JP6597651B2 - 携帯端末検出装置、携帯端末検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線で電波を送信可能な携帯端末の車室内での存在位置を検出する技術に関する。

車両の周辺あるいは車室内で乗員の位置を検出することができれば、乗員に対して様々なサービスを提供可能と考えられる。そこで、今日では、乗員の多くが無線通信が可能な携帯端末を携帯していることに着目して、車両あるいは車室内の複数箇所に設置したアンテナを用いて、携帯端末からの電波を受信することによって、携帯端末の位置（従って、乗員の位置）を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

この提案の技術では、アンテナで電波を受信したときの受信強度が、その電波の送信元までの距離が大きくなるほど小さくなることを利用して、複数箇所に設置したアンテナでの受信強度に基づいて、それぞれのアンテナから携帯端末までの距離を推定する。原理的には、少なくとも３箇所にアンテナを設置しておけば、携帯端末が存在する位置（従って、その携帯端末を携帯している乗員の位置）を検出することができる。

特開２００３−２４８０４５号公報

しかし、上述した従来の技術では、携帯端末の位置を十分な精度で検出しようとすると、実際には多数のアンテナを設置しなければならないという問題があった。これは次のような理由による。
先ず、携帯端末から送信された電波は、アンテナに届くまでの間に障害物（例えば人体）に遭遇すると電波が減衰するため、アンテナでの電波の受信強度が小さくなる。その結果、そのアンテナから携帯端末までの距離を、実際よりも長めに見積もってしまうことになり、携帯端末の位置を誤って検出してしまう。これを避けようとすると、アンテナの数を増やしておき、他のアンテナで見積もられた距離と辻褄の合わない距離については、携帯端末の位置を検出する際の考慮から外したり、考慮する際の重みを軽くしたりするなどの対策が必要となる。更に、アンテナの数を多くした方が、精度の確保が容易となる。このため、原理的にはアンテナの数は３個でよいにも拘わらず、精度を確保するためにはアンテナの数を増やす必要が生じて、実際には、より多数（例えば８個）のアンテナが必要となってしまう。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、アンテナの数を増加させることなく、車両周辺あるいは車室内での携帯端末の存在位置を精度良く検出することが可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の携帯端末検出装置および携帯端末検出方法は、車室内に漏洩ケーブルを敷設しておき、携帯端末からの電波を、室内アンテナだけでなく漏洩ケーブルでも受信する。そして、携帯端末からの電波を、室内アンテナを介して受信した時期と、漏洩ケーブルを介して受信した時期との時間差に基づいて、漏洩ケーブルの敷設経路上での携帯端末の存在位置を検出する。
こうすれば、携帯端末の存在位置を、（受信強度ではなく）時間差に基づいて決定することができる。しかも、存在位置を検出する範囲も、必要に応じて漏洩ケーブルを敷設しておいた経路上で決定することができる。このため、アンテナの数を増加させることなく、携帯端末の存在位置を精度良く決定することが可能となる。

本実施例の無線通信装置１００を備えた車両１の大まかな構造を示す説明図である。 本実施例の無線通信装置１００の内部構造を示したブロック図である。 本実施例の無線通信装置１００が携帯端末と無線通信する処理を示すフローチャートである。 本実施例の無線通信装置１００が車室内での携帯端末２の存在位置を検出する原理を示した説明図である。 車室内での携帯端末２の位置に応じて、室内アンテナ２０，２１Ｌ，２１Ｒと漏洩ケーブル１０，１１とで受信タイミングが変化する様子を示した説明図である。 本実施例の無線通信装置１００が車室外での携帯端末２の存在位置を検出する原理を示した説明図である。 車室外での携帯端末２の位置に応じて、室内アンテナ２０，２１Ｌ，２１Ｒと漏洩ケーブル１０，１１とで受信タイミングが変化する様子を示した説明図である。 本実施例の無線通信装置１００が携帯端末の存在位置を検出する処理の前半部分を示すフローチャートである。 本実施例の無線通信装置１００が携帯端末の存在位置を検出する処理の後半部分を示すフローチャートである。 車室内での携帯端末の存在位置を検出する際に参照するテーブルを例示した説明図である。 車室外での携帯端末の存在位置を検出する際に参照するテーブルを例示した説明図である。 変形例の無線通信装置１５０の内部構造を示したブロック図である。 変形例の無線通信装置１５０が備える切換スイッチ１８の動作を示した説明図である。 変形例の無線通信装置１５０が漏洩ケーブル１０，１１の接続方向を切り換える様子を示した説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
Ａ．装置構成 ：
図１には、本実施例の無線通信装置１００を備えた車両１の大まかな構造が示されている。図１（ａ）に示されるように、車両１の車室内には室内アンテナ２０が搭載されており、車両１の左側部には室外アンテナ２１Ｌが搭載され、車両１の右側部には室外アンテナ２１Ｒが搭載されている。これら室内アンテナ２０や室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒは、図示しないケーブルで無線通信装置１００に接続されている。このため、無線通信装置１００は、室内アンテナ２０を用いて車室内の無線機器（例えば、携帯端末）と無線通信することができ、室外アンテナ２１Ｌあるいは室外アンテナ２１Ｒを用いて、車両１の左右の車室外に存在する無線機器と無線通信することができる。
尚、本実施例では、室内アンテナ２０は車室内の中央に１つ設けられ、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒも車両１の左右の側部の中央に、１つずつ設けられているものとしているが、これは説明が煩雑となることを避けるためであり、より多くの室内アンテナ２０および室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒを設けることとしても良い。例えば、室内アンテナ２０については車室内の３箇所に設け、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒについては、車両１の左右の側部に２つずつ設けることとしても良い。

また、本実施例の車両１には、車室内に漏洩ケーブル１０が配設されている。ここで、漏洩ケーブル１０とは、図１（ｂ）に示すように、中心導体の周囲を絶縁体で囲い、その外側に外部導体を設け、最外層に外皮を設けた構造の一種の同軸ケーブルである。漏洩ケーブル１０の外部導体には、一定間隔で「スロット」と呼ばれる開口部分が設けられている。このため、中心導体を伝わる電波がスロットから周囲に漏洩し、あるいは逆に、周囲の電波がスロットから中心導体に伝わることとなって、漏洩ケーブルの周囲には一種の通信領域が形成される。
図１（ａ）に示すように、本実施例の漏洩ケーブル１０は、車両１の左座席３Ｌの下を通って、３人掛けの後部座席３Ｂの下を右方向に進んだ後、右座席３Ｒの下を通る経路で、車両１の車室内を一周するように敷設されている。尚、漏洩ケーブル１０の始端および終端は、何れも無線通信装置１００に接続されている。

また、本実施例の車両１の車室外には、漏洩ケーブル１１も配設されている。漏洩ケーブル１１も始端は無線通信装置１００に接続されており、無線通信装置１００から引き出された漏洩ケーブル１１は、車両１の左前方から後方に向かって車体の底面を通った後、車体後部の底面側を通って右後方に出る。そして、そこから車両１の右側の底面を前方に向かって進み、車両１の右前方を経由した後、無線通信装置１００に接続されている。
このように、漏洩ケーブル１１は車両１の車室外に敷設されているのに対し、前述した漏洩ケーブル１０は車両１の車室内に敷設されている。そこで、以下では、車室内に敷設された漏洩ケーブル１０を「室内ケーブル１０」と称し、車室外に敷設された漏洩ケーブル１１を「室外ケーブル１１」と称して区別することにする。また、室内ケーブル１０と室外ケーブル１１とを区別する必要がないときは、単に漏洩ケーブル１０，１１と称することにする。
尚、本実施例では、室内ケーブル１０も室外ケーブル１１も、１本ずつ敷設されているものとしているが、これは説明が煩雑となることを避けるためであり、より多くの室内ケーブル１０あるいは室外ケーブル１１を敷設することとしても良い。

本実施例の無線通信装置１００は、室内アンテナ２０を用いて車室内の携帯端末２と通信し、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒを用いて車室外の携帯端末２と通信することができる。これに加えて、詳細には後述するが、本実施例の無線通信装置１００は、車室内あるいは車室外に存在する携帯端末２の位置を検出することができる。車室内での携帯端末２の存在位置を検出する際には、室内アンテナ２０と室内ケーブル１０とを組み合わせて使用し、車室外での携帯端末２の存在位置を検出する際には、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒと室外ケーブル１１とを組み合わせて使用する。このことから、本実施例の無線通信装置１００は、本発明における「携帯端末検出装置」に対応している。

図２には、本実施例の無線通信装置１００の大まかな内部構造が示されている。図示されるように本実施例の無線通信装置１００は、アンテナ通信部１０１と、漏洩ケーブル受信部１０２と、時間差検出部１０３と、携帯端末検出部１０４と、制御部１０５とを備えている。
尚、これらの「部」は、無線通信装置１００が携帯端末２などと通信したり、携帯端末２の存在位置を検出したりするために備える機能に着目して、無線通信装置１００の内部を便宜的に分類した抽象的な概念である。従って、無線通信装置１００がこれらの「部」に物理的に区分されていることを表すものではない。これらの「部」は、ＣＰＵで実行されるコンピュータープログラムとして実現することもできるし、ＬＳＩやメモリーを含む電子回路として実現することもできるし、更にはこれらを組合せることによって実現することもできる。本実施例では、無線通信装置１００は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭなどを備えたマイクロコンピューターによって主に形成されており、従って上記の「部」はＣＰＵが実行するコンピュータープログラムによって主に実現されている。

アンテナ通信部１０１は、室内アンテナ２０や、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒに接続されており、室内アンテナ２０や、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒを介して電波を受信したり、あるいは電波を送信したりすることができる。尚、本実施例のアンテナ通信部１０１は、本発明における「アンテナ受信部」に対応する。
漏洩ケーブル受信部１０２は、通信ドライバー１６を介して漏洩ケーブル１０，１１の始端側に接続されている。漏洩ケーブル１０，１１が電波を拾うと、通信ドライバー１６を介して漏洩ケーブル受信部１０２で受信される。また、漏洩ケーブル１０，１１の終端には、ケーブル内を伝わってきた電波の反射を抑制するための終端抵抗１７が取り付けられている。

時間差検出部１０３は、アンテナ通信部１０１に接続されており、室内アンテナ２０や、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒが電波を受信したタイミングに関する情報を取得する。更に、時間差検出部１０３は、漏洩ケーブル受信部１０２にも接続されており、室内ケーブル１０や室外ケーブル１１が電波を受信したタイミングに関する情報を取得する。そして、室内アンテナ２０や、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒを介して電波を受信したタイミングと、室内ケーブル１０や室外ケーブル１１を介して電波を受信したタイミングとの時間差を検出して、携帯端末検出部１０４に出力する。
携帯端末検出部１０４は、時間差検出部１０３から受け取った時間差に基づいて、携帯端末２の存在位置を検出する。時間差に基づいて携帯端末２の存在位置を検出することが可能な理由や、存在位置を検出する方法については、後ほど詳しく説明する。

制御部１０５は、無線通信装置１００の全体的な動作を制御する。すなわち、携帯端末２の存在位置を検出する際には、制御部１０５からアンテナ通信部１０１や漏洩ケーブル受信部１０２に向かって、その旨の指示が出力される。また、携帯端末検出部１０４で検出された携帯端末２の存在位置は、制御部１０５に出力されており、このため制御部１０５は、携帯端末２の有無や、存在位置を認識している。更に、携帯端末２に向かって電波を送信する際には、制御部１０５がアンテナ通信部１０１を駆動することによって、室内アンテナ２０や、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒから電波を送信する。

Ｂ．無線通信処理 ：
図３には、本実施例の無線通信装置１００が、室内アンテナ２０や、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒを用いて携帯端末２と無線通信する処理のフローチャートが示されている。無線通信装置１００は、この処理の中で、携帯端末２の存在位置を検出する。
図３に示されるように、無線通信処理を開始すると、無線通信装置１００は先ず始めに、携帯端末２の存在位置を検出するか否かを判断する（Ｓ１００）。本実施例では、一定時間（例えば、３〜５秒）が経過する度に、携帯端末２の存在位置を検出するものとして説明するが、これに限らず、例えば、他の車載機器などからの要求が有った場合に、携帯端末２の存在位置を検出するようにしてもよい。

前回に携帯端末２の存在位置を検出してから未だ一定時間が経過していない場合は、携帯端末２の存在位置を検出しないと判断する（Ｓ１００：ｎｏ）。続いて、室内アンテナ２０または室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒで電波を検出したか否かを判断し（Ｓ１０１）、電波を検出していた場合は（Ｓ１０１：ｙｅｓ）、電波を検出したアンテナを用いてデータを受信する（Ｓ１０２）。
これに対して、室内アンテナ２０または室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒで電波を検出していない場合は（Ｓ１０１：ｎｏ）、データを受信することなく、今度は、送信するデータが存在するか否かを判断する（Ｓ１０３）。その結果、送信するデータが存在していた場合は（Ｓ１０３：ｙｅｓ）、室内アンテナ２０または室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒから電波を送信する（Ｓ１０４）。これに対して、送信するデータが存在していない場合は（Ｓ１０３：ｎｏ）、データを送信することなく、処理の先頭に戻って、再び、携帯端末２の存在位置を検出するか否かを判断する（Ｓ１００）。
このような処理を繰り返しているうちに、やがて一定時間が経過すると、携帯端末２の存在位置を検出すると判断されるので（Ｓ１００：ｙｅｓ）、携帯端末２の存在位置を検出するべく、以下に説明する携帯端末位置検出処理を開始する（Ｓ２００）。

Ｃ．携帯端末位置検出処理 ：
Ｃ−１．携帯端末の存在位置を検出する原理 ：
先ず始めに、本実施例の無線通信装置１００が携帯端末２の存在位置を検出する原理について説明する。図１を用いて前述したように、本実施例の無線通信装置１００を搭載した車両１には、室内アンテナ２０や、室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒ、室内ケーブル１０、室外ケーブル１１が搭載されている。このため、携帯端末２が車室内に存在する場合は、室内アンテナ２０と室内ケーブル１０とで重複して電波を受信することになる。また、携帯端末２が車室外にある場合は、左右の室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒの何れかと室外ケーブル１１とで重複して電波を受信することになる。本実施例の無線通信装置１００は、このことを利用して携帯端末２の存在位置を検出する。

図４には、携帯端末２が車室内にある場合に、携帯端末２の存在位置を検出する原理が示されている。例えば、図４（ａ）に示した位置に携帯端末２が存在していたとする。この状態は、携帯端末２が左座席３Ｌの付近に存在している場合に対応する（図１（ａ）参照）。この状態で携帯端末２が電波を送信すると、その電波は車室内の空気中を通って室内アンテナ２０で受信される。また、図中に太い破線の矢印で示したように、室内ケーブル１０を経由して通信ドライバー１６でも受信される。ここで、電波が伝わる速度は、空気中を伝わる場合よりも、漏洩ケーブル１０，１１を伝わる場合の方が遅いので、室内アンテナ２０で電波が受信されるタイミングｔａと、室内ケーブル１０の通信ドライバー１６で電波が受信されるタイミングｔｃとでは時間差が生じることになる。

次に、携帯端末２が、図４（ｂ）に示した位置に移動したものとする。この状態は、携帯端末２が後部座席３Ｂの左側の座付近に存在している場合に対応する（図１（ａ）参照）。この状態で携帯端末２が電波を送信した場合も、室内アンテナ２０と、室内ケーブル１０の通信ドライバー１６とで受信されるが、図中で太い破線の矢印で示したように、室内ケーブル１０を伝わる距離が長くなっているため、通信ドライバー１６で電波が受信されるタイミングｔｃは、図４（ａ）の場合よりも遅くなる。これに対して、室内アンテナ２０で電波が受信されるタイミングｔａは、図４（ａ）の場合とあまり変わらない。このため、携帯端末２が図４（ａ）の位置から図４（ｂ）の位置に移動すると、室内アンテナ２０が電波を受信するタイミングｔａと、室内ケーブル１０の通信ドライバー１６が電波を受信するタイミングｔｃとの時間差は大きくなる。

更に、携帯端末２が図４（ｃ）あるいは図４（ｄ）に示した位置にある場合は、室内ケーブル１０を伝わる距離が更に長くなるため、室内ケーブル１０の通信ドライバー１６が電波を受信するタイミングｔｃは更に遅くなる。それに伴って、室内アンテナ２０が電波を受信したタイミングｔａとの時間差も更に大きくなる。このように、携帯端末２からの電波が、空気中を伝わって室内アンテナ２０で受信されるタイミングｔａと、室内ケーブル１０を伝わって受信されるタイミングｔｃとの時間差は、携帯端末２の位置に応じて変化する。

また、携帯端末２などの無線通信機器は、通信相手となる機器を探査して、接続を確立する目的で、一定周期（例えば１００ｍｓｅｃ間隔）で探査信号を送信している。例えば、２．４ＧＨｚの通信周波数帯を使用する通信規格では、アドバタイズ信号と呼ばれる探査信号を一定周期で送信している。そこで、この探査信号を、室内アンテナ２０および室内ケーブル１０で受信した時の時間差に基づいて、携帯端末２の存在位置を検出する。

図５には、室内アンテナ２０および室内ケーブル１０（正確には室内ケーブル１０の通信ドライバー１６）で、携帯端末２からの探査信号を受信する様子が、図４に示したそれぞれの場合について示されている。
例えば、携帯端末２が左座席３Ｌの付近に存在する場合（図４（ａ）参照）は、電波が室内ケーブル１０を伝わる距離が短いので、図５（ａ）に示すように、室内アンテナ２０で探査信号を受信してから、室内ケーブル１０で探査信号を受信するまでの時間差ｄｔは小さくなる。
これに対して、携帯端末２が後部座席３Ｂの左側席付近に存在する場合（図４（ｂ）参照）は、電波が室内ケーブル１０を伝わる距離が長くなる。このため、図５（ｂ）に示すように、室内ケーブル１０で探査信号を受信するタイミングが遅くなり、その結果、室内アンテナ２０で探査信号を受信してから、室内ケーブル１０で探査信号を受信するまでの時間差ｄｔは大きくなる。

更に、携帯端末２が後部座席３Ｂの中央付近に存在する場合（図４（ｃ）参照）は、電波が室内ケーブル１０を伝わる距離が更に長くなるので、図５（ｃ）に示すように、室内アンテナ２０で探査信号を受信してから、室内ケーブル１０で探査信号を受信するまでの時間差ｄｔは更に大きくなる。
最後に、携帯端末２が右座席３Ｒの付近に存在する場合（図４（ｄ）参照）は、電波が室内ケーブル１０を伝わる距離がより一層長くなるので、図５（ｄ）に示すように、室内アンテナ２０で探査信号を受信してから、室内ケーブル１０で探査信号を受信するまでの時間差ｄｔもより一層大きくなる。

また、図５（ｄ）に示されるように、室内ケーブル１０で探査信号を受信するタイミングが遅くなった場合でも、携帯端末２が一定周期で探査信号を送信する時間間隔に比べれば十分に短い時間となっている。このため、室内ケーブル１０で探査信号を受信するまでの間に、次の探査信号を室内アンテナ２０で受信してしまい、誤った時間差を検出してしまう虞も生じない。
このことから、室内アンテナ２０で探査信号を受信してから、室内ケーブル１０で受信するまでの時間差ｄｔを検出すれば、室内ケーブル１０の経路上で携帯端末２が存在する位置を求めることができる。

また、携帯端末２が車室外にある場合には、左右の室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒの何れかで探査信号が受信される違いはあるものの、大まかには同様な方法で、携帯端末２の存在位置を検出することができる。
図６には、携帯端末２が車室外にある場合に、携帯端末２の存在位置を検出する原理が示されている。例えば、図６（ａ）に示すように、携帯端末２が車両１の左側前方から電波（ここでは探査信号）を送信したとすると、この探査信号は車両１の左側の室外アンテナ２１Ｌで受信されると共に、室外ケーブル１１を伝わって、室外ケーブル１１の通信ドライバー１６でも受信される。このとき、室外アンテナ２１Ｌで受信されるタイミングｔａと、室外ケーブル１１の通信ドライバー１６で受信されるタイミングｔｃとでは時間差が生じることになる。

また、図６（ｂ）に示すように、携帯端末２の位置が、車両１の左側後方に移動すると、携帯端末２からの探査信号が室外ケーブル１１を伝わる距離が長くなるので、室外ケーブル１１の通信ドライバー１６で探査信号を受信するタイミングｔｃが遅くなる。このため、室外アンテナ２１Ｌで受信してから、室外ケーブル１１の通信ドライバー１６で受信するまでの時間差は長くなる。

また、図６（ｃ）に示すように、携帯端末２が車両１の右後方から探査信号を送信したとすると、この探査信号は、今度は車両１の右側の室外アンテナ２１Ｒで受信される。それと共に、探査信号は室外ケーブル１１を伝わって、室外ケーブル１１の通信ドライバー１６でも受信される。このとき、探査信号が室外ケーブル１１を伝わる距離は長くなるので、室外ケーブル１１の通信ドライバー１６で受信するタイミングｔｃが遅くなる。その結果、室外アンテナ２１Ｒで受信してから、室外ケーブル１１の通信ドライバー１６で受信するまでの時間差は、携帯端末２が車両１の左側に存在する場合（例えば図６（ｂ）の場合）よりも長くなる。

更に、図６（ｄ）に示すように、携帯端末２の位置が、車両１の右側後方から右側前方に移動すると、携帯端末２からの探査信号が室外ケーブル１１を伝わる距離が更に長くなるので、室外ケーブル１１の通信ドライバー１６で受信するタイミングｔｃが更に遅くなる。このため、室外アンテナ２１Ｒで探査信号を受信してから、室外ケーブル１１の通信ドライバー１６で受信するまでの時間差は更に長くなる。

図７には、携帯端末２が車室外に存在する場合に、左右の室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒの何れか、および室外ケーブル１１（正確には室外ケーブル１１の通信ドライバー１６）で、携帯端末２からの探査信号を受信する様子が示されている。図７（ａ）は、携帯端末２が図６（ａ）の位置に存在する場合を表しており、図７（ｂ）は携帯端末２が図６（ｂ）の位置に存在する場合を、図７（ｃ）は携帯端末２が図６（ｃ）の位置に、図７（ｄ）は携帯端末２が図６（ｄ）の位置に存在する場合を表している。

携帯端末２が車両１の左側に存在する場合（すなわち、図６（ａ）や図６（ｂ）のような場合）には、図７（ａ）および図７（ｂ）に示されるように、左側の室外アンテナ２１Ｌと、室外ケーブル１１とが探査信号を受信する。また、携帯端末２が存在する位置が違うと、探査信号が室外ケーブル１１を伝わる距離が変わるので、左側の室外アンテナ２１Ｌで探査信号を受信してから、室外ケーブル１１で受信するまでの時間差ｄｔも変化する。
逆に、携帯端末２が車両１の右側に存在する場合（すなわち、図６（ｃ）や図６（ｄ）のような場合）には、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示されるように、右側の室外アンテナ２１Ｒと、室外ケーブル１１とが探査信号を受信する。この場合も、携帯端末２が存在する位置が違うと、探査信号が室外ケーブル１１を伝わる距離が変わるので、右側の室外アンテナ２１Ｒで探査信号を受信してから、室外ケーブル１１で受信するまでの時間差ｄｔも変化する。

また、携帯端末２が車室外に存在する場合も、図７（ｄ）に示されるように、室外ケーブル１１で探査信号を受信するタイミングが遅くなっても、携帯端末２が探査信号を送信する時間間隔に比べれば十分に短い時間となる。このため、室外ケーブル１１で探査信号を受信するまでの間に、次の探査信号を右側の室外アンテナ２１Ｒで受信してしまい、誤った時間差を検出してしまう虞も生じない。
このことから、携帯端末２が車室外に存在する場合も、左右の室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒの何れかで探査信号を受信してから、室外ケーブル１１で受信するまでの時間差ｄｔを検出すれば、室外ケーブル１１に沿った経路上で携帯端末２が存在する位置を決定することができる。

Ｃ−２．携帯端末位置検出処理の処理内容 ：
図８および図９には、本実施例の無線通信装置１００が携帯端末２の存在位置を検出する携帯端末位置検出処理のフローチャートが示されている。この処理は、図３を用いて前述した無線通信処理の中で、携帯端末２の存在位置を検出すると判断した場合に（Ｓ１００：ｙｅｓ）開始される処理である。
図示されるように、携帯端末位置検出処理（Ｓ２００）では、先ず始めに、漏洩ケーブル１０，１１（すなわち、室内ケーブル１０および室外ケーブル１１）に接続された通信ドライバー１６を起動する（Ｓ２０１）。すなわち、本実施例の無線通信装置１００は、携帯端末２の存在位置を検出しない場合は、室内アンテナ２０や左右の室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒを用いて通信しており、漏洩ケーブル１０，１１は使用していない。このため、携帯端末２の存在位置を検出しない間は、電力消費を抑制する目的で、漏洩ケーブル１０，１１に接続された通信ドライバー１６を停止している。そこで、携帯端末位置検出処理（Ｓ２００）を開始すると、先ず始めに、漏洩ケーブル１０，１１に接続された通信ドライバー１６を起動するのである。

続いて、携帯端末２からの探査信号を受信した時間差を取得するための計時用タイマーを起動する（Ｓ２０２）。
そして、携帯端末２からの探査信号を受信したか否かを判断する（Ｓ２０３）。前述したように探査信号とは、携帯端末２などの無線通信機器が、通信相手となる機器を探査して接続を確立する目的で、一定周期（例えば１００ｍｓｅｃ間隔）で送信する信号である。例えば、２．４ＧＨｚの通信周波数帯を使用する通信規格では、アドバタイズ信号と呼ばれる信号を、探査信号として用いることができる。

また、探査信号は、携帯端末２が車室内に存在する場合には、室内アンテナ２０および車室内に敷設された漏洩ケーブル１０（すなわち、室内ケーブル１０）で受信され、携帯端末２が車室外に存在する場合には、左右の室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒの何れかと、車室外に敷設された漏洩ケーブル１１（すなわち、室外ケーブル１１）とで受信される。更に、図４〜図７を用いて前述したように、多くの場合は、室内ケーブル１０で受信するよりも前に室内アンテナ２０で受信し、あるいは室外ケーブル１１で受信するよりも前に、左右の室外アンテナ２１Ｌの何れかで受信する。
しかし、携帯端末２の位置と、室内アンテナ２０や室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒが搭載されている位置との関係によっては、室内ケーブル１０や室外ケーブル１１の方が、室内アンテナ２０や室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒよりも前に受信することも起こり得る。そこで、Ｓ２０３では、室内アンテナ２０、左側の室外アンテナ２１Ｌ、右側の室外アンテナ２１Ｒ、室内ケーブル１０、室外ケーブル１１の何れかで、携帯端末２からの探査信号を受信したか否かを判断する。

その結果、未だ探査信号を受信していない場合は（Ｓ２０３：ｎｏ）、携帯端末位置の検出を開始してからの経過時間が、所定の最大検出時間（例えば１０秒）に達したか否かを判断する（Ｓ２０４）。携帯端末位置の検出を開始してから暫くの間は、当然ながら、経過時間が最大検出時間に達していないので（Ｓ２０４：ｎｏ）、再び、携帯端末２からの探査信号を受信したか否かを判断する（Ｓ２０３）。
車両１の周辺あるいは車室内に携帯端末２が存在していれば、このような処理を繰り返しているうちに、やがては、携帯端末２からの探査信号を受信することになる。これに対して、探査信号を受信しないまま、最大検出時間が経過した場合は（Ｓ２０４：ｙｅｓ）、携帯端末２が存在しないと考えて良い。そこで、Ｓ２０１で起動させた通信ドライバー１６を停止させ（Ｓ２０５）、Ｓ２０２で起動させた計時用タイマーを停止させた後（Ｓ２０５）、図８の携帯端末位置検出処理を終了して、図３の無線通信処理に復帰する。

一方、室内アンテナ２０、左側の室外アンテナ２１Ｌ、右側の室外アンテナ２１Ｒ、室内ケーブル１０、室外ケーブル１１の何れかで、携帯端末２からの探査信号を受信した場合は（Ｓ２０３：ｙｅｓ）、受信した時点でのタイマー値を取得する（Ｓ２０７）。
そして、携帯端末２からの探査信号を受信したのは、漏洩ケーブル１０，１１（すなわち、室内ケーブル１０または室外ケーブル１１の何れか）であるか否かを判断する（Ｓ２０８）。

図５あるいは図７を用いて前述したように、多くの場合は、漏洩ケーブル１０よりも前に室内アンテナ２０で探査信号を受信し、あるいは漏洩ケーブル１１よりも前に室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒで探査信号を受信するので、Ｓ２０８では「ｎｏ」と判断されて、続いて、漏洩ケーブル１０，１１で探査信号を受信したか否かを判断する（Ｓ２０９）。
未だ受信していない場合は（Ｓ２０９：ｎｏ）、同じ判断を繰り返すことによって待機状態となるが、やがては、漏洩ケーブル１０または漏洩ケーブル１１の何れかで探査信号を受信したと判断されるので（Ｓ２０９：ｙｅｓ）、室内アンテナ２０または室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒで探査信号を受信してから、漏洩ケーブル１０，１１で受信するまでの時間差を取得する（Ｓ２１０）。すなわち、この場合は、室内アンテナ２０または室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒで探査信号を受信した時のタイマー値が、Ｓ２０７で既に取得されているので、漏洩ケーブル１０または漏洩ケーブル１１の何れかで探査信号を受信した時のタイマー値との時間差を取得する。

これに対して、Ｓ２０８で「ｙｅｓ」と判断した場合は、室内アンテナ２０あるいは室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒよりも前に、漏洩ケーブル１０，１１で探査信号を受信したことになるので、室内アンテナ２０あるいは室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒで探査信号を受信したか否かを判断する（Ｓ２１１）。
その結果、未だ受信していない場合は（Ｓ２１１：ｎｏ）、同じ判断を繰り返すことによって待機状態となるが、やがては、室内アンテナ２０あるいは室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒで探査信号を受信したと判断される（Ｓ２１１：ｙｅｓ）。そこで、今度は、漏洩ケーブル１０，１１で探査信号を受信してから、室内アンテナ２０あるいは室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒで受信するまでの時間差を取得する（Ｓ２１０）。すなわち、この場合は、漏洩ケーブル１０，１１で受信した時のタイマー値が、Ｓ２０７で既に取得されているので、室内アンテナ２０あるいは室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒで探査信号を受信した時のタイマー値との時間差を取得する。

こうして時間差を取得したら（Ｓ２１０）、Ｓ２０１で起動させた通信ドライバー１６を停止した後（図９のＳ２１２）、計時用タイマーも停止させる（Ｓ２１３）。
続いて、探査信号は、車室内から送信されたか否かを判断する（Ｓ２１４）。携帯端末２が車室内から探査信号を送信していれば、室内ケーブル１０では探査信号が受信されるが、携帯端末２に対して鉄板で隔てられた室外ケーブル１１で探査信号が受信されることはない。逆に、携帯端末２が車室外から探査信号を送信していれば、室外ケーブル１１では探査信号が受信されるが、携帯端末２に対して鉄板で隔てられた室内ケーブル１０で探査信号が受信されることはない。このため、室内ケーブル１０あるいは室外ケーブル１１の何れが探査信号を受信しているかに基づいて、探査信号が車室内から送信されたか否かを判断することができる。

その結果、探査信号が車室内から送信されていた場合、すなわち室内ケーブル１０が探査信号を受信していた場合は（Ｓ２１４：ｙｅｓ）、続いて、受信タイミングは室内ケーブル１０よりも室内アンテナ２０の方が早いか否かを判断する（Ｓ２１５）。図４および図５を用いて前述したように、多くの場合は、室内ケーブル１０よりも早いタイミングで室内アンテナ２０が探査信号を受信するので、Ｓ２１５では「ｙｅｓ」と判断される。
これに対して、例えば、図４（ａ）に示した状態で、携帯端末２が通信ドライバー１６に近い位置に存在していた場合には、室内ケーブル１０の方が室内アンテナ２０よりも早いタイミングで探査信号を受信する場合も起こり得る。そこで、このような場合には、Ｓ２１５で「ｎｏ」と判断されることになる。

そして、Ｓ２１５で「ｙｅｓ」と判断した場合、すなわち、携帯端末２が車室内に存在していて、室内アンテナ２０の方が室内ケーブル１０よりも早く探査信号を受信していた場合は、テーブルＡを参照することによって、携帯端末２の存在位置を検出する（Ｓ２１６）。テーブルＡには、室内ケーブル１０の経路上での携帯端末２の存在位置が、室内アンテナ２０で受信してから室内ケーブル１０で受信するまでの時間差に対応付けられた状態で設定されている。図４および図５を用いて前述したように、この対応関係は予め求めておくことができる。

図１０（ａ）には、このようなテーブルＡが概念的に示されている。図１０（ａ）では、室内ケーブル１０の経路上での位置が、区間Ａ〜区間Ｉの９つの区間に区切られており、それぞれの区間に対応する時間差が設定されている。また、図１０（ｂ）には、室内ケーブル１０の経路上が９つの区間が、区間Ａ〜区間Ｉの９つの区間に区切られている様子が例示されている。
尚、ここでは、室内ケーブル１０の経路上が９つの区間に区切られているものとして説明するが、より多くの区間に区切って、それぞれの区間に対応する時間差を設定しておいても良い。

一方、Ｓ２１５で「ｎｏ」と判断した場合、すなわち、携帯端末２が車室内に存在していて、室内ケーブル１０の方が室内アンテナ２０よりも早く探査信号を受信していた場合は、テーブルＢを参照することによって、携帯端末２の存在位置を検出する（Ｓ２１７）。テーブルＢには、室内ケーブル１０の経路上での携帯端末２の存在位置が、室内ケーブル１０で受信してから室内アンテナ２０で受信するまでの時間差に対応付けられた状態で設定されている。
図１０（ｃ）には、このようなテーブルＢが概念的に示されている。尚、室内ケーブル１０の方が室内アンテナ２０よりも早く探査信号を受信するのは、携帯端末２が通信ドライバー１６の近くの狭い範囲に存在する場合に限られる。このことに対応して、テーブルＢに設定されている区間の数は、テーブルＡに設定されている区間の数よりも少なくなっている。

以上では、探査信号が車室内から送信されていると判断された場合に（Ｓ２１４：ｙｅｓ）、車室内での携帯端末２の存在位置を決定する処理について説明した。
これに対して、探査信号が車室外から送信されていると判断された場合は（Ｓ２１４：ｎｏ）、以下のようにして、車室外での携帯端末２の存在位置を決定する。

先ず、探査信号を受信した室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒが、左側の室外アンテナ２１Ｌであるか否かを判断する（Ｓ２１８）。その結果、左側の室外アンテナ２１Ｌで受信していた場合は（Ｓ２１８：ｙｅｓ）、続いて、受信タイミングは室外ケーブル１１よりも室外アンテナ２１Ｌの方が早いか否かを判断する（Ｓ２１９）。図６および図７を用いて前述したように、多くの場合は、室外ケーブル１１よりも早いタイミングで室外アンテナ２１Ｌが探査信号を受信するので、Ｓ２１９では「ｙｅｓ」と判断される。
これに対して、例えば、図６（ａ）に示した状態で、携帯端末２が通信ドライバー１６に近い位置（例えば、車両１の左前方）に存在していた場合には、室外ケーブル１１の方が室外アンテナ２１Ｌよりも早いタイミングで探査信号を受信する場合も起こり得る。そこで、このような場合には、Ｓ２１９で「ｎｏ」と判断されることになる。

そして、Ｓ２１９で「ｙｅｓ」と判断した場合、すなわち、携帯端末２が車両１の左側の車室外に存在していて、室外アンテナ２１Ｌの方が室外ケーブル１１よりも早く探査信号を受信していた場合は、テーブルＣを参照することによって、携帯端末２の存在位置を検出する（Ｓ２２０）。テーブルＣには、室外ケーブル１１の経路上での携帯端末２の存在位置が、室外アンテナ２１Ｌで受信してから室外ケーブル１１で受信するまでの時間差に対応付けられた状態で設定されている。図６および図７を用いて前述したように、この対応関係は予め求めておくことができる。
図１１（ａ）には、このようなテーブルＣが概念的に示されている。尚、図１１（ａ）では、室外ケーブル１１の経路上で車両１の左側の範囲を６つの区間に区切って、それぞれの区間に対応する時間差が設定されているが、より多くの区間に区切って、それぞれの区間に対応する時間差を設定しておいても良い。

これに対して、Ｓ２１９で「ｎｏ」と判断した場合、すなわち、携帯端末２が車両１の左側の車室外に存在していて、室外ケーブル１１の方が室外アンテナ２１Ｌよりも早く探査信号を受信していた場合は、テーブルＤを参照することによって、携帯端末２の存在位置を検出する（Ｓ２２１）。テーブルＤには、室外ケーブル１１の経路上での携帯端末２の存在位置が、室外ケーブル１１で探査信号を受信してから室外アンテナ２１Ｌで受信するまでの時間差に対応付けられた状態で設定されている。
図１１（ｂ）には、このようなテーブルＤが概念的に示されている。尚、室外ケーブル１１の方が室外アンテナ２１Ｌよりも早く探査信号を受信するのは、携帯端末２が車両１の左前方の狭い範囲に存在する場合に限られる。このことに対応して、テーブルＤに設定されている区間の数は、テーブルＣに設定されている区間の数よりも少なくなっている。

以上では、左側の室外アンテナ２１Ｌで探査信号を受信した場合に（Ｓ２１８：ｙｅｓ）、車両１の左側で携帯端末２の存在位置を検出する処理について説明した。
これに対して、右側の室外アンテナ２１Ｒで探査信号を受信していた場合は（Ｓ２１８：ｎｏ）、携帯端末２が車両１の右側の車室外に存在していることになる。そして、この場合は、図６および図７を用いて前述したように、室外ケーブル１１の方が室外アンテナ２１Ｒよりも早く探査信号を受信することはない。そこで、室外ケーブル１１または室外アンテナ２１Ｒの何れが早く探査信号を受信したかを判断することなく、テーブルＥを参照することによって、携帯端末２の存在位置を検出する（Ｓ２２２）。テーブルＥには、車両１の右側の室外ケーブル１１の経路上での携帯端末２の存在位置が、室外アンテナ２１Ｒで受信してから室外ケーブル１１で受信するまでの時間差に対応付けられた状態で設定されている。
図１１（ｃ）には、このようなテーブルＥが概念的に示されている。尚、図１１（ｃ）でも、室外ケーブル１１の経路上で車両１の右側の範囲を６つの区間に区切って、それぞれの区間に対応する時間差が設定されているが、より多くの区間に区切って、それぞれの区間に対応する時間差を設定しておいても良い。

以上のようにして、車室内あるいは車室外での携帯端末２の存在位置を、室内ケーブル１０あるいは室外ケーブル１１の経路上で検出したら（Ｓ２１６、Ｓ２１７、Ｓ２２０、Ｓ２２１、Ｓ２２２）、図８および図９に示す携帯端末位置検出処理を終了して、図３の無線通信処理に復帰する。

以上に詳しく説明したように、本実施例の無線通信装置１００は、車両１の車室内あるいは車室外での携帯端末２の存在位置を、電波の受信強度ではなく、電波を受信した時間差に基づいて検出する。このため、電波が減衰する影響を受けることがないので、車両１に多くのアンテナを搭載しなくても、十分な精度で携帯端末２の存在位置を検出することができる。例えば、上述した実施例では、室内アンテナ２０と、左右の室外アンテナ２１Ｌ，２１Ｒに加えて、２本の漏洩ケーブル１０，１１（すなわち、室内ケーブル１０および室外ケーブル１１）を搭載すれば、車室内あるいは車室外での携帯端末２の存在位置を十分な精度で検出することが可能となる。

また、漏洩ケーブル１０，１１は、配線する経路の自由度が高いので、携帯端末２を検出する必要がある箇所に比較的自由に配線することができる。逆に、例えばセンターコンソールのように、乗員が存在する筈が無いので携帯端末２を検出する必要がない箇所には漏洩ケーブル１０，１１を配線する必要はない。
そこで、携帯端末２を検出する必要がある箇所に漏洩ケーブル１０，１１を配線すると共に、携帯端末２を検出する必要がない箇所からの電波は拾わないように、漏洩ケーブル１０，１１の感度範囲を狭めに設定しておく。こうすれば、検出するべき携帯端末２の存在位置は確実に検出しながらも、検出する必要が無い範囲に存在する携帯端末２を誤検出することがない。その結果、携帯端末２の存在位置の検出精度を高めることも可能となる。

Ｄ．変形例 ：
上述した本実施例の無線通信装置１００には変形例が存在する。以下では、この変形例の無線通信装置１５０について、上述した本実施例の無線通信装置１００との相違点を中心として簡単に説明する。

上述した本実施例の無線通信装置１００では、漏洩ケーブル１０，１１の一端側に終端抵抗１７が接続されており、他端側には通信ドライバー１６が接続されていた。従って、漏洩ケーブル１０，１１で受信した電波は、どのような場合でも通信ドライバー１６に向かって伝わることになる。
しかし、漏洩ケーブル１０，１１で受信した電波が伝わる方向を、必要に応じて切り換えられるようにしても良い。

図１２には、このような変形例の無線通信装置１５０の大まかな内部構造が示されている。変形例の無線通信装置１５０は、図２を用いて前述した本実施例の無線通信装置１００に対して、漏洩ケーブル１０，１１が、切換スイッチ１８を介して通信ドライバー１６に接続されている点が異なっている。その他の点については、前述した本実施例の無線通信装置１００と同様であるため、同じ符番を付すことによって、ここでは説明を省略する。尚、変形例の切換スイッチ１８が、本発明における「切換部」に対応する。

図１３には、変形例の無線通信装置１５０が備える切換スイッチ１８の動作が示されている。切換スイッチ１８は、図１３（ａ）に示したように、漏洩ケーブル１０，１１の一端側（図中ではａ端）が通信ドライバー１６に接続され、他端側（図中ではｂ端）は通信ドライバー１６に接続されていない状態と、図１３（ｂ）に示したように、漏洩ケーブル１０，１１の他端側（図中ではｂ端）が通信ドライバー１６に接続され、一端側（図中ではａ端）は通信ドライバー１６に接続されていない状態とを切り換えることが可能となっている。
このため、図１３（ａ）に示した状態では、図中に破線の矢印で示したように、漏洩ケーブル１０，１１で受信した電波はｂ端側からａ端側に向かって伝わることになる。逆に、図１３（ｂ）に示した状態では、図中に破線の矢印で示したように、電波はａ端側からｂ端側に向かって伝わることになる。
また、図１３（ａ）の状態あるいは図１３（ｂ）の状態の何れにするかは、漏洩ケーブル受信部１０２によって制御されている。

このような変形例の無線通信装置１５０では、例えば、図１４（ａ）に示すように、室内アンテナ２０で電波を受信してから、室内ケーブル１０で電波を受信するまでの時間差が小さかったとする。これは、携帯端末２からの電波が室内ケーブル１０に伝わってから、通信ドライバー１６に達するまでの距離が短い場合に相当するから、切換スイッチ１８の接続状態を切り換えてやる。
すると、図１３を用いて上述したように電波が伝わる方向が反転するので、携帯端末２からの電波が室内ケーブル１０に伝わってから、通信ドライバー１６に達するまでの距離が長くなる。その結果、図１４（ｂ）に示したように、室内アンテナ２０で電波を受信してから、室内ケーブル１０で電波を受信するまでに十分な時間差が生じるので、時間差を精度良く計測することができ、携帯端末２の存在位置を精度良く検出することが可能となる。

以上、本実施例および変形例について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。

１…車両、 ２…携帯端末、 １０…漏洩ケーブル，室内ケーブル、
１１…漏洩ケーブル，室外ケーブル、 １６…通信ドライバー、
１８…切換スイッチ、 ２０…室内アンテナ、 ２１Ｌ，Ｒ…室外アンテナ、
１００…無線通信装置、 １０１…アンテナ通信部、
１０２…漏洩ケーブル受信部、 １０３…時間差検出部、
１０４…携帯端末検出部、 １０５…制御部、 １５０…無線通信装置。

Claims (5)

1. 無線で電波を送信可能な携帯端末（２）の車室内での存在位置を検出する携帯端末検出装置（１００，１５０）であって、
   前記車室内に設置された室内アンテナ（２０）を介して前記電波を受信するアンテナ受信部（１０１）と、
   前記車室内に敷設された漏洩ケーブル（１０）を介して前記電波を受信する漏洩ケーブル受信部（１０２）と、
   前記携帯端末からの電波を、前記室内アンテナを介して受信した時期と、該電波を、前記漏洩ケーブルを介して受信した時期との時間差を検出する時間差検出部（１０３）と、
   前記時間差に基づいて、前記漏洩ケーブルの敷設経路上での前記携帯端末の存在位置を検出する携帯端末検出部（１０４）と
   を備える携帯端末検出装置。
2. 請求項１に記載の携帯端末検出装置であって、
   前記漏洩ケーブルは、前記車室内に設けられた各座席（３Ｌ，３Ｒ，３Ｂ）の下を通して配線されている
   ことを特徴とする携帯端末検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の携帯端末検出装置であって、
   前記アンテナ受信部は、前記車室外に向けて設置された室外アンテナ（２１Ｌ，２１Ｒ）を介しても前記電波を受信可能であり、
   前記漏洩ケーブル受信部は、前記車室外に敷設された漏洩ケーブル（１１）を介しても前記電波を受信可能であり、
   前記時間差検出部は、携帯端末からの電波を、前記室外アンテナを介して受信した時期と、該電波を、前記漏洩ケーブルを介して受信した時期との時間差も検出可能である
   ことを特徴とする携帯端末検出装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の携帯端末検出装置（１５０）であって、
   前記漏洩ケーブル受信部は、前記漏洩ケーブルの一端側には接続されているが、該漏洩ケーブルの他端側には接続されていない状態と、該漏洩ケーブルの一端側には接続されていないが、該漏洩ケーブルの他端側には接続されている状態とを切り換える切換部（１８）を備える
   ことを特徴とする携帯端末検出装置。
5. 無線で電波を送信可能な携帯端末（２）の車室内での存在位置を検出する携帯端末検出方法（Ｓ２００）であって、
   前記車室内に設置された室内アンテナ（２０）を介して前記電波を受信する工程（Ｓ２０３）と、
   前記車室内に敷設された漏洩ケーブル（１０）を介して前記電波を受信する工程（Ｓ２０９）と、
   前記携帯端末からの電波を、前記室内アンテナを介して受信した時期と、該電波を、前記漏洩ケーブルを介して受信した時期との時間差を検出する工程（Ｓ２１０）と、
   前記時間差に基づいて、前記漏洩ケーブルの敷設経路上での前記携帯端末の存在位置を検出する工程（Ｓ２１６）と
   を備える携帯端末検出方法。

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