JP7399027B2 - 制御装置、プログラムおよび通信システム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、プログラムおよび通信システムに関する。

近年、ユーザによって使用される端末の位置を検出する技術が知られている。例えば、車両に搭載された通信機とユーザによって使用される端末との間で送受信される電波の伝播時間に基づいて、端末の位置を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる技術では、検出された端末の位置が条件を満たした場合に、車両の作動が許可される。

米国特許第９５６６９４５号明細書

しかし、端末の位置を検出する一般的な技術では、端末の位置の検出精度が向上しないという問題があった。
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、端末の位置の検出精度を高めることを可能にした、新規かつ改良された技術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、第１の通信機および第２の通信機と通信を行う制御装置であって、前記第１の通信機は、電波を通しにくい素材を含んだ第１の部材によって仕切られた第１のエリアと第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第１の位置に配置されており、前記第２の通信機は、前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第２の位置に配置されており、前記制御装置は、前記第１の通信機と端末との間の電波による第１の測距結果と、前記第２の通信機と前記端末との間の電波による第２の測距結果とに基づいて、前記端末が存在する位置を判定する判定部を備える、制御装置が提供される。

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、コンピュータを、第１の通信機および第２の通信機と通信を行う制御装置であって、前記第１の通信機は、電波を通しにくい素材を含んだ第１の部材によって仕切られた第１のエリアと第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第１の位置に配置されており、前記第２の通信機は、前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第２の位置に配置されており、前記制御装置は、前記第１の通信機と端末との間の電波による第１の測距結果と、前記第２の通信機と前記端末との間の電波による第２の測距結果とに基づいて、前記端末が存在する位置を判定する判定部を備える、制御装置として機能させるためのプログラムが提供される。

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、電波を通しにくい素材を含んだ第１の部材によって仕切られた第１のエリアと第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第１の位置に配置された第１の通信機と、前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第２の位置に配置された第２の通信機と、前記第１の通信機と端末との間の電波による第１の測距結果と、前記第２の通信機と前記端末との間の電波による第２の測距結果とに基づいて、前記端末が存在する位置を判定する判定部を備える、制御装置と、を備える、通信システムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、端末の位置の検出精度を高めることを可能にした技術が提供される。

２つの通信機が車室内の天井に設けられた車両を上方から見た図である。 ２つの通信機が車室内の天井に設けられた車両を後方から見た図である。 本発明の実施形態に係る通信システムの概要について説明するための図である。 ２つの通信機の設置の具体例について説明するための図である。 ２つの通信機の設置の具体例について説明するための図である。 ２つの通信機の設置の具体例について説明するための図である。 本発明の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る通信システムの動作例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る通信システムの動作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。

＜０．背景＞
まず、本発明の実施形態の背景を説明する。近年、ユーザによって使用される端末の位置を検出する技術が知られている。例えば、車両に搭載された通信機とユーザによって使用される端末との間で送受信される電波の伝播時間に基づいて、端末の位置を検出する技術が知られている。さらに、車両に搭載された２つの通信機それぞれと端末との間で送受信される電波の伝播時間に基づいて、端末の位置を検出する技術が知られている。

車両に２つの通信機が搭載される場合には、車両の内部に２つの通信機が搭載され得る。かかる一般的な技術について、図１および図２を参照しながら説明する。具体的に、図１および図２では、端末の位置が、車両の内部（車室内）および車両の外部（車室外）のいずれであるのかが判定される例について説明する。

図１は、２つの通信機が車室内の天井に設けられた車両を上方から見た図である。また、図２は、２つの通信機が車室内の天井に設けられた車両を後方から見た図である。図１および図２を参照すると、１つ目の通信機として通信機９１が示されている。また、図１を参照すると、２つ目の通信機として通信機９２が示されている。通信機９１および通信機９２は、車両の天井に設けられている。また、図１および図２を参照すると、車両の外部は、車室外Ｒ１として示され、車両の内部は、車室内Ｒ２として示されている。

ここで、図２から把握されるように、通信機９１および通信機９２それぞれが設けられる車室内の天井は、車室外Ｒ１から車両の窓ガラス部分によって遮蔽される位置に該当し得る。このとき、車両の窓ガラス部分は、電波を通しやすい素材である。したがって、車室内の天井に設けられた通信機９１および通信機９２それぞれは、車両の窓ガラス部分を介して、車室外Ｒ１と車室内Ｒ２との間を跨いで電波を直接受信することが可能である。

かかる事情があるために、通信機９１と端末との間で送受信される電波の伝播時間に基づいて測定される距離が、車室外Ｒ１に端末が存在する場合と、車室内Ｒ２に端末が存在する場合とにおいて、同じになってしまうことがあり得る。通信機９２と端末との間で送受信される電波の伝播時間に基づいて測定される距離も同様である。すなわち、通信機９１および通信機９２が車室内Ｒ２の天井に設けられる場合には、端末の位置が車室外Ｒ１および車室内Ｒ２のいずれであるのかを高精度に判定するのが困難である。

そこで、車室内Ｒ２に３つ目の通信機を設け、３つの通信機それぞれと端末との間で送受信される電波の伝播時間に基づいて、端末の位置が車室外Ｒ１および車室内Ｒ２のいずれであるのかを判定することも想定される。これによって、車室内Ｒ２に２つの通信機が設けられる場合と比較して、端末の位置が車室外Ｒ１および車室内Ｒ２であるのかをより高精度に判定することが可能であると考えられる。しかし、３つ目の通信機を設けるためのコストが余計に掛かってしまう。

そこで、本発明の実施形態では、コストを低減しつつ、端末の位置の検出精度を高めることを可能にする技術について主に提案する。

＜１．一実施形態＞
以下、本発明の実施形態に係る通信システムについて説明する。まず、図３を参照しながら、本発明の実施形態に係る通信システムの概要について説明する。

＜＜１．１．概要＞＞
図３は、本発明の実施形態に係る通信システムの概要について説明するための図である。図３を参照すると、ユーザによって使用される端末２が示されている。端末２は、ユーザによって保持されている。ユーザ（および端末２）は、車室外Ｒ１に存在している。また、図３を参照すると、車両１が示されており、車室内Ｒ２も示されている。車室外Ｒ１と車室内Ｒ２とは、窓ガラス部分１６２によって仕切られている。また、車室外Ｒ１と車室内Ｒ２とは、車両１の側面のうち窓ガラス部分１６２よりも下に位置する部分（以下、「フレーム部分１６１」とも言う。）によって仕切られている。

フレーム部分１６１は、電波を通しにくい素材を含んだ部材（第１の部材）の例に該当する。したがって、フレーム部分１６１は、電波を通しにくい素材を含んだ他の部材に置き換えられてもよい。また、電波を通しにくい素材の例として、典型的には金属が挙げられる。しかし、電波を通しにくい素材は、金属以外の素材に置き換えられてもよい。フレーム部分１６１に含まれる素材は、相対的には窓ガラス部分１６２に含まれる素材よりも電波を通しにくい素材である。

窓ガラス部分１６２は、電波を通しやすい素材を含んだ部材（第２の部材）の例に該当する。したがって、窓ガラス部分１６２は、電波を通しやすい素材を含んだ他の部材に置き換えられてもよい。例えば、窓ガラス部分１６２は、開放されていてもよいし、車両１に元々設けられていなくてもよい（すなわち、空気に置き換えられてもよい）。また、電波を通しやすい素材の例として、典型的にはガラスが挙げられる。しかし、電波を通しやすい素材は、ガラス以外の素材に置き換えられてもよい。窓ガラス部分１６２に含まれる素材は、相対的にはフレーム部分１６１に含まれる素材よりも電波を通しやすい素材である。

なお、車室外Ｒ１は、第１のエリアの例に該当し、車室内Ｒ２は、第２のエリアの例に該当する。すなわち、車室外Ｒ１および車室内Ｒ２は、電波を通しにくい素材を含んだ部材および電波を通しやすい素材を含んだ部材によって仕切られる第１のエリアおよび第２のエリアの例に該当する。したがって、車室外Ｒ１および車室内Ｒ２は、電波を通しにくい素材を含んだ部材および電波を通しやすい素材を含んだ部材によって仕切られる他のエリアに置き換えられてもよい。

本発明の実施形態においては、図３に示されるように、少なくとも一つの通信機３１が、車室外Ｒ１および車室内Ｒ２との間を跨いで電波を直接受信することが困難な位置（第１の位置）に配置される。より詳細に、車室外Ｒ１および車室内Ｒ２との間を跨いで電波を直接受信することが困難な位置は、車室内Ｒ２においてフレーム部分１６１によって車室外Ｒ１（特に、車室外Ｒ１のうち端末２が存在し得る程度に低い位置のエリア）から遮蔽される位置である。ここで、車室内Ｒ２においてフレーム部分１６１によって車室外Ｒ１から遮蔽される位置は、典型的には、図３に示されるように、車室内Ｒ２の底面であってよいが、車室内Ｒ２の底面に限定されない。

本発明の実施形態においては、このように少なくとも一つの通信機３１が、車室外Ｒ１および車室内Ｒ２との間を跨いで電波を直接受信することが困難な位置に配置されるため、車室外Ｒ１に存在する端末２と通信機３１との間の電波の伝播時間に基づく測距値が大きくなる。そのため、通信機３１と端末２との間で送受信される電波の伝播時間に基づく測距値が、車室外Ｒ１に端末２が存在する場合と、車室内Ｒ２に端末２が存在する場合とにおいて、同じになってしまう可能性が低減され得る。すなわち、本発明の実施形態によれば、端末２の位置が高精度に判定され得る。

なお、以下の説明では、端末２が存在する位置が、車室外Ｒ１および車室内Ｒ２のいずれであるのかを判定する場合を主に想定する。しかし、後にも説明するように、本発明の実施形態は、端末２が存在する位置が、車室外Ｒ１および車室内Ｒ２のいずれであるのかを判定する場合に限定されず、第３のエリア内および第４のエリア内のいずれであるかを判定する場合に広く適用され得る。

また、以下の説明では、端末と通信機との間の測距値がより高精度に算出されることを考慮し、端末と通信機との間の電波の伝播時間に基づいて測距値が算出される場合を主に想定する。しかし、電波の伝播時間以外の値に基づいて測距値が算出されてもよい。例えば、端末と通信機とのうち一方から送信されて他方において受信された電波の強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）に基づいて測距値が算出されてもよい。すなわち、以下の説明において、電波の伝播時間に基づく測距値は、電波の強度による測距値に置き換えられてもよい。

＜＜１．２．通信機の設置の具体例＞＞
続いて、通信機の設置の具体例についてさらに詳細に説明する。

図４～図６は、２つの通信機の設置の具体例について説明するための図である。図４～図６に示されるように、本発明の実施形態では、（通信機３１の例としての）第１の通信機３４が、（フレーム部分１６１を介して）車室外Ｒ１および車室内Ｒ２との間を跨いで電波を直接受信することが困難な位置（図４～図６に示された例では、車室内Ｒ２の底面）に配置される。さらに、本発明の実施形態では、第２の通信機３５も、（フレーム部分１６１を介して）車室外Ｒ１と車室内Ｒ２との間を跨いで電波を直接受信することが困難な位置（第２の位置）（図４～図６に示された例では、車室内Ｒ２の底面）に配置される。

図６を参照すると、第１の通信機３４の位置を基準とした半円が示されている。この半円によって囲まれるエリア内に存在する端末２と第１の通信機３４との間の電波の伝播時間に基づく測距値は、車室外Ｒ１に存在する端末２と第１の通信機３４との間の（窓ガラス部分１６２を介した）電波の伝播時間に基づく測距値よりも小さくなる。したがって、この半円の半径を第１の閾値Ｔｈ１とし、第１の通信機３４と端末２との間の電波の伝播時間に基づく測距値が第１の閾値Ｔｈ１よりも小さいという条件が満たされれば、端末２が存在する位置が車室内Ｒ２であると判定することが可能である。

さらに、図６を参照すると、第２の通信機３５の位置を基準とした半円が示されている。この半円によって囲まれるエリア内に存在する端末２と第２の通信機３５との間の電波の伝播時間に基づく測距値は、車室外Ｒ１に存在する端末２と第２の通信機３５との間の（窓ガラス部分１６２を介した）電波の伝播時間に基づく測距値よりも小さくなる。したがって、この半円の半径を第２の閾値Ｔｈ２とし、第２の通信機３５と端末２との間の電波の伝播時間に基づく測距値が第２の閾値Ｔｈ２よりも小さいという条件が満たされれば、端末２が存在する位置が車室内Ｒ２であると判定することが可能である。

なお、第１の閾値Ｔｈ１と第２の閾値Ｔｈ２とは、典型的には同じ値であることが想定されるが、同じ値でなくてもよい。

また、車室内Ｒ２に存在する端末２が、車室内Ｒ２に存在すると正しく判定される精度を高めるために、図６に示されるように、所定の閾値（第３の閾値Ｔｈ３）が設定されるとよい。第３の閾値Ｔｈ３としては、第１の閾値Ｔｈ１よりも大きく、第２の閾値Ｔｈ２よりも大きい値が設定される。このとき、第１の通信機３４と端末２との間の電波の伝播時間に基づく測距値と、第２の通信機３５と端末２との間の電波の伝播時間に基づく測距値との所定の代表値が、第３の閾値Ｔｈ３よりも小さいという条件が満たされれば、端末２が存在する位置が車室内Ｒ２であると判定することが可能である。代表値については、後に詳細に説明する。

第３の閾値Ｔｈ３の大きさは、適宜に決められてよい。例えば、第３の閾値Ｔｈ３は、車室内Ｒ２における電波の伝播に関する情報、および、車室内Ｒ２に存在する端末２が車室内Ｒ２に存在すると正しく判定される可能性と、車室外Ｒ１に存在する端末２が車室内Ｒ２に存在すると誤判定されてしまう可能性とのバランスなどに基づいて、適宜に決められてよい。例えば、電波の伝播に関する情報としては、車室内Ｒ２の形状およびサイズ、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれが車室内Ｒ２のどこに設置されるか、車室内Ｒ２に存在する各種の物体（例えば、座席など）の位置、大きさ、形状などが想定され得る。

＜＜１．３．構成例＞＞
続いて、図７を用いて、本発明の実施形態に係る通信システムの構成例について説明する。

図７は、本発明の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。図７に示されるように、本発明の実施形態に係る通信システムは、車両１および端末２を備える。なお、本発明の実施形態においては、端末２が電子キーである場合を主に想定する。しかし、端末２は、電子キーに限定されない。例えば、端末２は、電子キー以外の端末であってよく、スマートフォンであってもよいし、タブレット端末であってもよいし、携帯電話であってもよいし、他の電子機器であってもよい。

（車両の構成）
続いて、車両１の構成について説明する。図７に示されるように、車両１は、車載装置の例としてのドアロック装置６と、車載装置の例としてのエンジン７と、照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８と、ボディＥＣＵ９と、エンジンＥＣＵ１０と、ＬＦ（Low Frequency）送信機１３と、ＵＨＦ（Ultra High
Frequency）受信機１４と、第１の通信機３４と、第２の通信機３５とを備える。

ドアロック装置６は、車両ドアの施解錠を制御する。エンジン７は、車両１のエンジンである。第１の通信機３４および第２の通信機３５については、後に詳細に説明する。照合ＥＣＵ８は、エリア判定部４２と、作動制御部４３とを有する。エリア判定部４２および作動制御部４３については、後に詳細に説明する。ボディＥＣＵ９は、車載電装品の電源を管理する。例えば、ボディＥＣＵ９は、車両ドアの施解錠を切り替えるドアロック装置６を制御する。エンジンＥＣＵ１０は、エンジン７を制御する。

照合ＥＣＵ８、ボディＥＣＵ９、および、エンジンＥＣＵ１０は、車両１の内部の通信線１１を介して互いに接続されている。これらのＥＣＵは、それぞれ対応するプログラムを実行することにより各機能を発揮し得る。特に、照合ＥＣＵ８は、プログラムの実行により、コンピュータを、エリア判定部４２および作動制御部４３を備える制御装置として機能させ得る。通信線１１を介した通信に用いられるプロトコルは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）であってもよいし、ＬＩＮ（Local
Interconnect Network）であってもよい。

ＬＦ送信機１３は、端末２へＬＦ帯の電波を送信する。また、端末２によってＬＦ帯の電波が受信され、端末２によってＵＨＦ帯の電波が送信されると、ＵＨＦ受信機１４は、端末２から送信されたＵＨＦ帯の電波を受信する。

（端末の構成）
続いて、端末２の構成について説明する。端末２は、端末制御部２０と、ＬＦ受信部２１と、ＵＨＦ送信部２２と、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）送受信部３３とを備える。端末制御部２０は、端末２を制御する。端末制御部２０は、応答処理部３２を備える。応答処理部３２については、後に詳細に説明する。

ＬＦ受信部２１は、車両１から送信されたＬＦ電波を受信する。ＬＦ受信部２１によって車両１から送信されたＬＦ電波が受信されると、ＵＨＦ送信部２２は、車両１へＵＨＦ電波を送信する。ＵＷＢ送受信部３３については、後に詳細に説明する。

（距離測定システム）
図７に示すように、本発明の実施形態に係る通信システムは、距離測定システム３０を備える。以下、距離測定システム３０について説明する。距離測定システム３０は、端末２が備える、ＵＷＢ送受信部３３および応答処理部３２と、車両１が備える、第１の通信機３４、第２の通信機３５、エリア判定部４２および作動制御部４３とによって主に実現される。

ＵＷＢ送受信部３３は、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれとの間で測距値を得るための通信（以下「測距通信」とも言う。）を実行する。また、第１の通信機３４は、端末２との間で測距通信を実行する。同様に、第２の通信機３５は、端末２との間で測距通信を実行する。

第１の通信機３４は、通信線３６を介して照合ＥＣＵ８に接続されている。第１の通信機３４は、測距部３８を備える。測距部３８については、後に詳細に説明する。また、第２の通信機３５は、通信線３７を介して第１の通信機３４と接続されている。第２の通信機３５は、測距部３９を備える。測距部３９については、後に詳細に説明する。

通信線３６および通信線３７を介した通信における通信プロトコルは、例えばＬＩＮであってもよいし、ＣＡＮであってもよい。なお、通信線３６には、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous
Receiver Transmitter）などの通信インターフェースが用いられていてもよい。また、第２の通信機３５は、通信線を介して（第１の通信機３４を介さずに直接的に）照合ＥＣＵ８に接続されていてもよい。すなわち、第２の通信機３５と照合ＥＣＵ８とは、（第１の通信機３４を介さずに直接的に）通信可能であってもよい。

まず、車両１において、ＬＦ送信機１３は、定期または不定期にウェイク信号をＬＦ送信する。端末２において、ＬＦ受信部２１によってウェイク信号が受信されると、端末制御部２０は、待機状態から起動し、ＵＨＦ送信部２２によってアック信号がＵＨＦ送信される。車両１において、ＵＨＦ受信機１４によってウェイク信号に対するアック信号を端末２から受信すると、エリア判定部４２によって測距通信の開始を求める要求（以下、「測距要求」とも言う。）が第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれに出力される。

（測距通信）
続いて、測距通信について説明する。例えば、照合ＥＣＵ８から測距要求が出力されると、第１の通信機３４は、照合ＥＣＵ８から測距要求の入力を受け付ける。第１の通信機３４によって測距要求の入力を受け付けられると、第１の通信機３４は、測距要求を第２の通信機３５に出力する。第１の通信機３４から測距要求が出力されると、第２の通信機３５は、第１の通信機３４から測距要求の入力を受け付ける。

第１の通信機３４は、測距要求の入力を受け付けると、端末２との間で測距通信を開始する。なお、本発明の実施形態においては、測距通信に使用される電波（測距用電波およびその応答電波）がＵＷＢ帯の電波である場合を主に想定する。そこで、以下では、測距通信に使用される電波を「ＵＷＢ電波」と記載する場合がある。しかし、測距通信に使用される電波は、ＵＷＢ帯の電波に限定されない。

まず、測距通信においては、第１の通信機３４は、ＵＷＢ電波を送信する。端末２の応答処理部３２は、第１の通信機３４の測距部３８からＵＷＢ送受信部３３を介してＵＷＢ電波が受信されると、その応答としてＵＷＢ電波を、ＵＷＢ送受信部３３を介して返信する。そして、第１の通信機３４は、端末２から送信されたＵＷＢ電波を受信する。このとき、第１の通信機３４の測距部３８は、第１の通信機３４および端末２の間のＵＷＢ電波の伝播時間に基づいて測距値を算出する。

より具体的には、第１の通信機３４の測距部３８は、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式を利用して、ＵＷＢ電波の送信からその応答であるＵＷＢ電波の受信までの伝播時間を計算し、この伝播時間に基づいて第１の通信機３４および端末２の間の測距結果（第１の測距結果）を得る。同様な方式により、第２の通信機３５の測距部３９は、測距要求の入力を受け付けると、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果（第２の測距結果）を得る。

なお、本発明の実施形態では、第１の通信機３４および第２の通信機３５において伝播時間および測距値が計算される場合を主に想定する。しかし、端末２において伝播時間および測距値が計算されてもよい。このとき、端末２によってＵＷＢ電波が第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれに送信され、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれがその応答であるＵＷＢ電波を端末２に返信してもよい。

また、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれは、１回ずつ測距を行ってもよい。かかる場合には、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれによって得られた測距結果がそのまま照合ＥＣＵ８に出力されてもよい。しかし、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれによって得られる測距結果には、あまり精度の高くない測距結果も混ざっていることが想定される。

そこで、第１の通信機３４は、測距を複数回行い、複数の測距結果のうち最小の測距値を示す測距結果（以下、「Ａｍｉｎ」とも表す。）を照合ＥＣＵ８に出力してもよい。同様に、第２の通信機３５は、測距を複数回行い、複数の測距結果のうち最小の測距値を示す測距結果（以下、「Ｂｍｉｎ」とも表す。）を照合ＥＣＵ８に出力してもよい。これによって、より高精度な測距結果が用いられるようになる。

以下の説明では、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれによって行われる測距の回数を、ｎ（ｎは１以上の整数）回と表すことにする。

なお、第１の通信機３４において、複数の測距結果Ａ１～Ａｎの中から最小の測距値を示す測距結果Ａｍｉｎが検出され、測距結果Ａｍｉｎだけが第１の通信機３４から照合ＥＣＵ８に出力されてもよい。あるいは、複数の測距結果Ａ１～Ａｎが第１の通信機３４から照合ＥＣＵ８に出力され、照合ＥＣＵ８が、複数の測距結果Ａ１～Ａｎの中から最小の測距値を示す測距結果Ａｍｉｎを検出してもよい。

同様に、第２の通信機３５において、複数の測距結果Ｂ１～Ｂｎの中から最小の測距値を示す測距結果Ｂｍｉｎが検出され、測距結果Ｂｍｉｎだけが第２の通信機３５から照合ＥＣＵ８に出力されてもよい。あるいは、複数の測距結果Ｂ１～Ｂｎが第２の通信機３５から照合ＥＣＵ８に出力され、照合ＥＣＵ８が、複数の測距結果Ｂ１～Ｂｎの中から最小の測距値を示す測距結果Ｂｍｉｎを検出してもよい。

（測距結果の判定）
照合ＥＣＵ８は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果の入力を受け付けるとともに、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果の入力を受け付ける。照合ＥＣＵ８のエリア判定部４２は、第１の通信機３４と端末２との間の測距結果と、第２の通信機３５と端末２との間の測距結果とに基づいて、端末２が存在する位置を判定する。これによって、端末２の位置の検出精度を向上させることが可能となる。

より詳細に、エリア判定部４２は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果と、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果とに基づいて、端末２が存在する位置が（第３のエリアの一例としての）車室外Ｒ１であるか（第４のエリアの一例としての）車室内Ｒ２であるかを判定する。これによって、端末２が、車室外Ｒ１に存在するのか車室内Ｒ２に存在するのかが、高精度に検出され得る。

例えば、エリア判定部４２は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎと第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎとに応じた所定の代表値が所定の閾値（第３の閾値Ｔｈ３）よりも小さいという条件が満たされるか否かに応じて、端末２が存在する位置が車室内Ｒ２であるか車室外Ｒ１であるかを判定する。これによって、第３の閾値Ｔｈ３が適切に設定されていれば、端末２が、車室外Ｒ１に存在するのか車室内Ｒ２に存在するのかが、高精度に検出され得る。

本発明の実施形態では、代表値として、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎが示す測距値と、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎが示す測距値とのうち、最大値ＭＡＸ（Ａｍｉｎ，Ｂｍｉｎ）が用いられる場合を主に想定する。しかし、代表値として、最大値ＭＡＸ（Ａｍｉｎ，Ｂｍｉｎ）以外の代表値が用いられてもよい。例えば、代表値として、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎが示す測距値と、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎが示す測距値とのうち、最小値ＭＩＮ（Ａｍｉｎ，Ｂｍｉｎ）が用いられてもよい。

代表値としてどのような値を用いればよいかは、第３の閾値Ｔｈ３と同様に、適宜に決められてよい。より詳細に、代表値は、車室内Ｒ２における電波の伝播に関する情報、および、車室内Ｒ２に存在する端末２が車室内Ｒ２に存在すると正しく判定される可能性と、車室外Ｒ１に存在する端末２が車室内Ｒ２に存在すると誤判定されてしまう可能性とのバランスなどに基づいて、適宜に決められてよい。

例えば、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎが示す測距値と、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎが示す測距値とのうち、最大値ＭＡＸ（Ａｍｉｎ，Ｂｍｉｎ）が第３の閾値Ｔｈ３よりも小さいという条件が満たされる場合が想定される。かかる場合には、エリア判定部４２は、端末２が存在する位置が車室内Ｒ２であると判定する。

一方、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎが示す測距値と、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎが示す測距値とのうち、最大値ＭＡＸ（Ａｍｉｎ，Ｂｍｉｎ）が第３の閾値Ｔｈ３よりも小さいという条件が満たされない場合が想定される。かかる場合には、エリア判定部４２は、端末２が存在する位置が車室外Ｒ１であると判定してもよい。しかし、エリア判定部４２は、車室内Ｒ２に存在する端末２が、車室内Ｒ２に存在すると正しく判定される精度を高めるための措置を講じてもよい。

すなわち、エリア判定部４２は、最大値ＭＡＸ（Ａｍｉｎ，Ｂｍｉｎ）が第３の閾値Ｔｈ３よりも小さいという条件が満たされない場合であっても、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎが示す測距値が第１の閾値Ｔｈ１よりも小さいという条件、および、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎが示す測距値が第２の閾値Ｔｈ２よりも小さいという条件の少なくとも一方が満たされるか否かによって、端末２が存在する位置が車室内Ｒ２であるか車室外Ｒ１であるかを判定してもよい。

（測距結果に基づく作動）
照合ＥＣＵ８の作動制御部４３は、エリア判定部４２によって判定された端末２が存在する位置に基づいて、（移動体の例としての）車両１の作動を制御する。これによって、端末２に応じて車両１の作動が制御されるため、ユーザの利便性が向上する。なお、作動制御部４３による作動制御の対象は、車両１に限定されない。作動制御部４３は、エリア判定部４２によって判定された端末２が存在する位置に基づいて、車両１以外の機械または装置の作動を制御してもよい。

一例として、作動制御部４３は、エリア判定部４２によって、端末２が存在する位置が（第３のエリア内の例としての）車室外Ｒ１であると判定された場合に、車両１のドアの施錠または解錠を許可してもよい。より詳細に、作動制御部４３は、エリア判定部４２によって、端末２が存在する位置が車室外Ｒ１であると判定された場合に、ボディＥＣＵ９によるドアロック装置６の施錠または解錠の作動を許可してもよい。これよって、例えば、ドア施錠時に車外ドアハンドルがタッチ操作されると、車両ドアが解錠され、ドア解錠時に車外ドアハンドルのロックボタンが押し操作されると、車両ドアが施錠される。

他の一例として、作動制御部４３は、エリア判定部４２によって、端末２が存在する位置が（第４のエリア内の例としての）車室内Ｒ２であると判定された場合に、車両１のエンジンの始動を許可してもよい。より詳細に、作動制御部４３は、エリア判定部４２によって、端末２が存在する位置が車室内Ｒ２であると判定された場合に、車室内のエンジンスイッチ５０による車両電源の遷移操作を許可してもよい。これによって、例えば、ブレーキペダルが踏み込まれながらエンジンスイッチ５０が操作されると、エンジン７が始動する。

＜＜１．４．動作例＞＞
続いて、図８および図９を用いて、本発明の実施形態に係る通信システムの動作例について説明する。

図８および図９は、本発明の実施形態に係る通信システムの動作例を示すフローチャートである。まず、車両１において、ＬＦ送信機１３は、ウェイク信号をＬＦ送信する。端末２において、ＬＦ受信部２１によってウェイク信号が受信されると、端末制御部２０は、待機状態から起動し、ＵＨＦ送信部２２によってアック信号がＵＨＦ送信される。車両１において、ＵＨＦ受信機１４によってウェイク信号に対するアック信号を端末２から受信すると、測距要求が第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれに出力される。

照合ＥＣＵ８から測距要求が出力されると、第１の通信機３４は、照合ＥＣＵ８から測距要求の入力を受け付ける。第１の通信機３４によって測距要求の入力を受け付けられると、第１の通信機３４は、測距要求を第２の通信機３５に出力する。第１の通信機３４から測距要求が出力されると、第２の通信機３５は、第１の通信機３４から測距要求の入力を受け付ける。

図８に示されるように、第１の通信機３４は、測距要求の入力を受け付けると、第１の通信機３４の測距部３８は、ＵＷＢ電波の送信からその応答であるＵＷＢ電波の受信までの伝播時間を計算し、この伝播時間に基づいて第１の通信機３４および端末２の間の測距結果（ｎ回の実行によって測距結果Ａ１～Ａｎ）を得る（ステップＳ１０）。同様に、第２の通信機３５の測距部３９は、測距要求の入力を受け付けると、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果（ｎ回の実行によって測距結果Ｂ１～Ｂｎ）を得る（ステップＳ２０）。

第１の通信機３４は、複数の測距結果Ａ１～Ａｎのうち最小の測距値を示す測距結果Ａｍｉｎを照合ＥＣＵ８に出力する。同様に、第２の通信機３５は、複数の測距結果Ｂ１～Ｂｎのうち最小の測距値を示す測距結果Ｂｍｉｎを照合ＥＣＵ８に出力する。照合ＥＣＵ８は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎの入力を受け付けるとともに、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎの入力を受け付ける。

続いて、エリア判定部４２は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎと、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎとに基づいて、端末２が存在する位置を判定する（ステップＳ３０）。以下、ステップＳ３０について、図９を参照しながら詳細に説明する。

図９に示されるように、エリア判定部４２は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎが示す測距値が第１の閾値Ｔｈ１よりも小さいという条件が満たされる場合には（ステップＳ３１において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３４に動作を移行させる。一方、エリア判定部４２は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎが示す測距値が第１の閾値Ｔｈ１よりも小さいという条件が満たされない場合には（ステップＳ３１において「ＮＯ」）、ステップＳ３２に動作を移行させる。

続いて、エリア判定部４２は、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎが示す測距値が第２の閾値Ｔｈ２よりも小さいという条件が満たされる場合には（ステップＳ３２において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３４に動作を移行させる。一方、エリア判定部４２は、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎが示す測距値が第２の閾値Ｔｈ２よりも小さいという条件が満たされない場合には（ステップＳ３２において「ＮＯ」）、ステップＳ３３に動作を移行させる。

エリア判定部４２は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果Ａｍｉｎが示す測距値と、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果Ｂｍｉｎが示す測距値とのうち、最大値ＭＡＸ（Ａｍｉｎ，Ｂｍｉｎ）が第３の閾値Ｔｈ３よりも小さいという条件が満たされる場合（ステップＳ３３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３４に動作を移行させる。一方、エリア判定部４２は、最大値ＭＡＸ（Ａｍｉｎ，Ｂｍｉｎ）が第３の閾値Ｔｈ３よりも小さいという条件が満たされない場合（ステップＳ３３において「ＮＯ」）、ステップＳ３５に動作を移行させる。

エリア判定部４２は、ステップＳ３４に動作が移行された場合には、端末２が存在する位置が（第４のエリア内の例としての）車室内Ｒ２であると判定する（ステップＳ３４）。一方、エリア判定部４２は、ステップＳ３５に動作が移行された場合には、端末２が存在する位置が（第３のエリア内の例としての）車室外Ｒ１であると判定する（ステップＳ３５）。

図８に戻って説明を続ける。作動制御部４３は、エリア判定部４２による判定結果に基づいて、車両１の作動を制御する（ステップＳ４０）。より詳細に、作動制御部４３は、エリア判定部４２によって、端末２が存在する位置が車室外Ｒ１であると判定された場合に、ボディＥＣＵ９によるドアロック装置６の施錠または解錠の作動を許可してもよい。他の一例として、作動制御部４３は、エリア判定部４２によって、端末２が存在する位置が車室内Ｒ２であると判定された場合に、車室内のエンジンスイッチ５０による車両電源の遷移操作を許可してもよい。

＜＜１．５．効果＞＞
上記の実施形態によれば、一つの通信機３１が、車室外Ｒ１および車室内Ｒ２との間を跨いで電波を直接受信することが困難な位置に配置されるため、車室外Ｒ１に存在する端末２と通信機３１との間の電波の伝播時間に基づく測距値が大きくなる。そのため、通信機３１と端末２との間で送受信される電波の伝播時間に基づく測距値が、車室外Ｒ１に端末２が存在する場合と、車室内Ｒ２に端末２が存在する場合とにおいて、同じになってしまう可能性が低減され得る。すなわち、本発明の実施形態によれば、（必要な通信機の数が２つに抑えられるために）コストを低減しつつ、端末２の位置が高精度に判定され得る。

より詳細に、（通信機３１の例としての）第１の通信機３４は、電波を通しにくい素材を含んだ第１の部材によって仕切られた（第１のエリアの例としての）車室内と（第２のエリアの例としての）車室外との間を跨いで電波を直接受信することが困難な第１の位置に配置されている。また、第２の通信機３５も、車室内と車室外との間を跨いで電波を直接受信することが困難な第２の位置に配置されている。

そして、（制御装置の例としての）照合ＥＣＵ８は、第１の通信機３４と端末２との間の電波による第１の測距結果と、第２の通信機３５と端末２との間の電波による第２の測距結果とに基づいて、端末２が存在する位置を判定するエリア判定部４２を備える。かかる構成によれば、端末２の位置が高精度に判定され得る。

＜＜１．６．変形例＞＞
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、本発明の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本発明の実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

（エリアに関する変形例）
上記例では、エリア判定部４２が、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果と、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果とに基づいて、端末２が存在する位置が車室外Ｒ１であるか車室内Ｒ２であるかを判定する場合を主に説明した。しかし、端末２が存在すると判定されるエリアは、車室外Ｒ１および車室内Ｒ２に限定されない。すなわち、エリア判定部４２は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果と、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果とに基づいて、端末２が存在する位置が第３のエリア内であるか第４のエリア内であるかを判定してもよい。

一例として、エリア判定部４２は、第１の通信機３４および端末２の間の測距結果と、第２の通信機３５および端末２の間の測距結果とに基づいて、端末２が存在する位置が、車両１から所定の距離以内のエリア（第４のエリア）であるか、車両１から所定の距離よりも遠いエリア（第３のエリア）であるかを判定してもよい。かかる判定は、第１の通信機３４と端末２との間の測距結果が示す測距値と比較される第１の閾値、第２の通信機３５と端末２との間の測距結果が示す測距値と比較される第２の閾値、および、代表値と比較される第３の閾値の少なくともいずれか一つを、（端末２の位置が車室外Ｒ１であるか車室内Ｒ２であるかを判定する場合よりも）大きくすることによって実現され得ると考えられる。

（作動許可に関する変形例）
上記例では、作動制御部４３が、エリア判定部４２によって判定された端末２が存在する位置に基づいて、車両１の作動を制御する場合を主に説明した。特に、上記例では、端末２が存在する位置が車室外Ｒ１であると判定された場合に、車両１のドアの施錠または解錠を許可する場合を説明し、端末２が存在する位置が車室内Ｒ２であると判定された場合に、車両１のエンジンの始動を許可する場合を説明した。しかし、作動が許可される対象は、これらに限定されない。

一例として、ユーザが車両１から離れた場所において端末２を操作することによって、車両１を移動させたり停止させたりすることが可能な技術（リモートパーキング）が知られている。リモートパーキングが利用される場合には、ユーザが車両１からある程度離れてから車両１の移動が許可されないと、ユーザと車両１とが意図せず衝突してしまうといった事態が生じ得る。したがって、作動制御部４３は、エリア判定部４２によって端末２が存在する位置が、（第３のエリアの例としての）車両１から所定の距離よりも遠いエリア内であると判定された場合に、車両１の移動を許可してもよい。

より詳細に、端末２から送信されるリモート操作信号に基づいて、エンジン始動から停止までの駐車に関する動作を制御する各種のアクチュエータ（パーキングアクチュエータ）が車両１に設けられている。このとき、作動制御部４３は、端末２が存在する位置が、車両１から所定の距離よりも遠いエリア内であると判定された場合に、端末２から送信されるリモート操作信号に基づくパーキングアクチュエータによる、ステアリングの自動操舵、自動走行または駐停車の制御を許可してもよい。

（測距通信に関する変形例）
上記例では、測距通信の開始トリガが、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれと端末２との間における、ＬＦ電波およびＵＨＦ電波の送受信である場合を主に説明した。しかし、測距通信の開始トリガは、かかる例に限定されない。例えば、測距通信の開始トリガは、車両ドアのドアノブへの操作が行われたことであってもよいし、エンジンスイッチ５０の操作が行われたことであってもよい。

上記例では、第１の通信機３４の測距部３８および第２の通信機３５の測距部３９それぞれによって、測距値が算出される場合を主に説明した。このとき、測距用電波は、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれから端末２に送信される。しかし、測距値は、第１の通信機３４および第２の通信機３５以外によって算出されてもよい。例えば、測距値は、端末２によって算出されてもよい。このとき、測距用電波は、端末２から第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれに送信されればよい。

上記例では、測距値が、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれと端末２との間の電波の伝播時間から算出される場合を主に説明した。しかし、測距値を算出する手法は、かかる例に限定されない。例えば、第１の通信機３４および第２の通信機３５それぞれと端末２とのうち、一方から送信された電波を他方が受信した場合、当該他方が電波の受信強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を測定し、この受信強度に基づいて測距値を算出してもよい。

また、複数のチャネルそれぞれを使用して電波送信が行われてもよい。このとき、測距部３８および測距部３９それぞれは、複数のチャネルそれぞれを使用して行われた電波送信の結果（伝播時間または受信強度）に基づいて、測距値を算出してもよい。

測距通信（測距用電波及びその応答電波）の方式は、ＵＷＢ電波を使用した方式に限定されない。例えば、測距通信として、他の周波数の電波が使用されてもよい。一例として、測距通信として、ブルートゥース（登録商標）通信が使用されてもよい。

（システムの各種変形例）
上記例では、ウェイク信号が車両１から端末２に送信される場合を主に説明した。しかし、ウェイク信号は、端末２から車両１に送信されてもよい。

上記例では、端末２が電子キーである場合を主に説明した。しかし、端末２は電子キーである場合に限定されない。例えば、端末２は、車両１との無線通信が実行可能な高機能携帯電話であってもよい。

車両１および端末２の間の各種通信に使用される電波の周波数および通信方式は、種々の態様に変更され得る。また、上記例では、端末２の通信相手が車両１である場合を主に説明した。しかし、端末２の通信相手は、車両１に限定されず、種々の機械または装置に変更可能である。

１…車両、２…端末、６…ドアロック装置、７…エンジン、８…照合ＥＣＵ、２０…端末制御部、３０…距離測定システム、３２…応答処理部、３４…第１の通信機、３５…第２の通信機、３８…測距部、３９…測距部、４２…エリア判定部、４３…作動制御部、５０…エンジンスイッチ、１６１…フレーム部分、１６２…窓ガラス部分。

Claims (13)

1. 第１の通信機および第２の通信機と通信を行う制御装置であって、
   前記第１の通信機は、電波を通しにくい素材を含んだ第１の部材によって仕切られた第１のエリアと第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第１の位置に配置されており、
   前記第２の通信機は、前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第２の位置に配置されており、
   前記制御装置は、
   前記第１の通信機と端末との間の電波による第１の測距結果が示す測距値と、前記第２の通信機と前記端末との間の電波による第２の測距結果が示す測距値とのうちの最大値が所定の閾値よりも小さいという条件が満たされるか否かに応じて、前記端末が存在する位置が第３のエリア内であるか第４のエリア内であるかを判定する判定部を備える、
   制御装置。
2. 前記判定部は、前記最大値が前記所定の閾値よりも小さいという条件が満たされない場合であっても、前記第１の測距結果が示す測距値が第１の閾値よりも小さいという条件および前記第２の測距結果が示す測距値が第２の閾値よりも小さいという条件の少なくとも一方が満たされるか否かによって、前記端末が存在する位置が前記第４のエリア内であるか前記第３のエリア内であるかを判定する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御装置は、前記端末が存在する位置に基づいて、所定の機械または装置の作動を制御する作動制御部を備える、
   請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記作動制御部は、前記所定の機械または装置として移動体の作動を制御する、
   請求項３に記載の制御装置。
5. 前記作動制御部は、前記端末が存在する位置が前記第３のエリア内であると判定された場合に、前記移動体のドアの施錠または解錠を許可する、
   請求項４に記載の制御装置。
6. 前記作動制御部は、前記端末が存在する位置が前記第４のエリア内であると判定された場合に、前記移動体のエンジンの始動を許可する、
   請求項４に記載の制御装置。
7. 前記作動制御部は、前記端末が存在する位置が前記第３のエリア内であると判定された場合に、前記移動体の移動を許可する、
   請求項４に記載の制御装置。
8. 前記第１の測距結果は、前記第１の通信機と前記端末との間の電波による複数の測距結果のうち、最小の測距値を示す測距結果であり、
   前記第２の測距結果は、前記第２の通信機と前記端末との間の電波による複数の測距結果のうち、最小の測距値を示す測距結果である、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 前記第１の位置は、前記第２のエリア内において前記第１の部材によって前記第１のエリアから遮蔽される位置である、
   請求項１～８のいずれか一項に記載の制御装置。
10. 前記電波を通しにくい素材は、金属である、
    請求項１～９のいずれか一項に記載の制御装置。
11. 前記第２の位置は、前記第２のエリア内において前記第１の部材によって前記第１のエリアから遮蔽される位置である、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載の制御装置。
12. コンピュータを、
    第１の通信機および第２の通信機と通信を行う制御装置であって、
    前記第１の通信機は、電波を通しにくい素材を含んだ第１の部材によって仕切られた第１のエリアと第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第１の位置に配置されており、
    前記第２の通信機は、前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第２の位置に配置されており、
    前記制御装置は、
    前記第１の通信機と端末との間の電波による第１の測距結果が示す測距値と、前記第２の通信機と前記端末との間の電波による第２の測距結果が示す測距値とのうちの最大値が所定の閾値よりも小さいという条件が満たされるか否かに応じて、前記端末が存在する位置が第３のエリア内であるか第４のエリア内であるかを判定する判定部を備える、
    制御装置として機能させるためのプログラム。
13. 電波を通しにくい素材を含んだ第１の部材によって仕切られた第１のエリアと第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第１の位置に配置された第１の通信機と、
    前記第１のエリアと前記第２のエリアとの間を跨いで電波を直接受信することが困難な第２の位置に配置された第２の通信機と、
    前記第１の通信機と端末との間の電波による第１の測距結果が示す測距値と、前記第２の通信機と前記端末との間の電波による第２の測距結果が示す測距値とのうちの最大値が所定の閾値よりも小さいという条件が満たされるか否かに応じて、前記端末が存在する位置が第３のエリア内であるか第４のエリア内であるかを判定する判定部を備える、制御装置と、
    を備える、通信システム。
    

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