WO2022137879A1

WO2022137879A1 - 車両側ユニット及び位置関係特定システム

Info

Publication number: WO2022137879A1
Application number: PCT/JP2021/041720
Authority: WO
Inventors: 洋平関谷; 健一郎三治; 祐次角谷
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2022-06-30
Also published as: CN116648549A; US20230336256A1; JP2022098145A

Abstract

車両に設けて用いることが可能な、高周波電波にのせた信号である高周波信号を送受信する少なくとも１つの車両側アンテナ部（３１）を備える車両側ユニット（３）であって、車両側アンテナ部（３１）は、車両の所定の一部の金属面である対象面に対して垂直な偏波を送受信可能に設けられる垂直偏波アンテナ（３１１）と、対象面に対して水平な、お互いに直交する偏波をそれぞれ送受信可能に設けられる第１水平偏波アンテナ（３１３）及び第２水平偏波アンテナ（３１４）とを有する。

Description

車両側ユニット及び位置関係特定システム

関連出願の相互参照

　この出願は、２０２０年１２月２１日に日本に出願された特許出願第２０２０－２１１５２３号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。

　本開示は、車両側ユニット及び位置関係特定システムに関するものである。

　ユーザに携帯される携帯機と、車両側に設けられたアンテナを含む車両側ユニットとの間で送受信される電波を利用して、車両に対する携帯機の位置関係を特定する技術が知られている。例えば、特許文献１には、車両の複数箇所に配置されたアンテナからＬＦ帯の電波として送信されるリクエスト信号のＲＳＳＩに基づいて携帯機の位置を判定する技術が開示されている。特許文献１では、ＲＳＳＩが携帯機とアンテナとの距離に相関することを利用し、三角測量の原理によって携帯機の位置を判定する。

特開２０１６－１２４４７７号公報

　携帯機として多機能携帯電話機等を利用しようとする場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＬｏｗＥｎｅｒｇｙ（以下、ＢＬＥ）等の高周波電波を用いる通信規格に沿った通信を、携帯機と車両側ユニットとの間での通信用いることが考えられる。ＬＦ帯の電波は１２５ｋＨｚであって、周波数が低い。よって、電波伝搬における減衰が小さく、強度が不足する問題が生じにくい。一方、高周波電波を用いる場合、電波伝搬における減衰が大きく、強度が不足するおそれがある。特に、携帯機のアンテナが１軸のアンテナである場合、アンテナの向きが任意に変化してしまうため、単に車両側にアンテナを複数設置するだけでは、携帯機の位置関係の推定に十分な強度の電波を受信できないおそれがある。

　この開示のひとつの目的は、車両に対する携帯機の位置関係の特定のために高周波電波を用いる場合であっても、所望の強度の電力をより受信しやすくすることを可能にする車両側ユニット及び位置関係特定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。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、本開示の車両側ユニットは、車両に設けて用いることが可能な、高周波電波にのせた信号である高周波信号を送受信する少なくとも１つのアンテナ部を備える車両側ユニットであって、アンテナ部は、車両の所定の一部の金属面である対象面に対して垂直な偏波を送受信可能に設けられる垂直偏波アンテナと、対象面に対して水平な、お互いに直交する偏波をそれぞれ送受信可能に設けられる１つ若しくは２つの水平偏波用アンテナとを少なくとも有する。

　これによれば、高周波電波にのせた信号である高周波信号を送受信するアンテナ部が偏波を受信しやすい方向を、お互いに直交する３軸の方向以上に増やすことが可能になる。お互いに直交する３軸の方向の偏波を少なくとも受信しやすくなると、高周波信号の送信元からの偏波の方向が変化する場合であっても、受信強度を高く受信しやすくなる。よって、高周波信号が減衰しても所望の強度の電力をより受信しやすくなる。その結果、車両に対する携帯機の位置関係の特定のために高周波電波を用いる場合であっても、所望の強度の電力をより受信しやすくすることが可能になる。

　また、上記目的を達成するために、本開示の位置関係特定システムは、前述の車両側ユニットと、ユーザに携帯されて高周波電波にのせた信号である高周波信号を送受信する携帯機とを含む。

　これによれば、前述の車両側ユニットを含むので、車両に対する携帯機の位置関係の特定のために高周波電波を用いる場合であっても、所望の強度の電力をより受信しやすく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。携帯機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。水平偏波用アンテナ３１２が設けられる領域を部分的に示す上面図である。図４のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。制御部３３での位置関係特定関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。車両側ユニット３ａの概略的な構成の一例を示す図である。車両側ユニット３ｂ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。

　＜車両用システム１の概略構成＞
　図１に示すように車両用システム１は、ユーザに携帯される携帯機２と、車両で用いられる車両側ユニット３とを含む。なお、「ユーザに携帯される」とは、ユーザに携帯されている状態に限るものではなく、置き忘れ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。「車両で用いられる」とは、車両に搭載されている状態に限るものでなく、車両に搭載される前の状態も含むものとする。この車両用システム１が位置関係特定システムに相当する。

　携帯機２と車両側ユニット３とは、それぞれが無線通信によって信号を送受信可能となっている。また、携帯機２と車両側ユニット３とは、お互いの通信範囲内に存在する場合、無線通信によって一方が送信した信号をもう一方が受信する。携帯機２と車両側ユニット３との間での無線通信による信号の送受信は、高周波電波に信号をのせることで行うものとする。ここで言うところの高周波電波とは、例えば１ＧＨｚ以上の電波とすればよい。また、高周波電波は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＬｏｗＥｎｅｒｇｙ（以下、ＢＬＥ）等の近距離無線通信規格に沿った無線通信に用いられる高周波電波とすればよい。以降では、携帯機２と車両側ユニット３とは、ＢＬＥの近距離無線通信規格に沿った無線通信（以下、ＢＬＥ通信）で信号を送受信する場合を例に挙げて説明を行う。この場合、高周波電波は、２．４ＧＨｚ帯の電波とする。

　＜携帯機２の概略構成＞
　続いて、図２を用いて、携帯機２について説明する。携帯機２は、所謂Ｆｏｂであってもよいし、多機能携帯電話機であってもよい。以降では、携帯機２が多機能携帯電話機である場合を例に挙げて説明する。図２に示すように、携帯機２は、ＢＬＥ通信に関して、携帯側アンテナ部２１、及びＢＬＥ送受信機２２を備えている。

　携帯側アンテナ部２１は、車両側ユニット３から高周波電波にのせて送信されてくる信号を受信したり、高周波電波にのせて信号を送信したりする。携帯側アンテナ部２１は、例えば１軸のアンテナを用いるものとする。ＢＬＥ送受信機２２は、携帯側アンテナ部２１で受信した信号を復調したり、信号を変調して携帯側アンテナ部２１に出力し、高周波電波として放射させたりする。

　＜車両側ユニット３の概略構成＞
　続いて、図３を用いて、車両側ユニット３の概略的な構成について説明する。図３に示すように車両側ユニット３は、車両側アンテナ部３１、ＢＬＥ送受信機３２、及び制御部３３を備えている。

　車両側アンテナ部３１は、携帯機２から高周波電波にのせて送信されてくる信号を受信したり、高周波電波にのせて信号を送信したりする。この車両側アンテナ部３１がアンテナ部に相当する。車両側アンテナ部３１は、車両に設けて用いることが可能なものである。車両側アンテナ部３１は、車両の一部の面上に設置される。車両側アンテナ部３１は、車室内に設けられてもよいし、車両の外面に設けられてもよい。例えば、車両側アンテナ部３１は、ピラー，バンパ，ドアハンドル，ルーフ，ドアミラー，バックドア等に設置される構成とすればよい。車両側アンテナ部３１は、車両に対して１つ設けられる構成としてもよいし、複数設けられる構成としてもよい。本実施形態では、三角測量の原理によって携帯機の位置を特定可能とするように、車両に対して車両側アンテナ部３１が３つ設けられる構成を例に挙げて説明する。

　図３に示すように、車両側アンテナ部３１は、垂直偏波アンテナ３１１と水平偏波用アンテナ３１２とを有する。水平偏波用アンテナ３１２としては、第１水平偏波アンテナ３１３と第２水平偏波アンテナ３１４とを有する。垂直偏波アンテナ３１１と水平偏波用アンテナ３１２とは、同一の平面上に配置されていることが好ましい。これは、車両側アンテナ部３１が有する各アンテナが互いの指向性を阻害しにくくするためである。垂直偏波アンテナ３１１と水平偏波用アンテナ３１２とは、車両の所定の一部の金属面（以下、対象面）上に配置される。つまり、車両側アンテナ部３１は、対象面上に配置される。複数の車両側アンテナ部３１は、それぞれ異なる対象面上に設けられる構成とすればよい。車両の所定の一部とは、前述したピラー，バンパ，ドアハンドル，ルーフ，ドアミラー，バックドア等とすればよい。

　垂直偏波アンテナ３１１及び水平偏波用アンテナ３１２は、対象面に接して設けられる構成としてもよいが、対象面からλ／４離して設けられることが好ましい。これは、対象面を反射板として利用してアンテナの利得を上げることが可能になるためである。

　垂直偏波アンテナ３１１は、対象面に対して垂直な偏波を送受信可能に設けられる。垂直偏波アンテナ３１１としては、０次共振アンテナを用いることが好ましい。これは、低背なアンテナ構成が可能となるためである。０次共振アンテナとは、メタマテリアルの応用技術である０次共振を利用した、平板構造を有するアンテナである。

　０次共振アンテナとしては、板状の導体部材である地板と、その地板と所定の間隔をおいて対向するように設置された板状の導体部材であるパッチ部と、そのパッチ部とその地板とを電気的に接続する導体部材である短絡部とを備えるアンテナを用いればよい。地板は、給電ケーブルの外部導体と接続されてグランドとして機能するものとすればよい。パッチ部には、任意の位置に給電点が設けられるものとすればよい。また、さらに、パッチ部にとって地板が配置されていない側に、パッチ部と所定の間隔をおいて対向するように設置された板状の導体部材である付加導体をさらに備え、短絡部が備えるインダクタンスと、地板とパッチ部とが形成する静電容量と、パッチ部と付加導体とが形成する静電容量とを用いて並列共振することがより好ましい。なお、垂直偏波アンテナ３１１としては、逆Ｆ型のアンテナを用いてもよい。

　水平偏波用アンテナ３１２は、対象面に対して水平な、お互いに直交する偏波をそれぞれ送受信可能に設けられる。第１水平偏波アンテナ３１３は、対象面に対して水平な偏波を送受信可能に設けられる。この第１水平偏波アンテナ３１３が第１の水平偏波アンテナに相当する。第２水平偏波アンテナ３１４は、対象面に対して水平、且つ、第１水平偏波アンテナ３１３で送受信可能なその偏波と直交する偏波を送受信可能に設けられる。この第２水平偏波アンテナ３１４が第２の水平偏波アンテナに相当する。垂直偏波アンテナ３１１と、第１水平偏波アンテナ３１３と、第２水平偏波アンテナ３１４とは、それぞれのアンテナ軸が互いに直交する。つまり、車両側アンテナ部３１は、お互いに直交する３軸のアンテナを有する。本実施形態では、車両側アンテナ部３１がこの３軸のアンテナを有する構成を例に挙げて説明を行うが、車両側アンテナ部３１がさらに多くのアンテナを有していてもよい。

　水平偏波用アンテナ３１２は、例えば回路基板上に印刷又はエッチングによって形成されたパターンアンテナとすればよい。また、水平偏波用アンテナ３１２が設けられる層よりも対象面側に位置する層である下層のうちの水平偏波用アンテナ３１２の直下にグランドの層が形成されていることが好ましい。ここで、図４及び図５を用いて説明する。図４は、水平偏波用アンテナ３１２が設けられる領域を部分的に示す上面図である。図５は、図４のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図５のＧＮＤａ，ＧＮＤｂはそれぞれグランドである。図５のＳｕｂは基材である。図５のＵが上層側、Ｌが対象面側にあたる下層側である。

　図５に示すように、基材Ｓｕｂの上層側の表面にパターンアンテナとしての水平偏波用アンテナ３１２が形成される。水平偏波用アンテナ３１２が形成される層よりも下層に、ＧＮＤａ，ＧＮＤｂが位置する。ＧＮＤａは、図４，図５では省略した垂直偏波アンテナ３１１が接地するグランドである。ＧＮＤａは、水平偏波用アンテナ３１２の直下には設けられない。ＧＮＤｂは、ＧＮＤａよりも下層に位置する。ＧＮＤｂは、水平偏波用アンテナ３１２の直下に設けられている。水平偏波用アンテナ３１２の直下にＧＮＤｂが存在することで、回路基板の水平偏波用アンテナ３１２が設けられる側と反対側の面に対して指向性を向けないことが可能となる。よって、単一面方向の利得が向上する。また、ＧＮＤｂと水平偏波用アンテナ３１２とは、λ／４離して設けられることが好ましい。これは、ＧＮＤｂを反射板として利用して水平偏波用アンテナ３１２の利得を上げることが可能になるためである。なお、車両の対象面をＧＮＤｂとして利用してもよい。

　ＢＬＥ送受信機３２は、車両側アンテナ部３１で受信した信号を復調したり、信号を変調して車両側アンテナ部３１に出力し、高周波電波として放射させたりする。ＢＬＥ送受信機３２は、例えば車両側アンテナ部３１で受信した信号の受信強度も測定すればよい。ＢＬＥ送受信機３２は、車両側アンテナ部３１で受信した信号の受信強度が閾値以上である場合に、信号を受信できたものとすればよい。閾値は任意に設定可能であって、ノイズと信号とを区別するための値を設定すればよい。

　制御部３３は、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車両での認証に関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-transitory 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。制御部３３は、ＢＬＥ送受信機３２での車両側アンテナ部３１からの信号の送信を制御する。制御部３３は、車両側アンテナ部３１で受信した信号をもとに、車両に対する携帯機２の位置関係を特定する。

　制御部３３は、車両に対する携帯機２の位置関係の特定に関して、位置測位部３３１、記憶部３３２、及び受信タイミング判定部３３３を機能ブロックとして備える。なお、制御部３３が実行する機能の一部または全部を、１つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、制御部３３が備える機能ブロックの一部又は全部を、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してもよい。

　位置測位部３３１は、車両側アンテナ部３１で受信した高周波信号を用いて車両に対する携帯機２の位置関係の特定を行う。この位置測位部３３１が位置関係特定部に相当する。位置測位部３３１は、車両に対する携帯機２の位置関係として、車両に設けられた車両側アンテナ部３１と携帯機２の距離（以下、携帯機距離）を特定する。位置測位部３３１は、ＢＬＥ送受信機３２で測定した、車両側アンテナ部３１で受信した信号の受信強度をもとに、携帯機距離を特定すればよい。この場合、位置測位部３３１は、受信強度と受信強度の距離減衰特性とから携帯機距離を特定すればよい。他にも、位置測位部３３１は、例えば車両側アンテナ部３１から信号を送信させてからその信号に対する応答をＢＬＥ送受信機３２で受信するまでの伝播時間をもとに、携帯機距離を特定してもよい。

　また、位置測位部３３１は、複数の車両側アンテナ部３１のそれぞれについて特定した携帯機距離をもとに、三角測量の原理によって、車両に対する携帯機２の位置を特定してもよい。なお、車両に対して車両側アンテナ部３１を複数でなく１つ設ける構成とする場合には、携帯機２の位置を特定しない構成としてもよい。また、位置測位部３３１は、携帯機距離を特定せず、複数の車両側アンテナ部３１のそれぞれについてＢＬＥ送受信機３２で測定した受信強度をもとに、三角測量の原理によって車両に対する携帯機２の位置を特定してもよい。位置測位部３３１は、２つの車両側アンテナ部３１のそれぞれについて特定した携帯機距離をもとに車両に対する携帯機２の大まかな位置を特定してもよい。

　位置測位部３３１は、車両に対する携帯機２の位置関係の特定を行う際、車両側アンテナ部３１が有する複数のアンテナのいずれで受信した信号を用いるか、受信タイミング判定部３３３での判定結果に従って決定する。

　記憶部３３２は、車両側アンテナ部３１が有するアンテナ別の、受信する信号の遅延特性を予め記憶していることが好ましい。車両側アンテナ部３１が有するアンテナとは、本実施形態では、垂直偏波アンテナ３１１、第１水平偏波アンテナ３１３、及び第２水平偏波アンテナ３１４である。ここで言うところの遅延特性とは、アンテナの長さ，アンテナから給電部までの長さによって、アンテナで受信した信号がＢＬＥ送受信機３２で受信されるまでに生じる遅延時間の違いを指す。記憶部３３２には、シミュレーション，実験等で求めた遅延特性の値が予め記憶されているものとすればよい。記憶部３３２は、複数の車両側アンテナ部３１のそれぞれについて、アンテナ別の遅延特性を予め記憶しておけばよい。記憶部３３２としては、不揮発性メモリを用いればよい。

　受信タイミング判定部３３３は、車両側アンテナ部３１が有するアンテナのうち、同一の高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナを判定する。車両に複数の車両側アンテナ部３１が設けられる構成の場合には、それらの複数の車両側アンテナ部３１ごとに、同一の高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナを判定する。受信タイミング判定部３３３は、制御部３３で送信を指示した車両側アンテナ部３１について、送信を指示してから受信した信号の出力の最も早かったアンテナを、同一の高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナと判定すればよい。

　受信タイミング判定部３３３は、記憶部３３２に記憶しているアンテナ別の遅延特性を用いて、アンテナ別の受信した信号の遅延分を補正し、同一の高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナを判定することが好ましい。遅延分の補正については、前述の伝播時間から、アンテナ別の遅延特性にあたる遅延時間を差し引くことで行えばよい。これによれば、より正確な伝播時間を特定して、同一の高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナをより精度良く判定することが可能になる。なお、伝播時間を補正した場合には、補正後の伝播時間を以降の処理の伝播時間として用いればよい。

　車載環境はマルチパスが複数存在する環境であるため、携帯機２から送信される高周波電波は、伝播時間が変化した複数の電波として到来する。その変化は、偏波によって異なってくる。しかしながら、携帯機２から最も早く到来する電波が、実際の距離に最も近い距離の経路で到来した電波といえる。よって、以上の構成によれば、実際の距離により近い携帯機距離を特定できる電波を受信したアンテナを判定することが可能になる。

　位置測位部３３１は、車両側アンテナ部３１が有するアンテナで受信する高周波信号のうちの、受信タイミング判定部３３３で受信タイミングが最も早いと判定したアンテナで受信した高周波信号のみを用いて、車両に対する携帯機２の位置関係の特定を行うことが好ましい。これによれば、実際の距離により近い携帯機距離を特定できる電波を用いることが可能になるので、車両に対する携帯機２の位置関係をより精度良く特定することが可能になる。

　＜制御部３３での位置関係特定関連処理＞
　ここで、制御部３３での車両に対する携帯機２の位置関係の特定に関連する処理（以下、位置関係特定関連処理）について、図６のフローチャートを用いて説明を行う。図６の例では、位置関係特定関連処理として、車両側アンテナ部３１ごとの携帯機距離を特定するまでの処理を説明する。図６のフローチャートは、制御部３３が、ＢＬＥ送受信機３２に対して、車両側アンテナ部３１からの高周波信号の送信を要求した場合に開始される構成とすればよい。車両に車両側アンテナ部３１が複数設けられる場合には、例えばそれらの車両側アンテナ部３１に対応するＢＬＥ送受信機３２に順番の送信が要求されるものとすればよい。

　まず、ステップＳ１では、制御部３３が、高周波信号の送信を要求したＢＬＥ送受信機３２に受信待機させる。ＢＬＥ送受信機３２が受信待機となるのと、車両側アンテナ部３１の各アンテナで受信した高周波信号がＢＬＥ送受信機３２に出力され、受信強度が閾値以上のものが対象とする高周波信号として受信される。

　ステップＳ２では、高周波信号の送信を要求してから所定時間が経過した場合（Ｓ２でＹＥＳ）には、ステップＳ３に移る。ここで言うところの所定時間とは、車両側アンテナ部３１からの信号の送信に対して携帯機２からの返信が行われると予め想定している時間とすればよい。一方、高周波信号の送信を要求してから所定時間が経過していない場合（Ｓ２でＮＯ）には、Ｓ２の処理を繰り返す。これにより、所定時間内に、車両側アンテナ部３１の各アンテナのうち、閾値以上の高周波信号を受信できるアンテナについては、ＢＬＥ送受信機３２でそのアンテナについての信号が受信される。

　ステップＳ３では、受信タイミング判定部３３３が、Ｓ２で受信できた信号をもとに、車両側アンテナ部３１が有するアンテナのうち、同一の高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナを判定する。ステップＳ４では、位置測位部３３１が、車両側アンテナ部３１が有するアンテナで受信した高周波信号のうち、Ｓ３で受信タイミングが最も早いと判定したアンテナで受信した高周波信号のみを用いて、携帯機距離を特定する。そして、位置関係特定関連処理を終了する。

　＜実施形態１のまとめ＞
　実施形態１の構成によれば、高周波電波にのせた信号である高周波信号を送受信する車両側アンテナ部３１が偏波を受信しやすい方向を、お互いに直交する３軸の方向に増やすことが可能になる。お互いに直交する３軸の方向の偏波を受信しやすくなると、携帯機２からの偏波の方向が変化する場合であっても、受信強度を高く受信しやすくなる。よって、高周波信号が減衰しても所望の強度の電力をより受信しやすくなる。その結果、車両に対する携帯機２の位置関係の特定のために高周波電波を用いる場合であっても、所望の強度の電力をより受信しやすくすることが可能になる。その結果、車両に対する携帯機２の位置関係をより精度良く特定することが可能になる。

　なお、実施形態１では、受信タイミング判定部３３３を制御部３３が備える構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、受信タイミング判定部３３３をＢＬＥ送受信機３２に備える構成としてもよい。

　また、実施形態１では、車両側アンテナ部３１が有するアンテナで受信する高周波信号のうち、同一の高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナ以外のアンテナで受信した高周波信号も用いて、携帯機距離を特定してもよい。例えば、車両側アンテナ部３１が有する各アンテナで受信した高周波信号の伝播時間，受信強度といった情報を平均化して用いればよい。この場合、同一の高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナの情報の重みづけを大きくしてもよい。

　（実施形態２）
　実施形態１では、同一の高周波信号の受信タイミングが最も早いと判定したアンテナで受信した高周波信号を用いて、車両に対する携帯機２の位置関係を特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、同一の高周波信号の受信強度が最も強いと判定したアンテナで受信した高周波信号を用いて、車両に対する携帯機２の位置関係を特定する構成（以下、実施形態２）としてもよい。以下、実施形態２の構成について説明する。

　実施形態２の車両用システム１は、ユーザに携帯される携帯機２と、車両で用いられる車両側ユニット３ａとを含む。実施形態２の車両用システム１は、車両側ユニット３の代わりに車両側ユニット３ａを含む点を除けば、実施形態１の車両用システムと同様である。

　＜車両側ユニット３ａの概略構成＞
　続いて、図７を用いて、車両側ユニット３ａの概略的な構成について説明する。図７に示すように車両側ユニット３ａは、車両側アンテナ部３１、ＢＬＥ送受信機３２、及び制御部３３ａを備えている。車両側ユニット３ａは、制御部３３の代わりに制御部３３ａを備える点を除けば、実施形態１の車両側ユニット３と同様である。

　制御部３３ａは、車両に対する携帯機２の位置関係の特定に関して、位置測位部３３１、記憶部３３２、及び受信強度判定部３３４を機能ブロックとして備える。制御部３３ａは、受信タイミング判定部３３３の代わりに受信強度判定部３３４を備える点を除けば、実施形態１の制御部３３と同様である。

　受信強度判定部３３４は、車両側アンテナ部３１が有するアンテナのうち、同一の高周波信号の受信強度が最も強いアンテナを判定する。車両に複数の車両側アンテナ部３１が設けられる構成の場合には、それらの複数の車両側アンテナ部３１ごとに、同一の高周波信号の受信強度が最も強いアンテナを判定する。受信強度判定部３３４は、制御部３３ａで送信を指示した車両側アンテナ部３１の各アンテナについて、ＢＬＥ送受信機３２で計測した受信強度の最も高かったアンテナを、同一の高周波信号の受信強度が最も高いアンテナと判定すればよい。ＢＬＥ送受信機３２は、車両側アンテナ部３１の各アンテナでの受信強度を測定すればよい。実施形態２では、図６で説明した位置関係特定関連処理のうち、Ｓ３の処理の代わりに、この処理を行えばよい。

　受信強度の強い電波は信頼度が高い電波といえる。よって、以上の構成によっても、実際の距離により近い携帯機距離を特定できる電波を受信したアンテナを判定することが可能になる。

　位置測位部３３１は、車両側アンテナ部３１が有するアンテナで受信した高周波電波のうち、受信強度判定部３３４で受信強度が最も強いと判定したアンテナで受信した高周波信号のみを用いて、車両に対する携帯機２の位置関係の特定を行うことが好ましい。実施形態２では、図６で説明した位置関係特定関連処理のうち、Ｓ４の処理の代わりに、この処理を行えばよい。これによれば、実際の距離により近い携帯機距離を特定できる電波を用いることが可能になるので、車両に対する携帯機２の位置関係をより精度良く特定することが可能になる。

　なお、実施形態２では、受信強度判定部３３４を制御部３３ａが備える構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、受信強度判定部３３４をＢＬＥ送受信機３２に備える構成としてもよい。

　また、実施形態２では、車両側アンテナ部３１が有するアンテナで受信する高周波信号のうち、同一の高周波信号の受信強度が最も強いアンテナ以外のアンテナで受信した高周波信号も用いて、携帯機距離を特定してもよい。例えば、車両側アンテナ部３１が有する各アンテナで受信した高周波信号の伝播時間，受信強度といった情報を平均化して用いればよい。この場合、同一の高周波信号の受信強度が最も強いアンテナの情報の重みづけを大きくしてもよい。

　（実施形態３）
　前述の実施形態３では、水平偏波用アンテナ３１２が第１水平偏波アンテナ３１３と第２水平偏波アンテナ３１４とを有する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、第１水平偏波アンテナ３１３と第２水平偏波アンテナ３１４との代わりに円偏波アンテナを用いる構成（以下、実施形態３）としてもよい。以下、実施形態３の構成について説明する。

　実施形態３の車両用システム１は、ユーザに携帯される携帯機２と、車両で用いられる車両側ユニット３ｂとを含む。実施形態３の車両用システム１は、車両側ユニット３の代わりに車両側ユニット３ｂを含む点を除けば、実施形態１の車両用システムと同様である。

　＜車両側ユニット３ｂの概略構成＞
　続いて、図８を用いて、車両側ユニット３ａの概略的な構成について説明する。図７に示すように車両側ユニット３ａは、車両側アンテナ部３１ｂ、ＢＬＥ送受信機３２、及び制御部３３を備えている。車両側ユニット３ｂは、車両側アンテナ部３１の代わりに車両側アンテナ部３１ｂを備える点を除けば、実施形態１の車両側ユニット３と同様である。

　車両側アンテナ部３１ｂは、垂直偏波アンテナ３１１と水平偏波用アンテナ３１２ｂとを有する。車両側アンテナ部３１ｂは、水平偏波用アンテナ３１２の代わりに水平偏波用アンテナ３１２ｂを有する点を除けば、実施形態１の車両側アンテナ部３１と同様である。水平偏波用アンテナ３１２ｂとしては、円偏波アンテナ３１５を有する。円偏波アンテナ３１５は、対象面に対して水平な、お互いに直交する偏波をいずれも送受信可能な１つのアンテナである。

　実施形態３の構成によれば、２つのアンテナを用いる代わりに、１つの円偏波アンテナ３１５で、対象面に対して水平な、お互いに直交する偏波をいずれも送受信可能となる。よって、ＲＦスイッチ等の送受信アンテナに必要な構成を、この構成を用いるアンテナが少なくなる分だけ減らすことが可能になる。

　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。

Claims

　車両に設けて用いることが可能な、高周波電波にのせた信号である高周波信号を送受信する少なくとも１つのアンテナ部（３１，３１ｂ）を備える車両側ユニットであって、
　前記アンテナ部は、
　前記車両の所定の一部の金属面である対象面に対して垂直な偏波を送受信可能に設けられる垂直偏波アンテナ（３１１）と、
　前記対象面に対して水平な、お互いに直交する偏波をそれぞれ送受信可能に設けられる１つ若しくは２つの水平偏波用アンテナ（３１２，３１２ｂ）とを少なくとも有する車両側ユニット。
　請求項１において、
　前記アンテナ部を複数備え、
　それらの複数の前記アンテナ部は、同一の前記車両のそれぞれ異なる前記対象面別に設けられる車両側ユニット。
　請求項１又は２において、
　前記アンテナ部は、前記水平偏波用アンテナとして、前記対象面に対して水平な偏波を送受信可能に設けられる第１の水平偏波アンテナ（３１３）と、前記対象面に対して水平且つその偏波と直交する偏波を送受信可能に設けられる第２の水平偏波アンテナ（３１４）とを有する車両側ユニット。
　請求項１又は２において、
　前記アンテナ部は、前記水平偏波用アンテナとして、前記対象面に対して水平な、お互いに直交する偏波をいずれも送受信可能な１つの円偏波アンテナ（３１５）を有する車両側ユニット。
　請求項１～４のいずれか１項において、
　前記垂直偏波アンテナは、０次共振アンテナである車両側ユニット。
　請求項１～５のいずれか１項において、
　前記アンテナ部は、前記対象面上に設けられるものであって、前記水平偏波用アンテナが設けられる層よりも前記対象面側に位置する層である下層のうちの前記水平偏波用アンテナの直下にグランドの層が形成されている車両側ユニット。
　請求項１～６のいずれか１項において、
　前記アンテナ部は、前記対象面からλ／４離して設けられる車両側ユニット。
　請求項１～７のいずれか１項において、
　前記アンテナ部で受信した前記高周波信号を用いて前記車両に対する、前記高周波信号を送信する携帯機の位置関係の特定を行う位置関係特定部（３３１）を備える車両側ユニット。
　請求項８において、
　前記アンテナ部が有するアンテナのうち、同一の前記高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナを判定する受信タイミング判定部（３３３）を備え、
　前記位置関係特定部は、前記アンテナ部が有するアンテナのうち、前記受信タイミング判定部で受信タイミングが最も早いと判定したアンテナで受信した前記高周波信号を用いて前記車両に対する前記携帯機の位置関係の特定を行う車両側ユニット。
　請求項９において、
　前記アンテナ部が有するアンテナ別の、受信する信号の遅延特性を予め記憶している記憶部（３３２）を備え、
　前記受信タイミング判定部は、前記記憶部に記憶しているアンテナ別の遅延特性を用いて、アンテナ別の受信した信号の遅延分を補正し、前記アンテナ部が有するアンテナのうち、同一の前記高周波信号の受信タイミングが最も早いアンテナを判定する車両側ユニット。
　請求項８において、
　前記アンテナ部が有するアンテナのうち、同一の前記高周波信号の受信強度が最も強いアンテナを判定する受信強度判定部（３３４）を備え、
　前記位置関係特定部は、前記アンテナ部が有するアンテナのうち、前記受信強度判定部で受信強度が最も強いと判定したアンテナで受信した前記高周波信号を用いて前記車両に対する前記携帯機の位置関係の特定を行う車両側ユニット。
　請求項１～１１のいずれか１項に記載の車両側ユニット（３，３ａ，３ｂ）と、
　ユーザに携帯されて高周波電波にのせた信号である高周波信号を送受信する携帯機（２）とを含む位置関係特定システム。