JP6359359B2

JP6359359B2 - 電子キー装置

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Publication number: JP6359359B2
Application number: JP2014136458A
Authority: JP
Inventors: 宮澤　明; 明宮澤; 一郎中原; 勝宏清野; 喜生三瓶
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-07-02
Also published as: CN105243704B; EP2962910B1; US20160001742A1; CN105243704A; US9682684B2; JP2016014259A; EP2962910A1

Description

本発明は、車載機と携帯機との間で相互通信を行うことにより、車両のドアの解錠等の所定の制御を行う電子キー装置に関する。

特許文献１に記載の無線装置においては、車両の異なる位置に設けられた複数のアンテナから送信された電波を携帯手段が受信し、この携帯手段が測定した電界強度に基づいて、本体制御部が、車両に対する携帯手段の相対位置を算出し、それにもとづいて車両のドアの施錠又は解錠を制御している。

特許文献２に記載の制御システムでは、車両のドア又はトランクに備えたＬＦ送信部からＲＳＳＩ確認コマンドを送信し、キー側では、受信したＲＳＳＩ確認コマンドのＲＳＳＩ値を検出し、その数値を車両に返信する。車両では、受信したＲＳＳＩ数値が所定の閾値以上であればドア又はトランクを解錠する。

特開２００７−１３２１３９号公報特開２０１２−１７５５８号公報

しかしながら、特許文献１の無線装置や特許文献２の制御システムでは、例えば、車両に入る意思のない使用者が、車両から所定距離範囲の接近解錠領域内を通過するような場合にもドアやトランクが解錠してしまうという問題があった。

そこで本発明は、接近解錠領域内に使用者が入って来た場合に、車両のドアやトランクに向かって接近してきたときにだけ、確実に解錠する電子キー装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の電子キー装置は、使用者が携帯可能な携帯機と、前記携帯機と相互通信を行い所定の制御を行う車載機とを備えた電子キー装置であって、前記車載機は、車両の異なる位置に備えられて所定時間ごとに電波を送信する複数のアンテナを備え、前記携帯機は、互いに直交する３方向からの受信強度を検知できる３軸アンテナを備え、前記車載機に備えられた前記複数のアンテナから送信される電波の受信強度に基づいて最も受信強度が強い方向を示す受信ベクトルを算出し、前記受信ベクトルを含む応答信号を前記車載機へ送信し、
前記車載機では、前記応答信号に含まれる前記受信ベクトルの情報から、前記携帯機の進行方向が前記車載機に備えられたどの前記アンテナに向かうものかを判別し、且つ、前記車両と前記携帯機との距離が所定の閾値以下となったと判別したときに、ドアを解錠する制御が行われることを特徴ととしている。

ここで、「所定時間ごとに電波を送信する」とは、一定の周期ごとに電波を送信するほか、途中で送信間隔を変更して送信する場合も含む。

これにより、接近解錠領域内に使用者が入って来た場合に、車両の車室ドアやトランクドアに向かって接近してきたときにだけ、すなわち、使用者が車両内に入る意思があるときにだけ、確実に解錠することができる。

また、受信ベクトルの情報から携帯機の進行方向がいずれかのアンテナに向かうものか否かが判別するため、簡便な構成とすることができ、車載機側の判別処理の負担を軽減することができる。

本発明の電子キー装置において、受信ベクトルの方向の時間変化が所定値未満である場合、携帯機の進行方向がいずれかのアンテナに向かっていると判別されることが好ましい。

受信ベクトルは、受信強度と方向を有する量であるが、ここでは、方向の時間変化によって判別を行っている。

本発明の電子キー装置において、複数のアンテナは、車両の車室ドアの近傍及びトランクドアの近傍に設置されることが好ましい。

これにより、使用者がどのドアに接近しようとしているのかを具体的に判別することができるため、使用者が車両に入る意図があるときだけ確実に解錠することができる。

本発明の電子キー装置において、携帯機の進行方向がいずれかのアンテナに向かうものと判別され、且つ車両と携帯機との距離が所定の閾値以下となったと判別したときに、携帯機が向かっているアンテナと最も近い位置にあるドアを解錠する制御が行われることが好ましい。

本発明によると、接近解錠領域内に使用者が入って来た場合に、車両のドアやトランクに向かって接近してきたときにだけ、確実に解錠することができる。

第１実施形態に係る電子キー装置の構成を示すブロック図である。第１実施形態に係る電子キー装置による処理の流れを示すフローチャートである。第１実施形態における車載機の構成を示す平面図であるとともに、使用者の移動経路例１を示す図である。第１実施形態における車載機の構成を示す平面図であるとともに、使用者の移動経路例２を示す図である。第１実施形態における車載機の構成を示す平面図であるとともに、使用者の移動経路例３を示す図である。第１実施形態における車載機の構成を示す平面図であるとともに、使用者の移動経路例４を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る電子キー装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る電子キー装置の構成を示すブロック図である。また、図３は、第１実施形態における車載機の構成を示している。

第１実施形態に係る電子キー装置は、車両１側に車載機２が設けられ、使用者が携帯可能な携帯機３との間で相互に無線通信を行って、複数の車室ドア１ａ及びトランクドア１ｂの解錠その他の車両１の所定の制御を行う。ここで、ドアは、車室ドア１ａとトランクドア１ｂを含む。

車載機２は、車両１内に配置された電子制御ユニット２ａと、３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３と、受信アンテナ１４とを備える。電子制御ユニット２ａは、車両側受信部１０（受信部）と、車両側送信部１１（送信部）と、車両側制御部１２（制御部）と、メモリ１３とを備える。

車両側送信部１１は、送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３によって、携帯機３に対して所定の時間（例えば１００ｍｓ）ごとに電波を送信し、車両側受信部１０は、受信アンテナ１４によって、携帯機３から送信された信号として、例えば、車載機２から送信された電波の受信強度に基づいて算出された距離の情報を含んだ応答信号を受信する。

なお、携帯機３から送信される応答信号は、距離を含まない信号であってもよい。この場合の応答信号は、送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３によって送信された電波の受信強度に基づいた信号であり、上記距離は、応答信号を受信した車載機２側で算出される。

車両側制御部１２は、（１）車両側受信部１０と車両側送信部１１の動作の制御、（２）携帯機３から送信される応答信号に基づいて行う、携帯機３がいずれかのアンテナに向かっているか否かを判別する接近判別（携帯機３の進行方向の判別）、（３）携帯機３から受信した応答信号に基づいて行う、車両１と携帯機３との距離が所定の閾値以下となったか否かの距離判別、（４）前記接近判別において、携帯機３が送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のいずれかに向かっていると判別し、かつ、前記距離判別において、車両１と携帯機３との距離が所定の閾値以下となったと判別したときに行う、携帯機３が向かっているアンテナと最も近い位置にある車室ドア１ａを解錠する制御、などを行う。ここで、前記距離判別で用いる閾値は、接近解錠領域Ａｕ（図３〜図６）の範囲に対応する数値であり、距離が閾値以下になったとき携帯機３は接近解錠領域Ａｕの範囲内にあると判別される。

また、車両側制御部１２が行う接近判別は、より具体的には次のとおりである。
（ａ）携帯機３から送信される応答信号に含まれる距離が、その前の時刻（例えば所定の時間前の時刻（直前の時刻））に受信した応答信号に含まれる距離よりも近いと判別したときに、携帯機３がいずれかのアンテナに向かっていると判別する。

ここで、「その前の時刻に受信した応答信号」には、直前の時刻に受信した応答信号のほか、「直前の時刻」より前の時刻に受信した応答信号も含む。

（ｂ）携帯機３から送信される応答信号に含まれる距離Ｌafterの、その前の時刻に受信した応答信号に含まれる距離Ｌbeforeに対する比「Ｌbefore／Ｌafter」が所定値以上のとき、又は、応答信号に含まれる距離Ｌafterと、その前の時刻に受信した応答信号に含まれる距離Ｌbeforeとの差「Ｌbefore−Ｌafter」が所定値以上のときに、応答信号に含まれる距離がその前の時刻に受信した応答信号に含まれる距離よりも近くなっており、このときに、携帯機がいずれかのアンテナに向かっていると判別する。

ここで、図３に示すように使用者が車両１の車室ドア１ａに向かっていく場合と、図４に示すように使用者が車両１の車室ドア１ａに平行に移動する場合とを比較すると、図４に示す場合では「Ｌbefore」に対する「Ｌafter」の時間変化が小さいのに対して、図３に示すように使用者が車室ドア１a（ＡＭＴ１）に向かって歩く時は、時間変化が大きくなる。したがって、時間変化に対応する、比「Ｌbefore／Ｌafter」、又は、差「Ｌbefore−Ｌafter」を用いることにより、携帯機がいずれかのアンテナに向かっていると判別することが可能となる。

ここで、判別に用いる「所定値」は、車載機２から携帯機３に電波を送信する時間間隔（所定時間）、携帯機３と車両１の距離、車載機２の送信アンテナの配置、人間の一般的な歩行速度等に応じて設定する。

ここで、接近判別は、上記（ａ）、（ｂ）の判別を両方行うことが好ましい。特に、（ｂ）の判別を行うことにより、比較する２つの時刻間に、携帯機３を携帯している使用者が移動した方向が、いずれかのアンテナに向かう方向であるか否か、さらに、どのアンテナに向かっているのか、をより正確に判別することができる。

また、車両側制御部１２には、車室ドア１ａを施錠・解錠するロック部３２が接続されており、車両側制御部１２の制御によって車室ドア１ａが解錠される。

メモリ１３は、車固有のＩＤ、１台の車両を操作可能な複数の携帯機のＩＤ、測定用信号の受信強度に基づいたデータに基づいて車両１の所定の制御を行うために必要な情報、車載機２から送信する信号の時間間隔に関する情報などを記憶する。

車両側送信部１１には、第１の周波数で信号を送信するための３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３が接続されている。ここで、第１の周波数は、長波領域の低周波数（ＬＦ）、例えば３０〜３００ｋＨｚが好ましく、超長波領域（ＶＬＦ）を用いることもできる。

送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３は、車両１の異なる位置、例えば、図３〜図６に示すように、複数の車室ドア１ａ及びトランクドア１ｂの近傍にそれぞれ設けられている。３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３は、位相のずれ、周波数の相違、送信のタイミング、送信の順番などにより、各アンテナからの電波を携帯機３が識別できるようにしている。

これらの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３の通信能力及び配置によって、接近検出領域Ａｄ（Ａｐｐｒｏａｃｈｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｒｅａ）と、その内側の接近解錠領域Ａｕ（Ａｐｐｒｏａｃｈｕｎｌｏｃｋａｒｅａ）（図３〜図６）とがそれぞれ設定される。ここで、図３〜図６においては、右側のドアについて設定された、接近検出領域Ａｄと接近解錠領域Ａｕを示しており、左側のドア及びトランクドア１ｂについての接近検出領域Ａｄと接近解錠領域Ａｕは図示を省略している。

携帯機３は、接近検出領域Ａｄの外側近傍から、送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３から送信された電波を受信可能となり、電波が受信できない領域から電波を受信できる領域に入って電波を受信することによって、待機状態からウエイクアップ状態に変わる。また、車両側受信部１０には、携帯機３から送信された信号を受信するための受信アンテナ１４が接続されている。なお、車載機２の送信アンテナの数は、車両の大きさ、ドアの数、測定精度等を考慮して、４つ以上とすることもできる。

図１に示すように、携帯機３は、携帯機受信部２０（受信部）と、携帯機送信部２１（送信部）と、携帯機制御部２２（制御部）と、携帯機受信アンテナ２３（三軸アンテナ）と、携帯機送信アンテナ２５と、メモリ２４とを備える。

携帯機受信部２０は、車載機２から送信された電波を受信する。携帯機制御部２２は、携帯機受信部２０と携帯機送信部２１の動作を制御するほか、携帯機受信部２０が受信した電波の受信強度に基づいて、携帯機３と車載機２の３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のそれぞれとの距離を算出し、この距離を含む応答信号を生成する。携帯機送信部２１は、車載機２に対して、携帯機制御部２２が算出した距離を含む応答信号などを送信する。メモリ２４は、携帯機３に設定されているＩＤ、車両側のＩＤ、電波の受信強度に基づいて距離を算出するのに必要な情報、携帯機３から送信する信号の時間間隔に関する情報などを記憶している。

また、携帯機受信部２０には受信アンテナ２３が接続されている。受信アンテナ２３は、互いに直交する３方向の指向特性を有する三軸アンテナであって、車両側送信部１１から送信された第１の周波数の信号を受信する。携帯機送信部２１には、送信アンテナ２５が接続されている。送信アンテナ２５は、第２の周波数で車載機２に対して信号を送信する。距離を算出するための受信強度の情報は、受信アンテナ２３の３軸の各軸が受信する強度情報である。ここで、第２の周波数は、上記第１の周波数よりも高い周波数（ＲＦ）である。

つぎに、図２を参照して、電子キー装置におけるドアの解錠制御の流れについて説明する。図２は、第１実施形態に係る電子キー装置による処理の流れを示すフローチャートである。

車両側送信部１１は、所定の時間ごとに携帯機３に対して電波を送信し続ける（ステップＳ１）。携帯機３を携帯した使用者が接近検出領域Ａｄの外側近傍まで近づいてくると、携帯機３は、車両側送信部１１からの電波を受信可能となって、ウエイクアップ状態となる。ここで、車両用送信部１１から送信する電波は、起動部と強度測定用部を含んでおり、携帯機３は、起動部によってスリープ状態から起動してウエイクアップ状態となる。

携帯機３は、車両側送信部１１が送信した電波の受信強度に基づいて、車載機２の３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のそれぞれとの距離を算出し、算出した距離の情報を含んだ応答信号を車載機２側へ送信する（ステップＳ２）。車載機２は、受信した応答信号を時刻に対応させてメモリ１３に記憶させる。

車両側制御部１２は、携帯機３から送信された応答信号に含まれる、送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のそれぞれから携帯機３までの距離から携帯機３の車両１に対する位置を求め、携帯機３が接近検出領域Ａｄ内に入ったか否かを判別する（ステップＳ３）。ここで、携帯機３の位置によって、車両１が妨げとなって携帯機３が所定値以上の強度の電波を受信できないアンテナについては、以下の判別の対象としないことが好ましい。例えば、図３〜図６に示すように携帯機３が車両１の右後方から移動してくる場合、アンテナＡＮＴ２からの電波は車両１によって妨げられて十分な強度で携帯機３が受信できないため、判別の対象から除くことが好ましい。

なお、ステップＳ３の判別処理を省略し、送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のそれぞれから携帯機３までの距離が所定の距離（例えば、車両１から接近検出領域Ａｄの境界線までの距離）となってから受信した２つ以上の応答信号を用いてＳ４以下の処理を行っても良い。

上記ステップＳ３において、携帯機３が接近検出領域Ａｄに入っていない間（ステップＳ３でＮ）は、所定の時間ごとに車両側送信部１１から送信される電波（ステップＳ１）に基づいて算出した距離（ステップＳ２）を用いて、携帯機３が接近検出領域Ａｄ内に入ったか否かの判別を繰り返す。これに対して、携帯機３が接近検出領域Ａｄ内に入ったと判別したとき（ステップＳ３でＹ）は、携帯機制御部２２は、携帯機３から送信された応答信号から、３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のそれぞれについて、携帯機３との距離が、その直前の時刻の距離よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ４）。

上記ステップＳ４において、携帯機３との距離が、直前の時刻の距離と等しい又は大きい場合（ステップＳ４でＮ）、車両側制御部１２は、携帯機３は送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のいずれにも近づいていないと判別する。これに対して、３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のいずれか（図３〜図６に示す例では、判別対象となるアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３の両方）について、携帯機３との距離が、その直前の時刻の距離よりも小さい場合（ステップＳ４でＹ）、車両側制御部１２は、３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のそれぞれについて、携帯機３との距離Ｌafterで、その直前の時刻の距離Ｌbeforeを割った比「Ｌbefore／Ｌafter」が所定値Ｄｅｌｔａよりも大きいか否かを判別する（ステップＳ５）。

上記ステップＳ５において、３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のすべてについて、比「Ｌbefore／Ｌafter」が所定値Ｄｅｌｔａと等しい又は所定値Ｄｅｌｔａより小さい場合（ステップＳ５でＮ）、車両側制御部１２は、携帯機３は３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のいずれにも向かっていないと判別する。これに対して３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のうちの１つ以上について、比「Ｌbefore／Ｌafter」が所定値Ｄｅｌｔａより大きい場合（ステップＳ５でＹ）、携帯機３は、そのアンテナに向かっていると判別し、車両側制御部１２は、３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のそれぞれについて、携帯機３との距離が所定の閾値よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ６）。

上記ステップＳ６において、３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のすべてについて、携帯機３との距離が所定の閾値と等しい又は所定の閾値より大きい場合（ステップＳ６でＮ）、車両側制御部１２は、携帯機３は接近解錠領域Ａｕ内に入っていないと判別する。これに対して、３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のうちの１つ以上について、携帯機３との距離が閾値より小さい場合（ステップＳ６でＹ）、携帯機３は、該当するアンテナに対して接近解錠領域Ａｕ内に入ったものと判別し、ロック部３２に対して車室ドア１ａ及びトランクドア１ｂを解錠することを指示する信号を送信し、この信号を受信したロック部３２は、車室ドア１ａ及びトランクドア１ｂを解錠する（ステップＳ７）。

次に、図３〜図６を参照して具体的な判別例について説明する。図３〜図６は、第１実施形態における車載機の構成を示す平面図であるとともに、使用者の移動経路例１〜４をそれぞれ示す図である。図３〜図６は、車両１の右後方から使用者Ｕが移動してくる例を示しているが、使用者がほかの方向から移動してくる場合も第１実施形態を適用することができる。例えば左後方から移動してくる場合には、図３〜図６の例の場合のアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３に代えて、アンテナＡＮＴ２、ＡＮＴ３に近づいてくるか否かを判別する。ここで、図３〜図６に示すように携帯機３が車両１の右後方から移動してくる場合、アンテナＡＮＴ２からの電波は車両１によって妨げられて十分な強度で携帯機３が受信できないため、判別の対象から除いている。

（移動経路例１）
図３に示す例１では、携帯機３を携帯する使用者Ｕは、ある時刻において位置Ｐ１１におり、１周期後の時刻においては位置Ｐ１２に移動している。位置Ｐ１１は接近検出領域Ａｄ内にあり、位置Ｐ１２は接近解錠領域Ａｕ内にあり、位置Ｐ１１から位置Ｐ１２に移動することによって携帯機３は車両１に近づいている。ここで、各位置から各アンテナまでの距離を次のように定義する。この定義は例２〜４についても同様である。

位置Ｐ１１からアンテナＡＮＴ１までの距離：Ｌ1-before、
位置Ｐ１１からアンテナＡＮＴ３までの距離：Ｌ3-before、
位置Ｐ１２からアンテナＡＮＴ１までの距離：Ｌ1-after、
位置Ｐ１２からアンテナＡＮＴ３までの距離：Ｌ3-after、
このときの電子キー装置における処理の流れは次のようになる。

（１）携帯機３は、車載機２から所定時間ごとに受信している電波に基づいて各アンテナと携帯機３の距離を算出する。使用者が位置Ｐ１１に来たとき、各アンテナと携帯機３との距離から、携帯機３が接近検出領域Ａｄに入ったと判別される（図２のステップＳ１〜Ｓ３）。

（２）つづいて使用者が位置Ｐ１２へ移動したとき、位置Ｐ１２と各アンテナとの距離が算出され、その距離が、直前の時刻での距離、すなわち位置Ｐ１１と各アンテナとの距離より小さいかどうかが判別される（図２のステップＳ４）。具体的には、アンテナＡＮＴ１については、Ｌ1-before＞Ｌ1-afterが成り立ち、アンテナＡＮＴ３については、Ｌ3-before＞Ｌ3-afterが成り立つため、携帯機３がアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３のいずれにも近づいていると判別する。

（３）次に、位置Ｐ１２と各アンテナとの距離で、直前の時刻での位置Ｐ１１と各アンテナとの距離を割った比が所定値より大きいか否かが判別される（図２のステップＳ５）。具体的には、アンテナＡＮＴ１については、Ｌ1-before／Ｌ1-after＞Ｄｅｌｔａ1が成り立ち、アンテナＡＮＴ３については、Ｌ3-before／Ｌ3-after＞Ｄｅｌｔａ3 は成り立たないため、携帯機３はアンテナＡＮＴ１に向かっていると判別する。

なお、上記比は、直前の時刻すなわち１周期前の時刻での距離との比に限定されず、例えば、２周期ごとや３周期ごとの距離の比であってもよい。これは、以下の移動経路例でも同様である。

（４）さらに、位置Ｐ１２と各アンテナとの距離が所定の閾値よりも小さいか否かが判別される（図２のステップＳ６）。図３に示す例１では、アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３のいずれについても、携帯機３との距離は閾値よりも小さくなっており、携帯機３が接近解錠領域Ａｕ内にあると判別される。

（５）以上の（１）〜（４）の判別により、携帯機３は、接近検出領域Ａｄの位置Ｐ１１から接近解錠領域Ａｕ内の位置Ｐ１２まで移動して車両１に接近し、かつ、アンテナＡＮＴ１に向かって進行していると判別され、これにより、アンテナＡＮＴ１近傍のドアを解錠する処理が実行される。

（移動経路例２）
図４に示す例２では、携帯機３を携帯する使用者Ｕは、ある時刻において位置Ｐ２１におり、１周期後の時刻においては位置Ｐ２２に移動している。位置Ｐ２１は接近検出領域Ａｄ内にあり、位置Ｐ２２は接近解錠領域Ａｕ内にあるが、位置Ｐ２１から位置Ｐ２２からへの移動は、右側の車室ドア１ａに平行な移動である。ここで、位置Ｐ２１、Ｐ２２から各アンテナまでの距離の定義は例１の場合と同様であるため省略する。
このときの電子キー装置における処理の流れは次のようになる。

（１）携帯機３は、車載機２から所定時間ごとに受信している電波に基づいて各アンテナと携帯機３の距離を算出する。使用者が位置Ｐ２１に来たとき、各アンテナと携帯機３との距離から、携帯機３が接近検出領域Ａｄに入ったと判別される（図２のステップＳ１〜Ｓ３）。

（２）つづいて使用者が位置Ｐ２２へ移動したとき、位置Ｐ２２と各アンテナとの距離が算出され、その距離が、直前の時刻での距離、すなわち位置Ｐ２１と各アンテナとの距離より小さいかどうかが判別される（図２のステップＳ４）。具体的には、アンテナＡＮＴ１については、Ｌ1-before＞Ｌ1-afterが成り立ち、アンテナＡＮＴ３については、Ｌ3-before＞Ｌ3-afterが成り立つため、携帯機３がアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３の両方に近づいていると判別する。

（３）次に、位置Ｐ２２と各アンテナとの距離で、直前の時刻での位置Ｐ２１と各アンテナとの距離を割った比が所定値より大きいか否かが判別される（図２のステップＳ５）。具体的には、アンテナＡＮＴ１については、Ｌ1-before／Ｌ1-after＞Ｄｅｌｔａ1が成り立たず、アンテナＡＮＴ３についても、Ｌ3-before／Ｌ3-after＞Ｄｅｌｔａ3は成り立たない。このため、携帯機３はいずれのアンテナにも向かっていないと判別する。

（４）以上の（１）〜（３）の判別により、携帯機３は、接近検出領域Ａｄの位置Ｐ２１から接近解錠領域Ａｕ内の位置Ｐ２２まで移動してはいるものの、いずれのアンテナにも向かわずに進行していると判別され、これにより、車両１の施錠状態が維持される。

（移動経路例３）
図５に示す例３では、携帯機３を携帯する使用者Ｕは、ある時刻において位置Ｐ３１におり、１周期後の時刻においては位置Ｐ３２に移動している。位置Ｐ３１、Ｐ３２ともに接近解錠領域Ａｕ内にあるが、位置Ｐ３１から位置Ｐ３２への移動は、右側の車室ドア１ａに平行な移動である。ここで、位置Ｐ３１、Ｐ３２から各アンテナまでの距離の定義は例１の場合と同様であるため省略する。
このときの電子キー装置における処理の流れは次のようになる。

（１）携帯機３は、車載機２から所定時間ごとに受信している電波に基づいて各アンテナと携帯機３の距離を算出する。使用者が接近検出領域Ａｄ内に入って位置Ｐ３１まで来たとき、各アンテナと携帯機３との距離から、携帯機３が接近検出領域Ａｄに入っていると判別される（図２のステップＳ１〜Ｓ３）。

（２）つづいて使用者が位置Ｐ３２へ移動したとき、位置Ｐ３２と各アンテナとの距離が算出され、その距離が、直前の時刻での距離、すなわち位置Ｐ３１と各アンテナとの距離より小さいかどうかが判別される（図２のステップＳ４）。具体的には、アンテナＡＮＴ１については、Ｌ1-before＞Ｌ1-afterが成り立つが、アンテナＡＮＴ３については、Ｌ3-before＞Ｌ3-afterが成り立たないため、携帯機３は、ＡＮＴ３には近づいてはいないと判別する。

（３）次に、位置Ｐ３２と各アンテナとの距離で、直前の時刻での位置Ｐ３１と各アンテナとの距離を割った比が所定値より大きいか否かが判別される（図２のステップＳ５）。具体的には、アンテナＡＮＴ１については、Ｌ1-before／Ｌ1-after＞Ｄｅｌｔａ1が成り立たず、アンテナＡＮＴ３については、Ｌ3-before／Ｌ3-after＞Ｄｅｌｔａ3は成り立たないため、携帯機３はいずれのアンテナにも向かっていないと判別する。

（４）以上の（１）〜（３）の判別により、携帯機３は、位置Ｐ３１から位置Ｐ３２までの移動で車両１に接近していないと判別され、これにより、車両１の施錠状態が維持される。

（移動経路例４）
図６に示す例４では、携帯機３を携帯する使用者Ｕは、ある時刻において位置Ｐ４１におり、１周期後の時刻においては位置Ｐ４２に移動している。位置Ｐ４１、Ｐ４２ともに接近解錠領域Ａｕ内にあり、位置Ｐ４１から位置Ｐ４２に移動することによって携帯機３は車両１に近づいている。ここで、位置Ｐ４１、Ｐ４２から各アンテナまでの距離の定義は例１の場合と同様であるため省略する。
このときの電子キー装置における処理の流れは次のようになる。

（１）携帯機３は、車載機２から所定時間ごとに受信している電波に基づいて各アンテナと携帯機３の距離を算出する。使用者が接近検出領域Ａｄ内に入って位置Ｐ４１まで来たとき、各アンテナと携帯機３との距離から、携帯機３が接近検出領域Ａｄに入っていると判別される（図２のステップＳ１〜Ｓ３）。

（２）つづいて使用者が位置Ｐ４２へ移動したとき、位置Ｐ４２と各アンテナとの距離が算出され、そのときの距離が、直前の時刻での距離、すなわち位置Ｐ４１と各アンテナとの距離より小さいかどうかが判別される（図２のステップＳ４）。具体的には、アンテナＡＮＴ１については、Ｌ1-before＞Ｌ1-afterが成り立ち、アンテナＡＮＴ３については、Ｌ3-before＞Ｌ3-afterが成り立つため、携帯機３がアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３の両方に近づいていると判別する。

（３）次に、位置Ｐ４２と各アンテナとの距離で、直前の時刻での位置Ｐ４１と各アンテナとの距離を割った比が所定値より大きいか否かが判別される（図２のステップＳ５）。具体的には、アンテナＡＮＴ１については、Ｌ1-before／Ｌ1-after＞Ｄｅｌｔａ1が成り立ち、アンテナＡＮＴ３については、Ｌ3-before／Ｌ3-after＞Ｄｅｌｔａ3が成り立たないため、携帯機３はアンテナＡＮＴ１に向かっていると判別する。

（４）さらに、位置Ｐ４２と各アンテナとの距離が所定の閾値よりも小さいか否かが判別される（図２のステップＳ６）。図６に示す例４では、アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３のいずれについても、携帯機３との距離は閾値よりも小さくなっており、携帯機３が接近解錠領域Ａｕ内にあると判別される。

（５）以上の（１）〜（４）の判別により、携帯機３は、接近検出領域Ａｄの位置Ｐ４１から接近解錠領域Ａｕ内の位置Ｐ４２まで移動して車両１に接近し、かつ、アンテナＡＮＴ１に向かって進行していると判別され、これにより、アンテナＡＮＴ１を解錠する処理が実行される。

以下に変形例について説明する。
第１実施形態においては、携帯機３が受信した電波の受信強度に基づいて、携帯機３と車載機２の３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のそれぞれとの距離を算出し、算出した距離の情報を含む応答信号を車載機２へ送信していた。第２実施形態では、これに代えて、携帯機３は受信した電波の受信強度を車載機２へ送信し、車両側制御部１２が携帯機３と車載機２の３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３のそれぞれとの距離を算出してもよい。

第１実施形態は、後部の２つの車室ドアとトランクドアの近傍に、３つの送信アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３をそれぞれ設けていたが、送信アンテナの数及び配置はこれに限定されない。例えば、４つの全ての車室ドアの近傍に設けるとより正確な判別を行うことができる。
以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。

（１）携帯機３からは、３つのアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３から送信される電波の受信強度から、それぞれのアンテナとの距離の情報を含んだ応答信号が車載機へ周期ごとに送信され、車載機２では、前記応答信号から、それぞれのアンテナから携帯機３までの距離と、携帯機３の進行方向が判別され、携帯機３の進行方向がいずれかのアンテナに向かうものと判別され、且つ車両１と携帯機３との距離が所定の閾値以下となったと判別したときに、携帯機３が向かっているアンテナと最も近い位置にある車室ドア１ａを解錠する制御が行われる。

これにより、接近解錠領域Ｒｕ内に使用者が入って来た場合に、車両１の車室ドア１ａやトランクドア１ｂに向かって接近してきたときにだけ、すなわち、使用者が車両１内に入る意思があるときにだけ、確実に解錠することができる。別言すると、上述のように使用者が車両１内に入る意思がある場合と、車両１内に入る意思のない使用者が、接近解錠領域Ｒｕ内を通りすぎる場合とを確実に判別し、車両１内に入る意思のない使用者が接近しても解錠処理を行わない。

（２）３つのアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３から携帯機３までの距離が、その前の時刻に受信した応答信号で得られた距離に対して所定の比率以上で短くなり、または所定の差を超えて短くなったと判別されたら、携帯機３がいずれかのアンテナに向かっていると判別している。

２つの時刻における距離の比又は差によって判別するため、簡便な構成で確実に携帯機３を持つ使用者の移動方向を判別することができる。

（３）３つのアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３は、車両１の車室車室ドア１ａの近傍及びトランクドア１ｂの近傍に設置されている。

これにより、使用者がどのドアに接近しようとしているのかを具体的に判別することができるため、使用者が車両１に入る意図があるときだけ確実に解錠することができる。

＜第２実施形態＞
つづいて、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態においては、携帯機３から送信される応答信号に含まれる距離の、その前の時刻に受信した応答信号に含まれる距離に対する比又は差から、携帯機３がいずれかのアンテナに向かっているか否かが判別されていた。これに対して、第２実施形態においては、携帯機３の受信アンテナ２３（３軸受信アンテナ）の各軸で受信した電波の受信強度に基づいて、互いに直交する３つの方向からの受信強度に基づいて最も受信強度が強い方向を示す受信ベクトルを算出し、この受信ベクトルを含む応答信号を車載機２へ送信する。ここで、受信ベクトルは、受信強度と方向を有する量である。

車載機２では、車両側制御部１２により、応答信号に含まれる受信ベクトルの情報から、携帯機３の進行方向がいずれかのアンテナに向かうものか否かが判別される。その他の構成は第１実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

第２実施形態において車両側制御部１２が行う接近判別は次のとおりである。
（ａ）携帯機３から送信される応答信号に含まれる距離が、その前の時刻（例えば所定の時間前の時刻）に受信した応答信号に含まれる距離よりも近いと判別したときに、携帯機３がいずれかのアンテナに向かっていると判別する。

（ｂ）携帯機３から送信される応答信号に含まれる受信ベクトルの情報に基づいて、携帯機３の進行方向がいずれかのアンテナに向かうものか否かを判別する。例えば、受信ベクトルの方向の時間変化が所定値未満である場合には、いずれかのアンテナに向かっていると判別する。

このように受信ベクトルの情報から携帯機３の進行方向がいずれかのアンテナに向かうものか否かが判別するため、簡便な構成とすることができ、車載機２側の判別処理の負担を軽減することができる。
なお、その他の作用、効果、変形例は第１実施形態と同様である。

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。

以上のように、本発明に係る電子キー装置は、使用者が所持する携帯機の進行方向に基づいて、使用者が車両内に入る意思があるか否かを判別し、その意思がある場合にのみドアの解錠処理を行うことができ、これにより、意図しない場面でドアが解錠されてしまうことを防ぐことができる。

１車両
１ａ車室ドア
１ｂトランクドア
２車載機
３携帯機
１０車両側受信部
１１車両側送信部
１２車両側制御部
１４受信アンテナ
２０携帯機受信部
２１携帯機送信部
２２携帯機制御部
２３受信アンテナ
２５送信アンテナ
Ａｄ接近検出領域
ＡＮＴ１、ＡＮＴ２、ＡＮＴ３アンテナ
Ａｕ接近解錠領域

Claims

使用者が携帯可能な携帯機と、前記携帯機と相互通信を行い所定の制御を行う車載機とを備えた電子キー装置であって、
前記車載機は、車両の異なる位置に備えられて所定時間ごとに電波を送信する複数のアンテナを備え、
前記携帯機は、互いに直交する３方向からの受信強度を検知できる３軸アンテナを備え、前記車載機に備えられた前記複数のアンテナから送信される電波の受信強度に基づいて最も受信強度が強い方向を示す受信ベクトルを算出し、前記受信ベクトルを含む応答信号を前記車載機へ送信し、
前記車載機では、
前記応答信号に含まれる前記受信ベクトルの情報から、前記携帯機の進行方向が前記車載機に備えられたどの前記アンテナに向かうものかを判別し、且つ、前記車両と前記携帯機との距離が所定の閾値以下となったと判別したときに、ドアを解錠する制御が行われることを特徴とする電子キー装置。
前記受信ベクトルの方向の時間変化が所定値未満であるときに、前記携帯機の進行方向がどの前記アンテナに向かっているかを判別することを特徴とする請求項１に記載の電子キー装置。
前記複数のアンテナは、前記車両の車室ドアの近傍及びトランクドアの近傍に設置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子キー装置。
前記携帯機の進行方向がどの前記アンテナに向かうかを判別し、且つ車両と前記携帯機との距離が所定の閾値以下となったと判別したときに、前記携帯機が向かっている前記アンテナと最も近い位置にあるドアを解錠する制御が行われることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子キー装置。