ｉ＝２であるから、この段階では第２送信アンテナ４を選択し、その選択アンテナ（第２送信アンテナ４）を用いて、リクエスト信号の第ｉ分割部（第２分割部）を送信する（ステップＳ１７）。

次に、アンテナ選択変数ｉを＋１（ステップＳ１８）して、式「ｉ＞ｎ」を再評価する（ステップＳ１９）が、この段階では、ｉ＝３となって、式「ｉ＞ｎ」を満たすので、ステップＳ１９の評価結果が肯定“ＹＥＳ”となり、ステップＳ１６に復帰せずに、アンサー信号の受信判定に移行する。

すなわち、携帯機６からのアンサー信号Ａの受信有無を判定し（ステップＳ２０）、受信されなければ、所定の再試行回数を経過したか否かを判定（ステップＳ２１）して、再試行回数を超えていなければ、ステップＳ１５以降を繰り返す一方、所定の再試行回数以内で携帯機６からのアンサー信号Ａが受信された場合は、第ｉフラグ（この段階ではｉ＝３であるから「第３フラグ」）をオンにする（ステップＳ２２）。このフラグオン操作は、アンサー信号Ａが受信された場合にのみ行われる。

アンサー信号Ａを受信して「第３フラグ」をオンにした場合は、次に、フラグテーブルの内容に基づき、携帯機６の位置判定処理（図５のステップＳ３２）を実行すると共に、その判定結果に基づき、図１のＣＭＤａやＣＭＤｂなどを生成出力する制御処理（図５のステップＳ３３）を実行するが、所定の再試行回数を繰り返してもアンサー信号Ａを受信しなかった場合（ステップＳ２１の“ＮＯ”）は、次に、携帯機６が車室外に位置しているか否かの位置検出処理（図５の車外探索）を実行する。

この車外探索（図５参照）では、まず、リクエスト信号生成部２ｂでリクエスト信号Ｒを生成し（ステップＳ２３）、アンテナ選択変数ｉに初期値（＝１）を代入（ステップＳ２４）して第ｉアンテナを選択する（ステップＳ２５）。今、ｉ＝１であるから、この段階では第１送信アンテナ３を選択する。そして、その選択アンテナ（第１送信アンテナ３）を用いて、上記のステップＳ２３で生成したリクエスト信号Ｒを送信する（ステップＳ２６）。なお、この車外探索における前記車内探索との相違点は、非分割のリクエスト信号Ｒを送信することにある。

次に、携帯機６からのアンサー信号Ａの受信有無を判定し（ステップＳ２７）、受信されなければ、所定の再試行回数を経過したか否かを判定（ステップＳ２８）して、再試行回数を超えていなければ、再びリクエスト信号Ｒの送信（ステップＳ２６）以降を繰り返す。

一方、所定の再試行回数以内で携帯機６からのアンサー信号Ａが受信された場合は、第ｉフラグをオンにする（ステップＳ２９）。今、ｉ＝１であるから、この段階では「第１フラグ」をオンする。このフラグオン操作は、アンサー信号Ａが受信された場合にのみ行われる。

次に、アンテナ選択変数ｉを＋１（ステップＳ３０）して、式「ｉ＞ｎ」を評価する（ステップＳ３１）。ｎは車載機２に接続されている送信アンテナの数である。本実施の形態では、第１送信アンテナ３と第２送信アンテナ４の２個（ｎ＝２）であるので、アンテナ選択変数ｉを初期値（＝１）から＋１した段階ではｉ＝２となって、式「ｉ＞ｎ」を満たさない。このため、ステップＳ３１の評価結果が否定“ＮＯ”となり、ステップＳ２５に復帰して、再び第ｉアンテナを選択する。今、ｉ＝２であるから、この段階では第２送信アンテナ４を選択する。そして、その選択アンテナ（第２送信アンテナ４）を用いて、上記のステップＳ２３で生成したリクエスト信号Ｒを再び送信する（ステップＳ２６）。

一方、所定の再試行回数以内で携帯機６からのアンサー信号Ａが受信された場合は、第ｉフラグをオンにする（ステップＳ２９）。今、ｉ＝２であるから、この段階では「第２フラグ」をオンする。このフラグオン操作は、アンサー信号Ａが受信された場合にのみ行われる。

次に、アンテナ選択変数ｉを＋１（ステップＳ３０）して、式「ｉ＞ｎ」を評価する（ステップＳ３１）が、この段階では、ｉ＝３となって、式「ｉ＞ｎ」を満たすため、ステップＳ３１の評価結果が肯定“ＹＥＳ”となり、ステップＳ２５に復帰せずに、フラグテーブルの内容に基づき、携帯機６の位置判定処理（ステップＳ３２）を実行すると共に、その判定結果に基づき、図１のＣＭＤａやＣＭＤｂなどを生成出力する制御処理（ステップＳ３３）を実行する。

図６（ａ）は、フラグテーブル１６の模式図である。フラグテーブル１６は、フラグ番号（ｉ）フィールド１６ａとフラグ値フィールド１６ｂとからなるｎ＋１個のレコードＲＣ１〜ＲＣ３から構成されている。ＲＣ１は上記の「第１フラグ」に相当し、ＲＣ２は上記の「第２フラグ」に相当し、ＲＣ３は上記の「第３フラグ」に相当する。フラグテーブル１６を初期化（図４のステップＳ１２）したとき、全てのフラグ値フィールド１６ｂには“０”がセットされる。

今、図１（ｂ）に示す三つの位置Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃのいずれかに携帯機６が位置しているものと考える。位置Ｐａ及びＰｂは“車外”、位置Ｐｃは“車内”である。
＜位置Ｐａの場合；車外＞
位置Ｐａは、第１送信アンテナ３の通信可能エリア８ａにだけ含まれている。このため、携帯機６は、第１の送信アンテナ３からの非分割のリクエスト信号Ｒ（＝Ｒ₃）のみに応答してアンサー信号Ａを返送する。
図７（ａ）は、第１送信アンテナ３を用いて非分割のリクエスト信号Ｒ（＝Ｒ₃）を送信するときのタイムランである。この場合、位置Ｐａにある携帯機６は、そのリクエスト信号Ｒ（＝Ｒ₃）を正常に受信し、アンサー信号Ａを返送する。したがって、この場合は、上記の車外探索（図５参照）において、ｉ＝１のときにのみステップＳ２７の判定結果が“ＹＥＳ”となるから、「第１フラグ」（フラグテーブル１６のＲＣ１）のフラグ値フィールド１６ｂに“１”がセットされる。

＜位置Ｐｂの場合；車外＞
位置Ｐｂは、第２送信アンテナ４の通信可能エリア９ａにだけ含まれている。このため、携帯機６は、第２の送信アンテナ４からの非分割のリクエスト信号Ｒ（＝Ｒ₄）のみに応答してアンサー信号Ａを返送する。
図７（ｂ）は、第２送信アンテナ４を用いて非分割のリクエスト信号Ｒ（＝Ｒ₄）を送信するときのタイムランである。この場合、位置Ｐｂにある携帯機６は、そのリクエスト信号Ｒ（＝Ｒ₄）を正常に受信し、アンサー信号Ａを返送する。したがって、この場合は、上記の車外探索（図５参照）において、ｉ＝２のときにのみステップＳ２７の判定結果が“ＹＥＳ”となるから、「第２フラグ」（フラグテーブル１６のＲＣ２）のフラグ値フィールド１６ｂに“１”がセットされる。

＜位置Ｐｃの場合；車内＞
位置Ｐｃは、第１送信アンテナ３の通信可能エリア８ｂと第２送信アンテナ４の通信可能エリア９ｂの双方に含まれている。このため、携帯機６は、第１の送信アンテナ３からのリクエスト信号Ｒの第１分割部（＝Ｒ₃）と、第２の送信アンテナ４からのリクエスト信号Ｒの第２分割部（＝Ｒ₄）とを合成して受信し、その合成されたリクエスト信号（Ｒ₃＋Ｒ₄）に応答してアンサー信号Ａを返送する。
図８は、第１アンテナ３と第２送信アンテナ４を用いて、ｎ分割したリクエスト信号Ｒ（Ｒ₃、Ｒ₄）を送信するときのタイムランである。この場合、位置Ｐｃにある携帯機６は、リクエスト信号Ｒの第１分割部Ｒ₃と第２分割部Ｒ₄を合成したものを正常に受信し、アンサー信号Ａを返送する。したがって、この場合は、上記の車内探索（図４参照）において、ステップＳ２０の判定結果が“ＹＥＳ”となるから、「第３フラグ」（フラグテーブル１６のＲＣ３）のフラグ値フィールド１６ｂに“１”がセットされる。なお、この場合は、車内探索（図４参照）を行った結果、携帯機６が車内に位置していることが判定されたので、無駄な車外探索（図５参照）は行われない。

図６（ｂ）は、かかる三つの位置Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃにおけるフラグテーブル１６の状態を示す図である。フラグ値フィールド１６ｂ＿１は位置Ｐａに対応し、フラグ値フィールド１６ｂ＿２は位置Ｐｂに対応し、フラグ値フィールド１６ｂ＿３は位置Ｐｃに対応する。

この状態図からも理解されるように、ＲＣ１（第１フラグ）にだけ“１”がセットされている場合は、携帯機６が位置Ｐａにあるときであり、また、ＲＣ２（第２フラグ）にだけ“１”がセットされている場合は、携帯機６が位置Ｐｂにあるときである。さらに、ＲＣ３（第３フラグ）にだけ“１”がセットされている場合は、携帯機６が位置Ｐｃにあるときである。位置Ｐａ、Ｐｂはいずれも車外であり、位置Ｐｃは車内である。したがって、この実施の形態によれば、フラグテーブル１６の三つのフラグの状態から携帯機６が車外にあるのか車内にあるのかを判定することができる。

このように、本実施の形態によれば、車内専用の送信アンテナを必要とせずに、ｎ個の車内外兼用アンテナ（第１送信アンテナ３と第２送信アンテナ４）を用いて、携帯機６の位置が車内にあるのか車外にあるのかを判定することができる。このため、送信アンテナの数を減らすことができ、システムコストの削減を図ることができる。しかも、ｎ分割したリクエスト信号Ｒ（Ｒ₃、Ｒ₄）は、その合成信号（Ｒ₃＋Ｒ₄）が分割前のリクエスト信号Ｒと同一のデータを含むので、携帯機６から見て非分割のリクエスト信号Ｒそのものと何ら変わることがない。このため、携帯機６の構成を全く変更する必要がなく、従来の携帯機をそのまま使用することもできる。

なお、上記のフローチャートの車外探索（図５のステップＳ２３〜ステップＳ３１）では、送信アンテナの数（ｎ）だけリクエスト信号Ｒの送信を繰り返しているが、たとえば、右ドアや左ドアのリクエストボタンが操作された場合には、当該ドアの送信アンテナからのみリクエスト信号Ｒを送信すればよく、それ以外の送信アンテナからのリクエスト信号Ｒの送信は無駄な動作である。

図９は、かかる点に注目した車外探索の改良例である。上記の車外探索との相違点はもっぱらステップＳ２４の処理内容にある。すなわち、（１）トリガ種別を判定し（ステップＳ２４ａ）、（２）トリガ種別が“ＱＲ”（右ドアリクエストスイッチ１０の操作信号）であれば、ｎ＝１、ｉ＝１（ステップＳ２４ｂ）とし、（３）トリガ種別が“ＱＬ”（右ドアリクエストスイッチ１１の操作信号）であれば、ｎ＝１、ｉ＝２（ステップＳ２４ｃ）とし、（４）トリガ種別が“ＱＲ”や“ＱＬ”以外であれば、ｎ＝２、ｉ＝１（ステップＳ２４ｄ）とした点にある。

このようにすると、たとえば、右ドアリクエストスイッチ１０が操作されたとき（この場合、携帯機６は右ドア外側近傍に位置しているはずである）には、ｉ＝１となるから、右ドア付近に設けられた第１送信アンテナ３を用いてリクエスト信号Ｒを送信することができ、一方、左ドアリクエストスイッチ１１が操作されたとき（この場合、携帯機６は左ドア外側近傍に位置しているはずである）には、ｉ＝２となるから、同様に、左ドア付近に設けられた第２送信アンテナ４を用いてリクエスト信号Ｒを送信することができる。そして、いずれの場合も、ｎ＝１であるから、ステップＳ３１の判定結果が“ＹＥＳ”となり、それゆえ、ステップＳ２５〜ステップＳ３１のループを繰り返さず、無駄な送信動作を行わない。また、トリガ種別が“ＱＲ”や“ＱＬ”以外の場合には、ｎ＝２、ｉ＝１に設定されるため、上記の図５のフローチャートと同じ動作になる。

なお、図４及び図５（または図９）のフローチャートは、携帯機６の三つの位置、すなわち車外（Ｐａ、Ｐｂ）と車内（Ｐｃ）を弁別検出するためのベストモードであるが、たとえば、携帯機６の車内置き忘れ対策だけに対応するのであれば、車内（Ｐｃ）にあるか否かのみを検出すればよい。この場合、図５（または図９）車外探索（ステップＳ２３〜ステップＳ３１）をパスすればよい。具体的には、図４のステップＳ２１の“ＮＯ”判定後に、図５のステップＳ３２を実行すればよい。このようにした場合、図６のフラグテーブル１６のＲＣ３（第３フラグ）のみが使用される（ＲＣ１とＲＣ２は未使用）。つまり、携帯機６が車内（Ｐｃ）に位置しているか否かに応じて、ＲＣ３の値フィールド１６ｂに“０”（携帯機６が車内にない）又は“１” （携帯機６が車内にある）が格納される。

また、携帯機６が車内（Ｐｃ）にあるか否かだけを検出する場合には、たとえば、第１の送信アンテナ３と第２の送信アンテナ４からそれぞれ非分割のリクエスト信号Ｒを送信することも考えられるが、このようにした場合は、リクエスト信号Ｒを２回送信しなければならず、本実施の形態における車内探索の送信回数（１回）に比べて２倍の送信時間が必要になるから好ましくない。つまり、本実施の形態においては、第１分割部の送信と第２分割部の送信とを行う（これはリクエスト信号Ｒの１回分の送信に相当する）だけで、携帯機６が車内（Ｐｃ）にあるか否かを検出することができ、通信時間の短縮化を図ることができる。

図１０は、リクエスト信号Ｒの具体的な分割例を示す図である。この図において、リクエスト信号Ｒのデータは、特に限定しないが、マンチェスタ符号化されているものとする。すなわち、各データはデューティ５０％の繰り返しであって、前半部がＬレベル、後半部がＨレベルの場合にデータ１を表し、前半部がＨレベル、後半部がＬレベルの場合にデータ０を表しているものとする。

今、切換制御信号ＳＥＬがＨレベルの時にＲ₃＝Ｒになり、切換制御信号ＳＥＬがＬレベルの時にＲ₄＝Ｒになるものとし、且つ、任意のタイミングＴａでＳＥＬをＨレベルからＬレベルに切り換えたとすると、リクエスト信号Ｒの第１分割部（Ｒ₃）はリクエスト信号ＲのＤ₀、Ｄ₁、Ｄ₂及びＤ₃（の一部）の各データを含み、さらに、リクエスト信号Ｒの第２分割部（Ｒ₄）はリクエスト信号ＲのＤ₃（の残り）とＤ₄及びＤ₅の各データを含むから、これらの第１分割部（Ｒ₃）と第２分割部（Ｒ₄）とを携帯機６で受信することにより、リクエスト信号Ｒの元データ（Ｄ₀〜Ｄ₅）を欠落なく再生することができる。

図１１（ａ）は、切換部２ｃの具体的な回路を示す図である。この回路図では、たとえば、“ＬＳ７４１５３”シリーズ等の“４ｔｏ１”セレクタ１７を使用している。このセレクタ１７は、二つのセレクト入力端子（Ａ、Ｂ）と、二組の４ビットデータ入力端子（１Ｃ０〜１Ｃ３、２Ｃ０〜２Ｃ３）と、二つのデータ出力端子（１Ｙ、２Ｙ）とを有している。なお、このほかにも、電源端子や、二組の４ビットデータ入力端子の各々を有効／無効にするためのイネーブル端子なども設けられているが、図面の輻輳を避けるために省略している。

ＳＥＬ_A、ＳＥＬ_Bは制御部２ｇからの選択制御信号（ＳＥＬ）である。ＩＮ１、ＩＮ２はリクエスト信号生成部２ｂからのリクエスト信号（Ｒ）である。ＯＵＴ１、ＯＵＴ２は第１送信部２ｄ、第２送信部２ｅへの出力信号である。１Ｃ０、１Ｃ１、２Ｃ０及び２Ｃ２にはグランド電位（つまりＬレベル）が供給されている。また、１Ｃ３と２Ｃ１にはＩＮ１が供給され、１Ｃ１と２Ｃ３にはＩＮ２が供給されている。

図１１（ｂ）は、セレクタ１７の真理値を示す図である。この図においいて、セレクタ１７は、二つのセレクト入力端子（Ａ、Ｂ）の論理の組み合わせに応じて、二組の４ビットデータ入力端子（１Ｃ０〜１Ｃ３、２Ｃ０〜２Ｃ３）と、二つのデータ出力端子（１Ｙ、２Ｙ）との間の接続の組み合わせを決定する。すなわち、Ａ＝Ｂ＝Ｌのときは、１Ｃ０＝ＯＵＴ１、２Ｃ０＝ＯＵＴ２とし、Ａ＝Ｈ、Ｂ＝Ｌのときは、１Ｃ１＝ＯＵＴ１、２Ｃ１＝ＯＵＴ２とし、Ａ＝Ｌ、Ｂ＝Ｈのときは、１Ｃ２＝ＯＵＴ１、２Ｃ２＝ＯＵＴ２とし、Ａ＝Ｂ＝Ｈのときは、１Ｃ３＝ＯＵＴ１、２Ｃ３＝ＯＵＴ２とする。

したがって、上記のとおり、１Ｃ０＝Ｌ、１Ｃ１＝Ｌ、１Ｃ２＝ＩＮ２、１Ｃ３＝ＩＮ１、２Ｃ０＝Ｌ、２Ｃ１＝ＩＮ１、２Ｃ２＝Ｌ、２Ｃ３＝ＩＮ２であるから、結局、Ａ＝Ｂ＝Ｌのときは、Ｌ＝ＯＵＴ１、Ｌ＝ＯＵＴ２となり、Ａ＝Ｈ、Ｂ＝Ｌのときは、Ｌ＝ＯＵＴ１、ＩＮ１＝ＯＵＴ２となり、Ａ＝Ｌ、Ｂ＝Ｈのときは、ＩＮ２＝ＯＵＴ１、Ｌ＝ＯＵＴ２となり、Ａ＝Ｂ＝Ｈのときは、ＩＮ１＝ＯＵＴ１、ＩＮ２＝ＯＵＴ２となる。

図１２は、ＩＮ１、ＩＮ２及びＳＥＬ_A、ＳＥＬ_Bの好ましいタイムチャートを示す図である。この図において、ＳＥＬ_A、ＳＥＬ_Bが共にＨレベルの期間（ア）では、ＩＮ１及びＩＮ２がそのままＯＵＴ１、ＯＵＴ２から取り出されるが、ＳＥＬ_A、ＳＥＬ_Bが異なる論理となる期間（イ）、（ウ）では、ＩＮ１、ＩＮ２のいずれか一方がＯＵＴ１、ＯＵＴ２から取り出される。すなわち、期間（イ）は、ＳＥＬ_A＝Ｈ、ＳＥＬ_B＝Ｌであり、この場合、ＩＮ１がＯＮＴ２から取り出される。また、期間（ウ）は、ＳＥＬ_A＝Ｌ、ＳＥＬ_B＝Ｈであり、この場合、ＩＮ２がＯＮＴ１から取り出される。このように、“ＬＳ７４１５３”シリーズ等の“４ｔｏ１”セレクタ１７を用いても、ＩＮ１、ＩＮ２を任意のタイミングで分割し、所望の出力端子（ＯＵＴ１、ＯＵＴ２）から取り出すことができる。

なお、以上の説明では、リクエスト信号Ｒを単に“ｎ分割する”としか表現していないが、その分割は等分割であってもよく、あるいは、任意の割合の不等分割であってもよい。または、その分割数も２以上であってもよい。

図１３は、リクエスト信号Ｒの様々な分割の仕方を示す図である。（ａ）は不等分割の例であり、Ｒ₃＞Ｒ₄としたものである。また、（ｂ）、（ｃ）は２以上の分割例であり、たとえば、（ｂ）はリクエスト信号を４分割して、一つおきにＲ₃、Ｒ₄とする例である。（ｃ）は送信アンテナの数（ｎ）が３個の場合に、その分割部を（１）〜（３）の３個とした場合の例である。（ｄ）は以上の全てに適用可能な例であり、分割部を任意量（Ｆ）だけオーバラップさせるようにした例である。オーバラップ部Ｆを設けることにより、合成時のデータ欠落を確実に防止できるから好ましい。

本実施の形態に係る「無線端末位置検出装置」の概念的なシステム構成図及び送信アンテナ３、４ごとの送信パターン図である。車載機２の概略的な構成図である。携帯機６の概略的な構成図である。車載機２の動作を説明するためのフローチャートを示す図（１／２）である。車載機２の動作を説明するためのフローチャートを示す図（２／２）である。フラグテーブル１６の模式図及び三つの位置Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃにおけるフラグテーブル１６の状態を示す図である。第１送信アンテナ３を用いてリクエスト信号Ｒ（＝Ｒ₃）を送信するときのタイムランを示す図及び第２送信アンテナ４を用いてリクエスト信号Ｒ（＝Ｒ₄）を送信するときのタイムランを示す図である。第１アンテナ３と第２送信アンテナ４を用いてｎ分割したリクエスト信号Ｒ（Ｒ₃、Ｒ₄）を送信するときのタイムランを示す図である。改良された車外探索のフローチャートを示す図である。リクエスト信号Ｒの具体的な分割例を示す図である。切換部２ｃの具体的な回路を示す図及びセレクタ１７の真理値を示す図である。ＩＮ１、ＩＮ２及びＳＥＬ_A、ＳＥＬ_Bの好ましいタイムチャートを示す図である。リクエスト信号Ｒの様々な分割の仕方を示す図である。

符号の説明

Ａアンサー信号
Ｆオーバラップ部
Ｒリクエスト信号
２ｃ切換部（分割手段、振り分け送信手段）
２ｇ制御部（振り分け送信手段）
３第１送信アンテナ（送信アンテナ）
４第２送信アンテナ（送信アンテナ）
６携帯機
７無線端末位置検出装置
８ａ通信可能エリア
８ｂ通信可能エリア
９ａ通信可能エリア
９ｂ通信可能エリア

Claims

各々の通信可能エリアの一部が重複するように配置されたｎ個の送信アンテナからリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号に応答して携帯機から返送されるアンサー信号に基づいて、前記携帯機の位置を検出する無線端末位置検出装置において、
一つのリクエスト信号をｎ分割する分割手段と、各分割部を前記ｎ個の送信アンテナに振り分けて各送信アンテナから時間を空けずに順次に送信する振り分け送信手段とを備えたことを特徴とする無線端末位置検出装置。
前記分割手段は、一つのリクエスト信号をｎ分割する際に、連続する分割部同士に所定量のオーバラップ部を設けることを特徴とする請求項１記載の無線端末位置検出装置。
各々の通信可能エリアの一部が重複するように配置されたｎ個の送信アンテナからリクエスト信号を送信し、そのリクエスト信号に応答して携帯機から返送されるアンサー信号に基づいて、前記携帯機の位置を検出する無線端末位置検出方法において、
一つのリクエスト信号をｎ分割する分割ステップと、各分割部を前記ｎ個の送信アンテナに振り分けて各送信アンテナから時間を空けずに順次に送信する振り分け送信ステップとを含むことを特徴とする無線端末位置検出方法。
前記分割ステップは、一つのリクエスト信号をｎ分割する際に、連続する分割部同士に所定量のオーバラップ部を設けることを特徴とする請求項３記載の無線端末位置検出方法。