JP5437959B2 - 通信端末位置判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信端末（通信機）の位置を判定する通信端末位置判定装置に関する。

従来、車両キーとしての電子キーから無線によりＩＤコードを車両に送信してＩＤ照合を実行する電子キーシステムが広く使用されている。この電子キーシステムには、車両からＩＤコード返信要求としてリクエストを送信し、このリクエストに応答して電子キーが返信してきたＩＤコードによりＩＤ照合を行うキー操作スマートシステムがある。キー操作フリーシステムには、車外でＩＤ照合が成立すると、ドアロック施解錠が許可又は実行されるスマートエントリーシステムと、車内でＩＤ照合が成立すると、車内のエンジンスイッチの単なる押し操作のみでエンジン始動が可能となるワンプッシュエンジンスタートシステムとがある。

この電子キーシステムの一種には、図１０に示すように、車両８０の運転席ドア８１側（車体右側）にアンテナ８３を配置し、助手席ドア８２側（車体左側）にアンテナ８４を設置し、これらアンテナ８３，８４からの送信電波に対して電子キー８５が返してきた応答の論理判定によってキー位置を判定する技術（特許文献１，２等）が考案されている。この論理判定キー位置検出方式は、車体右側の運転席アンテナ８３と、車体左側の助手席アンテナ８４とから順にリクエストを送信して、運転席アンテナエリア８６と助手席アンテナエリア８７とを順に形成し、これらリクエストに対して電子キー８５が返信するＩＤコード、即ち応答の論理判定によってキー位置を判定する。

例えば、運転席アンテナ８３のリクエストに対して電子キー８５からの応答があり、助手席アンテナ８４のリクエストに対して電子キー８５から応答がないと、電子キー８５が車外に位置すると判定する。また、運転席アンテナ８３のリクエストに対して電子キー８５からの応答がなく、助手席アンテナ８４からのリクエストに対して電子キー８５の応答があれば、電子キー８５が車外に位置すると判定する。さらに、運転席アンテナ８３のリクエストと助手席アンテナ８４のリクエストとに対して両方とも応答があれば、電子キー８５が車内に位置していると判定する。

図１０に示す論理判定キー位置検出方式は、車体右側と車体左側とに設けた一対のアンテナで車外と車内との両方の位置を見ることができる。よって、論理判定キー位置検出方式は、例えば車外アンテナとして各ドアにアンテナを設置しつつ、更に車内アンテナとして車内に複数のアンテナを設置して電子キーの位置を検出する場合に比べて、アンテナを車体の左右にのみ設置すればよい分だけ、アンテナ本数を少なく抑えることができる利点がある。

特開２００４−８４４０６号公報 特開２００５−７６３２９号公報

ところで、アンテナ８３，８４のアンテナエリア８６，８７は、必ずしもエリアの境界が車内及び車外の境界と一致する訳ではない。よって、論理判定キー位置判定方式では、図１１に示すように、場合によって運転席アンテナ８３のアンテナエリア８６が助手席ドア８２の外側に漏れたり、或いは、助手席アンテナ８４のアンテナエリア８７が運転席ドア８１の外側に漏れたりする場合がある。こうなると、例えば電子キー８５が運転席アンテナエリア８６の助手席側の漏れエリア８８に位置していた際に、電子キー８５が助手席ドア８２側に位置しているにも拘らず、電子キー８５が運転席ドア８１側にあると判定され、キー位置が誤判定されてしまう問題があった。

ここで、運転席アンテナエリア８６が助手席ドア８２の外側に漏れ出したり、助手席アンテナエリア８７が運転席ドア８１の外側から漏れ出したりしないようにするためには、各アンテナエリア８６，８７を狭く設定すればよい。しかし、アンテナエリア８６，８７を狭く設定すると、今度は逆に車内にヌルエリアが発生してしまうので、車内に位置する電子キー８５を正確に検出できなくなる問題が発生する。

ここで、ヌルエリアが発生し易い場所としては、例えば車内のシート座面がある。シート座面は、電子キーが載置され易い場所であるが、シートには鉄製（磁性体製）のシートフレームが組み込まれているため、通信の際にやり取りあれる送信電波がシートフレームに吸収される可能性が高い。よって、シートフレームに影響を受けて、結果、通信エリアが制限され、これがヌルエリアとして発生してしまう問題に繋がっていた。また、この問題は、車内のフロア面でも同様に発生する。

なお、この問題は、電子キーシステムに限るものではなく、２者が無線により通信を行う種々のシステムでも同様に言えることである。
本発明の目的は、より精度よく通信端末の位置を判定することができる通信端末位置判定装置を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、通信マスタからのＩＤ返信要求に応答して電子キーが返信してきたＩＤコードによりＩＤ照合を行う電子キーシステムのキー位置判定装置において、前記通信マスタの一アンテナ及び他アンテナから交互に電波が送信された際、前記一アンテナからの電波を前記電子キーが受信した際の第１受信強度と、前記他アンテナからの電波を前記電子キーが受信した際の第２受信強度とを算出する受信強度算出手段と、前記第１受信強度と前記第２受信強度との組み合わせ値を平面座標上でエリア分けするラインとして設けられ、前記平面座標の一軸側から見た場合、少なくとも異なる２点を繋ぐ線により形成された判定ラインと、前記判定ラインに対する前記組み合わせ値の大小により、前記電子キーの位置を判定する位置判定手段とを備えたことを要旨とする。

この構成によれば、一アンテナ及び他アンテナから交互に電波を送信させ、一アンテナからの電波を電子キーが受信した際の第１受信強度と、他アンテナからの電波を電子キーが受信した際の第２受信強度とを算出し、これら受信強度を座標値とした組み合わせ値を取得する。そして、単なる一直線上のラインではない判定ライン、即ちユニークな判定ラインに対し、組み合わせ値がどの位置をとるかを確認することにより、電子キーの位置を判定する。このため、単なる一直線上の判定ラインを使用してキー位置を見ていた際に、誤判定していた箇所を、ユニークな判定ラインで以て、正しくキー位置を見ることが可能となる。よって、より精度よく電子キーの位置を判定することが可能となる。

本発明では、前記通信端末は、電子キーであり、前記無線システムは、前記通信マスタが前記電子キーとＩＤ照合する電子キーシステムであり、前記位置判定手段は、前記電子キーの位置を判定することを要旨とする。
この構成によれば、電子キーの位置を精度よく判定することが可能となる。

本発明では、前記判定ラインには、前記電子キーの位置を室内外で区分けする室内外判定ラインが設けられ、前記位置判定手段は、前記室内外判定ラインに対する前記組み合わせ値の位置の大小を見ることにより、前記電子キーが室内及び室外のどちらに位置するのかを判定することを要旨とする。
この構成によれば、キー位置判定を室内外判定に使用したので、電子キーが室外及び室内のどちらに位置するのかを、より正確に判定することが可能となる。

本発明では、前記判定ラインには、前記電子キーの位置を室内外で区分けする室内外判定ラインと、前記電子キーの位置を室外において区分けする室外位置判定ラインとが設けられ、前記電子キーの位置判定は、前記室内外判定ラインを使用して前記電子キーが室内外のどちらに位置するのかを見る室内外判定と、前記電子キーが室外に位置する際に、前記室外位置判定ラインを用いて前記電子キーが室外のどの位置に存在するのかを見る室外位置判定との２判定が実行されることを要旨とする。

この構成によれば、電子キーが室内外のどちらに位置するのかを判定することが可能で、しかも電子キーが室外に存在する場合、電子キーの室外位置も判定することが可能となる。よって、電子キーの位置をより細分して判定可能となるで、より精度よく電子キーの位置を判定することが可能となる。

本発明では、前記判定ラインには、中継器を使用して前記通信マスタと前記電子キーとを不正に通信成立させる行為を防止するための第２判定ラインが設けられていることを要旨とする。

この構成によれば、通信マスタの通信エリアに位置しない電子キーを、第三者が中継器を使用して通信マスタに勝手に繋げて通信を不正に成立させようとしても、第２判定ラインによって、この通信が不成立として処理される。よって、通信マスタと電子キーとのＩＤ照合を不正に成立させずに済むので、通信マスタの不正使用を防止することが可能となる。

本発明では、前記判定ラインは、前記平面座標の原点を通る座標二等分線を中心として左右対称に形成され、当該座標二等分線の付近が、中継器を使用して前記通信マスタと前記電子キーとを不正に通信成立させる行為を防止する領域として設定されていることを要旨とする。

この構成によれば、通信マスタの通信エリアに位置しない電子キーを、第三者が中継器を使用して通信マスタに勝手に繋げて通信を不正に成立させようとしても、この通信が不成立として処理される。よって、通信マスタと電子キーとのＩＤ照合を不正に成立させずに済むので、通信マスタの不正使用を防止することが可能となる。

本発明では、前記判定ラインは、少なくとも繋ぐ前後で傾きが異なる複数の直線により形成されていることを要旨とする。
この構成によれば、判定ラインが複数の直線を繋げたラインから形成されるので、判定ラインの式を、一次関数という簡素な式で構築することが可能となる。

本発明では、前記通信端末は、車両の各タイヤに取り付けられたタイヤ通信機であり、前記無線システムは、前記タイヤ通信機からタイヤ空気圧を無線により取得するタイヤ空気圧監視システムであり、前記位置判定手段は、前記タイヤ通信機の位置を判定することにより、タイヤの位置を特定することを要旨とする。

この構成によれば、通信成立したタイヤ通信機がどのタイヤに設置されたものなのかを、精度よく判定することが可能となる。

本発明では、前記通信端末としての電子キーとＩＤ照合する前記無線システムとしての電子キーシステムと、前記通信端末としてのタイヤ通信機から無線によりタイヤ空気圧を取得する前記無線システムとしてのタイヤ空気圧監視システムとは、１つの前記通信マスタを共用することを要旨とする。
この構成によれば、共通の部品を電子キーシステムとタイヤ空気圧監視システムとの両方で使用することが可能となるので、部品点数を削減することが可能となる。

本発明によれば、より精度よく通信端末の位置を判定することができる。

第１実施形態におけるキー位置判定装置の概略構成を示すブロック図。 車内外判定ラインのパターンを示すＸ−Ｙ直交座標図。 車外位置判定ラインのパターンを示すＸ−Ｙ直交座標図。 車両のアンテナエリアのイメージを示す概念図。 中継器使用照合不正成立行為のイメージを示す概念図。 スマート通信の通信シーケンスを示すタイミングチャート。 従来の判定ラインのパターンを示すＸ−Ｙ直交座標図。 第２実施形態におけるタイヤ空気圧監視システムの概略を示す構成図。 タイヤ位置判定に使用する判定ラインのパターンを示すＸ−Ｙ直交座標図。 従来における電子キーシステムの概略構成を示す模式図。 車両にアンテナの漏れエリアが形成された状態を示す模式図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した通信端末位置判定装置の第１実施形態を図１〜図７に従って説明する。

図１に示すように、車両１には、無線によりキー照合を行う電子キーシステムの一種として、電子キー２が車両１に近づくと自動でＩＤ（Identification）照合を実行するキー操作フリーシステム３が設けられている。このキー操作フリーシステム３には、実際のキー操作を行うことなくドア開閉の一連の操作過程の中でドアロックの施解錠が実行されるスマートエントリーシステムと、車内に設置されたプッシュ式のエンジンスイッチ４を押し操作するのみでエンジンを始動することが可能なワンプッシュエンジンスタートシステムとがある。なお、電子キー２が通信端末を構成し、キー操作フリーシステム３が無線システム及び電子キーシステムを構成する。

この場合、車両１には、電子キー２との間でＩＤ照合を実行するキー照合装置５と、ドアロック動作を管理するドアロック装置６と、エンジンの動作を管理するエンジン始動装置７とが設けられ、これらが車内バス８によって接続されている。キー照合装置５には、同装置５のコントロールユニットとして照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９が設
けられている。照合ＥＣＵ９のメモリ（図示略）には、車両１と組みをなす電子キー２のＩＤコードが登録されている。なお、照合ＥＣＵ９が通信マスタを構成する。

照合ＥＣＵ９には、運転席ドア１０（図４参照）の周囲にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を発信する運転席側車外発信機（以降、運転席アンテナ１１と記す）と、助手席ドア１２（図４参照）の周囲にＬＦ帯の電波を発信する助手席側車外発信機（以降、助手席アンテナ１３と記す）と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信する車両チューナ１４とが接続されている。これらアンテナ１１，１３は、例えば車体左右のピラーにそれぞれ設けられ、電子キー２に対するＩＤ返信要求としてリクエスト信号Ｓrqを送信可能となっている。なお、運転席アンテナ１１が一アンテナに相当し、助手席アンテナ１３が他アンテナに相当する。

図４に示すように、運転席アンテナ１１は、運転席側車外及び車内に通信エリア（運転席アンテナエリアＫｄ）を形成する送信強度で電波送信する。助手席アンテナ１３は、助手席側車外及び車内に通信エリア（助手席アンテナエリアＫｐ）を形成する送信強度で電波送信する。本例の場合、電子キー２の基本的な位置判定として、運転席アンテナ１１からの電波を電子キー２が強く受信する際、電子キー２の位置が運転席側車外と判定され、助手席アンテナ１３からの電波を電子キー２が強く受信する際、電子キー２の位置が運転席側車外と判定される。また、運転席アンテナ１１からの電波と、助手席アンテナ１３からの電波とを、同程度の強さで受信する際、電子キー２の位置が車内と判定される。

図１に示すように、電子キー２には、電子キー２の動作を統括制御する通信制御部１５が設けられている。通信制御部１５のメモリ（図示略）には、キー固有のＩＤとしてＩＤコードが登録されている。通信制御部１５には、ＬＦ帯の電波を受信可能なＬＦ受信機１６と、ＵＨＦ帯の電波を送信可能なＵＨＦ送信機１７とが接続されている。ＬＦ受信機１６は、Ｘ軸アンテナとＹ軸アンテナとＺ軸アンテナとを備えた３軸受信アンテナであって、各アンテナがコイルアンテナにより形成されている。電子キー２は、ＬＦ受信機１６でリクエスト信号Ｓrqを受信すると、ＩＤコードを含むＩＤ信号ＳidをＵＨＦ送信機１７によりＵＨＦ帯の電波で送信する。

照合ＥＣＵ９は、リクエスト信号Ｓrqに対する応答として電子キー２からＩＤ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ＥＣＵ９は、車外の電子キー２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、ドアロック装置６によるドアロック施解錠を実行又は許可する。また、照合ＥＣＵ９は、車内の電子キー２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４のプッシュ操作によるエンジン始動及び電源遷移を許可する。

本例のキー操作フリーシステム３には、スマート照合の際に、図２及び図３に示すような判定ラインＬを使用して電子キー２の位置を判定するキー位置判定装置１８が設けられている。本例のキー位置判定装置１８は、運転席アンテナ１１からの電波を電子キー２が受信した際の磁界強度Ｈｘ（運転席側磁界強度Ｈｄと記す）と、助手席アンテナ１３からの電波を電子キー２が受信した際の磁界強度Ｈｘ（助手席側磁界強度Ｈｐと記す）とを算出し、これら磁界強度Ｈｄ，Ｈｐが２次元上の判定ラインＬに対してどの位置をとるのかを見ることにより、電子キー２の位置を判定する。なお、運転席側磁界強度Ｈｄが第１受信強度に相当し、助手席側磁界強度Ｈｐが第２受信強度に相当する。

この場合、照合ＥＣＵ９には、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３を交互に電波送信させる交互送信動作部１９が設けられている。交互送信動作部１９は、例えば最初に運転席アンテナ１１からリクエスト信号Ｓrqを送信して、運転席アンテナ１１の周りに運転席アンテナエリアＫｄを形成し、続いて助手席アンテナ１３からリクエスト信号Ｓrqを送信して、助手席アンテナ１３の周りに助手席アンテナエリアＫｐを形成する。そして、交互送信動作部１９は、この交互送信を繰り返し実行する。

通信制御部１５には、電子キー２で受信した電波の受信強度（RSS I：Received Signal Strength Indicator）を、磁界強度Ｈｘとして算出する磁界強度算出部２０が設けられている。磁界強度算出部２０は、運転席アンテナ１１からのリクエスト信号Ｓrqを電子キー２で受信した際、このときの磁界強度Ｈｘを運転席側磁界強度Ｈｄとして算出し、助手席アンテナ１３からのリクエスト信号Ｓrqを電子キー２で受信した際、このときの磁界強度Ｈｘを助手席側磁界強度Ｈｐとして算出する。また、磁界強度算出部２０は、ＬＦ受信機１６（３軸アンテナ）の３軸の受信強度のベクトル合成値を使用して、これら磁界強度Ｈｄ，Ｈｐを算出する。なお、磁界強度算出部２０が受信強度算出手段を構成する。

通信制御部１５には、電子キー２で受信した磁界強度Ｈｄ，Ｈｐをスマート通信の過程で車両１に通知する磁界強度通知部２１が設けられている。磁界強度通知部２１は、電子キー２がリクエスト信号Ｓrqに応答してＩＤ信号Ｓidを車両１に送信する際、このＩＤ信号Ｓidに磁界強度Ｈｘのデータを含ませて送信する。即ち、ＩＤ信号Ｓidには、電子キー２のＩＤコードと、磁界強度Ｈｘのデータ（デジタル値）とが含まれている。磁界強度通知部２１は、運転席アンテナ１１からのリクエスト信号Ｓrqに応答してＩＤ信号Ｓidを返信する際、このＩＤ信号Ｓidに運転席側磁界強度Ｈｄを乗せて車両１に通知し、助手席アンテナ１３からのリクエスト信号Ｓrqに応答してＩＤ信号Ｓidを返信する際、このＩＤ信号Ｓidに助手席側磁界強度Ｈｐを乗せて車両１に通知する。なお、磁界強度通知部２１が受信強度算出手段を構成する。

照合ＥＣＵ９には、スマート通信の際に電子キー２から磁界強度Ｈxを取得する磁界強
度取得部２２が設けられている。磁界強度取得部２２は、スマート通信の際、ＩＤ信号Ｓidに含まれる磁界強度Ｈｘを参照して、磁界強度Ｈｘを取得する。磁界強度取得部２２は、運転席アンテナ１１を車両送信アンテナとして使用したときの運転席側磁界強度Ｈｄと、助手席アンテナ１３を車両送信アンテナとして使用したときの助手席側磁界強度Ｈｐとを取得する。なお、磁界強度取得部２２が受信強度算出手段を構成する。

照合ＥＣＵ９のメモリ２３には、図２及び図３に示す判定ラインＬが登録されている。判定ラインＬは、例えば運転席側磁界強度Ｈｄの軸をＸ座標とし、助手席側磁界強度Ｈｐの軸をＹ座標とした直交座標系（Ｘ−Ｙ直交座標系）において、複数の判定線を組み合わせたユニークな線の群からなる。そして、運転席側磁界強度ＨｄをＸ座標値とし、助手席側磁界強度ＨｐをＹ座標値として、この座標点Ｐ（Ｘ−Ｙ座標のプロット点）が、判定ラインＬに対してＸ−Ｙの平面座標上のどの位置をとるのかを見ることによって、電子キー２の位置を判定する。また、判定ラインＬは、例えばＸ軸又はＹ軸から見た場合、その見た側の座標系において少なくとも異なる２点を通る線により形成されている。なお、座標点Ｐが組み合わせ値に相当する。

本例の判定ラインＬには、電子キー２が車外（室外）と車内（室内）のどちらに位置しているのかを判定する車内外判定ラインＬａが設けられている。車内外判定ラインＬａは、複数の直線状の車内外単位判定ラインＬa1，Ｌa2…を組み合わせたライン群から形成されている。車内外判定ラインＬａは、７本の車内外単位判定ラインＬa1〜Ｌa7から構成されている。車内外単位判定ラインＬa1〜Ｌa7の線群は、Ｘ−Ｙ直交座標系の原点０を通るとともに座標を二等分する傾きが「１」の一次関数の対角線Ｒｋを基準として、左右対称に形成されている。これは、車体が左右対称形状をとるためである。なお、車内外判定ラインＬａが室内外判定ラインに相当し、第６車内外単位判定ラインＬa6及び第７車内外単位判定ラインＬa7が第２判定ラインを構成し、対角線Ｒｋが座標二等分線に相当する。

車内外判定ラインＬａには、電子キー２の車内外判定を行う際に使用する第１〜第５の５本の車内外単位判定ラインＬa1〜Ｌa5が設けられている。第１車内外単位判定ラインＬa1は、傾きが「−」をとるとともに、対角線Ｒｋと交差する直線式となっている。第２車内外単位判定ラインＬa2は、Ｙ軸に沿う直線式となっている。第３車内外単位判定ラインＬa3は、相対的に値の大きい「＋」の傾きをとるとともに、ｙ切片が相対的に小さな値をとる直線式となっている。第４車内外単位判定ラインＬa4は、Ｘ軸に沿う直線式となっている。第５車内外単位判定ラインＬa5は、相対的に値の小さい「＋」の傾きをとるとともに、ｙ切片が相対的に大きな値をとる直線式となっている。第２車内外単位判定ラインＬa2及び第４車内外単位判定ラインＬa4は、対角線Ｒｋに対して対称となっている。また、第３車内外単位判定ラインＬa3及び第５車内外単位判定ラインＬa5は、対角線Ｒｋに対して対称となっている。

本例の場合、第１車内外単位判定ラインＬa1〜第７車内外単位判定ラインＬa7によって囲まれる略三角状の領域（以降、車内判定領域Ｅｉと記す：図２の左下がり斜線領域）が、見かけ上、電子キー２が車内に存在すると認識可能な領域として設定されている。また、第１車内外単位判定ラインＬa1〜第５車内外単位判定ラインＬa5とＸ軸とＹ軸とによって囲まれる領域（以降、車外判定領域Ｅｏと記す：図２の右下がり斜線領域）が、見かけ上、電子キー２が車外に存在すると認識可能な領域として設定されている。

ここで、例えば電子キー２が運転席側車外や助手席側車外に位置する場合、電子キー２は、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３のうち、一方側に極端に近づく。このため、結果として、運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐは、一方が他方に対して極端に大きな値をとる。よって、運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐの一方が他方に対して大きな差をとること、即ち座標点Ｐが図２の車外判定領域Ｅｏに位置することが確認できれば、電子キー２が車外に位置することが分かる。

一方、電子キー２が車内に位置する場合、電子キー２は、運転席アンテナ１１と助手席アンテナ１３とに対して、ほぼ均等に近づく。このため、結果として、運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐは、互いに似た様な値に落ち着く。よって、運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐが近傍の値をとること、即ち座標点Ｐが図２の車内判定領域Ｅｉに位置することが確認できれば、電子キー２が車内に位置していることが分かる。

ところで、図５に示すように、車両盗難行為の一種として、中継器２４を使用して車両盗難行為を謀る中継器使用照合不正成立行為というものがある。中継器使用照合不正成立行為は、例えばアンテナ１１，１３の通信エリアの外部に電子キー２が位置する際、通信エリア内に中継器２４を置き、この中継器２４により車両１をエリア外の電子キー２に接続して、ＩＤ照合を成立させてしまう行為である。中継器使用照合不正成立行為による車両盗難を受けると、ユーザが関与しないところで勝手にＩＤ照合が成立されてしまうので、盗難行為者によりドアロックが解錠されたり、エンジンを始動されたりする可能性に繋がる。

そこで、車内外判定ラインＬａには、中継器使用照合不正成立行為を防止するための第６及び第７の２本の車内外単位判定ラインＬa6，Ｌa7が設けられている。第６車内外単位判定ラインＬa6は、相対的に値の大きい「−」の傾きをとるとともに、ｙ切片が相対的に大きな値をとる直線式となっている。また、第７車内外単位判定ラインＬa7は、相対定期に値の小さい「−」の傾きをとるとともに、ｙ切片が相対的に小さな値をとる直線式となっている。

ここで、中継器２４は、信号データをリピートすることが可能ではあるものの、電波強度まで中継することができない現状がある。よって、中継器使用照合不正成立行為によって電子キー２からの電波が車両１に伝達された際には、これが非常に大きな受信強度として表われる。よって、結果として、中継器使用照合不正成立行為による電波は、運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐがともに高い値をとるはずである。このため、図２に示すように、第６車内外単位判定ラインＬa6及び第７車内外単位判定ラインＬa7以上の領域（以降、不正通信判定領域Ｅｅと記す：図２の水平斜線領域）に座標点Ｐが位置することが分かれば、電子キー２が不正通信されたことが分かる。

照合ＥＣＵ９には、判定ラインＬを使用して電子キー２の位置判定を実行する位置判定部２５が設けられている。位置判定部２５は、スマート通信の際にキー位置判定も実行し、実行中のスマート照合が車外照合であるのか、それとも車内照合であるのかを判定する。位置判定部２５は、座標点Ｐを取得すると、この座標点Ｐが車外判定領域Ｅｏと車内判定領域Ｅｉと不正通信判定領域Ｅｅとのうち、どの領域に位置するのかを確認することによって、キー位置の車内外判定を実行する。なお、位置判定部２５が位置判定手段に相当する。

位置判定部２５は、座標点Ｐが図２に示す車内判定領域Ｅｉ内に位置することを確認すると、電子キー２が車内にあると判定する。位置判定部２５は、座標点Ｐが図２に示す車外判定領域Ｅｏ内に位置していることを確認すると、電子キー２が車外にあると判定する。位置判定部２５は、座標点Ｐが図２に示す不正通信判定領域Ｅｅに位置していることを確認すると、電子キー２が不正通信されたと判定する。

本例の判定ラインＬには、電子キー２が車外に位置する際に、運転席側及び助手席側のどちらに位置しているのかを判定する車外位置判定ラインＬｂが設けられている。車外位置判定ラインＬｂも、複数の直線状の車外位置単位判定ラインＬb1、Ｌb2…を組み合わせたライン群から形成されている。車外位置判定ラインＬｂは、８本の車外位置単位判定ラインＬb1〜Ｌb8から構成されている。車外位置単位判定ラインＬb1〜Ｌb8の線群も、Ｘ−Ｙ直交座標系を対角に２分する傾きが「１」の一次関数の対角線Ｒｋを基準として、左右対称に形成されている。なお、車外位置判定ラインＬｂが室外位置判定ラインに相当し、第４車外位置単位判定ラインＬb4及び第８車外位置単位判定ラインＬb8が第２判定ラインを構成する。

車外位置判定ラインＬｂには、電子キー２が運転席側に位置しているのかを見る際に使用する４本の車外位置単位判定ラインＬb1〜Ｌb4が設けられている。第１車外位置単位判定ラインＬb1は、Ｙ軸に沿う直線式である。第２車外位置単位判定ラインＬb2は、対角線Ｒｋと平行する傾きをとるとともに、対角線Ｒｋよりもｙ切片が小さい値の直線式となっている。第３車外位置単位判定ラインＬb3は、第２車外位置単位判定ラインＬb2と平行する傾きをとるとともに、同ラインＬb2よりもｙ切片が小さい値の直線式となっている。第４車外位置単位判定ラインＬb4は、Ｘ軸に沿う直線式となっている。

車外位置判定ラインＬｂには、電子キー２が助手席側に位置しているのかを見る際に使用する４本の車外位置単位判定ラインＬb5〜Ｌb8が設けられている。第５車外位置単位判定ラインＬb5は、Ｘ軸に沿う直線式である。第６車外位置単位判定ラインＬb6は、対角線Ｒｋと平行する傾きをとるとともに、対角線Ｒｋよりもｙ切片が大きい値をとる直線式となっている。第７車外位置単位判定ラインＬb7は、第６車外位置単位判定ラインＬb6と平行する傾きをとるとともに、同ラインＬb6よりもｙ切片が大きい値の直線式となっている。第８車外位置単位判定ラインＬb8は、Ｙ軸に沿う直線式となっている。

本例の場合、４本の車外位置単位判定ラインＬb1〜Ｌb4によって囲まれる略台形状の領域（以降、運転席側車外判定領域Ｅｄと記す：図３の左下がり斜線領域）が、見かけ上、電子キー２が運転席側車外に存在すると認識可能な領域として設定されている。これは、電子キー２が運転席側車外に位置する場合、電子キー２は助手席アンテナ１３よりも運転席アンテナ１１に接近するので、結果、助手席側磁界強度Ｈｐよりも運転席側磁界強度Ｈｄの方が大きな値をとるからである。よって、座標点Ｐが運転席側車外判定領域Ｅｄに位置することが確認できれば、電子キー２が運転席側車外に位置することが分かる。

また、４本の車外位置単位判定ラインＬb5〜Ｌb8によって囲まれる略台形状の領域（助手席側車外判定領域Ｅｄと記す：図３の右下がり斜線領域）が、見かけ上、電子キー２が助手席側車外に存在すると認識可能な領域として設定されている。これは、電子キー２が助手席側車外に位置する場合、電子キー２は運転席アンテナ１１よりも助手席アンテナ１３に接近するので、結果、運転席側磁界強度Ｈｄよりも助手席側磁界強度Ｈｐの方が大きな値をとるからである。よって、座標点Ｐが助手席側車外判定領域Ｅｐに位置することが確認できれば、電子キー２が助手席側車外に位置することが分かる。

また、第４車外位置単位判定ラインＬb4及び第８車外位置単位判定ラインＬb8は、中継器使用照合不正成立行為の有無を判定するためのラインとしても使用されている。第４車外位置単位判定ラインＬb4は、助手席側磁界強度Ｈｐが高めの値をとるＸ軸平行線となっている。また、第８車外位置単位判定ラインＬb8は、運転席側磁界強度Ｈｄが高めの値をとるＹ軸平行線となっている。

ここで、本例の場合、第４車外位置単位判定ラインＬb4及び第８車外位置単位判定ラインＬb8以上の領域（不正通信判定領域Ｅｒ：図３の水平斜線領域）が、見かけ上、スマート通信を不正通信と判定する領域として設定されている。これは、前述したように、中継器使用照合不正成立行為の場合、電子キー２からの電波は、中継器２４によって車両１に届かせることは可能であるものの、電波強度までは複製できず、結果、高い送信強度で車両１に届くからである。よって、座標点Ｐが不正通信判定領域Ｅｒに位置することが確認できれば、不正通信であると判定する。

また、本例の場合、第２車外位置単位判定ラインＬb2と第６車外位置単位判定ラインＬb6とにより囲まれる領域、即ち対角線Ｒｋ付近の領域も、結果として、不正通信判定領域Ｅｒとなっている。これは、前述したように、中継器２４によって車両１に送信される電波は、大きな磁界強度で以て車両１に届くので、結果として、同じ磁界強度Ｈｘで運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３に至る。このため、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとがほぼ同じ値をとるので、Ｘ−Ｙ座標系の対角線Ｒｋに乗る点は、中継器２４による電波として判定できるからである。

位置判定部２５は、座標点Ｐが図３に示す運転席側車外判定領域Ｅｄ内に位置することを確認すると、電子キー２が運転席車外にあると判定する。位置判定部２５は、座標点Ｐが図３に示す助手席側車外判定領域Ｅｐ内に位置することを確認すると、電子キー２が助手席側車外にあると判定する。位置判定部２５は、座標点Ｐが図３に示す不正通信判定領域Ｅｒ内に位置することを確認すると、電子キー２の電波が不正通信されたと判定する。

次に、本例のキー位置判定装置１８の動作を図６に従って説明する。
ここで、最初に、車両１が駐車状態（ドアロック施錠、エンジン停止）の際、運転者が運転席ドア１０から乗車する場合を想定する。このとき、交互送信動作部１９は、運転席ドアの車外ドアハンドルノブが運転者によってタッチ操作されたことを確認すると、待機状態をとる電子キー２を起動状態に切り換えるために、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３からウェイク信号２６を交互送信する。このとき、交互送信動作部１９は、まずは最初に運転席アンテナ１１から第１ウェイク信号２６ａを送信する。

電子キー２は、運転席アンテナエリアＫｄ内に入っているので、第１ウェイク信号２６ａを受信可能である。電子キー２は、第１ウェイク信号２６ａを受信すると、この第１ウェイク信号２６ａによって起動状態に切り換わる。このとき、磁界強度算出部２０は、第１ウェイク信号２６ａの受信強度、即ち運転席側磁界強度Ｈｄを算出する。また、電子キー２は、起動状態に切り換わると、第１アック信号２７を車両１に送信する。

照合ＥＣＵ９は、第１ウェイク信号２６ａを送信した際、制限時間内にアック応答を受信すると、車両周囲に電子キー２が存在すると認識する。照合ＥＣＵ９は、車両周囲に電子キー２が存在することを確認すると、運転席アンテナ１１からビークルＩＤ２８を送信する。ビークルＩＤ２８は、車両１の固有ＩＤである。電子キー２は、ビークルＩＤ２８を受信すると、ビークルＩＤ照合を実行し、このときの通信相手の車両１が正規通信相手か否かを確認する。電子キー２は、ビークルＩＤ照合が成立することを確認すると、第２アック信号２９を車両１に送信する。

照合ＥＣＵ９は、ビークルＩＤ２８の送信後の制限時間内に第２アック信号２９を受信すると、続いてチャレンジ３０を運転席アンテナ１１から送信する。チャレンジ３０には、電子キー２が何番目の登録キーかを問い合せるためのキー番号と、チャレンジレスポンス認証用のチャレンジコードとが含まれている。電子キー２は、チャレンジ３０を受信すると、チャレンジ３０内のキー番号で番号照合を実行し、番号照合が成立することを確認すると、チャレンジコードを自身の暗号鍵に通してレスポンスコードを演算する。電子キー２は、レスポンスコードの演算が完了すると、レスポンス３１を車両１に送信する。レスポンス３１には、電子キー２のＩＤコードと、演算したレスポンスコードとが含まれている。電子キー２は、レスポンス３１の送信が完了すると、元の待機状態に戻る。

また、電子キー２がレスポンス３１を車両１に送信する際、磁界強度通知部２１は、レスポンス３１にＩＤコード及びレスポンスコードとともに、運転席側磁界強度Ｈｄのデータを含ませて送信させる。即ち、レスポンス３１として、ＩＤコードとレスポンスコードと運転席側磁界強度Ｈｄとが電子キー２から車両に送信される。

照合ＥＣＵ９は、チャレンジ３０の送信の際、自身もチャレンジコードを自らの暗号鍵に通してレスポンスコードを演算する。そして、照合ＥＣＵ９は、電子キー２からレスポンス３１を受信すると、レスポンス３１に含まれるレスポンスコードでレスポンス照合を行い、この照合が成立することを確認すると、レスポンス３１に含まれるＩＤコードでＩＤコード照合を実行する。照合ＥＣＵ９は、両照合がともに成立することを確認すると、スマート照合を成立として処理する。

さらに、磁界強度取得部２２は、スマート照合が成立することを確認すると、レスポンス３１に含まれる運転席側磁界強度Ｈｄを取得し、この運転席側磁界強度Ｈｄを位置判定部２５に出力する。即ち、磁界強度取得部２２は、このときに受信したレスポンス３１が、運転席アンテナ１１からの問い合せに対する電子キー２の応答であると把握しているので、このレスポンス３１に含まれる受信強度データを運転席側磁界強度Ｈｄとして取り込み、これを位置判定部２５に通知する。

交互送信動作部１９は、運転席アンテナ１１によるスマート照合が完了することを確認すると、今度は助手席アンテナ１３から第２ウェイク信号２６ｂの送信を開始して、助手席アンテナ１３を車両送信アンテナとして電子キー２とスマート通信する。電子キー２は、第２ウェイク信号２６ｂを受信すると、この第２ウェイク信号２６ｂによって再度起動状態に入る。このとき、磁界強度算出部２０は、第２ウェイク信号２６ｂの受信強度、即ち助手席側磁界強度Ｈｐを算出する。

また、電子キー２は、第２ウェイク信号２６ｂにより起動状態に切り換わると、第３アック信号３２を車両１に送信する。照合ＥＣＵ９は、第２ウェイク信号２６ｂを送信した際、制限時間内にアック応答を受信すると、助手席アンテナ１３を車両送信アンテナとしたスマート通信を継続する。

以降のスマート通信は、運転席アンテナ１１を車両送信アンテナとしたときと同様の通信シーケンスにより実行される。即ち、第３アック信号３２が車両１に届くと、助手席アンテナ１３からビークルＩＤ３３が送信され、ビークルＩＤ照合が実行される。そして、ビークルＩＤ照合成立通知として第４アック信号３４が電子キー２から車両１に届くと、助手席アンテナ１３からチャレンジ３５が送信される。

電子キー２は、チャレンジ３５を受信すると、同チャレンジ３５でキー番号照合と、レスポンスコード演算とを実行する。電子キー２は、レスポンスコード演算が完了すると、レスポンス３６を車両１に送信する。このレスポンス３６には、電子キー２のＩＤコードと、演算したレスポンスコードと、助手席側磁界強度Ｈｐのデータとが含まれている。

照合ＥＣＵ９は、レスポンス３６を受信すると、レスポンス認証とＩＤコード照合とを行い、これら両照合が成立することを確認すると、スマート照合を成立として処理する。また、磁界強度取得部２２は、スマート照合が成立することを確認すると、このレスポンス３６から助手席側磁界強度Ｈｐを取得し、助手席側磁界強度Ｈｐを位置判定部２５に出力する。即ち、磁界強度取得部２２は、このときに受信したレスポンス３６が、助手席アンテナ１３からの問い合せに対する電子キー２の応答であると把握しているので、このレスポンス３６に含まれる受信強度を助手席側磁界強度Ｈｐとして取り込み、これを位置判定部２５に出力する。

位置判定部２５は、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとを取得すると、運転席側磁界強度ＨｄをＸ座標値とし、助手席側磁界強度ＨｐをＹ座標値として、座標点Ｐを算出する。そして、位置判定部２５は、まず電子キー２が車外及び車内のどちらかを見る車内外判定を実行する。このとき、位置判定部２５は、車両１が駐車状態に入っていることを認識しているので、電子キー２が車外に位置しているか否かを確認する車外判定を実行する。

この場合、位置判定部２５は、メモリ２３から車内外判定ラインＬａを読み出し、この車内外判定ラインＬａから決まる領域Ｅｉ，Ｅｏ，Ｅｅのうち、座標点Ｐが車外判定領域Ｅｏに位置するか否かを確認することにより、駐車時車内外判定を実行する。ここでは、運転者が運転席ドア１０側から乗車する場合を想定しているので、座標点Ｐは、図２に示すように、例えば車外判定領域Ｅｏに座標点Ｐ１としてプロットされる。よって、位置判定部２５は、座標点Ｐが車外判定領域Ｅｏに位置することを以て、電子キー２が車外に存在すると認識する。

続いて、位置判定部２５は、車外に存在する電子キー２が、運転席側及び助手席側のどちらにあるのかを見る車外位置判定を実行する。このとき、位置判定部２５は、メモリ２３から車外位置判定ラインＬｂを読み出し、この車外位置判定ラインＬｂから決まる領域Ｅｄ，Ｅｐ，Ｅｒの中で、どの領域に座標点Ｐが位置するのかを見ることにより、電子キー２の車外位置を判定する。

ここでは、運転者が運転席ドア１０側から乗車する場合を想定しているので、座標点Ｐは、図３に示すように、例えば運転席側車外判定領域Ｅｄに座標点Ｐ２としてプロットされる。よって、位置判定部２５は、座標点Ｐが運転席側車外判定領域Ｅｄに位置することを以て、電子キー２が運転席側車外に位置すると認識する。このため、照合ＥＣＵ９は、電子キー２との間のスマート照合が成立し、かつ車外判定も正しいということを確認すると、ドアロック装置６にドアロックの解錠を実行させる。

一方、位置判定部２５は、車外判定の際、座標点Ｐが車外判定領域Ｅｏに位置しないと、車外判定を不成立として、ドアロック解錠を不可とする。また、位置判定部２５は、車外位置判定の際、座標点Ｐが車外判定領域Ｅｏに位置して電子キー２が車外に存在すると認識できたとしても、座標点Ｐが運転席側車外判定領域Ｅｄ又は助手席側車外判定領域Ｅｐに正しく位置しないと、車外判定を不成立として、ドアロック解錠を不可とする。

続いて、ドアロックの解錠後、運転者が車内に乗車した場合を想定する。照合ＥＣＵ９は、運転者が車内に乗車したことを例えばカーテシスイッチ等により確認すると、ドアロックを解錠したときと同じ通信シーケンスで、同様のスマート通信を実行する。よって、この場合も、運転席アンテナ１１を車両送信アンテナとして電子キー２とスマート通信を行ったときの電子キー２の受信強度を運転席側磁界強度Ｈｄとして取得し、助手席アンテナ１３を車両送信アンテナとして電子キー２とスマート通信を行ったときの電子キー２の受信強度を助手席側磁界強度Ｈｐとして取得し、前述した座標点Ｐを算出する。

位置判定部２５は、車内照合時に座標点Ｐを取得すると、今度は電子キー２が車内に位置しているか否かの判定として、車内判定を実行する。このときも、位置判定部２５は、メモリ２３から車内外判定ラインＬａを読み出し、この車内外判定ラインＬａから決まる領域Ｅｉ，Ｅｏ，Ｅｅのうち、座標点Ｐが車内判定領域Ｅｉに位置するか否かを確認することにより、車内判定を実行する。

このとき、電子キー２を所持した運転者が乗車すれば、座標点Ｐは、図２に示すように、例えば車内判定領域Ｅｉに座標点Ｐ３としてプロットされる。よって、位置判定部２５は、座標点Ｐが車内判定領域Ｅｉに位置することを以て、電子キー２が車内に存在すると認識する。このため、照合ＥＣＵ９は、電子キー２との間のスマート通信が成立し、かつ車内判定も成立することを確認すると、エンジン始動装置７による電源遷移操作及びエンジン始動操作を許可する。

続いて、降車した運転者がドアロックを施錠する場合を想定する。照合ＥＣＵ９は、車両１が停車状態（ドアロック解錠、エンジン停止）の際、運転席ドア１０の車外ドアハンドルノブのロックボタン（図示略）が押し操作されたことを検出すると、前述した通信シーケンスと同様のスマート照合を実行する。このときも、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３により交互にスマート通信を実行して、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとを取得し、前述した座標点Ｐを算出する。

位置判定部２５は、車外照合時に座標点Ｐを取得すると、今度は電子キー２が車外に位置しているか否かの判定として、車外判定を実行する。このときも、位置判定部２５は、メモリ２３から車内外判定ラインＬａを読み出し、この車内外判定ラインＬａから決まる領域Ｅｉ，Ｅｏ，Ｅｅのうち、座標点Ｐが車外判定領域Ｅｏに位置するか否かを確認することにより、駐車時車内外判定を実行する。ここでは、運転者が運転席ドア１０側からドアロックを施錠する場合を想定しているので、車外判定領域Ｅｏに座標点Ｐがプロットされる。よって、位置判定部２５は、座標点Ｐが車外判定領域Ｅｏに位置することを以て、電子キー２が車外に存在すると認識する。

そして、位置判定部２５は、車外に存在する電子キー２が、運転席側及び助手席側のどちらにあるのかを見る車外位置判定を続けて実行する。このときも、位置判定部２５は、メモリ２３から車外位置判定ラインＬｂを読み出し、この車外位置判定ラインＬｂから決まる領域Ｅｄ，Ｅｐ，Ｅｒのうち、座標点Ｐが運転席側車外判定領域Ｅｄに位置するか否かを見ることにより、車外位置判定を実行する。

ここでは、運転者が運転席ドア１０側からドアロックを施錠する場合を想定しているので、運転席側車外判定領域Ｅｄに座標点Ｐがプロットされる。よって、位置判定部２５は、座標点Ｐが運転席側車外判定領域Ｅｄに位置することを以て、電子キー２が運転席側車外に位置すると認識する。照合ＥＣＵ９は、電子キー２とスマート通信が成立し、かつ車外判定も成立することを確認すると、ドアロック装置６にドアロック施錠を実行させる。

なお、以上は、運転席ドア１０から車両１に乗車する例を説明したが、助手席ドア１２や後部右側ドアや左側ドアから乗降車する場合の動作も、基本的な動作は運転席ドア１０から乗降車する場合と同様であるので、これらの具体例については詳細を省略する。

ところで、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとの値から電子キー２の位置を判定する場合、例えば図７に示すように、運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐに、各々１つずつの閾値Ｈ１、Ｈ２を設け、これら閾値Ｈ１，Ｈ２に対する座標点Ｐの大小関係を見ることで、電子キー２の位置を判定する方式をとることも想定される。この場合、例えば運転席側磁界強度Ｈｄが閾値Ｈ１以上をとり、かつ助手席側磁界強度Ｈｐが閾値Ｈ２以上をとれば、電子キー２が車内に位置すると判定し、運転席側磁界強度Ｈｄが閾値Ｈ１よりも小さい、又は助手席側磁界強度Ｈｐが閾値Ｈ２よりも小さければ、電子キー２が車外に位置すると判定する。しかし、この判定方式では、実測の結果から周知のように、図７の破線円内の座標点Ｐｅ，Ｐｅ…が、車外であるにも拘らず車内と判定されてしまい、キー位置が誤判定される問題があった。

しかし、本例の場合、複数の直線式を組み合わせたユニークな判定ラインＬを設け、この判定ラインＬに対する座標点Ｐの大小を格にすることにより、電子キー２の位置を判定するので、前述した座標点Ｐｅ，Ｐｅ…も、問題なく車外として判定することが可能となる。よって、本例のようにユニークな判定ラインＬでキー位置を判定すれば、より高い精度でキー位置を判定することが可能となる。

また、第三者が中継器使用照合不正成立行為によってスマート照合を不正成立しようとした際には、このときに算出される座標点Ｐが、図２の不正通信判定領域Ｅｅや図３の不正通信判定領域Ｅｒにプロットされる。よって、このときのスマート通信が成立として処理されず、車両１が動作しない。このため、もし仮に第三者が中継器２４によって車両盗難行為を謀ろうとしても、車両１を動作させずに済むので、車両盗難に対するセキュリティ性も確保することが可能となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとから決まるＸＹ座標上の座標点Ｐが、判定ラインＬに対してどの位置をとるかを見ることでキー位置を判定する本例のキー操作フリーシステム３において、位置判定の基準となる判定ラインＬを、複数の直線式から構築したユニークなラインとした。このため、図７に示すような単なる一直線を閾値Ｈ１，Ｈ２としてキー位置を判定するものではないので、この方式では誤判定してしまった位置も正確に判定することが可能となる。よって、電子キー２を細分して位置判定することが可能となるので、より精度よく電子キー２の位置を判定することができる。

（２）判定ラインＬとして車内外判定ラインＬａを設け、車内外判定ラインＬａに対する座標点Ｐを見ることで、電子キー２の車内外判定を実行する。このため、判定精度の高い車内外判定ラインＬａで以て電子キー２の車内外判定を行うので、電子キー２が車外及び車内のどちらに位置するのかを、より正確に判定することができる。

（３）判定ラインＬとして車内外判定ラインＬａと車外位置判定ラインＬｂとを設け、車内外判定ラインＬａで電子キー２の車内外判定を行うとともに、電子キー２が車外に位置する際には、車外位置判定ラインＬｂで以て、電子キー２が運転席側車外及び助手席側車外のどちらにあるのかの車外位置判定も行う。よって、精度よく車内外位置判定を実行することができ、しかも電子キー２が車外に位置する際には、電子キー２が運転席側車外及び助手席側車外のどちらに位置するのかも、より正確に判定することができる。

（４）判定ラインＬを複数の直線から構築するので、判定ラインＬの式（判定式）を、一次関数（一次直線）という簡素な式によって構築することができる。
（５）車内外判定ラインＬａの一ラインとして、中継器使用照合不正成立行為を識別可能な第６車内外単位判定ラインＬa6及び第７車内外単位判定ラインＬa7を設け、これらラインＬa6，Ｌa7により形成される不正通信判定領域Ｅｅに座標点Ｐが位置する場合には、通信を不成立として処理する。このため、第三者が中継器２４を使用してスマート通信を不正に成立させようとしても、結果として通信が成立しないので、中継器２４を使用した不正な車両操作を防止することができる。よって、車両盗難に対するセキュリティ性を向上することができる。なお、このことは、車外位置判定ラインＬｂの第４車外位置単位判定ラインＬb4及び第８車外位置単位判定ラインＬb8でも同様に言えることである。

（６）車外位置判定ラインＬｂでキー位置を判定する際、直交座標系（Ｘ−Ｙ直交座標系）の原点０を通る傾きが「１」の対角線Ｒｋに座標点Ｐが乗る場合、中継器使用照合不正成立行為による通信とみなして、通信を不成立として処理する。このため、中継器２４を使用した不正な車両操作を防止でき、結果、車両盗難に対するセキュリティ性を向上することができる。

（７）運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐを３軸アンテナのベクトル合成値から算出するので、これら磁界強度Ｈｄ，Ｈｐを、より精度よく算出することができる。

（８）電子キー２で算出した運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐを車両１にデジタル値として送信し、最終的なキー位置判定を車両１側で実行する。ところで、電子キー２の通信制御部１５よりも、車両１の照合ＥＣＵ９の方が演算速度の速いコンピュータを使用する場合が多いので、キー位置判定を車両１側で行うようにすれば、より短時間でキー位置を判定することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図８及び図９に従って説明する。なお、本例は、本願発明の技術思想をタイヤ空気圧監視システム５０に応用した実施例である。よって、第１実施形態と同一部分に関しては同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。

図８に示すように、車両１には、各タイヤ５１に無線式のバルブ（タイヤセンサ）５２を取り付けて各タイヤ５１の空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム５０が搭載されている。タイヤ空気圧監視システム５０は、タイヤ空気圧が閾値よりも低いタイヤを検出すると、そのタイヤを例えば車内インストルメントパネル等で運転者に通知する。タイヤ５１には、右前タイヤ５１ａ、左前タイヤ５１ｂ、右後タイヤ５１ｃ、左後タイヤ５１ｄがある。なお、タイヤ空気圧監視システム５０が無線システムを構成する。

各タイヤ５１ａ〜５１ｄには、タイヤ空気圧情報Ｓtpを無線により送信可能なバルブ５２（５２ａ〜５２ｄ）が取り付けられている。本例のバルブ５２には、ＬＦ電波を受信可能なＬＦ受信機、ＵＨＦ電波を送信可能なＵＨＦ送信機、タイヤ空気圧を検出する圧力センサ、タイヤ温度を検出する温度センサ、タイヤに加わる加速度を検出する加速度センサ、以上の部品を制御するマイクロコンピュータ等が搭載されている。また、各バルブ５２のマイクロコンピュータには、前述したような磁界強度算出部２０や磁界強度通知部２１も設けられている。なお、バルブ５２が通信端末及びタイヤ通信機を構成する。

バルブ５２は、アンテナ１１，１３からトリガ信号Ｓtrを受信したとき、タイヤ空気圧情報ＳtpをＵＨＦ電波により送信する。タイヤ空気圧情報Ｓtpには、例えばバルブ固有の識別ＩＤ、タイヤ空気圧、タイヤ温度、タイヤに付与されている加速度等の情報が含まれている。また、トリガ信号Ｓtrは、ＬＦ電波であって、バルブ５２に電波送信を要求する動作実行要求が含まれている。トリガ信号Ｓtrは、車両走行中においてアンテナ１１，１３が電子キー２と通信を実行しない所定タイミングで送信される。

照合ＥＣＵ９のメモリ２３には、タイヤ位置を特定可能な図９に示す判定ラインＬが登録されている。本例の判定ラインＬは、３本のＬk1，Ｌk2，Ｌk3からなる。これら判定ラインＬk1〜Ｌk3は、傾きが全て同じであり、ｙ切片が異なっている。本例の場合、ｙ切片が最も大きいものがＬk1であり、ｙ切片が次に大きいものがＬk2であり、ｙ切片が最も小さいものがＬk3である。

位置判定部２５は、各バルブ５２ａ〜５２ｄの座標点Ｐが、判定ラインＬk1〜Ｌk3により形成されるどの領域Ｅt1〜Ｅt4に位置するかを確認することでタイヤ位置を特定する。本例の場合、判定ラインＬk1よりもＸ−Ｙ座標領域において上側の領域Ｅt1は、左前タイヤ５１ｂと判定できる領域となり、判定ラインＬk1，Ｌk2により囲まれる領域Ｅt2は、左後タイヤ５１ｄと判定できる領域となっている。また、判定ラインＬk2，Ｌk3により囲まれる領域Ｅt3は、右後タイヤ５１ｃと判定できる領域となり、判定ラインＬk3よりもＸ−Ｙ座標領域において下側の領域Ｅt4は、右前タイヤ５１ａと判定できる領域となっている。

次に、本例のタイヤ空気圧監視システム５０の動作を説明する。
照合ＥＣＵ９は、例えば運転席アンテナ１１、助手席アンテナ１３の順でトリガ信号Ｓtrをそれぞれ異なるタイミングで送信する。各バルブ５２ａ〜５２ｄは、まず運転席アンテナ１１から送信されたトリガ信号Ｓtrを受信すると、そのときのタイヤ空気圧等を算出する他に、運転席アンテナ１１から送信されたトリガ信号Ｓtrの磁界強度、つまりＨｄを磁界強度算出部２０にて算出する。そして、各バルブ５２ａ〜５２ｄは、この磁界強度Ｈｄを含めたタイヤ空気圧情報ＳtpをＵＨＦ電波により車両１に送信する。

このとき、各バルブ５２ａ〜５２ｄのうち運転席側のバルブ５２ａ，５２ｃは、運転席アンテナ１１に近いため、高い磁界強度Ｈｄを得る。一方、助手席側のバルブ５２ｂ，５２ｄは、運転席アンテナ１１から遠いため、運転席側より低い磁界強度Ｈｄを得る。

続いて、各バルブ５２ａ〜５２ｄは、助手席アンテナ１３から送信されたトリガ信号Ｓtrを受信する。各バルブ５２ａ〜５２ｄは、助手席アンテナ１３から送信されたトリガ信号Ｓtrを受信すると、そのときのタイヤ空気圧等を算出する他に、助手席アンテナ１３から送信されたトリガ信号Ｓtrの磁界強度、つまりＨｐを磁界強度算出部２０にて算出する。そして、各バルブ５２ａ〜５２ｄは、この磁界強度Ｈｐを含めたタイヤ空気圧情報ＳtpをＵＨＦ電波により車両１に送信する。

このとき、各バルブ５２ａ〜５２ｄのうち運転席側のバルブ５２ａ，５２ｃは、助手席アンテナ１３から遠いため、低い磁界強度Ｈｐを得る。一方、助手席側のバルブ５２ｂ，５２ｄは、助手席アンテナ１３に近いため、助手席側よい高い磁界強度Ｈｐを得る。

照合ＥＣＵ９は、各アンテナ１１，１３からの応答としてタイヤ空気圧情報Ｓtpを取得すると、タイヤ位置を特定する。このとき、位置判定部２５は、それぞれのバルブ５２ａ〜５２ｄの識別ＩＤ１〜ＩＤ４において座標点Ｐを算出する。そして、位置判定部２５は、どの識別ＩＤがどの領域Ｅt1〜Ｅt4に位置するかを確認することによってタイヤ位置を特定する。

このとき、例えば識別ＩＤ１の座標点Ｐが領域Ｅt4に位置していれば、識別ＩＤ１のバルブ５２ａは右前タイヤ５１ａに取り付いていると判定され、識別ＩＤ２の座標点Ｐが領域Ｅt1に位置していれば、識別ＩＤ２のバルブ５２ｂは左前タイヤ５１ｂに取り付いていると判定される。また、識別ＩＤ３の座標点Ｐが領域Ｅt3に位置していれば、識別ＩＤ３のバルブ５２ｃは右後タイヤ５１ｃに取り付いていると判定され、識別ＩＤ４の座標点Ｐが領域Ｅt2に位置していれば、識別ＩＤ４のバルブ５２ｄは左後タイヤ５１ｄに取り付いていると判定される。

なお、判定ラインＬk1〜Ｌk3は、所定車種において実験により導いたラインである。このため、判定ラインＬk1〜Ｌk3の引き方は、車種によって異なる。判定ラインＬk1〜Ｌk3は、理論的に求めることも可能であるが、車体は複雑な構造をとるため、論理的に求めることは現状として難しく、実際のところ実車測定によって求めることになる。

また、運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３が車両前後方向において真ん中に配置されると、前後間で受信強度が同じとなるため、判定が難しくなる。この場合は、運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３の搭載位置、搭載角度を調整することにより、受信強度に差を持たせるとよい。

本実施形態の構成によれば、前記実施形態に記載の（１）〜（８）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（９）各タイヤハウスにイニシエータを配置しなくてもタイヤ５１ａ〜５１ｄの位置を特定することが可能となるので、タイヤ空気圧監視システム５０に必要な部品点数を少なく抑えることができる。また、タイヤ特定も精度よく行うことができる。

（１０）キー操作フリーシステム３における車体側の通信インフラ（主に照合ＥＣＵ９、アンテナ１１，１３、車両チューナ１２等）をタイヤ空気圧監視システム５０にも共用するので、車両１に搭載される部品点数を削減することができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・第１及び第２実施形態において、判定ラインＬは、複数の直線からなるラインに限定されず、例えば曲線から形成されてもよい。また、判定ラインＬは、直線と直線とを組み合わせたラインとしてもよい。

・第１及び第２実施形態において、アンテナは、運転席アンテナ１１と助手席アンテナ１３とに限定されない。例えばラッゲージに搭載したトランクアンテナでもよい。
・第１及び第２実施形態において、位置判定（電子キー２、タイヤ５１）は、一対のアンテナの組みを１つだけ設けて、位置を判定する形式に限定されない。例えば、一対のアンテナの組みを複数設けて、これら組みごとの判定結果を総合して、位置を割り出してもよい。

・第１及び第２実施形態において、キー位置判定は、車内外又は車外位置を見ることに限定されない。即ち、電子キー２の位置を見るものであれば、位置判定の対象位置は特に限定しないものとする。

・第１及び第２実施形態において、キー位置判定は、車内外及び車外位置の両方を見ることに限らず、どちらか一方でもよい。
・第１及び第２実施形態において、ウェイク信号２６は、運転者の所定操作をトリガとして送信が開始されることに限定されない。例えば、車両１が駐車状態の際、車両１に近づく電子キー２を常に監視するために、常時送信としてもよい。

・第１及び第２実施形態において、磁界強度Ｈｄ，Ｈｐは、３軸のベクトル合成値を使用して算出されることに限らず、例えば３軸の中の最大値を使用してもよい。
・第１及び第２実施形態において、電子キー２やバルブ５２の受信アンテナは、３軸アンテナに限定されず、例えば１軸アンテナでもよい。

・第１及び第２実施形態において、磁界強度Ｈｘの算出は、ウェイク信号２６ａ，２６ｂで行うことに限らず、例えばビークルＩＤ２８，３３やチャレンジ３０，３５により算出してもよい。

・第１及び第２実施形態において、位置判定は、通信端末（電子キー２、バルブ５２）から磁界強度Ｈｘのデータを車両１が受け付けて、車両１側で行う形式に限定されない。例えば、位置判定までを全て通信端末側（電子キー２、バルブ５２）で行い、その判定結果を車両１に通知する形式でもよい。

・第１及び第２実施形態において、受信強度は、受信電波の磁界強度Ｈｘに限定されず、電界強度としてもよい。
・第１及び第２実施形態において、リクエストは、ＩＤ返信要求であるリクエスト信号Ｓrqに限らず、電子キー２に応答を求める信号であればよい。

・第１及び第２実施形態において、スマート照合は、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３の両方で成立を条件とすることに限らず、どちらか一方のみとしてもよい。
・第１及び第２実施形態において、電子キー２は、車両キーに限定されず、種々の端末（携帯電話、ＩＣカード等）が使用可能である。また、電子キー２は、必ずしもキー機能を持つものに限らず、広義として認証動作を行う通信端末（認証端末）を広く含むものとする。

・第１及び第２実施形態において、キー操作フリーシステム３は、相互通信の往路と復路とで周波数が異なることに限定されず、同じ周波数としてもよい。また、キー操作フリーシステム３の通信周波数は、ＬＦやＵＨＦに限らず、例えばＨＦ（High Frequency）等の他の周波数を使用してもよい。

・第１及び第２実施形態において、無線システムや問い合せは、実施形態に述べた例に限定されず、本願思想の適用先に応じて適宜変更可能である。
・第１及び第２実施形態において、スマート通信の過程で車両１から電子キー２の電力電波を送信し、この電力電波により電子キー２を駆動させることで、電子キー２を電池レスとしてもよい。

・第２実施形態において、車両チューナ１４は、タイヤ位置特定に際して同じバルブ５２から何度も同様の信号を得ることになるが、タイヤ空気圧の判定は、その中の特定の１つを採用すればよいし、平均値をとってもよい。

・第２実施形態において、タイヤ空気圧監視システム５０のコントロールユニットは、照合ＥＣＵ９が兼ねることに限定されず、専用のＥＣＵを設けてもよい。
・第１又は第２実施形態において、キー操作フリーシステム３及びタイヤ空気圧監視システム５０は、車体側の通信インフラが共用されることに限定されず、各システムで機能が独立していてもよい。また、本例の技術思想は、車両１に搭載されることに限らず、他の機器や装置に採用可能である。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜９のいずれかにおいて、前記判定ラインは、前記平面座標の原点を通る傾き「１」の対角線を中心として、左右対称に形成されている。この構成によれば、対角線を中心としてＸ−Ｙを逆にした式を判定ラインとして用意すれば済むので、判定ラインの式を簡素化することが可能となる。

（ロ）請求項１〜９、前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記通信端末の受信アンテナは、複数軸アンテナにより形成され、前記受信強度算出手段は、前記複数軸アンテナのベクトル合成値を使用して前記受信強度を算出する。この構成によれば、より精度よく受信強度を算出することが可能となる。

１…車両、２…通信端末を構成する電子キー、３…無線システム及び電子キーシステムを構成するキー操作フリーシステム、９…通信マスタとしての照合ＥＣＵ、１１…一アンテナとしての運転席アンテナ、１３…他アンテナとしての助手席アンテナ、１８…位置判定装置、２０…受信強度算出手段を構成する磁界強度算出部、２１…受信強度算出手段を構成する磁界強度通知部、２２…受信強度算出手段を構成する磁界強度取得部、２４…中継器、２６…位置判定手段としての位置判定部、５０…無線システムを構成するタイヤ空気圧監視システム、５１（５１ａ〜５１ｄ）…タイヤ、５２（５２ａ〜５２ｄ）…通信端末及びタイヤ通信機を構成するバルブ、Ｈｄ…第１受信強度としての運転席側磁界強度、Ｈｐ…第２受信強度としての助手席側磁界強度、Ｐ…組み合わせ値としての座標点、Ｌ…判定ライン、Ｌａ…室内外判定ラインとしての車内外判定ライン、Ｌｂ…室外位置判定ラインとしての車外位置判定ライン、Ｌa6…第２判定ラインを構成する第６車内外単位判定ライン、Ｌa7…第２判定ラインを構成する第７車内外単位判定ライン、Ｌb4…第２判定ラインを構成する第４車外位置単位判定ライン、Ｌb8…第２判定ラインを構成する第８車外位置単位判定ライン、Ｌk1〜Ｌk3…判定ライン、０…原点、Ｒｋ…座標二等分線としての対角線。

Claims (9)

1. 通信マスタからの問い合せに通信端末が応答して、これらが双方向通信する無線システムに使用される通信端末位置判定装置において、
   前記通信マスタの一アンテナ及び他アンテナから交互に電波が送信された際、前記一アンテナからの電波を前記通信端末が受信した際の第１受信強度と、前記他アンテナからの電波を前記通信端末が受信した際の第２受信強度とを算出する受信強度算出手段と、
   前記第１受信強度と前記第２受信強度との組み合わせ値を平面座標上でエリア分けするラインとして設けられ、前記平面座標の一軸側から見た場合、少なくとも異なる２点を繋ぐ線により形成された判定ラインと、
   前記判定ラインに対する前記組み合わせ値の大小により、前記通信端末の位置を判定する位置判定手段と
   を備えたことを特徴とする通信端末位置判定装置。
2. 前記通信端末は、電子キーであり、
   前記無線システムは、前記通信マスタが前記電子キーとＩＤ照合する電子キーシステムであり、
   前記位置判定手段は、前記電子キーの位置を判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末位置判定装置。
3. 前記判定ラインには、前記電子キーの位置を室内外で区分けする室内外判定ラインが設けられ、前記位置判定手段は、前記室内外判定ラインに対する前記組み合わせ値の位置の大小を見ることにより、前記電子キーが室内及び室外のどちらに位置するのかを判定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の通信端末位置判定装置。
4. 前記判定ラインには、前記電子キーの位置を室内外で区分けする室内外判定ラインと、前記電子キーの位置を室外において区分けする室外位置判定ラインとが設けられ、
   前記電子キーの位置判定は、前記室内外判定ラインを使用して前記電子キーが室内外のどちらに位置するのかを見る室内外判定と、前記電子キーが室外に位置する際に、前記室外位置判定ラインを用いて前記電子キーが室外のどの位置に存在するのかを見る室外位置判定との２判定が実行される
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の通信端末位置判定装置。
5. 前記判定ラインには、中継器を使用して前記通信マスタと前記電子キーとを不正に通信成立させる行為を防止するための第２判定ラインが設けられている
   ことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の通信端末位置判定装置。
6. 前記判定ラインは、前記平面座標の原点を通る座標二等分線を中心として左右対称に形成され、当該座標二等分線の付近が、中継器を使用して前記通信マスタと前記電子キーとを不正に通信成立させる行為を防止する領域として設定されている
   ことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の通信端末位置判定装置。
7. 前記判定ラインは、少なくとも繋ぐ前後で傾きが異なる複数の直線により形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の通信端末位置判定装置。
8. 前記通信端末は、車両の各タイヤに取り付けられたタイヤ通信機であり、
   前記無線システムは、前記タイヤ通信機からタイヤ空気圧を無線により取得するタイヤ空気圧監視システムであり、
   前記位置判定手段は、前記タイヤ通信機の位置を判定することにより、タイヤの位置を特定する
   ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の通信端末位置判定装置。
9. 前記通信端末としての電子キーとＩＤ照合する前記無線システムとしての電子キーシステムと、前記通信端末としてのタイヤ通信機から無線によりタイヤ空気圧を取得する前記無線システムとしてのタイヤ空気圧監視システムとは、１つの前記通信マスタを共用する
   ことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の通信端末位置判定装置。

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