WO2025239356A1 - 車両用通信システム - Google Patents
車両用通信システムInfo
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- WO2025239356A1 WO2025239356A1 PCT/JP2025/017399 JP2025017399W WO2025239356A1 WO 2025239356 A1 WO2025239356 A1 WO 2025239356A1 JP 2025017399 W JP2025017399 W JP 2025017399W WO 2025239356 A1 WO2025239356 A1 WO 2025239356A1
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- reflector
- portable device
- distance
- distance measurement
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- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B49/00—Electric permutation locks; Circuits therefor ; Mechanical aspects of electronic locks; Mechanical keys therefor
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
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- G—PHYSICS
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- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
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- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
Definitions
- This disclosure relates to a vehicle communication system that detects the location of a portable device carried by a vehicle user by wirelessly communicating with the portable device.
- Patent Document 1 discloses a system for identifying people who bring a mobile device such as a smartphone into a monitored space. This system determines that a person is carrying a mobile device if the difference between the theoretical value of the radio waves emitted from the mobile device and received by a receiving device, assuming that the person is carrying the mobile device, and the actual measured value of the radio waves received by the receiving device is smaller than a predetermined value.
- Patent Document 1 calculates the theoretical value of radio waves transmitted from a portable device and received by a receiving device, so it is necessary to know in advance the position of reflectors within the monitored space, the reflectivity of radio waves by the reflectors, the position of the receiving device, etc. As such, this technology is only applicable within monitored spaces where the positions of reflectors, the reflectivity of radio waves by the reflectors, the position of the receiving device, etc. are fixed. In contrast, in vehicular communication systems that detect the position of a portable device carried by a vehicle user, the presence or absence of reflectors that reflect radio waves from the portable device and the distance between the reflector and the vehicle change depending on the vehicle's surrounding environment. As a result, the technology described in Patent Document 1 is of no use in vehicular communication systems.
- the present disclosure aims to improve the accuracy of detecting the position of a portable device in a vehicle communication system.
- a vehicle communication system that wirelessly communicates with a portable device carried by a vehicle user, detects the location of the portable device, and controls the vehicle, comprises: a plurality of vehicle-mounted antennas mounted on the vehicle for transmitting and receiving radio waves in a predetermined band; a control unit that controls transmission and reception by the plurality of vehicle-mounted antennas, The control unit determining whether or not there is a reflector that reflects radio waves in a predetermined band outside the vehicle; If there is no reflector outside the vehicle, the position of the portable device is calculated using a plurality of distance measurement values obtained by wireless communication between the plurality of vehicle-mounted antennas and the portable device; If a reflector is present outside the vehicle, the distance between the vehicle and the reflector is calculated, and the position of the portable device is calculated using multiple distance measurements obtained by wireless communication between multiple vehicle-mounted antennas and the portable device, and the distance between the vehicle and the reflector.
- the control unit determines whether or not a reflector is present outside the vehicle, allowing it to calculate the position of the portable device with high accuracy both when a reflector is present and when no reflector is present. Furthermore, if a reflector is present outside the vehicle, the control unit can detect the position of the portable device with high accuracy by using the distance between the vehicle and the reflector, even if the distance measurement value obtained through wireless communication between the vehicle-mounted antenna and the portable device is due to waves reflected by the reflector. Therefore, this vehicle communication system can perform vehicle control according to the accurate position of the portable device.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle equipped with a vehicle communication system according to a first embodiment, a portable device carried by a user, and a reflector; 4 is a flowchart illustrating a control process executed by a control unit included in the vehicle communication system according to the first embodiment.
- 3 is a flowchart showing the process of S20 in FIG. 2 in detail.
- FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining distance measurement of a reflector by transmitting and receiving signals from a single vehicle-mounted antenna. This is a distribution diagram of "distance measurement value - frequency" when there is no reflector in front of the vehicle antenna. This is a distribution diagram of "distance measurement value - frequency" when a reflector is present in front of the vehicle antenna.
- FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining distance measurement of a reflector by transmitting and receiving signals between a plurality of vehicle-mounted antennas; FIG. This is a distribution diagram of "distance measurement value-frequency" when there is no reflector in the area between multiple vehicle-mounted antennas. This is a distribution diagram of "distance measurement value-frequency" when a reflector is present in the area between multiple vehicle-mounted antennas.
- FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the process of S50 in FIG. 2; 3 is a flowchart showing the details of the processes of S80 to S110 in FIG. 2.
- FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the process of S901 in FIG. 11;
- FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining Equation 3.
- FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the process of S903 in FIG. 11;
- FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the process of S904 in FIG. 11.
- FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the process of S905 in FIG. 11.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing a vehicle equipped with a vehicle communication system according to a second embodiment and a reflector.
- FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining Equations 4 and 5.
- the vehicle communication system of the first embodiment is a system that detects the location of a portable device 3 carried by a user 2 of a vehicle 1 by wirelessly communicating with the portable device 3 and performs unlocking, locking, or welcome control of the vehicle 1.
- the vehicle communication system is capable of detecting the location of the portable device 3 with high accuracy using BLECS ranging technology.
- BLE is an abbreviation for Bluetooth (registered trademark) Low Energy
- CS is an abbreviation for channel sounding.
- the control unit 20 is primarily composed of a microcomputer that has a processor that performs control and arithmetic processing, and memory that stores programs, data, etc.
- the processor is composed of a CPU and MPU.
- the memory includes various non-transient tangible storage media such as ROM, RAM, and non-volatile rewritable memory.
- the control unit 20 controls transmission and reception by the multiple on-board antennas 10 by the processor executing the programs stored in the memory, and calculates the position of the portable device 3 from distance measurements obtained through wireless communication between the multiple on-board antennas 10 and the portable device 3.
- the portable device 3 carried by the user 2 of the vehicle 1 is, for example, a smartphone or an electronic key.
- the portable device 3 has a portable device antenna 30 and a portable device control unit 31.
- the portable device antenna 30 is also, for example, a BLE antenna.
- the portable device control unit 31 is also primarily composed of a microcomputer having a processor and memory.
- the processor of the portable device control unit 31 executes a program stored in the memory to control transmission and reception by the portable device antenna 30.
- the portable device control unit 31 is configured so that when the portable device antenna 30 receives radio waves transmitted from the vehicle-mounted antenna 10, it transmits corresponding radio waves from the portable device antenna 30.
- Figure 1 shows a state in which user 2 has portable device 3 in, for example, a back pocket of their trousers (in other words, a cleavage pocket or hip pocket).
- Figure 1 also shows a state in which a reflector 4 that reflects radio waves in a specific band (for example, the 2.4 GHz band) is located farther away from user 2 as viewed from vehicle 1.
- Reflector 4 is, for example, a building such as a wall.
- the control unit 20 starts this control process in a state where the vehicle 1 is stopped and all the doors of the vehicle 1 are closed.
- the control unit 20 determines whether or not a reflector 4 is present outside the vehicle 1, and if a reflector 4 is present, calculates the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4. The processing of S20 will be described in detail with reference to FIGS.
- control unit 20 performs transmission and reception using multiple vehicle antennas 10.
- control unit 20 acquires IQ data for multiple channels of the transmitted and received signals.
- control unit 20 performs both the processes of S203 to S208 and the processes of S209 to S214.
- the control unit 20 generates a distribution diagram showing the relationship between distance measurement values and frequency from the IQ data of the transmitted and received signals by the single on-board antenna 10.
- Fig. 4 shows a state in which transmission and reception are performed by the single on-board antenna 10 when a reflector 4 is present outside the vehicle 1.
- Fig. 4 shows a state in which the first antenna 11 of the multiple antennas transmits radio waves, and the radio waves are reflected by the reflector 4 present in front of the first antenna 11 and are received again by the first antenna 11.
- FIG. 5 is a distribution diagram showing the relationship between distance measurement values and frequency, generated from the IQ data of the transmitted and received signals by the first antenna 11.
- the horizontal axis represents distance measurement values and the vertical axis represents frequency.
- FIG. 5 there is a frequently occurring peak value in the distance measurement values of R2 (e.g., approximately 4 m).
- the relatively rarely occurring peak value in the distance measurement values of R1 e.g., approximately 1 m
- Fig. 6 is a distribution diagram generated from the IQ data of the signals transmitted and received by the first antenna 11 when the reflector 4 is not present in front of the first antenna 11.
- Fig. 6 there is also a relatively frequent peak value in the distance measurement value of R3 (for example, 1 m), but this peak value is thought to be due to a reflected wave reflected by the ground.
- the control unit 20 obtains the shortest distance measurement value from the distribution map, excluding the distance between the vehicle-mounted antenna 10 and the ground (for example, approximately 1 m). In Figure 5, this shortest distance measurement value is R2 (for example, approximately 4 m). On the other hand, in Figure 6, if the distance between the vehicle-mounted antenna 10 and the ground is excluded, there is no shortest distance measurement value. Note that in Figure 6, the distance measurement value R4 (for example, approximately 2 m) occurs very infrequently, so it does not affect the distance measurement and can be ignored as a reflector 4.
- S205 if the shortest distance measurement value does not exist in the process of S204 (i.e., S205: No), the process proceeds to S206, where it is determined that the reflector 4 does not exist.
- S205 if the shortest distance measurement value exists in the processing of S204 (i.e., S205: Yes), the processing proceeds to S207, and it is determined that the reflector 4 is present in front of the vehicle-mounted antenna 10. Note that, when the vehicle-mounted antenna 10 is, for example, the first antenna 11, the front of the vehicle-mounted antenna 10 refers to the vehicle width direction relative to the first antenna 11.
- control unit 20 calculates the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4 using the shortest measured distance value using the following equation 1, and stores the calculated distance L in memory.
- L is the distance between the vehicle 1 and the reflector 4
- D1 is the distance measured by transmitting and receiving signals from one vehicle-mounted antenna 10.
- the control unit 20 generates a distribution diagram showing the relationship between distance measurement values and frequency from the IQ data of signals transmitted and received by the multiple on-board antennas 10.
- Fig. 7 shows a state in which transmission and reception are performed between the multiple on-board antennas 10.
- Fig. 7 shows a state in which a first antenna 11 of the multiple antennas transmits a radio wave, and the second antenna 12 receives the reflected wave reflected by a reflector 4 located in an area between the first antenna 11 and the second antenna 12 outside the vehicle 1.
- the distance D3 between the first antenna 11 and the second antenna 12 is, for example, 2.3 m.
- Figure 8 is a distribution diagram showing the relationship between distance measurement values and frequency, generated from the IQ data of signals transmitted and received between multiple vehicle-mounted antennas 10.
- there is a frequent peak value in the distance measurement value of R6 e.g., approximately 4.7 m.
- the relatively low-frequency peak value in the distance measurement value of R5 e.g., approximately 2.3 m is thought to be due to radio waves traveling in a straight line between the first antenna 11 and the second antenna 12.
- Figure 9 unlike Figure 7, is a distribution diagram generated from IQ data of signals transmitted and received between multiple on-board antennas 10 when no reflector 4 is present in the area between the first antenna 11 and the second antenna 12 outside the vehicle 1.
- Figure 9 also shows a relatively frequent peak value in the distance measurement value of R7 (e.g., approximately 2.3 m), but this peak value is thought to be due to radio waves traveling in a straight line between the first antenna 11 and the second antenna 12.
- the control unit 20 obtains the shortest measured distance value from the distribution map, excluding the distances between multiple vehicle-mounted antennas 10.
- the shortest measured distance value is R6 (e.g., approximately 4.7 m).
- this shortest measured distance value does not exist.
- the measured distance value R8 e.g., approximately 3 m
- S211 if the shortest distance measurement value does not exist in the process of S210 (i.e., S211: No), the process proceeds to S212, where it is determined that the reflector 4 does not exist.
- S211 if the shortest distance measurement value exists in the processing of S210 above (i.e., S211: Yes), processing proceeds to S213, and it is determined that a reflector 4 exists in the area between multiple vehicle antennas 10 outside the vehicle 1.
- the control unit 20 calculates the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4 using the shortest measured distance value using the following equation 2, and stores the calculated distance L in memory.
- L is the distance between the vehicle 1 and the reflector 4
- D2 is the distance measured by transmitting and receiving between the multiple vehicle-mounted antennas 10
- D3 is the linear distance between the multiple vehicle-mounted antennas 10.
- the control unit 20 acquires multiple distance measurements obtained by wireless communication between multiple vehicle-mounted antennas 10 and the portable device 3. For example, the control unit 20 acquires a distance measurement obtained by wireless communication between the first antenna 11 and the portable device 3, and a distance measurement obtained by wireless communication between the second antenna 12 and the portable device 3.
- the distance measurement obtained by wireless communication between the first antenna 11 and the portable device 3 will be referred to as “distance measurement value R1 between the first antenna and the portable device”
- the distance measurement obtained by wireless communication between the second antenna 12 and the portable device 3 will be referred to as “distance measurement value R2 between the second antenna and the portable device.”
- FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the calculation method in S50.
- solid line R1 is the "distance measurement value R1 between the first antenna and the portable device”
- solid line R2 is the “distance measurement value R2 between the second antenna and the portable device.”
- the control unit 20 can calculate the position of the portable device 3 from the coordinate P of the intersection of solid line R1 and solid line R2.
- control unit 20 cooperates with the vehicle ECU to perform vehicle control such as unlocking, locking, or welcome control of the vehicle 1 depending on the position of the portable device 3.
- vehicle control such as unlocking, locking, or welcome control of the vehicle 1 depending on the position of the portable device 3.
- ECU stands for Electronic Control Unit.
- control unit 20 determines in the processing of S20 that a reflector 4 is present outside the vehicle 1 (i.e., S30: Yes), it proceeds to processing of S70.
- control unit 20 acquires multiple distance measurements obtained by wireless communication between multiple vehicle-mounted antennas 10 and the portable device 3.
- control unit 20, as in S50 calculates the position of the portable device 3 from the multiple distance measurements acquired in S70.
- control unit 20 recalculates the distance measurement value based on the position of the portable device 3 calculated in S80. Then, in S100, the correct position of the portable device 3 is calculated, and in S110, vehicle control is executed based on the position of the portable device 3. The processing of S90 to S110 will be described in detail with reference to Figures 11 to 16.
- the control unit 20 determines whether the position of the portable device 3 calculated in S80 is farther from the reflector 4 as seen from the vehicle 1.
- FIG. 12 shows an example of the position of the portable device 3 calculated in S80.
- the symbol M indicates the position of the portable device 3 calculated in S80
- the symbol N indicates the actual position of the portable device 3. If at least one of the "measured distance R1 between the first antenna and the portable device" and the "measured distance R2 between the second antenna and the portable device” is a distance measured using a wave reflected by the reflector 4, the position of the portable device 3 calculated using that distance may be farther from the reflector 4 as seen from the vehicle 1.
- the position of the portable device 3 calculated in S80 is farther from the reflector 4 as seen from the vehicle 1, the position of the portable device 3 is considered to be an incorrect position. On the other hand, if the position of the portable device 3 calculated in S80 is closer to the vehicle 1 than the reflector 4, the position of the portable device 3 is considered to be correct.
- control unit 20 proceeds to S902.
- the control unit 20 determines that the position of the portable device 3 calculated in S80 is the correct position, and proceeds to S110.
- the control unit 20 works in conjunction with the vehicle ECU to execute vehicle control according to the position of the portable device 3.
- control unit 20 proceeds to S903. In the following steps S903 to S905, the control unit 20 recalculates the distance measurement value, calculates a corrected distance measurement value, and calculates the correct position of the portable device 3.
- control unit 20 assumes that the "measured distance R1 between the first antenna and the portable device" is measured using a wave reflected by the reflector 4, and calculates a corrected measured distance value by correcting the measured distance value based on this assumption.
- This corrected measured distance value is calculated using the following equation 3.
- R is the distance measured by wireless communication between the vehicle-mounted antenna 10 and the portable device 3.
- x and y are the coordinates of the portable device 3, i.e., the corrected distance measurement values.
- L is the distance between the vehicle 1 and the reflector 4.
- the corrected distance measurement is obtained as a function of x and y.
- the above equation 3 can be derived from Pythagoras' theorem regarding the right triangle formed by the coordinates (0, 2L), (x, y), and (0, y).
- the corrected distance measurement value obtained by correcting the "distance measurement value R1 between the first antenna and the portable device” using the above equation 3 will be referred to as the "corrected distance measurement value RC1 between the first antenna and the portable device.” Also, the corrected distance measurement value obtained by correcting the "distance measurement value R2 between the second antenna and the portable device” using the above equation 3 will be referred to as the "corrected distance measurement value RC2 between the second antenna and the portable device.”
- the control unit 20 calculates the position of the portable device 3 using the "corrected distance measurement value RC1 between the first antenna and the portable device” and the “distance measurement value R2 between the second antenna and the portable device.”
- the solid line RC1 is the "corrected distance measurement value RC1 between the first antenna and the portable device”
- the solid line R2 is the “distance measurement value R2 between the second antenna and the portable device.”
- the control unit 20 can calculate the position of the portable device 3 from the coordinates of the intersection of the solid lines RC1 and R2.
- the position of the portable device 3 calculated using this method is referred to as the first position P1.
- the control unit 20 assumes that the "measured distance R2 between the second antenna and the portable device" is measured using a wave reflected by the reflector 4, and calculates a corrected measured distance based on this assumption. As shown in FIG. 15, the control unit 20 calculates the position of the portable device 3 using the "corrected measured distance RC2 between the second antenna and the portable device” and the "measured distance R1 between the first antenna and the portable device.” Note that in FIG.
- the solid line RC2 is the "corrected measured distance RC2 between the second antenna and the portable device”
- the solid line R1 is the “measured distance R1 between the first antenna and the portable device.”
- the control unit 20 can calculate the position of the portable device 3 from the coordinates of the intersection of the solid lines R1 and RC2.
- the position of the portable device 3 calculated using this method is referred to as the second position P2.
- the control unit 20 assumes that the "measured distance R1 between the first antenna and the portable device” is measured using a wave reflected by the reflector 4, and calculates a corrected measured distance based on that assumption. Also, the control unit 20 assumes that the "measured distance R2 between the second antenna and the portable device” is measured using a wave reflected by the reflector 4, and calculates a corrected measured distance based on that assumption. Next, as shown in FIG. 16, the control unit 20 calculates the position of the portable device 3 using the "corrected measured distance RC1 between the first antenna and the portable device” and the "corrected measured distance RC2 between the second antenna and the portable device.” Note that in FIG.
- the solid line RC1 is the "corrected measured distance RC1 between the first antenna and the portable device”
- the solid line RC2 is the “corrected measured distance RC2 between the second antenna and the portable device.”
- the control unit 20 can calculate the position of the portable device 3 from the coordinates of the intersection of the solid lines RC1 and RC2.
- the position of the portable device 3 calculated using this method is referred to as the third position P3.
- the control unit 20 determines at least one of the first position P1, the second position P2, and the third position P3, or an average value thereof, as the correct position of the portable device 3. For example, the control unit 20 may determine that the first position P1, the second position P2, and the third position P3, whichever is closest to the vehicle 1, is the correct position of the portable device 3. Alternatively, when the control unit 20 tracks the first position P1, the second position P2, and the third position P3 over time, the control unit 20 may determine that the position whose movement path is continuous is the correct position of the portable device 3. Finally, in S110, the control unit 20 cooperates with the vehicle ECU to execute vehicle control according to the position of the portable device 3.
- the vehicle communication system of the first embodiment described above provides the following advantages.
- the control unit 20 included in the vehicle communication system of the first embodiment determines whether or not a reflector 4 that reflects radio waves in a predetermined band is present outside the vehicle 1. If no reflector 4 is present outside the vehicle 1, the control unit 20 calculates the position of the portable device 3 using a plurality of distance measurements obtained by wireless communication between the plurality of on-board antennas 10 and the portable device 3. On the other hand, if a reflector 4 is present outside the vehicle 1, the control unit 20 calculates the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4.
- the control unit 20 calculates the position of the portable device 3 using a plurality of distance measurements obtained by wireless communication between the plurality of on-board antennas 10 and the portable device 3 and the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4. According to this, the control unit 20 can determine whether or not a reflector 4 is present outside the vehicle 1, thereby enabling the control unit 20 to calculate with high accuracy the position of the portable device 3 both when a reflector 4 is present and when no reflector 4 is present.
- the control unit 20 can calculate with high accuracy the position of the portable device 3 using the distance measurement value obtained by wireless communication between the in-vehicle antenna 10 and the portable device 3 and the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4, even if the distance measurement value is due to a wave reflected by the reflector 4. Therefore, this vehicular communication system can perform vehicle control according to the accurate position of the portable device 3.
- the multiple on-board antennas 10 each perform distance measurement by independent transmission and reception, and acquire multiple distance measurement values calculated from multiple IQ data of multiple channels in the transmitted and received signals.
- the control unit 20 then excludes the distance between the on-board antenna 10 and the ground from the multiple distance measurement values, determines whether a reflector 4 is present, and calculates the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4 if a reflector 4 is present.
- the vehicle communication system also measures distances by transmitting and receiving signals between the multiple on-board antennas 10, and acquires multiple distance measurement values calculated from multiple IQ data of multiple channels in the transmitted and received signals.
- the control unit 20 then excludes the distances between the multiple on-board antennas 10 from the multiple distance measurement values, determines whether or not a reflector 4 is present outside the vehicle 1, and calculates the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4 if a reflector 4 is present.
- the vehicle communication system can calculate whether or not a reflector 4 exists in front of each vehicle antenna 10 and the distance between the reflector 4 and the vehicle 1 by having each of the vehicle antennas 10 measure distances by transmitting and receiving signals independently from each other.
- the vehicle communication system can calculate whether or not a reflector 4 exists in the area between the vehicle antennas 10 and the distance between the reflector 4 and the vehicle 1 by having each of the vehicle antennas 10 measure distances by transmitting and receiving signals between each other.
- the vehicle communication system of the first embodiment calculates the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4 when the vehicle 1 is stopped and all doors of the vehicle 1 are closed.
- the control unit 20 calculates the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4 using the above formula 1.
- the control unit 20 calculates the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4 using the above formula 2. This allows the control unit 20 to easily calculate the distance between the vehicle 1 and a reflector 4 located in front of each vehicle-mounted antenna 10 using the above formula 1.
- the control unit 20 can easily calculate the distance between the vehicle 1 and a reflector 4 located between multiple vehicle-mounted antennas 10 using the above formula 2. Therefore, the calculation load on the control unit 20 can be reduced.
- the control unit 20 determines that the position of the portable device 3 is correct and controls the vehicle 1.
- the control unit 20 recalculates using the following methods [A], [B], and [C].
- the position of the portable device 3 is recalculated using the "corrected distance measurement value RC1 between the first antenna and the portable device” and the “distance measurement value R2 between the second antenna and the portable device.”
- the position of the portable device 3 calculated using this method is designated as the first position P1.
- the position of the portable device 3 is recalculated using the "measured distance R1 between the first antenna and the portable device” and the "corrected measured distance RC2 between the second antenna and the portable device.”
- the position of the portable device 3 calculated using this method is designated as the second position P2.
- the position of the portable device 3 is recalculated using the "corrected distance measurement value RC1 between the first antenna and the portable device” and the "corrected distance measurement value RC2 between the second antenna and the portable device.”
- the position of the portable device 3 calculated using this method is designated as the third position P3.
- the control unit 20 determines at least one of the first position P1, the second position P2, and the third position P3, or the average value thereof, as the correct position of the portable device 3, and controls the vehicle 1 accordingly.
- the control unit 20 can calculate the position of the portable device 3 with high accuracy even if one or both of the multiple distance measurements taken between the multiple on-board antennas 10 and the portable device 3 are measured using reflected waves reflected by the reflector 4. Furthermore, the control unit 20 can calculate the position of the portable device 3 with high accuracy even if both of the multiple distance measurements taken between the multiple on-board antennas 10 and the portable device 3 are measured using direct waves not reflected by the reflector 4.
- the control unit 20 calculates a corrected distance measurement value using the above equation 3, assuming that the distance measurement value measured by wireless communication between the vehicle antenna 10 and the portable device 3 is measured using a reflected wave reflected by the reflector 4. This allows the control unit 20 to easily calculate the corrected distance measurement value using the above formula 3.
- the above formula 3 is simplified by using a virtual wave source, so the calculation load on the control unit 20 can be reduced.
- the second embodiment will be described below.
- the second embodiment is different from the first embodiment in that the method of determining whether or not a reflector 4 is present and the method of calculating the distance between the reflector 4 and the vehicle 1 are changed, but the rest is the same as the first embodiment, so only the parts that are different from the first embodiment will be described.
- a vehicle 1 is equipped with multiple sonar sensors 5.
- the control unit 20 of the vehicle communication system uses information obtained from the multiple sonar sensors 5 to determine whether a reflector 4 is present outside the vehicle 1, and, if a reflector 4 is present outside the vehicle 1, to calculate the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4.
- control unit 20 can use information obtained from the multiple sonar sensors 5 to determine whether a reflector 4 is present outside the vehicle 1 and calculate the distance L between the vehicle 1 and the reflector 4.
- the vehicle communication system has been described as having four vehicle antennas 10 mounted on the front, rear, left and right sides of the vehicle 1, but this is not limited to this.
- the number and mounting positions of the vehicle antennas 10 can be set arbitrarily.
- the vehicle communication system has been described as detecting the position of the portable device 3 using two vehicle antennas 10 mounted on the right side of the vehicle 1, but this is not limited to this.
- the vehicle communication system may detect the position of the portable device 3 using a vehicle antenna 10 mounted on the front, left, or rear side of the vehicle 1, or may detect the position of the portable device 3 using three or more vehicle antennas 10.
- a BLE antenna was described as the vehicle-mounted antenna 10, but this is not limited thereto.
- various wireless communication antennas such as UWB (Ultra Wide Band) or RFID (Radio Frequency Identification) may also be used.
- the vehicle communication system may analyze the image captured by the onboard camera and exclude it from the determination of the reflector 4.
- the position of the portable device 3 is calculated by the vehicle-side control unit 20, but this is not limited to this.
- the portable device-side control unit 31 may calculate the position of the portable device 3 from distance measurements obtained through wireless communication between multiple vehicle-mounted antennas 10 and the portable device 3, and transmit the results to the vehicle-side control unit 20.
- the control unit 20 calculates the corrected distance measurement value using the above-mentioned Equation 3.
- the control unit 20 may calculate the corrected distance measurement value using the simultaneous equations of the following Equations 4 and 5.
- R is the distance measured by wireless communication between the in-vehicle antenna 10 and the portable device 3
- x and y are the coordinates of the portable device 3, i.e., the corrected distance measurement value
- L is the distance between the vehicle 1 and the reflector 4
- a is the X coordinate of the reflection point of the radio wave on the reflector 4.
- the above formula 4 is derived from Pythagoras' theorem regarding the right triangle formed by the coordinates (0,0), (a,L), and (a,0) and the right triangle formed by the coordinates (x,y), (a,L), and (a,y).
- the above formula 5 is derived from the fact that the triangle formed by the coordinates (0,0), (0,L), and (a,0) and the triangle formed by the coordinates (a,y), (a,L), and (x,y) are similar in shape.
- the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and may be modified as appropriate. Furthermore, the above-described embodiments and portions thereof are not unrelated to one another and may be combined as appropriate, except where such combinations are clearly impossible. Furthermore, in the above-described embodiments, it goes without saying that the elements constituting the embodiments are not necessarily essential, except where expressly stated as essential or where they are clearly considered essential in principle. Furthermore, in the above-described embodiments, when the number, numerical value, amount, range, etc. of the components of the embodiments are mentioned, they are not limited to that specific number, except where expressly stated as essential or where they are clearly limited to a specific number in principle. Furthermore, in the above-described embodiments, when the shape, positional relationship, etc. of the components, etc. are mentioned, they are not limited to that shape, positional relationship, etc., except where expressly stated as essential or where they are clearly limited to a specific shape, positional relationship, etc. in principle.
- control unit 20 and the method described herein may be implemented by a special-purpose computer provided by configuring a processor and memory programmed to execute one or more functions embodied in a computer program.
- control unit 20 and the method described herein may be implemented by a special-purpose computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
- control unit 20 and the method described herein may be implemented by one or more special-purpose computers configured by combining a processor and memory programmed to execute one or more functions with a processor configured with one or more hardware logic circuits.
- the computer program may be stored in a computer-readable non-transitory tangible storage medium as instructions executed by a computer.
- the memory described above is a non-transitory tangible storage medium.
- a vehicle communication system that performs wireless communication with a portable device (3) carried by a user (2) of a vehicle (1), detects the location of the portable device, and controls the vehicle, a plurality of vehicle-mounted antennas (10) mounted on the vehicle for transmitting and receiving radio waves in a predetermined band; a control unit (20) for controlling transmission and reception by the plurality of vehicle-mounted antennas, The control unit determining whether or not a reflector (4) that reflects radio waves in the predetermined band is present outside the vehicle; When the reflector is not present outside the vehicle, a position of the portable device is calculated using a plurality of distance measurement values obtained by wireless communication between the plurality of vehicle-mounted antennas and the portable device; A vehicle communication system that calculates the distance (L) between the vehicle and the reflector when the reflector is present outside the vehicle, and calculates the position of the portable device using multiple distance measurements obtained by wireless communication between multiple vehicle antennas and the portable
- the control unit a plurality of distance measurement values calculated from a plurality of IQ data of a plurality of channels in transmission and reception signals obtained by each of the plurality of vehicle-mounted antennas individually transmitting and receiving signals, excluding a distance between the vehicle-mounted antenna and the ground that has been determined in advance, determining whether or not the reflector is present outside the vehicle, and if the reflector is present, calculating a distance between the vehicle and the reflector;
- a vehicle communication system as described in the first aspect which excludes the distance between the multiple vehicle antennas that has been determined in advance from multiple distance measurement values calculated from multiple IQ data of multiple channels in the transmission and reception signals obtained by transmission and reception between the multiple vehicle antennas, determines whether the reflector is present outside the vehicle, and calculates the distance between the vehicle and the reflector if the reflector is present.
- the control unit calculates a distance between the vehicle and the reflector when the vehicle is stopped and all doors of the vehicle are closed;
- the distance between the vehicle and the reflector is calculated using the following formula 1:
- the vehicle communication system according to the first or second aspect wherein when distance measurement is performed by transmitting and receiving signals between a plurality of the vehicle-mounted antennas, the distance between the vehicle and the reflector is calculated using the following equation 2: where L is the distance between the vehicle and the reflector.
- D1 is the distance measurement value obtained by transmitting and receiving from one of the vehicle-mounted antennas.
- D2 is the distance measurement value obtained by transmitting and receiving between the multiple vehicle-mounted antennas.
- D3 is the linear distance between the vehicle-mounted antennas.
- the control unit uses information obtained from a plurality of sonar sensors (5) mounted on the vehicle to determine whether the reflector is present outside the vehicle and, if the reflector is present outside the vehicle, calculates the distance between the vehicle and the reflector.
- the control unit When the reflector is present outside the vehicle, the control unit When the position of the portable device calculated using a plurality of distance measurement values obtained by measuring the distances between the plurality of vehicle-mounted antennas and the portable device is closer than the reflector as viewed from the vehicle, the calculated position of the portable device is determined to be a correct position, and the vehicle is controlled;
- a vehicle communication system according to any one of the first to fourth aspects, wherein, when the position of the portable device calculated using a plurality of distance measurements taken between the plurality of vehicle-mounted antennas and the portable device is farther away from the vehicle than the reflector, at least one or an average value of the first position (P1), second position (P2), and third position (P3) of the portable device recalculated using the following methods [A], [B], and [C] is determined to be the correct position of the portable device, and the vehicle is controlled.
- [A] The position of the portable device calculated using "a corrected distance measurement value obtained by assuming that the distance measurement value obtained by wireless communication between a specified one of the multiple vehicle antennas and the portable device was measured using radio waves reflected by the reflector" and "a distance measurement value obtained by wireless communication between another one of the multiple vehicle antennas and the portable device was measured using radio waves not reflected by the reflector" is the first position.
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Abstract
車両用通信システムは、所定の帯域の電波を送受信する複数の車載アンテナ(10)と、複数の車載アンテナ(10)による送受信を制御する制御部(20)を備える。制御部(20)は、車両(1)の外部に所定の帯域の電波を反射する反射体(4)が存在するか否かを判定する。そして、制御部(20)は、車両(1)の外部に反射体(4)が存在しない場合、複数の車載アンテナ(10)と携帯機(3)との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて携帯機(3)の位置を算出する。それに対し、制御部(20)は、車両(1)の外部に反射体(4)が存在する場合、車両(1)と反射体(4)との距離を算出し、複数の車載アンテナ(10)と携帯機(3)との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値と、車両(1)と反射体(4)との距離(L)とを用いて携帯機(3)の位置を算出する。
Description
本出願は、2024年5月16日に出願された日本特許出願番号2024-080199号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
本開示は、車両のユーザーが携帯する携帯機と無線通信を行うことで携帯機の位置を検出する車両用通信システムに関するものである。
特許文献1には、スマートフォンなどの携帯機を監視空間内に持ち込んだ人物を特定するシステムが開示されている。このシステムは、人物が携帯機を所持していると仮定した場合にその携帯機から発信されて受信装置で受信される電波の理論値と、実際に受信装置で受信される電波の実測値との差分が所定値より小さい場合、その人物が携帯機を所持していると判定するものである。
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、携帯機から発信されて受信装置で受信される電波の理論値を算出するため、監視空間内の反射体の位置、反射体による電波の反射率、受信装置の位置などを予め把握しておく必要がある。そのため、この技術は、反射体の位置、反射体による電波の反射率、受信装置の位置などが固定された監視空間内のみに適用される。それに対し、車両のユーザーが携帯する携帯機の位置を検出する車両用通信システムでは、携帯機の電波を反射する反射体の有無、および、反射体と車両との距離が、車両の周辺環境によって変化する。そのため、車両用通信システムに対し、特許文献1に記載の技術は何ら参考にならない。
本開示は、車両用通信システムにおいて、携帯機の位置の検出精度を向上することを目的とする。
本開示の1つの観点によると、車両のユーザーが携帯する携帯機と無線通信を行い、携帯機の位置を検出して車両の制御を行う車両用通信システムは、
車両に搭載され、所定の帯域の電波を送受信する複数の車載アンテナと、
複数の車載アンテナによる送受信を制御する制御部と、を備え、
制御部は、
車両の外部に所定の帯域の電波を反射する反射体が存在するか否かを判定し、
車両の外部に反射体が存在しない場合、複数の車載アンテナと携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて携帯機の位置を算出し、
車両の外部に反射体が存在する場合、車両と反射体との距離を算出し、複数の車載アンテナと携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値と、車両と反射体との距離とを用いて携帯機の位置を算出する。
車両に搭載され、所定の帯域の電波を送受信する複数の車載アンテナと、
複数の車載アンテナによる送受信を制御する制御部と、を備え、
制御部は、
車両の外部に所定の帯域の電波を反射する反射体が存在するか否かを判定し、
車両の外部に反射体が存在しない場合、複数の車載アンテナと携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて携帯機の位置を算出し、
車両の外部に反射体が存在する場合、車両と反射体との距離を算出し、複数の車載アンテナと携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値と、車両と反射体との距離とを用いて携帯機の位置を算出する。
これによれば、制御部は、車両の外部に反射体が存在するか否かを判定することで、反射体が存在しない場合と、反射体が存在する場合の両方において、携帯機の位置を高精度に算出できる。さらに、車両の外部に反射体が存在する場合、制御部は、車載アンテナと携帯機との無線通信で得られた測距値が反射体で反射した反射波によるものであっても、車両と反射体との距離を用いることで、携帯機の位置を高精度に検出できる。したがって、この車両用通信システムは、携帯機の正確な位置に応じた車両制御を実行できる。
以下、本開示の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
(第1実施形態)
第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。第1実施形態の車両用通信システムは、車両1のユーザー2が携帯する携帯機3と無線通信を行うことで携帯機3の位置を検出し、車両1の開錠、施錠またはウェルカム制御などを行うシステムである。具体的には、車両用通信システムは、BLECS測距技術を用いて携帯機3の位置を高精度に検出可能なものである。なお、BLEは、Bluetooth(登録商標) Low Energy の略称であり、CSは、channel sounding の略称である。
第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。第1実施形態の車両用通信システムは、車両1のユーザー2が携帯する携帯機3と無線通信を行うことで携帯機3の位置を検出し、車両1の開錠、施錠またはウェルカム制御などを行うシステムである。具体的には、車両用通信システムは、BLECS測距技術を用いて携帯機3の位置を高精度に検出可能なものである。なお、BLEは、Bluetooth(登録商標) Low Energy の略称であり、CSは、channel sounding の略称である。
図1に示すように、車両用通信システムは、車両1に搭載される複数の車載アンテナ10と制御部20を有している。複数の車載アンテナ10は、例えばBLEアンテナである。BLEアンテナは、BLE規格に準拠した通信方式の無線通信による測距機能を有している。複数の車載アンテナ10は、例えば、車両1の前後左右に設置され、所定の帯域(例えば、2.4GHz帯域)の電波を送受信する。なお、以下の説明では、複数の車載アンテナ10のうち、車両右後方に設置された車載アンテナ10を、適宜、第1アンテナ11と呼ぶことがあり、車両右前方に設置された車載アンテナ10を、適宜、第2アンテナ12と呼ぶことがある。
制御部20は、制御処理や演算処理を行うプロセッサ、および、プログラムやデータ等を記憶するメモリーを有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。プロセッサは、CPUやMPUにより構成されている。メモリーは、ROM、RAM、不揮発性リライタブルメモリ等の各種の非遷移的実体的記憶媒体を備えている。制御部20は、プロセッサがメモリーに記憶されたプログラムを実行することで、複数の車載アンテナ10による送受信を制御し、複数の車載アンテナ10と携帯機3との無線通信により得られた測距値から携帯機3の位置を算出する。
車両1のユーザー2が携帯する携帯機3は、例えば、スマートフォン、または電子キーなどである。携帯機3は、携帯機側アンテナ30と携帯機側制御部31を有している。携帯機側アンテナ30も、例えばBLEアンテナである。携帯機側制御部31も、プロセッサおよびメモリーを有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。携帯機側制御部31は、プロセッサがメモリーに記憶されたプログラムを実行することで、携帯機側アンテナ30による送受信を制御する。携帯機側制御部31は、車載アンテナ10から送信された電波を携帯機側アンテナ30が受信すると、それに応じた電波を携帯機側アンテナ30から送信するように構成されている。
なお、図1では、ユーザー2が、例えばズボンのバックポケット(言い替えれば、ピスポケットまたはヒップポケット)に携帯機3を入れている状態を示している。また、図1では、車両1から見てユーザー2より遠い位置に、所定の帯域(例えば、2.4GHz帯域)の電波を反射する反射体4が存在している状態を示している。反射体4は、例えば壁などの建造物である。
次に、第1実施形態の車両用通信システムの備える制御部20が実行する制御処理について説明する。なお、以下の説明において、ステップを単に「S」と表記する。
図2のフローチャートに示すように、S10で制御部20は、車両1が停止し、車両1の全てのドアが閉まっている状態で、この制御処理を開始する。
S20で制御部20は、車両1の外部に反射体4が存在するか否かを判定し、反射体4が存在する場合には車両1と反射体4との距離Lを算出する。S20の処理を、図3~図9を参照して詳細に説明する。
S20で制御部20は、車両1の外部に反射体4が存在するか否かを判定し、反射体4が存在する場合には車両1と反射体4との距離Lを算出する。S20の処理を、図3~図9を参照して詳細に説明する。
図3のフローチャートに示すように、S201で制御部20は、複数の車載アンテナ10による送受信を実行する。次に、S202で制御部20は、送受信信号の複数チャネルのIQデータを取得する。続いて、制御部20は、S203~S208の処理と、S209~S214の処理を両方実行する。
まず、S203~S208の処理について説明する。
S203で制御部20は、単独の車載アンテナ10による送受信信号のIQデータから、測距値と頻度との関係を示した分布図を生成する。なお、図4は、車両1の外部に反射体4が存在するときに、単独の車載アンテナ10による送受信が行われる状態を示している。具体的に、図4では、複数のアンテナのうち第1アンテナ11が電波を発信し、第1アンテナ11の正面に存在する反射体4で反射した電波を、再び第1アンテナ11が受信した状態を示している。
S203で制御部20は、単独の車載アンテナ10による送受信信号のIQデータから、測距値と頻度との関係を示した分布図を生成する。なお、図4は、車両1の外部に反射体4が存在するときに、単独の車載アンテナ10による送受信が行われる状態を示している。具体的に、図4では、複数のアンテナのうち第1アンテナ11が電波を発信し、第1アンテナ11の正面に存在する反射体4で反射した電波を、再び第1アンテナ11が受信した状態を示している。
図5は、第1アンテナ11による送受信信号のIQデータから生成した、測距値と頻度との関係を示した分布図である。なお、分布図において、横軸が測距値、縦軸が頻度である。図5では、R2(例えば約4m)の測距値に頻度の高いピーク値がある。なお、R1(例えば約1m)の測距値にある頻度の比較的低いピーク値は、地面で反射した反射波によるものと考えられる。
一方、図6は、図4とは異なり、第1アンテナ11の正面に反射体4が存在しない状態で行われた第1アンテナ11による送受信信号のIQデータから生成した分布図である。図6でもR3(例えば1m)の測距値に頻度の比較的高いピーク値があるが、このピーク値は、地面で反射した反射波によるものと考えられる。
一方、図6は、図4とは異なり、第1アンテナ11の正面に反射体4が存在しない状態で行われた第1アンテナ11による送受信信号のIQデータから生成した分布図である。図6でもR3(例えば1m)の測距値に頻度の比較的高いピーク値があるが、このピーク値は、地面で反射した反射波によるものと考えられる。
図3のS204で制御部20は、分布図から、車載アンテナ10と地面との距離(例えば約1m)を除外した最短の測距値を取得する。図5では、その最短の測距値はR2(例えば約4m)である。一方、図6では、車載アンテナ10と地面との距離を除外すると、最短の測距値が存在しない。なお、図6においてR4(例えば約2m)の測距値は頻度が非常に低いので測距に影響を与えものでなく、反射体4として無視できるものである。
S205では、上記S204の処理で最短の測距値が存在しない場合(即ち、S205:No)、処理はS206に進み、反射体4は存在しないと判定される。
一方、S205では、上記S204の処理で最短の測距値が存在する場合(即ち、S205:Yes)、処理はS207に進み、車載アンテナ10の正面に反射体4が存在すると判定される。なお、車載アンテナ10の正面とは、車載アンテナ10が例えば第1アンテナ11である場合、その第1アンテナ11に対する車幅方向をいう。
一方、S205では、上記S204の処理で最短の測距値が存在する場合(即ち、S205:Yes)、処理はS207に進み、車載アンテナ10の正面に反射体4が存在すると判定される。なお、車載アンテナ10の正面とは、車載アンテナ10が例えば第1アンテナ11である場合、その第1アンテナ11に対する車幅方向をいう。
続いて、S208で、制御部20は、最短の測距値から次の式1を用いて、車両1と反射体4との距離Lを算出し、メモリーに記憶する。
ただし、Lは、車両1と反射体4との距離
D1は、1つの車載アンテナ10の送受信で測距した測距値
D1は、1つの車載アンテナ10の送受信で測距した測距値
次に、S209~S214の処理について説明する。
S209で制御部20は、複数の車載アンテナ10同士による送受信信号のIQデータから、測距値と頻度との関係を示した分布図を生成する。なお、図7は、複数の車載アンテナ10同士による送受信が行われる状態を示している。具体的に、図7では、複数のアンテナのうち第1アンテナ11が電波を発信し、車両1の外部において第1アンテナ11と第2アンテナ12との間の領域に存在する反射体4で反射した反射波を、第2アンテナ12が受信した状態を示している。なお、図7において、第1アンテナ11と第2アンテナ12との距離D3は、例えば2.3mである。
S209で制御部20は、複数の車載アンテナ10同士による送受信信号のIQデータから、測距値と頻度との関係を示した分布図を生成する。なお、図7は、複数の車載アンテナ10同士による送受信が行われる状態を示している。具体的に、図7では、複数のアンテナのうち第1アンテナ11が電波を発信し、車両1の外部において第1アンテナ11と第2アンテナ12との間の領域に存在する反射体4で反射した反射波を、第2アンテナ12が受信した状態を示している。なお、図7において、第1アンテナ11と第2アンテナ12との距離D3は、例えば2.3mである。
図8は、複数の車載アンテナ10同士による送受信信号のIQデータから生成した、測距値と頻度との関係を示した分布図である。図8では、R6(例えば約4.7m)の測距値に頻度の高いピーク値がある。なお、R5(例えば約2.3m)の測距値にある頻度の比較的低いピーク値は、第1アンテナ11と第2アンテナ12との間を直線状に進んだ電波によるものと考えられる。
一方、図9は、図7とは異なり、車両1の外部において第1アンテナ11と第2アンテナ12との間の領域に反射体4が存在しない状態で行われた複数の車載アンテナ10同士による送受信信号のIQデータから生成した分布図である。図9でもR7(例えば約2.3m)の測距値に頻度の比較的高いピーク値があるが、このピーク値は、第1アンテナ11と第2アンテナ12との間を直線状に進んだ電波によるものと考えられる。
図3のS210で制御部20は、分布図から、複数の車載アンテナ10同士間の距離を除外した最短の測距値を取得する。図8では、その最短の測距値はR6(例えば約4.7m)である。一方、図9では、その最短の測距値が存在しない。なお、図9においてR8(例えば約3m)の測距値は頻度が非常に低いので測距に影響を与えものでなく、反射体4として無視できるものである。
S211では、上記S210の処理で最短の測距値が存在しない場合(即ち、S211:No)、処理はS212に進み、反射体4は存在しないと判定される。
一方、S211では、上記S210の処理で最短の測距値が存在する場合(即ち、S211:Yes)、処理はS213に進み、車両1の外部において複数の車載アンテナ10同士の間の領域に反射体4が存在すると判定される。
一方、S211では、上記S210の処理で最短の測距値が存在する場合(即ち、S211:Yes)、処理はS213に進み、車両1の外部において複数の車載アンテナ10同士の間の領域に反射体4が存在すると判定される。
続いて、S214で、制御部20は、最短の測距値から次の式2を用いて、車両1と反射体4との距離Lを算出し、メモリーに記憶する。
ただし、Lは、車両1と反射体4との距離
D2は複数の車載アンテナ10同士の送受信で測距した測距値
D3は複数の車載アンテナ10間の直線距離
D2は複数の車載アンテナ10同士の送受信で測距した測距値
D3は複数の車載アンテナ10間の直線距離
以上が図2のS20の詳細な説明である。再び図2に戻り、S30で制御部20は、S20の処理で車両1の外部に反射体4が存在しないと判定した場合(即ち、S30:No)、処理をS40に進める。
S40で制御部20は、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を取得する。例えば、制御部20は、第1アンテナ11と携帯機3との間の無線通信で測距した測距値と、第2アンテナ12と携帯機3との間の無線通信で測距した測距値を取得する。なお、以下の説明では、第1アンテナ11と携帯機3との間の無線通信で測距した測距値を「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」といい、第2アンテナ12と携帯機3との間の無線通信で測距した測距値を「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」という。
続いて、S50で制御部20は、S40で取得した複数の測距値から携帯機3の位置を算出する。図10は、S50の算出方法を説明するための説明図である。図10において、実線R1は、「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」であり、実線R2は、「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」である。制御部20は、実線R1と実線R2との交点の座標Pから、携帯機3の位置を算出することが可能である。
次に、S60で制御部20は、車両ECUと連携し、携帯機3の位置に応じて車両1の開錠、施錠またはウェルカム制御などの車両制御を実行する。なお、ECUは、Electronic Control Unit の略である。
それに対し、上記S30で制御部20は、S20の処理で車両1の外部に反射体4が存在すると判定した場合(即ち、S30:Yes)、処理をS70に進める。
S70で制御部20は、S40と同様に、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を取得する。続いて、S80で制御部20は、S50と同様に、S70で取得した複数の測距値から携帯機3の位置を算出する。
次に、S90で制御部20は、S80で算出した携帯機3の位置に応じて測距値を再計算する。続いてS100で携帯機3の正しい位置を算出し、S110で携帯機3の位置に応じた車両制御を実行する。このS90~S110の処理を、図11~図16を参照して詳細に説明する。
図11のフローチャートに示すように、S80に続くS901で制御部20は、S80で算出した携帯機3の位置が、車両1から見て反射体4より遠いか否かを判定する。ここで、図12は、S80で算出した携帯機3の位置の一例を示したものである。図12に示すように、符号Mは、S80で算出した携帯機3の位置を示し、符号Nは、実際の携帯機3の位置を示している。「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」、および、「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」の少なくとも一方が、反射体4で反射した反射波で測距した測距値である場合、その測距値で算出した携帯機3の位置は、車両1から見て反射体4より遠いことがある。S80で算出した携帯機3の位置が車両1から見て反射体4より遠い場合、その携帯機3の位置は誤った位置であると考えられる。それに対し、S80で算出した携帯機3の位置が車両1から見て反射体4より近い場合、その携帯機3の位置は正しい位置であると考えられる。
S901で制御部20は、S80で算出した携帯機3の位置が、車両1から見て反射体4より近い場合(即ち、S901:No)、処理をS902に進める。S902で制御部20は、S80で算出した携帯機3の位置を、正しい位置と判定し、処理をS110に進める。S110で制御部20は、車両ECUと連携し、携帯機3の位置に応じた車両制御を実行する。
それに対し、S901で制御部20は、S80で算出した携帯機3の位置が、車両1から見て反射体4より遠い場合(即ち、S901:Yes)、処理をS903に進める。続くS903~S905で制御部20は、測距値を再計算して補正測距値を算出し、携帯機3の正しい位置を算出する。
まず、S903で制御部20は、「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」が反射体4で反射した反射波で測距したものと想定し、その想定に基づいて測距値を補正した補正測距値を算出する。この補正測距値は、次の式3を用いて算出する。
x、yは、携帯機3の座標、即ち、補正測距値。
Lは、車両1と反射体4との距離。
上記の式3により、補正測距値は、xとyの関数として得られる。
なお、上記の式3は、図13に示すように、第1アンテナ11の座標を(0、0)、仮想波源の座標を(0、2L)、携帯機3の座標を(x、y)としたとき、座標(0、2L)と(x、y)と(0、y)で形成される直角三角形に関する三平方の定理から導かれる。
なお、上記の式3は、図13に示すように、第1アンテナ11の座標を(0、0)、仮想波源の座標を(0、2L)、携帯機3の座標を(x、y)としたとき、座標(0、2L)と(x、y)と(0、y)で形成される直角三角形に関する三平方の定理から導かれる。
以下の説明では、上記の式3を用いて「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」を補正した補正測距値を「第1アンテナ-携帯機間の補正測距値RC1」という。また、上記の式3を用いて「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」を補正した補正測距値を「第2アンテナ-携帯機間の補正測距値RC2」という。
制御部20は、図14に示すように、「第1アンテナ-携帯機間の補正測距値RC1」と、「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」とで携帯機3の位置を算出する。なお、図14において、実線RC1は、「第1アンテナ-携帯機間の補正測距値RC1」であり、実線R2は、「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」である。制御部20は、実線RC1と実線R2との交点の座標から、携帯機3の位置を算出することが可能である。この手法で算出した携帯機3の位置を第1位置P1とする。
次に、図11のS904で制御部20は、「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」が反射体4で反射した反射波で測距したものと想定し、その想定に基づいて補正測距値を算出する。制御部20は、図15に示すように、「第2アンテナ-携帯機間の補正測距値RC2」と、「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」とで携帯機3の位置を算出する。なお、図15において、実線RC2は、「第2アンテナ-携帯機間の補正測距値RC2」であり、実線R1は、「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」である。制御部20は、実線R1と実線RC2との交点の座標から、携帯機3の位置を算出することが可能である。この手法で算出した携帯機3の位置を第2位置P2とする。
続いて、図11のS905で制御部20は、「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」が反射体4で反射した反射波で測距したものと想定し、その想定に基づいて補正測距値を算出する。また、「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」が反射体4で反射した反射波で測距したものと想定し、その想定に基づいて補正測距値を算出する。次に、制御部20は、図16に示すように、「第1アンテナ-携帯機間の補正測距値RC1」と、「第2アンテナ-携帯機間の補正測距値RC2」とで携帯機3の位置を算出する。なお、図16において、実線RC1は、「第1アンテナ-携帯機間の補正測距値RC1」であり、実線RC2は、「第2アンテナ-携帯機間の補正測距値RC2」である。制御部20は、実線RC1と実線RC2との交点の座標から、携帯機3の位置を算出することが可能である。この手法で算出した携帯機3の位置を第3位置P3とする。
続いて、図11のS906で制御部20は、第1位置P1と第2位置P2と第3位置P3の少なくとも1つまたは平均値を携帯機3の正しい位置と判定する。例えば、制御部20は、第1位置P1と第2位置P2と第3位置P3のうち車両1に最も近いものを携帯機3の正しい位置と判定してもよい。或いは、制御部20は、第1位置P1と第2位置P2と第3位置P3をそれぞれ時間経過を追って見た場合、移動経路が途中で途切れないものを携帯機3の正しい位置と判定してもよい。
最後に、S110で制御部20は、車両ECUと連携し、携帯機3の位置に応じた車両制御を実行する。
最後に、S110で制御部20は、車両ECUと連携し、携帯機3の位置に応じた車両制御を実行する。
以上説明した第1実施形態の車両用通信システムは、次の作用効果を奏するものである。
(1)第1実施形態の車両用通信システムが備える制御部20は、車両1の外部に所定の帯域の電波を反射する反射体4が存在するか否かを判定する。そして、車両1の外部に反射体4が存在しない場合、制御部20は、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて携帯機3の位置を算出する。それに対し、車両1の外部に反射体4が存在する場合、制御部20は、車両1と反射体4との距離Lを算出する。そして、制御部20は、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値と、車両1と反射体4との距離Lとを用いて携帯機3の位置を算出する。
これによれば、制御部20は、車両1の外部に反射体4が存在するか否かを判定することで、反射体4が存在しない場合と、反射体4が存在する場合の両方において、携帯機3の位置を高精度に算出できる。車両1の外部に反射体4が存在する場合、制御部20は、車載アンテナ10と携帯機3との無線通信で得られた測距値が反射体4で反射した反射波によるものであっても、その測距値と、車両1と反射体4との距離Lを用いて、携帯機3の位置を高精度に算出できる。したがって、この車両用通信システムは、携帯機3の正確な位置に応じた車両制御を実行できる。
(1)第1実施形態の車両用通信システムが備える制御部20は、車両1の外部に所定の帯域の電波を反射する反射体4が存在するか否かを判定する。そして、車両1の外部に反射体4が存在しない場合、制御部20は、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて携帯機3の位置を算出する。それに対し、車両1の外部に反射体4が存在する場合、制御部20は、車両1と反射体4との距離Lを算出する。そして、制御部20は、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値と、車両1と反射体4との距離Lとを用いて携帯機3の位置を算出する。
これによれば、制御部20は、車両1の外部に反射体4が存在するか否かを判定することで、反射体4が存在しない場合と、反射体4が存在する場合の両方において、携帯機3の位置を高精度に算出できる。車両1の外部に反射体4が存在する場合、制御部20は、車載アンテナ10と携帯機3との無線通信で得られた測距値が反射体4で反射した反射波によるものであっても、その測距値と、車両1と反射体4との距離Lを用いて、携帯機3の位置を高精度に算出できる。したがって、この車両用通信システムは、携帯機3の正確な位置に応じた車両制御を実行できる。
(2)第1実施形態の車両用通信システムは、複数の車載アンテナ10がそれぞれ単独の送受信で測距を行い、送受信信号における複数チャネルの複数IQデータから算出した複数の測距値を取得する。そして、制御部20は、複数の測距値から車載アンテナ10と地面との距離を除外して、反射体4が存在するか否かを判定し、反射体4が存在する場合に車両1と反射体4との距離Lを算出する。
また、この車両用通信システムは、複数の車載アンテナ10同士の送受信で測距を行い、送受信信号における複数チャネルの複数IQデータから算出した複数の測距値を取得する。そして、制御部20は、複数の測距値から複数の車載アンテナ10同士間の距離を除外して、車両1の外部に反射体4が存在するか否かの判定を行い、反射体4が存在する場合に車両1と反射体4との距離Lを算出する。
これによれば、この車両用通信システムは、複数の車載アンテナ10がそれぞれ単独の送受信で測距を行うことで、個々の車載アンテナ10の正面に反射体4が存在するか否かと、その反射体4と車両1との距離を算出できる。また、この車両用通信システムは、複数の車載アンテナ10同士の送受信で測距を行うことで、複数の車載アンテナ10の間の領域に反射体4が存在するか否かと、その反射体4と車両1との距離を算出できる。
また、この車両用通信システムは、複数の車載アンテナ10同士の送受信で測距を行い、送受信信号における複数チャネルの複数IQデータから算出した複数の測距値を取得する。そして、制御部20は、複数の測距値から複数の車載アンテナ10同士間の距離を除外して、車両1の外部に反射体4が存在するか否かの判定を行い、反射体4が存在する場合に車両1と反射体4との距離Lを算出する。
これによれば、この車両用通信システムは、複数の車載アンテナ10がそれぞれ単独の送受信で測距を行うことで、個々の車載アンテナ10の正面に反射体4が存在するか否かと、その反射体4と車両1との距離を算出できる。また、この車両用通信システムは、複数の車載アンテナ10同士の送受信で測距を行うことで、複数の車載アンテナ10の間の領域に反射体4が存在するか否かと、その反射体4と車両1との距離を算出できる。
(3)第1実施形態の車両用通信システムは、車両1が停止しかつ車両1の全てのドアが閉まっているときに、車両1と反射体4との距離Lを算出する。その際、制御部20は、複数の車載アンテナ10がそれぞれ単独の送受信で測距を行う場合、上記の式1を用いて車両1と反射体4との距離Lを算出する。また、制御部20は、複数の車載アンテナ10同士の送受信で測距を行う場合、上記の式2を用いて車両1と反射体4との距離Lを算出する。
これによれば、制御部20は、個々の車載アンテナ10の正面に存在する反射体4と車両1との距離を、上記の式1を用いて容易に算出できる。また、制御部20は、複数の車載アンテナ10の間に存在する反射体4と車両1との距離を、上記の式2を用いて容易に算出できる。したがって、制御部20の演算負荷を低減できる。
これによれば、制御部20は、個々の車載アンテナ10の正面に存在する反射体4と車両1との距離を、上記の式1を用いて容易に算出できる。また、制御部20は、複数の車載アンテナ10の間に存在する反射体4と車両1との距離を、上記の式2を用いて容易に算出できる。したがって、制御部20の演算負荷を低減できる。
(4)第1実施形態では、制御部20は、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて算出した携帯機3の位置が、車両1から見て反射体4よりも近い場合、その携帯機3の位置を正しい位置と判定して車両1の制御を行う。それに対し、制御部20は、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて算出した携帯機3の位置が、車両1から見て反射体4よりも遠い場合、次の[A]、[B]、[C]の方法で再計算する。
[A]「第1アンテナ-携帯機間の補正測距値RC1」と、「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」とで携帯機3の位置を再計算する。この手法で算出した携帯機3の位置を第1位置P1とする。
[B]「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」と、「第2アンテナ-携帯機間の補正測距値RC2」とで携帯機3の位置を再計算する。この手法で算出した携帯機3の位置を第2位置P2とする。
[C]「第1アンテナ-携帯機間の補正測距値RC1」と、「第2アンテナ-携帯機間の補正測距値RC2」とで携帯機3の位置を再計算する。この手法で算出した携帯機3の位置を第3位置P3とする。
そして、制御部20は、第1位置P1と第2位置P2と第3位置P3の少なくとも1つまたは平均値を携帯機3の正しい位置と判定し車両1の制御を行う。
これにより、制御部20は、車両1の外部に反射体4が存在する場合、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間でそれぞれ測距した複数の測距値のうち1つまたは両方が反射体4で反射した反射波で測距したものであっても、携帯機3の位置を高精度に算出できる。また、制御部20は、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間でそれぞれ測距した複数の測距値の両方が、反射体4で反射していない直接波で測距したものであっても、携帯機3の位置を高精度に算出できる。
[A]「第1アンテナ-携帯機間の補正測距値RC1」と、「第2アンテナ-携帯機間の測距値R2」とで携帯機3の位置を再計算する。この手法で算出した携帯機3の位置を第1位置P1とする。
[B]「第1アンテナ-携帯機間の測距値R1」と、「第2アンテナ-携帯機間の補正測距値RC2」とで携帯機3の位置を再計算する。この手法で算出した携帯機3の位置を第2位置P2とする。
[C]「第1アンテナ-携帯機間の補正測距値RC1」と、「第2アンテナ-携帯機間の補正測距値RC2」とで携帯機3の位置を再計算する。この手法で算出した携帯機3の位置を第3位置P3とする。
そして、制御部20は、第1位置P1と第2位置P2と第3位置P3の少なくとも1つまたは平均値を携帯機3の正しい位置と判定し車両1の制御を行う。
これにより、制御部20は、車両1の外部に反射体4が存在する場合、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間でそれぞれ測距した複数の測距値のうち1つまたは両方が反射体4で反射した反射波で測距したものであっても、携帯機3の位置を高精度に算出できる。また、制御部20は、複数の車載アンテナ10と携帯機3との間でそれぞれ測距した複数の測距値の両方が、反射体4で反射していない直接波で測距したものであっても、携帯機3の位置を高精度に算出できる。
(5)第1実施形態では、制御部20は、車両1の外部に反射体4が存在する場合、車載アンテナ10と携帯機3との間の無線通信で測距した測距値が、反射体4で反射した反射波で測距したものと想定するとき、上記の式3を用いて補正測距値を算出する。
これによれば、制御部20は、上記の式3を用いて補正測距値を容易に算出できる。上記の式3は、仮想波源を利用することで、簡素な式となっている。したがって、制御部20の演算負荷を低減できる。
これによれば、制御部20は、上記の式3を用いて補正測距値を容易に算出できる。上記の式3は、仮想波源を利用することで、簡素な式となっている。したがって、制御部20の演算負荷を低減できる。
(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して、反射体4が存在するか否かの判定方法、および反射体4と車両1との距離の算出方法を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して、反射体4が存在するか否かの判定方法、および反射体4と車両1との距離の算出方法を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図17に示すように、第2実施形態では、車両1に複数のソナーセンサ5が搭載されている。車両用通信システムの制御部20は、複数のソナーセンサ5から得られる情報を用いて、車両1の外部に反射体4が存在するか否かと、車両1の外部に反射体4が存在する場合に車両1と反射体4との距離Lを算出することが可能である。
以上説明した第2実施形態では、車両1に複数のソナーセンサ5が搭載されている場合、制御部20は、その複数のソナーセンサ5から得られる情報を用いることで、車両1の外部に反射体4が存在するか否かと、車両1と反射体4との距離Lを算出できる。
(他の実施形態)
(1)上記各実施形態では、車両用通信システムは、車両1の前後左右に4個の車載アンテナ10を搭載したものについて説明したが、これに限らず、例えば、車載アンテナ10の数および搭載位置は任意に設定できる。
(1)上記各実施形態では、車両用通信システムは、車両1の前後左右に4個の車載アンテナ10を搭載したものについて説明したが、これに限らず、例えば、車載アンテナ10の数および搭載位置は任意に設定できる。
(2)上記各実施形態では、車両用通信システムは、車両1の右側に搭載した2個の車載アンテナ10を用いた携帯機3の位置検出について説明したが、これに限らない。例えば、車両用通信システムは、車両1の前側、左側または後側に搭載した車載アンテナ10を用いて携帯機3の位置を検出してもよく、また、3個以上の車載アンテナ10を用いて携帯機3の位置を検出してもよい。
(3)上記各実施形態では、車載アンテナ10としてBLEアンテナついて説明したが、これに限らず、例えば、UWB(Ultra Wide Band の略)またはRFID(Radio Frequency Identification の略)等、種々の無線通信用のアンテナを用いてもよい。
(4)車両1の外部にポール、街灯、電柱などの反射体4が存在する場合、車両用通信システムは、車載カメラで撮影した画像を解析し、反射体4の判定から除外してもよい。
(5)上記各実施形態では、車両側の制御部20にて携帯機3の位置を算出したが、これに限らない。例えば、携帯機側制御部31により、複数の車載アンテナ10と携帯機3との無線通信により得られた測距値から携帯機3の位置を算出し、その結果を車両側の制御部20に送信してもよい。
(5)上記各実施形態では、制御部20は上記の式3を用いて補正測距値を算出したが、これに限らない。例えば、制御部20は補正測距値を次の式4および式5の連立方程式を用いて算出してもよい。
ただし、Rは、車載アンテナ10と携帯機3との間の無線通信で測距した測距値
x、yは、携帯機3の座標、即ち、補正測距値
Lは、車両1と反射体4との距離
aは、反射体4における電波の反射点のX座標
なお、上記の式4は、図18に示すように、座標(0、0)と(a、L)と(a、0)で形成される直角三角形、および、座標(x、y)と(a、L)と(a、y)で形成される直角三角形に関する三平方の定理から導かれるものである。また、上記の式5は、座標(0、0)と(0、L)と(a、0)で形成される三角形と、座標(a、y)と(a、L)と(x、y)で形成される三角形とが相似形であることから導かれるものである。
x、yは、携帯機3の座標、即ち、補正測距値
Lは、車両1と反射体4との距離
aは、反射体4における電波の反射点のX座標
なお、上記の式4は、図18に示すように、座標(0、0)と(a、L)と(a、0)で形成される直角三角形、および、座標(x、y)と(a、L)と(a、y)で形成される直角三角形に関する三平方の定理から導かれるものである。また、上記の式5は、座標(0、0)と(0、L)と(a、0)で形成される三角形と、座標(a、y)と(a、L)と(x、y)で形成される三角形とが相似形であることから導かれるものである。
本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態およびその一部は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
本開示に記載の制御部20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及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部20及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部20及びその手法は、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及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサ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。上記のメモリーは非遷移的実体的記憶媒体である。
(本開示の観点)
上記した本開示については、例えば以下に示す観点として把握することができる。
[第1の観点]
車両(1)のユーザー(2)が携帯する携帯機(3)と無線通信を行い、前記携帯機の位置を検出して前記車両の制御を行う車両用通信システムにおいて、
前記車両に搭載され、所定の帯域の電波を送受信する複数の車載アンテナ(10)と、
複数の前記車載アンテナによる送受信を制御する制御部(20)と、を備え、
前記制御部は、
前記車両の外部に前記所定の帯域の電波を反射する反射体(4)が存在するか否かを判定し、
前記車両の外部に前記反射体が存在しない場合、複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて前記携帯機の位置を算出し、
前記車両の外部に前記反射体が存在する場合、前記車両と前記反射体との距離(L)を算出し、複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値と、前記車両と前記反射体との距離とを用いて前記携帯機の位置を算出する、車両用通信システム。
[第2の観点]
前記制御部は、
複数の前記車載アンテナがそれぞれ単独の送受信で得られた送受信信号における複数チャネルの複数IQデータから算出した複数の測距値から予め把握しておいた前記車載アンテナと地面との距離を除外し、前記車両の外部に前記反射体が存在するか否かの判定を行い、前記反射体が存在する場合に前記車両と前記反射体との距離を算出し、
複数の前記車載アンテナ同士の送受信で得られた送受信信号における複数チャネルの複数IQデータから算出した複数の測距値から予め把握しておいた複数の前記車載アンテナ同士間の距離を除外し、前記車両の外部に前記反射体が存在するか否かの判定を行い、前記反射体が存在する場合に前記車両と前記反射体との距離を算出する、第1の観点に記載の車両用通信システム。
[第3の観点]
前記制御部は、前記車両が停止しかつ前記車両の全てのドアが閉まっているときに、前記車両と前記反射体との距離を算出し、
複数の前記車載アンテナがそれぞれ単独の送受信で測距を行う場合、下記の式1を用いて前記車両と前記反射体との距離を算出し、
複数の前記車載アンテナ同士の送受信で測距を行う場合、下記の式2を用いて前記車両と前記反射体との距離を算出する、第1または第2の観点に記載の車両用通信システム。
ただし、Lは、前記車両と前記反射体との距離。
D1は、1つの前記車載アンテナの送受信で測距した測距値。
D2は複数の前記車載アンテナ同士の送受信で測距した測距値。
D3は複数の前記車載アンテナ間の直線距離。
[第4の観点]
前記制御部は、前記車両に搭載された複数のソナーセンサ(5)から得られる情報を用いて、前記車両の外部に前記反射体が存在するか否かと、前記車両の外部に前記反射体が存在する場合に前記車両と前記反射体との距離を算出する、第1ないし第3の観点のいずれか1つに記載の車両用通信システム。
[第5の観点]
前記制御部は、前記車両の外部に前記反射体が存在する場合、
複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて算出した前記携帯機の位置が、前記車両から見て前記反射体よりも近い場合、その算出された前記携帯機の位置を正しい位置と判定して前記車両の制御を行い、
複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて算出した前記携帯機の位置が、前記車両から見て前記反射体よりも遠い場合、次の[A]、[B]、[C]の方法で再計算した前記携帯機の第1位置(P1)と第2位置(P2)と第3位置(P3)の少なくとも1つまたは平均値を前記携帯機の正しい位置と判定し前記車両の制御を行う、第1ないし第4の観点のいずれか1つに記載の車両用通信システム。
[A]「複数の前記車載アンテナのうち所定の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」と、「複数の前記車載アンテナのうち別の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射していない電波で測距したものと想定した測距値」とで算出した前記携帯機の位置を前記第1位置とする。
[B]「複数の前記車載アンテナのうち所定の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射していない電波で測距したものと想定した測距値」と、「複数の前記車載アンテナのうち別の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」とで算出した前記携帯機の位置を前記第2位置とする。
[C]「複数の前記車載アンテナのうち所定の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」と、「複数の前記車載アンテナのうち別の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」とで算出した前記携帯機の位置を前記第3位置とする。
[第6の観点]
前記制御部は、前記車両の外部に前記反射体が存在する場合、前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定するとき、次の式3を用いて補正測距値を算出する、第1ないし第5の観点のいずれか1つに記載の車両用通信システム。
ただし、Rは、前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値。
x、yは、前記携帯機の座標、即ち、補正測距値。
Lは、前記車両と前記反射体との距離。
上記した本開示については、例えば以下に示す観点として把握することができる。
[第1の観点]
車両(1)のユーザー(2)が携帯する携帯機(3)と無線通信を行い、前記携帯機の位置を検出して前記車両の制御を行う車両用通信システムにおいて、
前記車両に搭載され、所定の帯域の電波を送受信する複数の車載アンテナ(10)と、
複数の前記車載アンテナによる送受信を制御する制御部(20)と、を備え、
前記制御部は、
前記車両の外部に前記所定の帯域の電波を反射する反射体(4)が存在するか否かを判定し、
前記車両の外部に前記反射体が存在しない場合、複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて前記携帯機の位置を算出し、
前記車両の外部に前記反射体が存在する場合、前記車両と前記反射体との距離(L)を算出し、複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値と、前記車両と前記反射体との距離とを用いて前記携帯機の位置を算出する、車両用通信システム。
[第2の観点]
前記制御部は、
複数の前記車載アンテナがそれぞれ単独の送受信で得られた送受信信号における複数チャネルの複数IQデータから算出した複数の測距値から予め把握しておいた前記車載アンテナと地面との距離を除外し、前記車両の外部に前記反射体が存在するか否かの判定を行い、前記反射体が存在する場合に前記車両と前記反射体との距離を算出し、
複数の前記車載アンテナ同士の送受信で得られた送受信信号における複数チャネルの複数IQデータから算出した複数の測距値から予め把握しておいた複数の前記車載アンテナ同士間の距離を除外し、前記車両の外部に前記反射体が存在するか否かの判定を行い、前記反射体が存在する場合に前記車両と前記反射体との距離を算出する、第1の観点に記載の車両用通信システム。
[第3の観点]
前記制御部は、前記車両が停止しかつ前記車両の全てのドアが閉まっているときに、前記車両と前記反射体との距離を算出し、
複数の前記車載アンテナがそれぞれ単独の送受信で測距を行う場合、下記の式1を用いて前記車両と前記反射体との距離を算出し、
複数の前記車載アンテナ同士の送受信で測距を行う場合、下記の式2を用いて前記車両と前記反射体との距離を算出する、第1または第2の観点に記載の車両用通信システム。
D1は、1つの前記車載アンテナの送受信で測距した測距値。
D2は複数の前記車載アンテナ同士の送受信で測距した測距値。
D3は複数の前記車載アンテナ間の直線距離。
[第4の観点]
前記制御部は、前記車両に搭載された複数のソナーセンサ(5)から得られる情報を用いて、前記車両の外部に前記反射体が存在するか否かと、前記車両の外部に前記反射体が存在する場合に前記車両と前記反射体との距離を算出する、第1ないし第3の観点のいずれか1つに記載の車両用通信システム。
[第5の観点]
前記制御部は、前記車両の外部に前記反射体が存在する場合、
複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて算出した前記携帯機の位置が、前記車両から見て前記反射体よりも近い場合、その算出された前記携帯機の位置を正しい位置と判定して前記車両の制御を行い、
複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて算出した前記携帯機の位置が、前記車両から見て前記反射体よりも遠い場合、次の[A]、[B]、[C]の方法で再計算した前記携帯機の第1位置(P1)と第2位置(P2)と第3位置(P3)の少なくとも1つまたは平均値を前記携帯機の正しい位置と判定し前記車両の制御を行う、第1ないし第4の観点のいずれか1つに記載の車両用通信システム。
[A]「複数の前記車載アンテナのうち所定の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」と、「複数の前記車載アンテナのうち別の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射していない電波で測距したものと想定した測距値」とで算出した前記携帯機の位置を前記第1位置とする。
[B]「複数の前記車載アンテナのうち所定の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射していない電波で測距したものと想定した測距値」と、「複数の前記車載アンテナのうち別の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」とで算出した前記携帯機の位置を前記第2位置とする。
[C]「複数の前記車載アンテナのうち所定の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」と、「複数の前記車載アンテナのうち別の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」とで算出した前記携帯機の位置を前記第3位置とする。
[第6の観点]
前記制御部は、前記車両の外部に前記反射体が存在する場合、前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定するとき、次の式3を用いて補正測距値を算出する、第1ないし第5の観点のいずれか1つに記載の車両用通信システム。
x、yは、前記携帯機の座標、即ち、補正測距値。
Lは、前記車両と前記反射体との距離。
Claims (6)
- 車両(1)のユーザー(2)が携帯する携帯機(3)と無線通信を行い、前記携帯機の位置を検出して前記車両の制御を行う車両用通信システムにおいて、
前記車両に搭載され、所定の帯域の電波を送受信する複数の車載アンテナ(10)と、
複数の前記車載アンテナによる送受信を制御する制御部(20)と、を備え、
前記制御部は、
前記車両の外部に前記所定の帯域の電波を反射する反射体(4)が存在するか否かを判定し、
前記車両の外部に前記反射体が存在しない場合、複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて前記携帯機の位置を算出し、
前記車両の外部に前記反射体が存在する場合、前記車両と前記反射体との距離(L)を算出し、複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信でそれぞれ測距した複数の測距値と、前記車両と前記反射体との距離とを用いて前記携帯機の位置を算出する、車両用通信システム。 - 前記制御部は、
複数の前記車載アンテナがそれぞれ単独の送受信で得られた送受信信号における複数チャネルの複数IQデータから算出した複数の測距値から予め把握しておいた前記車載アンテナと地面との距離を除外し、前記車両の外部に前記反射体が存在するか否かの判定を行い、前記反射体が存在する場合に前記車両と前記反射体との距離を算出し、
複数の前記車載アンテナ同士の送受信で得られた送受信信号における複数チャネルの複数IQデータから算出した複数の測距値から予め把握しておいた複数の前記車載アンテナ同士間の距離を除外し、前記車両の外部に前記反射体が存在するか否かの判定を行い、前記反射体が存在する場合に前記車両と前記反射体との距離を算出する、請求項1に記載の車両用通信システム。 - 前記制御部は、前記車両が停止しかつ前記車両の全てのドアが閉まっているときに、前記車両と前記反射体との距離を算出し、
複数の前記車載アンテナがそれぞれ単独の送受信で測距を行う場合、下記の式1を用いて前記車両と前記反射体との距離を算出し、
複数の前記車載アンテナ同士の送受信で測距を行う場合、下記の式2を用いて前記車両と前記反射体との距離を算出する、請求項2に記載の車両用通信システム。
ただし、Lは、前記車両と前記反射体との距離。
D1は、1つの前記車載アンテナの送受信で測距した測距値。
D2は複数の前記車載アンテナ同士の送受信で測距した測距値。
D3は複数の前記車載アンテナ間の直線距離。 - 前記制御部は、前記車両に搭載された複数のソナーセンサ(5)から得られる情報を用いて、前記車両の外部に前記反射体が存在するか否かと、前記車両の外部に前記反射体が存在する場合に前記車両と前記反射体との距離を算出する、請求項1に記載の車両用通信システム。
- 前記制御部は、前記車両の外部に前記反射体が存在する場合、
複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて算出した前記携帯機の位置が、前記車両から見て前記反射体よりも近い場合、その算出された前記携帯機の位置を正しい位置と判定して前記車両の制御を行い、
複数の前記車載アンテナと前記携帯機との間でそれぞれ測距した複数の測距値を用いて算出した前記携帯機の位置が、前記車両から見て前記反射体よりも遠い場合、次の[A]、[B]、[C]の方法で再計算した前記携帯機の第1位置(P1)と第2位置(P2)と第3位置(P3)の少なくとも1つまたは平均値を前記携帯機の正しい位置と判定し前記車両の制御を行う、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用通信システム。
[A]「複数の前記車載アンテナのうち所定の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」と、「複数の前記車載アンテナのうち別の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射していない電波で測距したものと想定した測距値」とで算出した前記携帯機の位置を前記第1位置とする。
[B]「複数の前記車載アンテナのうち所定の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射していない電波で測距したものと想定した測距値」と、「複数の前記車載アンテナのうち別の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」とで算出した前記携帯機の位置を前記第2位置とする。
[C]「複数の前記車載アンテナのうち所定の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」と、「複数の前記車載アンテナのうち別の前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定して補正した補正測距値」とで算出した前記携帯機の位置を前記第3位置とする。 - 前記制御部は、前記車両の外部に前記反射体が存在する場合、前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値が、前記反射体で反射した電波で測距したものと想定するとき、次の式3を用いて補正測距値を算出する、請求項5に記載の車両用通信システム。
ただし、Rは、前記車載アンテナと前記携帯機との間の無線通信で測距した測距値。
x、yは、前記携帯機の座標、即ち、補正測距値。
Lは、前記車両と前記反射体との距離。
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2025
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