JP2022114258A - 車載装置及び車両用システム - Google Patents

Abstract

【課題】超広帯域無線通信を利用して車両に対する携帯機の位置を判定する場合であっても、車室外にある携帯機の位置をより精度良く判定することを可能にする。
【解決手段】携帯端末とＵＷＢアンカー３２との間でＵＷＢ通信によって送受信できたインパルス信号に基づいて端末距離を推定する端末距離推定部３０５と、室内アンカーと室外アンカーとを含む３つ以上のＵＷＢアンカー３２のうちから、端末距離がより短い２つを選択する選択部３０６と、選択部３０６で選択したＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いて、端末位置を判定する端末位置判定部３０７とを備える。
【選択図】図３

Description

本開示は、車載装置及び車両用システムに関するものである。

車載装置と携帯端末との間で送受信する電波を利用して、車両に対する携帯端末の位置関係を判定する技術が知られている。例えば、特許文献１には、車載システムが、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）通信で用いられるインパルス信号を送信してから携帯端末からの応答信号を受信するまでの時間（以下、ラウンドトリップ時間）に基づいて、車両に対する携帯端末の距離を推定する技術が開示されている。ＵＷＢ通信は、超広帯域無線通信と呼ばれている。

特開２０１８－９１０７１号公報

特許文献１に開示の技術のように、ＵＷＢ通信を利用して車両に対する携帯端末の距離を推定する場合、人体等による電波の遮蔽，マルチパスの影響によって、車室外にある携帯端末の距離を遠くに誤推定することがある。この場合、車室外にある携帯端末の位置を、車両からより遠くの位置に誤判定してしまうことになる。

この開示のひとつの目的は、超広帯域無線通信を利用して車両に対する携帯端末の位置を判定する場合であっても、車室外にある携帯端末の位置をより精度良く判定することを可能にする車載装置及び車両用システムを提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、開示の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、ひと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。

上記目的を達成するために、本開示の車載装置は、車両で用いられて、ユーザに携帯される携帯端末と車両に設けられるアンテナ（３２）との間で超広帯域無線通信によって送受信できたインパルス信号に基づいてアンテナからの携帯端末の距離である端末距離を推定する端末距離推定部（３０５）を備える車載装置であって、端末距離推定部は、車両の車室内に設けられる室内アンテナ（３２ｅ，３２ｆ）と車両の車室外に設けられる室外アンテナ（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）とを含む３つ以上のアンテナである内外アンテナ（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ）のそれぞれについて、端末距離を推定するものであり、内外アンテナのうちから、端末距離推定部で推定した端末距離がより短い、内外アンテナの全数未満の少なくとも２つのアンテナを選択する選択部（３０６，３０６ａ）と、端末距離推定部で推定した端末距離のうちの、選択部で選択したアンテナについての端末距離を用いて、車両に対する携帯端末の位置を判定する端末位置判定部（３０７，３０７ａ）とを備える。

超広帯域無線通信によって送受信できたインパルス信号に基づいて端末距離推定部で推定されるアンテナからの携帯端末の距離である端末距離は、携帯端末が車室外に位置する場合、人体等による電波の遮蔽，マルチパスの影響によって、実際よりも長い距離に誤推定されることがある。これに対して、以上の構成によれば、室内アンテナと室外アンテナとを含む３つ以上のアンテナである内外アンテナのうちから、推定した端末距離がより短い、内外アンテナの全数未満の少なくとも２つのアンテナを選択し、選択したアンテナについての端末距離を用いて、車両に対する携帯端末の位置を判定することになる。端末距離が誤推定される場合には実際よりも長い距離に誤推定されるので、推定した端末距離が短いほど、推定された端末距離が誤っている可能性が低いといえる。よって、車室外に位置する携帯端末の端末距離が誤推定される場合であっても、誤推定された可能性の高い端末距離を除外し、より確度の高い端末距離を用いて、車両に対する携帯端末の位置を判定することが可能になる。その結果、超広帯域無線通信を利用して車両に対する携帯端末の位置を判定する場合であっても、車室外にある携帯端末の位置をより精度良く判定することが可能になる。

上記目的を達成するために、本開示の車両用システムは、車両で用いられて、ユーザに携帯される携帯端末（２）と、車両の車室内に設けられる室内アンテナ（３２ｅ，３２ｆ）と車両の車室外に設けられる室外アンテナ（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）とを含む３つ以上のアンテナである内外アンテナ（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ）と、前述の車載装置（３０，３０ａ）とを含む。

これによれば、前述の車載装置を含むので、超広帯域無線通信を利用して車両に対する携帯端末の位置を判定する場合であっても、車室外にある携帯端末の位置をより精度良く判定することが可能になる。

車両用システム１の概略的な構成の一例を示す図である。 携帯端末２の概略的な構成の一例を示す図である。 車両側ユニット３及び通信ＥＣＵ３０の概略的な構成の一例を示す図である。 ＵＷＢアンカー３２（３２ａ～３２ｆ）の配置の一例を示す図である。 実施形態１における２点の候補点からの端末位置の絞り込みの一例について説明するための図である。 通信ＥＣＵ３０での携端末位置判定関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態１の構成による効果についての説明を行うための図である。 実施形態１の構成による効果についての説明を行うための図である。 通信ＥＣＵ３０ａの概略的な構成の一例を示す図である。

図面を参照しながら、開示のための複数の実施形態を説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態における説明を参照することができる。

（実施形態１）
＜車両用システム１の概略構成＞
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。まず、図１を用いて、車両用システム１の説明を行う。図１に示すように、車両用システム１は、携帯端末２及び車両側ユニット３を含んでいる。

携帯端末２は、例えば多機能携帯電話機等の情報処理端末である。携帯端末２は、ユーザに携帯される。以降では、携帯端末２が多機能携帯電話機である場合を例に挙げて説明を行う。車両側ユニット３は、車両で用いられる。車両側ユニット３の詳細については後述する。車両側ユニット３を用いる車両は、例えば自動車であるものとして、以降の説明を行う。

＜携帯端末２の概略構成＞
次に、図２を用いて携帯端末２についての説明を行う。図２に示すように、携帯端末２は、ＢＬＥモジュール２１及びＵＷＢモジュール２２を備えている。なお、本実施形態では、便宜上、携帯端末２のうちの、車両側ユニット３との無線通信に関連する構成以外については説明を省略している。

ＢＬＥモジュール２１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは登録商標）に準拠した近距離無線通信を行うことが可能な通信モジュールである。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ ＥｎｅｒｇｙはＢＬＥと略する。ＢＬＥモジュール２１は、例えばＩＣ，アンテナ，通信回路等からなる構成とすればよい。ＢＬＥモジュール２１は、車両側ユニット３との間で通信接続を確立して近距離無線通信を行う。

ＢＬＥモジュール２１は、車両側ユニット３から定期的に送信されるアドバタイジングパケットを、定期的にスキャンして受信する。アドバタイジングパケットを受信したＢＬＥモジュール２１は、接続要求を車両側ユニット３に送信する。この接続要求が受諾された場合に、ＢＬＥモジュール２１と車両側ユニット３との通信接続が確立する。

ＵＷＢモジュール２２は、ＵＷＢ－ＩＲ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ - Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒａｄｉｏ）方式の近距離無線通信を行うことが可能な通信モジュールである。以下では、ＵＷＢ－ＩＲ方式の近距離無線通信をＵＷＢ通信と呼ぶ。ＵＷＢ通信は、超広帯域無線通信と言い換えることもできる。ＵＷＢモジュール２２は、例えばＩＣ，アンテナ，通信回路等からなる構成とすればよい。

ＵＷＢモジュール２２は、インパルス状の電波（以下、インパルス信号）を送受信することでＵＷＢ通信を行う。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の信号である。例えば、パルス幅が２ｎｓの信号とすればよい。また、ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号とは、５００ＭＨｚ以上の帯域幅（つまり、超広帯域幅）を有する信号である。なお、ＵＷＢ通信に利用できる周波数帯（以下、ＵＷＢ帯）としては、３．１ＧＨｚ～１０．６ＧＨｚや、３．４ＧＨｚ～４．８ＧＨｚ、７．２５ＧＨｚ～１０．６ＧＨｚ、２２ＧＨｚ～２９ＧＨｚ等がある。ＵＷＢモジュール２２は、車両側ユニット３から送信されるインパルス信号を受信した場合に、この信号に対応する応答信号を返信する。

＜車両側ユニット３の概略構成＞
次に、図３を用いて、車両側ユニット３の概略的な構成の一例について説明を行う。図３に示すように、車両側ユニット３は、通信ＥＣＵ３０、ＢＬＥモジュール３１、及びＵＷＢアンカー３２を含んでいる。例えば、通信ＥＣＵ３０は車内ＬＡＮ４０に接続される構成とすればよい。また、ＢＬＥモジュール３１及びＵＷＢアンカー３２は通信ＥＣＵ３０に接続される構成とすればよい。なお、ＢＬＥモジュール３１及びＵＷＢアンカー３２は、通信ＥＣＵ３０に含まれる構成としてもよい。

ＢＬＥモジュール３１は、例えばＩＣ，アンテナ，通信回路等からなる通信モジュールである。ＢＬＥモジュール３１は、通信ＥＣＵ３０の指示に従って、ＢＬＥに準拠した近距離無線通信を行う。

ＵＷＢアンカー３２は、例えばＩＣ，アンテナ，通信回路等からなる通信モジュールである。ＵＷＢアンカー３２は、通信ＥＣＵ３０の指示に従って、ＵＷＢ－ＩＲ方式の近距離無線通信を行う。このＵＷＢアンカー３２がアンテナに相当する。ＵＷＢアンカー３２は、自車の車室内外の複数箇所に設けられる。ＵＷＢアンカー３２は、車室内に配置される室内アンカーと、車室外に配置される室外アンカーとを含む３つ以上が自車に設けられる構成とすればよい。自車の車室内外の複数箇所に設けられるＵＷＢアンカー３２が内外アンテナに相当する。各ＵＷＢアンカー３２には、固有の識別子（以下、アンカーＩＤ）が設定されているものとすればよい。

ここで、本実施形態でのＵＷＢアンカー３２の配置の一例について、図４を用いて説明を行う。一例として、図４に示すように、ＵＷＢアンカー３２は自車の車室外に４つ、自車の車室内に２つ配置される構成とすればよい。自車の車室外に配置されるＵＷＢアンカー３２（つまり、室外アンカー）は、ＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄとする。ＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが室外アンテナに相当する。自車の車室内に配置されるＵＷＢアンカー３２（つまり、室内アンカー）は、ＵＷＢアンカー３２ｅ，３２ｆとする。ＵＷＢアンカー３２ｅ，３２ｆが室内アンテナに相当する。ＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆが内外アンテナに相当する。

ＵＷＢアンカー３２ａは、自車の前端部の左コーナー付近に配置される。ＵＷＢアンカー３２ｂは、自車の前端部の右コーナー付近に配置される。ＵＷＢアンカー３２ｃは、自車の後端部の左コーナー付近に配置される。ＵＷＢアンカー３２ｄは、自車の後端部の右コーナー付近に配置される。ＵＷＢアンカー３２ｅは、自車の車室内の前部に配置される。ＵＷＢアンカー３２ｄは、自車の車室内の後部に配置される。室内アンカーであるＵＷＢアンカー３２ｅ，３２ｄは、車室内の天井部分に設けられることが好ましい。これは、室内アンカーであっても、車体によるマルチパスの影響を抑えて車室外の携帯端末２とＵＷＢ通信を行いやすくするためである。なお、室内アンカーは、天井部分のうちの車両右前側に配置される構成としてもよい。また、室内アンカーは、センターコンソールに配置される構成としてもよい。室外アンカーは、左右のＢピラー，車両後部等に配置されてもよい。

また、ＵＷＢアンカー３２は、インパルス信号を送信してから、このインパルス信号に対する応答信号としてのインパルス信号を受信するまでの経過時間（以下、ラウンドトリップ時間）を計測するタイマを備える。ＵＷＢアンカー３２は、このタイマによって、ラウンドトリップ時間を計測する。ＵＷＢアンカー３２は、計測したラウンドトリップ時間を、自己のアンカーＩＤと紐付けて、通信ＥＣＵ３０に出力する。なお、ここで説明したラウンドトリップ時間の取得方法はあくまで一例である。ＵＷＢアンカー３２と携帯端末２との間の測距に用いるラウンドトリップ時間を取得できれば、他の方法を用いてもよい。ＵＷＢアンカー３２と携帯端末２との間での通信の順番は、上述した順番に限らない。つまり、Ｔｗｏ Ｗａｙ Ｒａｎｇｉｎｇの手法を用いても、Ｄｏｕｂｌｅ ｓｉｄｅｄ Ｔｗｏ Ｗａｙ Ｒａｎｇｉｎｇの手法を用いてもよい。

通信ＥＣＵ３０は、例えばプロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備え、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。通信ＥＣＵ３０は、ＢＬＥモジュール３１及びＵＷＢアンカー３２での通信の制御に関連する各種の処理を実行する。また、通信ＥＣＵ３０は、自車に対する携帯端末２の位置の判定に関連する処理（以下、端末位置判定関連処理）を実行する。ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non-transiory tangible storage medium）である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。この通信ＥＣＵ３０が車載装置に相当する。なお、通信ＥＣＵ３０の詳細については、以下で述べる。

＜通信ＥＣＵ３０の概略構成＞
ここで、図３を用いて、通信ＥＣＵ３０の概略的な構成の一例について説明を行う。図３に示すように、通信ＥＣＵ３０は、ＢＬＥ指示部３０１、ＢＬＥ取得部３０２、ＵＷＢ指示部３０３、ＵＷＢ取得部３０４、端末距離推定部３０５、選択部３０６、及び端末位置判定部３０７を機能ブロックとして備える。なお、通信ＥＣＵ３０が実行する機能の一部又は全部を、１つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、通信ＥＣＵ３０が備える機能ブロックの一部又は全部は、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。

ＢＬＥ指示部３０１は、ＢＬＥモジュール３１からアドバタイジングパケットを送信させる。例えば、ＢＬＥ指示部３０１は、自車が駐車中であって、且つ、自車の全ドアが施錠されてから一定時間経過後に、定期的にアドバタイジングパケットを送信させればよい。なお、この定期的なアドバタイジングパケットの送信の終了タイミングは、例えば自車の走行が開始したタイミング等とすればよい。

ＢＬＥ取得部３０２は、ＢＬＥモジュール３１で受信する、携帯端末２との無線通信に関する情報を取得する。ＢＬＥ取得部３０２は、アドバタイジングパケットを受信した携帯端末２のＢＬＥモジュール２１とＢＬＥモジュール３１とがコネクションを確立した場合に、ＢＬＥモジュール２１との近距離無線通信でＢＬＥモジュール３１が受信する情報を取得する。

ＵＷＢ指示部３０３は、ＵＷＢアンカー３２からインパルス信号を送信させる。一例としては、自車に設けられた複数のＵＷＢアンカー３２から順番にインパルス信号を送信させる構成とすればよい。本実施形態の例では、ＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆから、予め定められた時間間隔を空けて順番にインパルス信号を送信させればよい。

ＵＷＢ指示部３０３は、携帯端末２のＢＬＥモジュール２１とＢＬＥモジュール３１とのコネクションが確立されること、若しくは確立したことをトリガに、ＵＷＢアンカー３２からのインパルス信号の送信を開始させればよい。これによれば、自車の周辺に携帯端末２が存在しないにもかかわらずＵＷＢアンカー３２からインパルス信号を送信させる無駄を抑制することが可能になる。

ＵＷＢ指示部３０３は、携帯端末２のＢＬＥモジュール２１とＢＬＥモジュール３１とのコネクションが確立されること、若しくは確立したことを、例えばＢＬＥ取得部３０２で取得する情報から判断すればよい。携帯端末２のＢＬＥモジュール２１とＢＬＥモジュール３１とのコネクションが確立されることについては、例えばアドバタイジングパケットを受信した携帯端末２のＢＬＥモジュール２１から送信される接続要求をＢＬＥモジュール３１で受信したことから判断すればよい。また、携帯端末２のＢＬＥモジュール２１とＢＬＥモジュール３１とのコネクションが確立されたことについては、例えば携帯端末２のＢＬＥモジュール２１からコネクションを確立して行われる近距離無線通信で送信される情報をＢＬＥモジュール３１で受信したことから判断すればよい。

ＵＷＢ取得部３０４は、携帯端末２のＵＷＢモジュール２２とＵＷＢアンカー３２とでＵＷＢ通信が行われた場合にＵＷＢアンカー３２で受信する、ＵＷＢ通信に関する情報を取得する。ＵＷＢ取得部３０４は、自車に設けられた複数のＵＷＢアンカー３２のそれぞれから出力されるラウンドトリップ時間を取得する。ＵＷＢ取得部３０４は、どのＵＷＢアンカー３２のラウンドトリップ時間であるかについては、ＵＷＢアンカー３２から出力されるアンカーＩＤをもとに特定すればよい。本実施形態の例では、ＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆのうち、ＵＷＢ通信で応答信号を受信できたものについて、それぞれのラウンドトリップ時間をＵＷＢ取得部３０４で取得する。

端末距離推定部３０５は、携帯端末２とＵＷＢアンカー３２との間でＵＷＢ通信によって送受信できたインパルス信号に基づいて、ＵＷＢアンカー３２からの携帯端末２の距離（以下、端末距離）を推定する。端末距離推定部３０５は、自車に設けられた複数のＵＷＢアンカー３２のうちの、応答信号を受信できたＵＷＢアンカー３２の個々について、端末距離を推定する。端末距離推定部３０５は、ＵＷＢ取得部３０４で取得したラウンドトリップ時間を用いて端末距離を推定すればよい。詳しくは、ラウンドトリップ時間からＵＷＢ通信における携帯端末２での内部処理時間を減算した値を２で除算し、伝播時間を算出する。そして、算出した伝播時間に光速を乗じた値を、端末距離と推定すればよい。なお、内部処理時間については、予め通信ＥＣＵ３０の不揮発性メモリに標準値を記憶しておく構成とすればよい。

選択部３０６は、自車に設けられた複数のＵＷＢアンカー３２のうちから、端末距離推定部３０５で推定した端末距離がより短い、２つのＵＷＢアンカー３２を選択する。本実施形態の例では、まず、室外アンカーであるＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの４つのＵＷＢアンカー３２のうちから、端末距離推定部３０５で推定した端末距離がより短い２本のＵＷＢアンカー３２を選択する。続いて、室外アンカーから選択した２つのＵＷＢアンカー３２と、室内アンカーであるＵＷＢアンカー３２ｅ，３２ｆとの４つのＵＷＢアンカー３２のうちから、端末距離推定部３０５で推定した端末距離がより短い２つのＵＷＢアンカー３２を選択する。

なお、室内アンカーよりも室外アンカーの方が携帯端末２からの応答信号を直接受信しやすいため、選択部３０６は、選択される２つのＵＷＢアンカー３２に少なくとも室外アンカーが含まれるようにしてもよい。

端末位置判定部３０７は、端末距離推定部３０５で推定した端末距離のうちの、選択部３０６で選択した２つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いて、自車に対する携帯端末の位置（以下、端末位置）を判定する。一例としては、以下のようにすればよい。

まず、自車の基準点を原点とする水平面の座標系（以下、平面座標系）において、選択部３０６で選択した２つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離を満たす携帯端末２の端末位置の候補点を算出する。候補点は２点算出されることになる。なお、平面座標系におけるＵＷＢアンカー３２の位置については、自車の基準点に対するＵＷＢアンカー３２の位置の情報を予め通信ＥＣＵ３０の不揮発性メモリに格納しておくことで、利用可能とすればよい。自車の基準点は、適宜決定されればよく、一例として後輪軸の車幅方向中央となる位置等とすればよい。

続いて、算出された２点の候補点から候補を１点に絞り込む。一例としては、選択部３０６で選択したＵＷＢアンカー３２から大まかに推測される、携帯端末２の存在するエリア（以下、候補エリア）から、候補を１点に絞り込めばよい。これは、選択部３０６は、端末距離のより短いＵＷＢアンカー３２を選択するので、選択されたなかったＵＷＢアンカー３２よりも、選択されたＵＷＢアンカー３２に近いエリアに携帯端末２が存在すると推測されるためである。

候補エリアは、選択部３０６で選択されるＵＷＢアンカー３２のうち、端末距離推定部３０５で推定した端末距離が最も短かったＵＷＢアンカー３２から推測される構成とすればよい。例えば、端末距離が最も短かったＵＷＢアンカー３２が、ＵＷＢアンカー３２ａであった場合、候補エリアは、自車の左側方から左前方にかけてのエリアと推測される。

なお、候補エリアは、選択部３０６で室外アンカーであるＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの４つのＵＷＢアンカー３２のうちのどの２つのＵＷＢアンカー３２が選択されたかで推測する構成としてもよい。これによれば、２つのＵＷＢアンカー３２の組み合わせに応じて、自車の前後左右の４つのエリアのうちのいずれに携帯端末２が存在するか推測できる。他にも、ＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆの６つのＵＷＢアンカー３２のうちのどの２つのＵＷＢアンカー３２が選択されたかで、自車の前後左右よりも細分化したエリアのうちのいずれに携帯端末２が存在するか推測する構成としてもよい。

端末位置判定部３０７は、算出した２点の候補点のうち、推測できたエリア内に該当する候補点に絞り込めばよい。そして、端末位置判定部３０７は、絞り込んだ１点の候補点を、端末位置として判定する。なお、端末位置判定部３０７で判定された端末位置は、車両の制御に利用される構成とすればよい。

ここで、図５を用いて、２点の候補点からの端末位置の絞り込みの一例について説明を行う。図５の例では、選択部３０６でＵＷＢアンカー３２ｂ，３２ｅが選択された場合を例に挙げて説明を行う。図５のＣＰＡ，ＣＰＢが、端末位置判定部３０７で算出される２点の候補点を示している。図５のＣＡが端末位置判定部３０７で推測される候補エリアを示している。２点の候補点ＣＰＡ，ＣＰＢのうち、候補エリアＣＡに該当するのは候補点ＣＰＡのみであるので、この候補点ＣＰＡに候補が絞り込まれ、端末位置として判定されることになる。

以上のように、端末位置判定部３０７は、端末距離推定部３０５で推定した端末距離のうちの、選択部３０６で選択した２つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離から定まる端末位置の２つの候補点を、どのＵＷＢアンカー３２についての端末距離がより短かったかをもとに１つに絞り込むことで、端末位置を判定すればよい。端末位置判定部３０７は、他の方法を用いて、算出した２点の候補点を１点の候補に絞り込む構成としても構わない。

＜通信ＥＣＵ３０での端末位置判定関連処理＞
次に、図６のフローチャートを用いて、通信ＥＣＵ３０での携帯端末２の端末位置の判定に関連する処理（以下、端末位置判定関連処理）の流れの一例について説明を行う。図６のフローチャートは、例えばＢＬＥモジュール３１と携帯端末２との通信接続が確立した場合に開始する構成とすればよい。

まず、ステップＳ１では、ＵＷＢ指示部３０３が、ＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆから、予め定められた時間間隔を空けて順番にインパルス信号を送信させる。ＵＷＢアンカー３２から送信されたインパルス信号を携帯端末２が受信すると、携帯端末２のＵＷＢモジュール２２から応答信号が返信される。この応答信号をＵＷＢアンカー３２が受信すると、ＵＷＢアンカー３２がラウンドトリップ時間を計測して通信ＥＣＵ３０に出力する。

ステップＳ２では、ＵＷＢ取得部３０４が、ＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆのうち、ＵＷＢ通信で応答信号を受信できたものについて、それぞれのラウンドトリップ時間を取得する。ステップＳ３では、端末距離推定部３０５が、Ｓ２で取得したラウンドトリップ時間を用いて、各ＵＷＢアンカー３２についての端末距離を推定する。

ステップＳ４では、選択部３０６が、Ｓ３で推定した端末距離を用いて、４つの室外アンカーであるＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄから、端末距離がより短い２つを選択する。ステップＳ５では、選択部３０６が、Ｓ３で推定した端末距離を用いて、Ｓ４で選択した２つの室外アンカーと、２つの室内アンカーであるＵＷＢアンカー３２ｅ，３２ｆとから、端末距離がより短い２つを選択する。

ステップＳ６では、端末位置判定部３０７が、Ｓ５で選択した２つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いて、携帯端末２の端末位置の候補点を２点算出する。ステップＳ７では、端末位置判定部３０７が、選択部３０６で選択したＵＷＢアンカー３２から候補エリアを推測する。ステップＳ８では、端末位置判定部３０７が、Ｓ６で算出した２点の候補点のうち、Ｓ７で推測した候補エリア内に該当する候補点を、端末位置と判定する。

ステップＳ９では、端末位置判定関連処理の終了タイミングであった場合（Ｓ９でＹＥＳ）には、端末位置判定関連処理を終了する。端末位置判定関連処理の終了タイミングの一例としては、自車のドアの解錠時，自車の走行駆動源の始動時等とすればよい。一方、端末位置判定関連処理の終了タイミングでなかった場合（Ｓ９でＮＯ）には、Ｓ１に戻って処理を繰り返す。

＜実施形態１のまとめ＞
ＵＷＢ通信によって送受信できたインパルス信号に基づいて端末距離推定部３０５で推定される端末距離は、携帯端末２が車室外に位置する場合、人体等による電波の遮蔽，マルチパスの影響によって、実際よりも長い距離に誤推定されることがある。例えば、人体で電波が遮蔽される場合、応答信号を直接受信できない一方、車体で反射された応答信号を受信することで、端末距離が実際よりも長い距離に誤推定されることになる。

これに対して、実施形態１の構成によれば、室内アンカーと室外アンカーとを含む６つのＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆのうちから、推定した端末距離がより短い２つのＵＷＢアンカー３２を選択する。そして、選択したＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いて、端末位置を判定することになる。前述したように、端末距離が誤推定される場合には実際よりも長い距離に誤推定されるので、推定した端末距離が短いほど、推定された端末距離が誤っている可能性が低いといえる。

よって、車室外に位置する携帯端末２の端末距離が誤推定される場合であっても、誤推定された可能性の高い端末距離を除外し、より確度の高い端末距離を用いて、端末位置を判定することが可能になる。その結果、ＵＷＢ通信を利用して端末位置を判定する場合であっても、車室外にある携帯端末２の位置をより精度良く判定することが可能になる。

ここで、図７，図８を用いて、実施形態１の構成による効果についての説明を行う。図７は、携帯端末２がユーザの前方側に携帯されている場合の例を示す。図７の例では、ＵＷＢアンカー３２ｂと携帯端末２との間での直接のインパルス信号の送受信が、ユーザの体によって遮蔽されるものとする。図７の例では、推定した端末距離がより短い２つのＵＷＢアンカー３２は、ＵＷＢアンカー３２ｄ，３２ｅであるものとする。図８は、携帯端末２がユーザの後方側に携帯されている場合の例を示す。図８の例では、ＵＷＢアンカー３２ｄと携帯端末２との間での直接のインパルス信号の送受信が、ユーザの体によって遮蔽されるものとする。図８の例では、推定した端末距離がより短い２つのＵＷＢアンカー３２は、ＵＷＢアンカー３２ｂ，３２ｅであるものとする。

図７の例に示すように、ＵＷＢアンカー３２ｂと携帯端末２との間での直接のインパルス信号の送受信が、ユーザの体によって遮蔽される場合、ＵＷＢアンカー３２ｂについての端末距離は、実際よりも長い距離に誤推定される。このような場合であっても、端末位置の判定に用いられるＵＷＢアンカー３２は、推定される端末距離がより短いＵＷＢアンカー３２ｄ，３２ｅとなる。よって、誤推定されたＵＷＢアンカー３２ｂについての端末距離を端末位置の判定に用いずに済む。その結果、端末位置をより精度良く判定することが可能になる。

一方、図８の例に示すように、ＵＷＢアンカー３２ｄと携帯端末２との間での直接のインパルス信号の送受信が、ユーザの体によって遮蔽される場合、ＵＷＢアンカー３２ｄについての端末距離は、実際よりも長い距離に誤推定される。このような場合であっても、端末位置の判定に用いられるＵＷＢアンカー３２は、推定される端末距離がより短いＵＷＢアンカー３２ｂ，３２ｅとなる。よって、誤推定されたＵＷＢアンカー３２ｄについての端末距離を端末位置の判定に用いずに済む。その結果、端末位置をより精度良く判定することが可能になる。

また、実施形態１の構成によれば、推定された端末距離のより短い２つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いて端末位置を判定するので、誤推定された端末距離を端末位置の判定に、より用いにくくなる。これにより、端末位置を特に精度良く判定することが可能になる。

（実施形態２）
実施形態１では、端末位置の判定に、推定された２つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、端末位置の判定に、推定された３つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いる構成（以下、実施形態２）としてもよい。

以下では、実施形態２の一例について図を用いて説明する。実施形態２の車両用システム１は、通信ＥＣＵ３０の代わりに通信ＥＣＵ３０ａを含むことを除けば、実施形態１の車両用システム１と同様である。

ここで、図９を用いて、通信ＥＣＵ３０ａの概略的な構成の一例について説明を行う。図９に示すように、通信ＥＣＵ３０ａは、ＢＬＥ指示部３０１、ＢＬＥ取得部３０２、ＵＷＢ指示部３０３、ＵＷＢ取得部３０４、端末距離推定部３０５、選択部３０６ａ、及び端末位置判定部３０７ａを機能ブロックとして備える。通信ＥＣＵ３０ａは、選択部３０６及び端末位置判定部３０７の代わりに選択部３０６ａ及び端末位置判定部３０７ａを備える点を除けば、実施形態１の通信ＥＣＵ３０と同様である。

選択部３０６ａは、自車に設けられた複数のＵＷＢアンカー３２のうちから、端末距離推定部３０５で推定した端末距離がより短い、３つのＵＷＢアンカー３２を選択する。本実施形態の例では、まず、室外アンカーであるＵＷＢアンカー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの４つのＵＷＢアンカー３２のうちから、端末距離推定部３０５で推定した端末距離がより短い２本のＵＷＢアンカー３２を選択する。続いて、室外アンカーから選択した２つのＵＷＢアンカー３２と、室内アンカーであるＵＷＢアンカー３２ｅ，３２ｆとの４つのＵＷＢアンカー３２のうちから、端末距離推定部３０５で推定した端末距離がより短い３つのＵＷＢアンカー３２を選択する。

なお、室内アンカーよりも室外アンカーの方が携帯端末２からの応答信号を直接受信しやすいため、選択部３０６ａは、選択される３つのＵＷＢアンカー３２に少なくとも室外アンカーが含まれるようにしてもよい。

端末位置判定部３０７は、端末距離推定部３０５で推定した端末距離のうちの、選択部３０６ａで選択した３つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いて、端末位置を判定する。一例としては、選択部３０６ａで選択した３つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離と、自車の基準点に対するこれらのＵＷＢアンカー３２の位置とをもとに、三角測量の原理を用いて端末位置を判定すればよい。

実施形態２の構成によっても、推定した端末距離がより短いＵＷＢアンカー３２を選択し、選択したＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いて、端末位置を判定することになる。よって、車室外に位置する携帯端末２の端末距離が誤推定される場合であっても、誤推定された可能性の高い端末距離を除外し、より確度の高い端末距離を用いて、端末位置を判定することが可能になる。その結果、ＵＷＢ通信を利用して端末位置を判定する場合であっても、車室外にある携帯端末２の位置をより精度良く判定することが可能になる。また、実施形態２の構成によれば、３つのＵＷＢアンカー３２についての端末距離を用いて、端末位置を判定するので、端末位置を１点に絞り込みやすくなる。

（実施形態３）
前述の実施形態では、ＢＬＥ指示部３０１、ＢＬＥ取得部３０２、及びＵＷＢ指示部３０３の機能と、ＵＷＢ取得部３０４、端末距離推定部３０５、選択部３０６、及び端末位置判定部３０７の機能とを、同じ通信ＥＣＵ３０，３０ａが担う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ＢＬＥ指示部３０１、ＢＬＥ取得部３０２、及びＵＷＢ指示部３０３の機能を担うＥＣＵと、ＵＷＢ取得部３０４、端末距離推定部３０５、選択部３０６、及び端末位置判定部３０７の機能を担うＥＣＵとが別体である構成としてもよい。この場合、ＵＷＢ取得部３０４、端末距離推定部３０５、選択部３０６、及び端末位置判定部３０７の機能を担うＥＣＵが車載装置に相当する。

なお、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。また、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１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。あるいは、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。もしくは、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１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１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。

１ 車両用システム、２ 携帯端末、３ 車両側ユニット、３０，３０ａ 通信ＥＣＵ（車載装置）、３２ ＵＷＢアンカー（アンテナ）、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ ＵＷＢアンカー（内外アンテナ，室外アンテナ）、３２ｅ，３２ｆ ＵＷＢアンカー（内外アンテナ，室内アンテナ）、３０４ 端末位置特定部、３０５ 端末距離推定部、３０６，３０６ａ 選択部、３０７，３０７ａ 端末位置判定部

Claims (6)

1. 車両で用いられて、
   ユーザに携帯される携帯端末と前記車両に設けられるアンテナ（３２）との間で超広帯域無線通信によって送受信できたインパルス信号に基づいて前記アンテナからの前記携帯端末の距離である端末距離を推定する端末距離推定部（３０５）を備える車載装置であって、
   前記端末距離推定部は、前記車両の車室内に設けられる室内アンテナ（３２ｅ，３２ｆ）と前記車両の車室外に設けられる室外アンテナ（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）とを含む３つ以上の前記アンテナである内外アンテナ（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ）のそれぞれについて、前記端末距離を推定するものであり、
   前記内外アンテナのうちから、前記端末距離推定部で推定した前記端末距離がより短い、前記内外アンテナの全数未満の少なくとも２つの前記アンテナを選択する選択部（３０６，３０６ａ）と、
   前記端末距離推定部で推定した前記端末距離のうちの、前記選択部で選択した前記アンテナについての前記端末距離を用いて、前記車両に対する前記携帯端末の位置を判定する端末位置判定部（３０７，３０７ａ）とを備える車載装置。
2. 請求項１において、
   前記端末距離推定部は、前記室内アンテナと前記室外アンテナとを含む４つ以上の前記アンテナである前記内外アンテナのそれぞれについて、前記端末距離を推定するものであり、
   前記選択部（３０６ａ）は、前記内外アンテナのうちから、前記端末距離推定部で推定した前記端末距離がより短い、３つの前記アンテナを選択し、
   前記端末位置判定部（３０７ａ）は、前記端末距離推定部で推定した前記端末距離のうちの、前記選択部で選択した３つの前記アンテナについての前記端末距離を用いて、前記車両に対する前記携帯端末の位置を判定する車載装置。
3. 請求項１において、
   前記選択部（３０６）は、前記内外アンテナのうちから、前記端末距離推定部で推定した前記端末距離がより短い、２つの前記アンテナを選択し、
   前記端末位置判定部（３０７）は、前記端末距離推定部で推定した前記端末距離のうちの、前記選択部で選択した２つの前記アンテナについての前記端末距離を用いて、前記車両に対する前記携帯端末の位置を判定する車載装置。
4. 請求項３において、
   前記端末位置判定部は、前記端末距離推定部で推定した前記端末距離のうちの、前記選択部で選択した２つの前記アンテナについての前記端末距離から定まる、前記車両に対する前記携帯端末の位置の２つの候補点を、どの前記アンテナについての前記端末距離がより短かったかをもとに１つに絞り込むことで、前記車両に対する前記携帯端末の位置を判定する車載装置。
5. 請求項１～４のいずれか１項において、
   前記室内アンテナは前記車両の車室内の天井部分に設けられているものである車載装置。
6. 車両で用いられて、
   ユーザに携帯される携帯端末（２）と、
   前記車両の車室内に設けられる室内アンテナ（３２ｅ，３２ｆ）と前記車両の車室外に設けられる室外アンテナ（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）とを含む３つ以上の前記アンテナである内外アンテナ（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ）と、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の車載装置（３０，３０ａ）とを含む車両用システム。

Images