電子キーシステムのキー位置判定装置
【課題】電子キーの位置をより精度よく検出することができる電子キーシステムのキー位置判定装置を提供する。
【解決手段】車両の運転席アンテナ及び助手席アンテナから交互に電波を送信して、これら電波を電子キーが受信したときの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐと電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐとを算出する。そして、磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの大小を比較して、電子キーの車外位置を判定する。このとき、磁界強度Ｈｄ，Ｈｐのうち高い側が磁界強度範囲Ｅａに位置して、単なる大小判定ではキー位置を判定できない場合、電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐの電波角度差θｘからキー位置を判定する。電波角度差θｘが重複範囲Ｅｂに位置してキー位置を判定できない場合、電波角度差θｘ及び２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐを繋いだ三角線２５を算出し、この三角線２５が成す角度θｒにより、キー位置を最終判断する。
【解決手段】車両の運転席アンテナ及び助手席アンテナから交互に電波を送信して、これら電波を電子キーが受信したときの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐと電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐとを算出する。そして、磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの大小を比較して、電子キーの車外位置を判定する。このとき、磁界強度Ｈｄ，Ｈｐのうち高い側が磁界強度範囲Ｅａに位置して、単なる大小判定ではキー位置を判定できない場合、電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐの電波角度差θｘからキー位置を判定する。電波角度差θｘが重複範囲Ｅｂに位置してキー位置を判定できない場合、電波角度差θｘ及び２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐを繋いだ三角線２５を算出し、この三角線２５が成す角度θｒにより、キー位置を最終判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーの位置を判定する電子キーシステムのキー位置判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
この電子キーシステムの一種には、図９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、車体右側に設置された運転席アンテナ８３と、車体左側に設置された助手席アンテナ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。
【０００４】
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。
【０００５】
図９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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８４４０６号公報
【特許文献２】特開２００５−７６３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、論理判定キー位置検出方式は、少ないアンテナで車外又は車内を判定するため、アンテナエリア８６，８７を極力広くとらなければならない現状がある。しかし、アンテナエリア８６，８７を広くとると、図１０に示すように、アンテナ搭載側に対して反対側に電波が漏れて、漏れ通信エリア８８が形成されることがある。この場合、電子キー２が漏れ通信エリア８８に位置すると、電子キー２がアンテナ反対側に位置するにも拘らず、通信が成立してしまうので、電子キー２の位置が誤検出される。よって、これがドアロック施解錠の誤動作に繋がっていた。
【０００８】
本発明の目的は、電子キーの位置をより精度よく検出することができる電子キーシステムのキー位置判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、各電波を前記電子キーが受信したときのそれぞれの受信強度を算出する受信強度算出手段と、前記した２電波を各々受信した際の電波到来方向を算出する電波方向算出手段と、前記２つ受信強度を比較し、該受信強度の高い側が設定強度範囲内に位置するか否かを確認することでキー位置を判定する第１判定手段と、前記第１判定手段でキー位置を判定できない場合、前記一アンテナからの電波到来方向と前記他アンテナからの電波到来方向との電波角度差を基に、キー位置を判定する第２判定手段と、前記第２判定手段でキー位置を判定できない場合、前記２つ受信強度及び前記電波角度の３点を同一グラフ上に並べた正規化グラフを使用し、当該３点を繋ぐことでできる三角線の頂点の成す角度を基にキー位置を判定する第３判定手段とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、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を発信し、これら電波が電子キーに到達した際の各電波の受信強度と電波到来方向とを算出する。そして、まずは第１判定手段によって、単に一アンテナからの電波の受信強度と、他アンテナからの電波の受信強度とを比較してキー位置を判定する。ここで、一方が他方に対して極端に高い値をとれば、キー位置判定は可能であるが、例えば受信強度が設定強度範囲内にある場合には、キー位置を正確に判定できない。
【００１１】
第１判定手段でキー位置を判定できない場合、続いては第２判定手段によって、一アンテナからの電波到来方向と、他アンテナからの電波到来方向との電波角度差を算出し、この電波角度差によりキー位置を判定する。このとき、電波角度差が所定範囲の値をとれば、問題なくキー位置を判定できるが、正確にキー位置を判定できない範囲をとった場合には、キー位置を正確に判定できない。
【００１２】
第２判定手段でキー位置を判定できない場合、続いては第３判定手段によって、一アンテナからの電波の受信強度と、他アンテナからの電波の受信強度と、これらの電波角度差とを、同一グラフ上に並べた正規化グラフ上において、これら３点を繋げて三角線を算出し、この線によってできる角度からキー位置を判定する。このため、電波角度差でキー位置が判定できなくても、問題なくキー位置を最終判断することが可能となる。
【００１３】
このように、本構成の場合、一アンテナからの電波と他アンテナからの電波の受信強度と電波到来方向を使用し、まずは最初に単に受信強度でキー位置を判定し、受信強度でキー位置を判定できない場合には電波角度差によりキー位置を判定し、電波角度差でキー位置を判定できない場合には、正規化グラフでとキー位置を判定するというように、複数の判定方式によりキー位置を判定する。よって、電子キーの判定位置を、より正確に切り分けることが可能となるので、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。
【００１４】
本発明では、前記一アンテナ及び他アンテナの通信エリアは、前記通信マスタの室外及び室内の両方を補完する範囲で形成され、キー位置判定は、前記電子キーが前記通信マスタの室外及び室内のどちらに位置するのかを判定することを要旨とする。
【００１５】
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、前記アンテナから前記電子キーに送信される前記電波は、前記電子キーにＩＤコードの返信を求める前記ＩＤ返信要求の信号であって、キー位置判定は、前記通信マスタと前記電子キーとが前記ＩＤ照合する過程で実行されることを要旨とする。
【００１６】
この構成によれば、ＩＤ照合の過程でキー位置判定も実行することとしたので、これら処理を一通信課程で同時に実行することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電子キーの位置をより精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態におけるキー位置判定装置の概略構成を示す構成図。
【図２】車両のアンテナエリアのイメージを示す概念図。
【図３】（ａ）は電子キーが運転席側車外に位置する状態を示す概念図、（ｂ）は電子キーが助手席側車外に位置する状態を示す概念図、（ｃ）は電子キーが車内に位置する状態を示す概念図。
【図４】（ａ）は助手席側に誤判定エリアが含まれた状態を示す磁界強度マップ図、（ｂ）は運転席側に誤判定エリアが含まれた状態を示す磁界強度マップ図。
【図５】各点がプロットされた正規化グラフを示すグラフ図。
【図６】三角線により取り得る角度を示した正規化グラフのグラフ図。
【図７】運転席アンテナや助手席アンテナの取り付け角度の調整を示す模式図。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した電子キーシステムのキー位置判定装置の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１及び図２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、車両１からの問い合せに電子キー２が応答して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（室内）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、車両１が通信マスタに相当し、キー操作フリーシステム３が電子キーシステムに相当する。
【００２０】
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。
【００２１】
照合ＥＣＵ９には、運転席ドア１０（図２参照）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２参照）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、アンテナ１１，１３が一アンテナ及び他アンテナを構成する。
【００２２】
図２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Ｓｄ）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Ｓｐ）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、ともに受信する際、電子キー２の位置が車内と判定される。
【００２３】
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。
【００２４】
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（室外）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。
【００２５】
図１に示すように、本例のキー操作フリーシステム３には、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３から電波（リクエスト信号Ｓrq）が交互送信された際、各電波を電子キー２が受信したときのそれぞれの磁界強度Ｈｘと、これら電波の電波角度差θｘとを基にキー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が受信した際の運転席側磁界強度Ｈｄと、助手席アンテナ１３からの電波を電子キー２が受信した際の助手席側磁界強度Ｈｐとの大小関係からキー位置を判定し、この判定でキー位置を確定できない場合、電波角度差θｘからキー位置を判定し、それでもキー位置を判定できない場合、図５や図６に示す正規化グラフ１９を使用してキー位置を判定する。なお、磁界強度Ｈｘが受信強度に相当する。
【００２６】
この場合、照合ＥＣＵ９には、一対の運転席アンテナ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２０が設けられている。交互送信動作部２０は、例えば車両１が駐車状態の際や、車外ドアハンドルノブのロックボタンが押されて施錠操作された際、これらアンテナ１１，１３からリクエスト信号Ｓrqを交互送信して車外通信を開始する。また、交互送信動作部２０は、例えばカーテシスイッチ等により運転者の乗車を確認すると、このときもアンテナ１１，１３からリクエスト信号Ｓrqを交互送信して車内通信を開始する。
【００２７】
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（RSSI：Received Signal Strength Indicator）を、磁界強度Ｈｘとして算出する磁界強度算出部２１が設けられている。磁界強度算出部２１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２１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２１が受信強度算出部を構成する。
【００２８】
通信制御部１５には、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３から受信した各電波の電波到来方向Ｋｘを算出する電波到来方向算出部２２が設けられている。ＬＦ受信機１６がアダプティブアレーアンテナの場合、電波到来方向算出部２２は、ＬＦ受信機１６の各アンテナ素子をアダプティブ制御して電波到来方向Ｋｘを算出する。電波到来方向算出部２２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、このときの電波到来方向Ｋｘを運転席側電波到来方向Ｋｄ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、このときの電波到来方向Ｋｘを助手席側電波到来方向Ｋｐとして算出する。なお、電波到来方向算出部２２が電波方向算出手段を構成する。
【００２９】
通信制御部１５には、電子キー２で算出した磁界強度Ｈｘや電波到来方向Ｋｘをスマート通信の過程で車両１に通知する電波パラメータ通知部２３が設けられている。電波パラメータ通知部２３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及び電波到来方向Ｋｘ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、磁界強度データ及び電波到来方向データ（ともにデジタル値）とが含まれている。電波パラメータ通知部２３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及び運転席側電波到来方向Ｋｄ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及び助手席側電波到来方向Ｋｐを乗せて車両１に通知する。なお、電波パラメータ通知部２３が受信強度算出手段及び電波方向算出手段を構成する。
【００３０】
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を取得する電波パラメータ取得部２４が設けられている。電波パラメータ取得部２４は、スマート通信の際、ＩＤ信号Ｓidに含まれる磁界強度データ及び電波到来方向データを参照して、磁界強度Ｈx及び電波到来方向Ｋｘを取得する。電波パラメータ取得部２４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及び運転席側電波到来方向Ｋｄ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及び運転席側電波到来方向Ｋｄとを取得する。なお、電波パラメータ取得部２４が受信強度算出手段及び電波方向算出手段を構成する。
【００３１】
ところで、図３（ａ）に示すように、電子キー２が運転席側車外に位置したり、或いは図３（ｂ）に示すように、電子キー２が助手席側車外に位置したりする場合、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高い値をとるので、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとの磁界強度差は、高い値をとるはずである。よって、基本的には、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの大小を比較すれば、電子キー２の車外位置判定は可能である。
【００３２】
一方、図３（ｃ）に示すように、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、電子キー２は、結果として運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３の両方からリクエスト信号Ｓrqを受信でき、これらアンテナ１１，１３の両方でスマート通信が実行可能である。よって、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３の両方でスマート通信が実行可となれば、それを以て車内判定を成立とし、電子キー２が車内にあると判定する。
【００３３】
ここで、例えば助手席側磁界強度Ｈｐよりも運転席側磁界強度Ｈｄの方が高くなる点を図上にプロットしていくと、このプロット点の集まりは、図４（ａ）に示すように、電子キー２が運転席側車外に位置すると割り出すことが可能な見かけ上の判定エリアＥとして表すことができる。しかし、運転席アンテナ１１の通信エリアは、必ずしも正確には形成できるものではないため、場合によっては、同図に示すように、助手席側に判定エリア（誤判定エリアＥer）が形成されてしまう可能性も否定できない。この場合、もし仮に電子キー２が誤判定エリアＥerに位置してしまうと、電子キー２が運転席側車外に無いにも拘らず、運転席側車外に位置すると誤判定される問題に繋がる。なお、助手席アンテナ１３が電波送信した際には、図４（ｂ）に示すような誤判定エリアＥerが車両１に形成される。
【００３４】
そこで、本例の場合、電子キー２が誤判定エリアＥerに位置する際、これを通信成立からキャンセルしてキー位置を判定可能とするために、図５及び図６に示すような正規化グラフ１９を利用してキー位置を判定する。図５の正規化グラフ１９は、電波角度差θｘと運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとを横軸にとり、これらパラメータを同一グラフ上で比較可能となるように正規化した数量を縦軸としたグラフである。なお、図５の説明書きは、運転席側車外に位置した電子キー２を位置判定したときの動作流れを示したものである。
【００３５】
ところで、助手席側磁界強度Ｈｐよりも運転席側磁界強度Ｈｄの方が高い値をとる場合、図５を見ても分かる通り、電子キー２が運転席側車外に位置するときのみ、この判定結果が得られる訳ではなく、電子キー２が助手席側車外に位置するときも、この判定結果が得られてしまうことが分かる。しかし、運転席側磁界強度Ｈｄが助手席側磁界強度Ｈｐよりも極端に高い値をとる場合は、電子キー２が運転席ドア１０に近接していると見なせるので、結果として電子キー２が運転席側車外に位置していると処理しても何ら問題はない。
【００３６】
一方、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとの差に極端な磁界強度差が無い場合、つまり運転席側磁界強度Ｈｄが図５の正規化グラフ１９で示す磁界強度範囲Ｅａに位置する場合、電子キー２が正しく運転席側車外に位置しているものもあるが、実際のところは、助手席側車外に位置する電子キー２、つまり電子キー２が誤判定エリアＥerに位置するものも結果として含んでしまっている。よって、正確なキー位置判定のためには、電子キー２が誤判定エリアＥerに位置するもの判定結果から切り分ける必要がある。なお、磁界強度範囲Ｅａが設定強度範囲に相当する。
【００３７】
ここで、電子キー２が運転席側車外に位置する場合と、電子キー２が助手席側車外に位置する場合とでは、車両１に対するキー位置の違い（車体右側と車体左側）から、電波角度差θｘが異なる値をとることが分かる。即ち、電波角度差θｘは、図５の正規化グラフ１９において、電子キー２が運転席側に位置していれば高い値で表され、電子キー２が助手席側に位置していれば低い値で表される特性がある。よって、電波角度差θｘが図５に示す運転席側角度差範囲Ｅｄに位置していれば、電子キー２が運転席側車外に位置することが分かり、図５に示す助手席側角度差範囲Ｅｐに位置していれば、電子キー２が助手席側車外に位置することが分かる。
【００３８】
しかし、運転席側角度差範囲Ｅｄと助手席側角度差範囲Ｅｐとには、電子キー２が運転席及び助手席のどちらにいても取り得る重複範囲Ｅｂが存在する。よって、電波角度差θｘがこの重複範囲Ｅｂに位置すると、電子キー２の位置を正確に判定できないことになるので、単に電波角度差θｘの大小を見ただけでの位置判定では問題がある。
【００３９】
しかし、図６に示すように、正規化グラフ１９において電波角度差θｘと運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとを繋げて三角線２５を形取ると、この三角線２５が成す角度θｒは、電子キー２が運転席側に位置する場合、閾値角θｋ以下の値をとり、電子キー２が助手席側に位置する場合、閾値角θｋよりも大きな値をとる特性がある。よって、電波角度差θｘが重複範囲Ｅｂに位置する際には、三角線２５の角度θｒと閾値角θｋとを比較すれば、電子キー２が運転席側及び助手席側のどちらに位置するのかを判定できることが分かる。
【００４０】
よって、図１に示すように、照合ＥＣＵ９には、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐと比較する磁界強度比較部２６が設けられている。この磁界強度比較部２６は、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの大小を比較するものであるので、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとの磁界強度差を算出するものであるとも言える。なお、磁界強度比較部２６が第１判定手段を構成する。
【００４１】
照合ＥＣＵ９には、磁界強度比較部２６による比較結果を基に、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐのうち高い側が磁界強度範囲Ｅａ内に位置しているか否かを見ることで車外のキー位置を判定する第１キー位置判定部２７が設けられている。第１キー位置判定部２７は、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの高い側が磁界強度範囲Ｅａにあれば、この段階ではキー位置を判定することができないと認識する。一方、第１キー位置判定部２７は、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐのうち高い側が磁界強度範囲Ｅａに無い場合、即ち高い側が磁界強度範囲Ｅａを超える磁界強度を有している場合、その電波送信側の車外に電子キー２が位置していると判定する。例えば、図５に示すように、運転席側磁界強度Ｈｄが磁界強度範囲Ｅａよりも高い値をとっていれば、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定する。なお、第１キー位置判定部２７が第１判定手段を構成する。
【００４２】
照合ＥＣＵ９には、第１キー位置判定部２７で位置を判定できない場合に、電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐの電波角度差θｘによりキー位置を判定する第２キー位置判定部２８が設けられている。第２キー位置判定部２８は、電波パラメータ取得部２４から２つの電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐを取得し、これら電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐの差をとって電波角度差θｘを算出する。第２キー位置判定部２８は、電波角度差θｘが図５に示す運転席側角度差範囲Ｅｄに電波角度差θｘが位置していれば、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定し、電波角度差θｘが助手席側角度差範囲Ｅｐに位置していれば、電子キー２が助手席側車外に位置すると判定する。一方、第２キー位置判定部２８は、電波角度差θｘが重複範囲Ｅｂに位置していれば、この段階ではキー位置を判定することができないと認識する。なお、第２キー位置判定部２８が第２キー位置判定手段に相当する。
【００４３】
また、照合ＥＣＵ９には、第２キー位置判定部２８でキー位置を確定できなかった場合に、正規化グラフ１９の三角線２５の角度θｒを使用してキー位置を判定する第３キー位置判定部２９が設けられている。第３キー位置判定部２９は、第２キー位置判定部２８でキー位置を判定できない際、正規化グラフ１９上で３点を結んで三角線２５を算出し、この三角線２５の角度θｒを算出する。そして、第３キー位置判定部２９は、角度θｒと閾値角θｋとを比較し、この比較結果を基に電子キー２が運転席側車外及び助手席側車外のどちらに位置しているのかを判定する。なお、第３キー位置判定部２９が第３判定手段に相当する。
【００４４】
照合ＥＣＵ９には、電子キー２が車内に位置しているか否かを判定する車内判定部３０が設けられている。車内判定部３０は、例えばカーテシスイッチ等で運転者の乗車を検出すると、車内照合成立有無を確認すべく動作を開始する。そして、車内判定部３０は、この車内照合の際、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３からの両方にリクエスト信号Ｓrq対して電子キー２が応答を返信してきたことを確認すると、電子キー２が車内に位置すると判定する。
【００４５】
図７に示すように、運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３は、車体に対して搭載位置や搭載向きが調整されている。これは、車体形状やアンテナ搭載位置により、電子キー２が検出する磁界強度Ｈｘや電波角度差θｘが異なるためである。本例の場合、例えば地面に対して直交する垂直方向（同図のＹ方向）に対して、略３０度の角度を付けて運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３が車体に取り付けられている。
【００４６】
次に、本例のキー位置判定装置１８の動作を図８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２０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３１を交互送信する。このとき、交互送信動作部２０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３１ａを送信する。
【００４７】
電子キー２は、運転席アンテナエリアＳｄ内に入っているので、第１ウェイク信号３１ａを受信可能である。電子キー２は、第１ウェイク信号３１ａを受信すると、この第１ウェイク信号３１ａ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２１は、第１ウェイク信号３１ａの受信強度、即ち運転席側磁界強度Ｈｄを算出する。また、電波到来方向算出部２２は、第１ウェイク信号３１ａの到来方向、即ち運転席側電波到来方向Ｋｄを算出する。電子キー２は、起動状態に切り換わると、第１アック信号３２を車両１に送信する。
【００４８】
照合ＥＣＵ９は、第１ウェイク信号３１ａ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が存在すると認識し、運転席アンテナ１１を送信アンテナとする動作を継続する。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ＩＤ３３を送信する。ビークルＩＤ３３は、車両１の固有ＩＤである。電子キー２は、ビークルＩＤ３３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３４を車両１に送信する。
【００４９】
照合ＥＣＵ９は、ビークルＩＤ３８の送信後の制限時間内に第２アック信号３４を受信すると、続いてチャレンジ３５を運転席アンテナ１１から送信する。チャレンジ３５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３５を受信すると、チャレンジ３５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３６を車両１に送信する。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が含まれている。電子キー２は、レスポンス３６の送信が完了すると、元の待機状態に戻る。
【００５０】
また、電子キー２がレスポンス３６を車両１に送信する際、電波パラメータ通知部２３は、レスポンス３６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のデータと運転席側電波到来方向Ｋｄのデータとを含ませて送信させる。即ち、レスポンス３６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と運転席側電波到来方向Ｋｄとが電子キー２から車両１に送信される。
【００５１】
照合ＥＣＵ９は、チャレンジ３５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３６を受信すると、レスポンス３６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３６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。
【００５２】
さらに、電波パラメータ取得部２４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３６に含まれる運転席側磁界強度Ｈｄ及び運転席側電波到来方向Ｋｄを取得する。即ち、電波パラメータ取得部２４は、このときに受信したレスポンス３６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３６に含まれる磁界強度データを運転席側磁界強度Ｈｄとして取り込み、電波到来方向データを運転席側電波到来方向Ｋｄとして取り込む。
【００５３】
交互送信動作部２０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３１ｂ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３１ｂを受信すると、この第２ウェイク信号３１ｂによって再度起動状態に入る。このとき、磁界強度算出部２１は、第２ウェイク信号３１ｂの受信強度、即ち助手席側磁界強度Ｈｐを算出する。また、電波到来方向算出部２２は、第２ウェイク信号３１ｂの電波到来方向、即ち助手席側電波到来方向Ｋｐを算出する。
【００５４】
また、電子キー２は、第２ウェイク信号３１ｂにより起動状態に切り換わると、第３アック信号３７を車両１に送信する。照合ＥＣＵ９は、第２ウェイク信号３１ｂ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。
【００５５】
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３７が車両１に届くと、助手席アンテナ１３からビークルＩＤ３８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３９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４０が送信される。
【００５６】
電子キー２は、チャレンジ４０を受信すると、同チャレンジ４０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４１を車両１に送信する。このレスポンス４１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、助手席側電波到来方向Ｋｐのデータとが含まれている。
【００５７】
照合ＥＣＵ９は、レスポンス４１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、電波パラメータ取得部２４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４１から助手席側磁界強度Ｈｐ及び助手席側電波到来方向Ｋｐを取得する。即ち、電波パラメータ取得部２４は、このときに受信したレスポンス４１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４１に含まれる磁界強度データを助手席側磁界強度Ｈｐとして取り込み、電波到来方向データを助手席側電波到来方向Ｋｐとして取り込む。
【００５８】
磁界強度比較部２６は、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐを取得すると、これら磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの大小を比較し、その比較結果を基に、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可能性が高いのかを第１キー位置判定部２７に通知する。例えば、運転席側磁界強度Ｈｄの方が高いと、電子キー２が運転席側車外に位置する可能性が高いと通知され、助手席側磁界強度Ｈｐの方が高いと、電子キー２が助手席側車外に位置する可能性が高いと通知される。
【００５９】
第１キー位置判定部２７は、電子キー２が運転席側車外に位置する可能性が高い通知を受けると、運転席側磁界強度Ｈｄが磁界強度範囲Ｅａに位置するか否かを確認する。このとき、第１キー位置判定部２７は、図５に示すように、運転席側磁界強度Ｈｄが磁界強度範囲Ｅａ内にあることを確認すると、この段階ではまだキー位置を正確に判定できないとして、キー位置判定を第２キー位置判定部２８に委ねる。一方、第１キー位置判定部２７は、運転席側磁界強度Ｈｄが磁界強度範囲Ｅａ外にあることを確認すると、電子キー２が運転席側車外に存在すると判定する。
【００６０】
第２キー位置判定部２８は、第１キー位置判定部２７でキー位置が判定できない場合、運転席側電波到来方向Ｋｄと助手席側電波到来方向Ｋｐとの電波角度差θｘを算出し、図５に示すように、電波角度差θｘが運転席側角度差範囲Ｅｄ及び助手席側角度差範囲Ｅｐのどちらにあるのかを確認することにより、キー位置を判定する。このとき、第２キー位置判定部２８は、電波角度差θｘが運転席側角度差範囲Ｅｄにあることを確認すると、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定し、電波角度差θｘが助手席側角度差範囲Ｅｐにあることを確認すると、電子キー２が助手席側車外に位置すると判定する。また、電波角度差θｘが重複範囲Ｅｂにあることを確認すると、この段階ではまだキー位置を正確に判定できないとして、キー位置判定を第３キー位置判定部２９に委ねる。
【００６１】
第３キー位置判定部２９は、第２キー位置判定部２８でキー位置が判定できない場合、正規化グラフ１９において、このときの電波角度差θｘと運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとの３点を繋いで三角線２５を算出し、この三角線２５の頂点の成す角度θｒを算出する。そして、第３キー位置判定部２９は、算出した角度θｒと閾値角θｋとの大小を比較して、電子キー２の位置を最終判断する。このとき、第３キー位置判定部２９は、角度θｒが閾値角θｋ以下であれば、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定し、角度θｒが閾値角よりも大きければ、電子キー２が助手席側車外に位置すると判定する。
【００６２】
ここで、第３キー位置判定部２９は、車外ドアハンドルノブのタッチ操作をトリガとして開始されたスマート通信であることを以て、このときのスマート通信が車外通信であることを認識している。また、第３キー位置判定部２９は、タッチ操作された車外ドアハンドルが、運転席側であることを把握しているので、運転席側に電子キー２が位置すべきであることも認識している。よって、第３キー位置判定部２９は、キー位置判定により電子キー２が運転席側車外に位置することを確認すると、車外位置判定を成立として処理する。照合ＥＣＵ９は、電子キー２との間のスマート照合が成立し、かつ車外位置判定も正しいということを確認すると、車外照合を成立として処理し、ドアロック装置６にドアロック解錠を実行させる。
【００６３】
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、車内判定部３０は、運転席アンテナ１１からのリクエスト信号Ｓrqの応答としてＩＤ信号Ｓidを受信し、助手席アンテナ１３からのリクエスト信号Ｓrqの応答としてＩＤ信号Ｓidを受信し、これら両方のＩＤ信号ＳidでＩＤ照合が成立することを確認すると、電子キー２が車内に位置すると判定する。そして、車内判定部３０は、車内に位置する電子キー２とのＩＤ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。
【００６４】
今度は、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を交互に車両送信アンテナとしてスマート通信を実行し、運転席側磁界強度Ｈｄ及び運転席側電波到来方向Ｋｄと、助手席側磁界強度Ｈｐ及び助手席側電波到来方向Ｋｐとを取得する。
【００６５】
そして、磁界強度比較部２６及びキー位置判定部２７〜２９は、運転者が運転席ドア１０から乗車したときと同様に、正規化グラフ１９を使用して電子キー２の位置を判定する。このとき、これらキー位置判定部２７〜２９が、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定すると、車外位置判定が成立として処理される。照合ＥＣＵ９は、電子キー２との間のスマート照合が成立し、かつ車外位置判定も正しいということを確認すると、車外照合を成立として処理、ドアロック装置６にドアロックの施錠を実行させる。
【００６６】
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。
【００６７】
以上により、本例においては、図５や図６に示すような正規化グラフ１９を使用して、電子キー２の車外位置判定を実行する。このため、もし仮にアンテナ搭載側と反対側に通信エリアが漏れても、この漏れエリアを通信成立エリアからキャンセルすることが可能となる。よって、アンテナ搭載側の反対側に電子キー２が位置する際に、この電子キー２とスマート照合が成立する状況が生じ難くなるので、より正確に電子キー２の位置を判定することが可能となる。
【００６８】
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）まずは最初、運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐの大小比較によりキー位置を判定し、この強度大小判定でキー位置を判定できない場合、運転席側電波到来方向Ｋｄと助手席側電波到来方向Ｋｐの電波角度差θｘによりキー位置を判定し、この角度差判定でキー位置を判定できない場合、正規化グラフ１９上でプロットした３点の三角線２５が成す角度θｒによりキー位置を最終判断する。このように、本例の場合は、複数の判定方式を組み合わせて、電子キー２の車外位置を判定する。よって、電子キー２の判定位置を、より正確に切り分けることが可能となるので、電子キー２が運転席側車外及び助手席車外のどちらに位置するのかを、より精度よく判定することができる。
【００６９】
（２）車体運転席側に運転席アンテナ１１を配置し、車体助手席側に助手席アンテナ１３を配置して、電子キー２が車外及び車内のどちらに位置するのかを判定する。よって、本例の場合は、キー位置判定を車内外判定も可としたので、電子キー２が車外及び車内のどちらに位置するのかも確認することができる。
【００７０】
（３）スマート照合の過程でキー位置判定も実行するので、スマート照合の一連の過程で、照合と同時に位置判定も実行することができる。
（４）電子キー２の受信アンテナとして３軸受信アンテナを使用したので、電子キー２の磁界強度Ｈｘや電波到来方向Ｋｘを、より正確に算出することができる。
【００７１】
（５）運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３を車体に取り付ける際、その搭載位置や取り付け角度を調整するので、より好適な通信エリアを車体周囲に形成することができ、ひいてはこれがキー位置の判定精度向上に寄与する。
【００７２】
（６）キー操作フリーシステム３は電子キー２からの応答の論理判定によりキー位置を見る方式であるので、車両１に搭載する送信アンテナは運転席アンテナ１１と助手席アンテナ１３との２つで済む。よって、車両１の搭載アンテナ数を少なく抑えることができ、アンテナに要するコストを削減することができる。従って、本例は、車両１の送信アンテナを少なく抑えつつも、電子キー２の位置判定精度を確保するという極めて優れた効果を得ることができる。
【００７３】
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。
・キー位置判定装置１８は、電子キー２の車外位置判定及び車内外判定の両方を実行することに限らず、例えば車外位置判定のみを行うものでもよい。
【００７４】
・キー位置判定は、車外位置判定や車内外位置判定に限らず、例えば車内のどの位置にあるのか、又はラッゲージ内に位置しているのかなど、判定内容を適宜変更することが可能である。
【００７５】
・車両１の送信アンテナは、運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３に限らず、例えばラッゲージドアアンテナを含んでもよい。
・車両１の送信アンテナは、２本に限らず、３本としてもよい。
【００７６】
・ウェイク信号３１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。
【００７７】
・磁界強度Ｈｄ，Ｈｐや電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐ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。
・電子キー２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。
【００７８】
・磁界強度Ｈｘや電波到来方向Ｋｘの算出は、ウェイク信号３１ａ，３１ｂで行うことに限らず、例えばビークルＩＤ３３，３８やチャレンジ３５，４０により算出してもよい。
【００７９】
・キー位置判定は、電子キー２から磁界強度データや電波到来方向データを車両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、キー位置判定までを全て電子キー２側で行い、その判定結果を車両１に通知する形式でもよい。
【００８０】
・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。
・電波到来方向Ｋｘの算出は、アダプティブアレーアンテナを使用した方式に限定されず、他の形式を採用してもよい。
【００８１】
・キー位置判定は、スマート照合の過程で実行されることに限定されない。即ち、スマート照合とは別の期間に、キー位置判定だけを別に実行してもよい。
・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。
【００８２】
・リクエスト信号Ｓrqは、ＩＤ返信要求に限らず、電子キー２に応答を求める信号であればよい。
・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、広義として認証行為が必要な通信端末（認証端末）を広く含むものとする。
【００８３】
・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。
【００８４】
・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。
・電子キーシステムは、キー操作フリーシステム３に限定されず、車両１と電子キー２とが相互無線通信によりＩＤ照合を行うものであればよい。
【００８５】
・キー操作フリーシステム３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。
【００８６】
（イ）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記電子キーの受信アンテナは、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。
【００８７】
（ロ）請求項１〜３、前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記一アンテナ及び前記他アンテナは、水平面に対する直交方向を基準として角度を持つ向きで取り付けられることにより、取付位置が調整されている。この構成によれば、これらアンテナから好適な通信エリアを形成することが可能となり、ひいては受信強度や電波到来方向を、精度よく算出することが可能となる。
【符号の説明】
【００８８】
１…通信マスタとしての車両、２…電子キー、３…電子キーシステムとしてのキー操作フリーシステム、１１…一アンテナ及び他アンテナを構成する運転席アンテナ、１３…一アンテナ及び他アンテナを構成する助手席アンテナ、１８…キー位置判定装置、１９…正規化グラフ、２１…受信強度算出手段を構成する磁界強度算出部、２２…電波方向算出手段を構成する電波到来方向算出部、２３…受信強度算出手段及び電波方向算出手段を構成する電波パラメータ通知部、２４…受信強度算出手段及び電波方向算出手段を構成する電波パラメータ取得部、２５…三角線、２６…第１判定手段を構成する磁界強度比較部、２７…第１判定手段を構成する第１キー位置判定部、２８…第２判定手段を構成する第２キー位置判定部、２９…第３判定手段を構成する第３キー位置判定部、Ｈｘ（Ｈｄ，Ｈｐ）…受信強度としての磁界強度、Ｋｘ（Ｋｄ，Ｋｐ）…電波到来方向、Ｅａ…設定強度範囲としての磁界強度範囲、θｘ…電波角度差、θｒ…角度。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーの位置を判定する電子キーシステムのキー位置判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
この電子キーシステムの一種には、図９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、車体右側に設置された運転席アンテナ８３と、車体左側に設置された助手席アンテナ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。
【０００４】
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。
【０００５】
図９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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８４４０６号公報
【特許文献２】特開２００５−７６３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、論理判定キー位置検出方式は、少ないアンテナで車外又は車内を判定するため、アンテナエリア８６，８７を極力広くとらなければならない現状がある。しかし、アンテナエリア８６，８７を広くとると、図１０に示すように、アンテナ搭載側に対して反対側に電波が漏れて、漏れ通信エリア８８が形成されることがある。この場合、電子キー２が漏れ通信エリア８８に位置すると、電子キー２がアンテナ反対側に位置するにも拘らず、通信が成立してしまうので、電子キー２の位置が誤検出される。よって、これがドアロック施解錠の誤動作に繋がっていた。
【０００８】
本発明の目的は、電子キーの位置をより精度よく検出することができる電子キーシステムのキー位置判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、各電波を前記電子キーが受信したときのそれぞれの受信強度を算出する受信強度算出手段と、前記した２電波を各々受信した際の電波到来方向を算出する電波方向算出手段と、前記２つ受信強度を比較し、該受信強度の高い側が設定強度範囲内に位置するか否かを確認することでキー位置を判定する第１判定手段と、前記第１判定手段でキー位置を判定できない場合、前記一アンテナからの電波到来方向と前記他アンテナからの電波到来方向との電波角度差を基に、キー位置を判定する第２判定手段と、前記第２判定手段でキー位置を判定できない場合、前記２つ受信強度及び前記電波角度の３点を同一グラフ上に並べた正規化グラフを使用し、当該３点を繋ぐことでできる三角線の頂点の成す角度を基にキー位置を判定する第３判定手段とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、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を発信し、これら電波が電子キーに到達した際の各電波の受信強度と電波到来方向とを算出する。そして、まずは第１判定手段によって、単に一アンテナからの電波の受信強度と、他アンテナからの電波の受信強度とを比較してキー位置を判定する。ここで、一方が他方に対して極端に高い値をとれば、キー位置判定は可能であるが、例えば受信強度が設定強度範囲内にある場合には、キー位置を正確に判定できない。
【００１１】
第１判定手段でキー位置を判定できない場合、続いては第２判定手段によって、一アンテナからの電波到来方向と、他アンテナからの電波到来方向との電波角度差を算出し、この電波角度差によりキー位置を判定する。このとき、電波角度差が所定範囲の値をとれば、問題なくキー位置を判定できるが、正確にキー位置を判定できない範囲をとった場合には、キー位置を正確に判定できない。
【００１２】
第２判定手段でキー位置を判定できない場合、続いては第３判定手段によって、一アンテナからの電波の受信強度と、他アンテナからの電波の受信強度と、これらの電波角度差とを、同一グラフ上に並べた正規化グラフ上において、これら３点を繋げて三角線を算出し、この線によってできる角度からキー位置を判定する。このため、電波角度差でキー位置が判定できなくても、問題なくキー位置を最終判断することが可能となる。
【００１３】
このように、本構成の場合、一アンテナからの電波と他アンテナからの電波の受信強度と電波到来方向を使用し、まずは最初に単に受信強度でキー位置を判定し、受信強度でキー位置を判定できない場合には電波角度差によりキー位置を判定し、電波角度差でキー位置を判定できない場合には、正規化グラフでとキー位置を判定するというように、複数の判定方式によりキー位置を判定する。よって、電子キーの判定位置を、より正確に切り分けることが可能となるので、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。
【００１４】
本発明では、前記一アンテナ及び他アンテナの通信エリアは、前記通信マスタの室外及び室内の両方を補完する範囲で形成され、キー位置判定は、前記電子キーが前記通信マスタの室外及び室内のどちらに位置するのかを判定することを要旨とする。
【００１５】
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、前記アンテナから前記電子キーに送信される前記電波は、前記電子キーにＩＤコードの返信を求める前記ＩＤ返信要求の信号であって、キー位置判定は、前記通信マスタと前記電子キーとが前記ＩＤ照合する過程で実行されることを要旨とする。
【００１６】
この構成によれば、ＩＤ照合の過程でキー位置判定も実行することとしたので、これら処理を一通信課程で同時に実行することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電子キーの位置をより精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態におけるキー位置判定装置の概略構成を示す構成図。
【図２】車両のアンテナエリアのイメージを示す概念図。
【図３】（ａ）は電子キーが運転席側車外に位置する状態を示す概念図、（ｂ）は電子キーが助手席側車外に位置する状態を示す概念図、（ｃ）は電子キーが車内に位置する状態を示す概念図。
【図４】（ａ）は助手席側に誤判定エリアが含まれた状態を示す磁界強度マップ図、（ｂ）は運転席側に誤判定エリアが含まれた状態を示す磁界強度マップ図。
【図５】各点がプロットされた正規化グラフを示すグラフ図。
【図６】三角線により取り得る角度を示した正規化グラフのグラフ図。
【図７】運転席アンテナや助手席アンテナの取り付け角度の調整を示す模式図。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した電子キーシステムのキー位置判定装置の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１及び図２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、車両１からの問い合せに電子キー２が応答して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（室内）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、車両１が通信マスタに相当し、キー操作フリーシステム３が電子キーシステムに相当する。
【００２０】
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。
【００２１】
照合ＥＣＵ９には、運転席ドア１０（図２参照）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２参照）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、アンテナ１１，１３が一アンテナ及び他アンテナを構成する。
【００２２】
図２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Ｓｄ）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Ｓｐ）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、ともに受信する際、電子キー２の位置が車内と判定される。
【００２３】
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。
【００２４】
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（室外）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。
【００２５】
図１に示すように、本例のキー操作フリーシステム３には、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３から電波（リクエスト信号Ｓrq）が交互送信された際、各電波を電子キー２が受信したときのそれぞれの磁界強度Ｈｘと、これら電波の電波角度差θｘとを基にキー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が受信した際の運転席側磁界強度Ｈｄと、助手席アンテナ１３からの電波を電子キー２が受信した際の助手席側磁界強度Ｈｐとの大小関係からキー位置を判定し、この判定でキー位置を確定できない場合、電波角度差θｘからキー位置を判定し、それでもキー位置を判定できない場合、図５や図６に示す正規化グラフ１９を使用してキー位置を判定する。なお、磁界強度Ｈｘが受信強度に相当する。
【００２６】
この場合、照合ＥＣＵ９には、一対の運転席アンテナ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２０が設けられている。交互送信動作部２０は、例えば車両１が駐車状態の際や、車外ドアハンドルノブのロックボタンが押されて施錠操作された際、これらアンテナ１１，１３からリクエスト信号Ｓrqを交互送信して車外通信を開始する。また、交互送信動作部２０は、例えばカーテシスイッチ等により運転者の乗車を確認すると、このときもアンテナ１１，１３からリクエスト信号Ｓrqを交互送信して車内通信を開始する。
【００２７】
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（RSSI：Received Signal Strength Indicator）を、磁界強度Ｈｘとして算出する磁界強度算出部２１が設けられている。磁界強度算出部２１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２１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２１が受信強度算出部を構成する。
【００２８】
通信制御部１５には、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３から受信した各電波の電波到来方向Ｋｘを算出する電波到来方向算出部２２が設けられている。ＬＦ受信機１６がアダプティブアレーアンテナの場合、電波到来方向算出部２２は、ＬＦ受信機１６の各アンテナ素子をアダプティブ制御して電波到来方向Ｋｘを算出する。電波到来方向算出部２２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、このときの電波到来方向Ｋｘを運転席側電波到来方向Ｋｄ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、このときの電波到来方向Ｋｘを助手席側電波到来方向Ｋｐとして算出する。なお、電波到来方向算出部２２が電波方向算出手段を構成する。
【００２９】
通信制御部１５には、電子キー２で算出した磁界強度Ｈｘや電波到来方向Ｋｘをスマート通信の過程で車両１に通知する電波パラメータ通知部２３が設けられている。電波パラメータ通知部２３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及び電波到来方向Ｋｘ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、磁界強度データ及び電波到来方向データ（ともにデジタル値）とが含まれている。電波パラメータ通知部２３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及び運転席側電波到来方向Ｋｄ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及び助手席側電波到来方向Ｋｐを乗せて車両１に通知する。なお、電波パラメータ通知部２３が受信強度算出手段及び電波方向算出手段を構成する。
【００３０】
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を取得する電波パラメータ取得部２４が設けられている。電波パラメータ取得部２４は、スマート通信の際、ＩＤ信号Ｓidに含まれる磁界強度データ及び電波到来方向データを参照して、磁界強度Ｈx及び電波到来方向Ｋｘを取得する。電波パラメータ取得部２４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及び運転席側電波到来方向Ｋｄ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及び運転席側電波到来方向Ｋｄとを取得する。なお、電波パラメータ取得部２４が受信強度算出手段及び電波方向算出手段を構成する。
【００３１】
ところで、図３（ａ）に示すように、電子キー２が運転席側車外に位置したり、或いは図３（ｂ）に示すように、電子キー２が助手席側車外に位置したりする場合、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高い値をとるので、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとの磁界強度差は、高い値をとるはずである。よって、基本的には、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの大小を比較すれば、電子キー２の車外位置判定は可能である。
【００３２】
一方、図３（ｃ）に示すように、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、電子キー２は、結果として運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３の両方からリクエスト信号Ｓrqを受信でき、これらアンテナ１１，１３の両方でスマート通信が実行可能である。よって、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３の両方でスマート通信が実行可となれば、それを以て車内判定を成立とし、電子キー２が車内にあると判定する。
【００３３】
ここで、例えば助手席側磁界強度Ｈｐよりも運転席側磁界強度Ｈｄの方が高くなる点を図上にプロットしていくと、このプロット点の集まりは、図４（ａ）に示すように、電子キー２が運転席側車外に位置すると割り出すことが可能な見かけ上の判定エリアＥとして表すことができる。しかし、運転席アンテナ１１の通信エリアは、必ずしも正確には形成できるものではないため、場合によっては、同図に示すように、助手席側に判定エリア（誤判定エリアＥer）が形成されてしまう可能性も否定できない。この場合、もし仮に電子キー２が誤判定エリアＥerに位置してしまうと、電子キー２が運転席側車外に無いにも拘らず、運転席側車外に位置すると誤判定される問題に繋がる。なお、助手席アンテナ１３が電波送信した際には、図４（ｂ）に示すような誤判定エリアＥerが車両１に形成される。
【００３４】
そこで、本例の場合、電子キー２が誤判定エリアＥerに位置する際、これを通信成立からキャンセルしてキー位置を判定可能とするために、図５及び図６に示すような正規化グラフ１９を利用してキー位置を判定する。図５の正規化グラフ１９は、電波角度差θｘと運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとを横軸にとり、これらパラメータを同一グラフ上で比較可能となるように正規化した数量を縦軸としたグラフである。なお、図５の説明書きは、運転席側車外に位置した電子キー２を位置判定したときの動作流れを示したものである。
【００３５】
ところで、助手席側磁界強度Ｈｐよりも運転席側磁界強度Ｈｄの方が高い値をとる場合、図５を見ても分かる通り、電子キー２が運転席側車外に位置するときのみ、この判定結果が得られる訳ではなく、電子キー２が助手席側車外に位置するときも、この判定結果が得られてしまうことが分かる。しかし、運転席側磁界強度Ｈｄが助手席側磁界強度Ｈｐよりも極端に高い値をとる場合は、電子キー２が運転席ドア１０に近接していると見なせるので、結果として電子キー２が運転席側車外に位置していると処理しても何ら問題はない。
【００３６】
一方、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとの差に極端な磁界強度差が無い場合、つまり運転席側磁界強度Ｈｄが図５の正規化グラフ１９で示す磁界強度範囲Ｅａに位置する場合、電子キー２が正しく運転席側車外に位置しているものもあるが、実際のところは、助手席側車外に位置する電子キー２、つまり電子キー２が誤判定エリアＥerに位置するものも結果として含んでしまっている。よって、正確なキー位置判定のためには、電子キー２が誤判定エリアＥerに位置するもの判定結果から切り分ける必要がある。なお、磁界強度範囲Ｅａが設定強度範囲に相当する。
【００３７】
ここで、電子キー２が運転席側車外に位置する場合と、電子キー２が助手席側車外に位置する場合とでは、車両１に対するキー位置の違い（車体右側と車体左側）から、電波角度差θｘが異なる値をとることが分かる。即ち、電波角度差θｘは、図５の正規化グラフ１９において、電子キー２が運転席側に位置していれば高い値で表され、電子キー２が助手席側に位置していれば低い値で表される特性がある。よって、電波角度差θｘが図５に示す運転席側角度差範囲Ｅｄに位置していれば、電子キー２が運転席側車外に位置することが分かり、図５に示す助手席側角度差範囲Ｅｐに位置していれば、電子キー２が助手席側車外に位置することが分かる。
【００３８】
しかし、運転席側角度差範囲Ｅｄと助手席側角度差範囲Ｅｐとには、電子キー２が運転席及び助手席のどちらにいても取り得る重複範囲Ｅｂが存在する。よって、電波角度差θｘがこの重複範囲Ｅｂに位置すると、電子キー２の位置を正確に判定できないことになるので、単に電波角度差θｘの大小を見ただけでの位置判定では問題がある。
【００３９】
しかし、図６に示すように、正規化グラフ１９において電波角度差θｘと運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとを繋げて三角線２５を形取ると、この三角線２５が成す角度θｒは、電子キー２が運転席側に位置する場合、閾値角θｋ以下の値をとり、電子キー２が助手席側に位置する場合、閾値角θｋよりも大きな値をとる特性がある。よって、電波角度差θｘが重複範囲Ｅｂに位置する際には、三角線２５の角度θｒと閾値角θｋとを比較すれば、電子キー２が運転席側及び助手席側のどちらに位置するのかを判定できることが分かる。
【００４０】
よって、図１に示すように、照合ＥＣＵ９には、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐと比較する磁界強度比較部２６が設けられている。この磁界強度比較部２６は、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの大小を比較するものであるので、運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとの磁界強度差を算出するものであるとも言える。なお、磁界強度比較部２６が第１判定手段を構成する。
【００４１】
照合ＥＣＵ９には、磁界強度比較部２６による比較結果を基に、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐのうち高い側が磁界強度範囲Ｅａ内に位置しているか否かを見ることで車外のキー位置を判定する第１キー位置判定部２７が設けられている。第１キー位置判定部２７は、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの高い側が磁界強度範囲Ｅａにあれば、この段階ではキー位置を判定することができないと認識する。一方、第１キー位置判定部２７は、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐのうち高い側が磁界強度範囲Ｅａに無い場合、即ち高い側が磁界強度範囲Ｅａを超える磁界強度を有している場合、その電波送信側の車外に電子キー２が位置していると判定する。例えば、図５に示すように、運転席側磁界強度Ｈｄが磁界強度範囲Ｅａよりも高い値をとっていれば、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定する。なお、第１キー位置判定部２７が第１判定手段を構成する。
【００４２】
照合ＥＣＵ９には、第１キー位置判定部２７で位置を判定できない場合に、電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐの電波角度差θｘによりキー位置を判定する第２キー位置判定部２８が設けられている。第２キー位置判定部２８は、電波パラメータ取得部２４から２つの電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐを取得し、これら電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐの差をとって電波角度差θｘを算出する。第２キー位置判定部２８は、電波角度差θｘが図５に示す運転席側角度差範囲Ｅｄに電波角度差θｘが位置していれば、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定し、電波角度差θｘが助手席側角度差範囲Ｅｐに位置していれば、電子キー２が助手席側車外に位置すると判定する。一方、第２キー位置判定部２８は、電波角度差θｘが重複範囲Ｅｂに位置していれば、この段階ではキー位置を判定することができないと認識する。なお、第２キー位置判定部２８が第２キー位置判定手段に相当する。
【００４３】
また、照合ＥＣＵ９には、第２キー位置判定部２８でキー位置を確定できなかった場合に、正規化グラフ１９の三角線２５の角度θｒを使用してキー位置を判定する第３キー位置判定部２９が設けられている。第３キー位置判定部２９は、第２キー位置判定部２８でキー位置を判定できない際、正規化グラフ１９上で３点を結んで三角線２５を算出し、この三角線２５の角度θｒを算出する。そして、第３キー位置判定部２９は、角度θｒと閾値角θｋとを比較し、この比較結果を基に電子キー２が運転席側車外及び助手席側車外のどちらに位置しているのかを判定する。なお、第３キー位置判定部２９が第３判定手段に相当する。
【００４４】
照合ＥＣＵ９には、電子キー２が車内に位置しているか否かを判定する車内判定部３０が設けられている。車内判定部３０は、例えばカーテシスイッチ等で運転者の乗車を検出すると、車内照合成立有無を確認すべく動作を開始する。そして、車内判定部３０は、この車内照合の際、運転席アンテナ１１及び助手席アンテナ１３からの両方にリクエスト信号Ｓrq対して電子キー２が応答を返信してきたことを確認すると、電子キー２が車内に位置すると判定する。
【００４５】
図７に示すように、運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３は、車体に対して搭載位置や搭載向きが調整されている。これは、車体形状やアンテナ搭載位置により、電子キー２が検出する磁界強度Ｈｘや電波角度差θｘが異なるためである。本例の場合、例えば地面に対して直交する垂直方向（同図のＹ方向）に対して、略３０度の角度を付けて運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３が車体に取り付けられている。
【００４６】
次に、本例のキー位置判定装置１８の動作を図８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２０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３１を交互送信する。このとき、交互送信動作部２０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３１ａを送信する。
【００４７】
電子キー２は、運転席アンテナエリアＳｄ内に入っているので、第１ウェイク信号３１ａを受信可能である。電子キー２は、第１ウェイク信号３１ａを受信すると、この第１ウェイク信号３１ａ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２１は、第１ウェイク信号３１ａの受信強度、即ち運転席側磁界強度Ｈｄを算出する。また、電波到来方向算出部２２は、第１ウェイク信号３１ａの到来方向、即ち運転席側電波到来方向Ｋｄを算出する。電子キー２は、起動状態に切り換わると、第１アック信号３２を車両１に送信する。
【００４８】
照合ＥＣＵ９は、第１ウェイク信号３１ａ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が存在すると認識し、運転席アンテナ１１を送信アンテナとする動作を継続する。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ＩＤ３３を送信する。ビークルＩＤ３３は、車両１の固有ＩＤである。電子キー２は、ビークルＩＤ３３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３４を車両１に送信する。
【００４９】
照合ＥＣＵ９は、ビークルＩＤ３８の送信後の制限時間内に第２アック信号３４を受信すると、続いてチャレンジ３５を運転席アンテナ１１から送信する。チャレンジ３５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３５を受信すると、チャレンジ３５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３６を車両１に送信する。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が含まれている。電子キー２は、レスポンス３６の送信が完了すると、元の待機状態に戻る。
【００５０】
また、電子キー２がレスポンス３６を車両１に送信する際、電波パラメータ通知部２３は、レスポンス３６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のデータと運転席側電波到来方向Ｋｄのデータとを含ませて送信させる。即ち、レスポンス３６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と運転席側電波到来方向Ｋｄとが電子キー２から車両１に送信される。
【００５１】
照合ＥＣＵ９は、チャレンジ３５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３６を受信すると、レスポンス３６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３６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。
【００５２】
さらに、電波パラメータ取得部２４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３６に含まれる運転席側磁界強度Ｈｄ及び運転席側電波到来方向Ｋｄを取得する。即ち、電波パラメータ取得部２４は、このときに受信したレスポンス３６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３６に含まれる磁界強度データを運転席側磁界強度Ｈｄとして取り込み、電波到来方向データを運転席側電波到来方向Ｋｄとして取り込む。
【００５３】
交互送信動作部２０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３１ｂ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３１ｂを受信すると、この第２ウェイク信号３１ｂによって再度起動状態に入る。このとき、磁界強度算出部２１は、第２ウェイク信号３１ｂの受信強度、即ち助手席側磁界強度Ｈｐを算出する。また、電波到来方向算出部２２は、第２ウェイク信号３１ｂの電波到来方向、即ち助手席側電波到来方向Ｋｐを算出する。
【００５４】
また、電子キー２は、第２ウェイク信号３１ｂにより起動状態に切り換わると、第３アック信号３７を車両１に送信する。照合ＥＣＵ９は、第２ウェイク信号３１ｂ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。
【００５５】
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３７が車両１に届くと、助手席アンテナ１３からビークルＩＤ３８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３９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４０が送信される。
【００５６】
電子キー２は、チャレンジ４０を受信すると、同チャレンジ４０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４１を車両１に送信する。このレスポンス４１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、助手席側電波到来方向Ｋｐのデータとが含まれている。
【００５７】
照合ＥＣＵ９は、レスポンス４１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、電波パラメータ取得部２４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４１から助手席側磁界強度Ｈｐ及び助手席側電波到来方向Ｋｐを取得する。即ち、電波パラメータ取得部２４は、このときに受信したレスポンス４１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４１に含まれる磁界強度データを助手席側磁界強度Ｈｐとして取り込み、電波到来方向データを助手席側電波到来方向Ｋｐとして取り込む。
【００５８】
磁界強度比較部２６は、２つの磁界強度Ｈｄ，Ｈｐを取得すると、これら磁界強度Ｈｄ，Ｈｐの大小を比較し、その比較結果を基に、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可能性が高いのかを第１キー位置判定部２７に通知する。例えば、運転席側磁界強度Ｈｄの方が高いと、電子キー２が運転席側車外に位置する可能性が高いと通知され、助手席側磁界強度Ｈｐの方が高いと、電子キー２が助手席側車外に位置する可能性が高いと通知される。
【００５９】
第１キー位置判定部２７は、電子キー２が運転席側車外に位置する可能性が高い通知を受けると、運転席側磁界強度Ｈｄが磁界強度範囲Ｅａに位置するか否かを確認する。このとき、第１キー位置判定部２７は、図５に示すように、運転席側磁界強度Ｈｄが磁界強度範囲Ｅａ内にあることを確認すると、この段階ではまだキー位置を正確に判定できないとして、キー位置判定を第２キー位置判定部２８に委ねる。一方、第１キー位置判定部２７は、運転席側磁界強度Ｈｄが磁界強度範囲Ｅａ外にあることを確認すると、電子キー２が運転席側車外に存在すると判定する。
【００６０】
第２キー位置判定部２８は、第１キー位置判定部２７でキー位置が判定できない場合、運転席側電波到来方向Ｋｄと助手席側電波到来方向Ｋｐとの電波角度差θｘを算出し、図５に示すように、電波角度差θｘが運転席側角度差範囲Ｅｄ及び助手席側角度差範囲Ｅｐのどちらにあるのかを確認することにより、キー位置を判定する。このとき、第２キー位置判定部２８は、電波角度差θｘが運転席側角度差範囲Ｅｄにあることを確認すると、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定し、電波角度差θｘが助手席側角度差範囲Ｅｐにあることを確認すると、電子キー２が助手席側車外に位置すると判定する。また、電波角度差θｘが重複範囲Ｅｂにあることを確認すると、この段階ではまだキー位置を正確に判定できないとして、キー位置判定を第３キー位置判定部２９に委ねる。
【００６１】
第３キー位置判定部２９は、第２キー位置判定部２８でキー位置が判定できない場合、正規化グラフ１９において、このときの電波角度差θｘと運転席側磁界強度Ｈｄと助手席側磁界強度Ｈｐとの３点を繋いで三角線２５を算出し、この三角線２５の頂点の成す角度θｒを算出する。そして、第３キー位置判定部２９は、算出した角度θｒと閾値角θｋとの大小を比較して、電子キー２の位置を最終判断する。このとき、第３キー位置判定部２９は、角度θｒが閾値角θｋ以下であれば、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定し、角度θｒが閾値角よりも大きければ、電子キー２が助手席側車外に位置すると判定する。
【００６２】
ここで、第３キー位置判定部２９は、車外ドアハンドルノブのタッチ操作をトリガとして開始されたスマート通信であることを以て、このときのスマート通信が車外通信であることを認識している。また、第３キー位置判定部２９は、タッチ操作された車外ドアハンドルが、運転席側であることを把握しているので、運転席側に電子キー２が位置すべきであることも認識している。よって、第３キー位置判定部２９は、キー位置判定により電子キー２が運転席側車外に位置することを確認すると、車外位置判定を成立として処理する。照合ＥＣＵ９は、電子キー２との間のスマート照合が成立し、かつ車外位置判定も正しいということを確認すると、車外照合を成立として処理し、ドアロック装置６にドアロック解錠を実行させる。
【００６３】
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、車内判定部３０は、運転席アンテナ１１からのリクエスト信号Ｓrqの応答としてＩＤ信号Ｓidを受信し、助手席アンテナ１３からのリクエスト信号Ｓrqの応答としてＩＤ信号Ｓidを受信し、これら両方のＩＤ信号ＳidでＩＤ照合が成立することを確認すると、電子キー２が車内に位置すると判定する。そして、車内判定部３０は、車内に位置する電子キー２とのＩＤ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。
【００６４】
今度は、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を交互に車両送信アンテナとしてスマート通信を実行し、運転席側磁界強度Ｈｄ及び運転席側電波到来方向Ｋｄと、助手席側磁界強度Ｈｐ及び助手席側電波到来方向Ｋｐとを取得する。
【００６５】
そして、磁界強度比較部２６及びキー位置判定部２７〜２９は、運転者が運転席ドア１０から乗車したときと同様に、正規化グラフ１９を使用して電子キー２の位置を判定する。このとき、これらキー位置判定部２７〜２９が、電子キー２が運転席側車外に位置すると判定すると、車外位置判定が成立として処理される。照合ＥＣＵ９は、電子キー２との間のスマート照合が成立し、かつ車外位置判定も正しいということを確認すると、車外照合を成立として処理、ドアロック装置６にドアロックの施錠を実行させる。
【００６６】
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。
【００６７】
以上により、本例においては、図５や図６に示すような正規化グラフ１９を使用して、電子キー２の車外位置判定を実行する。このため、もし仮にアンテナ搭載側と反対側に通信エリアが漏れても、この漏れエリアを通信成立エリアからキャンセルすることが可能となる。よって、アンテナ搭載側の反対側に電子キー２が位置する際に、この電子キー２とスマート照合が成立する状況が生じ難くなるので、より正確に電子キー２の位置を判定することが可能となる。
【００６８】
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）まずは最初、運転席側磁界強度Ｈｄ及び助手席側磁界強度Ｈｐの大小比較によりキー位置を判定し、この強度大小判定でキー位置を判定できない場合、運転席側電波到来方向Ｋｄと助手席側電波到来方向Ｋｐの電波角度差θｘによりキー位置を判定し、この角度差判定でキー位置を判定できない場合、正規化グラフ１９上でプロットした３点の三角線２５が成す角度θｒによりキー位置を最終判断する。このように、本例の場合は、複数の判定方式を組み合わせて、電子キー２の車外位置を判定する。よって、電子キー２の判定位置を、より正確に切り分けることが可能となるので、電子キー２が運転席側車外及び助手席車外のどちらに位置するのかを、より精度よく判定することができる。
【００６９】
（２）車体運転席側に運転席アンテナ１１を配置し、車体助手席側に助手席アンテナ１３を配置して、電子キー２が車外及び車内のどちらに位置するのかを判定する。よって、本例の場合は、キー位置判定を車内外判定も可としたので、電子キー２が車外及び車内のどちらに位置するのかも確認することができる。
【００７０】
（３）スマート照合の過程でキー位置判定も実行するので、スマート照合の一連の過程で、照合と同時に位置判定も実行することができる。
（４）電子キー２の受信アンテナとして３軸受信アンテナを使用したので、電子キー２の磁界強度Ｈｘや電波到来方向Ｋｘを、より正確に算出することができる。
【００７１】
（５）運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３を車体に取り付ける際、その搭載位置や取り付け角度を調整するので、より好適な通信エリアを車体周囲に形成することができ、ひいてはこれがキー位置の判定精度向上に寄与する。
【００７２】
（６）キー操作フリーシステム３は電子キー２からの応答の論理判定によりキー位置を見る方式であるので、車両１に搭載する送信アンテナは運転席アンテナ１１と助手席アンテナ１３との２つで済む。よって、車両１の搭載アンテナ数を少なく抑えることができ、アンテナに要するコストを削減することができる。従って、本例は、車両１の送信アンテナを少なく抑えつつも、電子キー２の位置判定精度を確保するという極めて優れた効果を得ることができる。
【００７３】
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。
・キー位置判定装置１８は、電子キー２の車外位置判定及び車内外判定の両方を実行することに限らず、例えば車外位置判定のみを行うものでもよい。
【００７４】
・キー位置判定は、車外位置判定や車内外位置判定に限らず、例えば車内のどの位置にあるのか、又はラッゲージ内に位置しているのかなど、判定内容を適宜変更することが可能である。
【００７５】
・車両１の送信アンテナは、運転席アンテナ１１や助手席アンテナ１３に限らず、例えばラッゲージドアアンテナを含んでもよい。
・車両１の送信アンテナは、２本に限らず、３本としてもよい。
【００７６】
・ウェイク信号３１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。
【００７７】
・磁界強度Ｈｄ，Ｈｐや電波到来方向Ｋｄ，Ｋｐ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。
・電子キー２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。
【００７８】
・磁界強度Ｈｘや電波到来方向Ｋｘの算出は、ウェイク信号３１ａ，３１ｂで行うことに限らず、例えばビークルＩＤ３３，３８やチャレンジ３５，４０により算出してもよい。
【００７９】
・キー位置判定は、電子キー２から磁界強度データや電波到来方向データを車両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、キー位置判定までを全て電子キー２側で行い、その判定結果を車両１に通知する形式でもよい。
【００８０】
・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。
・電波到来方向Ｋｘの算出は、アダプティブアレーアンテナを使用した方式に限定されず、他の形式を採用してもよい。
【００８１】
・キー位置判定は、スマート照合の過程で実行されることに限定されない。即ち、スマート照合とは別の期間に、キー位置判定だけを別に実行してもよい。
・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。
【００８２】
・リクエスト信号Ｓrqは、ＩＤ返信要求に限らず、電子キー２に応答を求める信号であればよい。
・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、広義として認証行為が必要な通信端末（認証端末）を広く含むものとする。
【００８３】
・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。
【００８４】
・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。
・電子キーシステムは、キー操作フリーシステム３に限定されず、車両１と電子キー２とが相互無線通信によりＩＤ照合を行うものであればよい。
【００８５】
・キー操作フリーシステム３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。
【００８６】
（イ）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記電子キーの受信アンテナは、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。
【００８７】
（ロ）請求項１〜３、前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記一アンテナ及び前記他アンテナは、水平面に対する直交方向を基準として角度を持つ向きで取り付けられることにより、取付位置が調整されている。この構成によれば、これらアンテナから好適な通信エリアを形成することが可能となり、ひいては受信強度や電波到来方向を、精度よく算出することが可能となる。
【符号の説明】
【００８８】
１…通信マスタとしての車両、２…電子キー、３…電子キーシステムとしてのキー操作フリーシステム、１１…一アンテナ及び他アンテナを構成する運転席アンテナ、１３…一アンテナ及び他アンテナを構成する助手席アンテナ、１８…キー位置判定装置、１９…正規化グラフ、２１…受信強度算出手段を構成する磁界強度算出部、２２…電波方向算出手段を構成する電波到来方向算出部、２３…受信強度算出手段及び電波方向算出手段を構成する電波パラメータ通知部、２４…受信強度算出手段及び電波方向算出手段を構成する電波パラメータ取得部、２５…三角線、２６…第１判定手段を構成する磁界強度比較部、２７…第１判定手段を構成する第１キー位置判定部、２８…第２判定手段を構成する第２キー位置判定部、２９…第３判定手段を構成する第３キー位置判定部、Ｈｘ（Ｈｄ，Ｈｐ）…受信強度としての磁界強度、Ｋｘ（Ｋｄ，Ｋｐ）…電波到来方向、Ｅａ…設定強度範囲としての磁界強度範囲、θｘ…電波角度差、θｒ…角度。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、各電波を前記電子キーが受信したときのそれぞれの受信強度を算出する受信強度算出手段と、
前記した２電波を各々受信した際の電波到来方向を算出する電波方向算出手段と、
前記２つ受信強度を比較し、該受信強度の高い側が設定強度範囲内に位置するか否かを確認することでキー位置を判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段でキー位置を判定できない場合、前記一アンテナからの電波到来方向と前記他アンテナからの電波到来方向との電波角度差を基に、キー位置を判定する第２判定手段と、
前記第２判定手段でキー位置を判定できない場合、前記２つ受信強度及び前記電波角度の３点を同一グラフ上に並べた正規化グラフを使用し、当該３点を繋ぐことでできる三角線の頂点の成す角度を基にキー位置を判定する第３判定手段と
を備えたことを特徴とする電子キーシステムのキー位置判定装置。
【請求項２】
前記一アンテナ及び他アンテナの通信エリアは、前記通信マスタの室外及び室内の両方を補完する範囲で形成され、キー位置判定は、前記電子キーが前記通信マスタの室外及び室内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１に記載の電子キーシステムのキー位置判定装置。
【請求項３】
前記アンテナから前記電子キーに送信される前記電波は、前記電子キーにＩＤコードの返信を求める前記ＩＤ返信要求の信号であって、キー位置判定は、前記通信マスタと前記電子キーとが前記ＩＤ照合する過程で実行される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーシステムのキー位置判定装置。
【請求項１】
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、各電波を前記電子キーが受信したときのそれぞれの受信強度を算出する受信強度算出手段と、
前記した２電波を各々受信した際の電波到来方向を算出する電波方向算出手段と、
前記２つ受信強度を比較し、該受信強度の高い側が設定強度範囲内に位置するか否かを確認することでキー位置を判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段でキー位置を判定できない場合、前記一アンテナからの電波到来方向と前記他アンテナからの電波到来方向との電波角度差を基に、キー位置を判定する第２判定手段と、
前記第２判定手段でキー位置を判定できない場合、前記２つ受信強度及び前記電波角度の３点を同一グラフ上に並べた正規化グラフを使用し、当該３点を繋ぐことでできる三角線の頂点の成す角度を基にキー位置を判定する第３判定手段と
を備えたことを特徴とする電子キーシステムのキー位置判定装置。
【請求項２】
前記一アンテナ及び他アンテナの通信エリアは、前記通信マスタの室外及び室内の両方を補完する範囲で形成され、キー位置判定は、前記電子キーが前記通信マスタの室外及び室内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１に記載の電子キーシステムのキー位置判定装置。
【請求項３】
前記アンテナから前記電子キーに送信される前記電波は、前記電子キーにＩＤコードの返信を求める前記ＩＤ返信要求の信号であって、キー位置判定は、前記通信マスタと前記電子キーとが前記ＩＤ照合する過程で実行される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キーシステムのキー位置判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１２７３６９（Ｐ２０１１−１２７３６９Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８８１７４（Ｐ２００９−２８８１７４）
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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