DE102022116690A1 - Steuervorrichtung, System und Steuerverfahren - Google Patents

Abstract

Eine Positionsbeziehung zwischen Vorrichtungen, die Signale gesendet und empfangen haben, wird mit größerer Genauigkeit geschätzt. Eine Steuervorrichtung enthält eine Steuereinheit, die Zuverlässigkeitsparameter vergleicht, die Indizes sind, die einen Grad dafür angeben, ob ein Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen jeweils einer Kommunikationsvorrichtung einer Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und einer anderen Kommunikationsvorrichtung geeignet ist oder nicht, die auf der Grundlage der Signale berechnet werden, die durch die Kommunikationsvorrichtung von der anderen Kommunikationsvorrichtung empfangen werden, und eine Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals durchführt, das zwischen einer Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die ein Signal empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.

Description

• QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
• Diese Anmeldung beruht auf und beansprucht die Priorität der am 2. September 2021 eingereichten japanischen Patentanmeldung JP 2021-143138 , deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
• HINTERGRUND
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung, ein System und ein Steuerverfahren.
• In den letzten Jahren wurde ein Verfahren zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen Vorrichtungen gemäß Ergebnissen eines Sendens und Empfangens eines drahtlosen Signals zwischen Vorrichtungen offenbart. Die WO 2015-176776 A offenbart beispielsweise ein Verfahren, bei dem ein Ultrabreitband („ultra-wideband“, UWB) -Empfänger einen Einfallswinkel eines Signals von einem UWB-Sender unter Verwendung eines UWB-Signals schätzt.
• KURZZUSAMMENFASSUNG
• Das in der WO 2015-176776 A offenbarte Verfahren weist allerdings ein Problem auf, dass, obwohl die Genauigkeit der Schätzung eines Einfallswinkels eines Signals in einer Umgebung, wie in einer Umgebung mit vorhandener Abschirmung zwischen Sendung und Empfang, sinken kann, dagegen keine Maßnahmen getroffen werden.
• Die vorliegende Erfindung wurde daher in Anbetracht des vorstehenden Problems gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer neuen und verbesserten Steuervorrichtung, eines neuen und verbesserten Systems und eines neuen und verbesserten Steuerverfahrens, die eine Positionsbeziehung zwischen Vorrichtungen, die ein Signal senden und empfangen, mit größerer Genauigkeit schätzen können.
• Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zur Lösung des vorstehenden Problems eine Steuervorrichtung bereitgestellt, mit einer Steuereinheit, die eine Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen einer Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die jeweils drei oder mehr Antennen aufweisen, und einer anderen Kommunikationsvorrichtung auf der Grundlage von Signalen durchführt, die zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen werden, wobei die Steuereinheit Zuverlässigkeitsparameter vergleicht, die Indizes darstellen, die einen Grad dafür angeben, ob ein Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen einer jeweiligen Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung geeignet ist oder nicht, und die auf der Grundlage der durch die jeweilige Kommunikationsvorrichtung von der anderen Kommunikationsvorrichtung empfangenen Signale berechnet werden, und eine Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals durchführt, das zwischen der Kommunikationsvorrichtung, die ein Signal empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.
• Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zur Lösung des vorstehenden Problems ein System bereitgestellt, mit einer Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die jeweils drei oder mehr Antennen aufweisen, einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die eine oder mehrere Antennen aufweist, und einer Steuervorrichtung, die eine Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtungen auf der Grundlage von Signalen durchführt, die zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen werden, wobei die Steuervorrichtung Zuverlässigkeitsparameter vergleicht, die Indizes darstellen, die einen Grad dafür angeben, ob ein Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen einer jeweiligen Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung geeignet ist oder nicht, und die auf der Grundlage der Signale berechnet werden, die durch die jeweilige Kommunikationsvorrichtung von der anderen Kommunikationsvorrichtung empfangen werden, und eine Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals durchführt, das zwischen der Kommunikationsvorrichtung, die ein Signal empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.
• Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zur Lösung des vorstehenden Problems ein durch einen Computer ausgeführtes Steuerverfahren bereitgestellt, mit Senden und Empfangen von Signalen zwischen einer Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die jeweils drei oder mehr Antennen aufweisen, und einer anderen Kommunikationsvorrichtung, und Durchführen einer Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung auf der Grundlage der gesendeten und empfangenen Signale, wobei das Durchführen der Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung ein Vergleichen von Zuverlässigkeitsparametern, die Indizes darstellen, die einen Grad dafür angeben, ob ein Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen einer jeweiligen Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung geeignet ist oder nicht, und die auf der Grundlage der Signale berechnet werden, die durch die jeweilige Kommunikationsvorrichtung von der anderen Kommunikationsvorrichtung empfangen werden, und ein Durchführen einer Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals enthält, das zwischen der Kommunikationsvorrichtung, die ein Signal empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.
• Wie vorstehend beschrieben, ist es erfindungsgemäß möglich, eine Positionsbeziehung zwischen Vorrichtungen, die ein Signal senden und empfangen, mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
• Figurenliste
• 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Konfiguration eines Systems 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
• 2 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Übersichtsbeispiels des Systems 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
• 3 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Kommunikationsverarbeitungsblocks einer Kommunikationseinheit 220 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
• 4 zeigt eine Kurve zur Veranschaulichung eines Beispiels einer aus einem Integrierer 229 ausgegebenen CIR gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
• 5 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Kommunikationsverarbeitungsblocks der Kommunikationseinheit 220 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
• 6A zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens gemäß einem ersten bestimmten Wert.
• 6B zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens unter Verwendung einer linearen Funktion als bestimmte Funktion.
• 6C zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens unter Verwendung einer trigonometrischen Funktion als bestimmte Funktion.
• 6D zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens unter Verwendung einer Exponentialfunktion als bestimmte Funktion.
• 7A zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens gemäß dem ersten bestimmten Wert.
• 7B zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens unter Verwendung einer linearen Funktion als bestimmte Funktion.
• 7C zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens unter Verwendung einer trigonometrischen Funktion als bestimmte Funktion.
• 7D zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens unter Verwendung einer Exponentialfunktion als bestimmte Funktion.
• 8 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Arbeitsprozesses des Systems 1 bezogen auf Beispiel 1.
• 9 zeigt ein Blockschaltbild eines Konfigurationsbeispiels eines Fahrzeugs 20 bezogen auf Beispiel 2 und Beispiel 3.
• 10 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Steuerungsbeispiels des Systems 1 bezogen auf Beispiel 2.
• 11 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Arbeitsprozesses des Systems 1 bezogen auf Beispiel 2.
• 12 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Steuerungsbeispiels des Systems 1 bezogen auf Beispiel 3.
• 13 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines weiteren Steuerungsbeispiels des Systems 1 bezogen auf Beispiel 3.
• 14 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Arbeitsprozesses des Systems 1 bezogen auf Beispiel 3.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
• Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen haben Komponenten mit im Wesentlichen dem gleichen Funktionsaufbau die gleichen Bezugszeichen, und somit ist eine mehrmalige Beschreibung weggelassen.
• In der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen können Komponenten mit im Wesentlichen dem gleichen Funktionsaufbau durch Hinzufügen unterschiedlicher Buchstaben oder Zahlen nach dem gleichen Bezugszeichen unterschieden werden. Beispielsweise ist eine Vielzahl von Komponenten mit im Wesentlichen dem gleichen Funktionsaufbau nach Bedarf differenziert, wie Vorrichtungen im Fahrzeug 200-1 und 200-2. Wenn die besondere Unterscheidung einer Vielzahl von Komponenten mit im Wesentlichen dem gleichen Funktionsaufbau voneinander nicht erforderlich ist, wird lediglich das gleiche Bezugszeichen verwendet. In einem Fall beispielsweise, in dem eine Unterscheidung zwischen den Vorrichtungen im Fahrzeug 200-1 und 200-2 nicht erforderlich ist, werden sie einfach als Vorrichtung im Fahrzeug 200 bezeichnet.
• 1. Konfigurationsbeispiel
• 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Konfiguration eines Systems 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie es in 1 gezeigt ist, enthält das System 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine tragbare Vorrichtung 100, eine Vorrichtung im Fahrzeug 200, eine Steuervorrichtung 300 und eine Arbeitsvorrichtung 400.
• Die Vorrichtung im Fahrzeug 200, die Steuervorrichtung 300 und die Arbeitsvorrichtung 400 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind am Fahrzeug 20 angebracht. Das Fahrzeug 20 ist ein Beispiel eines sich bewegenden Objekts und ist beispielsweise ein auf einen Benutzer zugelassenes Fahrzeug (beispielsweise ein Fahrzeug, das dem Benutzer gehört, oder ein Fahrzeug, das der Benutzer vorübergehend mietet). Ein sich bewegendes Objekt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst nicht nur das Fahrzeug 20, sondern auch ein Flugzeug, ein Schiff und dergleichen.
• Tragbare Vorrichtung 100
• Die tragbare Vorrichtung 100 ist ein Beispiel einer anderen Kommunikationsvorrichtung und ist eine Vorrichtung, die durch einen Benutzer mitgeführt wird, der gegenwärtig das Fahrzeug 20 verwendet. Die tragbare Vorrichtung 100 kann ein elektronischer Schlüssel, ein Smartphone, ein Tabletgerät, ein tragbares Gerät oder dergleichen sein. Wie es in 1 gezeigt ist, enthält die tragbare Vorrichtung 100 eine Steuereinheit 110 und eine Kommunikationseinheit 120.
• Die Steuereinheit 110 steuert den Gesamtbetrieb der tragbaren Vorrichtung 100. Die Steuereinheit 110 veranlasst die Kommunikationseinheit 120 beispielsweise ein Poll (Polling) -Signal zu senden, das später beschrieben wird. Die Steuereinheit 110 veranlasst die Kommunikationseinheit 120, ein Final-Signal zu senden, das später beschrieben wird. Die Steuereinheit 110 ist beispielsweise mit elektronischen Schaltungen, wie einer Zentralverarbeitungseinheit („Central Processing Unit“, CPU) und einem Mikroprozessor konfiguriert.
• Die Kommunikationseinheit 120 führt eine Drahtloskommunikation mit einer in der Vorrichtung im Fahrzeug 200 enthaltenen Kommunikationseinheit 220 durch. Die Kommunikationseinheit 120 sendet beispielsweise ein Poll-Signal unter der Steuerung der Steuereinheit 110. Die Kommunikationseinheit 120 empfängt ein Resp (Response) -Signal, das von der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200 enthaltenen Kommunikationseinheit 220 gesendet wird, als Antwort auf das gesendete Poll-Signal. Die Kommunikationseinheit 120 sendet ein Final-Signal als Antwort auf das empfangene Resp-Signal unter der Steuerung der Steuereinheit 110.
• Die Drahtloskommunikation zwischen der Kommunikationseinheit 120 und der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200 enthaltenen Kommunikationseinheit 220 wird beispielsweise durch ein Signal realisiert, das mit einer Ultrabreitbanddrahtloskommunikation konform ist (das nachstehend als UWB-Signal bezeichnet wird).
• In einem Fall, in dem bei einer Drahtloskommunikation unter Verwendung eines UWB-Signals ein Impulsverfahren verwendet wird, ist es möglich, eine Luftausbreitungszeit von Radiowellen unter Verwendung von Radiowellen mit einer sehr kurzen Impulsbreite von Nanosekunden oder weniger mit großer Genauigkeit zu messen, und daher eine Positions- und Entfernungsmessung beruhend auf der Ausbreitungszeit mit großer Genauigkeit durchzuführen. Die Kommunikationseinheit 120 ist beispielsweise als Kommunikationsschnittstelle konfiguriert, die eine Kommunikation unter Verwendung eines UWB-Signals durchführen kann.
• Das UWB-Signal kann als Entfernungsmesssignal und als Datensignal gesendet und empfangen werden. Das Entfernungsmesssignal ist ein beliebiges Signal aus einem Poll-Signal, einem Resp-Signal und einem Final-Signal, das in einem Entfernungsmessprozess gesendet und empfangen wird, der später beschrieben wird. Das Entfernungsmesssignal kann in einem Rahmenformat ohne Nutzlastabschnitt zur Speicherung von Daten konfiguriert sein, oder kann in einem Rahmenformat mit einem Nutzlastabschnitt konfiguriert sein. Andererseits ist das Datensignal vorzugsweise in einem Rahmenformat mit einem Nutzlastabschnitt zur Speicherung von Daten konfiguriert.
• Die Kommunikationseinheit 120 weist zumindest eine Antenne 121 auf. Die Kommunikationseinheit 120 sendet und empfängt ein Drahtlossignal über zumindest eine Antenne 121.
• Vorrichtung im Fahrzeug 200
• Die Vorrichtung im Fahrzeug 200 ist ein Beispiel einer Kommunikationsvorrichtung und ist eine am Fahrzeug 20 angebrachte Vorrichtung. Wie es in 1 gezeigt ist, enthält die Vorrichtung im Fahrzeug 200 eine Steuereinheit 210 und eine Kommunikationseinheit 220.
• Die Steuereinheit 210 steuert den Gesamtbetrieb der Vorrichtung im Fahrzeug 200. Die Steuereinheit 210 veranlasst die Kommunikationseinheit 220, beispielsweise ein Resp-Signal zu senden, das später beschrieben wird. Die Steuereinheit 210 ist beispielsweise mit elektronischen Schaltungen wie einer CPU und einem Mikroprozessor konfiguriert.
• Die Kommunikationseinheit 220 führt eine Drahtloskommunikation mit der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120 durch. Die Kommunikationseinheit 220 empfängt ein Poll-Signal, das von der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120 gesendet wird. Die Kommunikationseinheit 220 sendet unter der Steuerung der Steuereinheit 210 ein Resp-Signal als Antwort auf das empfangene Poll-Signal. Die Kommunikationseinheit 220 empfängt das Final-Signal, das von der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120 gesendet wird, als Antwort auf das gesendete Resp-Signal.
• Die Kommunikationseinheit 220 weist zumindest drei oder mehr Antennen 221 auf. Die Kommunikationseinheit 220 sendet und empfängt Drahtlossignale über drei oder mehr Antennen 221. In einem Fall aber, in dem die Steuervorrichtung 30 gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem später beschriebenen Beispiel 1 angewendet wird, braucht die Kommunikationseinheit 220 zumindest vier oder mehr Antennen 221.
• Steuervorrichtung 300
• Die Steuervorrichtung 300 führt eine Steuerung zum Berechnen einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 durch. Wie in 1 gezeigt, enthält die Steuervorrichtung 300 eine Kommunikationseinheit 310 und eine Steuereinheit 320. Hier wird ein Beispiel beschrieben, in dem das Fahrzeug 20 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart konfiguriert ist, dass die Vorrichtung im Fahrzeug 200 und die Steuervorrichtung 300 getrennt vorgesehen sind; allerdings kann eine Funktion der Steuervorrichtung 300 durch die tragbare Vorrichtung 100 oder durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200 realisiert werden.
• Die Kommunikationseinheit 310 verwendet ein beliebiges Kommunikationsverfahren zum Durchführen verschiedener Kommunikationen mit der Vorrichtung im Fahrzeug 200. Die Kommunikationseinheit 310 empfängt beispielsweise Informationen hinsichtlich eines zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gesendeten und empfangenen Signals von der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200 enthaltenen Kommunikationseinheit 220. Ein beliebiges Kommunikationsverfahren kann eine drahtgebundene Kommunikation oder eine Drahtloskommunikation umfassen. Die Kommunikationseinheit 310 kann verschiedene Kommunikationen mit der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit unter Verwendung eines Drahtloskommunikationsverfahrens durchführen.
• Die Steuereinheit 320 steuert den Gesamtbetrieb der Steuervorrichtung 300. Die Steuereinheit 320 führt eine Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 beispielsweise auf der Grundlage eines zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gesendeten und empfangenen Signals durch. Wie es in 1 gezeigt ist, enthält die Steuereinheit 320 eine Parameterberechnungseinheit 321 und eine Positionsschätzeinheit 325.
• Die Steuereinheit 320 ist beispielsweise durch elektronische Schaltungen, wie eine CPU und einen Mikroprozessor konfiguriert.
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet einen Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage eines zwischen der Vorrichtung im Fahrzeug 200 und der tragbaren Vorrichtung 100 gesendeten und empfangenen Signals, der ein Index ist, der den Grad dafür angibt, ob das Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 geeignet ist oder nicht. Einzelheiten des Zuverlässigkeitsparameters werden später beschrieben.
• Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf der Grundlage des zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gesendeten und empfangenen Signals. Die Positionsschätzeinheit 325 berechnet beispielsweise einen Entfernungsmesswert zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf der Grundlage des zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gesendeten und empfangenen Signals. Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt einen Einfallswinkel eines Signals auf der Grundlage des durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200 von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangenen Signals. Die Positionsschätzeinheit 325 berechnet eine zweidimensionale Position oder eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage des berechneten Entfernungsmesswerts und des Einfallswinkels des Signals. Verschiedene Prozesse, die sich auf die Schätzung einer Positionsbeziehung beziehen, werden unter Verwendung des durch die Parameterberechnungseinheit 321 berechneten Zuverlässigkeitsparameters ausgeführt, und deren Einzelheiten werden später beschrieben.
• Arbeitsvorrichtung 400
• Die Arbeitsvorrichtung 400 ist eine Vorrichtung, die unter der Steuerung der Steuervorrichtung 300 betrieben wird. Die Arbeitsvorrichtung 400 kann ein Türschlüssel des Fahrzeugs 20 oder ein Motor des Fahrzeugs 20 sein.
• Vorstehend wurde das Konfigurationsbeispiel des Systems 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 technische Merkmale des Systems 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
• 2. Technische Merkmale
• 2.1. Mehrwegeumgebung
• Bei Prozessen, die auf einem Signal beruhen, das zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gesendet und empfangen wird, kann sich die Schätzgenauigkeit einer Positionsbeziehung in Abhängigkeit von einer Radiowellenausbreitungsumgebung verringern.
• Als ein Beispiel einer derartigen Situation gibt es einen Fall, in dem ein Objekt wie ein Pfeiler in einem Kommunikationsweg von der Antenne 121 zu der Antenne 221 vorhanden ist. In diesem Fall kann sich beispielsweise eine Empfangsleistung eines gesendeten und empfangenen Signals verringern, und somit kann sich die Schätzgenauigkeit einer Positionsbeziehung verringern.
• Ein weiteres Beispiel einer derartigen Situation ist eine Situation, in der Mehrwege auftreten. Die Mehrwege beziehen sich auf einen Zustand, in dem eine Vielzahl von Radiowellen, die von einem bestimmten Sender (beispielsweise der Kommunikationseinheit 120) gesendet werden, am Empfänger (beispielsweise der Kommunikationseinheit 220) ankommt, und in einem Fall auftritt, in dem zwischen dem Sender und dem Empfänger einer Vielzahl von Radiowellenwegen vorhanden ist. In einer Situation, in der Mehrwege auftreten, können Radiowellen, die über eine Vielzahl verschiedener Wege laufen, miteinander interferieren, und so kann die Schätzgenauigkeit einer Positionsbeziehung verringert sein.
• Eine durch die Positionsschätzeinheit 325 geschätzte Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 kann aufgrund der Mehrwegeumgebung daher einen Schätzfehler enthalten. Die Steuervorrichtung 300 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schätzt eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 daher unter Verwendung eines Zuverlässigkeitsparameters, der einen Index darstellt, der den Grad dafür angibt, ob ein Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200, die auf der Grundlage des durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200 von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangenen Signals berechnet wird, geeignet ist oder nicht. Dadurch kann der Einfluss eines Schätzfehlers einer Positionsbeziehung verringert werden, der durch die vorstehende Mehrwegeumgebung verursacht wird.
• Nachstehend wird ein Übersichtsbeispiel des Systems 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
• 2 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Übersichtsbeispiels des Systems 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Wie in 2 gezeigt, weist die in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltene Kommunikationseinheit 120 die Antenne 121 auf. Die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200 enthaltene Kommunikationseinheit 220 weist beispielsweise eine Antenne 221A, eine Antenne 221B, eine Antenne 221C und eine Antenne 221D als Vier-Element-Array-Antenne auf. Die Anzahl an Antennen, die in der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120 und der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200 enthaltenen Kommunikationseinheit 220 enthalten sind, ist allerdings nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Die Anzahl an Antennen der Kommunikationseinheit 120 kann eine Mehrzahl sein, und die Anzahl an Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 kann fünf oder mehr betragen. Im Fall der Anwendung der Steuervorrichtung 300 gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem Beispiel 2 oder bei dem Beispiel 3, das später beschrieben wird, kann die Kommunikationseinheit 220 drei Antennen 221 aufweisen.
• Ein Maßstabsverhältnis der Kommunikationseinheit 220 und der Vielzahl von Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 ist nicht auf ein in der Figur gezeigtes Maßstabsverhältnis beschränkt. Beispielsweise können die Antenne 221A, die Antenne 221B, die Antenne 221C und die Antenne 221D jeweils in Intervallen von ungefähr einer halben Wellenlänge angeordnet sein. Eine Anordnungsform der vier Antennen kann eine quadratische Form, eine Parallelogrammform, eine Trapezform, eine Rechteckform und beliebige andere Formen aufweisen. Allerdings sollte die Vielzahl von Antennen 221 in einer Ebene, nicht auf derselben Geraden, angeordnet sein.
• Gemäß 2 ist die Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 am oberen linken Ende der tragbaren Vorrichtung 100 angeordnet, jedoch ist eine Anordnungsposition der Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Die Antenne 121 kann beispielsweise an einer beliebigen Position in der tragbaren Vorrichtung 100 angeordnet sein.
• Wie es in 2 gezeigt ist, kann die Antenne 121 beispielsweise ein Signal S zu und von zumindest einer der Vielzahl von Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 senden und empfangen.
• Die in der Steuervorrichtung 300 enthaltene Kommunikationseinheit 310 empfängt Informationen hinsichtlich des zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gesendeten und empfangenen Signals entweder von der Kommunikationseinheit 120 oder der Kommunikationseinheit 220. Danach kann die Parameterberechnungseinheit 321 einen Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage des gesendeten und empfangenen Signals S berechnen. Die Positionsschätzeinheit 325 kann eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf der Grundlage des gesendeten und empfangenen Signals S schätzen.
• 2.2. CIR-Berechnungsprozess
• Die in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltene Kommunikationseinheit 120 und die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200 enthaltene Kommunikationseinheit 220 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können eine Kanalimpulsantwort („Channel Impulse Response“, CIR) berechnen, die Eigenschaften eines Drahtloskommunikationsweges zwischen der Kommunikationseinheit 120 und der Kommunikationseinheit 220 angibt.
• Die CIR wird in der vorliegenden Anmeldung durch eine der Kommunikationseinheit 120 und der Kommunikationseinheit 220 berechnet (die nachstehend auch als Sendeseite bezeichnet wird), die ein Drahtlossignal sendet, das einen Impuls enthält, wobei die andere (die nachstehend auch als Empfangsseite bezeichnet wird) das Drahtlossignal empfängt. Genauer gesagt ist die CIR in dieser Anmeldung ein Korrelationsberechnungsergebnis, bei dem es sich um ein Ergebnis handelt, dass eine Korrelation zwischen dem durch die Sendeseite gesendeten Drahtlossignal (das nachstehend auch als gesendetes Signal bezeichnet wird) und dem durch die Empfangsseite empfangenen Drahtlossignal (das nachstehend auch als empfangenes Signal bezeichnet wird) für jede Verzögerungszeit durchgeführt wird, bei der es sich um eine abgelaufene Zeit handelt, nachdem das gesendete Signal gesendet wurde.
• Die Empfangsseite berechnet die CIR durch Durchführen einer gleitenden Korrelation zwischen dem gesendeten Signal und dem empfangenen Signal. Genauer gesagt berechnet die Empfangsseite einen Wert, der durch Korrelieren des empfangenen Signals mit dem gesendeten Signal, das um eine bestimmte Verzögerungszeit verzögert ist, als Charakteristik (die nachstehend auch als CIR-Wert bezeichnet wird) in der Verzögerungszeit erhalten wird. Die Empfangsseite berechnet die CIR durch Berechnen eines CIR-Werts für jede Verzögerungszeit. Das heißt, die CIR ist ein Zeitreihenübergang der CIR-Werte. Der CIR-Wert ist hier eine komplexe Zahl mit einer I-Komponente und einer Q-Komponente. Eine Summe von Quadraten der I-Komponente und der Q-Komponente des CIR-Werts kann auch als Leistungswert der CIR bezeichnet werden. Bei einem Entfernungsmessverfahren unter Verwendung von UWB wird der CIR-Wert auch als Verzögerungsprofil bezeichnet. Bei dem Entfernungsmessverfahren unter Verwendung von UWB wird eine Summe von Quadraten der I-Komponente und der Q-Komponente des CIR-Werts auch als Leistungsverzögerungsprofil bezeichnet.
• Nachstehend wird ein CIR-Berechnungsprozess in einem Fall, in dem die Sendeseite die tragbare Vorrichtung 100 ist und die Empfangsseite die Vorrichtung im Fahrzeug 200 ist, unter Bezugnahme auf die 3 und 4 näher beschrieben.
• 3 zeigt eine Darstellung eines Beispiels eines Kommunikationsverarbeitungsblocks der Kommunikationseinheit 220 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Wie in 3 gezeigt, enthält die Kommunikationseinheit 220 einen Oszillator 222, einen Multiplizierer 223, einen 90-Grad-Phasenschieber 224, einen Multiplizierer 225, ein Tiefpassfilter (LPF) 226, ein LPF 227, einen Korrelator 228 und einen Integrierer 229.
• Der Oszillator 222 erzeugt ein Signal mit derselben Frequenz wie eine Frequenz einer Trägerwelle, die das gesendete Signal trägt, und gibt das erzeugte Signal zu dem Multiplizierer 223 und dem 90-Grad-Phasenschieber 224 aus.
• Der Multiplizierer 223 multipliziert das durch die Antenne 221 empfangene Empfangssignal mit dem aus dem Oszillator 222 ausgegebenen Signal und gibt ein Ergebnis der Multiplikation zu dem LPF 226 aus. Das LPF gibt ein Signal mit einer Frequenz gleich oder kleiner als die Frequenz der Trägerwelle, die das gesendete Signal trägt, unter eingegebenen Signalen zu dem Korrelator 228 aus. Das in den Korrelator 228 eingegebenen Signal ist die I-Komponente (d. h., der Realteil) von Komponenten, die einer Hüllkurve des empfangenen Signals entsprechen.
• Der 90-Grad-Phasenschieber 224 verzögert eine Phase des Eingangssignals um 90 Grad und gibt das verzögerte Signal zu dem Multiplizierer 225 aus. Der Multiplizierer 225 multipliziert das durch die Antenne 221 empfangene Empfangssignal und das aus dem 90-Grad-Phasenschieber 224 ausgegebene Signal und gibt ein Ergebnis der Multiplikation zu dem LPF 227 aus. Das LPF 227 gibt ein Signal mit einer Frequenz gleich der oder kleiner als die Frequenz der Trägerwelle, die das gesendete Signal trägt, aus Eingangssignalen zu dem Korrelator 228 aus. Das in den Korrelator 228 eingegebene Signal ist die Q-Komponente (d. h., der Imaginärteil) der Komponenten, die der Hüllkurve des empfangenen Signals entsprechen.
• Der Korrelator 228 berechnet die CIR durch Durchführen einer gleitenden Korrelation zwischen dem empfangenen Signal, das mit der I-Komponente und der Q-Komponente konfiguriert ist, die aus dem LPF 226 und dem LPF 227 ausgegeben werden, und einem Referenzsignal. Das Referenzsignal ist hier das gleiche Signal wie das gesendete Signal, bevor die Trägerwelle multipliziert wird.
• Der Integrierer 229 integriert die aus dem Korrelator 228 ausgegebene CIR und gibt sie aus.
• Die Kommunikationseinheit 220 führt den vorstehenden Prozess für jedes der empfangenen Signale durch, die durch die Vielzahl von Antennen 221 empfangen werden.
• 4 zeigt einen Graphen, der ein Beispiel der CIR gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht, die aus dem Integrierer 229 ausgegeben wird. Die horizontale Achse des Graphen ist eine Verzögerungszeit, und die vertikale Achse ist ein Verzögerungsprofil. Ein Teil von Informationen, die Informationen bilden, die sich über die Zeit ändern, wie ein CIR-Wert bei einer bestimmten Verzögerungszeit in der CIR, wird auch als Abtastpunkt bezeichnet. In der CIR entspricht typischerweise ein Satz, der Abtastpunkte zwischen Nulldurchlaufpunkten enthält, einem einzelnen Impuls. Ein Nulldurchgangspunkt ist ein Abtastpunkt, an dem ein Wert null wird. Dies gilt allerdings nicht für eine verrauschte Umgebung. Beispielsweise kann ein Satz von Abtastpunkten zwischen Schnittpunkten eines Referenzpegels ungleich null und ein Übergang des CIR-Werts als einem Impuls entsprechend erachtet werden. Die in 4 gezeigte CIR enthält einen Satz 21 von Abtastpunkten, der einem bestimmten Impuls entspricht, und einen Satz 22 von Abtastpunkten, der einem anderen Impuls entspricht.
• Der Satz 21 entspricht beispielsweise einem Schneller-Weg-Puls. Ein schneller Weg bezieht sich auf den kürzesten Weg zwischen Sendung und Empfang und bezieht sich auf eine lineare Entfernung zwischen Sendung und Empfang in einer Umgebung, in der es keine Abschirmung gibt. Ein Schneller-Weg-Puls ist ein Impuls, der eine Empfangsseite über einen schnellen Weg erreicht. Der Satz 22 entspricht beispielsweise einem Impuls, der an einer Empfangsseite über einen anderen Weg als dem schnellen Weg ankommt.
• Ein Impuls, der als Schneller-Weg-Puls erfasst wird, wird auch als erste Ankunftswelle bezeichnet. Die erste Ankunftswelle kann eine Direktwelle, eine verzögerte Welle oder eine zusammengesetzte Welle sein. Die Direktwelle ist ein Signal, das über den kürzesten Weg zwischen Sendung und Empfang durch eine Empfangsseite direkt empfangen (d. h., ohne reflektiert zu werden oder dergleichen) wird. Das heißt, die Direktwelle ist ein Schneller-Weg-Puls. Die verzögerte Welle ist ein Signal, das durch die Empfangsseite über einen nicht kürzesten Weg zwischen Sendung und Empfang indirekt empfangen wird, d. h., reflektiert wird oder dergleichen. Die verzögerte Welle wird durch die Empfangsseite verglichen mit der Direktwelle mit einer Verzögerung empfangen. Eine zusammengesetzte Welle ist ein Signal, das durch die Empfangsseite in einem Zustand empfangen wird, in dem eine Vielzahl von Signalen, die über eine Vielzahl verschiedener Wege gelaufen sind, kombiniert ist. In der vorliegenden Beschreibung wird die erste Ankunftswelle in manchen Fällen einfach als ein Signal bezeichnet.
• Nachfolgend wird ein Beispiel eines Verarbeitungsablaufs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben, der sich auf eine Schätzung einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 bezieht.
• 2.3. Schätzung einer Positionsbeziehung
• (1) Entfernungsschätzung
• Die Positionsschätzeinheit 325 führt einen Entfernungsmessprozess durch. Der Entfernungsmessprozess ist ein Prozess eines Schätzens der Entfernung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200. Der Entfernungsmessprozess umfasst ein Senden und Empfangen eines Entfernungsmesssignals und ein Schätzen einer Entfernung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200, d. h., eines Entfernungsmesswerts, auf der Grundlage der zum Senden und Empfangen des Entfernungsmesssignals erforderlichen Zeit.
• Bei dem Entfernungsmessprozess kann eine Vielzahl von Entfernungsmesssignalen zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gesendet und empfangen werden. Unter der Vielzahl von Entfernungsmesssignalen wird ein Entfernungsmesssignal, das von einer Vorrichtung zu der anderen Vorrichtung gesendet wird, als ein Poll-Signal bezeichnet. Ein Entfernungsmesssignal, das als Antwort auf das Poll-Signal von der Vorrichtung, die das Poll-Signal empfangen hat, zu der Vorrichtung gesendet wird, die das Poll-Signal gesendet hat, wird als ein Resp-Signal bezeichnet. Ein Entfernungsmesssignal, das als Antwort auf das Resp-Signal von der Vorrichtung, die das Resp-Signal empfangen hat, zu der Vorrichtung gesendet wird, die das Resp-Signal gesendet hat, wird als ein Final-Signal bezeichnet. Obwohl die tragbare Vorrichtung 100 und die Vorrichtung im Fahrzeug 200 jedes der Entfernungsmesssignale senden und empfangen können, wird in der vorliegenden Anmeldung ein Beispiel beschrieben, bei dem die tragbare Vorrichtung 100 ein Poll-Signal sendet.
• (2) Einfallswinkelschätzung
• Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt einen Einfallswinkel eines zwischen den Vorrichtungen gesendeten und empfangenen Signals. In vorliegender Anmeldung wird ein in den Entfernungsmesssignalen enthaltenes Final-Signal als Signal zum Schätzen eines Einfallswinkels beschrieben.
• Nachstehend wird ein Beispiel eines Prozesses in Bezug auf eine Entfernungsschätzung und Einfallswinkelschätzung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
• 5 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels eines Prozesses, der sich auf eine Positionsbeziehungsschätzung zwischen Vorrichtungen bezieht, der im System 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
• Als Erstes sendet die Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 ein Poll-Signal zu der Antenne 221A der Vorrichtung im Fahrzeug 200 (S101).
• Als Nächstes sendet die Antenne 221A der Vorrichtung im Fahrzeug 200 ein Resp-Signal zu der Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 als Antwort auf das Poll-Signal (S103).
• Die Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 sendet ein Final-Signal zu der Antenne 221A, der Antenne 221B, der Antenne 221C und der Antenne 221D der Vorrichtung im Fahrzeug 200 als Antwort auf das Resp-Signal (S105).
• Hier ist eine Zeitdauer vom Senden des Poll-Signals bis zum Empfang des Resp-Signals durch die tragbare Vorrichtung 100 als Zeitdauer T1 eingestellt, und eine Zeitdauer vom Empfang des Resp-Signals bis zum Senden des Final-Signals ist als Zeitdauer T2 eingestellt. Eine Zeitdauer vom Empfang des Poll-Signals bis zum Senden des Resp-Signals durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200 ist als Zeitdauer T3 eingestellt, und eine Zeitdauer vom Senden des Resp-Signals bis zum Empfang des Final-Signals ist als Zeitdauer T4 eingestellt.
• Eine Entfernung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 kann unter Verwendung jeder der vorstehenden Zeitdauern berechnet werden. Die Vorrichtung im Fahrzeug 200 kann beispielsweise ein Signal, das Informationen hinsichtlich der Zeitdauer T1 und der Zeitdauer T2 enthält, von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangen. Die Steuervorrichtung 300 kann ein Signal, das Informationen hinsichtlich der Zeitdauer T1, der Zeitdauer T2, der Zeitdauer T3 und der Zeitdauer T4 enthält von der Vorrichtung im Fahrzeug 200 empfangen. Die Positionsschätzeinheit 325 berechnet eine Signalausbreitungszeit τ unter Verwendung der Zeitdauer T1, der Zeitdauer T2, der Zeitdauer T3 und der Zeitdauer T4. Genauer gesagt kann die Positionsschätzeinheit 325 die Signalausbreitungszeit τ unter Verwendung der folgenden Gleichung 1 berechnen. $$\text{T}=\left(\text{T}1\times \text{T}4-\text{T}2\times \text{T}3\right)\text{/}\left(\text{T}1+\text{T}2+\text{T}3+\text{T}4\right)$$

  
• Die Positionsschätzeinheit 325 kann eine Entfernung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 durch Multiplizieren der berechneten Signalausbreitungszeit τ mit einer bekannten Signalgeschwindigkeit schätzen.
• Es wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Positionsschätzeinheit 325 die Entfernung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf der Grundlage eines Signals schätzt, das zwischen der Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 und der Antenne 221A der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gesendet und empfangen wird, jedoch kann die Vorrichtung im Fahrzeug 200 ein Signal unter Verwendung einer von der Antenne 221A verschiedenen Antenne senden und empfangen oder kann ein Signal unter Verwendung einer Vielzahl von Antennen 221 senden und empfangen.
• Die Signalausbreitungszeit τ ist nicht auf ein Berechnungsverfahren beschränkt, das auf Gleichung (1) beruht. Die Signalausbreitungszeit τ kann beispielsweise auch durch Subtrahieren der Zeitdauer T3 von der Zeitdauer T1 und Teilen dieser Zeit durch 2 berechnet werden.
• Als Nächstes kann ein Einfallswinkel eines Signals aus einer Phasendifferenz eines Final-Signals berechnet werden, das durch eine angrenzende Antenne unter der Vielzahl von Antennen 221 der Vorrichtung im Fahrzeug 200 empfangen wird. Beispielsweise ist eine Phase des durch die Antenne 221A empfangenen Final-Signals als Phase P_A eingestellt, eine Phase des durch die Antenne 221B empfangenen Final-Signals als Phase P_B eingestellt, eine Phase des durch die Antenne 221C empfangenen Final-Signals als Phase P_Ceingestellt und eine Phase des durch die Antenne 221D empfangenen Final-Signals als Phase P_D eingestellt.
• Beispielsweise ist ein Koordinatensystem definiert, in dem eine Gerade, die die Antenne 221A und die Antenne 221B verbindet, eine X-Achse darstellt, eine Gerade, die die Antenne 221A und die Antenne 221C verbindet, die orthogonal zu der X-Achse ist, eine Y-Achse darstellt, und eine vertikale Richtung der Antenne 221A die Z-Achse darstellt.
• Im Fall eines derartigen Koordinatensystems sind Phasendifferenzen Pd_AB und Pd_CD zwischen einander in der X-Achsenrichtung benachbarten Antennen und Phasendifferenzen PD_AC und Pd_BD zwischen den einander in der Y-Achsenrichtung benachbarten Antennen jeweils durch die folgende Gleichung 2 ausgedrückt. $$\begin{array}{c}{\text{Pd}}_{\text{AB}}=\left({\text{P}}_{\text{B}}-{\text{P}}_{\text{A}}\right)\\ {\text{Pd}}_{\text{CD}}=\left({\text{P}}_{\text{D}}-{\text{P}}_{\text{C}}\right)\\ {\text{Pd}}_{\text{AC}}=\left({\text{P}}_{\text{C}}-{\text{P}}_{\text{A}}\right)\\ {\text{Pd}}_{\text{BD}}=\left({\text{P}}_{\text{D}}-{\text{P}}_{\text{B}}\right)\end{array}$$

  
• Hier wird ein Winkel, der zwischen der Geraden, die die Antenne 221A und die Antenne 221B (oder die Antenne 221C und die Antenne 221D) verbindet, und der ersten Ankunftswelle gebildet ist, als erzeugter Winkel θ bezeichnet. Ein Winkel, der zwischen der Geraden, die die Antenne 221A und die Antenne 221C (oder die Antenne 221B und die Antenne 221D) verbindet, und der ersten Ankunftswelle gebildet wird, als erzeugter Winkel φ bezeichnet. Hier sind der erzeugte Winkel θ und der erzeugte Winkel φ jeweils Einfallswinkel eines Signals und werden durch Gleichung 3 ausgedrückt. Hier stellt λ eine Wellenlänge einer Radiowelle dar, und d ist eine Entfernung zwischen den Antennen. $$\mathrm{\theta }\text{ or }\mathrm{\phi }=\text{arccos}\left(\mathrm{\lambda }\times \text{Pd/}\left(2\mathrm{\pi }\text{d}\right)\right)$$

  
• Die Positionsschätzeinheit 325 berechnet daher einen Einfallswinkel eines Signals unter Verwendung von Gleichung 4 auf der Grundlage der Gleichungen 2 und 3. $$\begin{array}{c}{\mathrm{\theta }}_{\text{AB}}=\text{arccos}\left(\mathrm{\lambda }\times \left({\text{P}}_{\text{B}}-{\text{P}}_{\text{A}}\right)\text{/}\left(2\mathrm{\pi }\text{d}\right)\right)\\ {\mathrm{\theta }}_{\text{CD}}=\text{arccos}\left(\mathrm{\lambda }\times \left({\text{P}}_{\text{D}}-{\text{P}}_{\text{C}}\right)\text{/}\left(2\mathrm{\pi }\text{d}\right)\right)\\ {\mathrm{\phi }}_{\text{AB}}=\text{arccos}\left(\mathrm{\lambda }\times \left({\text{P}}_{\text{C}}-{\text{P}}_{\text{A}}\right)\text{/}\left(2\mathrm{\pi }\text{d}\right)\right)\\ {\mathrm{\phi }}_{\text{BD}}=\text{arccos}\left(\mathrm{\lambda }\times \left({\text{P}}_{\text{D}}-{\text{P}}_{\text{B}}\right)\text{/}\left(2\mathrm{\pi }\text{d}\right)\right)\end{array}$$

  
• Die Positionsschätzeinheit 325 kann den Winkel θ berechnen, der einen Mittelwert aus θ_AB und θ_CD bildet, oder kann den Winkel θ schätzen, der entweder θ_AB oder θ_CD bildet. Gleichermaßen kann die Positionsschätzeinheit 325 den Winkel φ berechnen, der einen Mittelwert aus φ_AC und φ_BD bildet, oder kann den Winkel φ schätzen, der entweder φ_AC oder φ_BD bildet.
• Die Positionsschätzeinheit 325 kann eine zweidimensionale Position oder eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 unter Verwendung des geschätzten Entfernungsmesswerts und des erzeugten Winkels θ oder des erzeugten Winkels φ schätzen.
• In dem vorstehend beschriebenen Koordinatensystem kann die Positionsschätzeinheit 325 beispielsweise eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 unter Verwendung von Gleichung 5 schätzen. $$\begin{array}{c}\text{X}=\text{R}\times \text{cos}\mathrm{\theta }\\ \text{Y}=\text{R}\times \text{cos}\mathrm{\phi }\\ \text{Z}=\surd \left(\text{R}2-\text{x}2-\text{y}2\right)\end{array}$$

  
• Wie vorstehend beschrieben, kann die Positionsschätzeinheit 325 eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf der Grundlage der Signale schätzen, die zwischen der Vielzahl von Antennen 221 der Vorrichtung im Fahrzeug 200 und den Antennen 121 der tragbaren Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden. Andererseits kann die Schätzgenauigkeit einer Positionsbeziehung wie vorstehend beschrieben in Abhängigkeit von der Mehrwegeumgebung reduziert sein, die zwischen der Vielzahl von Antennen 221 der Vorrichtung im Fahrzeug 200 und den Antennen 121 der tragbaren Vorrichtung 100 erzeugt wird.
• Die Positionsschätzeinheit 325 berechnet daher auf der Grundlage eines Signals, das durch beliebige der Antennen der Vorrichtung im Fahrzeug 200 oder die Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 empfangen wird, einen Zuverlässigkeitsparameter, der den Grad dafür angibt, ob Signale, die zwischen der Vielzahl von Antennen 221 der Vorrichtung im Fahrzeug 200 und der Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden, als Verarbeitungsziele zum Schätzen einer Positionsbeziehung geeignet sind oder nicht. Indem ein Signal zum Schätzen einer Positionsbeziehung verwendet wird, für das der Zuverlässigkeitsparameter ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, kann die Positionsschätzeinheit 325 eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 mit größerer Genauigkeit schätzen.
• Nachstehend wird ein bestimmtes Beispiel des durch die Parameterberechnungseinheit 321 berechneten Zuverlässigkeitsparameters beschrieben.
• 2.4. Zuverlässigkeitsparameter
• Die Parameterberechnungseinheit 321 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet einen Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage eines durch die Kommunikationseinheit 220 empfangenen Signals. Das empfangene Signal kann hier das vorstehende Poll-Signal, Resp-Signal oder Final-Signal sein, oder kann ein von der tragbaren Vorrichtung 100 separat von dem Entfernungsmesssignal gesendetes Signal sein.
• Der Zuverlässigkeitsparameter ist ein Index, der den Grad dafür angibt, ob ein Signal, das durch die Antenne 121 der Kommunikationseinheit 120 oder beliebige der Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 empfangen wird, als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 geeignet ist oder nicht. Der Zuverlässigkeitsparameter ist beispielsweise ein kontinuierlicher Wert oder ein diskreter Wert, und wenn sich sein Wert erhöht, wird ein durch die Antennen gesendetes und empfangenes Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung beispielsweise geeigneter, und wenn sich der Wert verringert, wird das Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung beispielsweise ungeeigneter. Wenn ein Wert des Zuverlässigkeitsparameters steigt, wird ein durch die Antennen gesendetes und empfangenes Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung beispielsweise ungeeigneter, und wenn der Wert sinkt, wird das Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung beispielsweise geeigneter. Nachstehend wird ein Zuverlässigkeitsparameter, der auf einem durch die Kommunikationseinheit 220 empfangenen Signal beruht, unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele beschrieben.
• Index, der die Größe von Rauschen angibt
• Der Zuverlässigkeitsparameter kann beispielsweise ein Index sein, der eine Größe von Rauschen angibt. Genauer gesagt kann die Parameterberechnungseinheit 321 den Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage eines Leistungswerts und/oder eines Signalrauschverhältnisses (SNR) eines durch die Kommunikationseinheit 220 empfangenen Signals berechnen. Da der Einfluss von Rauschen in einem Fall klein ist, in dem der Leistungswert oder das SNR groß ist, wird ein erster Zuverlässigkeitsparameter berechnet, der angibt, dass die erste Ankunftswelle als Erfassungsziel geeignet ist. Da der Einfluss von Rauschen andererseits in einem Fall groß ist, in dem der Leistungswert oder das SNR klein ist, kann ein Zuverlässigkeitsparameter berechnet werden, der angibt, dass die erste Ankunftswelle als Erfassungsziel ungeeignet ist.
• Index, der Gültigkeit angibt, dass erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht
• Der Zuverlässigkeitsparameter ist ein Index, der die Gültigkeit angibt, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht. Je größer die Gültigkeit ist, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, desto größer ist die Zuverlässigkeit, und je geringer die Gültigkeit ist, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, desto geringer ist die Zuverlässigkeit.
• Der Zuverlässigkeitsparameter kann beispielsweise auf der Grundlage der Widerspruchsfreiheit zwischen Signalen an jeder der Vielzahl von Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 berechnet werden. Genauer gesagt kann die Parameterberechnungseinheit 321 einen Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage einer Signalempfangszeit und/oder eines Leistungswerts an jeder der Vielzahl von Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 berechnen. Aufgrund des Einflusses des Mehrweges kann eine Vielzahl von Signalen, die über verschiedene Wege ankommen, kombiniert und durch die Antennen in einem Zustand empfangen werden, dass sie sich untereinander verstärken oder aufheben. In einem Fall, in dem die Weise der Verstärkung und Aufhebung eines Signals an jeder der Vielzahl von Antennen verschieden ist, können die Empfangszeit und der Leistungswert des Signals unter der Vielzahl von Antennen verschieden sein. Unter Berücksichtigung, dass eine Entfernung zwischen den Antennen eine kurze Distanz von ungefähr einer halben Wellenlänge eines Signals zum Schätzen eines Einfallswinkels ist, bedeutet eine große Differenz in einer Signalempfangszeit und einem Leistungswert zwischen der Antenne 221A, der Antenne 221B, der Antenne 221C und der Antenne 221D, dass die Gültigkeit, dass das Signal auf einer Direktwelle beruht, geringer wird.
• Daher wird ein Zuverlässigkeitsparameter berechnet, der angibt, dass die Gültigkeit, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, geringer wird, wenn eine Differenz in der Empfangszeit der ersten Ankunftswelle (d. h., eine Verzögerungszeit eines bestimmten Elements) zwischen der Vielzahl von Antennen 221 größer wird. Andererseits wird ein Zuverlässigkeitsparameter berechnet, der angibt, dass die Gültigkeit, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, größer wird, wenn eine Differenz in der Empfangszeit der ersten Ankunftswelle zwischen der Vielzahl von Antennen 221 kleiner wird. Ein Zuverlässigkeitsparameter wird berechnet, der angibt, dass die Gültigkeit, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, kleiner wird, wenn ein Unterschied in der Leistung der ersten Ankunftswelle zwischen der Vielzahl von Antennen 221 größer wird. Andererseits wird ein Zuverlässigkeitsparameter berechnet, der angibt, dass die Gültigkeit, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, größer wird, wenn ein Unterschied in der Leistung der ersten Ankunftswelle zwischen der Vielzahl von Antennen 221 kleiner wird.
• Der Zuverlässigkeitsparameter kann auf der Grundlage der Widerspruchsfreiheit zwischen Positionsparametern berechnet werden, die eine Position angeben, wo sich die tragbare Vorrichtung 100 befindet, und auf der Grundlage der ersten Ankunftswelle geschätzt werden, die durch jede einer Vielzahl von Antennenpaaren empfangen wird, die durch zwei verschiedene Antennen (beispielsweise die Antenne 221A und die Antenne 221B) aus der Vielzahl von Antennen 221 gebildet werden. Die Positionsparameter sind hier der Entfernungsmesswert, die erzeugten Winkel θ und φ und die Koordinaten (x,y,z).
• In einem Fall, in dem die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, sind Ergebnisse der erzeugten Winkel θ und φ und der Koordinaten (x,y,z) dieselben oder im Wesentlichen gleich, selbst wenn Kombinationen von Antennenpaaren der Kommunikationseinheit 220, die zur Berechnung der erzeugten Winkel θ und φ und der Koordinaten (x,y,z) verwendet werden, verschieden sind. In einem Fall aber, in dem die erste Ankunftswelle nicht auf einer Direktwelle beruht, kann es Unterschiede in Ergebnissen der erzeugten Winkel θ und φ und der Koordinaten (x,y,z) bei verschiedenen Antennenpaaren der Kommunikationseinheit 220 geben.
• Daher wird ein Zuverlässigkeitsparameter berechnet, der angibt, dass die Gültigkeit, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, größer wird, wenn ein Unterschied in einem Berechnungsergebnis eines Positionsparameters zwischen Kombinationen von verschiedenen Antennenpaaren kleiner wird. Beispielsweise wird ein Zuverlässigkeitsparameter berechnet, der angibt, dass die Gültigkeit, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, größer wird, wenn ein Fehler zwischen φ_AC und φ_BD und ein Fehler zwischen θ_AB und θ_CD, die bei dem Winkelschätzprozess beschrieben wurden, verringert sind. Andererseits wird ein Zuverlässigkeitsparameter berechnet, der angibt, dass die Gültigkeit, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, kleiner wird, wenn ein Unterschied in einem Berechnungsergebnis eines Positionsparameters zwischen Kombinationen verschiedener Antennenpaare größer wird. Beispielsweise wird ein Zuverlässigkeitsparameter berechnet, der angibt, dass die Gültigkeit, dass die erste Ankunftswelle auf einer Direktwelle beruht, kleiner wird, wenn ein Fehler zwischen φ_AC und φ_BD und ein Fehler zwischen θ_AB und θ_CD, die in dem Winkelschätzprozess beschrieben werden, steigen. Allerdings ist ein Zuverlässigkeitsparameter, der unter Verwendung von Unterschieden in den erzeugten Winkeln θ und φ und den Koordinaten (x,y,z) berechnet wird, ein Zuverlässigkeitsparameter für die gesamte Antenne, und wird somit nicht bei dem Beispiel 1 angewendet, das später beschrieben wird.
• Index, der Gültigkeit angibt, dass erste Ankunftswelle nicht auf einer zusammengesetzten Welle beruht
• Der Zuverlässigkeitsparameter kann ein Index sein, der die Gültigkeit angibt, dass die erste Ankunftswelle nicht auf einer zusammengesetzten Welle beruht. Je größer die Gültigkeit ist, dass die erste Ankunftswelle nicht auf einer zusammengesetzten Welle beruht, desto höher ist die Zuverlässigkeit, und je geringer die Gültigkeit ist, dass die erste Ankunftswelle nicht auf einer zusammengesetzten Welle beruht, desto geringer ist die Zuverlässigkeit. Insbesondere kann der Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage einer Breite der ersten Ankunftswelle in Zeitrichtung und/oder eines Phasenzustands bei der ersten Ankunftswelle berechnet werden.
• Index, der Gültigkeit einer Situation angibt, in der ein Radio- bzw. Drahtlossignal empfangen wird
• Der Zuverlässigkeitsparameter kann ein Index sein, der die Gültigkeit einer Situation angibt, in der ein Drahtlossignal empfangen wird. Je höher die Gültigkeit einer Situation, in der ein Drahtlossignal empfangen wird, ist, desto höher ist die Zuverlässigkeit, und je geringer die Gültigkeit der Situation, in der das Drahtlossignal empfangen wird, ist, desto geringer ist die Zuverlässigkeit.
• Der Zuverlässigkeitsparameter kann beispielsweise auf der Grundlage einer Schwankung einer Vielzahl erster Ankunftswellen berechnet werden. In diesem Fall kann der Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage einer Statistik berechnet werden, die eine Schwankung einer Vielzahl erster Ankunftswellen angibt, wie einer Varianz von Leistungswerten der ersten Ankunftswellen und Varianzen und Beträgen einer Änderung der geschätzten Positionsparameter (der Entfernung der erzeugten Winkel θ und φ und der Koordinaten (x,y,z)).
• Unterschied zwischen Verzögerungszeit eines ersten Elements und Verzögerungszeit eines zweiten Elements
• Der Zuverlässigkeitsparameter kann ein Unterschied zwischen einer Verzögerungszeit eines ersten Elements, bei dem ein CIR-Wert nach einem bestimmten Element in der CIR zum ersten Mal einen Spitzenwert erreicht, und einer Verzögerungszeit eines zweiten Elements sein, bei dem der CIR-Wert nach dem bestimmten Element zum zweiten Mal den Spitzenwert erreicht. Wie in 4 gezeigt, ist ein CIR-Signalverlauf der ersten Ankunftswelle ein Signalverlauf mit einer Spitze. Wird andererseits eine zusammengesetzte Welle als erste Ankunftswelle erfasst, kann ein CIR-Signalverlauf der ersten Ankunftswelle ein Signalverlauf mit einer Vielzahl von Spitzen sein. Ob der CIR-Signalverlauf der ersten Ankunftswelle eine Spitze oder eine Vielzahl von Spitzen aufweist, kann auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Verzögerungszeit des ersten Elements und der Verzögerungszeit des zweiten Elements bestimmt werden.
• In einem Fall, in dem eine zusammengesetzte Welle als erste Ankunftswelle erfasst wird, ist die Schätzgenauigkeit eines Positionsparameters geringer als in einem Fall, in dem eine Direktwelle als erste Ankunftswelle erfasst wird. Daher kann die Aussage getroffen werden, dass, je größer die Differenz zwischen der Verzögerungszeit des ersten Elements und der Verzögerungszeit des zweiten Elements ist, desto höher die Zuverlässigkeit ist.
• Korrelation des CIR-Signalverlaufs
• Der Zuverlässigkeitsparameter kann auf der Grundlage einer Korrelation eines CIR-Signalverlaufs bei einem bestimmten Antennenpaar aus der Vielzahl von Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 hergeleitet werden. In einem Fall, in dem eine Direktwelle und eine verzögerte Welle in einem kombinierten Zustand an der Vielzahl von Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 empfangen werden, kann eine Phasenbeziehung zwischen der Direktwelle und der verzögerten Welle zwischen Antennen verschieden sein, selbst wenn die Entfernung zwischen den Antennen kurz ist. Infolgedessen können CIR-Signalverläufe an den jeweiligen Antennen verschieden sein. Das heißt, die Tatsache, dass die CIR-Signalverläufe an einem bestimmten Antennenpaar verschieden sind, bedeutet, dass an zumindest einem der Antennenpaare eine zusammengesetzte Welle empfangen wird. In einem Fall, in dem eine zusammengesetzte Welle als die erste Ankunftswelle erfasst wird, d. h., in einem Fall, in dem ein bestimmtes Element, das einer Direktwelle entspricht, nicht erfasst wird, verringert sich die Schätzgenauigkeit eines Positionsparameters.
• Der Zuverlässigkeitsparameter kann beispielsweise ein Korrelationskoeffizient zwischen einer CIR, die auf der Grundlage eines empfangenen Signals erhalten wird, das von einer Antenne empfangen wird, und einer CIR sein, die auf der Grundlage eines empfangenen Signals erhalten wird, das durch eine andere Antenne der Vielzahl von Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 empfangen wird. In diesem Fall wird bestimmt, dass der Zuverlässigkeitsparameter weniger zuverlässig ist, wenn der Korrelationskoeffizient kleiner wird, und dass der Zuverlässigkeitsparameter zuverlässiger ist, wenn der Korrelationskoeffizient größer wird. Der Korrelationskoeffizient umfasst beispielsweise einen Korrelationskoeffizienten nach Pearson.
• Ergänzung
• Nachstehend wird eine Ergänzung in Bezug auf ein nachstehend beschriebenes bestimmtes Beispiel des Zuverlässigkeitsparameters beschrieben.
• Als erstes wird jeder einer Vielzahl von Abtastpunkten, die in einer CIR enthalten sind, (nachstehend) auch als Element bezeichnet. Das heißt, die CIR enthält einen CIR-Wert für jede Verzögerungszeit als ein Element. Eine Form der CIR, insbesondere eine Form einer Zeitreihenänderung des CIR-Werts, wird auch als CIR-Signalverlauf bezeichnet.
• Unter einer Vielzahl von Elementen, die in der CIR enthalten sind, wird ein bestimmtes Element nachstehend auch als bestimmtes Element bezeichnet. Das bestimmte Element ist ein Element, das der ersten Ankunftswelle entspricht. Das bestimmte Element wird gemäß dem vorbestimmten Erfassungskriterium erfasst, das vorstehend für die erste Ankunftswelle beschrieben ist. Das bestimmte Element ist beispielsweise ein Element unter einer Vielzahl von Elementen, die in der CIR enthalten sind, dessen Amplitude oder Leistung als CIR-Wert das erste Mal einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Nachstehend wird ein derartiger vorbestimmter Schwellenwert auch als Schneller-Weg-Schwellenwert bezeichnet.
• Die Zeit, die einer Verzögerungszeit des bestimmten Elements entspricht, wird zum Messen einer Entfernung als Empfangszeit der ersten Ankunftswelle verwendet. Eine Phase des bestimmten Elements wird zum Schätzen eines Einfallswinkels eines Signals als Phase der ersten Ankunftswelle verwendet.
• Die Vielzahl von Antennen 221 der Kommunikationseinheit 220 kann die Kommunikationseinheit 220 in einem Sichtverbindungs („Line Of Sight“, LOS) - Zustand und die Kommunikationseinheit 220 in einem Nicht-Sichtverbindungs („Non-Line Of Sight“, NLOS) -Zustand umfassen.
• Der LOS-Zustand bedeutet, dass ein Raum zwischen der Antenne 221 der Vorrichtung im Fahrzeug 200 und der Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 gesehen werden kann. Im LOS-Zustand ist die Empfangsleistung einer Direktwelle am größten, und somit ist wahrscheinlich, dass der Empfangsseite ein Erfassen der Direktwelle als die erste Ankunftswelle gelingt.
• Der NLOS-Zustand bedeutet, dass die Antenne 221 der Vorrichtung im Fahrzeug 200 und die Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 nicht gesehen werden können. Im NLOS-Zustand kann die Empfangsleistung einer Direktwelle kleiner als die der anderen sein, und somit kann eine Empfangsseite am Erfassen der Direktwelle als die erste Ankunftswelle scheitern.
• In einem Fall, in dem sich die Kommunikationseinheit 220 in dem NLOS-Zustand befindet, wird die Empfangsleistung einer Direktwelle unter Signalen, die von der tragbaren Vorrichtung 100 ankommen, kleiner als die von Rauschen. Selbst wenn die Direktwelle erfolgreich als die erste Ankunftswelle erfasst wird, können Phase und Empfangszeit der ersten Ankunftswelle aufgrund des Einflusses von Rauschen schwanken. In diesem Fall können sich die Entfernungsmessgenauigkeit und die Einfallswinkelschätzgenauigkeit verringern.
• In einem Fall, in dem sich die Kommunikationseinheit 220 in dem NLOS-Zustand befindet, ist die Empfangsleistung einer Direktwelle kleiner als in einem Fall, in dem sich die Kommunikationseinheit 220 in dem LOS-Zustand befindet, und sie kann am Erfassen der Direktwelle als die erste Ankunftswelle scheitern. In diesem Fall können die Entfernungsmessgenauigkeit und die Einfallswinkelschätzgenauigkeit sinken.
• Unterschied zwischen Ankunftszeit des bestimmten Elements und Ankunftszeit eines Elements mit maximalem CIR-Wert Der Zuverlässigkeitsparameter kann daher eine Differenz zwischen einer Verzögerungszeit des bestimmten Elements und einer Verzögerungszeit eines Elements mit dem maximalen CIR-Wert in der CIR sein.
• Befindet sich die Kommunikationseinheit 220 in dem LOS-Zustand, ist ein CIR-Wert einer Direktwelle am größten. Daher ist ein Element mit dem maximalen CIR-Wert in der CIR in einem Satz enthalten, der der Direktwelle entspricht.
• Andererseits kann ein CIR-Wert einer verzögerten Welle im NLOS-Zustand größer als ein CIR-Wert einer Direktwelle sein. Der Grund dafür ist, dass es im NLOS-Zustand eine Abschirmung mitten im schnellen Weg gibt. Befindet sich insbesondere ein menschlicher Körper mitten im schnellen Weg, wird eine Direktwelle stark gedämpft, wenn die Direktwelle durch den menschlichen Körper läuft. In diesem Fall in ein Element mit dem maximalen CIR-Wert in der CIR nicht in dem Satz enthalten, der der Direktwelle entspricht.
• Ob sich die Kommunikationseinheit 220 in dem LOS-Zustand oder dem NLOS-Zustand befindet, kann auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Verzögerungszeit des bestimmten Elements und der Verzögerungszeit des Elements mit dem maximalen CIR-Wert in der CIR bestimmt werden.
• Der Grund dafür ist, dass die Differenz in einem Fall klein sein kann, in dem sich die Kommunikationseinheit 220 in dem LOS-Zustand befindet. Der Grund dafür ist, dass die Differenz in einem Fall groß sein kann, in dem sich die Kommunikationseinheit 220 in dem NLOS-Zustand befindet.
• Vorstehend wurde das bestimmte Beispiel des Zuverlässigkeitsparameters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Positionsschätzeinheit 325 kann die Schätzgenauigkeit einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 unter Verwendung eines durch die Parameterberechnungseinheit 321 berechneten Zuverlässigkeitsparameters verbessern.
• Die Positionsschätzeinheit 225 kann einen Entfernungsmesswert als Zuverlässigkeitsparameter zusätzlich zu dem vorstehenden Zuverlässigkeitsparameter verwenden, oder kann eine Vielzahl von Zuverlässigkeitsparametern in Kombination verwenden. Nachstehend werden bestimmte Beispiele nacheinander beschrieben, die einen Zuverlässigkeitsparameter verwenden.
• 3. Beispiele
• 3.1. Beispiel 1
• Die Steuereinheit 320 hinsichtlich Beispiel 1 kann eine Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 durch Anwenden eines Gewichtsparameters, der auf einem Zuverlässigkeitsparameter beruht, der auf der Grundlage eines Signals berechnet wird, das durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200 von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangen wird, bei einer Phasendifferenz zwischen benachbarten bzw. angrenzenden Antennen der Vielzahl von Antennen 221 der Vorrichtung im Fahrzeug 200 durchführen.
• Hier beziehen sich die benachbarten Antennen auf die Antenne 221A und die Antenne 221B, die Antenne 221C und die Antenne 221D, die Antenne 221A und die Antenne 221C, die Antenne 221B und die Antenne 221D, wie es in 2 gezeigt ist.
• Die Steuereinheit 320 kann eine gewichtete Mittelung beruhend auf einem Gesichtsparameter bei einer Phasendifferenz zwischen Antennen in parallel zueinander verlaufenden Richtungen unter der Vielzahl von Antennen 221 durchführen und eine Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 durchführen. Die Antennen in der parallelen Richtung sind ein Antennenpaar, das die Antenne 221A und die Antenne 221B enthält, die parallel zu der vorstehend beschriebenen X-Achse sind, und ein Antennenpaar, das die Antenne 221C und die Antenne 221D enthält. Die Antennen in der parallelen Richtung sind ein Antennenpaar, das die Antenne 221A und die Antenne 221C parallel zu der vorstehend beschriebenen Y-Achse enthält, und ein Antennenpaar, das die Antenne 221B und die Antenne 221D enthält.
• Beispielsweise wird eine Phasendifferenz zwischen Antennen nach einer gewichteten Mittelung für jedes Antennenpaar parallel zur X-Achse als Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pdx eingestellt, und eine Phasendifferenz zwischen Antennen nach einer gewichteten Mittelung für jedes Antennenpaar parallel zu der Y-Achse wird als Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pd_Y eingestellt. Ein Gewichtsparameter für eine Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pd_AB der Antenne 221A und der Antenne 221B wird als Gewichtsparameter W_AB eingestellt, ein Gewichtsparameter für eine Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pd_CD der Antenne 221C und der Antenne 221D wird als Gewichtsparameter W_CD eingestellt, ein Gewichtsparameter für eine Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pd_AC der Antenne 221A und der Antenne 221C wird als Gewichtsparameter W_AC eingestellt, und ein Gewichtsparameter für eine Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pd_BD der Antenne 221B und der Antenne 221D wird als Gewichtsparameter W_BD eingestellt.
• Hier kann die Parameterberechnungseinheit 321 beispielsweise Werte, die durch Zuverlässigkeitsparameter angegeben sind, als die Gewichtsparameter W_AB, W_CD, W_AC und W_BD einstellen. In einem Fall beispielsweise, in dem der Zuverlässigkeitsparameter die vorstehende Empfangsleistung ist, kann, wenn die Empfangsleistung eines durch die Antenne 221A empfangenen Signals „-90 dBm“ und die Empfangsleistung eines durch die Antenne 221B empfangenen Signals „-100 dBm“ sind, der Gewichtsparameter W_AB „-95 dBm“ sein, der ein Mittelwert aus „-90 dBm“ und „-100 dBm“ ist. Alternativ kann der Gewichtsparameter W_AB „-90 dBm“ sein, der der maximale Wert aus „-90 dBm“ und „-100 dBm“ ist, oder „-100 dBm“ sein, der der minimale Wert ist. Alternativ kann der Gewichtsparameter W_AB ein Medianwert der Empfangsleistung der Vielzahl von Antennen 221 sein.
• Die Positionsschätzeinheit 325 kann die Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pdx in der X-Achsenrichtung und die Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pd_Y in der Y-Achsenrichtung unter Verwendung von Gleichung 6 schätzen. $$\begin{array}{c}{\text{Pd}}_{\text{X}}=\left({\text{W}}_{\text{AB}}\times {\text{Pd}}_{\text{AB}}+{\text{W}}_{\text{CD}}\times {\text{Pd}}_{\text{CD}}\right)\text{/}\left({\text{W}}_{\text{AB}}+{\text{W}}_{\text{CD}}\right)\\ {\text{Pd}}_{\text{Y}}=\left({\text{W}}_{\text{AC}}\times {\text{Pd}}_{\text{AC}}+{\text{W}}_{\text{BD}}\times {\text{Pd}}_{\text{BD}}\right)\text{/}\left({\text{W}}_{\text{AC}}+{\text{W}}_{\text{BD}}\right)\end{array}$$

  
• Die Positionsschätzeinheit 325 berechnet den erzeugten Winkel θ auf der Grundlage der unter Verwendung von Gleichung 6 und Gleichung 3 geschätzten Pd_x, und berechnet den erzeugten Winkel φ auf der Grundlage der unter Verwendung von Gleichung 6 und Gleichung 3 geschätzten Pd_Y. Infolgedessen kann die Positionsschätzeinheit 325 eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 mit größerer Genauigkeit schätzen.
• Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Parameterberechnungseinheit 221 einen durch einen Zuverlässigkeitsparameter angegebenen Wert als Gewichtsparameter einstellt, jedoch ist ein Gewichtsparameter nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Nachstehend wird ein weiteres Beispiel eines Verfahrens eines Berechnens eines Gewichtsparameters in der Parameterberechnungseinheit 321 unter Bezugnahme auf die 6A bis 7D beschrieben. Zuerst wird unter Bezugnahme auf die 6A bis 6D ein bestimmtes Beispiel eines Verfahrens eines Berechnens eines Gewichtsparameters in einem Fall beschrieben, in dem die Zuverlässigkeit größer wird, wenn ein Wert des Zuverlässigkeitsparameters kleiner wird. In der folgenden Beschreibung wird ein Verfahren eines Berechnens eines Gewichtsparameters auf der Grundlage eines Zuverlässigkeitsparameters des Antennenpaars aus der Antenne 221A und der Antenne 221B beschrieben.
• 6A zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens eines Berechnens eines Gewichtsparameters gemäß einem ersten bestimmten Wert. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann einen Gewichtsparameter W beispielsweise auf der Grundlage eines Zuverlässigkeitsparameters Rp und Gleichung 7 berechnen. $$\begin{array}{c}\text{W}=1\left(\text{Rp}<\text{TH}\right)\\ \text{W}=0\left(\text{Rp}\ge \text{TH}\right)\end{array}$$

  
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet beispielsweise einen ersten Wert, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB gleich dem oder größer als der bestimmte Wert TH ist, und berechnet einen zweiten Wert, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB kleiner als der bestimmte Wert TH ist.
• Der erste Wert kann beispielsweise „0“ sein, wie es in 6A gezeigt ist. Der zweite Wert kann beispielsweise „1“ sein, wie es in 6A gezeigt ist. Allerdings können der erste Wert und der zweite Wert auf beliebige Werte gesetzt werden, solange der erste Wert kleiner als der zweite Wert ist. Demzufolge kann die Parameterberechnungseinheit 321 einen Gewichtsparameter gemäß einem einfacheren Berechnungsverfahren einstellen.
• Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den ersten Wert berechnen, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp gleich einem oder größer als ein erster bestimmter Wert ist, und den zweiten Wert berechnen, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rb kleiner als ein zweiter bestimmter Wert ist, der kleiner als der erste bestimmte Wert ist. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann einen dritten Wert unter Verwendung einer bestimmten Funktion berechnen, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp gleich dem oder größer als der zweite bestimmte Wert und kleiner als der erste bestimmte Wert ist. Hier kann die bestimmte Funktion beispielsweise eine monoton steigende oder monoton fallende Funktion sein. Wenn der Zuverlässigkeitsparameter mit höherer Zuverlässigkeit kleiner wird, ist die bestimmte Funktion in diesem Fall eine monoton fallende Funktion, und wenn der Zuverlässigkeitsparameter mit höherer Zuverlässigkeit größer wird, ist die bestimmte Funktion eine monoton steigende Funktion. Zuerst wird unter Bezugnahme auf die 6B bis 6D ein bestimmtes Beispiel eines Verfahrens eines Berechnens eines Gewichtsparameters beschrieben, wenn die bestimmte Funktion eine monoton fallende Funktion ist.
• 6B zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens unter Verwendung einer linearen Funktion als bestimmte Funktion. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den Gewichtsparameter W auf der Grundlage des Zuverlässigkeitsparameters Rp und Gleichung 8 berechnen. $$\begin{array}{l}\begin{array}{c}\text{W}=1\left(\text{Rp}<\text{TH}2\right)\\ \text{W}=-\left({\text{Rp}}_{\text{AB}}-\text{TH}2\right)\text{/}\left(\text{TH}1-\text{TH}2\right)+1\left(\text{TH}2\le \text{Rp}<\text{TH}1\right)\end{array}\\ \text{W}=0\left(\text{Rp}\ge \text{TH}1\right)\end{array}$$

  
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet „0“ als den ersten Wert, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB gleich dem oder größer als der erste bestimmte Wert TH1 ist, und berechnet „1“ als den zweiten Wert, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB kleiner als der zweite bestimmte Wert ist. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den dritten Wert unter Verwendung einer linearen Funktion als die bestimmte Funktion berechnen, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB gleich dem oder größer als der zweite bestimmte Wert TH2 und kleiner als der erste bestimmte Wert TH1 ist.
• 6C zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens unter Verwendung einer trigonometrischen Funktion als bestimmte Funktion. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den Gewichtsparameter W auf der Grundlage des Zuverlässigkeitsparameters Rp und Gleichung 9 berechnen. $$\begin{array}{l}\begin{array}{c}\text{W}=1\left(\text{Rp}<\text{TH}2\right)\\ \text{W}=\text{cos}\left[\left({\text{Rp}}_{\text{AB}}-\text{TH}2\right)\text{/}\left(\text{TH}1-\text{TH}2\right)\times \mathrm{\pi }\text{/}2\right]\left(\text{TH}2\le \text{Rp}<\text{TH}1\right)\end{array}\\ \text{W}=0\left(\text{Rp}\ge \text{TH}1\right)\end{array}$$

  
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet „0“ als den ersten Wert, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB gleich dem oder größer als der erste bestimmte Wert TH1 ist, und berechnet „1“ als den zweiten Wert, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB kleiner als der zweite bestimmte Wert ist. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den dritten Wert unter Verwendung einer trigonometrischen Funktion als die bestimmte Funktion berechnen, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB gleich dem oder größer als der zweite bestimmte Wert TH2 und kleiner als der erste bestimmte Wert TH1 ist.
• 6D zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens unter Verwendung einer Exponentialfunktion als bestimmte Funktion. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den Gewichtsparameter W auf der Grundlage des Zuverlässigkeitsparameters Rp und Gleichung 10 berechnen. $$\begin{array}{l}\begin{array}{c}\text{W}=1\left(\text{Rp}<\text{TH}2\right)\\ \text{W}=\text{exp}\left[-5\times \left({\text{Rp}}_{\text{AB}}-\text{TH}2\right)\text{/}\left(\text{TH}1-\text{TH}2\right)\right]\left(\text{TH}2\le \text{Rp}<\text{TH}1\right)\end{array}\\ \text{W}=0\left(\text{Rp}\ge \text{TH}1\right)\end{array}$$

  
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet „0“ als den ersten Wert, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB gleich dem oder größer als der erste bestimmte Wert TH1 ist, und berechnet „1“ als den zweiten Wert, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB kleiner als der zweite bestimmte Wert ist. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den dritten Wert unter Verwendung einer Exponentialfunktion als die bestimmte Funktion berechnen, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB gleich dem oder größer als der zweite bestimmte Wert TH2 und kleiner als der erste bestimmte Wert TH1 ist.
• Vorstehend wurde das bestimmte Beispiel des Gewichtsparamter-Berechnungsverfahrens in dem Fall beschrieben, in dem die Zuverlässigkeit größer wird, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp kleiner wird. Anschließend wird unter Bezugnahme auf 7 ein bestimmtes Beispiel eines Verfahrens zum Berechnen eines Gewichtsparameters in einem Fall beschrieben, in dem die Zuverlässigkeit größer wird, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp größer wird.
• 7A zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens eines Berechnens eines Gewichtsparameters gemäß dem ersten bestimmten Wert. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den Gewichtsparameter W beispielsweise auf der Grundlage eines Zuverlässigkeitsparameters Rp und Gleichung 11 berechnen. $$\begin{array}{l}\text{W}=0\left(\text{Rp}<\text{TH}\right)\hfill \\ \text{W}=1\left(\text{Rp}\ge \text{TH}\right)\hfill \end{array}$$

  
• Wie in Gleichung 7 kann die Parameterberechnungseinheit 321 einen ersten Wert berechnen, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB gleich dem oder größer als der bestimmte Wert TH ist, und kann einen zweiten Wert berechnen, wenn der Zuverlässigkeitsparameter Rp_AB kleiner als der bestimmte Wert TH ist.
• In Gleichung 7 kann der erste Wert ein beliebiger Wert sein, solange der erste Wert kleiner als der zweite Wert ist, aber in Gleichung 11 ist der erste Wert ein beliebiger Wert, solange der erste Wert größer als der zweite Wert ist. Der erste Wert kann beispielsweise „1“ sein, wie es in 7A gezeigt ist. Der zweite Wert kann beispielsweise „0“ sein, wie es in 7A gezeigt ist.
• Das heißt, in einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit höher wird, wenn der Zuverlässigkeitsparameter größer wird, ist das Größenverhältnis zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert, das für den Fall beschrieben wird, in dem die Zuverlässigkeit höher wird, wenn der Zuverlässigkeitsparameter kleiner wird, vertauscht. Ein bestimmtes Beispiel eines Verfahrens zum Berechnen eines Gewichtsparameters, wenn die bestimmte Funktion eine monoton steigende Funktion ist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 7B bis 7D beschrieben, und eine erneute Beschreibung der 6B bis 6D wird weggelassen.
• 7B zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens, das eine lineare Funktion als bestimmte Funktion anwendet. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den Gewichtsparameter W auf der Grundlage des Zuverlässigkeitsparameters Rp und der Gleichung 12 berechnen. $$\begin{array}{l}\begin{array}{c}\text{W}=0\left(\text{Rp}<\text{TH}2\right)\\ \text{W}=-\left({\text{Rp}}_{\text{AB}}-\text{TH}2\right)\text{/}\left(\text{TH}1-\text{TH}2\right)+1\left(\text{TH}2\le \text{Rp}<\text{TH}1\right)\end{array}\\ \text{W}=1\left(\text{Rp}\ge \text{TH}1\right)\end{array}$$

  
• 7C zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens, das eine trigonometrische Funktion als bestimmte Funktion anwendet. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den Gewichtsparameter W auf der Grundlage des Zuverlässigkeitsparameters Rp und von Gleichung 13 berechnen. $$\begin{array}{l}\begin{array}{c}\text{W}=0\left(\text{Rp}<\text{TH}2\right)\\ \text{W}=\text{sin}\left[\left({\text{Rp}}_{\text{AB}}-\text{TH}2\right)\text{/}\left(\text{TH}1-\text{TH}2\right)\times \mathrm{\pi }\text{/}2\right]\left(\text{TH}2\le \text{Rp}<\text{TH}1\right)\end{array}\\ \text{W}=1\left(\text{Rp}\ge \text{TH}1\right)\end{array}$$

  
• 7D zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Gewichtsparameter-Berechnungsverfahrens, das eine Exponentialfunktion als bestimmte Funktion anwendet. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann den Gewichtsparameter W auf der Grundlage des Zuverlässigkeitsparameters Rp und von Gleichung 14 berechnen. $$\begin{array}{l}\begin{array}{c}\text{W}=0\left(\text{Rp}<\text{TH}2\right)\\ \text{W}=\text{exp}\left[5\times \left({\text{Rp}}_{\text{AB}}-\text{TH}2\right)\text{/}\left(\text{TH}1-\text{TH}2\right)-1\right]\left(\text{TH}2\le \text{Rp}<\text{TH}1\right)\end{array}\\ \text{W}=1\left(\text{Rp}\ge \text{TH}1\right)\end{array}$$

  
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet einen Gewichtsparameter unter Verwendung zumindest eines der bestimmten Beispiele, die sich auf das Gewichtsparameter-Berechnungsverfahren beziehen, für jedes Antennenpaar. Die Positionsschätzeinheit 325 berechnet die Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pd_x in der X-Achsenrichtung, und die Zwischen-Antennen-Phasendifferenz Pd_y in der Y-Achsenrichtung auf der Grundlage des berechneten Gewichtsparameters und der Gleichung 6. Die Positionsschätzeinheit 325 berechnet den erzeugten Winkel θ und den erzeugten Winkel φ eines Signals als Einfallswinkel des Signals auf der Grundlage jeder der Zwischen-Antennen-Phasendifferenzen Pd_x und Pd_y, die durch Anwenden des Gewichtsparameters und von Gleichung 3 berechnet werden. Demnach kann die Positionsschätzeinheit 325 den Einfluss der Mehrwegeumgebung reduzieren und den Einfallswinkel des Signals mit größerer Genauigkeit berechnen.
• Beispiel des Arbeitsprozesses
• 8 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Arbeitsprozesses des Systems 1, bezogen auf Beispiel 1. Zuerst sendet die in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltene Kommunikationseinheit 120 ein Poll-Signal, und die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200 enthaltene Kommunikationseinheit 220 empfängt das Poll-Signal (S201).
• Danach sendet die Kommunikationseinheit 220 ein Resp-Signal als Antwort auf das Poll-Signal, und die Kommunikationseinheit 120 empfängt das Resp-Signal (S203).
• Die Kommunikationseinheit 120 sendet ein Final-Signal als Antwort auf das Resp-Signal, und die Kommunikationseinheit 220 empfängt das Final-Signal (S205). Hier sendet die Kommunikationseinheit 220 verschiedene Arten von Informationen hinsichtlich der Signale, die zu und von der Kommunikationseinheit 120 gesendet und empfangen werden, zu der in der Steuervorrichtung 300 enthaltenen Kommunikationseinheit 310.
• Danach berechnet die Positionsschätzeinheit 325 einen Entfernungsmesswert auf der Grundlage der Signale, die zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gesendet und empfangen werden (S207).
• Danach berechnet die Parameterberechnungseinheit 321 einen Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage der Signale, die durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200 empfangen werden (S209).
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet einen Gewichtsparameter auf der Grundlage des berechneten Zuverlässigkeitsparameters (S211).
• Die Positionsschätzeinheit 325 führt eine gewichtete Mittelung bei jeder Zwischen-Antennen-Phasendifferenz unter Verwendung des Gewichtsparameters durch, der durch die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet wird (S213).
• Danach schätzt die Positionsschätzeinheit 325 einen Einfallswinkel des von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangenen Signals unter Verwendung der Zwischen-Antennen-Phasendifferenz, die der gewichteten Mittelung unterzogen ist (S215).
• Die Positionsschätzeinheit 325 berechnet eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage des geschätzten Einfallswinkels des Signals und des Entfernungsmesswerts (S217).
• Die Steuereinheit 320 bestimmt, ob die dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100, die durch die Positionsschätzeinheit 325 berechnet wird, ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt oder nicht (S219). In einem Fall, in dem das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist (S219: Ja), veranlasst die Steuereinheit 320, dass der Prozess zu S221 vorangeht, und in einem Fall, in dem das vorbestimmte Kriterium nicht erfüllt ist (S219: Nein), beendet die Steuereinheit 320 den Prozess.
• In einem Fall, in dem ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt ist (S219: Ja), führt die Steuereinheit 320 eine Betriebssteuerung hinsichtlich eines Startens oder Stoppens eines Motors durch, bei dem es sich um ein Beispiel der Arbeitsvorrichtung 400 handelt (S221), und die Steuereinheit 320 beendet den Prozess.
• Vorstehend wurde das Steuerungsbeispiel hinsichtlich Beispiel 1 beschrieben. Gemäß der auf Beispiel 1 bezogenen Steuerung ermöglicht die Steuervorrichtung 300 eine Verringerung des Einflusses der Mehrwegeausbreitung und kann eine Positionsbeziehung zwischen der tragebaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 mit größerer Genauigkeit schätzen. Nachfolgend wird ein Beispiel 2 unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben.
• 3.2. Beispiel 2
• Die Steuereinheit 320, die sich auf das Beispiel 2 bezieht, führt eine Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 durch Anwenden eines Gewichtsparameters, der auf einem Zuverlässigkeitsparameter beruht, der auf der Grundlage eines Signals berechnet wird, das durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200 von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangen wird, bei zumindest zwei vorläufigen Positionsbeziehungen durch, die auf der Grundlage von Signalen geschätzt werden, die zwischen der Vorrichtung im Fahrzeug 200 und der tragbaren Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden.
• Beispielsweise schätzt die Positionsschätzeinheit 325 gemäß Beispiel 2 eine vorläufige Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf der Grundlage von Signalen, die durch jede Antenne 221A, Antenne 221B und Antenne 221C und durch die tragbare Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden, wie es in 2 gezeigt ist. Die Positionsschätzeinheit 325 gemäß Beispiel 2 schätzt eine vorläufige Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf der Grundlage von Signalen, die durch jede Antenne 221A, Antenne 221C und Antenne 221D und durch die tragbare Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden, wie es in 2 gezeigt ist. Die Positionsschätzeinheit 325 gemäß Beispiel 2 schätzt eine vorläufige Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf der Grundlage von Signalen, die durch jede Antenne 221B, Antenne 221C und Antenne 221D und durch die tragbare Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden, wie es in 2 gezeigt ist.
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet einen Zuverlässigkeitsparameter, der auf einem durch die tragbare Vorrichtung 100 empfangenen Signal beruht, für jede Antenne oder jedes Antennenpaar der Vorrichtung im Fahrzeug 200. Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet einen Gewichtsparameter auf der Grundlage eines berechneten Zuverlässigkeitsparameters unter Verwendung eines beliebigen der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren.
• In einem Fall, in dem die drei vorläufigen Positionsbeziehungen wie vorstehend beschrieben geschätzt werden, kann die Positionsschätzeinheit 325 gemäß Beispiel 2 den vorstehenden Gewichtsparameter bei den drei vorläufigen Positionsbeziehungen anwenden, um eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 zu schätzen.
• Obwohl der Fall beschrieben wurde, in dem drei vorläufige Positionsbeziehungen geschätzt werden, kann eine beliebige Anzahl an vorläufigen Positionsbeziehungen geschätzt werden, solange zumindest zwei vorläufige Positionsbeziehungen geschätzt werden. Solange die Anzahl an Antennen, die in der Vorrichtung in Fahrzeug 200 enthalten sind, zumindest drei beträgt, kann ein Verfahren zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 gemäß Beispiel 2 angewendet werden.
• Beispiel 1, Beispiel 2 und Beispiel 3 sind auch in einem Fall anwendbar, in dem eine Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 am Fahrzeug 20 angebracht ist. Nachstehend wird ein Fall, in dem zwei Vorrichtungen im Fahrzeug 200 am Fahrzeug 20 angebracht sind, gemäß Beispiel 2 und Beispiel 3 beschrieben.
• 9 zeigt ein Blockschaltbild eines Konfigurationsbeispiels des Fahrzeugs 20 gemäß Beispiel 2 und Beispiel 3. Wie es in 9 gezeigt ist, ist das Fahrzeug 20 mit einer Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 und einer Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 ausgestattet. Das Fahrzeug 20 kann mit drei oder mehr Vorrichtungen im Fahrzeug 200 ausgestattet sein. Da Funktionsaufbaubeispiele der Vorrichtung im Fahrzeug 200, der Steuervorrichtung 300 und der Arbeitsvorrichtung 400 jenen unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen gleichen, wird ihre Beschreibung weggelassen.
• Die Steuereinheit 320 gemäß Beispiel 2 kann eine Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 durch Anwenden eines Gewichtsparameters, der auf einem Zuverlässigkeitsparameter beruht, der auf der Grundlage eines von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangenen Signals durch jede der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 berechnet wird, bei einer vorläufigen Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 durchführen, die auf der Grundlage eines Signals geschätzt wird, das zwischen jeder der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 und der tragbaren Vorrichtung 100 gesendet und empfangen wird.
• Zuerst werden Signale zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendet und empfangen, und die Steuervorrichtung 300 beschafft Informationen hinsichtlich der Signale, die von der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendet und empfangen werden.
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet einen Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage des durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangenen Signals. Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet einen Gewichtsparameter auf der Grundlage des berechneten Zuverlässigkeitsparameters unter Verwendung eines beliebigen der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren.
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet einen Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage des durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangenen Signals. Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet den Gewichtsparameter auf der Grundlage des berechneten Zuverlässigkeitsparameters unter Verwendung eines beliebigen der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren.
• Danach schätzt die Positionsschätzeinheit 325 einen Einfallswinkel des Signals und eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage des Signals, das zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 gesendet und empfangen wird. Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt einen Einfallswinkel des Signals und eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage des Signals, das zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendet und empfangen wird. Der Signaleinfallswinkel oder die dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100, der/die für jede Vorrichtung im Fahrzeug 200 geschätzt wird, ist ein bestimmtes Beispiel einer vorläufigen Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200.
• Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 durch Anwenden des durch die Parameterberechnungseinheit 321 berechneten Gewichtsparameters bei der geschätzten vorläufigen Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200. Nachstehend wird ein bestimmtes Beispiel von Beispiel 2 unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
• 10 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Steuerungsbeispiels des Systems 1 gemäß Beispiel 2. Wie in 10 gezeigt, weist die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 enthaltene Kommunikationseinheit 220-1 eine Antenne 221A-1, eine Antenne 221B-1, eine Antenne 221C-1 und eine Antenne 221D-1 auf. Die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 enthaltene Kommunikationseinheit 220-2 weist eine Antenne 221A-2, eine Antenne 221B-2, eine Antenne 221C-2 und eine Antenne 221D-2 auf.
• In einem Fall beispielsweise, in dem die Empfangsleistung als Zuverlässigkeitsparameter angewendet wird, wird angenommen, dass die Parameterberechnungseinheit 321 die Zuverlässigkeitsparameter der Antenne 221A-1, der Antenne 221B-1 und der Antenne 221C-1 jeweils zu „-90 dBm“ berechnet, und den Zuverlässigkeitsparameter der Antenne 221D-1 zu „-105 dBm“ berechnet, wie es in 10 gezeigt ist. Danach wird angenommen, dass die Parameterberechnungseinheit 321 den Zuverlässigkeitsparameter der Antenne 221A-2 zu „-105 dBm“ berechnet, und die Zuverlässigkeitsparameter der Antenne 221B-2, der Antenne 221C-2, und der Antenne 221D-2 jeweils zu „-90 dBm“ berechnet.
• In diesem Fall kann die Positionsschätzeinheit 325 eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 beispielsweise auf der Grundlage von Signalen schätzen, die durch drei zuverlässigere Antennen gesendet und empfangen werden. Die Positionsschätzeinheit 325 kann beispielsweise drei Antennen 221 in absteigender Reihenfolge der Zuverlässigkeit (die Empfangsleistung ist beispielsweise hoch) auswählen und eine vorläufige Positionsbeziehung auf der Grundlage der Signale schätzen, die durch die ausgewählte Antenne 221 gesendet und empfangen werden.
• In dem in 10 gezeigten Beispiel sind drei sehr zuverlässige Antennen beispielsweise die Antenne 221A-1, die Antenne 221B-1 und die Antenne 221C-1 der Kommunikationseinheit 220-1, und die Antenne 221B-2, die Antenne 221C-2 und die Antenne 221D-2 der Kommunikationseinheit 220-2.
• Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt eine vorläufige Positionsbeziehung beispielsweise auf der Grundlage von Signalen, die durch die Antenne 221A-1, die Antenne 221B-1 und die Antenne 221C-1 und die Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden. Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt eine vorläufige Positionsbeziehung auf der Grundlage von Signalen, die durch die Antenne 221B-2, die Antenne 221C-2, die Antenne 221D-2 und die Antenne 121 der tragbaren Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden.
• Die Positionsschätzeinheit 325 wendet den Gewichtsparameter bei jeder geschätzten vorläufigen Positionsbeziehung an und schätzt eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200. Beispielsweise in einem Fall, in dem die Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 hinsichtlich der Vorrichtung im Fahrzeug 200 eingestellt ist, wendet die Positionsschätzeinheit 325 Gleichung 15 an und führt eine gewichtete Mittelung bei der vorläufigen dreidimensionalen Position der tragbaren Vorrichtung 100 durch, um eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 zu schätzen. Hier wird eine vorläufige dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100, die auf der Grundlage der Signale geschätzt wird, die durch die tragbare Vorrichtung 100 und die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 gesendet und empfangen werden, durch (x1,y1,z1) bezeichnet, und eine vorläufige dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100, die auf der Grundlage der Signale geschätzt wird, die durch die tragbare Vorrichtung 100 und die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendet und empfangen werden, wird durch (x2,y2,z2) bezeichnet. Die mittlere Empfangsleistung der Vorrichtung um Fahrzeug 200-1 wird mit P1 bezeichnet, und die mittlere Empfangsleistung der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 wird mit P2 bezeichnet. $$\begin{array}{l}\text{X}=\left(\text{P}1\times \text{x}1+\text{P}2\times \text{x}2\right)\text{/}\left(\text{P}1+\text{P}2\right)\hfill \\ \text{Y}=\left(\text{P}1\times \text{y}1+\text{P}2\times \text{y}2\right)\text{/}\left(\text{P}1+\text{P}2\right)\hfill \\ \text{Z}=\left(\text{P}1\times \text{z}1+\text{P}2\times \text{z}2\right)\text{/}\left(\text{P}1+\text{P}2\right)\hfill \end{array}$$

  
• Gleichung 15 ist ein Beispiel für ein Berechnen eines gewichteten Mittels, wenn ein Mittelwert der Zuverlässigkeitsparameter (mittleren Empfangsleistungen P1 und P2) als Gewichtsparameter angewendet wird. Als der Gewichtsparameter kann ein Gewichtsparameter, der auf einem Zuverlässigkeitsparameter beruht, unter Verwendung jeder im Beispiel 1 beschriebenen Gleichung berechnet werden.
• Beispiel des Arbeitsprozesses
• 11 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Arbeitsprozesses des Systems 1 gemäß Beispiel 2. Zuerst sendet die in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltene Kommunikationseinheit 120 ein Poll-Signal, und die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 enthaltene Kommunikationseinheit 220-1 und die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 enthaltene Kommunikationseinheit 220-2 empfangen das Poll-Signal (S301).
• Danach senden die Kommunikationseinheit 220-1 und die Kommunikationseinheit 220-2 ein Resp-Signal als Antwort auf das Poll-Signal, und die Kommunikationseinheit 120 empfängt das Resp-Signal (S303).
• Die Kommunikationseinheit 120 sendet ein Final-Signal als Antwort auf das Resp-Signal, und die Kommunikationseinheit 220-1 und die Kommunikationseinheit 220-2 empfangen das Final-Signal (S305). Hier senden die Kommunikationseinheit 220-1 und die Kommunikationseinheit 220-2 verschiedene Arten von Informationen hinsichtlich der gesendeten und empfangenen Signale zu der in der Steuervorrichtung 300 enthaltenen Kommunikationseinheit 310.
• Danach berechnet die Positionsschätzeinheit 325 einen ersten Entfernungsmesswert auf der Grundlage der zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 gesendeten und empfangenen Signale und berechnet einen zweiten Entfernungsmesswert auf der Grundlage der zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendeten und empfangenen Signale (S307).
• Danach berechnet die Parameterberechnungseinheit 321 einen ersten Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage des durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 empfangenen Signals und berechnet einen zweiten Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage des durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 empfangenen Signals (S309).
• Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet einen Gewichtsparameter auf der Grundlage jedes berechneten Zuverlässigkeitsparameters (S311). Die Parameterberechnungseinheit 321 berechnet beispielsweise einen ersten Gewichtsparameter auf der Grundlage des ersten Zuverlässigkeitsparameters und berechnet einen zweiten Gewichtsparameter auf der Grundlage des zweiten Zuverlässigkeitsparameters.
• Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt einen Einfallswinkel eines ersten Signals auf der Grundlage der zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 gesendeten und empfangenen Signale und schätzt einen Einfallswinkel eines zweiten Signals auf der Grundlage der zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendeten und empfangenen Signale (S313).
• Danach schätzt die Positionsschätzeinheit 325 eine erste vorläufige dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage des Einfallswinkels des ersten Signals und schätzt eine zweite vorläufige dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage des Einfallswinkels des zweiten Signals (S315).
• Die Positionsschätzeinheit 325 führt eine auf dem ersten Gewichtsparameter und dem zweiten Gewichtsparameter beruhende gewichtete Mittelung bei der ersten vorläufigen dreidimensionalen Position und der zweiten vorläufigen dreidimensionalen Position der tragbaren Vorrichtung 100 durch und schätzt eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 (S317).
• Die Steuereinheit 320 bestimmt, ob die über die gewichtete Mittelung geschätzte dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt oder nicht (S319). In einem Fall, in dem das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist (S319: Ja), veranlasst die Steuereinheit 320, dass der Prozess zu S321 vorangeht, und in einem Fall, in dem das vorbestimmte Kriterium nicht erfüllt ist (S319: Nein), beendet die Steuereinheit 320 den Prozess.
• In einem Fall, in dem das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist (S319: Ja), führt die Steuereinheit 320 eine Betriebssteuerung durch, die sich auf ein Starten oder Stoppen des Motors bezieht, der ein Beispiel der Arbeitsvorrichtung 400 ist (S321), und die Steuereinheit 320 beendet den Prozess.
• Vorstehend wurde das Steuerungsbeispiel gemäß Beispiel 2 beschrieben. Gemäß der Steuerung nach Beispiel 2 ermöglicht die Steuervorrichtung 300 eine Verringerung des Einflusses der Mehrwegeausbreitung und kann eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 mit größerer Genauigkeit schätzen.
• Mit Beispiel 1 und Beispiel 2 wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Positionsschätzeinheit 325 zwei Gewichtsparameter auf der Grundlage von Signalen berechnet, die jeweils durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 und die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendet und empfangen werden, und die Gewichtsparameter bei einem Berechnungsprozess oder einem Berechnungsergebnis einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 anwendet. Wie vorstehend beschrieben kann durch die Verwendung eines auf einem Zuverlässigkeitsparameter beruhenden Gewichtsparameters der Einfluss eines Berechnungsfehlers aufgrund der Mehrwegeumgebung reduziert werden. Die Steuereinheit 320 kann die Vorrichtung im Fahrzeug 200, die durch die Mehrwegeumgebung weniger beeinträchtigt ist, auf der Grundlage der Zuverlässigkeitsparameter auswählen, die auf Signalen beruhen, die durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 und die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendet und empfangen werden. Nachstehend wird ein Beispiel 3 unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 beschrieben.
• 3.3. Beispiel 3
• 12 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Steuerungsbeispiels des Systems 1 gemäß Beispiel 3. Die Steuereinheit 320 gemäß Beispiel 3 vergleicht Zuverlässigkeitsparameter, die auf der Grundlage von Signalen berechnet werden, die durch jede der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 von der tragbaren Vorrichtung 100 empfangen werden, und führt eine Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung auf der Grundlage von Signalen durch, die zwischen der Vorrichtung im Fahrzeug 200, die ein Signal gesendet hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der tragbaren Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden. In der folgenden Beschreibung wird ein Zuverlässigkeitsparameter als Empfangsleistung eines Signals beschrieben, das durch die Antenne 221 empfangen wird, kann aber ein anderer vorstehend beschriebener Zuverlässigkeitsparameter sein.
• Beispielweise empfangen die Antenne 221A-1, die Antenne 221B-1, die Antenne 221C-1 und die Antenne 221D-1 der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 enthaltenen Kommunikationseinheit 220-1 ein Final-Signal von der Antenne 121 der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120. Hier wird angenommen, dass die Empfangsleistung der Antenne 221A-1 „-90 dBm“ beträgt, die Empfangsleistung der Antenne 221B-1 „-95 dBm“ beträgt, die Empfangsleistung der Antenne 221C-1 „-95 dBm“ beträgt, und die Empfangsleistung der Antenne 221D-1 „-100 dBm“ beträgt.
• Die Antenne 221A-2, die Antenne 221B-2, die Antenne 221C-2 und die Antenne 221D-2 der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 enthaltenen Kommunikationseinheit 220-2 empfangen ein Final-Signal von der Antenne 121 der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120. Hier wird angenommen, dass die Empfangsleistung der Antenne 221A-2 „-99 dBm“ beträgt, die Empfangsleistung der Antenne 221B-2 „-99 dBm“ beträgt, die Empfangsleistung der Antenne 221C-2 „-101 dBm“ beträgt, und die Empfangsleistung der Antenne 221D-2 „-101 dBm“ beträgt.
• In diesem Fall berechnet die Parameterberechnungseinheit 321 eine grundlegende statistische Angabe bzw. Basisstatistik, die auf dem für jede Antenne geschätzten Zuverlässigkeitsparameter (beispielsweise der Empfangsleistung) beruht. Die Basisstatistik kann beispielsweise ein Mittelwert, ein Maximalwert, ein Minimalwert oder ein Medianwert sein.
• Wenn die grundlegenden statistischen Angaben beispielsweise gemittelt werden, kann die Parameterberechnungseinheit 321 „-95 dBm“ als Mittelwert der Empfangsleistungen der Antenne 221A-1, der Antenne 221B-1, der Antenne 221C-1 und der Antenne 221D-1 berechnen. Die Parameterberechnungseinheit 321 kann „-100 dBm“ als Mittelwert der Empfangsleistungen der Antenne 221A-2, der Antenne 221B-2, der Antenne 221C-2 und der Antenne 221D-2 berechnen.
• Die Positionsschätzeinheit 325 vergleicht „-95 dBm“, bei dem es sich um einen Mittelwert der Empfangsleistungen der Antenne 221A-1, der Antenne 221B-1, der Antenne 221C-1 und der Antenne 221D-1 handelt, mit „-100 dBm“, bei dem es sich um einen Mittelwert der Empfangsleistungen der Antenne 221A-2, der Antenne 221B-2, der Antenne 221C-2 und der Antenne 221D-2 handelt.
• Die Positionsschätzeinheit 325 wählt die Kommunikationseinheit 220 aus, die als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung geeigneter (d.h., sehr zuverlässig) ist. Die Positionsschätzeinheit 325 kann beispielsweise eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 auf der Grundlage eines Signals schätzen, das zwischen der Kommunikationseinheit 220-1, die die Antenne 221-1 mit einem größeren Mittelwert der Empfangsleistung enthält, und der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120 gesendet und empfangen wird.
• Die Positionsschätzeinheit kann drei Antennen aus vier oder mehr Antennen in jeder der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 auf der Grundlage eines Zuverlässigkeitsparameters auswählen. Die Positionsschätzeinheit 325 kann Zuverlässigkeitsparameter vergleichen, die auf der Grundlage von Signalen berechnet werden, die jeweils durch die drei ausgewählten Antennen empfangen werden. Die Positionsschätzeinheit 325 kann eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 auf der Grundlage eines Signals schätzen, das zwischen der Vorrichtung im Fahrzeug 200, die ein Signal empfangen hat, das auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung geeigneter ist, und der tragbaren Vorrichtung 100 gesendet und empfangen wird.
• 13 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines weiteren Steuerungsbeispiels des Systems 1 gemäß Beispiel 3. Beispielsweise empfangen die Antenne 221A-1, die Antenne 221B-1, die Antenne 221C-1 und die Antenne 221D-1 der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 enthaltenen Kommunikationseinheit 220-1 ein Final-Signal von der Antenne 121 der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120. Hier wird angenommen, dass die Empfangsleistung der Antenne 221A-1 „-89 dBm“ beträgt, die Empfangsleistung der Antenne 221B-1 „-89 dBm“ beträgt, die Empfangsleistung der Antenne 221C-1 „-89 dBm“ beträgt, und die Empfangsleistung der Antenne 221D-1 „-105 dBm“ beträgt. In diesem Fall kann die Positionsschätzeinheit 325 die Antenne 221A-1, die Antenne 221B-1, und die Antenne 221C-1 in absteigender Reihenfolge der Empfangsleistung auswählen.
• Die Antenne 221A-2, die Antenne 221B-2, die Antenne 221C-2 und die Antenne 221D-2 der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 enthaltenen Kommunikationseinheit 220-2 empfangen das Final-Signal von der Antenne 121 der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120. Hier wird angenommen, dass die Empfangsleistung der Antenne 221A-2 „-105 dBm“ beträgt, die Empfangsleistung der Antenne 221B-2 „-90 dBm“ beträgt, die Empfangsleistung der Antenne 221C-2 „-90 dBm“ beträgt, und die Empfangsleistung der Antenne 221D-2 „-90 dBm“ beträgt. In diesem Fall kann die Positionsschätzeinheit 325 die Antenne 221B-2, die Antenne 221C-2, und die Antenne 221D-2 in absteigender Reihenfolge der Empfangsleistung auswählen.
• In einem Fall, in dem jede der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 N (wobei 4 ≤ N gilt) Antennen aufweist, kann die Positionsschätzeinheit 325 M (wobei 3 ≤ M ≤ N gilt) Antennen aus den N Antennen in jeder der Vielzahl an Vorrichtungen im Fahrzeug 200 auf der Grundlage eines Zuverlässigkeitsparameters auswählen.
• Danach vergleicht die Positionsschätzeinheit 325 Zuverlässigkeitsparameter, die auf der Grundlage von Signalen berechnet werden, die durch die jeweiligen drei Antennen empfangen werden, die jeweils für die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 und die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 ausgewählt werden.
• In einem Fall, in dem ein Verfahren zum Vergleichen von Zuverlässigkeitsparameter-Mittelwerten der jeweiligen Antennen 221 angewendet wird, beschafft die Positionsschätzeinheit 325 ein Vergleichsergebnis, dass die mittlere Empfangsleistung der Antenne 221A-1, der Antenne 221B-1 und der Antenne 221C-1 der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 höher als die der Antenne 221B-2, der Antenne 221C-2 und der Antenne 221D-2 der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 ist, und ein Signal, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung geeigneter ist, gesendet und empfangen wurde.
• Die Positionsschätzeinheit 325 führt einen Prozess eines Schätzens einer Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 auf der Grundlage von Signalen durch, die zwischen der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1, die das Signal gesendet und empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung geeigneter ist, und der tragbaren Vorrichtung 100 gesendet und empfangen werden. Die Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 kann ein Einfallswinkel eines Signals sein, oder kann eine zweidimensionale Position oder eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 wie in Beispiel 1 und Beispiel 2 sein.
• Die Positionsschätzeinheit 325 kann von jeder der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 eine Antenne, deren auf einem empfangenen Signal beruhender Zuverlässigkeitsparameter ein bestimmtes Kriterium erfüllt, aus vier oder mehr Antennen jeder der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 auswählen. Die Positionsschätzeinheit 325 kann beispielsweise von jeder der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 eine Antenne, deren auf einem empfangenen Signal beruhender Zuverlässigkeitsparameter ein vorbestimmter Wert ist, aus vier oder mehr Antennen jeder der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 auswählen. Genauer gesagt kann die Positionsschätzeinheit 325 beispielsweise in einem Fall, in dem ein Zuverlässigkeitsparameter die Empfangsleistung ist und ein vorbestimmter Wert „-90 dBm“ beträgt, eine Antenne, bei der die Empfangsleistung eines empfangenen Signals größer oder gleich „-90 dBm“ ist, aus den vier oder mehr Antennen auswählen. Die Positionsschätzeinheit 325 kann Zuverlässigkeitsparameter der ausgewählten Antennen bei jeder der Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 vergleichen.
• Beispiel des Arbeitsprozesses
• 14 zeigt eine erläuternde Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Betriebsprozesses des Systems 1 gemäß Beispiel 3. In der folgenden Beschreibung wird ein Arbeitsprozess für einen Fall beschrieben, in dem die Zuverlässigkeit eines gesendeten und empfangenen Signals höher wird, wenn ein Wert eines Zuverlässigkeitsparameters kleiner wird. Zuerst sendet die in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltene Kommunikationseinheit 120 ein Poll-Signal, und die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 enthaltene Kommunikationseinheit 220-1 und die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 enthaltene Kommunikationseinheit 220-2 empfangen das Poll-Signal (S401).
• Danach senden die Kommunikationseinheit 220-1 und die Kommunikationseinheit 220-2 ein Resp-Signal als Antwort auf das Poll-Signal, und die Kommunikationseinheit 120 empfängt das Resp-Signal (S403).
• Die Kommunikationseinheit 120 sendet ein Final-Signal als Antwort auf das Resp-Signal, und die Kommunikationseinheit 220-1 und die Kommunikationseinheit 220-2 empfangen das Final-Signal (S405). Hier senden die Kommunikationseinheit 220-1 und die Kommunikationseinheit 220-2 verschiedene Arten von Informationen hinsichtlich der gesendeten und empfangenen Signale zu der in der Steuervorrichtung 300 enthaltenen Kommunikationseinheit 310.
• Danach berechnet die Positionsschätzeinheit 325 einen ersten Entfernungsmesswert auf der Grundlage der Signale, die zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 gesendet und empfangen werden, und berechnet einen zweiten Entfernungsmesswert auf der Grundlage der Signale, die zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendet und empfangen werden (S407).
• Danach berechnet die Parameterberechnungseinheit 321 einen ersten Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage des durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 empfangenen Signals und berechnet einen zweiten Zuverlässigkeitsparameter auf der Grundlage des durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 empfangenen Signals (S409).
• Die Steuereinheit 320 bestimmt, ob der Zuverlässigkeitsparameter, der auf dem durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 empfangenen Signal beruht, größer als der Zuverlässigkeitsparameter ist oder nicht, der auf dem durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 empfangenen Signal beruht (S413). In einem Fall, in dem der Zuverlässigkeitsparameter, der auf dem durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 empfangenen Signal beruht, größer ist (S413: Ja), veranlasst die Steuereinheit 320, dass der Prozess zu S415 vorangeht, und in einem Fall, in dem der Zuverlässigkeitsparameter, der auf dem durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 empfangenen Signal beruht, größer ist (S413: Nein), veranlasst die Steuereinheit 320, dass der Prozess zu S419 vorangeht.
• In einem Fall, in dem der Zuverlässigkeitsparameter, der auf dem durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 empfangenen Signal beruht, größer ist (S413: Ja), schätzt die Positionsschätzeinheit 325 einen Einfallswinkel eines Signals auf der Grundlage des Signals, das durch die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 enthaltene Kommunikationseinheit 220-2 gesendet und empfangen wird (S415).
• Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage des geschätzten Einfallswinkels des Signals und des zweiten Entfernungsmesswerts (S417).
• In einem Fall, in dem der Zuverlässigkeitsparameter, der auf dem durch die Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 empfangenen Signal beruht, größer ist (S413: Nein), schätzt die Positionsschätzeinheit 325 einen Einfallswinkel eines Signals auf der Grundlage des Signals, das durch die in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 enthaltene Kommunikationseinheit 220-1 gesendet und empfangen wird (S419).
• Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage des geschätzten Einfallswinkels des Signals und des ersten Entfernungsmesswerts (S421).
• Die Steuereinheit 320 bestimmt, ob die geschätzte dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt oder nicht (S423). In einem Fall, in dem das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist (S423: Ja), veranlasst die Steuereinheit 320, dass der Prozess zu S425 vorangeht, und in einem Fall, in dem das vorbestimmte Kriterium nicht erfüllt ist (S423: Nein), beendet die Steuereinheit 320 den Prozess.
• In einem Fall, in dem das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist (S423: Ja), führt die Steuereinheit 320 eine Betriebssteuerung durch, die sich auf ein Starten oder Stoppen des Motors bezieht, bei dem es sich um ein Beispiel der Arbeitsvorrichtung 400 handelt (S425), und die Steuereinheit 320 beendet den Prozess.
• Vorstehend wurde ein Arbeitsprozess des Systems 1 gemäß Beispiel 3 beschrieben. Ein Arbeitsprozess in einem Fall, in dem es eine Vielzahl von Vorrichtungen im Fahrzeug 200 gibt, ist nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Beispielsweise können nach dem Senden und Empfangen eines Poll-Signals, eines Resp-Signals und eines Final-Signals zwischen der in der tragbaren Vorrichtung 100 enthaltenen Kommunikationseinheit 120 und der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 enthaltenen Kommunikationseinheit 220-1 ein Poll-Signal, ein Resp-Signal und ein Final-Signal zwischen der Kommunikationseinheit 120 und der in der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 enthaltenen Kommunikationseinheit 220-2 gesendet und empfangen werden. Die Positionsschätzeinheit 325 kann eine erste dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage der Signale schätzen, die zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 gesendet und empfangen werden, und eine zweite dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage der Signale schätzen, die zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 gesendet und empfangen werden, und dann kann die Steuereinheit 320 Zuverlässigkeitsparameter vergleichen. In einem Fall beispielsweise, in dem bestimmt wird, dass die Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 ein Signal gesendet und empfangen hat, das eine höhere Zuverlässigkeit als ein Signal der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 aufweist, kann die Steuereinheit 320 die erste dreidimensionale Position als eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 einstellen.
• Gemäß der vorstehend beschriebenen Steuerung nach Beispiel 3 kann die Steuervorrichtung 300 eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 mit höherer Genauigkeit schätzen, indem sie die Vorrichtung im Fahrzeug 200 mit einer geringeren Beeinträchtigung durch die Mehrwegeausbreitung auswählt.
• Obwohl die Einzelheiten von Beispiel 1, Beispiel 2 und Beispiel 3 beschrieben wurden, kann die Steuervorrichtung 30 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Steuerung durch Kombinieren des vorstehenden Beispiels 1 mit Beispiel 2 oder Beispiel 3 durchführen.
• In einem Fall, in dem Beispiel 1 beispielsweise mit Beispiel 2 kombiniert wird, führt die Positionsschätzeinheit 325 eine gewichtete Mittelung unter Verwendung eines auf einem Zuverlässigkeitsparameter beruhenden Gewichtsparameters bei einer Zwischen-Antennen-Phasendifferenz eines Antennenpaars der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 durch. Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt einen Einfallswinkel eines Signals und eine vorläufige dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage der der gewichteten Mittelung unterzogenen Zwischen-Antennen-Phasendifferenz. Die Positionsschätzeinheit 325 schätzt einen Einfallswinkel eines Signals und eine vorläufige dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 über den gleichen Prozess bei der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2. Die Positionsschätzeinheit 325 kann dann eine auf einem Zuverlässigkeitsparameter beruhende gewichtete Mittelung bei den geschätzten zwei vorläufigen dreidimensionalen Positionen der tragbaren Vorrichtung 100 durchführen, um eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 zu schätzen.
• In einem Fall, in dem Beispiel 1 beispielsweise mit Beispiel 3 kombiniert wird, vergleicht die Positionsschätzeinheit 325 jeweilige Zuverlässigkeitsparameter der Vorrichtung im Fahrzeug 200-1 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200-2 und wählt die Vorrichtung im Fahrzeug 200 zum Schätzen einer Positionsbeziehung zu der tragbaren Vorrichtung 100 gemäß einem Ergebnis des Vergleichs aus. Als Nächstes führt die Positionsschätzeinheit 325 eine gewichtete Mittelung unter Verwendung eines auf einem Zuverlässigkeitsparameter beruhenden Gewichtsparameters bei der Zwischen-Antennen-Phasendifferenz des Antennenpaars der ausgewählten Vorrichtung im Fahrzeug 200 durch. Die Positionsschätzeinheit 325 kann einen Einfallswinkel eines Signals und eine dreidimensionale Position der tragbaren Vorrichtung 100 auf der Grundlage der der gewichteten Mittelung unterzogenen Zwischen-Antennen-Phasendifferenz schätzen.
• Gemäß der Steuerung bei der vorstehenden Kombination aus Beispiel 1 und einem der Beispiele 2 oder 3 kann die Steuervorrichtung 30 eine Positionsbeziehung zwischen der tragbaren Vorrichtung 100 und der Vorrichtung im Fahrzeug 200 mit größerer Genauigkeit schätzen.
• 4. Anhang
• Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Es ist klar, dass der Fachmann auf dem Gebiet verschiedene Änderungen oder Abwandlungen innerhalb des Schutzbereichs der in den Patentansprüchen offenbarten technischen Idee erfinden kann und diese natürlich auch zum technischen Schutzbereich der vorliegenden Erfindung gehören.
• Beispielsweise kann eine Reihe von Prozessen durch jede in dieser Anmeldung beschriebene Vorrichtung unter Verwendung von Software, Hardware oder einer Kombination aus Software und Hardware realisiert werden. Ein die Software bildendes Programm ist beispielsweise vorab auf einem Aufzeichnungsmedium (nicht flüchtigen Medium) gespeichert, das in oder außerhalb der jeweiligen Vorrichtung vorgesehen ist. Dieses Programm wird zur Zeit der Ausführung durch einen Computer in einen RAM gelesen und durch einen Prozessor, wie eine CPU ausgeführt. Das Aufzeichnungsmedium ist beispielsweise eine magnetische Scheibe, eine optische Scheibe, eine magnetooptische Scheibe oder ein Flash-Speicher. Das vorstehende Computerprogramm kann beispielsweise über ein Netzwerk anstelle unter Verwendung eines Aufzeichnungsmediums verteilt werden.
• Die Schritte beim Abarbeiten des Betriebs des Systems 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel müssen nicht unbedingt zeitlich nach der als erläuternde Darstellung beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Beispielsweise kann jeder Schritt beim Abarbeiten des Betriebs des Systems 1 in einer Reihenfolge verarbeitet werden, die von der in der erläuternden Darstellung beschriebenen Reihenfolge verschieden ist, oder kann parallel durchgeführt werden.
• Eine Positionsbeziehung zwischen Vorrichtungen, die Signale gesendet und empfangen haben, wird mit größerer Genauigkeit geschätzt. Eine Steuervorrichtung enthält eine Steuereinheit, die Zuverlässigkeitsparameter vergleicht, die Indizes sind, die einen Grad dafür angeben, ob ein Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen jeweils einer Kommunikationsvorrichtung einer Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und einer anderen Kommunikationsvorrichtung geeignet ist oder nicht, die auf der Grundlage der Signale berechnet werden, die durch die Kommunikationsvorrichtung von der anderen Kommunikationsvorrichtung empfangen werden, und eine Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals durchführt, das zwischen einer Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die ein Signal empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2021143138 [0001]
• WO 2015176776 A [0003, 0004]

Claims (13)

1. Steuervorrichtung mit: einer Steuereinheit zur Durchführung einer Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen einer Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die jeweils drei oder mehr Antennen aufweisen, und einer anderen Kommunikationsvorrichtung auf der Grundlage von Signalen, die zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen werden, wobei die Steuereinheit zum Vergleichen von Zuverlässigkeitsparametern, die Indizes sind, die einen Grad dafür angeben, ob ein Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen jeweils einer Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung geeignet ist oder nicht, die auf der Grundlage der Signale berechnet werden, die durch die Kommunikationsvorrichtung von der anderen Kommunikationsvorrichtung empfangen werden, und Durchführen einer Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals eingerichtet ist, das zwischen einer Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die ein Signal empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit grundlegende statistische Angaben, die auf Zuverlässigkeitsparametern beruhen, die für die jeweiligen drei oder mehr Antennen oder für jeweilige Antennenpaare jeder Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen geschätzt werden, vergleicht, und eine Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals durchführt, das zwischen der Kommunikationsvorrichtung, die ein Signal empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, das auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs bestimmt wird, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die grundlegenden statistischen Angaben einen Mittelwert und/oder einen Maximalwert und/oder einen Minimalwert und/oder einen Medianwert enthalten.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die drei oder mehr Antennen vier oder mehr Antennen sind, und die Steuereinheit drei Antennen aus den vier oder mehr Antennen von jeder der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen auf der Grundlage der Zuverlässigkeitsparameter auswählt, die Zuverlässigkeitsparameter, die auf der Grundlage des Signals berechnet werden, das durch jede der drei ausgewählten Antennen empfangen wird, vergleicht und eine Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals durchführt, das zwischen der Kommunikationsvorrichtung, die ein Signal empfangen hat, das auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die drei oder mehr Antennen vier oder mehr Antennen sind, und die Steuereinheit eine Antenne, bei der der Zuverlässigkeitsparameter ein bestimmtes Kriterium erfüllt, aus den vier oder mehr Antennen von jeder der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen auswählt, Zuverlässigkeitsparameter für die Vielzahl jeweiliger Kommunikationsvorrichtungen vergleicht, die auf der Grundlage eines Signals berechnet werden, das durch jede der ausgewählten Antennen empfangen wird, und eine Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals durchführt, das zwischen der Kommunikationsvorrichtung, die ein Signal empfangen hat, das auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Einfallswinkel des Signals, das durch die Kommunikationsvorrichtung von der anderen Kommunikationsvorrichtung empfangen wird, als die Positionsbeziehung zwischen der Kommunikationsvorrichtung und der anderen Kommunikationsvorrichtung schätzt.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit eine zweidimensionale Position oder eine dreidimensionale Position der anderen Kommunikationsvorrichtung als die Positionsbeziehung zwischen der Kommunikationsvorrichtung und der anderen Kommunikationsvorrichtung auf der Grundlage des Einfallswinkels des Signals schätzt.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zuverlässigkeitsparameter einen Index, der eine Größe von Rauschen eines Signals angibt, das durch die Kommunikationsvorrichtung und/oder die andere Kommunikationsvorrichtung empfangen wird, und/oder einen Index enthalten, der eine Gültigkeit angibt, dass das Signal auf einer Direktwelle beruht.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsvorrichtung an einem sich bewegenden Objekt angebracht ist.
10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die andere Kommunikationsvorrichtung von einem Benutzer mitgeführt wird, der das sich bewegende Objekt verwendet.
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Signale ein Drahtlossignal enthalten, das einer Ultrabreitbanddrahtloskommunikation genügt.
12. System mit: einer Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die jeweils drei oder mehr Antennen aufweisen, einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die eine oder mehrere Antennen aufweist, und einer Steuervorrichtung, die eine Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung auf der Grundlage von Signalen durchführt, die zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen werden, wobei die Steuervorrichtung Zuverlässigkeitsparameter vergleicht, die Indizes sind, die einen Grad dafür angeben, ob ein Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen jeweils einer Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung geeignet ist oder nicht, die auf der Grundlage der Signale berechnet werden, die durch die Kommunikationsvorrichtung von der anderen Kommunikationsvorrichtung empfangen werden, und eine Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals durchführt, das zwischen einer Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die ein Signal empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.
13. Steuerverfahren, das durch einen Computer ausgeführt wird, mit: Senden und Empfangen von Signalen zwischen einer Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die jeweils drei oder mehr Antennen aufweisen, und einer anderen Kommunikationsvorrichtung, und Durchführen einer Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung auf der Grundlage der gesendeten und empfangenen Signale, wobei das Durchführen der Steuerung zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung umfasst: Vergleichen von Zuverlässigkeitsparametern, die Indizes sind, die einen Grad dafür angeben, ob ein Signal als Verarbeitungsziel zum Schätzen einer Positionsbeziehung zwischen jeweils einer Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen und der anderen Kommunikationsvorrichtung geeignet ist oder nicht, die auf der Grundlage der Signale berechnet werden, die durch die Kommunikationsvorrichtung von der anderen Kommunikationsvorrichtung empfangen werden, und Durchführen einer Steuerung zum Schätzen der Positionsbeziehung auf der Grundlage eines Signals, das zwischen einer Kommunikationsvorrichtung der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, die ein Signal empfangen hat, das als Verarbeitungsziel zum Schätzen der Positionsbeziehung geeigneter ist, und der anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet und empfangen wird.

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