JP2021128077A - 通信装置、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】位置推定精度を向上させることが可能な仕組みを提供する。【解決手段】他の通信装置１００から信号を無線で受信する複数の無線通信部２１０Ａ−Ｄと、他の通信装置１００から送信された第１の信号と第２の信号の各々との相関を規定時間ごとにとった結果であって、第１の信号と第２の信号との相関の高さを示す相関値を、規定時間を間隔とする時刻ごとの要素として含む複数の相関演算結果の各々において、特定の要素である特定要素を検出する検出処理を行い、複数の無線通信部２１０Ａ−Ｄのうち特定要素に対応する時刻が最も早い無線通信部を第１の無線通信部とし、複数の無線通信部２１０Ａ−Ｄのうちその他の無線通信部を第２の無線通信部とし、第１の無線通信部における特定要素に対応する時刻に基づいて、第２の無線通信部における特定要素を変更する処理である変更処理を制御する制御部２３０と、を備える通信装置２００。【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。

近年では、装置間で信号を送受信した結果に従って、一方の装置が他方の装置の位置を推定する技術が開発されている。位置推定技術の一例として、下記特許文献１には、ＵＷＢ（Ultra-Wide Band）で無線通信を行うことで、ＵＷＢ受信機がＵＷＢ送信機からの無線信号の入射角を推定する技術が開示されている。

国際公開第２０１５／１７６７７６号

しかし、上記特許文献１に記載の技術は、送受信間に遮蔽物が存在する等の環境下では無線信号の入射角の推定精度が低下するという課題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、位置推定精度を向上させることが可能な仕組みを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、他の通信装置から信号を無線で受信する複数の無線通信部と、前記他の通信装置から送信され、かつ、振幅の変化を含む信号である第１の信号と、前記第１の信号を複数の前記無線通信部により受信した第２の信号の各々と、の相関を規定時間ごとにとり、前記第１の信号と前記第２の信号の各々との相関を前記規定時間ごとにとった結果であって、前記第１の信号と前記第２の信号との相関の高さを示す相関値を、前記規定時間を間隔とする時刻ごとの要素として含む複数の相関演算結果の各々において、前記相関値が第１の閾値を超えるひとつ以上の前記要素を、特定の要素である特定要素として検出する検出処理を行い、複数の前記無線通信部のうち前記特定要素に対応する時刻が最も早い前記無線通信部を第１の無線通信部とし、複数の前記無線通信部のうちその他の前記無線通信部を第２の無線通信部とし、前記第１の無線通信部における前記特定要素に対応する時刻に基づいて、前記第２の無線通信部における前記特定要素を変更する処理である変更処理を制御する制御部と、を備える通信装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の通信装置から信号を無線で受信する複数の無線通信部を備える通信装置により実行される情報処理方法であって、前記他の通信装置から送信され、かつ、振幅の変化を含む信号である第１の信号と、前記第１の信号を複数の前記無線通信部により受信した第２の信号の各々と、の相関を規定時間ごとにとり、前記第１の信号と前記第２の信号の各々との相関を前記規定時間ごとにとった結果であって、前記第１の信号と前記第２の信号との相関の高さを示す相関値を、前記規定時間を間隔とする時刻ごとの要素として含む複数の相関演算結果の各々において、前記相関値が第１の閾値を超えるひとつ以上の前記要素を、特定の要素である特定要素として検出する検出処理を行うことと、複数の前記無線通信部のうち前記特定要素に対応する時刻が最も早い前記無線通信部を第１の無線通信部とし、複数の前記無線通信部のうちその他の前記無線通信部を第２の無線通信部とし、前記第１の無線通信部における前記特定要素に対応する時刻に基づいて、前記第２の無線通信部における前記特定要素を変更する処理である変更処理を制御することと、を含む情報処理方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の通信装置から信号を無線で受信する複数の無線通信部を備える通信装置を制御するコンピュータを、前記他の通信装置から送信され、かつ、振幅の変化を含む信号である第１の信号と、前記第１の信号を複数の前記無線通信部により受信した第２の信号の各々と、の相関を規定時間ごとにとり、前記第１の信号と前記第２の信号の各々との相関を前記規定時間ごとにとった結果であって、前記第１の信号と前記第２の信号との相関の高さを示す相関値を、前記規定時間を間隔とする時刻ごとの要素として含む複数の相関演算結果の各々において、前記相関値が第１の閾値を超えるひとつ以上の前記要素を、特定の要素である特定要素として検出する検出処理を行い、複数の前記無線通信部のうち前記特定要素に対応する時刻が最も早い前記無線通信部を第１の無線通信部とし、複数の前記無線通信部のうちその他の前記無線通信部を第２の無線通信部とし、前記第１の無線通信部における前記特定要素に対応する時刻に基づいて、前記第２の無線通信部における前記特定要素を変更する処理である変更処理を制御する制御部、として機能させるためのプログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、位置推定精度を向上させることが可能な仕組みが提供される。

本発明の一実施形態に係るシステムの構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る車両に設けられる複数のアンテナの配置の一例を示す図である。 本実施形態に係る携帯機の位置パラメータの一例を示す図である。 本実施形態に係る携帯機の位置パラメータの一例を示す図である。 本実施形態に係る通信ユニットにおける信号処理の処理ブロックの一例を示す図である。 本実施形態に係るＣＩＲの一例を示すグラフである。 本実施形態に係るシステムにおいて実行される測距処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 本実施形態に係るシステムにおいて実行される角度推定処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 複数の無線通信部におけるＣＩＲの一例を示すグラフである。 本実施形態に係る特定要素の変更処理の第１の例を説明するための図である。 本実施形態に係る特定要素の変更処理の第２の例を説明するための図である。 本実施形態に係る通信ユニットにおいて実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素を、必要に応じて無線通信部２１０Ａ、２１０Ｂ及び２１０Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、無線通信部２１０Ａ、２１０Ｂ及び２１０Ｃを特に区別する必要が無い場合には、単に無線通信部２１０と称する。

＜＜１．構成例＞＞
図１は、本発明の一実施形態に係るシステム１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るシステム１は、携帯機１００、及び通信ユニット２００を含む。本実施形態における通信ユニット２００は、車両２０２に搭載される。車両２０２は、ユーザの利用対象の一例である。

本発明には、被認証者側の通信装置と、認証者側の通信装置と、が関与する。図１に示した例では、携帯機１００が被認証者側の通信装置の一例であり、通信ユニット２００が認証者側の通信装置の一例である。

システム１においては、ユーザ（例えば、車両２０２のドライバー）が携帯機１００を携帯して車両２０２に近づくと、携帯機１００と車両２０２に搭載された通信ユニット２００との間で認証のための無線通信が行われる。そして、認証が成功すると、車両２０２のドア錠がアンロックされたりエンジンが始動されたりして、車両２０２がユーザにより利用可能な状態になる。システム１は、スマートエントリーシステムとも称される。以下、各構成要素について順に説明する。

（１）携帯機１００
携帯機１００は、ユーザにより携帯される任意の装置として構成される。任意の装置には、電子キー、スマートフォン、及びウェアラブル端末等が含まれる。図１に示すように、携帯機１００は、無線通信部１１０、記憶部１２０、及び制御部１３０を備える。

無線通信部１１０は、車両２０２に搭載された通信ユニット２００との間で、無線による通信を行う機能を有する。無線通信部１１０は、車両２０２に搭載された通信ユニット２００から信号を無線で受信する。また、無線通信部１１０は、通信ユニット２００へ信号を無線で送信する。

無線通信部１１０と通信ユニット２００との間の無線による通信は、例えばＵＷＢ（Ultra-Wide Band）を用いた信号によって実現される。ＵＷＢを用いた信号の無線通信において、インパルス方式を利用すれば、ナノ秒以下の非常に短いパルス幅の電波を使用することで電波の伝搬遅延時間を高精度に測定することができ、伝搬遅延時間に基づく測距を高精度に行うことができる。なお、伝搬遅延時間とは、電波を送信してから受信するまでにかかる時間である。無線通信部１１０は、例えば、ＵＷＢでの通信が可能な通信インタフェースとして構成される。

なお、ＵＷＢを用いた信号は、例えば、測距用信号、角度推定用信号、及びデータ信号として送受信され得る。測距用信号とは、後述する測距処理において送受信される信号である。測距用信号は、データを格納するペイロード部分を有さないフレームフォーマットで構成されていてもよいし、ペイロード部分を有するフレームフォーマットで構成されていてもよい。角度推定用信号とは、後述する角度推定処理において送受信される信号である。角度推定用信号は、測距用信号と同様の構成を有していてもよい。データ信号は、データを格納するペイロード部分を有するフレームフォーマットで構成されることが好ましい。

ここで、無線通信部１１０は、少なくとも１つのアンテナ１１１を有する。そして、無線通信部１１０は、少なくとも１つのアンテナ１１１を介して無線信号を送受信する。

記憶部１２０は、携帯機１００の動作のための各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部１２０は、携帯機１００の動作のためのプログラム、並びに認証のためのＩＤ（identifier）、パスワード、及び認証アルゴリズム等を記憶する。記憶部１２０は、例えば、フラッシュメモリ等の記憶媒体、及び記憶媒体への記録再生を実行する処理装置により構成される。

制御部１３０は、携帯機１００における処理を実行する機能を有する。一例として、制御部１３０は、無線通信部１１０を制御して車両２０２の通信ユニット２００との通信を行う。制御部１３０は、記憶部１２０からの情報の読み出し及び記憶部１２０への情報の書き込みを行う。制御部１３０は、車両２０２の通信ユニット２００との間で行われる認証処理を制御する認証制御部としても機能する。制御部１３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びマイクロプロセッサ等の電子回路によって構成される。

（２）通信ユニット２００
通信ユニット２００は、車両２０２に対応付けて設けられる。ここでは、車両２０２の車室内に設置される、又は通信モジュールとして車両２０２に内蔵される等、通信ユニット２００は車両２０２に搭載されるものとする。他にも、車両２０２の駐車場に通信ユニット２００が設けられる等、車両２０２と通信ユニット２００とが別体として構成されてもよい。その場合、通信ユニット２００は、携帯機１００との通信結果に基づいて、車両２０２に制御信号を無線送信し、車両２０２を遠隔で制御し得る。図１に示すように、通信ユニット２００は、複数の無線通信部２１０（２１０Ａ〜２１０Ｄ）、記憶部２２０、及び制御部２３０を備える。

無線通信部２１０は、携帯機１００の無線通信部１１０との間で、無線による通信を行う機能を有する。無線通信部２１０は、携帯機１００からの信号を無線で受信する。また、無線通信部２１０は、携帯機１００へ信号を無線で送信する。無線通信部２１０は、例えば、ＵＷＢでの通信が可能な通信インタフェースとして構成される。

ここで、各々の無線通信部２１０は、アンテナ２１１を有する。そして、各々の無線通信部２１０は、アンテナ２１１を介して無線信号を送受信する。

記憶部２２０は、通信ユニット２００の動作のための各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部２２０は、通信ユニット２００の動作のためのプログラム、及び認証アルゴリズム等を記憶する。記憶部２２０は、例えば、フラッシュメモリ等の記憶媒体、及び記憶媒体への記録再生を実行する処理装置により構成される。

制御部２３０は、通信ユニット２００、及び車両２０２に搭載された車載機器の動作全般を制御する機能を有する。一例として、制御部２３０は、無線通信部２１０を制御して携帯機１００との通信を行う。制御部２３０は、記憶部２２０からの情報の読み出し及び記憶部２２０への情報の書き込みを行う。制御部２３０は、携帯機１００との間で行われる認証処理を制御する認証制御部としても機能する。また、制御部２３０は、車両２０２のドア錠を制御するドアロック制御部としても機能し、ドア錠のロック及びアンロックを行う。また、制御部２３０は、車両２０２のエンジンを制御するエンジン制御部としても機能し、エンジンの始動／停止を行う。なお、車両２０２に備えられる動力源は、エンジンの他にモータ等であってもよい。制御部２３０は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の電子回路として構成される。

＜＜２．位置パラメータの推定＞＞
＜２．１．位置パラメータ＞
本実施形態に係る通信ユニット２００（詳しくは、制御部２３０）は、携帯機１００が存在する位置を示す位置パラメータを推定する、位置パラメータ推定処理を行う。以下、図２〜図４を参照しながら、位置パラメータに関する各種定義について説明する。

図２は、本実施形態に係る車両２０２に設けられる複数のアンテナ２１１（無線通信部２１０）の配置の一例を示す図である。図２に示すように、車両２０２の天井部分には、４つのアンテナ２１１（２１１Ａ−２１１Ｄ）が設けられている。アンテナ２１１の配置位置は、無線通信部２１０の配置位置である。アンテナ２１１Ａは、車両２０２の前方右側に設けられる。アンテナ２１１Ｂは、車両２０２の前方左側に設けられる。アンテナ２１１Ｃは、車両２０２の後方右側に設けられる。アンテナ２１１Ｄは、車両２０２の後方左側に設けられる。なお、隣接するアンテナ２１１間の距離は、後述する角度推定用信号の搬送波の波長λの２分の１以下になるように設定される。通信ユニット２００を基準とする座標系として、通信ユニット２００のローカル座標系が設定される。通信ユニット２００のローカル座標系の一例は、４つのアンテナ２１１の中心を原点とし、車両２０２の前後方向をＸ軸とし、車両２０２の左右方向をＹ軸とし、車両２０２の上下方向をＺ軸とする座標系である。なお、Ｘ軸は、前後方向のアンテナペア（例えば、アンテナ２１１Ａとアンテナ２１１Ｃ、及び２１１Ｂとアンテナ２１１Ｄ）を結ぶ軸に平行する。また、Ｙ軸は、左右方向のアンテナペア（例えば、アンテナ２１１Ａとアンテナ２１１Ｂ、及び２１１Ｃとアンテナ２１１Ｄ）を結ぶ軸に平行する。

なお、４本のアンテナ２１１の配置形状は、正方形に限らず、平行四辺形、台形、矩形、及びその他の任意の形状を取り得る。もちろん、アンテナ２１１の数は４本に限定されない。

図３は、本実施形態に係る携帯機１００の位置パラメータの一例を示す図である。位置パラメータは、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離Ｒを含み得る。図３に示す距離Ｒは、通信ユニット２００のローカル座標系の原点から携帯機１００までの距離である。距離Ｒは、複数の無線通信部２１０のうちひとつの無線通信部２１０と携帯機１００との間で行われる、後述する測距用信号の送受信結果に基づいて、推定される。距離Ｒは、後述する測距用信号の送受信を行うひとつの無線通信部２１０から携帯機１００までの距離であってもよい。

また、位置パラメータは、図３に示す、Ｘ軸から携帯機１００までの角度α、及びＹ軸から携帯機１００までの角度βから成る、通信ユニット２００を基準とする携帯機１００の角度を含み得る。角度α及びβは、第１の所定の座標系における原点と携帯機１００とを結ぶ直線と当該第１の所定の座標系における座標軸とがなす角度である。例えば、第１の所定の座標系は、通信ユニット２００のローカル座標系である。角度αは、原点と携帯機１００とを結ぶ直線とＸ軸とがなす角度である。角度βは、原点と携帯機１００とを結ぶ直線とＹ軸とがなす角度である。なお、図３において角度βとして図示されている角度は、正確にはπ−βである。

図４は、本実施形態に係る携帯機１００の位置パラメータの一例を示す図である。位置パラメータは、第２の所定の座標系における携帯機１００の座標を含み得る。図４に示す、携帯機１００のＸ軸上の座標ｘ、Ｙ軸上の座標ｙ、及びＺ軸上の座標ｚは、そのような座標の一例である。即ち、第２の所定の座標系は、通信ユニット２００のローカル座標系であってもよい。他にも、第２の所定の座標系は、グローバル座標系であってもよい。

＜２．２．ＣＩＲ＞
（１）ＣＩＲ算出処理
携帯機１００及び通信ユニット２００は、位置パラメータ推定処理において、位置パラメータを推定するための通信を行う。その際、携帯機１００及び通信ユニット２００は、ＣＩＲ（Channel Impulse Response）を算出する。

ＣＩＲとは、インパルスをシステムに入力したときの応答である。本実施形態におけるＣＩＲは、携帯機１００及び通信ユニット２００の一方（以下、送信側とも称する）の無線通信部がパルスを含む信号を送信した場合に、他方（以下、受信側とも称する）の無線通信部により受信された信号に基づいて算出される。パルスとは、振幅の変化を含む信号である。以下では、送信側が送信する信号を送信信号とも称する。また、受信側が受信する信号を受信信号とも称する。

ここで、送信側と受信側との間に存在する遮蔽物等の影響で、送信信号と受信信号とが相違する場合がある。ＣＩＲは、送信信号及び受信信号に基づいて算出される。つまり、ＣＩＲは、送信側の無線通信部が送信信号を送信した場合に受信側の無線通信部により受信される、送信信号に対応する信号である受信信号に基づいて算出される。なお、送信信号は、受信側にも既知である。ＣＩＲは、携帯機１００と通信ユニット２００との間の無線通信路の特性を示すとも言える。

一例として、ＣＩＲは、送信信号と受信信号との相関を、送信側が送信信号を送信してからの経過時間である遅延時間ごとにとった結果である、相関演算結果であってもよい。ここでの相関とは、送信信号と受信信号との相関を、各々の時間方向の相対位置をずらしながらとる処理である、スライディング相関であってもよい。相関演算結果は、送信信号と受信信号との相関の高さを示す相関値を、遅延時間ごとの要素として含む。相関演算結果に含まれる複数の要素の各々は、遅延時間と相関値との組み合わせを含む情報である。相関は、規定時間を間隔とする遅延時間において計算され得る。即ち、ＣＩＲは、送信信号と受信信号との相関を、送信側が送信信号を送信してから規定時間ごとにとった結果であってもよい。ここでの規定時間とは、例えば、受信側が受信信号をサンプリングする間隔である。そのため、ＣＩＲを構成する要素は、サンプリングポイントとも称される。相関値は、振幅成分及び位相成分の少なくともいずれかを含んでいてもよい。振幅成分は、振幅又は振幅を二乗することで得られる電力である。位相成分は、ＣＩＲにおけるＩＱ成分がＩＱ平面上でＩ軸となす角である。位相成分は、単に位相とも称される。相関値は、ＩＱ成分を有する複素数であってもよい。

ＣＩＲにおける遅延時間ごとの値を、ＣＩＲ値とも称する。つまり、ＣＩＲは、ＣＩＲ値の時系列変化である。ＣＩＲが相関演算結果である場合、ＣＩＲ値は、遅延時間ごとの相関値である。

ＣＩＲが相関演算結果である場合、受信側は、送信信号と受信信号とのスライディング相関をとることで、ＣＩＲを算出する。例えば、受信側は、受信信号とある遅延時間分遅延させた送信信号との相関をとった値を、当該遅延時間における特性（即ち、ＣＩＲ値）として算出する。そして、受信側は、遅延時間ごとのＣＩＲ値を算出することで、ＣＩＲを算出する。以下では、ＣＩＲが相関演算結果であるものとして説明する。

なお、ＵＷＢを用いた測距技術においては、ＣＩＲは遅延プロファイルとも称される。とりわけ、電力をＣＩＲ値とするＣＩＲは、電力遅延プロファイルとも称される。

以下、送信側が携帯機１００であり、受信側が通信ユニット２００である場合のＣＩＲ算出処理を、図５〜図６を参照しながら詳しく説明する。

図５は、本実施形態に係る通信ユニット２００における信号処理の処理ブロックの一例を示す図である。図５に示すように、通信ユニット２００は、発振器２１２、乗算器２１３、９０度移相器２１４、乗算器２１５、ＬＰＦ（Low Pass Filter）２１６、ＬＰＦ２１７、相関器２１８、及び積算器２１９を含む。

発振器２１２は、送信信号を搬送する搬送波の周波数と同一の周波数の信号を生成して、生成した信号を乗算器２１３及び９０度移相器２１４に出力する。

乗算器２１３は、アンテナ２１１により受信された受信信号と発振器２１２から出力された信号とを乗算し、乗算した結果をＬＰＦ２１６に出力する。ＬＰＦ２１６は、入力された信号のうち、送信信号を搬送する搬送波の周波数以下の周波数の信号を、相関器２１８に出力する。相関器２１８に入力される信号は、受信信号の包絡線に対応する成分のうちＩ成分（即ち、実部）である。

９０度移相器２１４は、入力された信号の位相を９０度遅延させて、遅延させた信号を乗算器２１５に出力する。乗算器２１５は、アンテナ２１１により受信された受信信号と９０度移相器２１４から出力された信号とを乗算し、乗算した結果をＬＰＦ２１７に出力する。ＬＰＦ２１７は、入力された信号のうち、送信信号を搬送する搬送波の周波数以下の周波数の信号を、相関器２１８に出力する。相関器２１８に入力される信号は、受信信号の包絡線に対応する成分のうちＱ成分（即ち、虚部）である。

相関器２１８は、ＬＰＦ２１６及びＬＰＦ２１７から出力された、Ｉ成分及びＱ成分から成る受信信号と、参照信号と、のスライディング相関をとることで、ＣＩＲを算出する。なお、ここでの参照信号とは、搬送波が乗算される前の送信信号と同一の信号である。

積算器２１９は、相関器２１８から出力されたＣＩＲを積算して、出力する。

ここで、送信側は、プリアンブルを含む信号を、送信信号として送信し得る。プリアンブルとは、送受信間で既知な系列である。プリアンブルは、典型的には送信信号の先頭に配置される。プリアンブルは、ひとつ以上のプリアンブルシンボルを含む。プリアンブルシンボルとは、ひとつ以上のパルスを含むパルス配列である。パルス配列とは、時間方向に分離した複数のパルスの集合である。

プリアンブルシンボルは、積算器２１９による積算の対象である。即ち、相関器２１８は、受信信号に含まれるひとつ以上のプリアンブルシンボルに対応する部分の各々について、当該プリアンブルシンボルに対応する部分と送信信号に含まれるプリアンブルシンボルとの相関を、携帯機１００がプリアンブルシンボルを送信してから規定時間ごとにとることで、ひとつ以上のプリアンブルシンボルごとのＣＩＲを算出する。そして、積算器２１９は、プリアンブルシンボルごとのＣＩＲを、プリアンブルに含まれるひとつ以上のプリアンブルについて積算することで、積算後のＣＩＲを得る。そして、積算器２１９は、積算後のＣＩＲを出力する。以下では、特に言及しない限り、ＣＩＲとは積算後のＣＩＲであるものとする。

プリアンブルシンボルごとのＣＩＲは、第１の相関演算結果の一例である。積算後のＣＩＲは、第２の相関演算結果の一例である。上述したように、ＣＩＲは、送信信号と受信信号との相関の高さを示す相関値を、送信側が送信信号を送信してからの経過時間である遅延時間ごとの要素として含む。プリアンブルシンボルの観点で言えば、ＣＩＲは、送信信号と受信信号との相関の高さを示す相関値を、送信側が各々のプリアンブルシンボルを送信してからの経過時間である遅延時間ごとの要素として含む。

ここで、携帯機１００及び通信ユニット２００は、時間カウンタを用いて時刻を取得する。時間カウンタとは、時刻を取得するためのカウンタである。カウンタとは、数を数える機能である。時間カウンタの値（以下、カウンタ値とも称する）は、単位時間が経過する度に増加される。単位時間は、規定の時間である。従って、携帯機１００及び通信ユニット２００は、カウンタ値、及び単位時間に基づいて、時刻を取得することができる。なお、ここでの時刻とは、基準となる時刻（以下、基準時刻とも称する）を基準とする相対的な時刻である。基準時刻の一例は、カウンタ値が０であるときの時刻である。また、単位時間の一例は、規定時間である。

時間カウンタは、携帯機１００と通信ユニット２００とで同期していてもよい。時間カウンタが同期しているとは、単位時間、及び基準時刻が一致していることを指す。時間カウンタは、携帯機１００と通信ユニット２００とで非同期であってもよい。時間カウンタが非同期であるとは、単位時間、及び基準時刻の少なくともいずれかが不一致であることを指す。

時間カウンタは、複数の無線通信部２１０において同期していてもよい。時間カウンタが非同期である場合、複数の無線通信部２１０に関し計算された複数のＣＩＲの時間軸もまた非同期である（即ち、一致しない）。時間カウンタは、複数の無線通信部２１０において非同期であってもよい。時間カウンタが同期している場合、複数の無線通信部２１０に関し計算された複数のＣＩＲの時間軸もまた同期する（即ち、一致する）。

時間カウンタにより取得される時刻は、上述した遅延時間に対応する。時間カウンタにより取得される時刻から送信側が送信信号を送信した時刻を差し引いた時間が、遅延時間となるためである。そのため、ＣＩＲは、時間カウンタにより取得される時刻ごとのＣＩＲ値の時系列変化であるものとして捉えられてもよい。その場合、積算後のＣＩＲの時間軸としては、最初に受信されたプリアンブルについての、プリアンブルシンボルごとのＣＩＲの時間軸が用いられる。

（２）ＣＩＲの例
積算器２１９から出力されるＣＩＲの一例を、図６に示す。図６は、本実施形態に係るＣＩＲの一例を示すグラフである。グラフの横軸は遅延時間である。縦軸はＣＩＲ値の絶対値（例えば、振幅又は電力）である。なお、ＣＩＲの形状、より詳しくはＣＩＲ値の時系列変化の形状は、ＣＩＲ波形とも称される。典型的には、ＣＩＲにおいて、ゼロクロス点とゼロクロス点との間の要素の集合が、ひとつのパルスに対応する。ゼロクロス点とは、値がゼロになる要素である。ただし、ノイズがある環境ではその限りではない。例えば、基準となる水準とＣＩＲ値の時系列変化との交点間の要素の集合が、ひとつのパルスに対応すると捉えられてもよい。図６に示したＣＩＲには、あるパルスに対応する要素の集合２１、及び他のパルスに対応する要素の集合２２が、含まれている。

ここで、マルチパス（Multi Path）が発生する場合がある。マルチパスとは、ひとつの送信源から送信された電波が受信側に複数到達する状態を指す。マルチパスは、送受信間で複数の経路が存在する場合に発生する。マルチパスが派生している状況下では、複数の異なる経路を経由した信号が別のタイミングで受信側に到来したり、重複するタイミングで受信側に到来し互いに干渉した状態で受信されたりする場合がある。

集合２１は、例えば、ファストパスを経由して受信側に到来した信号（例えば、パルス）に対応する。ファストパスとは、送受信間の最も短い経路を指す。ファストパスは、遮蔽物がない環境では送受信間の直線経路を指す。集合２２は、例えば、ファストパス以外の経路を通って受信側に到来した信号（例えば、パルス）に対応する。このように、複数の経路を経由して到来する信号を、マルチパス波とも称する。

（３）第１到来波の検出
受信側は、送信側から受信した無線信号のうち所定の検出基準を満たす信号を、ファストパスを経由して受信側に到来した信号として検出する。そして、受信側は、検出した信号に基づいて、位置パラメータを推定する。

ファストパスを経由して受信側に到来した信号として検出された信号を、以下では第１到来波とも称する。第１到来波は、直接波、遅延波、又は合成波のいずれかであり得る。直接波とは、送受信間の最短経路を経て、受信側に受信される信号である。即ち、直接波とは、ファストパスを経由して受信側に到来した信号である。遅延波とは、送受信間の最短でない経路を経て、即ち、ファストパス以外の経路を経由して受信側に到来した信号である。遅延波は、直接波よりも遅延して受信側に受信される。合成波とは、複数の異なる経路を経た複数の信号が合成された状態で受信側に受信される信号である。

受信側は、受信した無線信号のうち所定の検出基準を満たす信号を、第１到来波として検出する。所定の検出基準の一例は、ＣＩＲ値（例えば、振幅又は電力）が最初に所定の閾値を超えることである。即ち、受信側は、ＣＩＲのうちＣＩＲ値が最初に所定の閾値を超えた部分に対応するパルスを、第１到来波として検出してもよい。

ここで注意すべきは、第１到来波として検出された信号が、必ずしも直接波であるとは限らない点である。例えば、直接波が遅延波と打ち消し合った状態で受信されると、ＣＩＲ値が所定の閾値を下回り、直接波が第１到来波として検出されない場合がある。その場合、直接波よりも遅延して到来する遅延波又は合成波が、第１到来波として検出されてしまう。

以下では、第１到来波を検出するために使用される上記所定の閾値を、ファストパス閾値とも称する。

−第１到来波の受信時刻
受信側は、所定の検出基準が満たされた時刻を、第１到来波の受信時刻としてもよい。第１到来波の受信時刻の一例は、ＣＩＲ値が最初にファストパス閾値を超える要素の遅延時間に対応する時刻である。

他にも、受信側は、検出した第１到来波のピークの時刻を、第１到来波の受信時刻としてもよい。その場合、第１到来波の受信時刻の一例は、ＣＩＲにおける第１到来波に対応する要素の集合のうち、ＣＩＲ値としての振幅又は電力が最も高い要素の遅延時間に対応する時刻である。

ここで、無線通信部２１０は、送信信号として送信されたパルスであって、複数の経路を経由して携帯機１００から到来した複数のパルスを、受信信号として受信する。第１到来波の受信時刻とは、無線通信部２１０が受信信号に含まれるパルスを受信した時刻である、パルス受信時刻である。とりわけ、第１到来波の受信時刻は、複数の経路を経て到来した複数のパルスのうち、最初に検出されたパルスのパルス受信時刻である、と言える。

以下では、第１到来波の受信時刻は、ＣＩＲ値が最初にファストパス閾値を超える要素の遅延時間に対応する時刻であるものとする。

−第１到来波の位相
受信側は、所定の検出基準が満たされた時刻の位相を、第１到来波の位相としてもよい。第１到来波の位相の一例は、ＣＩＲ値が最初にファストパス閾値を超える要素の、ＣＩＲ値としての位相である。

他にも、受信側は、検出した第１到来波のピークの位相を、第１到来波の位相としてもよい。その場合、第１到来波の受信時刻の一例は、ＣＩＲにおける第１到来波に対応する要素の集合のうち、ＣＩＲ値としての振幅又は電力が最も高い要素の、ＣＩＲ値としての位相である。

以下では、第１到来波の位相は、ＣＩＲ値が最初にファストパス閾値を超える要素の、ＣＩＲ値としての位相であるものとする。

−第１到来波の幅について
第１到来波に対応する要素の集合の時間方向の幅を、第１到来波の幅とも称する。一例として、第１到来波の幅は、ＣＩＲにおけるゼロクロス点とゼロクロス点との間の時間方向の幅である。他の一例として、第１到来波の幅は、基準となる水準とＣＩＲ値の時系列変化との交点間の時間方向の幅である。

送信信号に含まれるパルスの時間方向の幅を、パルスの幅とも称する。一例として、パルスの幅は、ＣＩＲ値の時系列変化におけるゼロクロス点とゼロクロス点との間の時間方向の幅である。他の一例として、パルスの幅は、基準となる水準とＣＩＲ値の時系列変化との交点間の時間方向の幅である。

第１到来波として直接波のみが検出される場合、ＣＩＲにおける第１到来波の幅は、理想的な幅となる。第１到来波として直接波のみが検出される場合の理想的な幅は、送信信号の波形、及び受信信号処理方法等から理論計算により算出可能である。他方、第１到来波として合成波が受信される場合、ＣＩＲにおける第１到来波の幅は、理想的な幅とは異なり得る。例えば、直接波と同相の遅延波が直接波と合成された合成波が第１到来波として検出される場合、直接波に対応する部分と遅延波に対応する部分とが時間方向にずれた状態で加算され強め合うので、ＣＩＲにおける第１到来波の幅は広くなる。他方、直接波と逆相の遅延波が直接波と合成された合成波が第１到来波として検出される場合、直接波と遅延波とが互いに打ち消し合うので、ＣＩＲにおける第１到来波の幅は狭くなる。

＜２．３．位置パラメータの推定＞
（１）測距
通信ユニット２００は、測距処理を行う。測距処理とは、通信ユニット２００と携帯機１００との間の距離を推定する処理である。通信ユニット２００と携帯機１００との間の距離は、例えば図３に示した距離Ｒである。測距処理は、測距用信号を送受信すること、及び測距用信号の伝搬遅延時間に基づいて距離Ｒを計算することを含む。測距用信号とは、携帯機１００と通信ユニット２００との間で送受信される信号のうち、測距に用いられる信号である。伝搬遅延時間とは、信号が送信されてから受信されるまでにかかる時間である。

ここで、通信ユニット２００が有する複数の無線通信部２１０のうち、いずれか１つの無線通信部２１０が、測距用信号を送受信する。測距用信号を送受信する無線通信部２１０を、以下ではマスタとも称する。距離Ｒは、マスタとして機能する無線通信部２１０（より正確には、アンテナ２１１）と携帯機１００（より正確には、アンテナ１１１）との間の距離である。また、測距用信号を送受信する無線通信部２１０以外の無線通信部２１０を、スレーブとも称する。

測距処理においては、通信ユニット２００と携帯機１００との間で複数の測距用信号が送受信され得る。複数の測距用信号のうち、一方の装置から他方の装置へ送信される測距用信号を第１の測距用信号とも称する。次に、第１の測距用信号を受信した装置から、第１の測距用信号を送信した装置へ、第１の測距用信号の応答として送信される測距用信号を、第２の測距用信号とも称する。次いで、第２の測距用信号を受信した装置から、第２の測距用信号を送信した装置へ、第２の測距用信号の応答として送信される測距用信号を、第３の測距用信号とも称する。

以下、図７を参照しながら、測距処理の流れの一例を説明する。

図７は、本実施形態に係るシステム１において実行される測距処理の流れの一例を示すシーケンス図である。本シーケンスには、携帯機１００及び通信ユニット２００が関与する。本シーケンスでは、無線通信部２１０Ａがマスタとして機能するものとする。

図７に示すように、まず、携帯機１００は、第１の測距用信号を送信する（ステップＳ１０２）。無線通信部２１０Ａにより第１の測距用信号が受信されると、制御部２３０は、第１の測距用信号のＣＩＲを算出する。その後、制御部２３０は、算出したＣＩＲに基づいて、無線通信部２１０Ａにおける第１の測距用信号の第１到来波を検出する（ステップＳ１０４）。

次いで、無線通信部２１０Ａは、第１の測距用信号の応答として第２の測距用信号を送信する（ステップＳ１０６）。携帯機１００は、第２の測距用信号を受信すると、第２の測距用信号のＣＩＲを算出する。その後、携帯機１００は、算出したＣＩＲに基づいて、第２の測距用信号の第１到来波を検出する（ステップＳ１０８）。

次に、携帯機１００は、第２の測距用信号の応答として第３の測距用信号を送信する（ステップＳ１１０）。無線通信部２１０Ａにより第３の測距用信号が受信されると、制御部２３０は、第３の測距用信号のＣＩＲを算出する。その後、制御部２３０は、算出したＣＩＲに基づいて、無線通信部２１０Ａにおける第３の測距用信号の第１到来波を検出する（ステップＳ１１２）。

携帯機１００は、第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間Ｔ_１、及び第２の測距用信号の受信時刻から第３の測距用信号の送信時刻までの時間Ｔ_２を計測する。ここで、第２の測距用信号の受信時刻とは、ステップＳ１０８において検出された、第２の測距用信号の第１到来波の受信時刻である。そして、携帯機１００は、時間Ｔ_１及びＴ_２を示す情報を含む信号を送信する（ステップＳ１１４）。かかる信号は、例えば無線通信部２１０Ａにより受信される。

制御部２３０は、第１の測距用信号の受信時刻から第２の測距用信号の送信時刻までの時間Ｔ_３、及び第２の測距用信号の送信時刻から第３の測距用信号の受信時刻までの時間Ｔ_４を計測する。ここで、第１の測距用信号の受信時刻とは、ステップＳ１０４において検出された、第１の測距用信号の第１到来波の受信時刻である。同様に、第３の測距用信号の受信時刻とは、ステップＳ１１２において検出された、第３の測距用信号の第１到来波の受信時刻である。

そして、制御部２３０は、時間Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、及びＴ_４に基づいて、距離Ｒを推定する（ステップＳ１１６）。例えば、制御部２３０は、次式により伝搬遅延時間τ_ｍを推定する。

その後、制御部２３０は、推定した伝搬遅延時間τ_ｍに信号の速度を乗算することで、距離Ｒを推定する。

−推定精度低下の一因
時間Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、及びＴ_４の始期又は終期となる測距用信号の受信時刻は、測距用信号の第１到来波の受信時刻である。上述したように、第１到来波として検出された信号は、必ずしも直接波であるとは限らない。

直接波よりも遅延して到来する遅延波又は合成波が第１到来波として検出された場合、直接波が第１到来波として検出される場合と比較して、第１到来波の受信時刻が変動する。その場合、伝搬遅延時間τ_ｍが真の値（直接波が第１到来波として検出される場合の伝搬遅延時間τ_ｍ）から変動する。そして、変動した分だけ、距離Ｒの推定精度（以下、測距精度とも称する）は低下する。

詳しくは、直接波が第１到来波として検出されない場合、直接波よりも後に到来する遅延波又は合成波が第１到来波として検出されるので、第１到来波の受信時刻は遅れる。その結果、直接波が第１到来波として検出されない場合の伝搬遅延時間τ_ｍは、直接波が第１到来波として検出される場合の伝搬遅延時間τ_ｍと比較して長くなる。そして、伝搬遅延時間τ_ｍが真の値よりも長くなった分、距離Ｒは真の値よりも長い距離として推定されてしまう。

（２）角度推定
通信ユニット２００は、角度推定処理を行う。角度推定処理とは、図３に示した角度α及びβを推定する処理である。角度取得処理は、角度推定用信号を受信すること、及び角度推定用信号の受信結果に基づいて角度α及びβを計算することを含む。角度推定用信号とは、携帯機１００と通信ユニット２００との間で送受信される信号のうち、角度推定に用いられる信号である。以下、図８を参照しながら、角度推定処理の流れの一例を説明する。

図８は、本実施形態に係るシステム１において実行される角度推定処理の流れの一例を示すシーケンス図である。本シーケンスには、携帯機１００及び通信ユニット２００が関与する。

図８に示すように、まず、携帯機１００は、角度推定用信号を送信する（ステップＳ２０２）。次いで、無線通信部２１０Ａ〜２１０Ｄの各々により角度推定用信号が受信されると、制御部２３０は、無線通信部２１０Ａ〜２１０Ｄの各々により受信された角度推定用信号のＣＩＲを算出する。その後、制御部２３０は、無線通信部２１０Ａ〜２１０Ｄの各々について、算出したＣＩＲに基づいて角度推定用信号の第１到来波を検出する（ステップＳ２０４Ａ〜Ｓ２０４Ｄ）。次に、制御部２３０は、無線通信部２１０Ａ〜２１０Ｄの各々について、検出した第１到来波の位相を検出する（ステップＳ２０６Ａ〜Ｓ２０６Ｄ）。そして、制御部２３０は、無線通信部２１０Ａ〜２１０Ｄの各々について検出した第１到来波の位相に基づいて、角度α及びβを推定する（ステップＳ２０８）。

以下、ステップＳ２０８における処理の詳細について説明する。無線通信部２１０Ａについて検出された第１到来波の位相をＰ_Ａとする。無線通信部２１０Ｂについて検出された第１到来波の位相をＰ_Ｂとする。無線通信部２１０Ｃについて検出された第１到来波の位相をＰ_Ｃとする。無線通信部２１０Ｄについて検出された第１到来波の位相をＰ_Ｄとする。Ｘ軸方向に並ぶ２つの無線通信部２１０のペアである、無線通信部２１０Ａ及び２１０Ｃ、並びに無線通信部２１０Ｂ及び２１０Ｄは、Ｘ軸方向のアンテナアレーを構成する。アンテナアレーとは、複数のアンテナの組み合わせである。他方、Ｙ軸方向に並ぶ２つの無線通信部２１０のペアである、無線通信部２１０Ａ及び２１０Ｂ、並びに無線通信部２１０Ｃ及び２１０Ｄは、Ｙ軸方向のアンテナアレーを構成する。この場合、Ｘ軸方向のアンテナアレー位相差Ｐｄ_ＣＡ及びＰｄ_ＤＢ、並びにＹ軸方向のアンテナアレー位相差Ｐｄ_ＢＡ及びＰｄ_ＤＣは、それぞれ次式で表される。アンテナアレー位相差とは、アンテナアレーを構成する２つのアンテナ２１１（即ち、無線通信部２１０）における、第１到来波の位相の差である。

角度α及びβは、次式により計算される。ここで、λは角度推定用信号の搬送波の波長であり、ｄはアンテナ２１１間の距離である。

従って、それぞれのアンテナアレー位相差に基づいて計算される角度は、それぞれ次式により表される。

制御部２３０は、上記計算された角度α_ＣＡ、α_ＤＢ、β_ＤＣ、及びβ_ＢＡに基づいて、角度α及びβを計算する。例えば、制御部２３０は、次式に示すように、Ｘ軸及びＹ軸方向で各２アレーについて計算された角度を平均することで、角度α及びβを計算する。

−推定精度低下の一因
以上説明したように、角度α及びβは、第１到来波の位相に基づいて計算される。上述したように、第１到来波として検出された信号は、必ずしも直接波であるとは限らない。

つまり、第１到来波として、遅延波又は合成波が検出される場合がある。典型的には遅延波及び合成波の位相は直接波の位相と相違するので、相違した分だけ角度推定精度は低下する。

−補足
なお、角度推定用信号は、角度推定処理の中で送受信されてもよいし、その他のタイミングで送受信されても良い。例えば、角度推定用信号は、測距処理において送受信されてもよい。具体的には、図７に示した第３の測距用信号と、図８に示した角度推定用信号とは、同一であってもよい。この場合、通信ユニット２００は、角度推定用信号及び第２の測距用信号を兼ねるひとつの無線信号を受信することで、距離Ｒ並びに角度α及びβを計算することができる。

上記では、受信側は、２つのＸ軸方向のアンテナアレーにおける位相差に基づいて推定された角度α_ＣＡ及び角度α_ＤＢを平均することで、角度αを推定した。受信側は、角度α_ＣＡ又は角度α_ＤＢのいずれか一方を角度αとして採用してもよいし、３つ以上のＸ軸方向のアンテナアレーにおける位相差に基づいて推定された角度を平均することで角度αを推定してもよい。即ち、受信側は、少なくとも１つのＸ軸方向のアンテナアレーにおける位相差に基づいて、角度αを推定すればよい。同様に、受信側は、少なくとも１つのＹ軸方向のアンテナアレーにおける位相差に基づいて、角度βを推定すればよい。

（３）座標推定
制御部２３０は、座標推定処理を行う。座標推定処理とは、図４に示した携帯機１００の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）を推定する処理である、座標推定処理としては、以下の第１の計算方法及び第２の計算方法が採用され得る。

−第１の計算方法
第１の計算方法は、測距処理及び角度推定処理の結果に基づいて、座標ｘ、ｙ、及びｚを計算する方法である。その場合、まず、制御部２３０は、次式により座標ｘ及びｙを計算する。

ここで、距離Ｒ、並びに座標ｘ、ｙ及びｚには、次式の関係が成り立つ。

制御部２３０は、上記関係を利用して、次式により座標ｚを計算する。

−第２の計算方法
第２の計算方法は、角度α及びβの推定を省略して、座標ｘ、ｙ、及びｚを計算する方法である。まず、上記数式（４）（５）（６）（７）により、次式の関係が成り立つ。

数式（１２）を、ｃｏｓαに関し整理して数式（９）に代入すると、次式により座標ｘが得られる。

数式（１３）を、ｃｏｓβに関し整理して数式（１０）に代入すると、次式により座標ｙが得られる。

そして、数式（１４）及び数式（１５）を数式（１１）に代入して整理すると、次式により座標ｚが得られる。

以上、ローカル座標系における携帯機１００の座標の推定処理について説明した。ローカル座標系における携帯機１００の座標と、グローバル座標系におけるローカル座標系の原点の座標とを組み合わせることで、グローバル座標系における携帯機１００の座標も推定可能である。

−推定精度低下の一因
以上説明したように、座標は、伝搬遅延時間及び位相に基づいて計算される。そして、これらは、いずれも第１到来波に基づいて推定される。従って、測距処理、及び角度推定処理と同様の理由で、座標推定精度は低下し得る。

（４）存在領域の推定
位置パラメータは、予め定義された複数の領域のうち、携帯機１００が存在する領域を含んでいてもよい。一例として、領域が通信ユニット２００からの距離により定義される場合、制御部２３０は、測距処理により推定された距離Ｒに基づいて、携帯機１００が存在する領域を推定する。他の一例として、領域が通信ユニット２００からの角度により定義される場合、制御部２３０、角度推定処理により推定された角度α及びβに基づいて、携帯機１００が存在する領域を推定する。他の一例として、領域が三次元座標により定義される場合、制御部２３０は、座標推定処理により推定された座標（ｘ，ｙ，ｚ）に基づいて、携帯機１００が存在する領域を推定する。

他にも、車両２０２に特有の処理として、制御部２３０は、車両２０２の車室内及び車室外を含む複数の領域の中から、携帯機１００が存在する領域を推定してもよい。これにより、ユーザが車室内にいる場合と車室外にいる場合とで異なるサービスを提供する等、細やかなサービスを提供することが可能となる。他にも、制御部２３０は、車両２０２から所定距離以内の領域である周辺領域、及び車両２０２から所定距離以上の領域である遠方領域の中から、携帯機１００が存在する領域を推定してもよい。

（５）位置パラメータの推定結果の用途
位置パラメータの推定結果は、例えば携帯機１００の認証のために使用され得る。例えば、制御部２３０は、運転席側であって通信ユニット２００からの距離が近い領域に携帯機１００が存在する場合に、認証成功を判定し、ドアを解錠する。

＜＜３．技術的課題＞＞
複数の無線通信部２１０のすべてにおいて、直接波を第１到来波として検出することに成功するとは限らない。複数の無線通信部２１０のうち少なくともいずれかにおいて直接波を第１到来波として検出することに失敗した場合、角度推定精度は低下する。また、マスタにおいて直接波を第１到来波として検出することに失敗した場合、測距精度は低下する。このように、直接波を第１到来波として検出することに失敗した場合、位置パラメータの推定精度は低下する。

そこで、本実施形態では、直接波が第１到来波として検出されやすいよう制御することで、位置パラメータの推定精度を向上させる仕組みを提供する。

＜＜４．技術的特徴＞＞
（１）特定要素の検出処理
本実施形態に係る通信ユニット２００は、位置推定用通信を行う。位置推定用通信とは、位置パラメータの推定のために行われる通信である。具体的には、位置推定用通信は、携帯機１００と通信ユニット２００との間で測距用信号及び角度推定用信号を送受信することを含む。

位置推定用通信において、携帯機１００は、プリアンブルシンボルをひとつ以上含む送信信号（第１の信号の一例）を送信する。複数の無線通信部２１０の各々は、送信信号に対応する受信信号（第２の信号の一例）を受信する。送信信号は、測距用信号であってもよいし、角度推定用信号であってもよい。一例として、送信信号は、図７に示した第３の測距用信号であって、角度推定用信号を兼ねる信号であってもよい。

そして、制御部２３０は、送信信号と、複数の無線通信部２１０の各々により受信した複数の受信信号の各々と、の相関を規定時間ごとにとる。これにより、制御部２３０は、複数の無線通信部２１０の各々における相関演算結果としての、ＣＩＲ（積算後のＣＩＲ）を取得する。

制御部２３０は、複数の無線通信部２１０の各々におけるＣＩＲおいて、所定の検出基準に従い、ＣＩＲに含まれる複数の要素のうちひとつ以上の要素を特定の要素である特定要素として検出することを、特定要素の検出処理として行う。詳しくは、制御部２３０は、ＣＩＲ値に含まれる振幅成分が第１の閾値を超えるひとつ以上の要素を特定要素として検出することを、特定要素の検出処理として行う。ＣＩＲ値に含まれる振幅成分とは、振幅そのものであってもよいし、振幅を二乗することで得られる電力であってもよい。

無線通信部２１０は、送信信号として送信されたパルスであって、複数の経路を経由して携帯機１００から到来した複数のパルスを、受信信号として受信する。そして、特定要素は、複数の経路を経由して到来した複数のパルスのうち、最も早くに検出されたパルスに対応する。即ち、特定要素は、第１到来波に対応する要素である。そして、特定要素を検出することは、上述した第１到来波を検出することと同義である。また、直接波を第１到来波として検出することは、直接波に対応する特定要素を検出することと同義である。

特定要素の遅延時間に対応する時刻は、第１到来波の受信時刻として、測距のために使用される。また、特定要素の位相は、第１到来波の位相として、角度推定のために使用される。つまり、制御部２３０は、複数の無線通信部２１０の各々について、位置パラメータ推定に使用される特定要素を検出する。

一例として、制御部２３０は、ＣＩＲ値に含まれる振幅成分が最初に第１の閾値を超える要素を検出することを、特定要素の検出処理として行うものとする。この場合、複数の無線通信部２１０について得られた複数のＣＩＲの各々において、ひとつずつ特定要素が検出される。第１の閾値は、上述したファストパス閾値である。即ち、特定要素とは、ＣＩＲにおける複数の要素のうち、ＣＩＲ値が最初にファストパス閾値を超える要素である。これにより、ひとつのＣＩＲから特定要素を複数検出する場合と比較して、特定要素を検出するための演算負荷を軽減することが可能となる。

なお、特定要素を検出することは、パルス受信時刻を検出することとして、捉えられてもよい。それに伴い、特定要素を検出することは、パルス受信時刻における位相を検出することとして捉えられてもよい。

（２）特定要素の変更処理
制御部２３０は、特定要素の変更処理を制御する。特定要素の変更処理とは、複数の無線通信部２１０の少なくともいずれかにおける特定要素を他の要素に変更する処理である。

制御部２３０は、複数の無線通信部２１０のうち特定要素に対応する時刻が最も早い無線通信部２１０を第１の無線通信部２１０とする。また、制御部２３０は、複数の無線通信部２１０のうちその他の無線通信部２１０を第２の無線通信部２１０する。即ち、制御部２３０は、複数の無線通信部２１０のうち第１の無線通信部２１０以外の無線通信部２１０を、第２の無線通信部２１０とする。そして、制御部２３０は、第１の無線通信部２１０における特定要素に対応する時刻に基づいて、第２の無線通信部２１０における特定要素を変更する処理である、特定要素の変更処理を制御する。この点について、図９を参照しながら詳しく説明する。

図９は、複数の無線通信部２１０におけるＣＩＲの一例を示すグラフである。図９に示すＣＩＲ２０Ａは、無線通信部２１０ＡにおけるＣＩＲの一例を示すグラフである。図９に示すＣＩＲ２０Ｂは、無線通信部２１０ＢにおけるＣＩＲの一例を示すグラフである。各グラフの横軸は遅延時間である。ＣＩＲ２０Ａの時間軸とＣＩＲ２０Ｂの時間軸とは、同期しているものとする。縦軸はＣＩＲ値の絶対値（例えば、振幅又は電力）である。

ＣＩＲ２０Ａには、直接波に対応する要素の集合２１Ａ、及び遅延波に対応する要素の集合２２Ａが、含まれている。同様に、ＣＩＲ２０Ｂには、直接波に対応する要素の集合２１Ｂ、及び遅延波に対応する要素の集合２２Ｂが、含まれている。ＣＩＲ２０Ａにおいては、ファストパス閾値ＴＨ_ＦＰ、特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ａ、及び特定要素ＳＰ_ＦＰ―Ａの遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ａが図示されている。同様に、ＣＩＲ２０Ｂにおいては、ファストパス閾値ＴＨ_ＦＰ、特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂ、及び特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂの遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ｂが図示されている。

図９に示すように、無線通信部２１０Ａでは、直接波に対応する集合２１Ａに、特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ａの遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ａが現れる。遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ａは、一例として３０ｎｓである。一方で、無線通信部２１０Ｂでは、直接波に対応する集合２１Ｂでなく、遅延波に対応する集合２２Ｂにおいて、特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂの遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ｂが現れる。遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ｂは、一例として３３ｎｓである。つまり、特定要素の遅延時間が早いことは、直接波に対応する特定要素を検出することに成功した可能性が高いことを示すと言える。他方、特定要素の遅延時間が遅いことは、直接波に対応する要素のＣＩＲ値が低いために、直接波に対応する特定要素を検出することに失敗した可能性が高いことを示すと言える。そして、複数の無線通信部２１０において特定要素の遅延時間に差が生じていることは、複数の無線通信部２１０に、直接波に対応する特定要素を検出することに成功した無線通信部２１０と、直接波に対応する特定要素を検出することに失敗した無線通信部２１０とが混在していることを示すと言える。

一例として、無線通信部２１０Ｃ及び無線通信部２１０ＤにおけるＣＩＲは、図９に示したＣＩＲ２０Ｂと同様であるものとする。よって、無線通信部２１０Ｃ及び無線通信部２１０Ｄにおける特定要素の遅延時間は、遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ｂと同様となる。この場合、制御部２３０は、無線通信部２１０Ａを第１の無線通信部２１０とする。他方、制御部２３０は、無線通信部２１０Ｂ〜無線通信部２１０Ｄを第２の無線通信部２１０とする。そして、制御部２３０は、無線通信部２１０Ａにおける特定要素に対応する時刻（換言すると、遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ａ）に基づいて、無線通信部２１０Ｂ〜無線通信部２１０Ｄにおける特定要素を変更する処理を制御する。

かかる構成により、直接波に対応しない可能性が高い特定要素を、他の要素に変更することが可能となる。複数の無線通信部２１０のうち少なくともいずれかの無線通信部２１０における特定要素を、直接波に対応する可能性が高い要素に変更することに成功した場合、角度推定精度を向上させることが可能となる。さらに、マスタについての特定要素を、直接波に対応する可能性が高い要素に変更することに成功した場合、測距精度をも向上させることが可能となる。

制御部２３０は、第１の無線通信部２１０における特定要素に対応する時刻と第２の無線通信部２１０における特定要素に対応する時刻との差が第２の閾値を超える場合、第２の無線通信部２１０における特定要素を変更することを、特定要素の変更処理として行う。図９に示した例では、制御部２３０は、遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ａと遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ｂとの差が第２の閾値を超える場合、無線通信部２１０Ｂにおける特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂを変更する。より具体的には、制御部２３０は、無線通信部２１０Ｂにおける特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂを、遅延波に対応する集合２２Ｂに属する要素から、直接波に対応する集合２１Ｂに属する要素に、変更する。これにより、位置パラメータの推定精度を向上させることが可能となる。なお、第２の閾値は、少なくとも第１の閾値とは異なる。

ここで、特定要素は、ファストパス閾値を最初に超える要素である。そのため、特定要素は、いずれもＣＩＲにおける第１到来波に対応する要素の集合の前半部分に現れる。前半部分とは、ＣＩＲ値の立ち上がりからピークまでの部分である。例えば、図９に示すように、特定要素Ｓ_ＦＰ−Ａは、集合２１Ａの前半部分に現れている。また、図９に示すように、特定要素Ｓ_ＦＰ−Ｂは、集合２２Ｂの前半部分に現れている。他方、複数の無線通信部２１０の各々における、直接波に対応する要素の集合の時間方向の位置は、同一又は略同一であることが期待される。例えば、図９に示すように、ＣＩＲ２０Ａにおける直接波に対応する要素の集合２１Ａと、ＣＩＲ２０Ｂにおける直接波に対応する要素の集合２１Ｂとは、同様の時間方向の位置に位置する。以上から、複数の無線通信部２１０の各々において、直接波に対応する特定要素を検出することに成功した場合、無線通信部２１０間での特定要素に対応する時刻の差は、最大で、直接波に対応する要素の集合の時間方向の幅の２分の１となる、と言える。

そこで、第２の閾値は、ＣＩＲにおける第１到来波の理想的な幅の２分の１以下の任意の値として設定されることが望ましい。ＣＩＲにおける第１到来波の理想的な幅とは、ＣＩＲにおける、携帯機１００から複数の無線通信部２１０の各々までの最短の経路（即ち、ファストパス）を経て到来した送信信号（即ち、直接波）に対応する要素の集合の理想的な時間方向の幅である。ＣＩＲにおける第１到来波の理想的な幅は、送信信号の波形、及び受信信号処理方法等から理論計算により算出可能である。なお、ＣＩＲにおける第１到来波の理想的な幅として、簡易的に、送信信号に含まれるパルスの時間方向の幅が用いられてもよい。第２の閾値を上記のように設定することで、直接波に対応する特定要素を検出することに失敗したか否かを適切に判定することが可能となる。

なお、特定要素を変更することは、パルス受信時刻を変更することとして、捉えられてもよい。それに伴い、特定要素を変更することは、パルス受信時刻における位相を変更することとして捉えられてもよい。

−特定要素の変更処理の第１の例
一例として、制御部２３０は、第２の無線通信部２１０についてのＣＩＲにおいてＣＩＲ値が第１の閾値よりも低い第３の閾値を超える最初に超える要素に特定要素を変更することを、特定要素の変更処理として行ってもよい。より簡易には、制御部２３０は、ファストパス閾値を低下させてもよい。第３の閾値は、低下後のファストパス閾値である。かかる例について、図１０を参照しながら詳しく説明する。

図１０は、本実施形態に係る特定要素の変更処理の第１の例を説明するための図である。図１０に示すＣＩＲ２０Ａは、無線通信部２１０ＡにおけるＣＩＲの一例を示すグラフである。図１０に示すＣＩＲ２０Ｂは、無線通信部２１０ＢにおけるＣＩＲの一例を示すグラフである。図１０に示すＣＩＲ２０Ａ及びＣＩＲ２０Ｂは、図９に示したＣＩＲ２０Ａ及びＣＩＲ２０Ｂと同様である。ただし、図１０に示すように、ＣＩＲ２０Ｂには、低下後のファストパス閾値ＴＨ_ＦＰ´、及び変更後の特定要素ＳＰ_ＦＰ―Ｂ´が図示されている。

図９に示すＣＩＲが得られ、Ｔ_ＦＰ−ＡとＴ_ＦＰ−Ｂとの差が第２の閾値を超えるものとする。その場合、制御部２３０は、図１０に示すように、無線通信部２１０Ｂにおけるファストパス閾値をＴＨ_ＦＰからＴＨ_ＦＰ´に低下させる。低下後のファストパス閾値ＴＨ_ＦＰ´は、第３の閾値の一例である。その結果、制御部２３０は、ＣＩＲ値が低下後のファストパス閾値ＴＨ_ＦＰ´を最初に超える要素ＳＰ_ＦＰ―Ｂ´を、特定要素として検出する。変更後の特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂ´の遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ｂ´は、３０ｎｓである。

図１０に示すように、変更後の特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂ´は、直接波に対応する集合２１Ｂに現れている。即ち、制御部２３０は、無線通信部２１０Ａだけでなく、無線通信部２１０Ｂに関しても、直接波に対応する特定要素を検出することに成功している。制御部２３０は、かかる特定要素の変更処理を、第２の無線通信部２１０全体に対して実行することで、複数の無線通信部２１０に全てにおいて、直接波に対応する特定要素を検出することが可能となる。よって、位置パラメータの推定精度を向上させることが可能となる。

なお、制御部２３０は、第１の無線通信部２１０における特定要素に対応する時刻と第２の無線通信部２１０における変更後の特定要素に対応する時刻との差が第２の閾値以下になるまで、特定要素の変更処理を繰り返し行ってもよい。かかる構成により、制御部２３０は、第２の無線通信部２１０における特定要素を、遅延波に対応する要素から直接波に対応する要素へ、より確実に変更することが可能となる。

制御部２３０は、特定要素の変更処理を再度実行する際に、位置推定用通信も再度実行してもよい。その場合、制御部２３０は、ファストパス閾値を低下させた後に、改めて位置推定用通信を実行し、改めて実行した位置推定用通信により得られたＣＩＲから特定要素を検出する。他に、制御部２３０は、特定要素の変更処理を再度実行する際に、位置推定用通信を実行しなくてもよい。その場合、制御部２３０は、ファストパス閾値を低下させた後に、すでに実行した位置推定用通信により得られたＣＩＲから特定要素を検出し直す。

−特定要素の変更処理の第２の例
一例として、制御部２３０は、第２の無線通信部２１０における特定要素を、第２の無線通信部におけるＣＩＲに含まれる複数の要素のうち、第１の無線通信部２１０における特定要素に対応する時刻に対応する要素に変更することを、特定要素の変更処理として行ってもよい。より簡易には、制御部２３０は、特定要素に対応する時刻が第１の無線通信部２１０と揃うように、第２の無線通信部２１０における特定要素を検出し直す。かかる例について、図１１を参照しながら詳しく説明する。

図１１は、本実施形態に係る特定要素の変更処理の第２の例を説明するための図である。図１１に示すＣＩＲ２０Ａは、無線通信部２１０ＡにおけるＣＩＲの一例を示すグラフである。図１１に示すＣＩＲ２０Ｂは、無線通信部２１０ＢにおけるＣＩＲの一例を示すグラフである。図１１に示すＣＩＲ２０Ａ及びＣＩＲ２０Ｂは、図９に示したＣＩＲ２０Ａ及びＣＩＲ２０Ｂと同様である。ただし、図１１に示すように、ＣＩＲ２０Ｂには、変更後の特定要素ＳＰ_ＦＰ―Ｂ´´が図示されている。

図９に示すＣＩＲが得られ、Ｔ_ＦＰ−ＡとＴ_ＦＰ−Ｂとの差が第２の閾値を超えるものとする。その場合、制御部２３０は、図１１に示すように、ＣＩＲ２０ＢにおいてＴ_ＦＰ−Ａに対応する要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂ´´を、特定要素として検出する。変更後の特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂ´´の遅延時間Ｔ_ＦＰ−Ｂ´´は、当然にＴ_ＦＰ−Ａと同じく３０ｎｓである。

複数の無線通信部２１０の各々における、直接波に対応する要素の集合の時間方向の位置は、同一又は略同一であることが期待される。例えば、図９に示すように、ＣＩＲ２０Ａにおける直接波に対応する要素の集合２１Ａと、ＣＩＲ２０Ｂにおける直接波に対応する要素の集合２１Ｂとは、同様の時間方向の位置に位置する。そのため、図１１に示すように、変更後の特定要素ＳＰ_ＦＰ−Ｂ´´は、直接波に対応する集合２１Ｂに現れることとなる。即ち、制御部２３０は、無線通信部２１０Ａだけでなく、無線通信部２１０Ｂに関しても、直接波に対応する特定要素を検出することに成功する。制御部２３０は、かかる特定要素の変更処理を、第２の無線通信部２１０全体に対して実行することで、複数の無線通信部２１０に全てにおいて、直接波に対応する特定要素を検出することが可能となる。よって、位置パラメータの推定精度を向上させることが可能となる。

（３）信号到来角度の推定処理
制御部２３０は、信号到来角度の推定処理を行う。信号到来角度の推定処理とは、複数の無線通信部２１０に設定された基準点から延伸する軸を基準軸として測距用信号が到来する角度（以下、信号到来角度とも称する）を推定する処理である。例えば、制御部２３０は、第１の無線通信部２１０における特定要素、及び第２の無線通信部２１０における変更後の特定要素に基づいて、信号到来角度を推定する。

基準点の一例は、通信ユニット２００のローカル座標系における原点である。基準軸の一例は、通信ユニット２００のローカル座標系における座標軸である。そして、信号到来角度の一例は、角度推定処理に関し説明した角度α及びβである。その場合、信号到来角度の推定処理は、上述した角度推定処理において角度α及びβを推定する処理と同様である。つまり、信号到来角は、携帯機１００の位置パラメータのひとつである、通信ユニット２００を基準とする携帯機１００の角度に相当する。

詳しくは、制御部２３０は、複数の無線通信部２１０の各々における特定要素のＣＩＲ値に含まれる位相成分に基づいて、信号到来角度を推定することを、信号到来角度の推定処理として行う。例えば、制御部２３０は、Ｘ軸方向のアンテナアレーを構成する無線通信部２１０のペアにおける特定要素の位相成分の差を、Ｘ軸方向のアンテナアレー位相差として、Ｘ軸に対する角度αを推定する。また、制御部２３０は、Ｙ軸方向のアンテナアレーを構成する無線通信部２１０のペアにおける特定要素の位相成分の差を、Ｙ軸方向のアンテナアレー位相差として、Ｙ軸に対する角度βを推定する。

制御部２３０は、複数の無線通信部２１０の各々における特定要素のうち、ＣＩＲ値に含まれる振幅成分が第４の閾値を超える特定要素に基づいて信号到来角度を推定することを、信号到来角度の推定処理として行ってもよい。換言すると、制御部２３０は、振幅成分が第４の閾値以下である特定要素については、信号到来角度の推定処理に使用しなくてもよい。なお、第４の閾値は、ファストパス閾値よりも低い任意の値である。振幅成分が過度に低い特定要素には、ノイズの影響が多く含まれると考えられる。この点、ＣＩＲ値に含まれる振幅成分が第４の閾値を超える特定要素に基づいて信号到来角度を推定することで、ノイズの影響を抑制することができるので、信号到来角度の推定精度の低下を抑制することが可能となる。即ち、角度推定精度の低下を抑制することが可能となる。

（４）処理の流れ
図１２は、本実施形態に係る通信ユニット２００において実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図１２に示すように、まず、通信ユニット２００は、携帯機１００との間で位置推定用通信を行う（ステップＳ３０２）。例えば、複数の無線通信部２１０の各々は、携帯機１００から送信された、角度推定用信号を兼ねる測距用信号を受信する。

次いで、制御部２３０は、複数の無線通信部２１０の各々における特定要素を、第１の閾値に基づいて検出する（ステップＳ３０４）。詳しくは、制御部２３０は、位置推定用通信において複数の無線通信部２１０の各々が測距用信号を受信することにより得られた複数のＣＩＲの各々のうち、ＣＩＲ値が最初に第１の閾値を超える要素を、特定要素として検出する。

次に、制御部２３０は、第１の無線通信部２１０における特定要素に対応する時刻との差が第２の閾値を超える時刻に対応する特定要素が検出された第２の無線通信部２１０について、特定要素を変更する（ステップＳ３０６）。変更処理の第１の例では、制御部２３０は、該当する第２の無線通信部２１０において、ＣＩＲ値が最初に第３の閾値を超える要素を特定要素として検出する。変更処理の第２の例では、制御部２３０は、該当する第２の無線通信部２１０におけるＣＩＲに含まれる複数の要素のうち、第１の無線通信部２１０における特定要素に対応する時刻に対応する要素を、特定要素として検出する。

そして、制御部２３０は、複数の無線通信部２１０の各々における特定要素のＣＩＲ値に含まれる位相成分に基づいて、信号到来角度を推定する（ステップＳ３０８）。例えば、制御部２３０は、第１の無線通信部２１０における特定要素、及び第２の無線通信部２１０における変更後の特定要素の、各々のＣＩＲ値に含まれる位相成分に基づいて、測距用信号の信号到来角度を推定する。

＜＜５．補足＞＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、本発明の効果として、角度推定精度を向上させる点について主に説明したが、本発明の効果はかかる例に限定されない。特定要素の変更処理により、マスタにおける特定要素が、遅延波に対応する要素から直接波に対応する要素へ変更される場合、測距精度を向上させることが可能となる。第３の測距用信号に対して特定要素の変更処理が行われる場合、図７に示した時間Ｔ_４の精度を向上させることができるためである。さらに、特定要素の変更処理は、第３の測距用信号だけでなく、第１の測距用信号に対しても実行されてもよい。その場合、時間Ｔ_４だけでなく時間Ｔ_３の精度をも向上させることができるので、測距精度をさらに向上させることが可能となる。

例えば、上記実施形態では、通信ユニット２００は４つの無線通信部２１０を有するものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。通信ユニット２００は、少なくとも３つの無線通信部２１０を有していればよい。また、通信ユニット２００は、５つ以上の無線通信部２１０を有していてもよい。

例えば、上記実施形態では、特定要素はＣＩＲ値が最初にファストパス閾値を超える要素であるものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、特定要素は、ＣＩＲ値が２番目以降にファストパス閾値を超える要素であってもよい。

例えば、上記実施形態では、ＣＩＲが相関演算結果であるものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。一例として、ＣＩＲは、受信信号そのものであってもよい。その場合、ＣＩＲは、無線通信部２１０が受信したパルスを含む信号を規定時間ごとにサンプリングした結果を、規定時間を間隔とする時刻ごとの前記要素として含む。ＣＩＲ値は、遅延時間ごとの受信信号である。ここで、ＣＩＲ値は、受信信号の振幅成分及び位相成分の少なくともいずれかを含んでいればよい。受信信号の振幅成分は、振幅又は振幅を二乗することで得られる電力である。受信信号の位相成分は、受信信号のＩＱ成分がＩＱ平面上でＩ軸となす角である。位相成分は、単に位相とも称される。受信信号は、ＩＱ成分を有する複素数であってもよい。ＣＩＲが受信信号そのものである場合、受信側は、受信した無線信号の振幅成分が最初にファストパス閾値を超えることを、第１到来波を検出するための所定の検出基準として用いてもよい。その場合、受信側は、受信信号の振幅成分が最初にファストパス閾値を超える要素を、特定要素として検出してもよい。換言すると、受信側は、受信信号の振幅成分が最初にファストパス閾値を超える部分を、第１到来波として検出してもよい。

例えば、上記実施形態では、制御部２３０がＣＩＲの算出、第１到来波（換言すると、特定要素）の検出、及び位置パラメータの推定を行うものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。これらの処理の少なくともいずれかが、無線通信部２１０により実行されてもよい。例えば、複数の無線通信部２１０の各々において、各々が受信した受信信号に基づいてＣＩＲの算出、及び第１到来波の検出を行ってもよい。また、位置パラメータの推定は、例えばマスタとして機能する無線通信部２１０により実行されてもよい。

例えば、上記実施形態では、アンテナペアにおけるアンテナアレー位相差に基づいて角度α及びβが計算される例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。一例として、通信ユニット２００は、複数のアンテナ２１１によりビームフォーミングを行うことで、角度α及びβを計算してもよい。その場合、通信ユニット２００は、複数のアンテナ２１１のメインローブを全方向にわたって走査し、受信電力が最も大きい方向に携帯機１００が存在すると判定し、かかる方向に基づいて角度α及びβを計算する。

例えば、上記実施形態では、図３を参照しながら説明したように、ローカル座標系が、アンテナペアを結ぶ軸に平行する座標軸を有する座標系であるものとして説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ローカル座標系は、アンテナペアを結ぶ軸に平行しない座標軸を有する座標系であってもよい。また、原点は、複数のアンテナ２１１の中心に限定されない。本実施形態に係るローカル座標系は、通信ユニット２００が有する複数のアンテナ２１１の配置を基準に、任意に設定されてよい。

例えば、上記実施形態では、被認証者が携帯機１００であり、認証者が通信ユニット２００である例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。携帯機１００及び通信ユニット２００の役割は逆であってもよい。例えば、携帯機１００が、位置パラメータを推定してもよい。また、携帯機１００及び通信ユニット２００の役割が動的に交換されてもよい。また、通信ユニット２００同士で位置パラメータの特定、及びに認証が行われてもよい。

例えば、上記実施形態では、本発明がスマートエントリーシステムに適用される例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明は、信号を送受信することで位置パラメータを推定し認証を行う任意のシステムに適用可能である。例えば、携帯機、車両、スマートフォン、ドローン、家、及び家電製品等のうち任意の２つの装置を含むペアに、本発明は適用可能である。その場合、ペアのうち一方が認証者として動作し、他方が被認証者として動作する。なお、ペアは、２つの同じ種類の装置を含んでいてもよいし、２つの異なる種類の装置を含んでいてもよい。また、無線ＬＡＮ（Local Area Network）ルータがスマートフォンの位置を推定するためにも、本発明は適用可能である。

例えば、上記実施形態では、無線通信規格としてＵＷＢを用いるものを挙げたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、無線通信規格として、赤外線を用いるものが使用されてもよい。

なお、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記録媒体（非一時的な媒体：non-transitory media）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。上記記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。

また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

１：システム、１００：携帯機、１１０：無線通信部、１１１：アンテナ、１２０：記憶部、１３０：制御部、２００：通信ユニット、２０２：車両、２１０：無線通信部、２１１：アンテナ、２２０：記憶部、２３０：制御部

Claims (12)

1. 他の通信装置から信号を無線で受信する複数の無線通信部と、
   前記他の通信装置から送信され、かつ、振幅の変化を含む信号である第１の信号と、前記第１の信号を複数の前記無線通信部により受信した第２の信号の各々と、の相関を規定時間ごとにとり、
   前記第１の信号と前記第２の信号の各々との相関を前記規定時間ごとにとった結果であって、前記第１の信号と前記第２の信号との相関の高さを示す相関値を、前記規定時間を間隔とする時刻ごとの要素として含む複数の相関演算結果の各々において、前記相関値が第１の閾値を超えるひとつ以上の前記要素を、特定の要素である特定要素として検出する検出処理を行い、
   複数の前記無線通信部のうち前記特定要素に対応する時刻が最も早い前記無線通信部を第１の無線通信部とし、複数の前記無線通信部のうちその他の前記無線通信部を第２の無線通信部とし、前記第１の無線通信部における前記特定要素に対応する時刻に基づいて、前記第２の無線通信部における前記特定要素を変更する処理である変更処理を制御する制御部と、
   を備える通信装置。
2. 前記制御部は、前記相関値が最初に前記第１の閾値を超える前記要素を、前記特定要素として検出することを、前記検出処理として行う、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記制御部は、前記第１の無線通信部における前記特定要素に対応する時刻と前記第２の無線通信部における前記特定要素に対応する時刻との差が前記第１の閾値と異なる第２の閾値を超える場合、前記第２の無線通信部における前記特定要素を変更することを、前記変更処理として行う、請求項２に記載の通信装置。
4. 前記第２の閾値は、前記相関演算結果における、前記他の通信装置から複数の前記無線通信部の各々までの最短の経路を経て到来した送信信号に対応する前記要素の集合の理想的な時間方向の幅の２分の１以下の任意の値である、請求項３に記載の通信装置。
5. 前記制御部は、前記第２の無線通信部についての前記相関演算結果において前記相関値が前記第１の閾値よりも低い第３の閾値を最初に超える前記要素に前記特定要素を変更することを、前記変更処理として行う、請求項２〜４のいずれか一項に記載の通信装置。
6. 前記制御部は、前記第２の無線通信部における前記特定要素を、前記第２の無線通信部における前記相関演算結果に含まれる複数の要素のうち、前記第１の無線通信部における前記特定要素に対応する時刻に対応する要素に変更することを、前記変更処理として行う、請求項２〜４のいずれか一項に記載の通信装置。
7. 前記制御部は、複数の前記無線通信部の各々における前記特定要素に基づいて、複数の前記無線通信部に設定された基準点から延伸する軸を基準軸として前記第１の信号が到来する角度を推定する推定処理を行う、請求項１〜６のいずれか一項に記載の通信装置。
8. 前記制御部は、前記複数の無線通信部の各々における前記特定要素の前記相関値に含まれる位相成分に基づいて、前記第１の信号が到来する角度を推定することを、前記推定処理として行う、請求項７に記載の通信装置。
9. 前記制御部は、前記複数の無線通信部の各々における前記特定要素のうち、前記相関値に含まれる振幅成分が前記第１の閾値よりも低い第４の閾値を超える前記特定要素に基づいて前記第１の信号が到来する角度を推定することを、前記推定処理として行う、請求項８に記載の通信装置。
10. 前記無線通信部は、前記第１の信号として送信された前記振幅の変化であって、複数の経路を経由して前記他の通信装置から到来した複数の前記振幅の変化を、前記第２の信号として受信し、
    前記特定要素は、前記複数の経路を経由して到来した複数の前記振幅の変化のうち、最も早くに検出された前記振幅の変化に対応する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の通信装置。
11. 他の通信装置から信号を無線で受信する複数の無線通信部を備える通信装置により実行される情報処理方法であって、
    前記他の通信装置から送信され、かつ、振幅の変化を含む信号である第１の信号と、前記第１の信号を複数の前記無線通信部により受信した第２の信号の各々と、の相関を規定時間ごとにとり、
    前記第１の信号と前記第２の信号の各々との相関を前記規定時間ごとにとった結果であって、前記第１の信号と前記第２の信号との相関の高さを示す相関値を、前記規定時間を間隔とする時刻ごとの要素として含む複数の相関演算結果の各々において、前記相関値が第１の閾値を超えるひとつ以上の前記要素を、特定の要素である特定要素として検出する検出処理を行うことと、
    複数の前記無線通信部のうち前記特定要素に対応する時刻が最も早い前記無線通信部を第１の無線通信部とし、複数の前記無線通信部のうちその他の前記無線通信部を第２の無線通信部とし、前記第１の無線通信部における前記特定要素に対応する時刻に基づいて、前記第２の無線通信部における前記特定要素を変更する処理である変更処理を制御する
    ことと、
    を含む情報処理方法。
12. 他の通信装置から信号を無線で受信する複数の無線通信部を備える通信装置を制御するコンピュータを、
    前記他の通信装置から送信され、かつ、振幅の変化を含む信号である第１の信号と、前記第１の信号を複数の前記無線通信部により受信した第２の信号の各々と、の相関を規定時間ごとにとり、
    前記第１の信号と前記第２の信号の各々との相関を前記規定時間ごとにとった結果であって、前記第１の信号と前記第２の信号との相関の高さを示す相関値を、前記規定時間を間隔とする時刻ごとの要素として含む複数の相関演算結果の各々において、前記相関値が第１の閾値を超えるひとつ以上の前記要素を、特定の要素である特定要素として検出する検出処理を行い、
    複数の前記無線通信部のうち前記特定要素に対応する時刻が最も早い前記無線通信部を第１の無線通信部とし、複数の前記無線通信部のうちその他の前記無線通信部を第２の無線通信部とし、前記第１の無線通信部における前記特定要素に対応する時刻に基づいて、前記第２の無線通信部における前記特定要素を変更する処理である変更処理を制御する制御部、
    として機能させるためのプログラム。
    

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