JP2020122726A - Position estimation system for vehicle - Google Patents

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Abstract

To provide a position estimation system for a vehicle capable of reducing possibility that the estimation of a terminal position becomes impossible, and achieving improvement in estimation accuracy of the terminal position without additionally providing an on-vehicle communication machine as a reference station.SOLUTION: A smart ECU is connected to: a plurality of UWB communication machines; right and left side cameras; and a rear camera. Each UWB communication machine is configured to transmit/receive an impulse signal to/from a portable terminal to generate distance information to the portable terminal, and to provide it to the smart ECU. The smart ECU is configured to acquire the distance information from each UWB communication machine to the portable terminal, and to analyze a pickup image of an external camera such as a side camera to specify a position of a person existing in the neighborhood of a vehicle. The smart ECU is configured to, when the number of the UWB communication machines which have succeeded in the generation of the distance information to the portable terminal is less than three, estimate the position of the portable terminal by using the distance information from each UWB communication machine to the portable terminal and the position information of the person existing in the neighborhood of the vehicle in a complementary fashion.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本開示は、ユーザによって携帯される通信装置(以降、携帯端末)の車両に対する相対位置を、電波を用いて推定する技術に関する。 The present disclosure relates to a technique of estimating a relative position of a communication device (hereinafter, a mobile terminal) carried by a user with respect to a vehicle by using radio waves.

従来、位置が既知の3以上の基準局がスマートフォン等の携帯端末と無線通信を行うことで各基準局から携帯端末までの距離を特定し、各基準局からの距離情報に基づいて携帯端末の位置を推定する方法が提案されている(例えば特許文献1)。基準局から携帯端末までの距離を特定する方法としては、電波の伝搬時間(換言すれば飛行時間)を用いる方式や、受信強度(RSS:Received Signal Strength)を用いる方式などが提案されている。また、電波の伝搬時間を用いた測位方式(以降、伝搬時間方式)としては、TOA(Time Of Arrival)方式や、TDOA(Time Difference Of Arrival)方式などがある。 Conventionally, three or more base stations whose positions are already known wirelessly communicate with mobile terminals such as smartphones to specify the distance from each base station to the mobile terminal, and estimate the position of the mobile terminal based on the distance information from each base station. A method has been proposed (for example, Patent Document 1). As a method for specifying the distance from the reference station to the mobile terminal, a method using a radio wave propagation time (in other words, a flight time), a method using a received signal strength (RSS), and the like have been proposed. Further, as a positioning method using the propagation time of radio waves (hereinafter, propagation time method), there are TOA (Time Of Arrival) method, TDOA (Time Difference Of Arrival) method, and the like.

ところで、携帯端末などの絶対位置を推定する技術としては、従来、全球測位衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)の技術がある。ここでの絶対位置とは、車両に対する相対位置ではなく、例えば、緯度、経度、及び高度を用いた測地座標系や、ECEF(Earth Centered, Earth Fixed)座標系など、地球の特定点(例えば中心)を原点とし、地球と共に回転する3次元座標系での位置座標を指す。一般的に、GNSSにおいては、携帯端末が捕捉している測位衛星の数が多いほど、測位精度が向上する。特に、建物などの無線信号を反射する物体が多い環境下(いわゆるマルチパス環境下)に携帯端末が在る場合には、捕捉衛星数の増加による測位精度の向上効果がより一層期待できる。 By the way, as a technique for estimating the absolute position of a mobile terminal or the like, there is conventionally a technique of a global navigation satellite system (GNSS). The absolute position here is not a relative position with respect to the vehicle, but is a specific point (for example, the center of the earth) such as a geodetic coordinate system using latitude, longitude, and altitude, or an ECEF (Earth Centered, Earth Fixed) coordinate system. ) Is the origin and indicates the position coordinates in a three-dimensional coordinate system that rotates with the earth. Generally, in GNSS, the greater the number of positioning satellites captured by the mobile terminal, the higher the positioning accuracy. In particular, when a mobile terminal exists in an environment where there are many objects such as buildings that reflect wireless signals (a so-called multipath environment), the effect of improving positioning accuracy due to an increase in the number of captured satellites can be further expected.

特開2011−80946号公報JP, 2011-80946, A

車両においてそれぞれ異なる箇所に上記基準局としての通信機(以降、車載通信機)を3機以上設置した構成によれば、各車載通信機が携帯端末までの距離を算出/計測することで、車両に対する携帯端末の相対位置(以降、端末位置)を推定できる。しかしながら、上記方式は、3機以上の車載通信機が携帯端末と通信可能であることを前提とする。故に、携帯端末と通信可能な車載通信機が3機未満である場合には端末位置を特定不能となる。 According to the configuration in which three or more communication devices (hereinafter, in-vehicle communication devices) as the reference stations are installed in different places in the vehicle, each in-vehicle communication device calculates/measures the distance to the mobile terminal, and The relative position of the mobile terminal (hereinafter, the terminal position) can be estimated. However, the above method is premised on that three or more in-vehicle communication devices can communicate with the mobile terminal. Therefore, if there are less than three in-vehicle communication devices that can communicate with the mobile terminal, the terminal position cannot be specified.

例えば、1つ又は複数の車載通信機が故障し、正常に動作可能な車載通信機が3機未満となった場合には、端末位置を特定できなくなってしまう。また、3機以上の車載通信機が正常であっても、携帯端末の位置によっては、携帯端末と通信可能な車載通信機が3機未満となっている状況もありうる。例えば携帯端末が一部の車載通信機の見通し外に位置している場合には、一部の車載通信機が携帯端末と通信できない事象が生じうる。そのような場合にも端末位置を特定不能となる。 For example, if one or a plurality of vehicle-mounted communication devices breaks down and the number of vehicle-mounted communication devices that can operate normally becomes less than three, the terminal position cannot be specified. Even if three or more in-vehicle communication devices are normal, there may be a situation where there are less than three in-vehicle communication devices that can communicate with the mobile terminal, depending on the position of the mobile terminal. For example, when the mobile terminal is located outside the line-of-sight of some of the vehicle-mounted communication devices, an event may occur in which some of the vehicle-mounted communication devices cannot communicate with the mobile terminal. Even in such a case, the terminal position cannot be specified.

そのような課題に対し、車載通信機の数を増設すれば、端末位置を推定不能となる恐れは低減できる。しかしながら、車載通信機の増設はコストの増大を招く。加えて、車両の搭載スペースは有限であるため、車載通信機の設置可能数にも上限がある。例えば車両のモデルによっては3機しか車載通信機を設置できないことも考えられる。 For such a problem, if the number of in-vehicle communication devices is increased, the possibility that the terminal position cannot be estimated can be reduced. However, the addition of in-vehicle communication devices causes an increase in cost. In addition, since the vehicle mounting space is limited, there is an upper limit to the number of in-vehicle communication devices that can be installed. For example, depending on the model of the vehicle, it is possible that only three in-vehicle communication devices can be installed.

また、各車載通信機と携帯端末が通信することで特定される距離情報(例えば伝搬時間)には誤差が含まれる。そのため、携帯端末が通信可能な車載通信機が3機以上であってもその推定精度が高いとは限らない。特に、駐車されている車両の周囲には他車両や壁などが存在し、マルチパス環境となっている可能性が高い。車両がマルチパス環境下にある場合には、各車載通信機と携帯端末が通信することで特定される距離情報に含まれる誤差は増大しうる。そのような課題に対し、GNSSと同様の考え方によれば、車載通信機の設置数を増やせば、端末位置を誤推定する恐れを低減することが期待できる。しかしながら、車載通信機の増設は上述の通り、コストの増大等の課題がある。 Further, the distance information (for example, the propagation time) specified by the communication between each vehicle-mounted communication device and the mobile terminal includes an error. Therefore, the estimation accuracy is not necessarily high even if there are three or more vehicle-mounted communication devices with which the mobile terminal can communicate. In particular, there are other vehicles and walls around the parked vehicle, and there is a high possibility of a multipath environment. When the vehicle is in a multipath environment, the error included in the distance information specified by the communication between each onboard communication device and the mobile terminal may increase. According to the same idea as GNSS with respect to such a problem, it can be expected that the risk of erroneous estimation of the terminal position can be reduced by increasing the number of installed in-vehicle communication devices. However, as described above, there are problems such as an increase in cost when adding onboard communication devices.

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、基準局としての車載通信機を増設すること無く、端末位置を推定不能となる恐れや、端末位置を誤推定する恐れを低減可能な車両用位置推定システムを提供することにある。 The present disclosure has been made based on this situation, and an object thereof is to fear that the terminal position cannot be estimated or to incorrectly estimate the terminal position without adding an in-vehicle communication device as a reference station. An object of the present invention is to provide a vehicle position estimation system that can reduce the risk of the occurrence of

その目的を達成するための車両用位置推定システムは、一例として、車両においてそれぞれ異なる位置に配置されている複数の車載通信機(12)が、車両のユーザによって携帯される携帯端末と無線通信することで車両に対する携帯端末の位置を判定する車両用位置推定システムであって、各車載通信機は、携帯端末からの信号を受信することによって車載通信機から携帯端末までの距離を直接的又は間接的に示す距離情報を生成するように構成されており、各車載通信機が生成した距離情報と、各車載通信機の設置位置とに基づいて、携帯端末の位置を推定する位置推定部(F6)と、車室外において車両から所定範囲内における物体の位置及び種別を示すデータを出力する外界センサの検出結果を用いて、所定範囲に存在する人物の位置を検出する人物検出部(F5)と、を備え、位置推定部は、車両が空車状態であることを条件として、各車載通信機が生成した距離情報と、各車載通信機の設置位置と、人物検出部が検出した人物の位置情報である人位置情報とに基づいて、車室外における携帯端末の位置を推定するように構成されている。 As an example of a vehicle position estimation system for achieving the object, a plurality of vehicle-mounted communication devices (12) arranged at different positions in a vehicle wirelessly communicate with a mobile terminal carried by a user of the vehicle. A vehicle position estimation system for determining the position of a mobile terminal with respect to a vehicle, wherein each in-vehicle communication device directly or indirectly determines the distance from the in-vehicle communication device by receiving a signal from the mobile terminal. The position estimation unit (F6) that is configured to generate the distance information indicated in FIG. 6 and estimates the position of the mobile terminal based on the distance information generated by each in-vehicle communication device and the installation position of each in-vehicle communication device. ) And a person detection unit (F5) for detecting the position of a person existing in a predetermined range by using the detection result of the external sensor that outputs the data indicating the position and type of the object within the predetermined range outside the vehicle. , And the position estimation unit, provided that the vehicle is in an empty state, the distance information generated by each in-vehicle communication device, the installation position of each in-vehicle communication device, the position information of the person detected by the person detection unit It is configured to estimate the position of the mobile terminal outside the vehicle interior based on the person position information.

空車状態の車両付近にユーザが存在する場合とは、例えば、ユーザが駐車されている車両に搭乗しようとしている場合や、駐車されていた車両がユーザの元までに自動走行してきた場合である。つまり、空車状態の車両付近にユーザが存在する場面とは、ユーザが車両に搭乗しようとしているシーンに相当する。そのように、ユーザが空車状態の車両にこれから搭乗しようとしているシーンにおいては、携帯端末はユーザによって携帯されていることが見込まれる。つまり、車両周辺に存在する人物の位置情報(以降、人位置情報)は、携帯端末の位置を示唆する情報として機能しうる。 The case where the user exists in the vicinity of the vehicle in the empty state is, for example, the case where the user is about to board the parked vehicle or the case where the parked vehicle has automatically traveled up to the user. That is, the scene in which the user exists near the vehicle in an empty state corresponds to the scene in which the user is about to board the vehicle. As such, in a scene in which the user is about to board an empty vehicle, the mobile terminal is expected to be carried by the user. That is, the position information of the person existing around the vehicle (hereinafter, the person position information) can function as information indicating the position of the mobile terminal.

上記の構成の位置推定部は、そのような思想に基づいて創出されたものであって、車両が駐車されていることを条件として、各車載通信機から携帯端末までの距離情報と、車両周辺に存在する人物の位置情報とを相補的に用いて携帯端末の位置を推定する。このように携帯端末の位置推定に人位置情報を併用する構成によれば、携帯端末までの距離を観測できた車載通信機の数が相対的に少ない場合であっても、端末位置を誤推定したり、端末位置を推定不能となったりする恐れを低減できる。つまり、上記構成によれば、基準局としての車載通信機を増設すること無く、端末位置を推定不能となる恐れや、端末位置を誤推定する恐れを低減できる。 The position estimation unit having the above configuration is created based on such an idea, and on condition that the vehicle is parked, the distance information from each in-vehicle communication device to the mobile terminal and the vehicle surroundings. The position of the mobile terminal is estimated by complementarily using the position information of the person present in the. According to the configuration in which the person position information is also used for the position estimation of the mobile terminal, the terminal position is erroneously estimated even when the number of in-vehicle communication devices that can observe the distance to the mobile terminal is relatively small. It is possible to reduce the possibility that the terminal position cannot be estimated. That is, according to the above configuration, it is possible to reduce the possibility that the terminal position cannot be estimated or the terminal position is erroneously estimated without adding an in-vehicle communication device as a reference station.

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 It should be noted that the reference numerals in parentheses in the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later as one aspect, and limit the technical scope of the present disclosure. is not.

車両用電子キーシステムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole electronic key system composition for vehicles. 携帯端末2の構成を説明するための機能ブロック図である。3 is a functional block diagram for explaining the configuration of the mobile terminal 2. FIG. 車載システム1の構成を説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for explaining the composition of vehicle-mounted system 1. UWB通信機12及び外界カメラの取付位置の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the attachment position of UWB communication machine 12 and an external camera. スマートECU11及びUWB通信機12の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing configurations of a smart ECU 11 and a UWB communication device 12. FIG. 駐車中位置推定処理についてのフローチャートである。It is a flowchart about a parking position estimation process. 伝搬時間とラウンドトリップ時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between propagation time and round trip time. 外界カメラを併用した位置推定法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position estimation method which used the external camera together. 外界カメラを併用した位置推定法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position estimation method which used the external camera together. 変形例1の位置推定部F6の作動を説明するためのフローチャートである。9 is a flowchart for explaining the operation of the position estimation unit F6 of Modification 1. 変形例2のスマートECU11の構成を説明するための機能ブロック図である。FIG. 11 is a functional block diagram for explaining a configuration of a smart ECU 11 of Modification 2. 車両Hvがマルチパス環境下に在る場合の課題について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject when the vehicle Hv exists in a multipath environment. 変形例3のスマートECU11の構成を説明するための機能ブロック図である。FIG. 11 is a functional block diagram for explaining a configuration of a smart ECU 11 of Modification 3; 変形例9における車両用電子キーシステムの作動を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the vehicle electronic key system in Modification 9.

[実施形態]
以下、本開示の車両用位置推定システムの実施形態の一例として、当該車両用位置推定システムが適用された車両用電子キーシステムについて図を用いて説明する。本開示に係る車両用電子キーシステムは、図1に示すように、車両Hvに搭載された車載システム1と、当該車両Hvのユーザによって携帯される通信端末である携帯端末2と、を備えている。車載システム1が搭載されている車両Hvのことを以降では自車両とも記載する。
[Embodiment]
Hereinafter, as an example of the embodiment of the vehicle position estimation system of the present disclosure, a vehicle electronic key system to which the vehicle position estimation system is applied will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an electronic key system for a vehicle according to the present disclosure includes an in-vehicle system 1 mounted on a vehicle Hv and a mobile terminal 2 which is a communication terminal carried by a user of the vehicle Hv. There is. The vehicle Hv equipped with the in-vehicle system 1 will be also referred to as a host vehicle hereinafter.

<全体の概要>
車載システム1と携帯端末2は、UWB−IR(Ultra Wide Band - Impulse Radio)方式の無線通信(以降、UWB通信)を実施可能に構成されている。すなわち、車載システム1と携帯端末2はUWB通信で使用されるインパルス状の電波(以降、インパルス信号)を送受信可能に構成されている。UWB通信で用いられるインパルス信号とは、パルス幅が極短時間(例えば2ナノ秒)であって、かつ、500MHz以上の帯域幅(つまり超広帯域幅)を有する信号である。
<Overview>
The in-vehicle system 1 and the mobile terminal 2 are configured to be capable of performing UWB-IR (Ultra Wide Band-Impulse Radio) wireless communication (hereinafter, UWB communication). That is, the in-vehicle system 1 and the mobile terminal 2 are configured to be capable of transmitting and receiving impulse-shaped radio waves (hereinafter, impulse signals) used in UWB communication. The impulse signal used in UWB communication is a signal having a pulse width of an extremely short time (for example, 2 nanoseconds) and a bandwidth of 500 MHz or more (that is, an ultra wide bandwidth).

なお、UWB通信に利用できる周波数帯(以降、UWB帯)としては、3.2GHz〜10.6GHzや、3.4GHz〜4.8GHz、7.25GHz〜10.6GHz、22GHz〜29GHz等がある。これら種々の周波数帯のうち、本実施形態におけるインパルス信号は3.2GHz〜10.6GHz帯の電波を用いて実現される。インパルス信号に使用される周波数帯は、当該車両Hvが使用される国に応じて適宜選定されればよい。なお、インパルス信号の帯域幅は、500MHz以上であればよく、1.5GHz以上の帯域幅を備えていても良い。 In addition, as a frequency band (hereinafter, UWB band) that can be used for UWB communication, there are 3.2 GHz to 10.6 GHz, 3.4 GHz to 4.8 GHz, 7.25 GHz to 10.6 GHz, 22 GHz to 29 GHz and the like. Of these various frequency bands, the impulse signal in this embodiment is realized by using radio waves in the 3.2 GHz to 10.6 GHz band. The frequency band used for the impulse signal may be appropriately selected according to the country in which the vehicle Hv is used. The bandwidth of the impulse signal may be 500 MHz or more, and may have a bandwidth of 1.5 GHz or more.

UWB−IR通信の変調方式としては、パルスの発生位置で変調を行うPPM(pulse position modulation)方式など、多様なものを採用可能である。具体的には、オンオフ変調(OOK:On Off Keying)方式や、パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)、パルス振幅変調(PAM:Pulse-Amplitude Modulation)方式、パルス符号変調(PCM:Pulse-Code Modulation)などを採用可能である。なお、オンオフ変調方式はインパルス信号の存在/欠如によって情報(例えば0と1)を表現する方式であり、パルス幅変調方式はパルス幅によって情報を表現する方式である。パルス振幅変調方式は、インパルス信号の振幅によって情報を表現する方式である。パルス符号変調方式はパルスの組み合わせによって情報を表現する方式である。 As a modulation method for UWB-IR communication, various methods such as a PPM (pulse position modulation) method for modulating at a pulse generation position can be adopted. Specifically, on-off keying (OOK) method, pulse width modulation (PWM), pulse amplitude modulation (PAM) method, pulse code modulation (PCM). Modulation) etc. can be adopted. The on/off modulation method is a method of expressing information (for example, 0 and 1) by the presence/absence of an impulse signal, and the pulse width modulation method is a method of expressing information by a pulse width. The pulse amplitude modulation method is a method of expressing information by the amplitude of an impulse signal. The pulse code modulation method is a method of expressing information by combining pulses.

また、本実施形態の車載システム1と携帯端末2は、第2の通信方式として、Bluetooth Low Energy(Bluetoothは登録商標)規格に準拠した無線通信(以降、BLE通信)も実施可能に構成されている。なお、第1の通信方式とは前述のUWB通信を指す。第2の通信方式としては、Bluetooth Low Energy以外にも、例えばWi-Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)等、通信距離を10メートル程度に設定可能な多様な近距離無線通信方式を採用可能である。第2の通信方式は、例えば、数メートル〜数10メートル程度の通信距離を提供可能なものであればよい。以降では、UWB通信におけるインパルス信号とBLE通信での無線信号とを区別するために、BLE規格に準拠した無線信号のことをBLE信号とも記載する。以下、車載システム1及び携帯端末2の具体的な構成について順に説明する。 In addition, the in-vehicle system 1 and the mobile terminal 2 of the present embodiment are configured to be capable of performing wireless communication (hereinafter, BLE communication) based on the Bluetooth Low Energy (Bluetooth is a registered trademark) standard as a second communication method. There is. Note that the first communication method refers to the above-mentioned UWB communication. As the second communication method, in addition to Bluetooth Low Energy, various short-distance wireless communication methods such as Wi-Fi (registered trademark) and ZigBee (registered trademark) that can set the communication distance to about 10 meters are adopted. It is possible. The second communication method may be, for example, one that can provide a communication distance of several meters to several tens of meters. Hereinafter, in order to distinguish an impulse signal in UWB communication from a wireless signal in BLE communication, a wireless signal complying with the BLE standard is also referred to as a BLE signal. Hereinafter, specific configurations of the vehicle-mounted system 1 and the mobile terminal 2 will be sequentially described.

<携帯端末2の構成について>
まずは、携帯端末2の構成及び作動について説明する。携帯端末2は、車載システム1と対応付けられてあって、車両Hvの電子キーとして機能する装置である。携帯端末2は種々の用途に供される通信端末を援用して実現することができる。例えば携帯端末2はスマートフォンである。携帯端末2は、タブレット端末などの情報処理端末であってもよい。また、携帯端末2は、従来スマートキーとして知られている長方形型、楕円型(フォブタイプ)、又はカード型の小型デバイスであってもよい。その他、携帯端末2は、ユーザの指や腕等に装着されるウェアラブルデバイスとして構成されていてもよい。
<About the configuration of the mobile terminal 2>
First, the configuration and operation of the mobile terminal 2 will be described. The mobile terminal 2 is a device that is associated with the in-vehicle system 1 and functions as an electronic key of the vehicle Hv. The mobile terminal 2 can be realized by using a communication terminal used for various purposes. For example, the mobile terminal 2 is a smartphone. The mobile terminal 2 may be an information processing terminal such as a tablet terminal. Further, the mobile terminal 2 may be a rectangular, elliptical (fob-type), or card-type small device conventionally known as a smart key. In addition, the mobile terminal 2 may be configured as a wearable device worn on the user's finger, arm, or the like.

携帯端末2は、図2に示すように、UWB通信部21、BLE通信部22、及び携帯側制御部23を備える。携帯側制御部23は、UWB通信部21、及びBLE通信部22のそれぞれと相互通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 2, the mobile terminal 2 includes a UWB communication unit 21, a BLE communication unit 22, and a mobile-side control unit 23. The mobile-side control unit 23 is connected to the UWB communication unit 21 and the BLE communication unit 22 so that they can communicate with each other.

UWB通信部21は、UWBのインパルス信号を送受信するための通信モジュールである。UWB通信部21は、携帯側制御部23から入力されたベースバンド信号を変調する等、電気的に処理しつつ変調信号を生成し、この変調信号をUWB通信により送信する。変調信号は、送信データを所定の変調方式(例えばPCM変調方式)で変調した信号である。変調信号は、複数のインパルス信号を送信データに対応する時間間隔で配置した信号系列(以降、パルス系列信号)である。また、UWB通信部21は、車載システム1から送信された複数のインパルス信号からなる一連の変調信号(つまりパルス系列信号)を受信すると、当該受信信号を復調し、変調前のデータを復元する。そして、受信データを携帯側制御部23に出力する。 The UWB communication unit 21 is a communication module for transmitting and receiving UWB impulse signals. The UWB communication unit 21 generates a modulation signal while electrically processing, such as modulating the baseband signal input from the mobile-side control unit 23, and transmits the modulation signal by UWB communication. The modulation signal is a signal obtained by modulating transmission data by a predetermined modulation method (for example, PCM modulation method). The modulated signal is a signal sequence (hereinafter, pulse sequence signal) in which a plurality of impulse signals are arranged at time intervals corresponding to transmission data. When the UWB communication unit 21 receives a series of modulated signals (that is, pulse sequence signals) composed of a plurality of impulse signals transmitted from the vehicle-mounted system 1, the UWB communication unit 21 demodulates the received signals and restores the data before modulation. Then, the received data is output to the mobile-side control unit 23.

また、UWB通信部21は動作モードとして、反射応答モードとノーマルモードを備える。反射応答モード時のUWB通信部21は、インパルス信号を受信した場合には、反射的に(換言すれば即座に/可及的速やかに)インパルス信号を返送する。反射応答モードで動作するか否かは、例えば、車載システム1からの指示信号に基づき、携帯側制御部23によって切り替えられる。なお、携帯端末2が車載システム1からのインパルス信号を受信してから応答信号としてのインパルス信号を送信するまでには所定の時間(以降、応答処理時間Tb)がかかる。応答処理時間Tbは、携帯端末2のハードウェア構成に応じて定まる。応答処理時間Tbの想定値は、試験等によって予め特定しておくことができる。 Further, the UWB communication section 21 has a reflection response mode and a normal mode as operation modes. When the UWB communication unit 21 in the reflection response mode receives the impulse signal, the UWB communication unit 21 returns the impulse signal reflexively (in other words, immediately/quickly). Whether to operate in the reflection response mode is switched by the mobile-side controller 23 based on, for example, an instruction signal from the in-vehicle system 1. It should be noted that it takes a predetermined time (hereinafter, response processing time Tb) from the reception of the impulse signal from the vehicle-mounted system 1 to the transmission of the impulse signal as the response signal by the mobile terminal 2. The response processing time Tb is determined according to the hardware configuration of the mobile terminal 2. The expected value of the response processing time Tb can be specified in advance by a test or the like.

ノーマルモードは、プリアンブルから末尾までの一連のパルス系列信号を受信してから、受信データの内容に応じた応答信号を返送するモードである。なお、携帯端末2は、反射応答モードにおいても、車載システム1から送信されたパルス系列信号と同様の一連のインパルス信号を反射的に返送した後に、受信データに応じた内容の応答信号を生成して返送するように構成されていても良い。 The normal mode is a mode in which after receiving a series of pulse series signals from the preamble to the end, a response signal corresponding to the content of the received data is returned. Even in the reflection response mode, the mobile terminal 2 reflectively returns a series of impulse signals similar to the pulse series signal transmitted from the vehicle-mounted system 1 and then generates a response signal having the content according to the received data. It may be configured to be sent back.

BLE通信部22は、BLE通信を実施するための通信モジュールである。BLE通信部22は携帯側制御部23と相互通信可能に接続されている。BLE通信部22は、車両Hvから送信されたBLE信号を受信して携帯側制御部23に提供するとともに、携帯側制御部23から入力されたデータを変調して車両Hvに送信する。 The BLE communication unit 22 is a communication module for implementing BLE communication. The BLE communication unit 22 is connected to the mobile-side control unit 23 so that they can communicate with each other. The BLE communication unit 22 receives the BLE signal transmitted from the vehicle Hv and provides the BLE signal to the mobile-side control unit 23, modulates the data input from the mobile-side control unit 23, and transmits the modulated data to the vehicle Hv.

携帯側制御部23は、UWB通信部21やBLE通信部22の動作を制御する構成である。携帯側制御部23は、例えばCPU、RAM、及びROM等を備えた、コンピュータを用いて実現されている。 The mobile-side control unit 23 is configured to control the operations of the UWB communication unit 21 and the BLE communication unit 22. The mobile-side control unit 23 is realized by using a computer including, for example, a CPU, a RAM, a ROM, and the like.

携帯側制御部23は、送信元情報を含む無線信号を所定の送信間隔でBLE通信部22に無線送信させる。これにより、車載システム1等に対して、自分自身の存在を通知する(すなわちアドバタイズする)。以降では便宜上、アドバタイズを目的として定期的に送信される無線信号のことをアドバタイズ信号と称する。なお、送信元情報は、例えば携帯端末2に割り当てられた固有の識別情報(以降、端末IDとする)である。端末IDは他の通信端末と携帯端末2とを識別するための情報として機能する。車載システム1は、このアドバタイズ信号を受信することで、車両HvのBLE通信範囲内に携帯端末2が存在することを認識する。なお、他の態様として、携帯端末2は車載システム1からの要求に基づいてアドバタイズ信号を送信する態様となっていてもよい。また、携帯側制御部23は、BLE通信部22から受信データが入力されると、この受信データに対応する応答信号に相当するベースバンド信号を生成し、このベースバンド信号をBLE通信部22に出力する。 The mobile-side control unit 23 causes the BLE communication unit 22 to wirelessly transmit a wireless signal including transmission source information at a predetermined transmission interval. As a result, the presence of itself is notified (that is, advertised) to the in-vehicle system 1 and the like. Hereinafter, for convenience, a radio signal that is periodically transmitted for the purpose of advertising is referred to as an advertisement signal. The transmission source information is, for example, unique identification information (hereinafter referred to as a terminal ID) assigned to the mobile terminal 2. The terminal ID functions as information for identifying the other communication terminal and the mobile terminal 2. The in-vehicle system 1 recognizes that the mobile terminal 2 exists within the BLE communication range of the vehicle Hv by receiving this advertisement signal. Note that, as another aspect, the mobile terminal 2 may be configured to transmit an advertisement signal based on a request from the in-vehicle system 1. Further, when the reception data is input from the BLE communication unit 22, the mobile-side control unit 23 generates a baseband signal corresponding to a response signal corresponding to the reception data, and the baseband signal is transmitted to the BLE communication unit 22. Output.

さらに、携帯側制御部23は、UWB通信部21から受信データが入力されると、この受信データに対応する応答信号に相当するベースバンド信号を生成し、このベースバンド信号をUWB通信部21に出力する。携帯側制御部23がUWB通信部21に出力したベースバンド信号は、UWB通信部21にて変調され、無線信号として送信される。 Further, when the reception data is input from the UWB communication unit 21, the mobile-side control unit 23 generates a baseband signal corresponding to a response signal corresponding to the reception data, and the baseband signal is transmitted to the UWB communication unit 21. Output. The baseband signal output from the mobile-side control unit 23 to the UWB communication unit 21 is modulated by the UWB communication unit 21 and transmitted as a wireless signal.

<車載システム1について>
次に車載システム1の機能及び構成について説明する。車載システム1は、携帯端末2と所定の周波数帯の電波を用いた無線通信を実施することで、パッシブ・エントリ・パッシブ・スタートシステム(以降、PEPSシステム)を実現するように構成されている。例えば車載システム1は、携帯端末2が車両Hvに対して予め設定されている作動エリア内に存在することを確認できている場合には、後述するドアボタン14に対するユーザ操作に基づいて、ドアの施錠や開錠といった制御を実行する。
<About in-vehicle system 1>
Next, the function and configuration of the in-vehicle system 1 will be described. The in-vehicle system 1 is configured to realize a passive entry/passive start system (hereinafter, PEPS system) by performing wireless communication with the mobile terminal 2 using radio waves in a predetermined frequency band. For example, when the in-vehicle system 1 can confirm that the mobile terminal 2 is present in the operation area preset for the vehicle Hv, the on-vehicle system 1 operates the door button 14 based on a user operation to be described later. Control such as locking and unlocking is executed.

作動エリアとは、当該エリア内に携帯端末2が存在することに基づいて、車載システム1がドアの施錠や開錠といった所定の車両制御を実行するためのエリアである。例えば、運転席用のドア付近や、助手席用のドア付近、トランクドア付近が作動エリアに設定されている。ドア付近とは、外側ドアハンドルから、所定の作動距離以内となる範囲を指す。外側ドアハンドルとは、ドアの外側面に設けられた、ドアを開閉するための把持部材を指す。作動エリアの大きさを規定する作動距離は、例えば0.7mである。もちろん、作動距離は1mであってもよいし、1.5mであってもよい。作動距離は、防犯性の観点から2mよりも小さく設定されていることが好ましい。 The operation area is an area for the vehicle-mounted system 1 to execute predetermined vehicle control such as locking and unlocking the door based on the presence of the mobile terminal 2 in the area. For example, the vicinity of the door for the driver's seat, the door for the passenger seat, and the vicinity of the trunk door are set as the operation areas. The vicinity of the door means a range within a predetermined working distance from the outer door handle. The outer door handle refers to a grip member provided on an outer surface of the door for opening and closing the door. The working distance that defines the size of the working area is 0.7 m, for example. Of course, the working distance may be 1 m or 1.5 m. The working distance is preferably set smaller than 2 m from the viewpoint of crime prevention.

当該車載システム1は、図3に示すように、スマートECU11、複数のUWB通信機12、BLE通信機13、ドアボタン14、スタートボタン15、ボディECU16、サイドカメラ17、及びリアカメラ18を備える。また、車載システム1は、ボディ系アクチュエータ161、車載センサ162なども備える。なお、部材名称中のECUは、Electronic Control Unitの略であり、電子制御装置を意味する。 As shown in FIG. 3, the vehicle-mounted system 1 includes a smart ECU 11, a plurality of UWB communication devices 12, a BLE communication device 13, a door button 14, a start button 15, a body ECU 16, a side camera 17, and a rear camera 18. The in-vehicle system 1 also includes a body system actuator 161, an in-vehicle sensor 162, and the like. The ECU in the member names is an abbreviation for Electronic Control Unit and means an electronic control unit.

スマートECU11は、UWB通信機12やBLE通信機13を介して携帯端末2と無線通信を実施することでドアの施開錠を実行するECUである。スマートECU11は、車両内に構築されている通信ネットワークを介してボディECU16、サイドカメラ17、及びリアカメラ18と相互通信可能に接続されている。また、スマートECU11は、UWB通信機12やBLE通信機13、ドアボタン14、スタートボタン15とも電気的に接続されている。当該スマートECU11は、例えばコンピュータを用いて実現されている。すなわち、スマートECU11は、CPU111、フラッシュメモリ112、RAM113、I/O114、及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備えている。 The smart ECU 11 is an ECU that locks and unlocks a door by wirelessly communicating with the mobile terminal 2 via the UWB communication device 12 and the BLE communication device 13. The smart ECU 11 is connected to the body ECU 16, the side camera 17, and the rear camera 18 so as to be able to communicate with each other via a communication network built in the vehicle. The smart ECU 11 is also electrically connected to the UWB communication device 12, the BLE communication device 13, the door button 14, and the start button 15. The smart ECU 11 is realized by using, for example, a computer. That is, the smart ECU 11 includes a CPU 111, a flash memory 112, a RAM 113, an I/O 114, a bus line connecting these components, and the like.

フラッシュメモリ112には、ユーザが所有する携帯端末2に割り当てられている端末IDが登録されている。また、フラッシュメモリ112には、コンピュータをスマートECU11として機能させるためのプログラム(以降、位置推定プログラム)等が格納されている。なお、上述の位置推定プログラムは、非遷移的実体的記録媒体(non- transitory tangible storage medium)に格納されていればよい。CPU111が位置推定プログラムを実行することは、位置推定プログラムに対応する方法が実行されることに相当する。スマートECU11の詳細については別途後述する。 In the flash memory 112, the terminal ID assigned to the mobile terminal 2 owned by the user is registered. Further, the flash memory 112 stores a program (hereinafter, position estimation program) for causing a computer to function as the smart ECU 11, and the like. The position estimation program described above may be stored in a non-transitory tangible storage medium. The execution of the position estimation program by the CPU 111 corresponds to the execution of the method corresponding to the position estimation program. Details of the smart ECU 11 will be described later.

UWB通信機12は、携帯端末2とUWB通信を実施するための通信モジュールである。複数のUWB通信機12のそれぞれは、車両Hvに搭載されている他のUWB通信機12ともUWB通信を実施可能に構成されている。つまり、各UWB通信機12は、携帯端末2及び他のUWB通信機12と無線通信可能に構成されている。便宜上、或るUWB通信機12にとっての他のUWB通信機12のことを他機とも記載する。UWB通信機12が車載通信機に相当する。 The UWB communication device 12 is a communication module for performing UWB communication with the mobile terminal 2. Each of the plurality of UWB communication devices 12 is configured to be able to perform UWB communication with the other UWB communication devices 12 mounted on the vehicle Hv. That is, each UWB communication device 12 is configured to be capable of wireless communication with the mobile terminal 2 and another UWB communication device 12. For convenience, another UWB communication device 12 for a certain UWB communication device 12 is also referred to as another device. The UWB communication device 12 corresponds to an in-vehicle communication device.

各UWB通信機12は専用の通信線又は車両内ネットワークを介してスマートECU11と相互通信可能に接続されている。各UWB通信機12の動作はスマートECU11によって制御される。各UWB通信機12には、固有の通信機番号が設定されている。通信機番号は、複数のUWB通信機12を識別するための情報として機能する。複数のUWB通信機12の取り付け位置や電気的構成については別途後述する。 Each UWB communication device 12 is connected to the smart ECU 11 via a dedicated communication line or in-vehicle network so as to be capable of mutual communication. The operation of each UWB communication device 12 is controlled by the smart ECU 11. A unique communication device number is set for each UWB communication device 12. The communication device number functions as information for identifying the plurality of UWB communication devices 12. The mounting positions and electrical configurations of the plurality of UWB communication devices 12 will be described later.

BLE通信機13は、BLE通信を実施するための通信モジュールである。BLE通信機13はスマートECU11と相互通信可能に接続されている。BLE通信機13は、携帯端末2から送信されたBLE信号を受信してスマートECU11に提供する。また、BLE通信機13は、スマートECU11から入力されたデータを変調して携帯端末2に無線送信する。BLE通信機13は車両Hvの任意の位置に取り付けられている。例えばBLE通信機13は、インストゥルメントパネルや、フロントガラスの上端部、Cピラー(換言すればリアピラー)、ロッカー部等に取り付けられている。BLE通信機13は1つであってもよいし、複数あってもよい。BLE通信機13が異方式通信機に相当する。 The BLE communication device 13 is a communication module for performing BLE communication. The BLE communication device 13 is connected to the smart ECU 11 so that they can communicate with each other. The BLE communication device 13 receives the BLE signal transmitted from the mobile terminal 2 and provides it to the smart ECU 11. Further, the BLE communication device 13 modulates the data input from the smart ECU 11 and wirelessly transmits the data to the mobile terminal 2. The BLE communication device 13 is attached to an arbitrary position of the vehicle Hv. For example, the BLE communication device 13 is attached to an instrument panel, an upper end portion of a windshield, a C pillar (in other words, a rear pillar), a rocker portion, and the like. There may be one BLE communication device 13 or a plurality of BLE communication devices 13. The BLE communication device 13 corresponds to a different type communication device.

ドアボタン14は、ユーザが車両Hvのドアを開錠及び施錠するためのボタンである。ドアボタン14は、例えば車両Hvの各ドアハンドルに設けられている。ドアボタン14は、ユーザによって押下されると、その旨を示す電気信号を、スマートECU11に出力する。ドアボタン14は、スマートECU11がユーザの開錠指示及び施錠指示を受け付けるための構成に相当する。なお、ユーザの開錠指示及び施錠指示の少なくとも何れか一方を受け付けるための構成としては、タッチセンサを採用することもできる。タッチセンサは、ユーザがそのドアハンドルを触れていることを検出する装置である。 The door button 14 is a button for the user to unlock and lock the door of the vehicle Hv. The door button 14 is provided on each door handle of the vehicle Hv, for example. When the user presses the door button 14, the door button 14 outputs an electric signal to that effect to the smart ECU 11. The door button 14 corresponds to a configuration for the smart ECU 11 to receive an unlocking instruction and a locking instruction from the user. A touch sensor may be used as a configuration for receiving at least one of an unlocking instruction and a locking instruction from the user. The touch sensor is a device that detects that the user is touching the door handle.

スタートボタン15は、ユーザが車両Hvの駆動源(例えばエンジン)を始動させるためのプッシュスイッチである。スタートボタン15は、ユーザによってプッシュ操作がされると、その旨を示す電気信号をスマートECU11に出力する。なお、ここでは一例として車両Hvは、エンジンを動力源として備える車両とするがこれに限らない。車両Hvは、電気自動車やハイブリッド車であってもよい。車両Hvがモータを駆動源として備える車両である場合には、スタートボタン15は駆動用のモータを始動させるためのスイッチである。 The start button 15 is a push switch for the user to start a drive source (for example, an engine) of the vehicle Hv. When the start button 15 is pushed by the user, the start button 15 outputs an electric signal to that effect to the smart ECU 11. Here, as an example, the vehicle Hv is a vehicle including an engine as a power source, but is not limited to this. The vehicle Hv may be an electric vehicle or a hybrid vehicle. When the vehicle Hv is a vehicle equipped with a motor as a drive source, the start button 15 is a switch for starting the drive motor.

ボディECU16は、スマートECU11からの要求に基づいてボディ系アクチュエータ161を制御するECUである。ボディECU16は、種々のボディ系アクチュエータ161や、種々の車載センサ162と通信可能に接続されている。ここでのボディ系アクチュエータ161とは、例えば、各ドアのロック機構を構成するドアロックモータや、座席位置を調整するためのシートアクチュエータなどである。また、ここでの車載センサ162とは、ドア毎に配置されているカーテシスイッチなどである。カーテシスイッチは、ドアの開閉を検出するセンサである。ボディECU16は、例えばスマートECU11からの要求に基づいて、車両Hvの各ドアに設けられたドアロックモータに所定の制御信号を出力することで各ドアを施錠したり開錠したりする。 The body ECU 16 is an ECU that controls the body system actuator 161 based on a request from the smart ECU 11. The body ECU 16 is communicatively connected to various body actuators 161 and various in-vehicle sensors 162. The body system actuator 161 here is, for example, a door lock motor that constitutes a lock mechanism of each door, a seat actuator for adjusting a seat position, or the like. The on-vehicle sensor 162 here is a courtesy switch or the like arranged for each door. The courtesy switch is a sensor that detects opening and closing of the door. The body ECU 16 locks or unlocks each door based on a request from the smart ECU 11, for example, by outputting a predetermined control signal to a door lock motor provided in each door of the vehicle Hv.

サイドカメラ17は、車両Hvの後側方を撮像するカメラである。サイドカメラ17は、左右側面部に1つずつ設けられている。サイドカメラ17は、例えば運転席に着座したドライバから見たドアミラーに映る範囲を撮影するように設けられる。つまり、車載システム1はサイドカメラ17として図4に示すように、車両Hvの右後方を撮像するように右側面部に取り付けられている右側カメラ17Aと、車両Hvの左後方を撮像するように左側面部に取り付けられている左側カメラ17Bと、を備える。サイドカメラ17は、例えば電子ミラーシステムを構成するカメラである。電子ミラーシステムは、各サイドカメラ17によって撮影される車両Hvの後側方の映像を、所定のディスプレイに表示させるシステムである。なお、図4に示すハッチングは各カメラの撮像方向/範囲を概念的に表している。 The side camera 17 is a camera that images the rear side of the vehicle Hv. One side camera 17 is provided on each of the left and right side surfaces. The side camera 17 is provided, for example, so as to capture an image of a range reflected in a door mirror viewed from a driver sitting in a driver's seat. That is, as shown in FIG. 4, the in-vehicle system 1 includes the right camera 17A attached to the right side surface of the vehicle Hv so as to image the right rear of the vehicle Hv and the left side of the vehicle Hv so as to image the left rear of the vehicle Hv. The left camera 17B attached to the surface portion. The side camera 17 is, for example, a camera that constitutes an electronic mirror system. The electronic mirror system is a system that displays a rear side image of the vehicle Hv captured by each side camera 17 on a predetermined display. The hatching shown in FIG. 4 conceptually represents the imaging direction/range of each camera.

右側カメラ17Aは、例えば車両Hvの右後方に撮像面を向けた姿勢にて、右側Aピラーの下端部付近に取り付けられる。Aピラーは車両Hvにおいて前から1番目のピラーである。Aピラーはフロントピラーとも称される。例えば右側カメラ17Aは、右側ドアミラーの取り付け位置に、右側ドアミラーに替えて設けられる。右側カメラ17Aの動作は、スマートECU11等によって制御される。右側カメラ17Aは駆動時、車両Hvの右側方から後方にかけての範囲を所定のフレームレートで撮像するとともに、その映像信号をスマートECU11等に提供する。 The right camera 17A is attached near the lower end portion of the right A pillar, for example, in a posture in which the image pickup surface faces the right rear of the vehicle Hv. The A pillar is the first pillar from the front in the vehicle Hv. The A pillar is also called a front pillar. For example, the right camera 17A is provided at the mounting position of the right side door mirror in place of the right side door mirror. The operation of the right camera 17A is controlled by the smart ECU 11 and the like. The right camera 17A captures an image of the area from the right side to the rear of the vehicle Hv at a predetermined frame rate during driving, and provides the video signal to the smart ECU 11 and the like.

左側カメラ17Bは、車両左側面部において右側カメラ17Aと対応する(換言すれば左右対称な)位置に取り付けられている。左側カメラ17Bの動作もまた、スマートECU11等によって制御される。左側カメラ17Bは駆動時、車両Hvの左側方から後方にかけての範囲を所定のフレームレートで撮像するとともに、その映像信号をスマートECU11等に提供する。 The left camera 17B is attached to the left side surface of the vehicle at a position corresponding to the right camera 17A (in other words, symmetrical). The operation of the left camera 17B is also controlled by the smart ECU 11 and the like. When driving, the left camera 17B images the range from the left side to the rear of the vehicle Hv at a predetermined frame rate, and provides the video signal to the smart ECU 11 and the like.

リアカメラ18は、車両後方を撮像するカメラである。リアカメラ18は、車両の後端部や、リアガラスの上端部/下端部付近に設置されている。リアカメラ18の動作は、スマートECU11等によって制御される。リアカメラ18は駆動時、車両Hvの後方を所定のフレームレートで撮像するとともに、その映像信号をスマートECU11等に提供する。サイドカメラ17やリアカメラ18は何れも車室外(換言すれば外界)を撮像するカメラである。故に、サイドカメラ17やリアカメラ18を区別せず、車室外を撮像するカメラのことを以降では外界カメラとも記載する。 The rear camera 18 is a camera that images the rear of the vehicle. The rear camera 18 is installed at the rear end of the vehicle or near the upper end/lower end of the rear glass. The operation of the rear camera 18 is controlled by the smart ECU 11 and the like. When driving, the rear camera 18 captures an image of the rear of the vehicle Hv at a predetermined frame rate and provides the video signal to the smart ECU 11 and the like. Each of the side camera 17 and the rear camera 18 is a camera for capturing an image outside the vehicle compartment (in other words, the outside world). Therefore, the side camera 17 and the rear camera 18 are not distinguished from each other, and a camera that captures an image of the outside of the vehicle compartment is also referred to as an external camera hereinafter.

<各UWB通信機12の取付位置及び電気的構成について>
本実施形態の車載システム1は、UWB通信機12として図4に示すように、右側通信機12A、左側通信機12B、前側通信機12C、及び後側通信機12Dを備える。右側通信機12Aは、例えば車両右側のBピラー(換言すればセンターピラー)の上側領域に配置されている。ピラーの上側領域とは、ピラーの上半分となる領域を指す。ピラーの上側領域には、ピラーの上端部も含まれる。左側通信機12Bは、例えば車両左側のBピラーの上側領域に配置されている。前側通信機12Cはルームミラー付近(換言すればフロントガラス上端部)に配置されている。後側通信機12Dは、例えば後部座席の上方に位置する天井部の車幅方向中央部に取り付けられている。なお、図4ではUWB通信機12の取付位置を明示するために屋根部を透過させている。
<Installation position and electrical configuration of each UWB communication device 12>
As shown in FIG. 4, the in-vehicle system 1 of the present embodiment includes a right side communication device 12A, a left side communication device 12B, a front side communication device 12C, and a rear side communication device 12D, as shown in FIG. The right communication device 12A is arranged, for example, in an upper region of a B pillar (in other words, a center pillar) on the right side of the vehicle. The upper region of the pillar refers to a region that is the upper half of the pillar. The upper region of the pillar also includes the upper end of the pillar. The left communication device 12B is arranged, for example, in an upper region of the B pillar on the left side of the vehicle. The front communication device 12C is arranged near the rearview mirror (in other words, the upper end of the windshield). The rear communication device 12D is attached to, for example, a central portion in the vehicle width direction of a ceiling portion located above a rear seat. In addition, in FIG. 4, the roof portion is transparent in order to clearly show the mounting position of the UWB communication device 12.

フラッシュメモリ112には、各UWB通信機12の設置位置を示す通信機位置データが格納されている。車両Hvにおける各UWB通信機12の設置位置は、車両の任意の点を基準点(換言すれば原点)とする3次元直交座標系の点として表現されていればよい。ここでは一例として、前輪車軸の中心を原点とし、互いに直交するX、Y、Z軸を備える3次元座標系(以降、車両3次元座標系)上の点として表されている。車両3次元座標系を形成するX軸は車幅方向に平行であって、車両右側を正方向とする軸である。Y軸は車両前後方向に平行であって、車両前方を正方向とする軸である。Z軸は、車両高さ方向に平行であって、車両上方を正方向とする軸である。3次元座標系の中心は、例えば後輪車軸の中心など、適宜変更可能である。もちろん、他の態様として各UWB通信機12の搭載位置は極座標で表されていてもよい。各UWB通信機12の設置位置は通信機番号と対応付けられて保存されていればよい。 The flash memory 112 stores communication device position data indicating the installation position of each UWB communication device 12. The installation position of each UWB communication device 12 in the vehicle Hv may be represented as a point in a three-dimensional orthogonal coordinate system with an arbitrary point of the vehicle as a reference point (in other words, the origin). Here, as an example, it is represented as a point on a three-dimensional coordinate system (hereinafter, vehicle three-dimensional coordinate system) having the center of the front wheel axle as an origin and having X, Y, and Z axes orthogonal to each other. The X-axis forming the vehicle three-dimensional coordinate system is parallel to the vehicle width direction, and the vehicle right side is the positive direction. The Y-axis is an axis that is parallel to the vehicle front-rear direction and has the forward direction of the vehicle as the positive direction. The Z-axis is an axis that is parallel to the vehicle height direction and has the vehicle upper direction as the positive direction. The center of the three-dimensional coordinate system can be changed as appropriate, for example, the center of the rear wheel axle. Of course, as another aspect, the mounting position of each UWB communication device 12 may be represented by polar coordinates. The installation position of each UWB communication device 12 may be stored in association with the communication device number.

複数のUWB通信機12のそれぞれは、図5に示すように、送信部31、受信部32、及び伝搬時間計測部33を備える。送信部31は、スマートECU11から入力されたベースバンド信号を変調する等、電気的に処理しつつインパルス信号を生成し、このインパルス信号を電波として放射する構成である。送信部31は例えば、変調回路311、及び送信アンテナ312を用いて実現されている。 As shown in FIG. 5, each of the plurality of UWB communication devices 12 includes a transmission unit 31, a reception unit 32, and a propagation time measurement unit 33. The transmission unit 31 is configured to generate an impulse signal while electrically processing, such as modulating the baseband signal input from the smart ECU 11, and radiate the impulse signal as a radio wave. The transmission unit 31 is realized using, for example, the modulation circuit 311 and the transmission antenna 312.

変調回路311は、スマートECU11から入力されたベースバンド信号を変調する回路である。変調回路311は、スマートECU11から入力されたベースバンド信号が示すデータ(以降、送信データ)に対応する変調信号を生成し、送信アンテナ312に向けて送信する。変調信号は、送信データを所定の変調方式で変調した信号である。本実施形態における変調信号は、前述の通り、複数のインパルス信号を送信データに対応する時間間隔で配置した信号系列に相当する。変調回路311は、電気的なインパルス信号を生成する回路(以降、パルス生成回路)や、インパルス信号を増幅したり整形したりする回路を含む。 The modulation circuit 311 is a circuit that modulates the baseband signal input from the smart ECU 11. The modulation circuit 311 generates a modulation signal corresponding to the data (hereinafter, transmission data) indicated by the baseband signal input from the smart ECU 11, and transmits the modulation signal to the transmission antenna 312. The modulation signal is a signal obtained by modulating transmission data by a predetermined modulation method. As described above, the modulated signal in this embodiment corresponds to a signal sequence in which a plurality of impulse signals are arranged at time intervals corresponding to transmission data. The modulation circuit 311 includes a circuit that generates an electrical impulse signal (hereinafter referred to as a pulse generation circuit) and a circuit that amplifies or shapes the impulse signal.

送信アンテナ312は、変調回路311が出力した電気的なインパルス信号を電波に変換して空間に放射する構成である。つまり、送信アンテナ312は、UWB帯において所定の帯域幅を有するパルス状の電波をインパルス信号として放射する。また、変調回路311は、送信アンテナ312へ電気的なインパルス信号を出力した場合には、それと同時に、インパルス信号を出力したことを示す信号(以降、送信通知信号)を伝搬時間計測部33に出力する。 The transmission antenna 312 is configured to convert the electric impulse signal output from the modulation circuit 311 into a radio wave and radiate it into space. That is, the transmitting antenna 312 radiates a pulsed radio wave having a predetermined bandwidth in the UWB band as an impulse signal. Further, when the modulation circuit 311 outputs an electrical impulse signal to the transmission antenna 312, at the same time, it outputs a signal indicating that the impulse signal is output (hereinafter, a transmission notification signal) to the propagation time measurement unit 33. To do.

なお、本実施形態の送信部31は、インパルス信号の立上り時間が1ナノ秒となるように構成されている。立上り時間とは、信号強度が初めて最大振幅の10%を越えてから最大振幅の90%を越えるまでに要する時間である。インパルス信号の立上がり時間は、送信部31の回路構成などのハードウェア構成に応じて定まる。インパルス信号の立上り時間は、シミュレーションや実試験によって特定できる。なお、一般的にUWB通信に供されるインパルス信号の立上り時間は、1ナノ秒程度である。 The transmitter 31 of this embodiment is configured so that the rise time of the impulse signal is 1 nanosecond. The rise time is the time required from when the signal strength exceeds 10% of the maximum amplitude for the first time until it exceeds 90% of the maximum amplitude. The rise time of the impulse signal is determined according to the hardware configuration such as the circuit configuration of the transmission unit 31. The rise time of the impulse signal can be specified by simulation or actual test. The rise time of an impulse signal used for UWB communication is generally about 1 nanosecond.

受信部32は、例えば受信アンテナ321、及び復調回路322を備える。受信アンテナ321は、インパルス信号を受信するためのアンテナである。受信アンテナ321は、携帯端末2が送信したインパルス信号に対応する電気的なインパルス信号を復調回路322に出力する。 The reception unit 32 includes, for example, a reception antenna 321 and a demodulation circuit 322. The reception antenna 321 is an antenna for receiving an impulse signal. The reception antenna 321 outputs an electrical impulse signal corresponding to the impulse signal transmitted by the mobile terminal 2 to the demodulation circuit 322.

復調回路322は、受信アンテナ321がUWB通信に供されるインパルス信号を受信すると、その信号を復調する等、電気的に処理しつつ受信信号を生成し、この受信信号をスマートECU11に出力する。復調回路322が取得するパルス系列信号は、受信アンテナ321から入力される複数のインパルス信号を、実際の受信間隔をおいて時系列に並べたものである。復調回路322は、携帯端末2や他機から送信された複数のインパルス信号からなる一連の変調信号(つまりパルス系列信号)を復調し、変調前のデータを復元する構成である。 When the reception antenna 321 receives an impulse signal used for UWB communication, the demodulation circuit 322 generates a reception signal while electrically processing, such as demodulating the signal, and outputs the reception signal to the smart ECU 11. The pulse sequence signal acquired by the demodulation circuit 322 is a plurality of impulse signals input from the reception antenna 321 arranged in time series at actual reception intervals. The demodulation circuit 322 is configured to demodulate a series of modulated signals (that is, pulse sequence signals) composed of a plurality of impulse signals transmitted from the mobile terminal 2 or another device, and restore data before modulation.

なお、復調回路322は、受信アンテナ321で受信したインパルス信号の周波数を、ベースバンド帯の信号に変換して出力する周波数変換回路や、信号レベルを増幅する増幅回路などを備える。その他、受信部32は、受信アンテナ321からインパルス信号が入力された場合には、インパルス信号を受信したことを示す信号(以降、受信通知信号)を伝搬時間計測部33に出力する。 The demodulation circuit 322 includes a frequency conversion circuit that converts the frequency of the impulse signal received by the reception antenna 321 into a signal in the baseband band and outputs the signal, an amplifier circuit that amplifies the signal level, and the like. In addition, when the impulse signal is input from the receiving antenna 321, the receiving unit 32 outputs a signal indicating reception of the impulse signal (hereinafter, a reception notification signal) to the propagation time measuring unit 33.

伝搬時間計測部33は、送信部31がインパルス信号を送信してから、受信部32がインパルス信号を受信するまでの時間(以降、ラウンドトリップ時間)を計測するタイマである。送信部31がインパルス信号を送信したタイミングは送信通知信号の入力によって特定される。また、受信部32がインパルス信号を受信したタイミングは受信通知信号の入力によって特定される。すなわち、伝搬時間計測部33は、変調回路311が送信通知信号を出力してから、復調回路322が受信通知信号を出力するまでの時間を計測する。ラウンドトリップ時間は往復分の信号飛行時間に、通信相手での応答処理時間を加えた時間に相当する。 The propagation time measurement unit 33 is a timer that measures the time from the transmission of the impulse signal by the transmission unit 31 to the reception of the impulse signal by the reception unit 32 (hereinafter, round trip time). The timing at which the transmitter 31 transmits the impulse signal is specified by the input of the transmission notification signal. The timing at which the receiving unit 32 receives the impulse signal is specified by the input of the reception notification signal. That is, the propagation time measuring unit 33 measures the time from when the modulation circuit 311 outputs the transmission notification signal to when the demodulation circuit 322 outputs the reception notification signal. The round trip time corresponds to the signal flight time for the round trip and the response processing time at the communication partner.

伝搬時間計測部33は、図示しないクロック発振器から入力されるクロック信号を計数することによって、送信部31がインパルス信号を送信してからの経過時間を測定する。伝搬時間計測部33によるカウントは、受信通知信号が入力された場合や、所定の上限値まで達した場合に停止され、そのカウント値をスマートECU11に出力する。つまり、スマートECU11にラウンドトリップ時間を報告する。なお、スマートECU11へのラウンドトリップ時間の報告が完了すると伝搬時間計測部33のカウント値は0に戻る(つまりリセットされる)。 The propagation time measuring unit 33 measures the elapsed time since the transmitting unit 31 transmitted the impulse signal by counting the clock signals input from the clock oscillator (not shown). The counting by the propagation time measuring unit 33 is stopped when a reception notification signal is input or when a predetermined upper limit value is reached, and the count value is output to the smart ECU 11. That is, the round trip time is reported to the smart ECU 11. When the round trip time is reported to the smart ECU 11, the count value of the propagation time measuring unit 33 returns to 0 (that is, is reset).

伝搬時間計測部33は、ラウンドトリップ時間の計測が完了すると、当該ラウンドトリップ時間に基づいて伝搬時間を算出し、スマートECU11に提供する。伝搬時間計測部33が伝搬時間特定部に相当する。当該伝搬時間の算出に係る伝搬時間計測部33の作動については別途後述する。伝搬時間計測部33は例えばICを用いて実現されている。その他、UWB通信機12は、携帯端末2のUWB通信部21と同様に、反射応答モードを備える。UWB通信機12の反射応答モードは、UWB通信部21の反射応答モードと同様である。 When the measurement of the round trip time is completed, the propagation time measuring unit 33 calculates the propagation time based on the round trip time and provides it to the smart ECU 11. The propagation time measuring unit 33 corresponds to the propagation time specifying unit. The operation of the propagation time measuring unit 33 related to the calculation of the propagation time will be described later separately. The propagation time measuring unit 33 is realized by using, for example, an IC. In addition, the UWB communication device 12 has a reflection response mode, like the UWB communication unit 21 of the mobile terminal 2. The reflection response mode of the UWB communication device 12 is the same as the reflection response mode of the UWB communication unit 21.

なお、ここではUWB通信機12は、送信用のアンテナ(つまり送信アンテナ312)と、受信用のアンテナ(つまり受信アンテナ321)とが別々に設けられている態様を示しているが、これに限らない。UWB通信機12は方向性結合器を用いて送信と受信とで1つのアンテナ素子を共用するように構成されていても良い。また、変調回路311や復調回路322は伝搬時間計測部33としての機能を提供するICに内蔵されていても良い。UWB通信機12は、1つのアンテナと、種々の回路機能を有する1つの専用ICとを用いて実現されていても良い。 Note that here, the UWB communication device 12 shows a mode in which the transmitting antenna (that is, the transmitting antenna 312) and the receiving antenna (that is, the receiving antenna 321) are separately provided, but the present invention is not limited to this. Absent. The UWB communication device 12 may be configured to share one antenna element for transmission and reception by using a directional coupler. Further, the modulation circuit 311 and the demodulation circuit 322 may be incorporated in an IC that provides a function as the propagation time measurement unit 33. The UWB communication device 12 may be realized by using one antenna and one dedicated IC having various circuit functions.

<スマートECU11の機能について>
スマートECU11は、上述した位置推定プログラムを実行することで、図5に示す種々の機能ブロックに対応する機能を提供する。すなわち、スマートECU11は機能ブロックとして、車両情報取得部F1、BLE通信処理部F2、UWB通信処理部F3、通信機診断部F4、外界情報取得部F5、位置推定部F6、及び、車両制御部F7を備えている。
<About the function of the smart ECU 11>
By executing the position estimation program described above, the smart ECU 11 provides functions corresponding to various functional blocks shown in FIG. That is, the smart ECU 11 has, as functional blocks, a vehicle information acquisition unit F1, a BLE communication processing unit F2, a UWB communication processing unit F3, a communication device diagnosis unit F4, an external world information acquisition unit F5, a position estimation unit F6, and a vehicle control unit F7. Equipped with.

車両情報取得部F1は、車両Hvに搭載されたセンサやECU(例えばボディECU16)、スイッチなどから、車両Hvの状態を示す種々の情報(以降、車両情報)を取得する。車両情報としては、例えば、ドアの開閉状態や、各ドアの施錠/開錠状態、ドアボタン14の押下の有無、スタートボタン15の押下の有無等が該当する。また、車両情報取得部F1は、上述した種々の情報に基づいて、車両Hvの現在の状態を特定する。例えば車両情報取得部F1は、エンジンがオフであり、全てのドアが施錠されている場合に、車両Hvは駐車されていると判定する。もちろん、車両Hvが駐車されていると判定する条件は適宜設計されればよく、多様な判定条件を適用することができる。ここでの車両Hvが駐車されている状態とは、車両Hvに誰も乗車しておらず(つまり空車状態であって)、且つ、車両Hvが施錠されている状態を指す。 The vehicle information acquisition unit F1 acquires various information (hereinafter, vehicle information) indicating the state of the vehicle Hv from a sensor, an ECU (for example, the body ECU 16) mounted on the vehicle Hv, a switch, or the like. The vehicle information includes, for example, the opened/closed state of the door, the locked/unlocked state of each door, the presence/absence of depression of the door button 14, the presence/absence of depression of the start button 15, and the like. In addition, the vehicle information acquisition unit F1 identifies the current state of the vehicle Hv based on the various information described above. For example, the vehicle information acquisition unit F1 determines that the vehicle Hv is parked when the engine is off and all the doors are locked. Of course, the condition for determining that the vehicle Hv is parked may be appropriately designed, and various determination conditions can be applied. The state in which the vehicle Hv is parked here means a state in which no one is in the vehicle Hv (that is, an empty state) and the vehicle Hv is locked.

なお、各ドアの施錠/開錠状態を示す情報を取得することは、各ドアの施錠/開錠状態を判定すること、及び、ユーザによるドアの施錠操作/開錠操作を検出することに相当する。また、ドアボタン14やスタートボタン15からの電気信号を取得することは、これらのボタンに対するユーザ操作を検出することに相当する。つまり、車両情報取得部F1はドアの開閉や、ドアボタン14の押下、スタートボタン15の押下などといった、車両Hvに対するユーザの操作を検出する構成に相当する。以降における車両情報には、車両Hvに対するユーザ操作も含まれる。加えて、車両情報に含まれる情報の種類は、上述したものに限らない。図示しないシフトポジションセンサが検出するシフトポジションや、ブレーキペダルが踏み込まれているか否かを検出するブレーキセンサの検出結果なども車両情報に含まれる。パーキングブレーキの作動状態もまた車両情報に含めることができる。 Obtaining the information indicating the locked/unlocked state of each door is equivalent to determining the locked/unlocked state of each door and detecting the locking/unlocking operation of the door by the user. To do. Further, acquiring the electric signals from the door button 14 and the start button 15 is equivalent to detecting a user operation on these buttons. That is, the vehicle information acquisition unit F1 corresponds to a configuration that detects a user's operation on the vehicle Hv such as opening/closing the door, pressing the door button 14, pressing the start button 15, and the like. The vehicle information thereafter includes a user operation on the vehicle Hv. In addition, the types of information included in the vehicle information are not limited to those described above. The vehicle information also includes a shift position detected by a shift position sensor (not shown), a detection result of a brake sensor detecting whether or not the brake pedal is depressed, and the like. The operating state of the parking brake can also be included in the vehicle information.

BLE通信処理部F2は、BLE通信機13と協働して携帯端末2とのデータの送受信を実施する構成である。例えばBLE通信処理部F2は、携帯端末2宛のデータを生成し、BLE通信機13に出力する。これにより、所望のデータに対応する信号を電波として送信させる。また、BLE通信処理部F2は、BLE通信機13が受信した携帯端末2からのデータを受信する。本実施形態ではより好ましい態様としてスマートECU11と携帯端末2との無線通信は、暗号化して実施されるように構成されている。暗号化の方式としては、Bluetoothで規定されている方式など、多様な方式を援用することができる。 The BLE communication processing unit F2 is configured to cooperate with the BLE communication device 13 to perform data transmission/reception with the mobile terminal 2. For example, the BLE communication processing unit F2 generates data addressed to the mobile terminal 2 and outputs the data to the BLE communication device 13. As a result, a signal corresponding to desired data is transmitted as a radio wave. Further, the BLE communication processing unit F2 receives the data received by the BLE communication device 13 from the mobile terminal 2. In the present embodiment, as a more preferable aspect, the wireless communication between the smart ECU 11 and the mobile terminal 2 is configured to be encrypted and executed. As the encryption method, various methods such as the method specified by Bluetooth can be used.

なお、本実施形態ではセキュリティ向上のためにスマートECU11及び携帯端末2は、認証等のためのデータ通信を暗号化して実施するように構成されているものとするが、これに限らない。他の態様として、スマートECU11と携帯端末2とは、暗号化せずにデータ通信を実施するように構成されていても良い。 In the present embodiment, the smart ECU 11 and the mobile terminal 2 are configured to encrypt and perform data communication for authentication and the like for improving security, but the present invention is not limited to this. As another aspect, the smart ECU 11 and the mobile terminal 2 may be configured to perform data communication without being encrypted.

BLE通信処理部F2は、BLE通信機13と連携して、通信相手がユーザの携帯端末2であることを確認(換言すれば認証)する処理を実施する。認証処理自体は、チャレンジ−レスポンス方式など多様な方式を用いて実施されればよい。ここではその詳細な説明は省略する。認証処理に必要なデータ(例えば暗号鍵)などは携帯端末2とスマートECU11のそれぞれに保存されているものとする。BLE通信処理部F2が認証処理部に相当する。携帯端末2の認証が成功した状態が、携帯端末2との通信接続を確立した状態に相当する。 The BLE communication processing unit F2 cooperates with the BLE communication device 13 to perform a process of confirming (in other words, authenticating) that the communication partner is the user's mobile terminal 2. The authentication process itself may be performed using various methods such as a challenge-response method. The detailed description is omitted here. It is assumed that data (for example, an encryption key) required for the authentication process is stored in each of the mobile terminal 2 and the smart ECU 11. The BLE communication processing unit F2 corresponds to the authentication processing unit. The state where the authentication of the mobile terminal 2 is successful corresponds to the state where the communication connection with the mobile terminal 2 is established.

BLE通信処理部F2は、携帯端末2とのBLE通信が確立していることに基づいて、ユーザが車両Hv周辺に存在することを認識する。また、BLE通信処理部F2は、BLE通信機13から、通信接続している携帯端末2の端末IDを取得する。このような構成によれば、車両Hvが複数のユーザによって共有される車両であっても、スマートECU11は、BLE通信機13が通信接続している携帯端末2の端末IDに基づいて車両Hv周辺に存在するユーザを特定することができる。 The BLE communication processing unit F2 recognizes that the user exists near the vehicle Hv based on the establishment of the BLE communication with the mobile terminal 2. Further, the BLE communication processing unit F2 acquires, from the BLE communication device 13, the terminal ID of the mobile terminal 2 that is communicatively connected. With such a configuration, even if the vehicle Hv is a vehicle shared by a plurality of users, the smart ECU 11 determines the vicinity of the vehicle Hv based on the terminal ID of the portable terminal 2 with which the BLE communication device 13 is communicatively connected. It is possible to specify users existing in the.

なお、本実施形態では一例としてBLE通信によって携帯端末2を認証するが、これに限らない。スマートECU11による携帯端末2(ひいてはユーザ)の認証処理は、UWB通信によって実行されても良い。スマートECU11は、BLE通信機13と携帯端末2とが通信接続している間、所定の周期で認証処理を実施するように構成されていても良い。また、スマートECU11は、ユーザによってスタートボタン15が押下された場合など、車両Hvに対する所定のユーザ操作をトリガとしてBLE通信/UWB通信による認証処理を実施するように構成されていても良い。 In the present embodiment, the mobile terminal 2 is authenticated by BLE communication as an example, but the present invention is not limited to this. The authentication process of the mobile terminal 2 (and thus the user) by the smart ECU 11 may be executed by UWB communication. The smart ECU 11 may be configured to perform the authentication process at a predetermined cycle while the BLE communication device 13 and the mobile terminal 2 are connected for communication. Further, the smart ECU 11 may be configured to perform an authentication process by BLE communication/UWB communication triggered by a predetermined user operation on the vehicle Hv, such as when the user presses the start button 15.

UWB通信処理部F3は、UWB通信機12と協働して携帯端末2とのデータの送受信を実施する構成である。UWB通信処理部F3は、UWB通信機12が受信した携帯端末2からのデータを取得する。加えて、UWB通信処理部F3は、携帯端末2宛のデータを生成し、UWB通信機12に出力する。これにより、所望のデータに対応するパルス系列信号を無線送信させる。さらにUWB通信処理部F3は、通信機診断部F4や位置推定部F6からの指示に基づいて、任意のUWB通信機12からインパルス信号を送信させる。インパルス信号を送信させるUWB通信機12は、通信機診断部F4や位置推定部F6によって選択される。 The UWB communication processing unit F3 is configured to cooperate with the UWB communication device 12 to transmit/receive data to/from the mobile terminal 2. The UWB communication processing unit F3 acquires data received by the UWB communication device 12 from the mobile terminal 2. In addition, the UWB communication processing unit F3 generates data addressed to the mobile terminal 2 and outputs it to the UWB communication device 12. As a result, a pulse series signal corresponding to desired data is wirelessly transmitted. Further, the UWB communication processing unit F3 causes an arbitrary UWB communication device 12 to transmit an impulse signal based on an instruction from the communication device diagnosis unit F4 or the position estimation unit F6. The UWB communication device 12 that transmits the impulse signal is selected by the communication device diagnosis unit F4 and the position estimation unit F6.

通信機診断部F4は、各UWB通信機12が正常に動作しているか否か(換言すれば不具合が生じていないか)を判定する構成である。通信機診断部F4は、例えば各UWB通信機12に他機と無線通信を順に実施させることにより、UWB通信機12の不具合/故障を検出する。ここでの不具合には、故障して動作が停止している状態も含まれる。 The communication device diagnosis unit F4 is configured to determine whether or not each UWB communication device 12 is operating normally (in other words, whether or not a malfunction has occurred). The communication device diagnostic unit F4 detects a malfunction/fault of the UWB communication device 12 by causing each UWB communication device 12 to sequentially perform wireless communication with another device, for example. The malfunction here includes a state in which the operation is stopped due to a failure.

例えば、通信機診断部F4は、診断対象とするUWB通信機12(以降、診断対象機)に複数の他機と無線通信を実施させた結果として、他機との通信の失敗率が所定の閾値以上となっている場合、当該診断対象機は故障していると判定する。診断対象機は所定の順番で変更されれば良い。なお、スマートECU11が例えばプロセッサを複数有する場合など、複数の演算処理を並列的に実行可能に構成されている場合には、同時に複数のUWB通信機12を診断対象機に設定し、複数のUWB通信機12を並列的に診断してもよい。 For example, the communication device diagnostic unit F4 causes the UWB communication device 12 (hereinafter, the diagnosis target device) to be diagnosed to perform wireless communication with a plurality of other devices, and as a result, the failure rate of communication with the other devices is predetermined. If it is equal to or larger than the threshold value, it is determined that the diagnosis target machine is out of order. The diagnosis target machine may be changed in a predetermined order. When the smart ECU 11 is configured to be capable of executing a plurality of arithmetic processes in parallel, such as a case where the smart ECU 11 has a plurality of processors, the plurality of UWB communication devices 12 are simultaneously set as the diagnosis target devices and the plurality of UWB communication devices 12 are set. The communication devices 12 may be diagnosed in parallel.

また、通信機診断部F4は、ウォッチドッグタイマ方式や宿題回答方式などといった、多様な方法を用いてUWB通信機12の故障を検出することができる。ウォッチドッグタイマ方式とは、スマートECU11が備えるウォッチドッグタイマがUWB通信機12から入力されるウォッチドッグパルスによってクリアされずに満了した場合に、UWB通信機12が故障していると判定する方式である。ウォッチドッグタイマはUWB通信機12毎に用意されていれば良い。また、宿題回答方式とは、通信機診断部F4としてのスマートECU11が、予め定められた監視用の信号を、診断対象機に送るとともに、診断対象機から返送されてきた回答が正解であるか否かによって診断対象機が正常であるか否かを判定する方式である。宿題回答方式において診断対象機としてのUWB通信機12は、スマートECU11から入力される監視用信号に対して回答データを生成してスマートECU11に返送する。スマートECU11は、UWB通信機12の回答データが、送信した監視用信号に対応する正解データと異なる場合、あるいは所定の制限時間内でスマートECU11から応答信号が返送されてこない場合に、UWB通信機12は正常に動作していないと判定する。 In addition, the communication device diagnosis unit F4 can detect the failure of the UWB communication device 12 using various methods such as a watchdog timer method and a homework answer method. The watchdog timer method is a method of determining that the UWB communication device 12 is out of order when the watchdog timer provided in the smart ECU 11 expires without being cleared by the watchdog pulse input from the UWB communication device 12. is there. The watchdog timer may be prepared for each UWB communication device 12. Further, the homework answering method means that the smart ECU 11 as the communication device diagnosis unit F4 sends a predetermined monitoring signal to the diagnosis target device and whether the answer returned from the diagnosis target device is correct. This is a method of determining whether or not the diagnosis target machine is normal depending on whether or not it is. In the homework answering method, the UWB communication device 12 as a device to be diagnosed generates reply data for the monitoring signal input from the smart ECU 11 and returns the reply data to the smart ECU 11. The smart ECU 11 determines whether the response data of the UWB communication device 12 is different from the correct answer data corresponding to the transmitted monitoring signal, or when the response signal is not returned from the smart ECU 11 within the predetermined time limit. 12 determines that it is not operating normally.

さらに、通信機診断部F4は、各UWB通信機12に、所定の複数の他機のそれぞれと所定の順番で双方向無線通信を実施させることにより、UWB通信機12の組み合わせ毎の通信機間距離を計測する。ここでの通信機間距離とは、或るUWB通信機12から他機までの距離を指す。双方向に無線通信を実施させるUWB通信機12の組み合わせは適宜設計されれば良い。例えば見通し内に位置するUWB通信機12同士を、診断のための双方向無線通信を実施させる組み合わせとして予め登録しておけば良い。 Further, the communication device diagnostic unit F4 causes each UWB communication device 12 to perform two-way wireless communication with each of a predetermined plurality of other devices in a predetermined order, thereby allowing communication between communication devices for each combination of the UWB communication devices 12. Measure the distance. Here, the inter-communication device distance refers to the distance from a certain UWB communication device 12 to another device. The combination of the UWB communication devices 12 for bidirectionally performing wireless communication may be appropriately designed. For example, the UWB communication devices 12 located in the line-of-sight may be registered in advance as a combination for performing two-way wireless communication for diagnosis.

そして、通信機診断部F4は、診断対象機について、当該診断対象機を構成要素とする全ての組み合わせにおける通信機間距離が、何れも所定の正常範囲外の値である場合に、診断対象機に不具合が生じていると判定する。換言すれば、通信機診断部F4は、診断対象機を構成要素とする全ての組み合わせのうち、少なくとも1つの組み合わせにおける通信機間距離が正常範囲内の値である場合には、当該診断対象機は正常であると判定する。 Then, the communication device diagnosis unit F4 determines, when the inter-communication device distances of all the combinations having the diagnosis target device as a constituent element are values outside the predetermined normal range for the diagnosis target device. It is determined that there is a problem with. In other words, if the inter-communication device distance in at least one combination of all the combinations having the diagnosis target device as a component is a value within the normal range, the communication device diagnosis unit F4 determines the diagnosis target device. Is determined to be normal.

UWB通信機12の組み合わせ毎の通信機間距離の正常範囲は、試験やシミュレーションによって予めフラッシュメモリ112に登録されている。UWB通信機12の組み合わせ毎の正常範囲は、UWB通信機12間の直線距離を基準として設定されていればよい。なお、他の態様として、通信機の組み合わせ毎の正常範囲は、距離ではなく、無線信号の伝搬時間(いわゆるTOF:Time Of Flight)で定義されていても良い。2つの通信機が無線通信を実施することによって、通信機間の距離や無線信号の伝搬時間を測定する方法は、多様な方法を援用することができる。例えばUWB通信機12同士にインパルス信号を送受信させ、ラウンドトリップ時間を計測させる。そして、その計測されたラウンドトリップ時間から応答側のUWB通信機12での応答処理時間を減算した値を、さらに2で除算することで、伝搬時間を算出すればよい。 The normal range of the inter-communication device distance for each combination of the UWB communication devices 12 is registered in the flash memory 112 in advance by a test or a simulation. The normal range for each combination of the UWB communication devices 12 may be set based on the linear distance between the UWB communication devices 12. As another aspect, the normal range for each combination of communication devices may be defined not by the distance but by the propagation time of a radio signal (so-called TOF: Time Of Flight). As a method for measuring the distance between the communication devices and the propagation time of the wireless signal by the two communication devices performing wireless communication, various methods can be applied. For example, the UWB communication devices 12 are caused to transmit and receive impulse signals to measure the round trip time. Then, the propagation time may be calculated by further dividing the value obtained by subtracting the response processing time in the UWB communication device 12 on the response side from the measured round trip time by 2.

なお、通信機間距離を用いて検出される不具合には、例えば、通信機内部における信号線と回路素子との接触不良や、アンプの故障などが含まれる。信号線の接触不良やアンプの不作動が生じている場合には、インパルス信号の受信レベル(換言すれば受信感度)が正常時に比べて低下し、インパルス信号の受信電力が所定の検出閾値を上回るタイミングが0.5ナノ秒〜1ナノ秒程度遅れうる。上記の方法によれば、数ナノ秒程度の微小な遅延を生じさせる通信機内部の不具合を検出可能となる。また、上記の診断方法によれば、UWB通信機12の内部故障のほかに、UWB通信機12が所定の取付位置から取り外されている状態も異常状態として検出可能である。 It should be noted that the defects detected by using the inter-communication device distance include, for example, a contact failure between the signal line and the circuit element inside the communication device and a failure of the amplifier. When the signal line is poorly contacted or the amplifier is not operating, the reception level of the impulse signal (in other words, reception sensitivity) is lower than normal, and the reception power of the impulse signal exceeds the predetermined detection threshold. The timing may be delayed by about 0.5 nanosecond to 1 nanosecond. According to the above method, it is possible to detect a defect inside the communication device that causes a minute delay of about several nanoseconds. Further, according to the above-described diagnosis method, in addition to the internal failure of the UWB communication device 12, a state in which the UWB communication device 12 is removed from the predetermined mounting position can be detected as an abnormal state.

なお、UWB通信機12の組み合わせ毎の通信機間距離を取得するための双方向無線通信(以降、診断用無線通信)は、例えば所定の診断周期で定期的に実施されればよい。診断周期は、例えば1時間である。もちろん、その他、診断用無線通信は、車両Hvが駐車されたタイミングや、駐車されてから所定時間が経過したタイミング、ユーザの車両Hvへの接近を検出したタイミングなど、所定のタイミングで実行するように構成されていてもよい。なお、診断用無線通信は、駐車中など、車室内に乗員が1人もいない場合に実行されることが好ましい。 The two-way wireless communication (hereinafter, diagnostic wireless communication) for acquiring the inter-communication device distance for each combination of the UWB communication devices 12 may be periodically performed at a predetermined diagnosis cycle, for example. The diagnostic cycle is, for example, 1 hour. Of course, in addition to this, the diagnostic wireless communication may be executed at a predetermined timing such as a timing when the vehicle Hv is parked, a timing when a predetermined time has passed after the parking, a timing when the approach of the user to the vehicle Hv is detected, or the like. May be configured. The diagnostic wireless communication is preferably executed when there is no passenger in the passenger compartment, such as when the vehicle is parked.

通信機診断部F4としてのスマートECU11は、UWB通信機12の不具合を検出した場合には、UWB通信機12のICを再起動させるなどの所定の復帰処理を実行する。復帰処理を施してもUWB通信機12が正常な状態に戻らなかった場合には、当該UWB通信機12に不具合が生じているとの判定を確定し、不具合機としてフラッシュメモリ112等に登録する。各UWB通信機12が不具合機であるかは通信機番号を用いて管理されればよい。以降では便宜上、通信機診断部F4によって正常に動作していると判定されているUWB通信機12のことを健全機とも記載する。 When the smart ECU 11 as the communication device diagnosis unit F4 detects a failure of the UWB communication device 12, the smart ECU 11 executes a predetermined restoration process such as restarting the IC of the UWB communication device 12. If the UWB communication device 12 does not return to the normal state even after the restoration process is performed, it is determined that the UWB communication device 12 has a defect, and the defect is registered in the flash memory 112 or the like. .. Whether each UWB communication device 12 is a defective device may be managed using a communication device number. Hereinafter, for convenience, the UWB communication device 12 that is determined to be operating normally by the communication device diagnosis unit F4 is also referred to as a sound device.

外界情報取得部F5は、サイドカメラ17やリアカメラ18といった外界カメラから入力される画像(以降、外界画像)を解析することで、車両周辺に相当する所定範囲に人が存在するか否かを判定する。また、人が存在する場合には、画像内における人物位置と、カメラの取付位置、及び取付姿勢に基づいて、その人物の車両Hvに対する相対位置(つまり所在)を特定する。車両Hvに対する人物の相対位置は、通信機位置を示す座標系と同様の車両3次元座標系にて表現されればよい。自車両周辺に存在する人物の相対位置を示す情報は、人位置情報として、位置推定部F6に提供される。外界カメラの撮像データは、外界カメラの撮像範囲に存在する人物の位置を表す情報に相当する。外界情報取得部F5が人物検出部に相当する。車両周辺とは例えば車室外において車両から3m以内となる領域である。車両周辺とみなす領域、換言すれば、人物の検出範囲は適宜設計されれば良い。 The outside world information acquisition unit F5 analyzes whether an image is input from an outside camera such as the side camera 17 or the rear camera 18 (hereinafter, an outside world image) to determine whether or not a person exists in a predetermined range corresponding to the periphery of the vehicle. judge. When a person exists, the relative position (that is, whereabouts) of the person with respect to the vehicle Hv is specified based on the position of the person in the image, the mounting position of the camera, and the mounting posture. The relative position of the person with respect to the vehicle Hv may be represented by a vehicle three-dimensional coordinate system similar to the coordinate system indicating the communication device position. The information indicating the relative position of the person existing around the host vehicle is provided to the position estimation unit F6 as the person position information. The imaged data of the external camera corresponds to information indicating the position of a person existing in the imaged range of the external camera. The outside world information acquisition unit F5 corresponds to a person detection unit. The area around the vehicle is, for example, an area outside the vehicle and within 3 m from the vehicle. The area regarded as the vicinity of the vehicle, in other words, the detection range of a person may be designed as appropriate.

なお、外界情報取得部F5としてのスマートECU11は、例えば、ユーザの車両Hvへの接近を検出した場合に、外界カメラを起動して外界画像を取得するように構成されていればよい。ユーザの車両Hvへの接近は、例えばBLE通信機13が携帯端末2からのアドバタイズ信号を受信したことに基づいて検出されれば良い。車両Hvの周辺に携帯端末2が存在するか否かは、BLE通信機13やUWB通信機12と携帯端末2との通信状況に基づいて判定されれば良い。当該制御態様によれば、駐車中に常時外界カメラを起動させておく必要はないため、駐車中の暗電流を抑制することができる。 Note that the smart ECU 11 as the outside world information acquisition unit F5 may be configured to activate the outside world camera and acquire an outside world image when the approach of the user to the vehicle Hv is detected, for example. The approach of the user to the vehicle Hv may be detected based on, for example, that the BLE communication device 13 receives the advertisement signal from the mobile terminal 2. Whether or not the mobile terminal 2 exists around the vehicle Hv may be determined based on the communication status between the BLE communication device 13 or the UWB communication device 12 and the mobile terminal 2. According to this control mode, since it is not necessary to always activate the external camera during parking, it is possible to suppress dark current during parking.

位置推定部F6は、携帯端末2の位置を推定する処理を実行する構成である。位置推定部F6は、概略的には、各UWB通信機12に所定の順に携帯端末2とインパルス信号を送受信させることにより、各UWB通信機12から携帯端末2までの距離を推定する。そして、各UWB通信機12から携帯端末2までの距離情報に基づいて携帯端末2の位置(以降、端末位置)を推定する。 The position estimation unit F6 is configured to execute processing for estimating the position of the mobile terminal 2. The position estimation unit F6 roughly estimates the distance from each UWB communication device 12 to the mobile terminal 2 by causing each UWB communication device 12 to transmit and receive impulse signals to and from the mobile terminal 2. Then, the position of the mobile terminal 2 (hereinafter, terminal position) is estimated based on the distance information from each UWB communication device 12 to the mobile terminal 2.

位置推定部F6は、例えばBLE通信機13が携帯端末2と通信接続が確立している状態において、端末位置の推定を実施する。以降では便宜上、車両Hvが駐車されている状態における端末位置を推定するための処理のことを駐車中位置推定処理とも称する。当該駐車中位置推定処理の詳細については、別途後述する。 The position estimation unit F6 performs the estimation of the terminal position, for example, when the BLE communication device 13 has established a communication connection with the mobile terminal 2. Hereinafter, for convenience, the process for estimating the terminal position when the vehicle Hv is parked is also referred to as the in-park position estimation process. Details of the parking position estimation process will be described later.

なお、駐車中位置推定処理は、車室外(主として車両周辺)における携帯端末2の位置を推定する処理に相当する。車室外においては、携帯端末2はユーザによって携帯されている可能性が高い。そのため、携帯端末2の位置を推定することは、ユーザの位置を推定することに相当する。 The parking position estimation process corresponds to a process of estimating the position of the mobile terminal 2 outside the vehicle (mainly around the vehicle). It is highly possible that the mobile terminal 2 is carried by the user outside the vehicle. Therefore, estimating the position of the mobile terminal 2 is equivalent to estimating the position of the user.

車両制御部F7は、携帯端末2の認証が成功している場合に、携帯端末2(換言すればユーザ)の位置及び車両Hvの状態に応じた車両制御を、ボディECU16等と協働して実行する構成である。車両Hvの状態は車両情報取得部F1によって判定される。携帯端末2の位置は位置推定部F6によって判定される。例えば車両制御部F7は、車両Hvが駐車されている状況下で、携帯端末2が車室外に存在し、ユーザによってドアボタン14が押下された場合には、ボディECU16と連携してドアのロック機構を開錠する。 When the authentication of the mobile terminal 2 is successful, the vehicle control unit F7 cooperates with the body ECU 16 and the like to perform vehicle control according to the position of the mobile terminal 2 (in other words, the user) and the state of the vehicle Hv. It is a configuration to be executed. The state of the vehicle Hv is determined by the vehicle information acquisition unit F1. The position of the mobile terminal 2 is determined by the position estimation unit F6. For example, when the vehicle Hv is parked and the mobile terminal 2 is outside the vehicle compartment and the user presses the door button 14, the vehicle control unit F7 locks the door in cooperation with the body ECU 16. Unlock the mechanism.

<駐車中位置推定処理>
次に、図6に示すフローチャートを用いてスマートECU11が実施する駐車中位置推定処理について説明する。駐車中位置推定処理は、BLE通信機13と携帯端末2との通信接続が確立されている状態において、例えば所定の位置推定周期で実施される。なお、BLE通信機13と携帯端末2との通信接続が確立されている状態とは、携帯端末2の認証が成功している状態に相当する。位置推定周期は、例えば200ミリ秒である。もちろん、位置推定周期は100ミリ秒や300ミリ秒であってもよい。本実施形態では一例として位置推定処理はステップS101〜S109を備える。各ステップは、主として位置推定部F6が、UWB通信機12やBLE通信機13、BLE通信処理部F2、UWB通信処理部F3などと協働して実行される。
<Parking position estimation processing>
Next, the parking position estimation processing executed by the smart ECU 11 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The parking position estimation process is performed in a predetermined position estimation cycle, for example, in a state where the communication connection between the BLE communication device 13 and the mobile terminal 2 is established. The state in which the communication connection between the BLE communication device 13 and the mobile terminal 2 is established corresponds to the state in which the authentication of the mobile terminal 2 is successful. The position estimation cycle is, for example, 200 milliseconds. Of course, the position estimation cycle may be 100 milliseconds or 300 milliseconds. In the present embodiment, as an example, the position estimation process includes steps S101 to S109. Each step is mainly executed by the position estimation unit F6 in cooperation with the UWB communication device 12, the BLE communication device 13, the BLE communication processing unit F2, the UWB communication processing unit F3, and the like.

まずステップS101ではBLE通信処理部F2と協働して、BLE通信機13に反射応答指示信号を送信させる。反射応答指示信号は、携帯端末2に反射応答モードで動作するように指示する信号である。これにより、携帯端末2は車載システム1から送信されたインパルス信号を受信する度に、反射的にインパルス信号を返送するように動作する。 First, in step S101, the BLE communication device 13 is caused to transmit a reflection response instruction signal in cooperation with the BLE communication processing unit F2. The reflection response instruction signal is a signal that instructs the mobile terminal 2 to operate in the reflection response mode. As a result, the mobile terminal 2 operates so that each time it receives the impulse signal transmitted from the in-vehicle system 1, the mobile terminal 2 reflexively returns the impulse signal.

次にステップS102では、通信機診断部F4によって不具合が検出されていない任意のUWB通信機12(つまり健全機)をホスト機に設定する。ホスト機は、複数のUWB通信機12のうち、ラウンドトリップ時間を計測する役割を担うUWB通信機12に相当する。ステップS102での処理が完了するとステップS103を実行する。ステップS103では、当該ホスト機からインパルス信号を送信させる。これによりステップS104にてホスト機が送信した無線信号が携帯端末2で受信されるまでの時間である伝搬時間Taを取得する。その際、ホスト機以外のUWB通信機12は、動作を停止させるか、インパルス信号を受信しても応答信号としてのインパルス信号を返送しないように制御される。 Next, in step S102, an arbitrary UWB communication device 12 (that is, a sound device) for which no malfunction has been detected by the communication device diagnosis unit F4 is set as the host device. The host machine corresponds to the UWB communication machine 12 that plays a role of measuring the round trip time among the plurality of UWB communication machines 12. When the processing in step S102 is completed, step S103 is executed. In step S103, the host machine transmits an impulse signal. As a result, the propagation time Ta, which is the time until the wireless signal transmitted by the host machine is received by the mobile terminal 2 in step S104, is acquired. At that time, the UWB communication device 12 other than the host device is controlled so as to stop the operation or not return the impulse signal as the response signal even if the impulse signal is received.

上記のステップS103〜S104においてホスト機の伝搬時間計測部33は、位置推定部F6からの指示に基づき図7に示すように、ラウンドトリップ時間Tpを計測する。そして、当該ラウンドトリップ時間Tpに携帯端末2での応答処理時間Tbの想定値を減算する。応答処理時間Tbの想定値は、演算用のパラメータとしてフラッシュメモリ112に登録されていればよい。ラウンドトリップ時間Tpから応答処理時間Tbを減算した値は、往復分の飛行時間に相当する。故に、ラウンドトリップ時間Tpから応答処理時間Tbを減算した値を2で割った値は、無線信号の片道分の飛行時間に相当する。伝搬時間計測部33は、ラウンドトリップ時間Tpから応答処理時間Tbを減算した値を2で割った値を伝搬時間TaとしてスマートECU11に提供する。 In steps S103 to S104 described above, the propagation time measuring unit 33 of the host machine measures the round trip time Tp as shown in FIG. 7 based on the instruction from the position estimating unit F6. Then, the expected value of the response processing time Tb in the mobile terminal 2 is subtracted from the round trip time Tp. The estimated value of the response processing time Tb may be registered in the flash memory 112 as a parameter for calculation. The value obtained by subtracting the response processing time Tb from the round trip time Tp corresponds to the flight time for a round trip. Therefore, the value obtained by dividing the value obtained by subtracting the response processing time Tb from the round trip time Tp by 2 corresponds to the one-way flight time of the wireless signal. The propagation time measuring unit 33 provides the smart ECU 11 with a value obtained by dividing the value obtained by subtracting the response processing time Tb from the round trip time Tp by 2 as the propagation time Ta.

なお、伝搬時間計測部33は、インパルス信号を送信してから所定の応答待機時間が経過しても応答信号としてのインパルス信号を受信しなかった場合には、伝搬時間Taが不明であることを示すデータをスマートECU11に提供すればよい。応答待機時間は例えば33ナノ秒など、ユーザが車両Hvから十分(例えば10m以上)離れている状態を想定した値に設定されていればよい。以降では、携帯端末2からの応答信号としてのインパルス信号を受信でき、その結果として、伝搬時間Taの計測に成功したUWB通信機12のことを測距成功機とも記載する。伝搬時間Taは携帯端末2までの距離を示す情報として機能するためである。 The propagation time measuring unit 33 determines that the propagation time Ta is unknown if the impulse signal as the response signal is not received even after a predetermined response waiting time has elapsed since the impulse signal was transmitted. The indicated data may be provided to the smart ECU 11. The response waiting time may be set to a value, such as 33 nanoseconds, which assumes a state in which the user is sufficiently (eg, 10 m or more) away from the vehicle Hv. Hereinafter, the UWB communication device 12 that can receive the impulse signal as the response signal from the mobile terminal 2 and succeeds in measuring the propagation time Ta will be also referred to as a distance measuring success device. This is because the propagation time Ta functions as information indicating the distance to the mobile terminal 2.

ステップS105では全ての健全機に伝搬時間Taを計測させたか否かを判定する。全ての健全機に伝搬時間Taの計測を実行させている場合にはステップS105を肯定判定してステップS107を実行する。一方、まだ伝搬時間Taの計測を実行していない健全機が残っている場合にはステップS105を否定判定してステップS106を実行する。 In step S105, it is determined whether or not all sound machines have measured the propagation time Ta. When all the sound machines are made to measure the propagation time Ta, the affirmative decision is made in step S105 and the step S107 is executed. On the other hand, when there remains a sound machine for which the propagation time Ta has not been measured, a negative determination is made in step S105 and step S106 is executed.

ステップS106では、伝搬時間Taをまだ計測していない任意の健全機をホスト機に設定してステップS103を実行する。ホスト機として動作させる順番(換言すればインパルス信号を送信させる順番)は適宜設計されれば良い。例えば位置推定部F6は、全てのUWB通信機12が健全機である場合には、右側通信機12A→左側通信機12B→前側通信機12C→後側通信機12Dの順にホスト機に設定する。各UWB通信機12で計測された伝搬時間Taは、携帯端末2までの距離を間接的に示す。つまり、伝搬時間Taは距離情報に相当する。故に、ステップS103からステップS106までの一連の処理は、各UWB通信機12からインパルス信号を送信させることにより、各UWB通信機12から携帯端末2までの距離情報を収集する処理に相当する。 In step S106, an arbitrary sound machine whose propagation time Ta has not yet been measured is set as the host machine, and step S103 is executed. The order in which the host machine operates (in other words, the order in which impulse signals are transmitted) may be appropriately designed. For example, when all the UWB communication devices 12 are sound devices, the position estimating unit F6 sets the host device in the order of the right communication device 12A→the left communication device 12B→the front communication device 12C→the rear communication device 12D. The propagation time Ta measured by each UWB communication device 12 indirectly indicates the distance to the mobile terminal 2. That is, the propagation time Ta corresponds to distance information. Therefore, the series of processes from step S103 to step S106 corresponds to the process of collecting the distance information from each UWB communication device 12 to the mobile terminal 2 by transmitting the impulse signal from each UWB communication device 12.

ステップS107では、ステップS103〜ステップS106の処理の結果として、3機以上のUWB通信機12にて伝搬時間を取得できたか否かを判定する。つまり、測距成功機が3機以上となっているか否かを判定する。3機以上のUWB通信機12にて伝搬時間を取得できている場合とは、3機以上のUWB通信機12が携帯端末2と無線通信可能な位置関係にあることを意味する。なお、或るUWB通信機12において伝搬時間が取得できなかった場合とは、偶発的に携帯端末2との通信が失敗した場合や、当該UWB通信機12が故障している場合などである。また、伝搬時間を取得できたUWB通信機12とは、例えば携帯端末2からの応答としてのインパルス信号を受信できたUWB通信機12に相当する。 In step S107, as a result of the processing in steps S103 to S106, it is determined whether or not the propagation time has been acquired by three or more UWB communication devices 12. That is, it is determined whether or not the number of successful distance measuring machines is three or more. The case where the propagation time can be acquired by three or more UWB communication devices 12 means that the three or more UWB communication devices 12 are in a positional relationship capable of wireless communication with the mobile terminal 2. The case where the propagation time cannot be acquired in a certain UWB communication device 12 is, for example, a case where the communication with the mobile terminal 2 fails accidentally or a case where the UWB communication device 12 is out of order. The UWB communication device 12 that has acquired the propagation time corresponds to, for example, the UWB communication device 12 that has received the impulse signal as a response from the mobile terminal 2.

3機以上のUWB通信機12にて伝搬時間を取得できている場合には、ステップS107を肯定判定してステップS108を実行する。一方、伝搬時間を取得できたUWB通信機12の数が3機未満である場合には、ステップS107を否定判定してステップS109を実行する。 When the propagation time has been acquired by three or more UWB communication devices 12, an affirmative decision is made in step S107 and step S108 is executed. On the other hand, when the number of UWB communication devices 12 that have acquired the propagation time is less than 3, the negative determination is made in step S107, and step S109 is executed.

ステップS108では、伝搬時間を取得できている各UWB通信機12の設置位置と、各UWB通信機12から携帯端末2までの距離情報に基づいて携帯端末2の位置を算出する。各UWB通信機12の設置位置は、フラッシュメモリ112に格納されている通信機位置データを使用すれば良い。各UWB通信機12から携帯端末2までの距離は、各UWB通信機12での伝搬時間Taに光速を乗じた値とすればよい。各UWB通信機12の設置位置と各UWB通信機12から携帯端末2までの距離情報に基づく位置の推定は、三角測量の原理を用いて実施することができる。各UWB通信機12の設置位置及び携帯端末2までの距離情報を用いた位置推定法としては、最小二乗法や、Newton-Raphson法、最小二乗平均推定法(MMSE:Minimum Mean Square Estimate)など、多様なアルゴリズムを採用することができる。以降では、各UWB通信機12の設置位置と、各UWB通信機12から携帯端末2までの距離情報を用いて端末位置を推定する測位方式をノーマル方式と称する。 In step S108, the position of the mobile terminal 2 is calculated based on the installation position of each UWB communication device 12 that has acquired the propagation time and the distance information from each UWB communication device 12 to the mobile terminal 2. For the installation position of each UWB communication device 12, communication device position data stored in the flash memory 112 may be used. The distance from each UWB communication device 12 to the mobile terminal 2 may be a value obtained by multiplying the propagation time Ta in each UWB communication device 12 by the speed of light. The installation position of each UWB communication device 12 and the position estimation based on the distance information from each UWB communication device 12 to the mobile terminal 2 can be implemented using the principle of triangulation. As a position estimation method using the installation position of each UWB communication device 12 and the distance information to the mobile terminal 2, a least square method, a Newton-Raphson method, a least mean square estimation method (MMSE: Minimum Mean Square Estimate), or the like, Various algorithms can be adopted. Hereinafter, the positioning method for estimating the terminal position using the installation position of each UWB communication device 12 and the distance information from each UWB communication device 12 to the mobile terminal 2 is referred to as a normal method.

ステップS109では、伝搬時間を取得できている各UWB通信機12の設置位置、及び、そのUWB通信機12で観測された伝搬時間に加えて、外界情報取得部F5が取得している人位置情報を併用して端末位置を推定する。例えば前側通信機12Cと後側通信機12Dでのみ伝搬時間を計測できた場合、その伝搬時間の大きさによっては、図8に示すように、車両右側と左側に携帯端末2が存在しうる領域(以降、候補領域)Ar1、Ar2が生じうる。候補領域Ar1、Ar2は、前側通信機12Cからの距離が前側観測距離となり、かつ、後側通信機12Dからの距離が後側観測距離となる地点から所定の測距誤差以内となる領域を指す。前側観測距離は、前側通信機12Cで観測された伝搬時間に基づいて定まる、前側通信機12Cから携帯端末2までの距離を指す。後側観測距離は、後側通信機12Dで観測された伝搬時間に基づいて定まる、後側通信機12Dから携帯端末2までの距離を指す。図8における1点鎖線は、前側通信機12Cから前側観測距離となる地点を示しており、2点鎖線は、後側通信機12Dから後側観測距離となる地点を示している。測距誤差は、例えば15cmや30cm、50cmなどに設定されていればよい。 In step S109, in addition to the installation position of each UWB communication device 12 that has acquired the propagation time and the propagation time observed by the UWB communication device 12, the human position information acquired by the external information acquisition unit F5 Is used together to estimate the terminal position. For example, when the propagation time can be measured only by the front-side communication device 12C and the rear-side communication device 12D, depending on the size of the propagation time, as shown in FIG. 8, a region where the mobile terminal 2 can exist on the right side and the left side of the vehicle. (Hereinafter, candidate regions) Ar1 and Ar2 may occur. The candidate areas Ar1 and Ar2 are areas in which the distance from the front communication device 12C is the front observation distance and the distance from the rear communication device 12D is the rear observation distance within a predetermined distance measurement error. .. The front side observation distance refers to the distance from the front side communication device 12C to the mobile terminal 2, which is determined based on the propagation time observed by the front side communication device 12C. The rear side observation distance refers to the distance from the rear side communication device 12D to the mobile terminal 2, which is determined based on the propagation time observed by the rear side communication device 12D. A one-dot chain line in FIG. 8 indicates a point which is a front observation distance from the front communication device 12C, and a two-dot chain line indicates a point which is a rear observation distance from the rear communication device 12D. The distance measurement error may be set to, for example, 15 cm, 30 cm, or 50 cm.

このような場合において、外界情報取得部F5によって車両右側の候補領域Ar1付近に人物Pdが存在し、かつ、車両左側の候補領域Ar2に誰もいないことが確認されている場合には、携帯端末2は車両右側の候補領域Ar1に存在すると判定する。車両右側に人物Pdが存在するか否かは右側カメラ17Aの撮像画像を解析することで特定される。車両左側に人物Pdが存在するか否かは左側カメラ17Bの撮像画像を解析することで特定される。図8における星印「☆」は、携帯端末2の推定位置を概念的に示している。 In such a case, when it is confirmed by the external world information acquisition unit F5 that the person Pd exists near the candidate area Ar1 on the right side of the vehicle and that there is no person in the candidate area Ar2 on the left side of the vehicle, the mobile terminal 2 is determined to exist in the candidate area Ar1 on the right side of the vehicle. Whether or not the person Pd exists on the right side of the vehicle is specified by analyzing the captured image of the right camera 17A. Whether or not the person Pd exists on the left side of the vehicle is specified by analyzing the captured image of the left camera 17B. The star "*" in FIG. 8 conceptually indicates the estimated position of the mobile terminal 2.

なお、前側通信機12C及び後側通信機12Dから所定距離以内となる点の集合は、3次元的には、YZ平面に略平行な円環状となりうる。ただし、高さ方向において携帯端末2が存在しうる範囲には地上から2m以内となることが期待できる。少なくとも通常の車両の使用において、屋根部の上や車体下に携帯端末2が存在する可能性は無視できる。故に、上記のような例においては、候補領域は車両の左側と右側に二分割して取り扱うことができる。 The set of points within a predetermined distance from the front-side communication device 12C and the rear-side communication device 12D can be a three-dimensional circular ring that is substantially parallel to the YZ plane. However, it can be expected that the range in which the mobile terminal 2 can exist in the height direction is within 2 m from the ground. At least in normal use of the vehicle, the possibility that the mobile terminal 2 exists on the roof or under the vehicle body can be ignored. Therefore, in the above example, the candidate area can be divided into two parts, the left side and the right side of the vehicle.

また、他の例として、後側通信機12Dでのみ伝搬時間の計測に成功している場合には、車室外において後側通信機12Dから後部観測距離となる領域において人が存在する地点を端末位置として採用する。例えば図9に示すように、サイドカメラ17の撮像画像に基づいて車両左右において後側通信機12Dから後部観測距離となる地点に誰もいないことが検出されており、且つ、リアカメラ18の撮像画像に基づいて後側通信機12Dから後部観測距離となる地点に人の存在が検出されている場合には、当該リアカメラ18によって撮像されている人物の位置を端末位置として採用する。なお、人の位置が3次元モデルとして表現されている場合には、その中心/重心に相当する座標を当該人物の位置座標として用いれば良い。以降では、UWB通信機12の設置位置と、UWB通信機12から携帯端末2までの距離情報とに加えて、人位置情報を併用して端末位置を推定する測位方式を人位置併用方式と称する。人位置併用方式は、各UWB通信機12から携帯端末2までの距離情報と、人位置情報を相補的に使用して端末位置を特定する方式に相当する。 In addition, as another example, when the propagation time is successfully measured only by the rear communication device 12D, the terminal where the person is present in the area that is the rear observation distance from the rear communication device 12D is outside the vehicle. Adopt as position. For example, as shown in FIG. 9, it is detected based on the image captured by the side camera 17 that no one is present at the rear observation distance from the rear communication device 12D on the left and right of the vehicle and the image captured by the rear camera 18 is captured. When the presence of a person is detected from the rear communication device 12D based on the image at a rear observation distance, the position of the person imaged by the rear camera 18 is adopted as the terminal position. When the position of the person is expressed as a three-dimensional model, the coordinates corresponding to the center/center of gravity may be used as the position coordinates of the person. Hereinafter, in addition to the installation position of the UWB communication device 12 and the distance information from the UWB communication device 12 to the mobile terminal 2, the positioning method that uses the person position information together to estimate the terminal position is referred to as the person position combined method. .. The person position combination method corresponds to a method of specifying the terminal position by complementarily using the distance information from each UWB communication device 12 to the mobile terminal 2 and the person position information.

以上によって算出された端末位置は、車両制御部F7等によって参照される。例えば、ステップS107で算出された端末位置が作動エリアや車室内に該当するか否かを判定する。端末位置が作動エリア内に該当する場合には、車両制御部F7は当該判定結果に基づいてドアの開錠や施錠を実行する。 The terminal position calculated as described above is referred to by the vehicle control unit F7 or the like. For example, it is determined whether or not the terminal position calculated in step S107 corresponds to the operation area or the vehicle interior. When the terminal position falls within the operating area, the vehicle control unit F7 executes the unlocking or locking of the door based on the determination result.

<本実施形態の効果>
ここでは比較構成を導入して本実施形態の効果について説明する。比較構成は、外界カメラの撮像画像を用いずに、複数のUWB通信機12で観測された携帯端末2までの無線信号の伝搬時間と、各UWB通信機12の設置位置のみを用いて端末位置を推定する構成である。このような比較構成では、携帯端末2と通信可能なUWB通信機12の数が3機未満である場合には、携帯端末2の位置が不定(特定不能)となってしまう。端末位置が不定となると、携帯端末2が作動エリアに存在するのか否かを識別できず、車両Hvのドアの開錠を実施しない。つまり、ユーザとしてはPEPSシステムとしての機能を利用できなくなってしまい、利便性が低下する。
<Effects of this embodiment>
Here, the effect of the present embodiment will be described by introducing a comparison configuration. The comparison configuration uses only the propagation time of the radio signal to the mobile terminal 2 observed by the plurality of UWB communication devices 12 and the installation position of each UWB communication device 12 without using the image captured by the external camera. Is a configuration for estimating. In such a comparison configuration, when the number of UWB communication devices 12 that can communicate with the mobile terminal 2 is less than 3, the position of the mobile terminal 2 becomes indefinite (unspecified). When the terminal position becomes indefinite, it is not possible to identify whether or not the mobile terminal 2 is present in the operation area, and the door of the vehicle Hv is not unlocked. That is, the user cannot use the function of the PEPS system, and the convenience is reduced.

これに対し、上述した実施形態によれば、携帯端末2と通信可能なUWB通信機12が3機未満である場合には、車室外において携帯端末2はユーザに携帯されているという前提の元、外界カメラでの撮像画像に基づいて端末位置を特定する。このような構成によれば、UWB通信機12の故障又は偶発的な通信エラー等によって、携帯端末2からの応答信号を受信できたUWB通信機12の数が3機未満であっても端末位置を推定することができる。なお、携帯端末2と通信可能なUWB通信機12の数は、携帯端末2の位置を推定するために使用可能なUWB通信機12の数に相当する。上記の構成は、測距成功機の数に応じて、車室外における携帯端末2の位置の推定処理に、人位置情報を使用するかどうかを切り替える構成に相当する。 On the other hand, according to the above-described embodiment, when the number of UWB communication devices 12 that can communicate with the mobile terminal 2 is less than 3, it is assumed that the mobile terminal 2 is carried by the user outside the vehicle. , The terminal position is specified based on the image captured by the external camera. According to such a configuration, even if the number of UWB communication devices 12 that can receive the response signal from the mobile terminal 2 is less than 3 due to a failure of the UWB communication device 12 or an accidental communication error, etc. Can be estimated. The number of UWB communication devices 12 that can communicate with the mobile terminal 2 corresponds to the number of UWB communication devices 12 that can be used to estimate the position of the mobile terminal 2. The above-described configuration corresponds to a configuration in which whether or not to use the person position information is switched to the process of estimating the position of the mobile terminal 2 outside the vehicle cabin, depending on the number of successful distance measurement aircraft.

加えて、本実施形態では各UWB通信機12は、天井部やピラーの上側領域など、車室内と車室外の両方に対して見通しの良い場所に搭載されている。一般的に、UWB通信で使用されるインパルス信号など、1GHz以上の電波(以降、高周波電波)は、金属によって反射されやすい。また、高周波電波は、人体によって吸収されやすい。そのため、高周波電波の進行方向に、金属体や人体といった電波を反射/吸収する物体(以降、遮蔽物)が存在する場合、当該遮蔽物を回り込むように(つまり回折して)伝搬したり、遮蔽物で反射されたりする。 In addition, in the present embodiment, each UWB communication device 12 is mounted in a place with good visibility both inside and outside the vehicle compartment, such as the ceiling and the upper region of the pillar. Generally, radio waves of 1 GHz or higher (hereinafter, high frequency radio waves) such as impulse signals used in UWB communication are easily reflected by metal. Further, high frequency radio waves are easily absorbed by the human body. Therefore, when there is an object (hereinafter referred to as a shield) that reflects/absorbs a radio wave, such as a metal body or a human body, in the traveling direction of the high-frequency radio wave, it propagates or goes around the shield (that is, diffracted). It is reflected by things.

携帯端末2とUWB通信機12とが回折や反射によって(つまり非直接的に)通信している場合、当該UWB通信機12から携帯端末2までの推定距離に誤差が生じうる。特に、携帯端末2がUWB通信機12の見通し外にあることに起因して、UWB通信機12と携帯端末2とが、他車両等の構造物での反射によって通信を実施している場合には、より一層の誤差が含まれうる。 When the mobile terminal 2 and the UWB communication device 12 communicate with each other by diffraction or reflection (that is, indirectly), an error may occur in the estimated distance from the UWB communication device 12 to the mobile terminal 2. In particular, when the mobile terminal 2 is out of the line of sight of the UWB communication device 12, the UWB communication device 12 and the mobile terminal 2 communicate with each other by reflection from a structure such as another vehicle. May include even more error.

そのような課題に対し、本実施形態では各UWB通信機12は、車室内と車室外の両方に対して見通しの良い場所に搭載されている。そのような搭載態様によれば、携帯端末2との通信態様が非直接的な通信となる可能性を低減できる。換言すれば、各UWB通信機12から携帯端末2までの距離に、無線信号の回折や反射に由来する誤差が含まれる恐れを低減できる。その結果、より一層精度良く端末位置を推定可能となる。 In order to deal with such a problem, in the present embodiment, each UWB communication device 12 is mounted in a place with good visibility both inside and outside the vehicle compartment. According to such a mounting mode, it is possible to reduce the possibility that the communication mode with the mobile terminal 2 is indirect communication. In other words, it is possible to reduce the risk that the distance from each UWB communication device 12 to the mobile terminal 2 may include an error due to diffraction or reflection of a radio signal. As a result, it becomes possible to more accurately estimate the terminal position.

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications described below are also included in the technical scope of the present disclosure. Also, various modifications can be implemented without departing from the scope. For example, the following various modified examples can be appropriately combined and implemented within a range in which technical contradiction does not occur. It should be noted that members having the same functions as the members described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, when only a part of the configuration is mentioned, the configurations of the above-described embodiments can be applied to the other parts.

[変形例1]
上述した実施形態では、測距成功機が3機未満である場合に人位置情報を併用して端末位置を推定する態様を開示したが、端末位置の推定に人位置情報を併用する条件はこれに限定されない。例えば位置推定部F6は、測距成功機の数が3機以上である場合にも人位置情報を併用して端末位置を推定するように構成されていても良い。以下、当該技術思想に基づく位置推定部F6の作動例について変形例1として図10を用いて説明する。
[Modification 1]
In the above-described embodiment, the mode in which the person position information is used together to estimate the terminal position when the number of successful distance measuring machines is less than three is disclosed. Not limited to. For example, the position estimation unit F6 may be configured to estimate the terminal position by using the person position information in combination even when the number of successful distance measurement devices is three or more. Hereinafter, an operation example of the position estimation unit F6 based on the technical idea will be described as a first modification with reference to FIG.

図10に示すフローチャートはステップS108の代替処理である。本変形例の位置推定部F6は、測距成功機の数が3機以上である場合には、伝搬時間を取得できている各UWB通信機12の設置位置と、各UWB通信機12から携帯端末2までの距離情報に基づいて携帯端末2の位置を算出する(ステップS201)。 The flowchart shown in FIG. 10 is an alternative process of step S108. The position estimation unit F6 of the present modified example, when the number of successful distance measurement devices is three or more, the installation position of each UWB communication device 12 that has acquired the propagation time, and the portable position from each UWB communication device 12. The position of the mobile terminal 2 is calculated based on the distance information to the terminal 2 (step S201).

次に、外界情報取得部F5から人位置情報を取得し、ステップS201で推定した端末位置(以降、推定位置)に人が存在するか否かを判定する(ステップS202)。推定位置に人が存在する場合には(ステップS202 YES)、その推定位置を端末として採用する(ステップS203)。一方、推定位置に人が存在しない場合には(ステップS202 NO)、外界情報取得部F5から提供されている人位置情報に基づき、推定位置から所定の補正許容距離以内に人が存在するか否かを判定する(ステップS204)。補正許容距離は、後述するステップS205にて端末位置を推定位置近傍に存在する人の位置へと補正する処理を実施するための閾値としての機能するパラメータである。補正許容距離は、ノーマル測位方式の測位誤差の許容値に応じた値に設定されている。補正許容距離は、例えば30cmや50cmなどに設定されていれば良い。 Next, the person position information is acquired from the outside world information acquisition unit F5, and it is determined whether or not a person exists at the terminal position (hereinafter, estimated position) estimated in step S201 (step S202). If a person is present at the estimated position (YES in step S202), the estimated position is adopted as the terminal (step S203). On the other hand, if no person is present at the estimated position (NO in step S202), it is determined whether or not a person is present within the predetermined correction allowable distance from the estimated position based on the person position information provided from the external information acquisition unit F5. It is determined whether or not (step S204). The correction permissible distance is a parameter that functions as a threshold for performing the process of correcting the terminal position to the position of a person existing near the estimated position in step S205 described later. The correction permissible distance is set to a value corresponding to the permissible value of the positioning error in the normal positioning method. The correction allowable distance may be set to, for example, 30 cm or 50 cm.

推定位置から補正許容距離以内に人が存在する場合には(ステップS204 YES)、その人物(推定位置から補正許容距離以内に存在する人物)の位置を、端末位置として採用する(ステップS205)。すなわち、推定位置を人位置へと補正した上で、端末位置として採用する。一方、推定位置から補正許容距離以内に人が存在しない場合には(ステップS204 NO)、端末位置は不定として判断する(ステップS206)。 When a person exists within the correction allowable distance from the estimated position (YES in step S204), the position of the person (the person existing within the correction allowable distance from the estimated position) is adopted as the terminal position (step S205). That is, the estimated position is corrected to the human position and then used as the terminal position. On the other hand, if there is no person within the correction allowable distance from the estimated position (NO in step S204), the terminal position is determined to be indefinite (step S206).

以上の制御態様によれば、反射等の影響によって一部のUWB通信機12にて観測された伝搬距離に誤差が含まれ、測位結果に数10cm程度の誤差が生じた場合であっても、端末位置を正しい位置へと補正することができる。つまり、端末位置の推定精度を高めることができる。 According to the control mode described above, even when an error is included in the propagation distance observed by some of the UWB communication devices 12 due to the influence of reflection or the like, and an error of about several tens of cm occurs in the positioning result, The terminal position can be corrected to the correct position. That is, the estimation accuracy of the terminal position can be improved.

[変形例2]
スマートECU11は、外界/車室内カメラが取得する撮像画像から、ユーザの外観特徴を日々学習し、その外観特徴を用いて外界カメラによって撮像されている人物(以降、被検出者)がユーザであるか否かを識別するように構成されていても良い。被検出者は、車両Hv周辺に存在する人物に相当する。ユーザではない被検出者とは、例えば、通行人等である。
[Modification 2]
The smart ECU 11 learns the appearance features of the user daily from the captured images acquired by the outside/in-vehicle camera, and the person (hereinafter, the person to be detected) who is imaged by the outside camera using the appearance features is the user. It may be configured to identify whether or not. The detected person corresponds to a person existing around the vehicle Hv. The detected person who is not the user is, for example, a passerby or the like.

ユーザの外観特徴としては、ユーザが着用したことがある靴や、衣服、鞄、時計、アクセサリなどの画像、顔画像、立ち方(足の開き度合い)、身長、体格などを採用可能である。ユーザの外観特徴は、車両エントリー時やエンジン始動時に、車両に搭載されているカメラを用いて収集されれば良い。ユーザの外観特徴を示すデータを格納している記憶装置(以降、外観特徴記憶部M1)は、スマートECU11のフラッシュメモリ112を用いて実現されている。なお、外観特徴記憶部M1は外部サーバが備えていてもよい。 As the appearance feature of the user, it is possible to employ shoes that the user has worn, images of clothes, bags, watches, accessories and the like, facial images, standing (opening degree of legs), height, physique, and the like. The appearance characteristics of the user may be collected using a camera mounted on the vehicle at the time of vehicle entry or engine start. The storage device (hereinafter, appearance feature storage unit M1) that stores data indicating the appearance feature of the user is realized by using the flash memory 112 of the smart ECU 11. The external characteristic storage unit M1 may be included in an external server.

本変形例の外界情報取得部F5は、外界カメラの撮像画像に基づいて車両Hv周辺に人の存在を検出した場合に、その検出人物が、それまでに取得できたユーザの外観特徴を含む人物であるか否かを判定する。例えば検出人物が、以前ユーザが着用していた靴と類似度が高い靴を着用している場合には、当該検出人物は、ユーザの外観特徴を備える人物であると判定する。ユーザの外観特徴を含む人物とは、ユーザの可能性がある人物に相当する。外界情報取得部F5は、検出人物がユーザの外観特徴を備えているかを含めた人位置情報を位置推定部F6に提供する。便宜上、外界情報取得部F5において、検出人物がユーザの外観特徴を備えるか否かを判定する機能をユーザ尤度判定部F51と称する。ユーザ尤度判定部F51は、被検出者がユーザである可能性を評価する構成に相当する。図11は本変形例における外界情報取得部F5の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 When the presence of a person is detected around the vehicle Hv based on the image captured by the outside camera, the outside world information acquisition unit F5 of the present modification, the detected person includes a person including the appearance characteristics of the user that can be acquired by then. Or not. For example, when the detected person wears shoes having a high degree of similarity with the shoes worn by the user before, the detected person is determined to be a person having the appearance feature of the user. The person including the appearance feature of the user corresponds to a person who may be the user. The outside world information acquisition unit F5 provides the position estimation unit F6 with the person position information including whether the detected person has the appearance feature of the user. For convenience, the function of the outside world information acquisition unit F5 to determine whether or not the detected person has the appearance feature of the user is referred to as a user likelihood determination unit F51. The user likelihood determination unit F51 corresponds to a configuration that evaluates the possibility that the detected person is a user. FIG. 11 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the outside world information acquisition unit F5 in this modification.

本変形例の位置推定部F6は、例えばステップS109やステップS205など、人位置情報を併用して端末位置の推定を行う際には、外界情報取得部F5によってユーザの外観特徴を備えると判断されている人物の位置情報のみを用いる。なお、ユーザ尤度判定部F51は、検出人物がユーザである可能性(以降、ユーザ尤度)を、複数種類の外観特徴を用いてスコア化して出力されるように構成されていても良い。その場合、位置推定部F6は、人位置情報を併用して端末位置の推定を行う際には、ユーザ尤度が一定閾値上なっている人物の位置情報のみを用いるように構成されていることが好ましい。 The position estimation unit F6 of the present modification example determines that the external environment information acquisition unit F5 has the appearance feature of the user when estimating the terminal position by using the person position information together, such as Step S109 and Step S205. Only the position information of the person in use is used. The user likelihood determination unit F51 may be configured to output the possibility that the detected person is a user (hereinafter, user likelihood) as a score using a plurality of types of appearance features. In that case, the position estimation unit F6 is configured to use only the position information of the person whose user likelihood is above a certain threshold when estimating the terminal position using the person position information together. Is preferred.

上記の構成によれば、通行人など、ユーザではない人物の位置情報を用いて端末位置を推定する恐れを低減することができる。つまり、端末位置を誤判定する恐れをより一層低減できる。また、車両Hvの周辺に複数の人物が存在する場合であっても、端末位置の推定に使用すべき人物を絞ることができ、端末位置が不定となる恐れを低減できる。 According to the above configuration, it is possible to reduce the risk of estimating the terminal position by using the position information of a person who is not the user such as a passerby. That is, it is possible to further reduce the risk of erroneously determining the terminal position. Further, even when there are a plurality of persons around the vehicle Hv, it is possible to narrow down the persons to be used for estimating the terminal position, and it is possible to reduce the risk of the terminal position becoming indefinite.

[変形例3]
マルチパス環境下ではUWB通信機12から携帯端末2までの推定距離に誤差が含まれやすくなる。例えば図12に示すように、携帯端末2がUWB通信機12からの信号を直接的には受信できず、隣接車両/壁等の反射物4での反射によって受信する位置に存在する場合には、伝搬時間として数ナノ秒程度の遅延が生じうる。その結果、UWB通信機12から携帯端末2までの推定距離に誤差が生じ、端末位置の推定精度が劣化する。
[Modification 3]
In a multipath environment, the estimated distance from the UWB communication device 12 to the mobile terminal 2 is likely to include an error. For example, as shown in FIG. 12, when the mobile terminal 2 cannot directly receive the signal from the UWB communication device 12 and is present at the position where the signal is received by the reflection from the reflector 4 such as the adjacent vehicle/wall. The propagation time may be delayed by several nanoseconds. As a result, an error occurs in the estimated distance from the UWB communication device 12 to the mobile terminal 2, and the estimation accuracy of the terminal position deteriorates.

そのような事情を鑑みると、位置推定部F6は、車両Hvの周辺がマルチパス環境下である場合には、人位置情報を併用して端末位置を推定するように構成されていることが好ましい。以下、当該技術思想に基づくスマートECU11の構成の一例を変形例3として開示する。なお、ここでのマルチパス環境とは、車両Hvから所定距離(例えば1m)以内に、他車両や壁、柱などの反射物が存在する環境を指す。 In view of such circumstances, it is preferable that the position estimating unit F6 is configured to estimate the terminal position by using the person position information together when the area around the vehicle Hv is in a multipath environment. .. Hereinafter, an example of the configuration of the smart ECU 11 based on the technical idea will be disclosed as Modification 3. The multi-path environment here means an environment in which other vehicles, walls, pillars, and other reflective objects exist within a predetermined distance (for example, 1 m) from the vehicle Hv.

本変形例における外界情報取得部F5は、図13に示すように、車両Hvがマルチパス環境下にあるか否かを判定する通信環境判定部F52を備える。通信環境判定部F52は、外界カメラの撮像画像を解析することで自車両の周りがマルチパス環境であるか否かを判定する。より具体的には、通信環境判定部F52は、サイドカメラ17やリアカメラ18の撮像画像を解析し、車両Hvから1m以内に他車両や壁、柱などの反射物4が存在するか否かを判定する。そして、車両Hvから1m以内に反射物4が存在する場合には、車両Hvの周辺はマルチパス環境下であると判定する。車両周辺がマルチパス環境であるか否かの判定は、車両Hvが駐車された時点や、ユーザの接近を検出したタイミング(換言すれば携帯端末2との通信接続が確立された時点)で実施されれば良い。 As shown in FIG. 13, the outside world information acquisition unit F5 in this modification includes a communication environment determination unit F52 that determines whether or not the vehicle Hv is in a multipath environment. The communication environment determination unit F52 determines whether or not the surroundings of the own vehicle are in a multipath environment by analyzing the captured image of the external camera. More specifically, the communication environment determination unit F52 analyzes the images captured by the side camera 17 and the rear camera 18, and determines whether another vehicle or a reflector 4 such as a wall or a pillar exists within 1 m from the vehicle Hv. To judge. Then, when the reflector 4 exists within 1 m from the vehicle Hv, it is determined that the periphery of the vehicle Hv is in a multipath environment. Whether the surroundings of the vehicle are in a multipath environment is determined at the time when the vehicle Hv is parked or at the timing when the approach of the user is detected (in other words, when the communication connection with the mobile terminal 2 is established). I hope it is done.

本変形例の位置推定部F6は、通信環境判定部F52によって自車両はマルチパス環境下にあると判定されている場合、実施形態や変形例1で開示したように、各UWB通信機12から携帯端末2までの距離情報に加えて、人位置情報を併用して、端末位置を決定する。このような構成によれば、車両Hvの駐車位置がマルチパス環境下である場合にも、端末位置を誤判定する恐れを低減できる。 When the communication environment determination unit F52 determines that the own vehicle is in a multipath environment, the position estimation unit F6 of the present modified example determines that the UWB communication device 12 determines whether the vehicle is in the multipath environment. In addition to the distance information to the mobile terminal 2, the person position information is also used to determine the terminal position. With such a configuration, even when the parking position of the vehicle Hv is in a multipath environment, it is possible to reduce the risk of erroneously determining the terminal position.

なお、自車両周辺がマルチパス環境であるか否かの判断方法は適宜変更可能である。例えば通信環境判定部F52は、携帯端末2からの信号の受信状況に基づいて、マルチパス環境下であるか否かを判断しても良い。例えば、携帯端末2からのBLE信号のSN比が所定の閾値未満である場合に、自車両周辺はマルチパス環境であると判定してもよい。また、通信環境判定部F52は、駐車中位置推定処理の結果に基づいて自車両がマルチパス環境下にあるか否かを判定するように構成されていても良い。例えばステップS204にて否定判定が行われた場合に、自車両周辺はマルチパス環境であると判定してもよい。 The method of determining whether or not the area around the vehicle is a multipath environment can be changed as appropriate. For example, the communication environment determination unit F52 may determine whether or not the multipath environment is present, based on the reception status of the signal from the mobile terminal 2. For example, when the SN ratio of the BLE signal from the mobile terminal 2 is less than a predetermined threshold value, it may be determined that the surroundings of the own vehicle are in a multipath environment. The communication environment determination unit F52 may be configured to determine whether or not the host vehicle is in a multipath environment based on the result of the parking position estimation process. For example, when a negative determination is made in step S204, it may be determined that the area around the vehicle is a multipath environment.

[変形例4]
位置推定部F6は、不具合が生じているUWB通信機12が存在することを条件として、各UWB通信機12の設置位置及び携帯端末2までの距離情報に加えて、人位置情報を併用して端末位置を決定するように構成されていてもよい。そのような構成によれば、不具合機が存在していることに起因して、測位精度が劣化したり、端末位置を推定不能となったりする恐れを低減できる。不具合が生じているUWB通信機12が存在するか否かは通信機診断部F4によって判断されれば良い。上記の構成は、通信機診断部F4によって不具合が生じていると判定されているUWB通信機12の数に応じて、車室外における端末位置の推定処理に、人位置情報を使用するかどうかを切り替える構成に相当する。
[Modification 4]
The position estimation unit F6 uses the person position information in addition to the installation position of each UWB communication device 12 and the distance information to the mobile terminal 2 on condition that the UWB communication device 12 in which the malfunction occurs exists. It may be configured to determine the terminal location. With such a configuration, it is possible to reduce the possibility that the positioning accuracy is deteriorated or the terminal position cannot be estimated due to the presence of the defective device. Whether or not there is a UWB communication device 12 in which a malfunction has occurred may be determined by the communication device diagnosis unit F4. According to the number of UWB communication devices 12 determined to be defective by the communication device diagnostic unit F4, the above configuration determines whether or not the person position information is used for the terminal position estimation processing outside the vehicle interior. This corresponds to the switching configuration.

また、他の態様として、位置推定部F6は、健全機の数が3機未満となっていることを条件として、各UWB通信機12の設置位置及び携帯端末2までの距離情報に、人位置情報を併用して端末位置を決定するように構成されていてもよい。なお、位置推定部F6が端末位置の推定に人位置情報を利用する条件は適宜組み合わせて実施することができる。例えば、健全機の数や、測距成功機の数、車両Hvの周辺環境など、複数の要素を考慮して、端末位置の推定に人位置情報を利用するか否かを切り替えるように構成されていても良い。また、位置推定部F6は、駐車中位置推定処理においては常に人位置情報を併用するように構成されていても良い。その他、雨天時や夜間など、人位置情報の精度が劣化する場合には、人位置情報を併用しないように構成されていても良い。つまり、位置推定部F6は、人位置情報の精度/信頼度に応じて、車室外における携帯端末2の位置の推定処理に人位置情報を使用するか否かを切り替えるように構成されていても良い。 Further, as another aspect, the position estimation unit F6 uses the person position as the installation position of each UWB communication device 12 and the distance information to the mobile terminal 2 on the condition that the number of sound devices is less than three. It may be configured to use the information together to determine the terminal position. The conditions for the position estimation unit F6 to use the person position information to estimate the terminal position can be combined as appropriate. For example, in consideration of a plurality of factors such as the number of sound planes, the number of successful distance measurement planes, the surrounding environment of the vehicle Hv, it is configured to switch whether or not to use the person position information for estimating the terminal position. It may be. Further, the position estimating unit F6 may be configured to always use the person position information together in the parking position estimating process. In addition, when the accuracy of the person position information is deteriorated such as in the rain or at night, the person position information may not be used together. That is, the position estimation unit F6 may be configured to switch whether or not to use the person position information for the position estimation processing of the portable terminal 2 outside the vehicle, depending on the accuracy/reliability of the person position information. good.

[変形例5]
以上では、駐車中位置推定処理において所定の条件が充足されている場合に、人位置情報を併用して端末位置を決定する態様を開示した。つまり、車両が駐車されていることを条件として、各UWB通信機12が生成した距離情報と、各UWB通信機12の設置位置と、人位置情報とに基づいて、車室外における端末位置を推定する構成を開示した。しかしながら、スマートECU11は、車両が駐車されていない場合にも、人位置情報を併用して端末位置を推定するように構成されていても良い。スマートECU11は、車両が空車状態であることを条件として、人位置情報を併用して端末位置を推定するように構成されていればよい。
[Modification 5]
In the above, the aspect which determines a terminal position using person position information together, when the predetermined conditions are satisfy|filled in parking position estimation processing was disclosed. That is, on the condition that the vehicle is parked, the terminal position outside the passenger compartment is estimated based on the distance information generated by each UWB communication device 12, the installation position of each UWB communication device 12, and the person position information. I disclosed the configuration. However, the smart ECU 11 may be configured to estimate the terminal position by using the person position information together even when the vehicle is not parked. It suffices that the smart ECU 11 be configured to estimate the terminal position by using the person position information together, provided that the vehicle is in an empty state.

例えばスマートECU11は、車室外に存在するユーザのもとへ車両Hvが無人で自動走行している場合にも、人位置情報を併用して端末位置を推定するように構成されていても良い。車室外に存在するユーザのもとへの自動走行は、例えば車両Hvを自動走行させるECU(いわゆる自動運転ECU)は、GNSS等によって特定されたユーザの概略的な位置情報を用いて実施されれば良い。GNSS等によって定まるユーザの概略的な位置情報は、携帯端末2から広域無線通信網を介して車両Hvに提供されれば良い。スマートECU11は、GNSSによって定まるユーザの位置情報に基づいて車両Hvがユーザ付近に接近した後に、駐車中位置推定処理と同様の手法によってユーザの詳細位置を特定する。車両Hvを自動走行させるECU(いわゆる自動運転ECU)は、スマートECU11が特定したユーザの詳細な位置情報を用いて、ユーザの眼の前に助手席/運転席が位置するように停車する。このような構成によれば、ユーザが車両Hvにアプローチするシーンだけでなく、車両Hvがユーザにアプローチするシーンにも、本開示の技術思想を適用することができる。 For example, the smart ECU 11 may be configured to estimate the terminal position by also using the human position information even when the vehicle Hv is automatically traveling unattended to the user existing outside the vehicle. The automatic traveling to the user existing outside the vehicle compartment is performed by using, for example, an ECU that automatically travels the vehicle Hv (so-called automatic driving ECU) using the rough position information of the user specified by GNSS or the like. Good. The rough position information of the user determined by GNSS or the like may be provided to the vehicle Hv from the mobile terminal 2 via the wide area wireless communication network. After the vehicle Hv approaches the vicinity of the user based on the position information of the user determined by GNSS, the smart ECU 11 specifies the detailed position of the user by the same method as the parking position estimation process. The ECU that automatically drives the vehicle Hv (so-called automatic driving ECU) uses the detailed position information of the user identified by the smart ECU 11 to stop so that the passenger seat/driver's seat is located in front of the user's eyes. With such a configuration, the technical idea of the present disclosure can be applied to not only the scene where the user approaches the vehicle Hv but also the scene where the vehicle Hv approaches the user.

[変形例6]
上述した実施形態では、外界カメラとして左右のサイドカメラ17とリアカメラ18とを用いる態様を開示したが、外界カメラとして採用可能な構成はこれに限らない。例えば外界カメラは、車室内及び車室外を撮像できるように、車室内天井部に取り付けられた広角カメラであってもよい。外界カメラは、少なくとも車室外の一部を撮像するように構成されていればよく、車室内も撮像範囲に含むものであってもよい。外界カメラとしての車室内に取り付けられているカメラは、360度撮像可能に構成されていることが好ましい。ここでの広角カメラとは撮像画角が120度以上に設定されているカメラを指す。外界カメラは複数の広角カメラを用いて実現されていても良い。
[Modification 6]
In the above-described embodiment, the aspect in which the left and right side cameras 17 and the rear camera 18 are used as the external world camera is disclosed, but the configuration that can be adopted as the external world camera is not limited to this. For example, the external camera may be a wide-angle camera mounted on the ceiling of the vehicle interior so that the interior and exterior of the vehicle can be imaged. The external camera is only required to be configured to capture an image of at least a part outside the vehicle interior, and the vehicle interior may be included in the imaging range. It is preferable that the camera mounted in the vehicle interior as the external camera is configured to be capable of capturing 360 degrees. The wide-angle camera here refers to a camera whose imaging field angle is set to 120 degrees or more. The external camera may be realized using a plurality of wide-angle cameras.

また、以上では車両Hvの周辺における物体の位置及び種別を示す情報を出力するセンサ(以降、外界センサ)として外界カメラを採用した構成を開示したが、外界センサとして採用可能なデバイスはこれに限らない。外界センサは、例えばレーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波センサ、赤外線センサ、光センサ、及び、それらの組み合わせによって実現されればよい。外界センサは人物の所在を示すデータを出力するものであれば良い。外界センサとしては多様な人感センサを採用することができる。外界センサとしてレーザレーダや、ミリ波レーダ、超音波センサなどを用いる場合には、検出物が人間に該当するか否かは、反射強度や輪郭形状など、所定の特徴量を用いて識別されれば良い。ミリ波レーダ等を用いた物体検出及び種別識別方法としては、多様なアルゴリズムを採用可能である。なお、個々の外界センサの検出範囲は適宜設計されれば良いが、少なくとも作動エリアを包含するように構成されていることが好ましい。 Further, although the configuration in which the external camera is adopted as the sensor (hereinafter, external sensor) that outputs the information indicating the position and type of the object around the vehicle Hv has been disclosed above, the device that can be used as the external sensor is not limited to this. Absent. The external sensor may be realized by, for example, a laser radar, a millimeter wave radar, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, an optical sensor, or a combination thereof. The external sensor may be any sensor that outputs data indicating the location of a person. Various human sensor can be adopted as the external sensor. When a laser radar, a millimeter wave radar, an ultrasonic sensor or the like is used as the external sensor, whether or not the detected object corresponds to a human is discriminated using a predetermined characteristic amount such as reflection intensity or contour shape. Good. A variety of algorithms can be adopted as an object detection and type identification method using a millimeter wave radar or the like. It should be noted that the detection range of each external sensor may be designed appropriately, but it is preferable that it is configured to include at least the operation area.

[変形例7]
UWB通信機12の設置態様(具体的には設置位置や設置数)は上述した態様に限らない。例えば右側通信機12Aや左側通信機12Bは、Aピラーや、Cピラー、前輪付近やフロントコーナー付近、サイドミラーに配置されていても良い。右側通信機12Aや左側通信機12Bは車両Hvの側面部に取り付けられていればよい。また、前側通信機12Cは、インストゥルメントパネルの車幅方向中央部や、運転席の正面部、センターコンソールなどに設置されていてもよい。後側通信機12Dは、後部座席の車幅方向中央部に埋没されていても良い。或る部材の付近とは、当該部材から例えば30cm以内となる領域を指す。
[Modification 7]
The installation mode (specifically, the installation position and the number of installations) of the UWB communication device 12 is not limited to the above-described mode. For example, the right-side communication device 12A and the left-side communication device 12B may be arranged on the A pillar, the C pillar, near the front wheels, near the front corners, and in the side mirror. The right communication device 12A and the left communication device 12B may be attached to the side surface of the vehicle Hv. Further, the front communication device 12C may be installed in the vehicle width direction central portion of the instrument panel, the front portion of the driver's seat, the center console, or the like. The rear communication device 12D may be buried in the central portion of the rear seat in the vehicle width direction. The vicinity of a certain member refers to a region within, for example, 30 cm from the member.

その他、UWB通信機12の取付位置としては、Bピラー(センターピラー)や、インストゥルメントパネル、センターコンソール、オーバーヘッドコンソール、ルームミラー付近、リアガラスの上端部などを採用可能である。UWB通信機12は、車両Hvの側面部と屋根部との境界付近(以降、側面上端部)に配置されていても良い。このような構成は、UWB通信機12をサイドウインドウの上側に位置するフレーム部分に設けた構成に相当する。 In addition, as a mounting position of the UWB communication device 12, a B pillar (center pillar), an instrument panel, a center console, an overhead console, the vicinity of a rearview mirror, an upper end portion of a rear glass, or the like can be adopted. The UWB communication device 12 may be arranged near the boundary between the side surface portion of the vehicle Hv and the roof portion (hereinafter, the side surface upper end portion). Such a configuration corresponds to a configuration in which the UWB communication device 12 is provided in the frame portion located above the side window.

また、車両Hvのボディが電波を通す材料(例えば樹脂)を用いて実現されている場合には、UWB通信機12の取付位置としては、運転席及び助手席用の外側ドアハンドルや、運転席及び助手席用の内側ドアハンドル付近、サイドシルなども採用可能である。車載システム1は車両Hvの外面部に配置されたUWB通信機12を備えていても良い。ここでの外面部とは、車両Hvにおいて車室外空間に接するボディ部分であって、車両Hvの側面部、背面部、及び前面部が含まれる。加えて、車載システム1は、トランク内部に取り付けられたUWB通信機12や、トランクドアハンドル付近に取り付けられたUWB通信機12を備えていてもよい。 Further, when the body of the vehicle Hv is realized by using a material (for example, resin) that transmits radio waves, the mounting position of the UWB communication device 12 may be the outer door handle for the driver's seat and the passenger seat, or the driver's seat. It is also possible to use a side sill near the inner door handle for the passenger seat. The in-vehicle system 1 may include a UWB communication device 12 arranged on the outer surface of the vehicle Hv. The outer surface portion here is a body portion of the vehicle Hv that is in contact with the vehicle exterior space, and includes a side surface portion, a rear surface portion, and a front surface portion of the vehicle Hv. In addition, the in-vehicle system 1 may include the UWB communication device 12 installed inside the trunk and the UWB communication device 12 installed near the trunk door handle.

また、スマートECU11と接続されているUWB通信機12の数は3機や5機、6機以上であってもよい。例えばスマートECU11に接続されるUWB通信機12は、右側通信機12A、左側通信機12B、及び、後側通信機12Dの3つだけであってもよい。スマートECU11は少なくとも3つのUWB通信機12と接続されていればよい。 Further, the number of UWB communication devices 12 connected to the smart ECU 11 may be three, five, six or more. For example, there may be only three UWB communication devices 12 connected to the smart ECU 11, that is, the right communication device 12A, the left communication device 12B, and the rear communication device 12D. The smart ECU 11 may be connected to at least three UWB communication devices 12.

[変形例8]
上述した実施形態では距離情報として片道分の伝搬時間を用いる態様を開示したが、距離情報はラウンドトリップ時間Tpであってもよい。また、距離情報は、伝搬時間に光速を乗じることによって、携帯端末2までの距離を直接的に示すデータであってもよい。なお、上述した実施形態ではラウンドトリップ時間Tpから伝搬時間を算出する態様を開示したがこれに限らない。例えば、各UWB通信機12と携帯端末2が完全に同期している場合には、各UWB通信機12は、携帯端末2がインパルス信号を送信したはずの時刻と、携帯端末2からのインパルス信号を受信した時刻との差から伝搬時間を算出しても良い。携帯端末2がインパルス信号を送信したはずの時刻は、例えば携帯端末2がインパルス信号を送信するタイミングを予め規定しておくことによって算出可能である。
[Modification 8]
In the above-described embodiment, the aspect in which the propagation time for one way is used as the distance information is disclosed, but the distance information may be the round trip time Tp. The distance information may be data that directly indicates the distance to the mobile terminal 2 by multiplying the propagation time by the speed of light. In addition, although the aspect which calculates propagation time from round trip time Tp was disclosed in embodiment mentioned above, it is not restricted to this. For example, when each UWB communication device 12 and the mobile terminal 2 are completely synchronized, each UWB communication device 12 determines the time when the mobile terminal 2 should have transmitted the impulse signal and the impulse signal from the mobile terminal 2. The propagation time may be calculated from the difference from the time when the is received. The time when the mobile terminal 2 should have transmitted the impulse signal can be calculated, for example, by predefining the timing at which the mobile terminal 2 transmits the impulse signal.

[変形例9]
伝搬時間(ひいては距離)の推定のために送受信する信号は、単発のインパルス信号ではなく、図14に示すように一定の長さを有するパルス系列信号であってもよい。パルス系列信号は、送信元情報と宛先情報とを含むことが好ましい。パルス系列信号が送信元情報と宛先情報とを含む場合には、ホスト機以外のUWB通信機12の動作を制限せずとも、ホスト機以外のUWB通信機12が応答信号を送信することを抑制できる。なお、本変形例においてはパルス系列信号の長さ(以降、信号長)Tcの想定値を用いてラウンドトリップ時間Tpから伝搬時間Taを算出すれば良い。すなわち、Ta=(Tp−Tb−Tc×2)/2として伝搬時間Taを算出すれば良い。
[Modification 9]
The signal transmitted/received for estimating the propagation time (and thus the distance) may not be a single impulse signal, but may be a pulse sequence signal having a constant length as shown in FIG. The pulse sequence signal preferably includes transmission source information and destination information. When the pulse sequence signal includes the source information and the destination information, it is possible to suppress the UWB communication device 12 other than the host device from transmitting the response signal without limiting the operation of the UWB communication device 12 other than the host device. it can. In this modification, the propagation time Ta may be calculated from the round trip time Tp using an estimated value of the pulse sequence signal length (hereinafter, signal length) Tc. That is, the propagation time Ta may be calculated as Ta=(Tp−Tb−Tc×2)/2.

[変形例10]
スマートECU11及びUWB通信機12が備える機能の配置は、適宜変更可能である。例えばスマートECU11が備える機能の一部(例えば通信機診断部F4)は、UWB通信機12が備えていても良い。また、UWB通信機12が備える機能の一部(例えば伝搬時間計測部33)は、スマートECU11が備えていても良い。人位置情報を生成する機能は、スマートECU11以外のECUが備えていても良い。
[Modification 10]
The arrangement of the functions provided in the smart ECU 11 and the UWB communication device 12 can be changed as appropriate. For example, a part of the function of the smart ECU 11 (for example, the communication device diagnosis unit F4) may be included in the UWB communication device 12. Further, the smart ECU 11 may have a part of the function of the UWB communication device 12 (for example, the propagation time measuring unit 33). An ECU other than the smart ECU 11 may have the function of generating the person position information.

[変形例11]
上述した実施形態では、UWB通信のインパルス信号を用いて、基準局としてのUWB通信機12から携帯端末2までの距離を計測する態様を開示したが、これに限らない。例えば携帯端末2までの距離を推定する車載通信機は、Bluetoothや、Wi−Fi、ZigBee等の近距離無線通信規格に準拠した無線通信を実施する通信装置であってもよい。つまり、車両Hvに搭載されている基準局としての車載通信機は、Bluetoothや、Wi−Fi、ZigBee等の近距離無線通信規格に準拠した無線信号を用いて携帯端末2までの距離情報を取得するように構成されていても良い。車載通信機と携帯端末2とは、1GHz以上の無線信号を用いて距離を計測するように構成されていることが好ましい。
[Modification 11]
In the above-described embodiment, a mode in which the distance from the UWB communication device 12 as a reference station to the mobile terminal 2 is measured using the impulse signal of UWB communication is disclosed, but the present invention is not limited to this. For example, the vehicle-mounted communication device that estimates the distance to the mobile terminal 2 may be a communication device that performs wireless communication conforming to a short-range wireless communication standard such as Bluetooth, Wi-Fi, or ZigBee. That is, the vehicle-mounted communication device as a reference station mounted on the vehicle Hv acquires the distance information to the mobile terminal 2 using a wireless signal conforming to a short-range wireless communication standard such as Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee. It may be configured as follows. The in-vehicle communication device and the mobile terminal 2 are preferably configured to measure the distance using a wireless signal of 1 GHz or higher.

また、以上では無線信号の伝搬時間を用いて車載通信機から携帯端末2までの距離を推定する態様を開示したが、これに限らない。車載通信機から携帯端末2までの距離は、無線信号の受信強度に基づいて特定されるように構成されていても良い。例えば各車載通信機は、携帯端末2から送信された信号の受信強度に基づいて距離を推定するように構成されていても良い。受信強度もまた距離情報に相当する。 Moreover, although the aspect which estimates the distance from a vehicle-mounted communication device to the portable terminal 2 using the propagation time of a radio signal was disclosed above, it is not restricted to this. The distance from the vehicle-mounted communication device to the mobile terminal 2 may be configured to be specified based on the reception intensity of the wireless signal. For example, each in-vehicle communication device may be configured to estimate the distance based on the reception intensity of the signal transmitted from the mobile terminal 2. The reception intensity also corresponds to the distance information.

<付言>
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。さらに、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
<Additional notes>
The control unit and the method thereof described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer that configures a processor programmed to execute one or more functions embodied by a computer program. Further, the device and the method described in the present disclosure may be realized by a dedicated hardware logic circuit. Furthermore, the device and method described in the present disclosure may be implemented by one or more dedicated computers configured by a combination of a processor that executes a computer program and one or more hardware logic circuits. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transition tangible recording medium as an instruction executed by a computer.

なお、ここでの制御部とは、例えばスマートECU11である。また、携帯側制御部23も、上記の制御部に含まれうる。スマートECU11が提供する手段および/または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。スマートECU11が備える機能の一部又は全部はハードウェアとして実現されても良い。或る機能をハードウェアとして実現する態様には、1つ又は複数のICなどを用いて実現する態様が含まれる。上述した実施形態ではスマートECU11はCPUを用いて実現されているものとしたが、スマートECU11の構成はこれに限定されない。スマートECU11は、CPU111の代わりに、MPU(Micro Processor Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)、データフロープロセッサ(DFP:Data Flow Processor)を用いて実現されていてもよい。また、スマートECU11は、CPU111や、MPU、GPU、DFPなど、複数種類のプロセッサを組み合せて実現されていてもよい。さらに、スマートECU11が提供すべき機能の一部は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)や、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などを用いて実現されていても良い。携帯側制御部23も同様である。 The control unit here is, for example, the smart ECU 11. The mobile-side control unit 23 can also be included in the above control unit. The means and/or functions provided by the smart ECU 11 can be provided by software recorded in a substantive memory device and a computer that executes the software, only software, only hardware, or a combination thereof. Some or all of the functions of the smart ECU 11 may be implemented as hardware. The mode of realizing a certain function as hardware includes a mode of realizing using one or a plurality of ICs. Although the smart ECU 11 is realized by using the CPU in the above-described embodiment, the configuration of the smart ECU 11 is not limited to this. The smart ECU 11 may be realized by using an MPU (Micro Processor Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or a data flow processor (DFP: Data Flow Processor) instead of the CPU 111. Further, the smart ECU 11 may be realized by combining a plurality of types of processors such as the CPU 111, MPU, GPU, and DFP. Further, some of the functions that the smart ECU 11 should provide may be realized by using an FPGA (Field-Programmable Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like. The same applies to the mobile-side control unit 23.

1 車載システム、2 携帯端末、11 スマートECU、12・12A〜12D UWB通信機(車載通信機)、13 BLE通信機(異方式通信機)、17 サイドカメラ(外界センサ)、18 リアカメラ(外界センサ)、21 UWB通信部、22 BLE通信部、23 携帯側制御部、31 送信部、32 受信部、33 伝搬時間計測部、F1 車両情報取得部、F2 BLE通信処理部(認証処理部)、F3 UWB通信処理部、F4 通信機診断部、F5 外界情報取得部(人物検出部)、F6 位置推定部、F51 ユーザ尤度判定部、F52 通信環境判定部 1 in-vehicle system, 2 mobile terminal, 11 smart ECU, 12.12A-12D UWB communication device (in-vehicle communication device), 13 BLE communication device (different type communication device), 17 side camera (external sensor), 18 rear camera (external environment) Sensor), 21 UWB communication unit, 22 BLE communication unit, 23 mobile side control unit, 31 transmission unit, 32 reception unit, 33 propagation time measurement unit, F1 vehicle information acquisition unit, F2 BLE communication processing unit (authentication processing unit), F3 UWB communication processing unit, F4 communication device diagnosis unit, F5 external information acquisition unit (person detection unit), F6 position estimation unit, F51 user likelihood determination unit, F52 communication environment determination unit

Claims (9)

車両においてそれぞれ異なる位置に配置されている複数の車載通信機(12)が、前記車両のユーザによって携帯される携帯端末と無線通信することで前記車両に対する前記携帯端末の位置を判定する車両用位置推定システムであって、
各前記車載通信機は、前記携帯端末からの信号を受信することによって前記車載通信機から前記携帯端末までの距離を直接的又は間接的に示す距離情報を生成するように構成されており、
各前記車載通信機が生成した前記距離情報と、各前記車載通信機の設置位置とに基づいて、前記携帯端末の位置を推定する位置推定部(F6)と、
車室外において前記車両から所定範囲内における物体の位置及び種別を示すデータを出力する外界センサの検出結果を用いて、前記所定範囲に存在する人物の位置を検出する人物検出部(F5)と、を備え、
前記位置推定部は、前記車両が空車状態であることを条件として、各前記車載通信機が生成した前記距離情報と、各前記車載通信機の設置位置と、前記人物検出部が検出した前記人物の位置情報である人位置情報とに基づいて、車室外における前記携帯端末の位置を推定するように構成されている車両用位置推定システム。
A vehicle position for determining the position of the mobile terminal with respect to the vehicle by wirelessly communicating with a mobile terminal carried by a user of the vehicle by a plurality of vehicle-mounted communication devices (12) arranged at different positions in the vehicle. An estimation system,
Each of the vehicle-mounted communication device is configured to generate distance information that directly or indirectly indicates a distance from the vehicle-mounted communication device to the mobile terminal by receiving a signal from the mobile terminal,
A position estimation unit (F6) for estimating the position of the mobile terminal based on the distance information generated by each in-vehicle communication device and the installation position of each in-vehicle communication device;
A person detecting unit (F5) for detecting the position of a person existing in the predetermined range by using a detection result of an external sensor that outputs data indicating the position and type of an object in the predetermined range from the vehicle outside the vehicle; Equipped with
The position estimation unit, on condition that the vehicle is empty, the distance information generated by each in-vehicle communication device, the installation position of each in-vehicle communication device, the person detected by the person detection unit A vehicle position estimation system configured to estimate the position of the portable terminal outside the vehicle cabin based on the person position information that is the position information of the vehicle.
請求項1に記載の車両用位置推定システムであって、
前記車載通信機に不具合が生じているか否かを判定する通信機診断部(F4)を備え、
前記位置推定部は、前記通信機診断部によって不具合が生じていると判定されている前記車載通信機の数に応じて、車室外における前記携帯端末の位置の推定処理に、前記人位置情報を使用するかどうかを切り替えるように構成されている車両用位置推定システム。
The vehicle position estimation system according to claim 1, wherein
A communication device diagnostic unit (F4) for determining whether or not a malfunction has occurred in the in-vehicle communication device,
The position estimation unit, in accordance with the number of the vehicle-mounted communication device is determined to have a malfunction by the communication device diagnosis unit, in the estimation process of the position of the portable terminal outside the vehicle, the person position information, A vehicle position estimation system configured to switch between use and non-use.
請求項1又は2に記載の車両用位置推定システムであって、
前記車載通信機に不具合が生じているか否かを判定する通信機診断部(F4)を備え、
前記位置推定部は、
前記通信機診断部によって正常に動作していると判定されている前記車載通信機の数が3機未満である場合に、各前記車載通信機が生成した前記距離情報と、各前記車載通信機の設置位置と、に加えて、前記人位置情報を併用して、車室外における前記携帯端末の位置を推定するように構成されている車両用位置推定システム。
The vehicle position estimation system according to claim 1 or 2, wherein
A communication device diagnostic unit (F4) for determining whether or not a malfunction has occurred in the in-vehicle communication device,
The position estimation unit,
When the number of the onboard communication devices determined to be operating normally by the communication device diagnosis unit is less than 3, the distance information generated by each onboard communication device and each onboard communication device. The position estimation system for a vehicle configured to estimate the position of the portable terminal outside the vehicle compartment by using the person position information in addition to the installation position.
請求項1から3の何れか1項に記載の車両用位置推定システムであって、
前記位置推定部は、前記距離情報の生成に成功した前記車載通信機である測距成功機の数に応じて、車室外における前記携帯端末の位置の推定処理に、前記人位置情報を使用するかどうかを切り替えるように構成されている車両用位置推定システム。
The vehicle position estimation system according to any one of claims 1 to 3,
The position estimation unit uses the person position information for estimating the position of the portable terminal outside the vehicle compartment in accordance with the number of successful distance measurement devices that are the vehicle-mounted communication devices that have successfully generated the distance information. A vehicle position estimation system configured to switch between.
請求項1から4の何れか1項に記載の車両用位置推定システムであって、
前記位置推定部は、前記距離情報の生成に成功した前記車載通信機である測距成功機が3機未満である場合に、各前記車載通信機が生成した前記距離情報と、各前記車載通信機の設置位置と、に加えて、前記人位置情報を併用して、車室外における前記携帯端末の位置を推定するように構成されている車両用位置推定システム。
The vehicle position estimation system according to any one of claims 1 to 4,
The position estimation unit, when the number of successful distance measuring devices that are the on-vehicle communication devices that succeeded to generate the distance information is less than 3, the distance information generated by each on-vehicle communication device and each on-vehicle communication device. A vehicle position estimating system configured to estimate the position of the portable terminal outside the vehicle by using the person position information in addition to the installation position of the machine.
請求項5に記載の車両用位置推定システムであって、
前記位置推定部は、前記測距成功機が3機未満である場合、前記測距成功機が生成した前記距離情報と、前記測距成功機の設置位置とに基づいて前記携帯端末が位置しうる候補領域を算出するとともに、
その算出した前記候補領域と、前記人位置情報とに基づいて、前記携帯端末の位置を推定するように構成されている車両用位置推定システム。
The vehicle position estimation system according to claim 5,
When the number of successful distance measuring devices is less than 3, the position estimating unit determines that the mobile terminal is located based on the distance information generated by the successful distance measuring device and the installation position of the successful distance measuring device. Possible candidate areas are calculated,
A vehicle position estimation system configured to estimate the position of the mobile terminal based on the calculated candidate area and the person position information.
請求項1から6の何れか1項に記載の車両用位置推定システムであって、
前記車両がマルチパス環境下に在るか否かを判定する通信環境判定部(F52)を備え、
前記位置推定部は、前記通信環境判定部によって前記車両がマルチパス環境下に在ると判定されていることを条件として、各前記車載通信機が生成した前記距離情報と、各前記車載通信機の設置位置と、に加えて、前記人位置情報を併用して、車室外における前記携帯端末の位置を推定するように構成されている車両用位置推定システム。
The vehicle position estimation system according to any one of claims 1 to 6,
A communication environment determining unit (F52) for determining whether the vehicle is in a multipath environment,
The position estimation unit, on condition that the vehicle is in a multipath environment by the communication environment determination unit, the distance information generated by each vehicle-mounted communication device, and each vehicle-mounted communication device. The position estimation system for a vehicle configured to estimate the position of the portable terminal outside the vehicle compartment by using the person position information in addition to the installation position.
請求項1から7の何れか1項に記載の車両用位置推定システムであって、
前記車載通信機は、超広帯域のインパルス信号を用いて前記携帯端末と無線通信を実施するように構成されており、
前記車載通信機とは異なる通信方式によって前記携帯端末と無線通信可能に構成されている異方式通信機(13)と、
前記異方式通信機を介して前記携帯端末と所定のデータを送受信することによって前記携帯端末を認証する認証処理部(F2)と、を備え、
前記位置推定部は、前記認証処理部による前記携帯端末の認証が成功していることを条件として、車室外における前記携帯端末の位置の推定処理に、前記人位置情報を使用するように構成されている車両用位置推定システム。
The vehicle position estimation system according to any one of claims 1 to 7,
The in-vehicle communication device is configured to perform wireless communication with the mobile terminal using an ultra wideband impulse signal,
An inter-system communication device (13) configured to be capable of wireless communication with the mobile terminal by a communication system different from that of the in-vehicle communication device;
An authentication processing unit (F2) for authenticating the mobile terminal by transmitting and receiving predetermined data to and from the mobile terminal via the different type communication device,
The position estimation unit is configured to use the person position information in a process of estimating the position of the mobile terminal outside the vehicle, provided that the authentication of the mobile terminal by the authentication processing unit is successful. Vehicle position estimation system.
請求項1から8の何れか1項に記載の車両用位置推定システムであって、
前記外界センサは、カメラ、超音波センサ、赤外線センサ、及び光センサの少なくとも何れか1つを用いて実現されていることを特徴とする車両用位置推定システム。
The vehicle position estimation system according to any one of claims 1 to 8,
The vehicle position estimation system, wherein the external sensor is realized by using at least one of a camera, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, and an optical sensor.
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