JP2020098130A

JP2020098130A - 乗員検知システムおよび乗員検知方法

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Publication number: JP2020098130A
Application number: JP2018236047A
Authority: JP
Inventors: 研輔松井; Kensuke Matsui
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2020-06-25
Anticipated expiration: 2038-12-18
Also published as: JP7231399B2

Abstract

【課題】専用のカメラやセンサーを使用せずに、車両内の各座席における乗員の有無の検知を可能とする乗員検知システムおよび乗員検知方法を提供すること。【解決手段】ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線を利用して車両内通信を行う通信システムにおける乗員検知システムであって、ＵＷＢ無線の無線信号を送信する無線端末と、前記無線端末から送信された前記無線信号を受信する少なくとも１つの他の無線端末と、を含み、前記少なくとも１つの他の無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、専用のカメラやセンサーを使用せずに、車両内の各座席における乗員の有無の検知を可能とする乗員検知システムおよび乗員検知方法に関する。

自動運転車およびコネクテッドカーでは安全性の確保やビッグデータを活用するために、座席毎に乗員の有無を把握する必要がある。しかしながら、各座席の乗員の有無の確認のために、専用のカメラやセンサーを装備することは車両の製造原価の増加につながる。

例えば、特許文献１では、乗員を挟むような配置で車両内に電波の送信部と受信部とを設け、電波が人体を通過する際の人体の誘電体損失を利用して、車両内に存在する乗員の有無を検知している。

また、非特許文献１では、ドライバーを挟むように送信位置をインスツルメントパネル、受信位置を右後席ドアスイッチパネル（図１１参照）のときの伝搬利得の変動は、ＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域）通信で数ｄＢ、狭帯域通信で１０ｄＢ程度となっている（図１２参照）ことが示されている。

特開２０１８−００４３６９号公報

松井研輔、外３名、"車室内におけるＵＷＢ電波伝搬特性変動の測定"、電子情報通信学会総合大会、予稿番号Ｂ−１−２、２０１８年

しかし、上記特許文献１によれば、狭帯域無線を使用して乗員検知を行えるとしているが、上記非特許文献１の図２（図１２参照）から分かるように、電波の多重反射環境である自動車内では狭帯域無線の受信強度がフェージングにより不安定となりやすい。したがって、ドライバーが搭乗していない時と乗東した時の受信電力の差が区別できない程小さくなることがあり、乗員検知を確実に行えない場合がある。
そこで、本発明はこのような課題を解決する手段を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。
すなわち、請求項１に係る発明は、
ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線を利用して車両内通信を行う通信システムにおける乗員検知システムであって、
ＵＷＢ無線の無線信号を送信する無線端末と、
前記無線端末から送信された前記無線信号を受信する少なくとも１つの他の無線端末と、を含み、
前記少なくとも１つの他の無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。

上記構成によれば、専用のデバイスやセンサーを用いずに、自動車等の車両に具備されているＵＷＢ車内無線通信システムを利用するために、自動車の製造原価を上昇させずに各座席の乗員検知が可能となる。また、狭帯域無線ではなく、ＵＷＢ無線を用いるために、安定的に乗員の有無の判断が可能となる。

上記課題を解決するために、請求項２に係る発明は、ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線を利用して車両内通信を行う通信システムにおける乗員検知システムであって、
ＵＷＢ無線の無線信号を受信する無線端末と、
前記無線信号を前記無線端末に送信する少なくとも１つの他の無線端末と、を含み、
前記無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。

上記課題を解決するために、請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の乗員検知システムにおいて、前記無線端末と前記少なくとも１つの他の無線端末は、前記乗員がいる場合に、前記無線信号の見通し波ではなく、前記乗員および前記車両による、回折波および反射波で通信を行う位置に配置されることを特徴とする。

上記構成によれば、乗員の有無によってＵＷＢの受信電力が安定的に変動することを利用して、乗員検知が可能となる。

上記課題を解決するために、請求項４に係る発明は、請求項１または３に記載の乗員検知システムにおいて
前記他の無線端末が複数ある場合に、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれから車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する判断結果に基づいて、車両内に乗員がいるかいないかを判断することを特徴とする。

上記構成によれば、複数の無線端末による乗員有無に関する判断結果を用いて、車両内に乗員がいるか否かを判断するので、乗員有無に関する判断の正確性を向上することが可能になる。

上記課題を解決するために、請求項５に係る発明は、請求項２または３に記載の乗員検知システムにおいて
前記他の無線端末が複数ある場合に、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれから前記無線信号を受信し、それぞれの受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。

上記構成によれば、無線端末が他の無線端末のそれぞれから乗員有無に関する判断結果を受信することなく、無線端末と他の無線端末との間の通常の通信をしている最中に、無線端末は車両内に乗員がいるか否かを判断することが可能になる。

上記課題を解決するために、請求項６に係る発明は、請求項１または３に記載の乗員検知システムにおいて
前記他の無線端末が複数ある場合に、
複数の前記他の無線端末のそれぞれから車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する判断結果をアプリケーション・システムに送信する収集端末を含むことを特徴とする。

上記構成によれば、アプリケーション・システムとの接点に無線端末を配置する代わりに収集端末を配置するので、通信イベントの発生とは無関係に車両内の乗員有無に関する判断結果をアプリケーション・システムに送信することが可能になる。また、車内無線通信システムに負荷がかからないタイミングで収集端末に車両内の乗員有無に関する判断結果を送信することが可能になる。

上記課題を解決するために、請求項７に係る発明は、請求項２または３に記載の乗員検知システムにおいて
前記他の無線端末が複数ある場合に、
前記無線端末から車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、前記無線端末からの車両内の乗員有無に関する判断結果をアプリケーション・システムに送信する収集端末を含むことを特徴とする。

上記課題を解決するために、請求項８に係る発明は、ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線を利用して車両内通信を行う通信方法における乗員検知方法であって、
無線端末がＵＷＢ無線の無線信号を送信するステップと、
少なくとも１つの他の無線端末が前記無線端末から送信された前記無線信号を受信するステップと、を含み、
前記少なくとも１つの他の無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。

上記課題を解決するために、請求項９に係る発明は、ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線を利用して車両内通信を行う通信方法における乗員検知方法であって、
無線端末がＵＷＢ無線の無線信号を受信するステップと、
少なくとも１つの他の無線端末が前記無線信号を前記無線端末に送信するステップと、を含み、
前記無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。

本発明によれば、専用のデバイスやセンサーを用いずに、自動車等の車両に具備されているＵＷＢ車内無線通信システムを利用するために、自動車の製造原価を上昇させずに各座席の乗員検知が可能となる。また、狭帯域無線ではなく、ＵＷＢ無線を用いるために、安定的に乗員の有無の判断が可能となる。

ＵＷＢ無線による車両内の無線端末の配置例を示すブロック図である。無線端末１００と無線端末２００との間のＵＷＢ無線および単一周波数無線の受信電力の変動を示す模式図である。無線端末１００と無線端末４００との間のＵＷＢ無線および単一周波数無線の受信電力の変動を示す模式図である。無線端末１００の構成の一例を示すブロック図である。無線端末２００および無線端末４００でドライバーの有無を判断するフローチャートの一例である。無線端末２００および無線端末４００でドライバーの有無を判断するフローチャートの一例である。無線端末１００でドライバーの有無を判断するフローチャートの一例である。無線端末２００および無線端末４００でドライバーの有無を判断し、収集端末６００がある場合のフローチャートの一例である。無線端末２００および無線端末４００でドライバーの有無を判断し、収集端末６００がある場合のフローチャートの一例である。無線端末１００でドライバーの有無を判断し、収集端末６００がある場合のフローチャートの一例である。収集端末６００の構成の一例を示すブロック図である。従来技術の一例を示す図である。従来技術の一例を示す図である。従来技術の一例を示す図である。

（ＵＷＢ無線の概要）
最初に、ＵＷＢについて説明する。ＵＷＢは、無線LAN、Bluetooth（登録商標）などの狭帯域無線に対して、超広帯域無線である。米連邦通信委員会（FCC：Federal Communications Commission）の定義によると、ＵＷＢは、比帯域幅が20%以上若しくは帯域幅が500MHz以上の無線周波数を指す。比帯域幅ηは以下の式（１）で与えられる。

実際に電波を空間に放射する際には、電波に関する法律の下でＵＷＢによる無線通信ネットワークが運用される。

例えば、米国ではFCCにより3.1〜10.6 GHzの周波数帯について、ＵＷＢとしての利用が認可されている。さらにその周波数範囲で、実効等方放射電力（EIRP：effective isotropically radiated power）が-41.25 dBm/MHz以下であることを要する。欧州では欧州電気通信標準化機構（ETSI（エッツィ、欧州電気通信標準化機構）：European Telecommunications Standards Institute）により3.1〜4.8 GHzおよび6.0〜9.0 GHzでの利用が認められている。さらにその周波数範囲で、EIRPが、-41.25 dBm/MHz以下であることを要する。日本では、電波の放射は電波法により規制を受けるが、利用可能なＵＷＢ無線の具体的な仕様については一般社団法人電波産業会（ARIB：Association of Radio Industries and Businesses）による規格で定められている。それによると、日本では3.4〜4.8 GHzおよび7.25〜10.25GHzでのＵＷＢ無線の利用が認められている。さらにその周波数範囲で、EIRPが、-41.25 dBm/MHz以下であることを要する。

本発明の実施の形態においてＵＷＢは、各国の法令等で定められた周波数範囲のＵＷＢ無線に限られない。本発明の実施の形態に係るＵＷＢは、無線LAN、Bluetoothなどの狭帯域無線に対する超広帯域無線と、それに準じた広さを有する帯域幅の無線周波数を対象とする。より具体的には、ＵＷＢは、車などの金属導体の筐体内において、直接波または反射波で機器間の通信を行うことが可能な無線周波数である。

無線LANやBluetooth、その他の狭帯域無線を自動車内の無線通信に用いた場合には、金属導体である自動車のボディによる多重反射波の干渉現象により電波強度の著しい落ち込みが発生する場合がある。そして、電波強度の著しい落ち込みが発生する場所に無線端末が設遣されていた場合には、通信品質が劣化し、または、無線通信が不可能となる場合がある。

そこで、非常に広い無線周波数成分を含み、非常に広い無線周波数成分による周波数ダイバーシティ効果により電波強度の空間的な変動が少なく、電波強度の著しい落ち込みが発生しにくいＵＷＢ無線を自動車内の無線通信に適用する。

（無線通信システムの概要）
本実施形態は、極めて広い帯域の無線周波数を用いたＵＷＢ無線通信を、自動車内における人体認識とは関係のない車内通信に適用した場合に、ＵＷＢ無練通信システムを利用して各座席の乗員の有無の判断を行う構成を有する。具体的には、自動車内のさまざまな場所に設置されたＵＷＢ無線端末間の通信における電波の伝搬利得の変化によって、各座席の乗員の有無を判断する構成を有する。

(無線端末設置位置の例)
図1にＵＷＢ無線による無線端末位置の例を示す。図1の車両の図ではルーフ及びピラーを省賂し、車両を上から透視した態様を図１としている。乗員の搭乗する車室内（キャビン）はファイヤーウォール３０、ドア（６０、７０、８０、９０）、ルーフ（図示せず）、トランク５０およびフロアといった金属導体ボディで囲まれている。したがって、車室内は電波の多重反射環境となっている。

本実施形態では、図１に示すように無線端末１００をインスツルメントパネルの中央に配置し、無線端末２００を運転席の足元に配置し、無線端末３００を助手席の足元に配置する。さらに、無線端末４００を右後席ドア７０のスイッチパネルに配置し、無線端末５００を左後席ドア９０のスイッチパネルに配置する。

無線端末１００と無線端末２００、無線端末１００と無線端末３００、無線端末１００と無線端末４００、無線端末１００と無線端末５００が同時にまたは通信の必要が生じたタイミングで通信を行っている。

無線端末１００と無線端末２００、無線端末１００と無線端末３００は車室内にせり出したインスツルメントパネルやセンターコンソール４０により電波の見通しが遮蔽されており、見通し波ではなく、回折波及び車体による反射波によって無線通信を行うことが可能である。

無線端末１００と無線端末４００は、運転席にドライバーが着座していれば見通しが遮蔽されるので、人体による回折波及び車体による反射波での通信が可能である。また、無線端末１００と無線端末４００は、ドライバーが不在であれば見通しが確保されるため、見通し波及び反射波による無線通信が可能である。

同様に、無線端末１００と無線端末５００は、助手席に乗員が着座していれば見通しが遮蔽されるので、人体による回折波及び車体による反射波での通信が可能である。また、無線端末１００と無線端末５００は、助手席に乗員が不在であれば見通しが確保されるため、見通し波及び反射波による無線通信が可能である。

なお、車室内は電波の多重反射波環境となるため、効率的に電波を受信するために各無線端末のアンテナの利得は広い指向性、または、無指向性であることが好ましい。しかし、本実施形態では各無線端末のアンテナは指向性アンテナであっても、本実施形態の効果が得られるため、無指向性であるか否かは問わない。

(各無線端末位置での電波の受信電力の変動)
図２に、無線端末１００を送信端末とし、運転席足元の無線端末２００を受信端末とした場合のＵＷＢ（７．２５〜１０．２５ＧＨｚ）および単一周波数（８．７５ＧＨｚＣＷ）における受信電力の変動を示す。ＵＷＢの受信信号電力の計算時間は受信信号の絶対値の最大ピーク位置の時刻を含む３０ナノ秒間であり、単一周波数の受信信号電力の計算時間は３０ナノ秒間としている。また、図２の０〜１２秒の間は乗員が搭乗していないレファレンスデータであり、１２秒以降の受信電力はレファレンスデータを基準（＝０ｄＢ）としたときの運転席に乗員が搭乗している状態での相対値である。

運転席足元の無線端末２００の１２秒以降の受信電力の振れ幅はＵＷＢでは約２ｄＢであり、単一周波数では約１６ｄＢとなっている。すなわち、ＵＷＢではＵＷＢによる周波数ダイバーシティ効果により受信信号電力の変動が単一周波数と比較して非常に小さくなっている。また、ＵＷＢのレファレンスデータと１２秒以降の受信信号電力の平均値の差は７ｄ８となっており、運転席に乗員が搭乗していることを検知しやすくなっている。

図３に、無線端末１００を送信端末とし、右後席ドア７０のスイッチパネルの無線端末４００を受信端末とした場合のＵＷＢ（７．２５〜１０．２５ＧＨｚ）および単一周波数（８．７５ＧＨｚＣＷ）における受信電力の変動を示す。ＵＷＢの受信信号電力の計算時間は受信信号の絶対値の最大ピーク位置の時刻を含む３０ナノ秒間であり、単一周波数の受信信号電力の計算時間は３０ナノ秒間としている。また、図３の０〜１２秒の間は乗員が搭乗していないレファレンスデータであり、１２秒以降の受信電力はレファレンスデータを基準（＝０ｄＢ）としたときの運転席に乗員が搭乗している状態での相対値である。

右後席ドア７０のスイッチパネルの無線端末４００の１２秒以降の受信電力の振れ幅はＵＷＢでは約１ｄＢであり、単一周波数では約１０ｄＢとなっている。すなわち、ＵＷＢではＵＷＢによる周波数ダイバーシティ効果により受信信号電力の変動が単一周波数と比較して非常に小さくなっている。また、ＵＷＢのレファレンスデータと１２秒以降の受信信号電力の平均値の差は７ｄ８となっており、運転席に乗員が搭乗していることを検知しやすくなっている。

（車内ＵＷＢ無線通信の乗員検知への応用）
上記の(各無線端末位置での電波の受信電力の変動)で説明したように、乗員の有無によってＵＷＢの受信電力が安定的に変動することを利用して、乗員検知が可能である。専用のデバイスやセンサーを利用せずに、車内ＵＷＢ無線通信システムを利用し、断続的またはタイムリーな乗員検知結果をビッグデータ解析や自動運転に利用することが可能となる。

これに対して、専用のデバイスやセンサーを用いて乗員を検知する場に合は、自動車の製造原価が上昇してしまう。また、図２および図３より、単一周波数の受信電力の変動は非常に大きいことがわかる。したがって、狭帯域無線による車内無線通信システムを利用して乗員検知をする場合には、乗員の動きにより受信電力が大きく変動するので、乗員有無を判断する場合の確実性の担保が難しいことがわかる。

すなわち、上記「各無線端末位置での電波の受信電力の変動)」の欄で説明したように、ＵＷＢの受億電力は乗員の動きに対しても非常に安定しており、例えばドライバーが運転席にいるかいないかを判断する確実性を高めることが可能である。電波の受信電力による乗員有無判断のシステムに車内ＵＷＢ無線通信システムを利用することにより、座席に乗員がいるか否かを判断する確実性を高めることが可能である。また、受信端末２００および受信端末４００の両方のドライバーの有無の判断結果を用いることで、ドライバーが運転席にいるかいないかを判断する確実性をより高めることが可能である。このように、本実施形態では、ＵＷＢの受信電力が乗員の動きに対しても非常に安定しているという新しい知見を用いて確実性の高い乗員検知を行う。

（無線端末の構成）
一例として、無線端末１００の構成を図４に示す。ただし、無線端末２００、無線端末３００、無線端末４００および無線端末５００も無線端末５００と同一の構成を有する。
無線端末１００はアンテナ１００ｉ、スイッチ１００ｊ、無線信号送信部１００ａ、無線信号受信部１００ｂ、および、ＵＷＢ車内無線通信システムに関わる部分である車内無線通信システム制御部１００ｈを含んで構成される。アンテナ１００ｉ、スイッチ１００ｊ、無線信号送信部１００ａ、および、無線信号受信部１００ｂは、ＵＷＢ無線通信システムと乗員検知システムの両方で使用される部分となる。車内無線通信システム制御部１００ｈは、乗員検知に係わらない車内無線通信を制御する。

また、無線端末１００は、乗員検知情報の通信制御のみを行う乗員検知通信制御部１００ｃ、受信電力を算出する受信電力算出部１００ｄ、および、レファレンス電力と受信電力を比較し、乗員の有無の判定を行う乗員有無判定部１００ｅを含む。レファレンス電力はレファレンス電力記録部１００ｆに記録されている。レファレンス電力は車室内に乗員が全くいないときの無線端末の受信電力であり、自動車の工場出荷時、ディーラーでの点検時といったようなタイミングで設定または校正される。または、無人で駐車しているときに乗員検知システムが自動的にレファレンス電力を測定し、記録する。

さらに、無線端末１００は、有線情報通信経路１００ｇを含む。有線情報通信経路１００ｇは乗員有無の判断結果を自動運転やビッグデータ解析のアプリケーション・システムへ送信するためのものである。有線情報通信経路１００ｇにはメタル線や光ファイバを用いる。この乗員有無の判断結果を自動運転やビッグデータ解析のアプリケーション・システムへ送信する役割を担っていない無線端末には必須ではない。また、乗員有無の判断結果は有線ではなく、無線通信によって送信してもよい。

図５Ａおよび図５Ｂは、乗員検知システムにおいてドライバーを検知するフローチャートの一例である。図５Ａおよび図５Ｂでは、無線端末２００および無線端末４００が無線端末１００から送信されるＵＷＢ無線信号の受信電力を算出し、運転席にドライバーが着座しているか否かを判定する。

図５Ａおよび図５Ｂにおいて、例えば、無線端末１００のアンテナ１００ｉは送受信共通となっている。送信タイミングおよび受信タイミングに合わせてスイッチ１００ｊが、無線信号送信部１００ａまたは無線信号受信部１００ｂをアンテナ１００ｉに切り替える。しかし、無線端末１００は送信アンテナおよび受信アンテナをそれぞれ具備していても構わない。また、無線端末２００、無線端末３００、無線端末４００および無線端末５００も無線端末１００と同様の構成となっている。

ステップＳ５０１、ステップＳ５０２およびステップＳ５０３において、無線端末１００に、無線端末２００または無線端末４００との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。または、ステップＳ５０１、ステップＳ５０２およびステップＳ５０３において、無線端末２００または無線端末４００に、無線端末１００との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。

例えば、無線端末１００に、無線端末２００および無線端末４００との間で無線通信が必要となるイベントが発生する場合について説明する。

ステップＳ５０４において、無線端末１００から無線端末２００に呼びかけを開始し、無線端末１００と無線端末２００との間で無線回線のリンクを確立する。

ステップＳ５０５において、無線端末１００から無線端末４００に呼びかけを開始し、無線端末１００と無線端末４００との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップＳ５０４とステップＳ５０５は順番が逆になってもよい。

ステップＳ５０６において、無線端末１００から無線端末２００にイベントに係わる無線通信を実行する。
ステップＳ５０７において、無線端末１００から無線端末４００にイベントに係わる無線通信を実行する。
なお、ステップＳ５０６とステップＳ５０７は順番が逆になってもよい。

ステップＳ５０８において、無線端末２００は受信電力算出部２００ｄによって無線端末１００からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末１００は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末２００に送信することもできる。そして、無線端末２００の乗員有無判定部２００ｅは、受信電力算出部２００ｄによって算出した受信電力値に基づいて、乗員の有無を判定する。

ステップＳ５０９において、無線端末４００は受信電力算出部４００ｄによって無線端末１００からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末１００は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末４００に送信することもできる。そして、無線端末４００の乗員有無判定部４００ｅは、受信電力算出部４００ｄによって算出した受信電力値に基づいて、乗員の有無を判定する。

なお、ステップＳ５０８とステップＳ５０９は順番が逆になってもよい。

ステップＳ５１０において、無線端末２００は、受信電力算出部２００ｄが算出した受信電力値、および、乗員有無判定部２００ｅが判定した乗員有無の判断結果を無線端末１００へ送信する。

ステップＳ５１１において、無線端末４００は、受信電力算出部４００ｄが算出した受信電力値、および、乗員有無判定部４００ｅが判定した乗員有無の判断結果を無線端末１００へ送信する。ステップＳ５１０とステップＳ５１１は順番が逆になってもよい。

ステップＳ５１２、ステップＳ５１３、ステップＳ５１４において、無線端末１００と、無線端末２００および無線端末４００との間のリンク接続が終了する。

なお、無線端末１００と、無線端末２００および無線端末４００との間の無線通信を同時並行的に実施することも可能である。この場合の多重接続方式には、ＴＤＭＡ（時分割多元接続：Time Division Multiple Access）、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続：Code Division Multiple Access）、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続：Frequency-Division Multiple Access）などの各種手法を採用することが可能である。

ステップＳ５１５において、無線端末１００の乗員有無判定部１００ｅは、無線端末２００および無線端末４００から受信した受信電力値または乗員有無の判断結果に基づいて、ドライバーが着座しているか否かを判定する。

この場合、ドライバーの有無判断結果は２つ存在し、２つの判断結果が一致した場合は、１つの場合よりも確実性が高い判断結果となる。また、自動車の開発の過程で電波伝搬測定を実施し、２つの判断結果が不一致の場合には、無線端末２００と無線端末４００のどちらの判断結果を優先させるかを決めておく。

図２および図３ではレファレンス電力と１２秒以降のドライバーが搭乗しているときの受信電力の平均値との差はともに７ｄＢ程度であるので、当該差は同等である。もし当該差が同等でない場合には、レファレンス電力と乗員搭乗時の受信電力の平均値の差が大きい無線端末のドライバーの有無判断を優先させる。当該差が大きいほうが情報として有用と考えられるからである。

また、例えば、乗員が着座している場合の受信電力値の変動変化が小さい無線端末のドライバーの有無判断の結果を優先させてもよい。

ステップＳ５１６において、無線端末１００の乗員有無判定部１００ｅは、ドライバーが着座しているか否かを示す乗員有無判定結果を乗員有無判定部１００ｅの図示しない記録部に記録する。

ステップＳ５１７において、無線端来１００はドライバー有無判断結果を有線情報通信経路１００ｇまたは無線通信（ＵＷＢでなくとも良い）によりアプリケーション・システムへ送信する。この場合には、無線端末２００および無線端末４００は有線情報通信経路２００ｇおよび有線情報通信経路４００ｇを具備している必要は無い。

図６は、乗員検知システムにおいてドライバーを検知するフローチャートの他の一例である。図６では、無線端末１００が無線端末２００および無線端末４００から送信されるＵＷＢ無線信号の受信電力を算出し、運転席にドライバーが着座しているか否かを判定する。

ステップＳ６０１、ステップＳ６０２およびステップＳ６０３において、無線端末１００に、無線端末２００または無線端末４００との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。または、ステップＳ６０１、ステップＳ６０２およびステップＳ６０３において、無線端末２００または無線端末４００に、無線端末１００との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。

ステップＳ６０４において、無線端末１００から無線端末２００に呼びかけを開始し、無線端末１００と無線端末２００との間で無線回線のリンクを確立する。
ステップＳ６０５において、無線端末１００から無線端末４００に呼びかけを開始し、無線端末１００と無線端末４００との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップＳ６０４とステップＳ６０５は順番が逆になってもよい。

ステップＳ６０６において、無線端末２００から無線端末１００にイベントに係わる無線通信を実行する。
ステップＳ６０７において、無線端末４００から無線端末１００にイベントに係わる無線通信を実行する。
なお、ステップＳ６０６とステップＳ６０７は順番が逆になってもよい。

ステップＳ６０８、ステップＳ６０９、ステップＳ６１０において、無線端末１００と、無線端末２００および無線端末４００との間のリンク接続が終了する。

ステップＳ６１１において、無線端末１００は受信電力算出部１００ｄによって無線端末２００および無線端末４００からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末２００および無線端末４００は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末１００に送信することもできる。無線端末１００の乗員有無判定部１００ｅは、無線端末２００および無線端末４００から受信した無線信号の受信電力値に基づいて、ドライバーが着座しているか否かを判定する。

ステップＳ６１２において、無線端末１００の乗員有無判定部１００ｅは、ドライバーが着座しているか否かを示す乗員有無判定結果を乗員有無判定部１００ｅの図示しない記録部に記録する。

ステップＳ６１３において、無線端来１００はドライバー有無判断結果を有線情報通信経路１００ｇまたは無線通信（ＵＷＢでなくとも良い）によりアプリケーション・システムへ送信する。この場合には、無線端末２００および無線端末４００は有線情報通信経路２００ｇおよび有線情報通信経路４００ｇを具備している必要は無い。

図７Ａおよび図７Ｂは、乗員検知システムにおいてドライバーを検知するフローチャートのさらなる他の一例である。図５および図６は、通信のイベント発生に関わった無線端末１００をアプリケーション・システムとの接点とした場合であった。図７Ａおよび図７Ｂは、イベント発生とは直接関係なく、各座席の乗員有無の判断情報を収集・集中管理し、各座席の乗員有無の判断情報をアプリケーション・システムへ受け渡す専用の端末を用いる場合の乗員検知システムのフローチャートである。すなわち、図７Ａおよび図７Ｂは、図５において無線端末２００および無線端末４００で発生したドライバーの有無の判断結果を無線端末１００ではなく、專用の収集端末６００へ送信するように変更したフローチャートである。

ステップＳ７０１、ステップＳ７０２およびステップＳ７０３において、無線端末１００に、無線端末２００または無線端末４００との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。または、ステップＳ７０１、ステップＳ７０２およびステップＳ７０３において、無線端末２００または無線端末４００に、無線端末１００との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。

ステップＳ７０４において、無線端末１００から無線端末２００に呼びかけを開始し、無線端末１００と無線端末２００との間で無線回線のリンクを確立する。
ステップＳ７０５において、無線端末１００から無線端末４００に呼びかけを開始し、無線端末１００と無線端末４００との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップＳ７０４とステップＳ７０５は順番が逆になってもよい。

ステップＳ７０６において、無線端末１００から無線端末２００にイベントに係わる無線通信を実行する。
ステップＳ７０７において、無線端末１００から無線端末４００にイベントに係わる無線通信を実行する。
なお、ステップＳ７０６とステップＳ７０７は順番が逆になってもよい。

ステップＳ７０８において、無線端末２００は受信電力算出部２００ｄによって無線端末１００からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末１００は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末２００に送信することもできる。そして、無線端末２００の乗員有無判定部２００ｅは、受信電力算出部２００ｄによって算出した受信電力値に基づいて、乗員の有無を判定する。

ステップＳ７０９において、無線端末２００の乗員有無判定部２００ｅは、受信電力値とドライバーが着座しているか否かを示す乗員有無判定結果を乗員有無判定部２００ｅの図示しない記録部に記録する。

ステップＳ７１０において、無線端末１００と無線端末２００との間のリンク接続が終了する。

ステップＳ７１１において、無線端末４００は受信電力算出部４００ｄによって無線端末１００からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末１００は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末４００に送信することもできる。そして、無線端末４００の乗員有無判定部４００ｅは、受信電力算出部２００ｄによって算出した受信電力値に基づいて、乗員の有無を判定する。

ステップＳ７１２において、無線端末４００の乗員有無判定部４００ｅは、受信電力値とドライバーが着座しているか否かを示す乗員有無判定結果を乗員有無判定部４００ｅの図示しない記録部に記録する。

ステップＳ７１３において、無線端末１００と無線端末４００との間のリンク接続が終了する。

ステップＳ７１４において、無線端末１００と無線端末２００および無線端末４００との間のリンク接続が終了する。

ステップＳ７１５において、無線端末２００から収集端末６００に呼びかけを開始し、無線端末２００と収集端末６００との間で無線回線のリンクを確立する。
ステップＳ７１６において、無線端末４００から収集端末６００に呼びかけを開始し、無線端末４００と収集端末６００との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップＳ７１４とステップＳ７１５は順番が逆になってもよい。

ステップＳ７１７において、無線端末２００は、乗員有無判定部２００ｅが判定した乗員有無の判断結果を収集端末６００へ送信する。

ステップＳ７１８において、無線端末４００は、乗員有無判定部４００ｅが判定した乗員有無の判断結果を収集端末６００へ送信する。ステップＳ７１７とステップＳ７１８は順番が逆になってもよい。

ステップＳ７１９、ステップＳ７２０、ステップＳ７２１において、収集端末６００と、無線端末２００および無線端末４００との間のリンク接続が終了する。

ステップＳ７２２において、収集端末６００はドライバー有無判断結果を有線情報通信経路６００ｇまたは無線通信（ＵＷＢでなくとも良い）によりアプリケーション・システムへ送信する。この場合には、無線端末１００、無線端末２００および無線端末４００は有線情報通信経路１００ｇ、有線情報通信経路２００ｇおよび有線情報通信経路４００ｇを具備している必要は無い。

図８は、乗員検知システムにおいてドライバーを検知するフローチャートのさらなる他の一例である。図５および図６は、通信のイベント発生に関わった無線端末１００をアプリケーション・システムとの接点とした場合であった。図８は、イベント発生とは直接関係なく、各座席の乗員有無の判断情報を収集・集中管理し、各座席の乗員有無の判断情報をアプリケーション・システムへ受け渡す専用の端末を用いる場合の乗員検知システムの他の一例のフローチャートである。すなわち、図８は、図６において無線端末１００で発生したドライバーの有無の判断結果を專用の収集端末６００がアプリケーション・システムへ送信するように変更したフローチャートである。

ステップＳ８０１、ステップＳ８０２およびステップＳ８０３において、無線端末１００に、無線端末２００または無線端末４００との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。または、ステップＳ８０１、ステップＳ８０２およびステップＳ８０３において、無線端末２００または無線端末４００に、無線端末１００との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。

ステップＳ８０４において、無線端末１００から無線端末２００に呼びかけを開始し、無線端末１００と無線端末２００との間で無線回線のリンクを確立する。
ステップＳ８０５において、無線端末１００から無線端末４００に呼びかけを開始し、無線端末１００と無線端末４００との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップＳ８０４とステップＳ８０５は順番が逆になってもよい。

ステップＳ８０６において、無線端末２００から無線端末１００にイベントに係わる無線通信を実行する。
ステップＳ８０７において、無線端末４００から無線端末１００にイベントに係わる無線通信を実行する。
なお、ステップＳ８０６とステップＳ８０７は順番が逆になってもよい。

ステップＳ８０８、ステップＳ８０９、ステップＳ８１０において、無線端末１００と、無線端末２００および無線端末４００との間のリンク接続が終了する。

ステップＳ８１１において、無線端末１００から収集端末６００に呼びかけを開始し、無線端末１００と収集端末６００との間で無線回線のリンクを確立する。

ステップＳ８１２において、無線端末１００は、無線端末２００および無線端末４００との受信電力値に基づいて乗員有無判定部１００ｅが判定した乗員有無の判断結果を収集端末６００へ送信する。

ステップＳ８１３、ステップＳ８１４において、収集端末６００と、無線端末１００との間のリンク接続が終了する。

ステップＳ８１５において、収集端末６００はドライバー有無判断結果を有線情報通信経路６００ｇまたは無線通信（ＵＷＢでなくとも良い）によりアプリケーション・システムへ送信する。この場合には、無線端末１００、無線端末２００および無線端末４００は有線情報通信経路１００ｇ、有線情報通信経路２００ｇおよび有線情報通信経路４００ｇを具備している必要は無い。

収集端末６００の構成の一例を図９に示す。収集端末６００はアンテナ６００ｉ、スイッチ６００ｊ、無線信号送信部６００ａ、無線信号受信部６００ｂ、および、乗員検知通信制御部６００ｃを含んで構成される。各無線端末からの乗員有無の判断結果が乗員検知結果記録部６００ｈに記録される。各座席の乗員有無の判断結果は、乗員検知通信制御部６００ｃから有線情報通信経路６００ｇを介して、または、車内無線通信システム（ＵＷＢでなくともよい）を用いてアプリケーション・システムへ送信される。

（変形例１）
上記実施形態では、運転席のドライバーを検知するために、運転席足元に配置した無線端末２００を使用したが、無線端末２００の代わりに助手席足元に配置した無線端末３００を使用することによって、助手席乗員検知システムを実現できる。すなわち、無線端末１００と無線端末３００との間でＵＷＢ無線通信を行うことで、助手席の乗員を検知することができる。

さらに、上記実施形態では、運転席のドライバーを検知するために、右後席ドア７０のスイッチパネルに配置した無線端末４００を使用したが、無線端末４００の代わりに左後席ドア９０のスイッチパネルに配置した無線端末５００を使用することによって、助手席乗員検知システムを実現できる。すなわち、無線端末１００と無線端末５００との間でＵＷＢ無線通信を行うことで、助手席の乗員を検知することができる。

（変形例２）
乗員の有無による受信信号電力の変動が安定的に観測できる位置にＵＷＢ無線端末を配置することによって、自動車車内の後席の乗員検知を行うことも可能である。また、乗員の有無による受信信号電力の変動が安定的に観測できる位置にＵＷＢ無線端末を配置することによって、ミニバンタイプの自動車車内の３列目の乗員検知を行うことも可能である。乗員の有無による受信信号電力の変動が安定的に観測できるか否かは、あらかじめ車内で電波伝搬測定を行うことによって判定することができる。

（変形例３）
上記実施形態では、乗員検知する車両に自動車を例によって説明した。しかし、乗員検知システムが適用できる車両は自動車に限られるわけではない。例えば、バス、鉄道、航空機、宇宙船、船舶、潜水艇の内部空間において、ＵＷＢ無線を使用した無線端末を適切に配置することによって、乗員検知専用のデバイスまたはセンサーを用いずに、座席毎の人体検知を実現することが可能である。すなわち、ＵＷＢ無線の実行中に受信信号電力があらかじめ定められたレファレンス電力値を下回ることによって、座席毎の人体検知を実現することが可能である。

実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

本発明は、専用のカメラやセンサーを使用せずに、車両内の各座席における乗員の有無の検知を可能とする乗員検知システムおよび乗員検知方法に用いて、極めて有用である。

２０・・・エンジンルーム
３０・・・ファイヤーウォール
４０・・・センターコンソール
５０・・・トランク
６０・・・右前席ドア
７０・・・右後席ドア
８０・・・左前席ドア
９０・・・左後席ドア
１００、２００、３００、４００、５００・・・無線端末
１００ａ、６００ａ・・・無線信号送信部
１００ｂ、６００ｂ・・・無線信号受信部
１００ｃ、６００ｃ・・・乗員検知通信制御部
１００ｄ・・・受信電力算出部
１００ｅ・・・乗員有無判定部
１００ｆ・・・レファレンス電力記録部
１００ｇ・・・有線情報通信経路
１００ｈ、６００ｈ・・・車内無線通信システム制御部
１００ｉ、６００ｉ・・・アンテナ
１００ｊ、６００ｊ・・・スイッチ
６００・・・収集端末

Claims

ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線を利用して車両内通信を行う通信システムにおける乗員検知システムであって、
ＵＷＢ無線の無線信号を送信する無線端末と、
前記無線端末から送信された前記無線信号を受信する少なくとも１つの他の無線端末と、を含み、
前記少なくとも１つの他の無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする乗員検知システム。
ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線を利用して車両内通信を行う通信システムにおける乗員検知システムであって、
ＵＷＢ無線の無線信号を受信する無線端末と、
前記無線信号を前記無線端末に送信する少なくとも１つの他の無線端末と、を含み、
前記無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする乗員検知システム。
前記無線端末と前記少なくとも１つの他の無線端末は、前記乗員がいる場合に、前記無線信号の見通し波ではなく、前記乗員および前記車両による、回折波および反射波で通信を行う位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の乗員検知システム。
前記他の無線端末が複数ある場合に、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれから車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する判断結果に基づいて、車両内に乗員がいるかいないかを判断することを特徴とする請求項１または３に記載の乗員検知システム。
前記他の無線端末が複数ある場合に、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれから前記無線信号を受信し、それぞれの受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする請求項２または３に記載の乗員検知システム。
前記他の無線端末が複数ある場合に、
複数の前記他の無線端末のそれぞれから車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する判断結果をアプリケーション・システムに送信する収集端末を含むことを特徴とする請求項１または３に記載の乗員検知システム。
前記他の無線端末が複数ある場合に、
前記無線端末から車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、前記無線端末からの車両内の乗員有無に関する判断結果をアプリケーション・システムに送信する収集端末を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の乗員検知システム。
ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線を利用して車両内通信を行う通信方法における乗員検知方法であって、
無線端末がＵＷＢ無線の無線信号を送信するステップと、
少なくとも１つの他の無線端末が前記無線端末から送信された前記無線信号を受信するステップと、を含み、
前記少なくとも１つの他の無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする乗員検知方法。
ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）無線を利用して車両内通信を行う通信方法における乗員検知方法であって、
無線端末がＵＷＢ無線の無線信号を受信するステップと、
少なくとも１つの他の無線端末が前記無線信号を前記無線端末に送信するステップと、を含み、
前記無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする乗員検知方法。