JP2024035597A - 乗員位置推定装置及び乗員位置推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の室内における乗員位置をより精度良く推定することを可能にしつつ、複数の乗員を区別して乗員位置を推定することも可能にする。【解決手段】自車の室内において電波を送受信する３つのＵＷＢアンカー３２０から、電波を送信させる送信制御部３０７と、各ＵＷＢアンカー３２０で受信した電波の受信強度をそれぞれ取得する受信値取得部３０８と、各ＵＷＢアンカー３２０の複数回の受信強度の時間変動を示す波形を、乗員別に分離する分離部３０９と、分離された波形をもとに、室内にいる乗員の数を特定する人数特定部３１０と、分離された波形において、人間に特有の変動が生じるタイミングをもとに、各ＵＷＢアンカー３２０からの乗員距離を、特定した乗員の数に応じた乗員別に特定する乗員距離特定部３１１と、特定した乗員別の乗員距離をもとに、乗員位置を乗員別に推定する乗員位置推定部３１２とを備える。【選択図】図３

Description

本開示は、車両の室内での乗員の位置を推定する乗員位置推定装置及び乗員位置推定方法に関するものである。

多くの国で、車両の同乗者全員にシートベルトの着用が義務付けられている。これに伴い、シートベルトの未着用時に、乗員に警告するシステムの搭載が車両メーカに義務化されている。シートベルトの未着用を警告するためには、乗員の着座位置を検出する必要がある。着座位置を検出する検出装置として、座席の着座部に埋め込んだ感圧センサを用いる技術が知られている。しかしながら、着座位置の検出のために専用の感圧センサを全ての座席に設置すると、コストが増加してしまう。

これに対して、特許文献１には、専用のカメラ及びセンサを使用せずに、車両内の各座席における乗員の有無の検知を試みた技術が開示されている。特許文献１の技術では、車室内に配置された２つの端末間でのＵＷＢ（Ultra Wide Band）無線の無線信号の送受信を利用して、乗員有無を検知する。具体的には、無線信号の受信電力値及び遅延スプレッド値の変動に基づいて、車両に対する乗員の乗降状態を判定し、乗員有無を検知する。特許文献１の技術では、２つの端末の配置位置の組み合わせの違いによって、車両内の各座席における乗員の有無の検知を可能にしている。

特開２０２０－１８６９２２号公報

特許文献１での無線信号の受信電力値及び遅延スプレッド値の変動は、人体と荷物とで大きな違いがない場合もある。よって、特許文献１に開示の技術では、車室内の検知範囲に人間でなく大きな荷物がある場合にも、荷物を人間と誤検知するおそれがある。また、特許文献１では、複数の乗員を区別して検知することが想定されていない。

この開示の１つの目的は、車両の室内における乗員位置をより精度良く推定することを可能にしつつ、複数の乗員を区別して乗員位置を推定することも可能にする乗員位置推定装置及び乗員位置推定方法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、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。

上記目的を達成するために、本開示の乗員位置推定装置は、車両の室内にいる乗員の位置を推定する乗員位置推定装置であって、室内において電波を送受信する２つ以上のレーダ（３２０，３２１，３２２，３２３，３２４，２ａ）から、電波を送信させる送信制御部（３０７，３０７ａ）と、各レーダで受信した電波の受信強度をそれぞれ取得する受信強度取得部（３０８，３０８ａ）と、受信強度取得部が受信した各レーダの複数回の受信強度の時間変動を示す波形を、波形に混じった乗員別の成分を分離するための処理によって分離する分離部（３０９）と、分離部で分離された波形をもとに、室内にいる乗員の数を特定する人数特定部（３１０）と、分離部で分離された波形において、人間に特有の変動が生じるタイミングをもとに、各レーダからの乗員の距離を、人数特定部で特定した乗員の数に応じた乗員別に特定する距離特定部（３１１，３１１ａ）と、距離特定部で特定した各レーダからの乗員別の距離をもとに、室内での乗員の位置を乗員別に推定する乗員位置推定部（３１２，３１２ａ）とを備える。

上記目的を達成するために、本開示の乗員位置推定方法は、少なくとも１つのプロセッサにより実行される、車両の室内にいる乗員の位置を推定する乗員位置推定方法であって、室内において電波を送受信する２つ以上のレーダ（３２０，３２１，３２２，３２３，３２４，２ａ）から、電波を送信させる送信制御工程と、各レーダで受信した電波の受信強度をそれぞれ取得する受信強度取得工程と、受信強度取得工程で受信した各レーダの複数回の受信強度の時間変動を示す波形を、波形に混じった乗員別の成分を分離するための処理によって分離する分離工程と、分離工程で分離された波形をもとに、室内にいる乗員の数を特定する人数特定工程と、分離工程で分離された波形において、人間に特有の変動が生じるタイミングをもとに、各レーダからの乗員の距離を、人数特定工程で特定した乗員の数に応じた乗員別に特定する距離特定工程と、距離特定工程で特定した各レーダからの乗員別の距離をもとに、室内での乗員の位置を乗員別に推定する乗員位置推定工程とを含む。

以上の構成によれば、２つ以上のレーダから乗員までの距離をもとに、車両の室内における乗員位置を推定するので、この乗員位置をより精度良く特定することが可能になる。室内においてレーダから送信した電波をレーダで受信した複数回の受信強度の時間変動を示す波形は、乗員に反射された部分に人間に特有の変動が生じる。以上の構成によれば、その波形における人間に特有の変動が生じるタイミングをもとに、各レーダからの乗員の距離を特定する。よって、荷物を乗員と誤って乗員の位置を推定せずに済む。この点からも、車両の室内における乗員位置をより精度良く推定することが可能になる。また、各レーダの複数回の記受信強度の時間変動を示す波形に混じった乗員別の成分を分離するための処理によって分離された波形をもとに、室内にいる乗員の数を特定することになる。よって、複数の乗員別の波形を用いて、室内での乗員の位置を乗員別に推定することが可能になる。その結果、車両の室内における乗員位置をより精度良く推定することを可能にしつつ、複数の乗員を区別して乗員位置を推定することも可能になる。

車両システム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の概略的な構成の一例を示す図である。 ＵＷＢアンカー３２０（３２１～３２３）の配置の一例を示す図である。 インパルス信号の波形の一例を説明するための図である。 ＵＷＢアンカー３２０で受信する電波の強度の時間変化の一例を示す図である。 反射特性値及び通過特性値が得られることになる経路の一例を示した模式図である。 複数回のインパルス信号の受信波形を重畳した波形の一例を示す図である。 受信波形において複数人の特有変動が重畳してしまう場合の例を説明するための図である。 通信ＥＣＵ３０での乗員位置推定関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 車両システム１ａの概略的な構成の一例を示す図である。 携帯端末２ａの概略的な構成の一例を示す図である。 車両側ユニット３ａの概略的な構成の一例を示す図である。 ＵＷＢアンカー３２０ａ（３２１，３２４）の配置の一例を示す図である。 乗員と携帯端末２ａの間に自車のシートが位置する場合、シートで電波が遮蔽されることを説明するための図である。 通信ＥＣＵ３０ａでの距離補正関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 通信ＥＣＵ３０ａでの端末位置再推定関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。

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。図１に示すように、車両システム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。多機能携帯電話機は、スマートフォンと言い換えることもできる。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。車両側ユニット３が用いられる車両を、以下では自車と呼ぶ。携帯端末２は、自車の乗員に携帯されるものとする。なお、「乗員に携帯される」とは、乗員に携帯されている状態に限るものではない。自車内で乗員の着座位置とは異なる場所に置かれている状態，自車内へ置き忘れられた状態といった、ユーザに携帯されていない状態も含むものとする。

＜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、端末制御部２０、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、本開示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。

端末制御部２０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る。端末制御部２０は、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。端末制御部２０は、ＢＬＥモジュール２１，ＵＷＢモジュール２２での電波の送受信の制御に関連する各種の処理を実行する。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、半導体メモリなどによって実現される。

＜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。

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。つまり、ＵＷＢ通信を行う。ＵＷＢアンカー３２は、携帯端末２との間でＵＷＢ通信を行う。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。例えば、車室外のＵＷＢアンカー３２は、自車の前端部及び後端部の左右コーナー付近にそれぞれ配置すればよい。車室内のＵＷＢアンカー３２は、自車の室内に例えば３つ配置すればよい。以下では、自車の室内に３つのＵＷＢアンカー３２が配置されるものとして説明を続ける。

車室内のＵＷＢアンカー３２は、レーダとしての機能を持たせたものとする。レーダとしての機能とは、電波を送信し、物体からの反射波を受信する機能である。ＵＷＢアンカー３２は、例えば電波の送受信の切り替え速度を速くできるＩＣを用いることで、レーダとしての機能を実現すればよい。以下では、車室内のＵＷＢアンカー３２を区別して述べる場合には、ＵＷＢアンカー３２０と記載する。このＵＷＢアンカー３２０が、レーダ及び電波探知機に相当する。ＵＷＢアンカー３２０をレーダとして用いる場合にも、ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号を送信すればよい。

ここで、本実施形態でのＵＷＢアンカー３２０の配置の一例について、図４を用いて説明を行う。図４は、ＵＷＢアンカー３２０（３２１～３２３）の配置の一例を示す図である。以下では、３つのＵＷＢアンカー３２０を、ＵＷＢアンカー３２１，３２２，３２３と区別して表す。ＵＷＢアンカー３２１は、自車の車室内の前部中央に配置される。ＵＷＢアンカー３２２は、自車の車室内の後部左側に配置される。ＵＷＢアンカー３２３は、自車の車室内の後部右側に配置される。ＵＷＢアンカー３２０は、車室内の天井部分に設ける構成とすればよい。

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、通信ＥＣＵ３０に出力する。ＵＷＢアンカー３２０は、レーダとして用いる場合には、インパルス信号を送信してから、このインパルス信号の反射波を受信する。ＵＷＢアンカー３２０は、レーダとして用いる場合に、他のＵＷＢアンカー３２０から送信されたインパルス信号を受信する。ＵＷＢアンカー３２０は、受信した電波の受信強度を、通信ＥＣＵ３０に出力する。電波の受信強度は、受信信号強度，ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）等と言い換えることができる。

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る。通信ＥＣＵ３０は、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，ＵＷＢアンカー３２での電波の送受信の制御に関連する各種の処理を実行する。通信ＥＣＵ３０は、自車に対する携帯端末２の位置の推定に関連する処理を実行する。通信ＥＣＵ３０は、自車の室内における乗員位置の推定に関連する処理を実行する。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が乗員位置推定装置に相当する。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、端末位置推定部３０６、送信制御部３０７、受信値取得部３０８、分離部３０９、人数特定部３１０、乗員距離特定部３１１、及び乗員位置推定部３１２を機能ブロックとして備える。コンピュータによって通信ＥＣＵ３０の各機能ブロックの処理が実行されることが、乗員位置推定方法が実行されることに相当する。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、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。この処理は、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実行すればよい。

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。ＵＷＢ指示部３０３は、上述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、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、上述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。コネクションが確立されることについては、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。コネクションが確立されたことについては、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、ＵＷＢアンカー３２で受信した、ＵＷＢ通信に関する情報を取得する。ＵＷＢ通信は、携帯端末２のＵＷＢモジュール２２とＵＷＢアンカー３２とで行われる。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。

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から携帯端末２までの距離を推定する。ＵＷＢアンカー３２から携帯端末２までの距離を、以下では端末距離と呼ぶ。端末距離推定部３０５は、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。

端末位置推定部３０６は、端末距離推定部３０５で推定した端末距離を用いて、自車に対する携帯端末２の位置を推定する。自車に対する携帯端末２の位置を、以下では端末位置と呼ぶ。端末位置推定部３０６は、３つのＵＷＢアンカー３２についての上述の端末距離を用いて、端末位置を推定すればよい。３つのＵＷＢアンカー３２の選択については、端末距離がより短いものを３つ選択すればよい。端末位置の推定の一例としては、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、３つのＵＷＢアンカー３２のそれぞれの位置を中心とし、端末距離を半径とする３つの円を描く。そして、この３つの円をもとに、３点測位により、端末位置を推定する。３点測位は、三角測量法と言い換えることもできる。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。自車に対するＵＷＢアンカー３２の位置については、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。端末位置推定部３０６は、推定した端末位置を、車内ＬＡＮ４０に出力する。この端末位置は、例えば、デジタルキーシステム，携帯端末２の車室内への置き忘れの通知等に利用される。

送信制御部３０７は、３つのＵＷＢアンカー３２０から、レーダの機能として、電波を送信させる。本実施形態の例では、ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号を送信させる。送信制御部３０７は、各ＵＷＢアンカー３２０間で干渉が起きないように、所定の周期で動作させるＵＷＢアンカー３２０を切り替える。

送信制御部３０７は、各ＵＷＢアンカー３２０に割り当てられた送信期間に、その送信期間よりも短い送信時間で複数回、送信信号強度が異なる電波を送信する（図５参照）。図５は、ＵＷＢアンカー３２０から送信されるインパルス信号のパルス波形の一例を示す図である。図５に示すように、インパルス信号の送信信号強度によって形成される包絡線は、山形状となる。言い換えると、送信期間の最初と最後とが最も送信信号強度が低く、送信期間の中央で最も送信信号強度が高くなる。送信制御部３０７は、図５に示すようなインパルス信号を、送信期間中に複数回送信する。この際の送信間隔は、人間の呼吸及び体動周期に対して十分に小さい間隔に設定される。送信間隔は、例えば１００ｍｓごととすればよい。以下では、送信間隔が１００ｍｓごとである場合を例に挙げて説明を続ける。この送信制御部３０７での処理が、送信制御工程に相当する。

受信値取得部３０８は、各ＵＷＢアンカー３２０で受信した電波の受信強度をそれぞれ取得する。本実施形態の例では、ＵＷＢアンカー３２１，３２２，３２３で受信した受信値を取得する。受信値は、少なくとも、受信した電波の受信強度である。受信値は、例えば電波到達時間，電波の周波数，電波に含まれる信号等を含んでもよい。この受信値取得部１０８が、受信強度取得部に相当する。また、この受信値取得部１０８での処理が、受信強度取得工程に相当する。電波到達時間は、ＵＷＢアンカー３２０でインパルス信号を送信させてからの電波到達時間である。例えば、ＵＷＢアンカー３２１での送信期間中にＵＷＢアンカー３２１で受信した電波については、ＵＷＢアンカー３２１でのインパルス信号の送信が基準となる。ＵＷＢアンカー３２１での送信期間中にＵＷＢアンカー３２２で受信した電波についても、ＵＷＢアンカー３２１でのインパルス信号の送信が基準となる。ＵＷＢアンカー３２２での送信期間中にＵＷＢアンカー３２２で受信した電波については、ＵＷＢアンカー３２２でのインパルス信号の送信が基準となる。

ここで、図６を用いて、ＵＷＢアンカー３２０で受信する電波の強度の時間変化の一例を示す。図６では、インパルス信号を送信後から２０ｎｓが経過するまでに受信した電波の強度の波形を示す。図６に示すように、波形としては、様々な障害物から反射して返ってくる波形が合成された波形が得られることになる。図６に示す例では、４つの山があるので、４箇所に障害物がある可能性がある。

受信値取得部３０８は、受信強度として、反射特性値と通過特性値とを分けて取得することが好ましい。これによれば、自車の定員数よりもＵＷＢアンカー３２０の数が少ない場合であっても、後述の分離部３０９で精度良く乗員別の成分を分離することが可能になる。反射特性値とは、各ＵＷＢアンカー３２０のうちの自ＵＷＢアンカー３２０から送信された電波をその自ＵＷＢアンカー３２０で受信した際の受信強度である。反射特性値とは、各ＵＷＢアンカー３２０のうちの自ＵＷＢアンカー３２０以外の他ＵＷＢアンカー３２０から送信された電波をその自ＵＷＢアンカー３２０で受信した際の受信強度である。受信値取得部３０８は、あるタイミングにおいて電波を送信したＵＷＢアンカー３２０と反射波を受信したＵＷＢアンカー３２０との組み合わせから、反射特性値と通過特性値とを区別すればよい。

ここで、図７を用いて、反射特性値及び通過特性値について説明する。図７は、反射特性値及び通過特性値が得られることになる経路の一例を示した模式図である。図７では、ＵＷＢアンカー３２１で送信された電波が、ＵＷＢアンカー３２１とＵＷＢアンカー３２２とで受信される場合を例に挙げて説明する。図７のＲで示す実線が、ＵＷＢアンカー３２１で送信された電波がＵＷＢアンカー３２１で受信されるまでの経路を示す。図７のＴで示す点線が、ＵＷＢアンカー３２１で送信された電波がＵＷＢアンカー３２２で受信されるまでの経路を示す。図７のＰが乗員を示す。反射特性値は、ＵＷＢアンカー３２１で送信された電波が乗員Ｐで反射された反射波を、同じＵＷＢアンカー３２１で受信した受信強度である。通過特性値は、ＵＷＢアンカー３２１で送信された電波が乗員Ｐで反射された反射波を、別のＵＷＢアンカー３２２で受信した受信強度である。

受信値取得部３０８は、反射特性値と通過特性値とを合わせて、自車の定員と同じ種類数だけ取得する。本実施形態の例では、自車の定員が５人である場合を例に挙げて説明する。受信値取得部３０８は、例えば、３種類の反射特性値と２種類の通過特性値とを取得する。１種類目の反射特性値は、ＵＷＢアンカー３２１から送信された電波をＵＷＢアンカー３２１で受信した際の受信強度とする。２種類目の反射特性値は、ＵＷＢアンカー３２２から送信された電波をＵＷＢアンカー３２２で受信した際の受信強度とする。３種類目の反射特性値は、ＵＷＢアンカー３２３から送信された電波をＵＷＢアンカー３２３で受信した際の受信強度とする。１種類目の通過特性値は、ＵＷＢアンカー３２１から送信された電波をＵＷＢアンカー３２２で受信した際の受信強度とする。２種類目の通過特性値は、ＵＷＢアンカー３２１から送信された電波をＵＷＢアンカー３２３で受信した際の受信強度とする。

ここで、前提となる乗員位置の推定方法について説明する。受信値取得部３０８で取得する受信強度の時間変動の波形（以下、受信波形）は、図６で示したようになる。人間の呼吸及び体動周期に対して十分に小さい間隔での複数回分のインパルス信号の送信に対して得られる受信波形の集合は、図８で示す波形の集合となる。人間は、荷物といった非生物に対して、呼吸，体動が生じている。よって、複数回分の受信波形には、呼吸，体動といった人間に特有の変動が生じる。図８のＦＬで示す変動が、人間に特有の変動（以下、特有変動）を示している。この特有変動が開始しているタイミングを、インパルス信号が人体で反射されたタイミングとみなすことで、ＵＷＢアンカー３２０から乗員までの距離を特定することが可能となる。ＵＷＢアンカー３２０から乗員までの距離を、以下では乗員距離と呼ぶ。２又は３つのＵＷＢアンカー３２０について特定した乗員距離をもとに、２点測位又は３点測位によって、乗員位置を推定する。図４のＲＣが、各ＵＷＢアンカー３２０について特定した乗員距離をもとにした測距円の一例を示している。なお、２点測位を行う場合は、乗員位置が２点推定されることになる。よって、２点測位を行う場合は、推定される乗員位置のうちの一方が必ず自車外となるように、２つのＵＷＢアンカー３２０を配置すればよい。これにより、自車の室内における乗員位置を、２点測位であっても１点に絞り込んで推定できる。なお、３点測位で乗員位置を推定する方が、乗員位置をより容易に精度良く推定することが可能になる。

以上の構成によれば、乗員位置をより精度良く特定することが可能になる。また、以上の構成によれば、特有変動が生じるタイミングをもとに、各ＵＷＢアンカー３２０からの乗員の距離を特定する。よって、荷物を乗員と誤って乗員の位置を推定せずに済む。この点からも、自車の室内における乗員位置をより精度良く推定することが可能になる。

自車の乗員が１人の場合には、上述した推定方法によって、１人の乗員についての乗員位置を推定すればよいが、自車の乗員は１人に限らない。受信波形において特有変動の生じる領域の数から、乗員の数を特定することが考えられる。しかしながら、受信波形において特有変動の生じる領域の数からでは、乗員の数を特定することが難しいケースが存在する。例えば、ＵＷＢアンカー３２０から複数の乗員までの距離が同等である場合が挙げられる。他にも、マルチパスの影響で、複数の乗員についての特有変動が重なってしまう場合が挙げられる。このような場合には、図９に示すように、１人分に見える特有変動に、複数人の特有変動が重畳してしまう。図９のＡ＋Ｂが、複数人の特有変動が重畳した波形を示している。図９のＡ，Ｂがそれぞれ異なる乗員の特有変動の波形を示している。このような問題に対して、より容易に乗員の数を特定可能にするため、以下の分離部３０９での処理を行う。

分離部３０９は、各ＵＷＢアンカー３２０の複数回の受信強度の時間変動を示す波形を、波形に混じった乗員別の成分を分離するための処理によって分離する。この分離部３０９での処理が、分離工程に相当する。各ＵＷＢアンカー３２０の複数回の受信強度は、受信値取得部３０８が受信したものを用いる。受信強度としては、反射特性値及び通過特性値を用いることが好ましい。波形に混じった乗員別の成分を分離するための処理としては、独立成分分析を用いればよい。なお、独立成分分析以外によって、波形に混じった乗員別の成分を分離してもよい。以下では、独立成分分析によって、波形に混じった乗員別の成分を分離する場合を例に挙げて説明を続ける。分離部３０９で分離された波形を、以下では分離波形と呼ぶ。

独立成分分析を用いる場合、入力波形は、受信値取得部３０８が受信した受信強度の時間変動を示す波形となる。出力波形は、独立成分分析によって入力波形が、入力波形の数だけ分離された波形となる。一般的には、入力波形数が出力波形数と同数必要となる。例えば、本実施形態の例では、自車の定員が５人なので、自車の乗員は最大で５人となる。よって、最大で５人の乗員についての出力波形を得るには、入力波形も５種類必要になる。これに対して、本実施形態では、受信強度として反射特性値だけでなく通過特性値も用いる。よって、ＵＷＢアンカー３２０の数が自車の定員を下回っている場合であっても、この定員数分の入力波形を用意することが可能になる。従って、ＵＷＢアンカー３２０の自車への設置数を抑えながらも、自車の乗員の数を特定することが容易になる。なお、自車の定員が３人以下の場合には、受信強度として反射特性値だけを用いる構成としてもよい。

ＵＷＢアンカー３２０での受信波形としては、後の時間になるにつれ、マルチパスが重なり、自車の全乗員の特有波動が重畳した受信波形が得られる。そこで、受信値取得部３０８は、インパルス信号の送信後の、この重畳した受信波形が得られ始めると推定される時間後の受信波形を、１００ｍｓごとにプロットすればよい。これにより、受信値取得部３０８が、対象とする受信波形を取得する。この受信波形は、自車の全乗員の呼吸が合成されたはずの受信波形であるため、各ＵＷＢアンカー３２０の受信波形を用いて、独立成分分析で乗員別に分離できる。以下では、この重畳した受信波形が得られ始めると推定される時間を、対象時間と呼ぶ。この対象時間は、対象とするＵＷＢアンカー３２０から最も遠い位置の座席の乗員からの受信波形が得られると推定される時間とすればよい。

人数特定部３１０は、分離波形をもとに、自車の室内にいる乗員の数を特定する。この人数特定部３１０での処理が、人数特定工程に相当する。人数特定部３１０は、分離部３０９で分離された自車の定員数分の波形をグルーピングする。グルーピングについては、例えば相関係数で閾値を設け、閾値以上の相関のある波形を、同一人物の波形とすればよい。そして、グルーピングによって分けられた人物の数を、自車の室内にいる乗員の数と特定すればよい。

乗員距離特定部３１１は、分離波形において特有変動が生じるタイミングをもとに、乗員距離を特定する。乗員距離特定部３１１は、乗員距離を、人数特定部３１０で特定した乗員の数に応じた乗員別に特定する。この乗員距離特定部３１１が距離特定部に相当する。また、この乗員距離特定部３１１での処理が、乗員距離特定工程に相当する。乗員距離特定部３１１は、特有変動として、体動に特有の変動を用いてもよいが、呼吸に特有の変動を用いる方が好ましい。これは、体動による波形の変動よりも呼吸による波形の変動の方が、荷物と区別がしやすく、ロバスト性が向上するためである。

乗員距離特定部３１１は、例えば分離部３０９で分離する前の波形について、特有変動が生じるタイミングを特定すればよい。乗員距離特定部３１１は、特有変動に該当する周波数特性等をもとに、特有変動が生じるタイミングを特定すればよい。乗員距離特定部３１１は、特有変動が生じている箇所の波形が、分離部３０９で分離した波形のどれを用いて構成されているか特定する。この特定については、例えば重回帰分析等を用いて行えばよい。続いて、分離波形のうちの、それぞれ別の人物の波形としてグルーピングされた分離波形について、特有変動が開始しているタイミングを特定する。そして、インパルス信号を送信してからこのタイミングまでの時間をもとに、ＴＯＦ（Time of Flight）によって乗員距離を特定すればよい。なお、通過特性値は、反射特性値に比べ、受信波形から特定される乗員距離の精度が劣る。よって、乗員距離の特定には、反射特性値を利用することが好ましい。

乗員位置推定部３１２は、乗員距離特定部３１１で特定した各ＵＷＢアンカー３２０からの乗員別の乗員距離をもとに、乗員位置を乗員別に推定する。この乗員位置推定部３１２での処理が、乗員位置推定工程に相当する。具体的には、乗員別のＵＷＢアンカー３２１，３２２，３２２までの３つの乗員距離から、端末位置の推定と同様にして、３点測位によって乗員別の乗員位置を推定する。

以上の構成によれば、複数の乗員別の波形を用いて、自車の室内での乗員の位置を乗員別に推定することが可能になる。その結果、自車の室内における乗員位置をより精度良く推定することを可能にしつつ、複数の乗員を区別して乗員位置を推定することも可能になる。

＜通信ＥＣＵ３０での乗員位置推定関連処理＞
次に、図１０のフローチャートを用いて、通信ＥＣＵ３０での乗員位置の推定に関連する処理（以下、乗員位置推定関連処理）の流れの一例について説明を行う。図１０のフローチャートは、例えば自車のパワースイッチがオンになった場合に周期的に繰り返し実行される構成とすればよい。パワースイッチとは、自車の内燃機関又はモータジェネレータを始動させるためのスイッチである。

まず、ステップＳ１では、送信制御部３０７が、ＵＷＢアンカー３２０からインパルス信号を複数回送信する。送信間隔は、例えば１００ｍｓ毎とする。Ｓ１では、３つのＵＷＢアンカー３２０のうち、１つのＵＷＢアンカー３２０からのみ、インパルス信号を送信させる。ステップＳ２では、受信値取得部３０８が、対象とする受信波形を取得する。具体的には、ＵＷＢアンカー３２０からのインパルス信号の送信後の、対象時間後の受信波形を、１００ｍｓごとにプロットした波形を取得する。

ステップＳ３では、３つのＵＷＢアンカー３２０の全てについてインパルス信号の送信が終了した場合（Ｓ３でＹＥＳ）に、ステップＳ４に移る。一方、インパルス信号の送信が終了していないＵＷＢアンカー３２０が残っていた場合（Ｓ３でＮＯ）には、Ｓ１に戻って処理を繰り返す。この場合、予め設定された送信順において次の順番にあたるＵＷＢアンカー３２０からのインパルス信号の送信が行われる。一例として、送信順は、ＵＷＢアンカー３２１、ＵＷＢアンカー３２２、ＵＷＢアンカー３２３の順とすればよい。

本実施形態の例では、ＵＷＢアンカー３２１からのインパルス信号の送信の場合には、Ｓ２において、ＵＷＢアンカー３２１，３２２，３２３での対象とする受信波形を取得すればよい。ＵＷＢアンカー３２２からのインパルス信号の送信の場合には、Ｓ２において、ＵＷＢアンカー３２２での対象とする受信波形を取得すればよい。ＵＷＢアンカー３２３からのインパルス信号の送信の場合には、Ｓ２において、ＵＷＢアンカー３２３での対象とする受信波形を取得すればよい。

ステップＳ４では、分離部３０９が、Ｓ３で取得した波形を分離する。この分離については、例えば独立成分分析によって行えばよい。ステップＳ５では、人数特定部３１０が、Ｓ４で分離した分離波形をもとに、自車の室内にいる乗員の数を特定する。ステップＳ６では、乗員距離特定部３１１が、Ｓ４で分離した分離波形において特有変動が生じるタイミングをもとに、乗員距離を特定する。Ｓ６では、乗員距離を、Ｓ５で特定した乗員の数に応じた乗員別に特定する。ステップＳ７では、乗員位置推定部３１２が、Ｓ６で特定した各ＵＷＢアンカー３２０からの乗員別の距離をもとに、自車の室内での乗員の位置を乗員別に推定する。そして、乗員位置推定関連処理を終了する。

（実施形態２）
実施形態１の構成に限らず、以下の実施形態２の構成としてもよい。以下では、実施形態２の構成の一例について図を用いて説明する。

＜車両システム１ａ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。図１１に示すように、車両システム１ａは、携帯端末２ａ及び車両側ユニット３ａを含んでいる。携帯端末２ａの詳細については後述する。車両側ユニット３ａの詳細については後述する。

＜携帯端末２ａの概略構成＞
次に、図１２を用いて携帯端末２ａについての説明を行う。図１２に示すように、携帯端末２ａは、端末制御部２０ａ、ＢＬＥモジュール２１、及びＵＷＢモジュール２２ａを備えている。携帯端末２ａは、端末制御部２０の代わりに端末制御部２０ａを備える点を除けば、実施形態１の携帯端末２と同様である。

ＵＷＢモジュール２２ａは、前述のレーダとしての機能を持つことが必須である点を除けば、実施形態１のＵＷＢモジュール２２と同様である。ＵＷＢモジュール２２ａは、例えば電波の送受信の切り替え速度を速くできるＩＣを用いることで、レーダとしての機能を実現すればよい。よって、このＵＷＢモジュール２２ａを備える携帯端末２ａが、レーダに相当する。携帯端末２ａをレーダとして用いる場合にも、ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号を送信すればよい。

端末制御部２０ａは、一部の処理が異なる点を除けば、実施形態１の端末制御部と同様である。端末制御部２０ａは、車両側ユニット３ａからの指示に応じて、ＵＷＢモジュール２２ａをレーダとして機能させる。つまり、ＵＷＢモジュール２２ａから、レーダの機能として、電波を送信させる。本実施形態の例では、ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号を送信させる。端末制御部２０ａは、車両側ユニット３ａからの指示を、ＢＬＥモジュール２１を介して取得すればよい。端末制御部２０ａは、レーダの機能として送信させた電波の反射波の受信強度を取得する。本実施形態の例では、ＵＷＢモジュール２２ａで受信した受信値を取得する。受信値は、少なくとも、受信した電波の受信強度である。受信値は、例えば電波到達時間，電波の周波数，電波に含まれる信号等を含んでもよい。端末制御部２０ａは、ＵＷＢモジュール２２ａで受信した受信値を、車両側ユニット３ａに送信させる。この送信は、ＢＬＥモジュール２１及びＵＷＢモジュール２２ａのいずれで行ってもよい。

＜車両側ユニット３ａの概略構成＞
次に、図１３を用いて、車両側ユニット３ａの概略的な構成の一例について説明を行う。図１３に示すように、車両側ユニット３ａは、通信ＥＣＵ３０ａ、ＢＬＥモジュール３１、及びＵＷＢアンカー３２ａを含んでいる。車両側ユニット３ａは、通信ＥＣＵ３０の代わりに通信ＥＣＵ３０ａを含む。車両側ユニット３ａは、ＵＷＢアンカー３２の代わりにＵＷＢアンカー３２ａを含む。車両側ユニット３ａは、これらの点を除けば、実施形態１の車両側ユニット３と同様である。

ＵＷＢアンカー３２ａは、自車への設けられ方が異なる点を除けば、実施形態１のＵＷＢアンカー３２と同様である。詳しくは、ＵＷＢアンカー３２ａは、車室内のＵＷＢアンカー３２ａであるＵＷＢアンカー３２０ａの設けられた方が、実施形態１のＵＷＢアンカー３２０と異なる。

ここで、本実施形態でのＵＷＢアンカー３２０ａの配置の一例について、図１４を用いて説明を行う。図１４は、ＵＷＢアンカー３２０ａ（３２１，３２４）の配置の一例を示す図である。本実施形態では、ＵＷＢアンカー３２０ａは、自車に２つ設けられるものとする。以下では、２つのＵＷＢアンカー３２０ａを、ＵＷＢアンカー３２１，３２４と区別して表す。ＵＷＢアンカー３２１は、実施形態１と同様に、自車の車室内の前部中央に配置される。ＵＷＢアンカー３２４は、自車の車室内の後部中央に配置される。ＵＷＢアンカー３２０ａは、車室内の天井部分に設ける構成とすればよい。このＵＷＢアンカー３２０ａも、レーダ及び電波探知機に相当する。

通信ＥＣＵ３０ａは、一部の処理が異なる点を除けば、実施形態１の通信ＥＣＵ３０と同様である。この通信ＥＣＵ３０ａも乗員位置推定装置に相当する。なお、通信ＥＣＵ３０ａの詳細については、以下で述べる。

＜通信ＥＣＵ３０ａの概略構成＞
ここで、図１３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１３に示すように、通信ＥＣＵ３０ａは、ＢＬＥ指示部３０１ａ、ＢＬＥ取得部３０２、ＵＷＢ指示部３０３、ＵＷＢ取得部３０４、端末距離推定部３０５、端末位置推定部３０６、送信制御部３０７ａ、受信値取得部３０８ａ、分離部３０９、人数特定部３１０、乗員距離特定部３１１ａ、乗員位置推定部３１２ａ、及び補正部３１３を機能ブロックとして備える。通信ＥＣＵ３０ａは、ＢＬＥ指示部３０１の代わりにＢＬＥ指示部３０１ａを備える。通信ＥＣＵ３０ａは、送信制御部３０７の代わりに送信制御部３０７ａを備える。通信ＥＣＵ３０ａは、受信値取得部３０８の代わりに受信値取得部３０８ａを備える。通信ＥＣＵ３０ａは、乗員距離特定部３１１の代わりに乗員距離特定部３１１ａを備える。通信ＥＣＵ３０ａは、乗員位置推定部３１２の代わりに乗員位置推定部３１２ａを備える。通信ＥＣＵ３０ａは、補正部３１３を備える。通信ＥＣＵ３０ａは、これらの点を除けば、実施形態１の通信ＥＣＵ３０と同様である。コンピュータによって通信ＥＣＵ３０ａの各機能ブロックの処理が実行されることが、乗員位置推定方法が実行されることに相当する。

ＢＬＥ指示部３０１ａは、一部の処理が異なる点を除けば、実施形態１のＢＬＥ指示部３０１と同様である。以下では、ＢＬＥ指示部３０１と異なる処理について説明する。ＢＬＥ指示部３０１ａは、ＵＷＢモジュール２２ａから、レーダの機能として、電波を送信させる。ＢＬＥ指示部３０１ａは、この処理を、送信制御部３０７ａの指示に従って行う。

送信制御部３０７ａは、２つのＵＷＢアンカー３２０ａ及び携帯端末２ａから、レーダの機能として、電波を送信させる。つまり、携帯端末２ａをレーダとして利用する。レーダとして利用する携帯端末２ａは、例えばデジタルキーシステムで自車の鍵として登録されている携帯端末２ａとすればよい。また、この携帯端末２ａは、自車に持ち込まれた携帯端末２ａであるものとする。自車に持ち込まれた携帯端末２ａか否かは、通信ＥＣＵ３０ａが、端末位置推定部３０６で推定した端末位置から判断すればよい。本実施形態の例では、ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号を送信させる。送信制御部３０７ａは、携帯端末２ａから、レーダの機能として、電波を送信させる点を除けば、実施形態１の送信制御部３０７と同様である。送信制御部３０７は、各ＵＷＢアンカー３２０ａ及び携帯端末２ａ間で干渉が起きないように、所定の周期で、電波の送信元を切り替える。

受信値取得部３０８ａは、各ＵＷＢアンカー３２０ａ及び携帯端末２ａで受信した電波の受信強度をそれぞれ取得する。本実施形態の例では、ＵＷＢアンカー３２１，３２４で受信した受信値を取得する。また、携帯端末２ａで受信した受信値を取得する。受信値取得部３０８ａは、携帯端末２ａで受信した受信値を、ＢＬＥモジュール３１及びＢＬＥ取得部３０２を介して取得すればよい。受信値取得部３０８ａは、携帯端末２ａで受信した電波の受信強度も取得する点を除けば、実施形態１の受信値取得部３０８と同様である。この受信値取得部１０８ａも、受信強度取得部に相当する。また、この受信値取得部１０８ａでの処理も、受信強度取得工程に相当する。受信値のうちの電波到達時間は、携帯端末２ａについては、携帯端末２ａでインパルス信号を送信させてからの電波到達時間である。

乗員距離特定部３１１ａは、携帯端末２ａについての乗員距離も特定する点を除けば、実施形態１の乗員距離特定部３１１と同様である。この乗員距離特定部３１１ａも距離特定部に相当する。また、この乗員距離特定部３１１ａでの処理も、乗員距離特定工程に相当する。

乗員位置推定部３１２ａは、乗員距離特定部３１１で特定した各ＵＷＢアンカー３２０ａ及び携帯端末２ａからの乗員別の乗員距離をもとに、乗員位置を乗員別に推定する。乗員位置推定部３１２ａは、携帯端末２ａからの乗員別の乗員距離も用いる点も除けば、実施形態１の乗員位置推定部３１２と同様である。この乗員位置推定部３１２ａでの処理も、乗員位置推定工程に相当する。具体的には、乗員別のＵＷＢアンカー３２１，３２４及び携帯端末２ａまでの３つの乗員距離から、３点測位によって乗員別の乗員位置を推定する。この場合、携帯端末２ａの測距円については、自車に対する携帯端末２ａの位置を用いる。自車に対する携帯端末２ａの位置については、端末位置推定部３０６で推定した端末位置を用いればよい。

実施形態２の構成によれば、携帯端末２ａをレーダとして利用することで、自車に設けるＵＷＢアンカー３２０ａの数を少なく抑えることが可能になる。つまり、自車に設けるレーダの数を少なく抑えることが可能になる。例えば、レーダの機能を持たないＵＷＢアンカー３２に比べ、レーダの機能を持つＵＷＢアンカー３２０ａは、コストが高い。これは、電波の送受信の切り替え速度を速くできるＩＣが必要になるためである。これに対して、実施形態２の構成によれば、自車に設けるレーダの数を少なく抑え、自車のコストを抑えることが可能になる。また、実施形態２の構成であっても、実施形態１と同様に、複数の乗員別の波形を用いて、自車の室内での乗員の位置を乗員別に推定することが可能になる。従って、自車の室内における乗員位置をより精度良く推定することを可能にしつつ、複数の乗員を区別して乗員位置を推定することも可能になる。

補正部３１３は、乗員距離特定部３１１ａで特定した携帯端末２ａから乗員までの距離について、補正することが好ましい。つまり、携帯端末２ａについての乗員距離について、補正することが好ましい。これは、自車における携帯端末２ａの位置によっては、携帯端末２ａについての乗員距離（以下、端末乗員距離）が真値よりも長く特定されるためである。より詳しくは、以下の通りである。

図１５に示すように、乗員と携帯端末２ａの間に自車のシートが位置する場合、シートで電波が遮蔽される。この場合、シートを迂回して、電波の送受信が行われる分だけ、電波到達時間が長くなる。よって、ＴＯＦによって特定される端末乗員距離が、真値よりも長くなる。図１５のＳｈがシートを示す。図１５のＰが乗員を示す。図１５のＴＶが端末乗員距離の真値を示す。図１５のＦＶが、乗員距離特定部３１１ａで特定される端末乗員距離を示す。

電波が迂回する距離が長くなるほど、乗員からの反射波の受信強度（以下、反射受信強度）は低くなる。よって、同じ端末乗員距離であっても、電波が迂回する距離が長いほど、低い反射受信強度が得られる。よって、端末乗員距離と反射受信強度との対応関係の、理想と実際との誤差から、端末乗員距離を補正すればよい。端末乗員距離と反射受信強度との理想の対応関係（以下、理想関係）は、予めシミュレーション等で設定すればよい。理想関係は、自由空間における端末乗員距離の真値と反射受信強度との対応関係である。理想関係は、予め通信ＥＣＵ１０ａ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。端末乗員距離と反射受信強度との実際の対応関係（以下、実際関係）は、乗員距離特定部３１１ａで特定される端末乗員距離と、その距離を特定するのに用いた波形上の点に対応する電波の受信強度との対応関係である。補正部３１３は、乗員距離特定部３１１ａで特定される端末乗員距離について、理想関係と比較して反射受信強度が弱くなるの応じて、距離を短く補正すればよい。一例として、１ｄｂあたり３ｃｍ短く補正すればよい。

乗員位置推定部３１２ａは、乗員距離特定部３１１ａで特定した携帯端末２ａからの乗員距離については、補正部３１３で補正した距離を用いて、乗員位置を乗員別に推定すればよい。これによれば、乗員位置をさらに精度良く推定することが可能になる。実施形態２の乗員位置推定関連処理では、ＵＷＢアンカー３２０をＵＷＢアンカー３２０ａに置き換えればよい。また、１つのＵＷＢアンカー３２０を、携帯端末２ａに置き換えればよい。

＜通信ＥＣＵ３０ａでの距離補正関連処理＞
ここで、図１６のフローチャートを用いて、通信ＥＣＵ３０ａでの端末乗員距離の補正に関連する処理（以下、距離補正関連処理）の流れの一例について説明を行う。図１６のフローチャートは、例えば乗員距離特定部３１１ａで端末乗員距離を特定した場合に開始される構成とすればよい。

まず、ステップＳ２１では、補正部３１３が、実際関係における反射受信強度と、理想関係における反射受信強度とを比較する。この場合の実際関係とは、乗員距離特定部３１１ａで特定した端末乗員距離と、その距離を特定するのに用いた波形上の点に対応する電波の受信強度との対応関係である。

ステップＳ２２では、実際関係における反射受信強度と、理想関係における反射受信強度とに差分があると補正部３１３が判定した場合（Ｓ２２でＹＥＳ）には、ステップＳ２３に移る。一方、差分がないと補正部３１３が判定した場合（Ｓ２２でＮＯ）には、距離補正関連処理を終了する。補正部３１３は、実際関係における反射受信強度と、理想関係における反射受信強度とに一定以上の差分がある場合に、差分があると判定すればよい。一定以上の差分とは、誤差程度の値のずれ以上の差分とすればよい。

ステップＳ２３では、補正部３１３が、理想関係に比べて実際関係の反射受信強度が低くなるのに応じて、端末乗員距離を短く補正する。そして、距離補正関連処理を終了する。距離補正関連処理の終了後は、乗員位置推定部３１２ａが乗員位置を推定する。距離補正関連処理で端末乗員距離が補正された場合には、補正した端末乗員距離を用いて、乗員位置推定部３１２ａが乗員位置を推定する。距離補正関連処理で端末乗員距離が補正されなかった場合には、補正されなかった端末乗員距離を用いて、乗員位置推定部３１２ａが乗員位置を推定する。

＜通信ＥＣＵ３０ａでの端末位置再推定関連処理＞
携帯端末２ａの位置は、ＵＷＢアンカー３２０ａの位置と異なり、自車の走行時に変動することもある。よって、携帯端末２ａの位置が変動した場合に、端末位置を再度推定することが好ましい。携帯端末２ａの位置が変動する場合、同一の乗員からそれまで得られていた反射受信強度も変化する筈である。従って、通信ＥＣＵ３０ａは、反射受信強度の変化をトリガに、端末位置を再度推定すればよい。

ここで、図１７のフローチャートを用いて、通信ＥＣＵ３０ａでの端末位置の再推定に関連する処理（以下、端末位置再推定関連処理）の流れの一例について説明を行う。図１７のフローチャートは、例えば受信値取得部３０８ａで受信値を取得するごとに開始される構成とすればよい。

まず、ステップＳ４１では、端末位置推定部３０６が、受信値取得部３０８ａで携帯端末２ａから取得した今回の受信強度と前回の受信強度とを比較する。ステップＳ４２では、今回と前回との受信強度に差分があると端末位置推定部３０６が判定した場合（Ｓ４２でＹＥＳ）には、ステップＳ４３に移る。一方、差分がないと端末位置推定部３０６が判定した場合（Ｓ４２でＮＯ）には、端末位置再推定関連処理を終了する。端末位置再推定関連処理は、今回と前回との受信強度に一定以上の差分がある場合に、差分があると判定すればよい。一定以上の差分とは、誤差程度の値のずれ以上の差分とすればよい。

ステップＳ４３では、端末位置推定部３０６が、再度の端末位置の推定を開始する。そして、端末位置再推定関連処理を終了する。再度の端末位置の推定を開始する場合には、ＵＷＢ指示部３０３が、ＵＷＢアンカー３２からインパルス信号を送信させればよい。そして、以降の端末距離の特定及び端末位置の推定を行えばよい。

以上の構成によれば、携帯端末２ａの位置が変動した場合であっても、携帯端末２ａを利用して乗員位置をより精度良く推定することが可能になる。また、端末位置推定部３０６は、受信強度に差分があると判定しなければ、乗員位置の再推定を行わない。よって、周期的に乗員位置を再推定する構成に比べ、処理の無駄を抑制することが可能になる。従って、処理の無駄を抑制しつつ、携帯端末２ａを利用して乗員位置をより精度良く推定することが可能になる。

（実施形態３）
実施形態２では、１つの携帯端末２ａをレーダとして利用して、乗員位置を推定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、２つ以上の携帯端末２ａをレーダとして利用して、乗員位置を推定する構成（以下、実施形態３）としてもよい。この２つ以上の携帯端末２ａは、自車に持ち込まれた携帯端末２ａであるものとする。実施形態３によれば、レーダとして利用できる携帯端末２ａが増加する分だけ、乗員位置をさらに精度良く推定することが可能になる。

（実施形態４）
前述の実施形態では、乗員位置の推定に関連する処理を、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、乗員位置の推定に関連する処理を、通信ＥＣＵ３０，３０ａと他のＥＣＵとで担う構成としてもよい。他にも、乗員位置の推定に関連する処理を、通信ＥＣＵ３０，３０ａとは別のＥＣＵが担う構成としてもよい。

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。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。

（開示されている技術的思想）
この明細書は、以下に列挙された複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（a multiple dependent form referring to another multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。

技術的思想１
車両の室内にいる乗員の位置を推定する乗員位置推定装置であって、
前記室内において電波を送受信する２つ以上のレーダ（３２０，３２１，３２２，３２３，３２４，２ａ）から、電波を送信させる送信制御部（３０７，３０７ａ）と、
各レーダで受信した前記電波の受信強度をそれぞれ取得する受信強度取得部（３０８，３０８ａ）と、
前記受信強度取得部が受信した各レーダの複数回の前記受信強度の時間変動を示す波形を、波形に混じった前記乗員別の成分を分離するための処理によって分離する分離部（３０９）と、
前記分離部で分離された波形をもとに、前記室内にいる前記乗員の数を特定する人数特定部（３１０）と、
前記分離部で分離された前記波形において、人間に特有の変動が生じるタイミングをもとに、各レーダからの前記乗員の距離を、前記人数特定部で特定した前記乗員の数に応じた前記乗員別に特定する距離特定部（３１１，３１１ａ）と、
前記距離特定部で特定した各レーダからの前記乗員別の距離をもとに、前記室内での前記乗員の位置を乗員別に推定する乗員位置推定部（３１２，３１２ａ）とを備える乗員位置推定装置。

技術的思想２
技術的思想１に記載の乗員位置推定装置であって、
前記距離特定部は、前記分離部で分離された前記波形において、人間の呼吸に起因すると推定される変動が生じるタイミングをもとに、各レーダからの前記乗員の距離を、前記人数特定部で特定した前記乗員の数に応じた前記乗員別に特定する乗員位置推定装置。

技術的思想３
技術的思想１又は２に記載の乗員位置推定装置であって、
前記受信強度取得部は、各レーダのうちの自レーダから送信された前記電波をその自レーダで受信した際の前記受信強度である反射特性値と、各レーダのうちの自レーダ以外の他レーダから送信された前記電波をその自レーダで受信した際の前記受信強度である通過特性値とを分けて取得し、
前記分離部は、前記受信強度取得部が受信した各レーダの複数回の前記反射特性値及び前記通過特性値の時間変動を示す波形を、波形に混じった前記乗員別の成分を分離するための処理によって分離し、
前記人数特定部は、前記分離部で分離された波形をもとに、前記室内にいる前記乗員の数を特定する乗員位置推定装置。

技術的思想４
技術的思想１～３のいずれか１項に記載の乗員位置推定装置であって、
前記送信制御部は、３つ以上の前記レーダから電波を送信させる乗員位置推定装置。

技術的思想５
技術的思想４に記載の乗員位置推定装置であって、
前記レーダは、少なくとも１つは、前記乗員に携帯されて、前記車両に配置される３つ以上のアンテナとの間での通信を利用して前記車両に対する位置が前記車両のシステムで特定される携帯端末（２ａ）である一方、その他は、前記車両に配置されて、前記車両に対する位置が予め特定済みの電波探知機（３２０ａ，３２１，３２４）であり、
前記乗員位置推定部（３１２ａ）は、前記距離特定部で特定した前記携帯端末からの距離については、前記システムで特定された、前記車両に対するその携帯端末の位置からの距離とする一方、前記距離特定部で特定した前記電波探知機からの距離については、予め特定済みの前記車両に対するその電波探知機の位置からの距離とし、前記室内での前記乗員の位置を乗員別に推定する乗員位置推定装置。

技術的思想６
技術的思想５に記載の乗員位置推定装置であって、
前記距離特定部で特定した前記携帯端末からの距離について、その距離を特定するのに用いた前記波形上の点に対応する前記電波の受信強度と、予め設定された自由空間における前記距離と前記電波の受信強度との対応関係とを用いて補正する補正部（３１３）を備え、
前記乗員位置推定部は、前記距離特定部で特定した前記携帯端末からの距離については、前記補正部で補正した距離を用いて、前記室内での前記乗員の位置を乗員別に推定する乗員位置推定装置。

１，１ａ 車両システム、２ａ 携帯端末（レーダ）、３０７，３０７ａ 送信制御部、３０８，３０８ａ 受信値取得部（受信強度取得部）、３０９ 分離部、３１０ 人数特定部、３１１，３１１ａ 乗員距離特定部（距離特定部）、３１２，３１２ａ 乗員位置推定部、３１３ 補正部、３２０，３２０ａ，３２１，３２２，３２３ ＵＷＢアンカー（レーダ，電波探知機）

Claims (7)

1. 車両の室内にいる乗員の位置を推定する乗員位置推定装置であって、
   前記室内において電波を送受信する２つ以上のレーダ（３２０，３２１，３２２，３２３，３２４，２ａ）から、電波を送信させる送信制御部（３０７，３０７ａ）と、
   各レーダで受信した前記電波の受信強度をそれぞれ取得する受信強度取得部（３０８，３０８ａ）と、
   前記受信強度取得部が受信した各レーダの複数回の前記受信強度の時間変動を示す波形を、波形に混じった前記乗員別の成分を分離するための処理によって分離する分離部（３０９）と、
   前記分離部で分離された波形をもとに、前記室内にいる前記乗員の数を特定する人数特定部（３１０）と、
   前記分離部で分離された前記波形において、人間に特有の変動が生じるタイミングをもとに、各レーダからの前記乗員の距離を、前記人数特定部で特定した前記乗員の数に応じた前記乗員別に特定する距離特定部（３１１，３１１ａ）と、
   前記距離特定部で特定した各レーダからの前記乗員別の距離をもとに、前記室内での前記乗員の位置を乗員別に推定する乗員位置推定部（３１２，３１２ａ）とを備える乗員位置推定装置。
2. 請求項１に記載の乗員位置推定装置であって、
   前記距離特定部は、前記分離部で分離された前記波形において、人間の呼吸に起因すると推定される変動が生じるタイミングをもとに、各レーダからの前記乗員の距離を、前記人数特定部で特定した前記乗員の数に応じた前記乗員別に特定する乗員位置推定装置。
3. 請求項１に記載の乗員位置推定装置であって、
   前記受信強度取得部は、各レーダのうちの自レーダから送信された前記電波をその自レーダで受信した際の前記受信強度である反射特性値と、各レーダのうちの自レーダ以外の他レーダから送信された前記電波をその自レーダで受信した際の前記受信強度である通過特性値とを分けて取得し、
   前記分離部は、前記受信強度取得部が受信した各レーダの複数回の前記反射特性値及び前記通過特性値の時間変動を示す波形を、波形に混じった前記乗員別の成分を分離するための処理によって分離し、
   前記人数特定部は、前記分離部で分離された波形をもとに、前記室内にいる前記乗員の数を特定する乗員位置推定装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の乗員位置推定装置であって、
   前記送信制御部は、３つ以上の前記レーダから電波を送信させる乗員位置推定装置。
5. 請求項４に記載の乗員位置推定装置であって、
   前記レーダは、少なくとも１つは、前記乗員に携帯されて、前記車両に配置される３つ以上のアンテナとの間での通信を利用して前記車両に対する位置が前記車両のシステムで特定される携帯端末（２ａ）である一方、その他は、前記車両に配置されて、前記車両に対する位置が予め特定済みの電波探知機（３２０ａ，３２１，３２４）であり、
   前記乗員位置推定部（３１２ａ）は、前記距離特定部で特定した前記携帯端末からの距離については、前記システムで特定された、前記車両に対するその携帯端末の位置からの距離とする一方、前記距離特定部で特定した前記電波探知機からの距離については、予め特定済みの前記車両に対するその電波探知機の位置からの距離とし、前記室内での前記乗員の位置を乗員別に推定する乗員位置推定装置。
6. 請求項５に記載の乗員位置推定装置であって、
   前記距離特定部で特定した前記携帯端末からの距離について、その距離を特定するのに用いた前記波形上の点に対応する前記電波の受信強度と、予め設定された自由空間における前記距離と前記電波の受信強度との対応関係とを用いて補正する補正部（３１３）を備え、
   前記乗員位置推定部は、前記距離特定部で特定した前記携帯端末からの距離については、前記補正部で補正した距離を用いて、前記室内での前記乗員の位置を乗員別に推定する乗員位置推定装置。
7. 少なくとも１つのプロセッサにより実行される、
   車両の室内にいる乗員の位置を推定する乗員位置推定方法であって、
   前記室内において電波を送受信する２つ以上のレーダ（３２０，３２１，３２２，３２３，３２４，２ａ）から、電波を送信させる送信制御工程と、
   各レーダで受信した前記電波の受信強度をそれぞれ取得する受信強度取得工程と、
   前記受信強度取得工程で受信した各レーダの複数回の前記受信強度の時間変動を示す波形を、波形に混じった前記乗員別の成分を分離するための処理によって分離する分離工程と、
   前記分離工程で分離された波形をもとに、前記室内にいる前記乗員の数を特定する人数特定工程と、
   前記分離工程で分離された前記波形において、人間に特有の変動が生じるタイミングをもとに、各レーダからの前記乗員の距離を、前記人数特定工程で特定した前記乗員の数に応じた前記乗員別に特定する距離特定工程と、
   前記距離特定工程で特定した各レーダからの前記乗員別の距離をもとに、前記室内での前記乗員の位置を乗員別に推定する乗員位置推定工程とを含む乗員位置推定方法。

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