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技術 車載装置

出願人 株式会社オートネットワーク技術研究所住友電装株式会社住友電気工業株式会社
発明者 李超然
出願日 2019年4月19日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-080099
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-176946
状態 未査定
技術分野 移動無線通信システム レーダ方式及びその細部
主要キーワード UWB送受信機 FOB UHF ビーム走査角 ウエー 信号受信用 LF送信 終了指令
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

携帯機から送信される信号がマルチパスによる影響を受けた場合であっても、当該影響を低減して、車載装置から携帯機へ向う方向を特定する。

解決手段

車両に搭載される車載装置1は通信部10と位置特定部13とを備える。通信部10は、互いに異なる複数の方向において携帯機と第1送受信を行うように構成される。位置特定部13は、上記複数の方向の一つの方向を、車載装置から見て携帯機が位置する方向として特定するように構成される。複数の方向の各々について第1送受信に費やした時間である送受信時間のうち最も短い送受信時間は、上述の一つの方向について得られる。

概要

背景

特許文献1においては、Ultra Wide Band(以下「UWB」と称す)電波を用い、受信信号強度閾値を超えてから閾値を下回るまでの時間を計測する技術が開示される。特許文献1においては、当該技術により、携帯機が車両の車室内にあるか車室外にあるかが判定される。

特許文献2においては、複数のUWB送受信機携帯装置とが隔たる距離を求める技術が開示される。特許文献2においては、当該技術により、携帯装置の位置が示される。

特許文献3においては、アレーアンテナにおいて給電素子無給電素子とが配置され、一つの無給電素子が2つの給電素子で共用される技術が開示される。特許文献3においては、当該技術により、ビーム走査角を大きくする。

特許文献4においては、送信アレーアンテナから送信波が送信され、送信波が物標反射されてなる反射波を、受信アレーアンテナを用いて受信する技術が開示される。特許文献2においては、当該技術により、物標の方位推定される。

概要

携帯機から送信される信号がマルチパスによる影響を受けた場合であっても、当該影響を低減して、車載装置から携帯機へ向う方向を特定する。車両に搭載される車載装置1は通信部10と位置特定部13とを備える。通信部10は、互いに異なる複数の方向において携帯機と第1送受信を行うように構成される。位置特定部13は、上記複数の方向の一つの方向を、車載装置から見て携帯機が位置する方向として特定するように構成される。複数の方向の各々について第1送受信に費やした時間である送受信時間のうち最も短い送受信時間は、上述の一つの方向について得られる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両に搭載される車載装置であって、通信部と位置特定部とを備え、前記通信部は、互いに異なる複数の方向において携帯機と第1送受信を行うように構成され、前記位置特定部は、前記複数の方向のうちの一つの方向を、前記車載装置から見て前記携帯機が位置する方向として特定するように構成され、前記複数の方向の各々について前記第1送受信に費やした時間である送受信時間のうち、最も短い前記送受信時間が前記一つの方向について得られる、車載装置。

請求項2

前記通信部は、前記第1送受信を行う前に、前記携帯機と第2送受信を行うように構成され、前記複数の方向は、前記第2送受信において前記携帯機から信号を受信した複数の時刻を用いて設定されるように構成される、請求項1に記載の車載装置。

請求項3

前記位置特定部は、前記一つの方向において得られた前記送受信時間を用いて、前記車載装置と前記携帯機とを隔てる距離を特定する、請求項1または請求項2に記載の車載装置。

技術分野

0001

本開示は、車載装置に関する。

背景技術

0002

特許文献1においては、Ultra Wide Band(以下「UWB」と称す)電波を用い、受信信号強度閾値を超えてから閾値を下回るまでの時間を計測する技術が開示される。特許文献1においては、当該技術により、携帯機が車両の車室内にあるか車室外にあるかが判定される。

0003

特許文献2においては、複数のUWB送受信機携帯装置とが隔たる距離を求める技術が開示される。特許文献2においては、当該技術により、携帯装置の位置が示される。

0004

特許文献3においては、アレーアンテナにおいて給電素子無給電素子とが配置され、一つの無給電素子が2つの給電素子で共用される技術が開示される。特許文献3においては、当該技術により、ビーム走査角を大きくする。

0005

特許文献4においては、送信アレーアンテナから送信波が送信され、送信波が物標反射されてなる反射波を、受信アレーアンテナを用いて受信する技術が開示される。特許文献2においては、当該技術により、物標の方位推定される。

先行技術

0006

特開2018−179656号公報
米国特許出願公開第2014/0330449号明細書
国際公開第2017/150054号
特開2018−136219号公報

発明が解決しようとする課題

0007

特許文献1においては車載器から見た携帯機の方向を特定する技術について言及していない。特許文献2,3,4においては送受信におけるマルチパス(multi pass)について言及していない。

0008

特許文献4においては物標の方位を推定するに際し、送受信が物標以外で反射すればマルチパスの影響を受けると考えられる。この場合には当該推定は不正確となると考えられる。

0009

本開示においては、携帯機から送信される信号がマルチパスによる影響を受けた場合であっても、当該影響を低減して、車載装置から携帯機へ向う方向を特定する。

課題を解決するための手段

0010

本開示の車載装置は車両に搭載され、通信部と位置特定部とを備え、前記通信部は、互いに異なる複数の方向において携帯機と第1送受信を行うように構成され、前記位置特定部は、前記複数の方向のうちの一つの方向を、前記車載装置から見て前記携帯機が位置する方向として特定するように構成される。前記複数の方向の各々について前記第1送受信に費やした時間である送受信時間のうち、最も短い前記送受信時間が前記一つの方向について得られる。

0011

本開示は、このような特徴的な処理を行う車載装置として実現することができるのみならず、かかる特徴的な処理をステップ(step)とする処理方法として実現したり、かかるステップをコンピュータ(computer)に実行させるためのプログラム(program)として実現したりすることができる。また、車載装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現したり、車載装置を含む通信システム(system)として実現したりすることができる。

発明の効果

0012

本開示によれば、携帯機から送信される信号がマルチパスによる影響を受けた場合であっても、車載装置から携帯機へ向う方向が特定される。

図面の簡単な説明

0013

図1は実施形態における通信を示す概念図である。
図2は実施形態における車載装置の構成を例示するブロック図である。
図3は実施形態における携帯機の構成を例示するブロック図である。
図4は実施形態における車載装置の動作を説明するフローチャートである。
図5は実施形態における携帯機の動作を説明するフローチャートである。
図6は携帯機の位置を特定する処理を例示するフローチャートである。

実施例

0014

[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様が列記して説明される。

0015

(1)本開示の車載装置は車両に搭載され、通信部と位置特定部とを備える。前記通信部は、互いに異なる複数の方向において携帯機と第1送受信を行うように構成される。前記位置特定部は、前記複数の方向のうちの一つの方向を、前記車載装置から見て前記携帯機が位置する方向として特定するように構成される。前記複数の方向の各々について前記第1送受信に費やした時間である送受信時間のうち、最も短い前記送受信時間が前記一つの方向について得られる。

0016

かかる特徴によって、携帯機から送信される信号がマルチパスによる影響を受けた場合であっても、携帯機が位置する方向の特定は、マルチパスによる影響を受けにくい。

0017

(2)例えば前記通信部は、前記第1送受信を行う前に、携帯機と第2送受信を行うように構成される。前記複数の方向は、前記第2送受信において前記携帯機から信号を受信した複数の時刻を用いて設定されるように構成される。

0018

かかる特徴によって設定された複数の測距送信方向は、携帯機から送信された信号が受信された方向である。よって第1送受信も、複数の測距送信方向において実現できる。これは第1送受信を行う方向をスクリーニングする観点で有利である。

0019

(3)例えば前記位置特定部は、前記一つの方向において得られた前記送受信時間を用いて、前記車載装置と前記携帯機とを隔てる距離を特定する。

0020

このように距離が特定されることにより、車載装置から見た携帯機の位置が特定され、当該特定は第1送受信や第2送受信におけるマルチパスの影響を受けにくい。

0021

以下に記載する実施形態の少なくとも一部が任意に組み合わされてもよい。

0022

[本開示の実施形態の詳細]
本開示の具体例は、以下に図面が参照されつつ説明される。なお、本開示はこれらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。

0023

以下、実施形態が説明される。図1は、この実施形態における通信および制御を示す概念図である。

0024

{A.構成の概要
車載装置1は車両9に搭載される。車載装置1は車両9の動作を制御する。車載装置1はアンテナ12を介して携帯機2と通信するように構成される。

0025

携帯機2は車両9へ通信するように構成される。例えば携帯機2から車両9を操作する命令を含む信号が車載装置1へ送信される。

0026

車載装置1は当該信号から当該命令を抽出し、当該命令に従った動作を車両9に行わせるように制御する。このような車載装置1および携帯機2の機能は周知であるので、詳細な説明は省略する。

0027

図2は実施形態1における車載装置1の構成を例示するブロック図である。車載装置1は通信部10と、位置特定部13とを備える。位置特定部13は、以下で説明される位置特定部13による処理、および位置特定部13が有する機能に相当する処理を行う処理部であるということができる。

0028

通信部10はアンテナ12と接続され、アンテナ12を介して携帯機2と通信するように構成される。通信部10はLF送信部102と、UHF受信部103と、UWB送受信部104とを有する。

0029

LF送信部102はアンテナ122に接続され、LF(Low Frequency)帯(例えば30kHz〜300kHz)の信号を送信する。

0030

UHF受信部103はアンテナ123に接続され、UHF(Ultra High Frequency)帯(0.3〜3GHz)の信号を受信する。

0031

UWB送受信部104はアンテナ124に接続され、UWB帯(例えば500MHz〜数GHz)の信号を送受信する。

0032

位置特定部13は通信部10が受信した信号を用いて車載装置1から見て携帯機2が位置する方向、あるいは更に車載装置1と携帯機2とを隔てる距離を特定する。

0033

車載装置1は制御部11を備える。制御部11は通信部10および位置特定部13のそれぞれの機能、および相互の連携した動作を制御する。

0034

図3は実施形態における携帯機2の構成を例示するブロック図である。携帯機2は通信部20と制御部21とを備える。制御部21は通信部20を制御する。

0035

通信部20は車載装置1と、より具体的には通信部10と通信するように構成される。通信部20はLF受信部22と、UHF送信部23と、UWB送受信部24とを有する。LF受信部22はアンテナ202に接続され、LF帯の信号を受信する。UHF送信部23はアンテナ203に接続され、UHF帯の信号を送信する。UWB送受信部24はアンテナ204に接続され、UWB帯の信号を送受信する。アンテナ202,203,204は通信部20,あるいは携帯機2に備えられてもよい。

0036

{B.動作の説明I}
図4は実施形態における車載装置1の動作を説明するフローチャートである。図4においては当該動作は簡単に「車載装置側処理」と記載される。当該フローチャートは制御部11が通信部10および位置特定部13の動作を制御することによって実行される。

0037

図5は実施形態における携帯機2の動作を説明するフローチャートである。携帯機2はFOB通称されることもあるので、図5においては当該動作を簡単に「FOB側処理」と名付けている。当該フローチャートは制御部21が通信部20の動作を制御することによって実行される。

0038

図4および図5に示されたフローチャートは、車載装置1と携帯機2とが相互に認証する動作(以下「相互認証」と称す)が行われたことを契機として開始する。相互認証それ自体は周知の技術であるので、説明を簡単に留める。

0039

{C.相互認証}
制御部11の制御によって、アンテナ122を介してLF送信部102からLF帯の信号が送信される。当該信号は例えばウエーアップ(wake up)信号である。

0040

相互認証においてウエークアップ信号は車載装置1を識別する情報を有する。ウエークアップ信号がアンテナ202を介してLF受信部22に受信されると、制御部21はウエークアップ信号から車載装置1を識別する情報を解析する。当該情報が所定の内容(例えば携帯機2と対応付く車両9に搭載された車載装置1であることを示す内容)を有していれば、携帯機2は車載装置1を認証する。

0041

携帯機2が車載装置1を認証すると、制御部21の制御によってアンテナ203を介してUHF送信部23からUHF帯の信号が送信される。当該信号はウエークアップ信号に対する応答となる信号(以下「応答信号」と称す)である。

0042

相互認証において応答信号は携帯機2を識別する情報を有する。応答信号がアンテナ123を介してUHF受信部103に受信されると、制御部11は応答信号から携帯機2を識別する情報を解析する。当該情報が所定の内容(例えば車載装置1が搭載された車両9と対応付く携帯機2であることを示す内容)を有していれば、車載装置1が携帯機2を認証する。

0043

このように携帯機2が車載装置1を認証し、車載装置1が携帯機2を認証することによって相互認証が実現できる。

0044

{D.動作の説明II}
車載装置1はステップS11において第1要求を携帯機2へ送信する。第1要求は携帯機2に第1信号を送信する要求を示す信号である。ステップS11における処理は制御部11によって制御されてLF送信部102がアンテナ122を利用して、あるいはUWB送受信部104がアンテナ124を利用して、実行する。

0045

携帯機2はステップS21において、第1要求を受信したか否かを判断する。ステップS21における処理は制御部21と、通信部20、具体的にはLF受信部22あるいはUWB送受信部24とが協働して実行する。

0046

ステップS21における判断において得られた結果が否定的であった場合、再びステップS21が実行される。換言すれば携帯機2はステップS21において、第1要求が受信される事象が発生することを待機し続ける。

0047

ステップS21における判断において得られた結果が肯定的であった場合、ステップS22が実行される。ステップS22においては携帯機2が、具体的には通信部20が第1信号を車載装置1へ送信する。第1信号にはUHF帯の信号あるいはUWB帯の信号を採用できる。

0048

図1においては、携帯機2と車載装置1とが行う送受信において信号が伝搬する経路P1,P2,P3が例示される。経路P1,P2,P3はマルチパスを形成する。第1要求、第1信号はいずれも経路P1,P2,P3を伝搬し得る。

0049

経路P1は当該送受信において信号が反射することなく伝搬する経路である。経路P2は当該送受信において信号が障碍物3において一回反射して伝搬する経路である。経路P3は当該送受信において信号が車両9と障碍物3とにおいて一回ずつ反射して伝搬する経路である。経路P1よりも経路P2の方が長く、経路P2よりも経路P3の方が長い。

0050

経路P1,P2,P3のいずれを第1信号が伝搬するかによって、アンテナ12、より具体的にはアンテナ124(第1信号がUWB帯の信号である場合)あるいはアンテナ123(第1信号がUHF帯の信号である場合)で第1信号を受信する方向は異なる。

0051

車載装置1はステップS11が実行された後、ステップS12を実行する。ステップS12においては、受信感度について指向性を異ならせて通信部10が第1信号を受信する。上述の通り第1信号は経路P1,P2,P3を伝搬し得るので、指向性を異ならせて第1信号を受信することにより、第1信号を受信する方向が特定される。

0052

第1信号にUHF帯の信号が採用され、UHF送信部23がアンテナ203を利用して第1信号を送信する場合には、アンテナ123には例えばフェーズドアレイアンテナが採用される。この場合、制御部11とUHF受信部103とが協働してステップS12を実行する。

0053

第1信号を受信する方向が特定される観点で、第1信号は直線性に優れて伝搬することが有利である。この直線性の観点から、第1信号はUWB帯の信号であることが有利である。従ってUWB送受信部24がアンテナ204を利用して第1信号を送信することが有利である。

0054

このように受信感度について指向性を異ならせる観点で、また第1信号はUWB帯の信号であることが有利である観点で、アンテナ124には例えばフェーズドアレイアンテナ(phased array antenna)が採用される。この場合、制御部11とUWB送受信部104とが協働してステップS12を実行する。

0055

フェーズドアレイアンテナを用いて受信感度について指向性を経時的に異ならせて信号を受信する技術は周知である(例えば特許文献3および特許文献4を参照)ので、ステップS12を実現する技術について詳細な説明は省略する。この実施形態においては、受信感度が最大となる方向を走査しつつ第1信号を受信することによってステップS12を実行する場合を例にとり、図4においてステップS12には「第1信号受信用走査」と略記される。

0056

ステップS12における処理が終了した後、ステップS13を経てステップS14が実行される。ステップS13については後述される。

0057

ステップS14においては第1信号を受信した方向が特定される。特定された方向は、後に実行される測距において用いられる信号を送信する方向(以下「測距送信方向」と称す)として採用される。ここで「測距」とは車載装置1(より具体的には通信部10)と携帯機2(より具体的には通信部20)とを隔てる距離が測定される処理である。かかる観点から、図4においてステップS14には「測距送信方向を特定」と表記される。

0058

指向性を経時的に異ならせて第1信号を受信することにより、第1信号が受信された時刻に基づいて第1信号を受信する方向が特定される。このように指向性を経時的に異ならせて信号を受信し、当該信号が受信される方向を特定する技術は、周知である。

0059

図1は便宜上、車両9についての平面図として描かれ、次のようにX方向、Y方向、Z方向が設定される:X方向は車両9が前進する方向;Z方向は車両9に対する下方から車両9に対する上方へ向かう方向(紙面手前に向く方向);Y方向は車両9が前進する方向を前方として右側から左側へ向かう方向。

0060

Z方向に沿って見て時計回り方向(紙面においては反時計回り方向)でX方向を起点として、受信感度についての指向性が走査される場合を想定する。走査が開始される時刻T0と、指向性を角度2π(ラジアン)にわたって走査するのに要する時間である周期Txyと、第1信号が受信された時刻ti(但しT0<ti≦T0+Txy)とを導入する。このとき、第1信号を受信する方向は、X方向からの角度(いわゆる「偏角」)φi=2π(ti−T0)/Txyの方向(但し0<φi≦2π)として特定される。同様にして、第1信号を受信する方向がZ方向から離れる角度θi(いわゆる「極角」:0<θi≦π)も、第1信号が受信された時刻tiを用いて特定される。第1信号が受信された方向は偏角φi,極角θiを用いて方向(φi,θi)と表すことができる。

0061

第1信号が、マルチパスを形成する複数の経路を伝搬するとき、伝搬速度はそれらの経路の長さに依存しないので、一般には経路毎に異なる時刻tiで第1信号が受信される。ここで添字iは、添字iが添えられた記号が示す諸量を、経路毎に示す機能を担う。上述の経路P1,P2,P3を例にとればi=1,2,3である。

0062

経路P1を伝搬した第1信号が時刻t1で受信され、経路P2を伝搬した第1信号が時刻t2で受信され、経路P3を伝搬した第1信号が時刻t3で受信される。t1<t2<t3である。車載装置1、より具体的には通信部10(上述の例においてはUHF受信部103あるいはUWB送受信部104)から見て、経路P1を伝搬した第1信号は方向(φ1,θ1)において受信され、経路P2を伝搬した第1信号は方向(φ2,θ2)において受信され、経路P3を伝搬した第1信号は方向(φ3,θ3)において受信される。ステップS14は位置特定部13によって実行できる。

0063

第1要求もマルチパスの影響を受けて、通信部20へ複数の時刻において通信部20で受信され得る。しかし第1要求を一旦受信すると処理がステップS21からステップS22へ移る。よって通信部20は、最初に受信した第1要求に対応して第1信号を送信し、複数の第1要求に対応して第1信号を送信する可能性は低い。

0064

指向性を走査する間に第1信号を受信し続けることが望ましい。よって全ての方向へ指向性を走査させることに必要な時間である周期Tを導入すれば、ステップS22において第1信号は周期Tよりも長く送信され続けることが望ましい。

0065

第1信号は、走査が開始される時刻T0以降で通信部10に受信されることが望ましい。よってステップS22において第1信号を送信するタイミングは、ステップS21における判断において肯定的な結果が得られた後、所定の時間が経過した後であることが望ましい。第1信号を送信するタイミングがステップS12が実行されるタイミングよりも早い場合には、送信された第1信号を受信できない場合があるからである。よって第1信号を送信するタイミングは遅く設定されることが望ましい。

0066

しかしこのタイミングが遅すぎると、ステップS12における走査が終了してから第1信号が送信される可能性がある。このようなタイミングのずれを軽減するため、ステップS12における処理が終了した後、あるいはステップS12における処理を終了せず、ステップS13が実行される。ステップS13においては、車載装置1が、より具体的には通信部10が(上述の例においてはUHF受信部103あるいはUWB送受信部104が)、第1信号を受信したか否かが判断される。当該判断は制御部11が行う。

0067

ステップS13における判断において得られた結果が否定的であった場合、ステップS12が再び実行される。ステップS13の処理により、ある時刻で実行されたステップS12よりも後でステップS22が実行された場合にも、改めて実行されるステップS12によって第1信号を受信できる可能性が高まる。

0068

ステップS14における処理が終了した後、ステップS15が実行される。ステップS15では、制御部11によって制御されて、通信部10が測距送信方向を更新しつつ、測距送信方向の一つにアンテナ12の指向性を設定して第2要求を送信する。このような更新について、図4においてはステップS15における表示が省略される。

0069

第2要求は携帯機2に第2信号を送信させる要求である。第2要求と第2信号とは測距に用いられる。第2要求を送信する際にはアンテナ12に指向性が要求される。よって第2要求はLF帯の信号よりもUWB帯の信号を用いて送信されることが望ましい。LF送信部102よりもUWB送受信部104が第2要求を送信することが適している。UWB送受信部104に接続されるアンテナ124には、例えばフェーズドアレイアンテナが採用される。

0070

指向性をある方向へ設定して信号を送信する技術は、周知である(例えば特許文献3および特許文献4を参照)ので、ステップS15を実現する技術について詳細な説明は省略する。

0071

測距送信方向は既にステップS13において第1信号が受信された方向である。よって第2要求を送信する方向として測距送信方向を採用することは、第2要求を送信する方向をスクリーニングする観点で有利である。

0072

携帯機2において、ステップS22における処理が終了した後、ステップS23が実行される。ステップS23においては第2要求を受信したか否かが判断される。制御部21と通信部20とがステップS23を実行する。第2要求がUWB帯の信号を用いて送信される場合、UWB送受信部24が第2要求を受信したか否かが、制御部21によって判断される。

0073

ステップS23における判断において得られた結果が肯定的であった場合、ステップS24が実行される。ステップS24においては第2信号が送信される。第2信号がUHF帯の信号を利用して送信される場合には、ステップS24はUHF送信部23によって実行される。第2信号がUWB帯の信号を用いて送信される場合には、ステップS24はUWB送受信部24によって実行される。

0074

車載装置1において、一つの測距送信方向についてステップS15における処理が終了した後、ステップS16が実行される。ステップS16においては第2要求を送信してから所定時間内に第2信号を受信したか否かが判断される。かかる判断は通信部10、より具体的にはUHF受信部103(第2信号がUHF帯の信号を用いて送信される場合)あるいはUWB送受信部104(第2信号がUWB帯の信号を用いて送信される場合)が第2信号を受信したか否かが制御部11によって判断される。

0075

ステップS16における判断において得られた結果が肯定的であった場合、ステップS17が実行される。ステップS17では第2要求と第2信号とを用いて測距が行われる。例えば通信部10から一つの第2要求が送信された時刻τ1、通信部20が当該第2要求を受信してから第2信号を送信するまでに要する時間Δτ、通信部10が第2信号を受信した時刻τ2、第2要求および第2信号が伝搬する速度cを導入して、車載装置1と携帯機2とを隔てる距離rは、r=c(τ2−τ1−Δτ)/2で求められる。

0076

かかる時刻τ1,τ2は通信部10が行う送受信における時刻であり、制御部11が了知できる。速度cは一般に既知であり、時間Δτは携帯機2の性能として予め制御部11が了知できる。よってステップS17は制御部11、あるいは制御部11の制御によって位置特定部13が実行する。

0077

ただし、当該距離rは第2信号の伝搬経路の影響を考慮していない。第2信号が送信される際には指向性は必須ではない。第2信号は第1信号と同様に、経路P1,P2,P3を伝搬しうる。従って一つの第2要求に対して複数の第2信号が受信される可能性がある。換言すればステップS17における測距の結果、第2要求が送信された一つの測距送信方向について、距離rが複数求められる可能性がある。しかし後述するステップS19における処理により、このような状況がこの実施形態が招来する効果に与える影響は小さい。

0078

ステップS17における処理が終了した後、ステップS18が実行される。ステップS18では、ステップS14で設定された測距送信方向の全てに指向性を設定して第2要求が送信されたか否かが判断される。図4においてはかかる判断が「全ての測距送信方向について第2要求を送信?」と略記される。制御部11はかかる判断を行うことができる。

0079

ステップS18における判断において得られた結果が否定的であった場合、再びステップS15が実行される。ステップS16における判断において得られた結果が否定的であった場合、即ち所定時間内に第2信号が受信されなかった場合、ステップS18が実行される。これらの処理は、他の測距送信方向について測距を行うために実行される。

0080

ステップS18における判断において得られた結果が肯定的であった場合、ステップS19が実行される。上述のように、ステップS16において否定的な判断がされる場合があるので、送信された第2要求の全てに対応する第2信号が受信されている必要はない。

0081

ステップS19においては携帯機2の位置が特定される。換言すれば、ステップS14で設定された測距送信方向の全てに指向性を設定して第2要求が送信された場合に、携帯機2の位置を特定する処理が実行される。携帯機2はFOBと通称されることもあるので、図4においてはステップS19に「FOBの位置を特定」と表記した。ステップS19は位置特定部13によって実行される。

0082

{E.位置の特定}
図6はステップS19の詳細を例示するフローチャートである。ステップS19はステップS191,S192,S193を備える。ステップS19においてはまずステップS191が実行される。ステップS191においてはステップS17において得られた測距の結果、つまり距離rの全てから、距離rの最小値roが決定される。ステップS191における処理が終了した後、ステップS192が実行される。

0083

車載装置1と携帯機2とにおいて第2要求および第2信号が送受信される際に伝搬する経路が、車載装置1と携帯機2とを直線的に結ぶ経路に近いほど、当該第2要求が送信される時刻と第2信号を受信する時刻とで計算される距離rは小さい。

0084

従って、ステップS17において計算された距離rの最小値roは、測距送信方向のうち、車載装置1と携帯機2とを直線的に結ぶ経路に最も近い測距送信方向に第2要求が送信された場合に得られる。換言すれば、最小値roを与える測距送信方向(φo,θo)が車載装置1から見た携帯機2の方向であると言える。図1に即して言えば最小値roは経路P1を第2要求および第2信号が伝搬する場合に得られ、φo=φ1,θo=θ1である。

0085

かかる観点から、ステップS192では最小値roを与える測距送信方向(φo,θo)が、測距送信方向から選定される。この選定された測距送信方向(φo,θo)が車載装置1から見た携帯機2の方向として特定される。よってステップS17において、一つの第2要求について複数の距離rが求められることは、車載装置1から見た携帯機2の方向を特定することに大きな影響を与えない。

0086

このようにして携帯機2から送信される第2信号がマルチパスによる影響を受けた場合であっても、当該影響を低減して、車載装置1から携帯機2へ向う方向が測距送信方向(φo,θo)として特定される。

0087

ステップS192における処理が終了した後、ステップS193が実行される。最小値roが測距送信方向(φo,θo)によって与えられるので、ステップS193において携帯機2の位置として、極座標(ro,φo,θo)が採用される。図6ではステップS193において実行される処理が「FOBの位置として極座標(ro,φo,θo)を採用」と略記される。

0088

このようにして携帯機2から送信される第2信号がマルチパスによる影響を受けた場合であっても、当該影響を低減して、車載装置1と携帯機2とを隔てる距離は最小値roとして特定される。よって車載装置1から見た携帯機2の位置が極座標(ro,φo,θo)として特定される。

0089

{F.動作の説明III}
ステップS19における処理が終了した後、ステップS20が実行される。ステップS20においては終了指令が携帯機2へ送信される。終了指令は、携帯機2が第2要求を待ち続けないために携帯機2へ送信される。ステップS19が実行された後、図4で示された車載装置1の動作は終了する。

0090

携帯機2においては、ステップS23における判断において得られた結果が否定的であった場合、ステップS25が実行される。ステップS25においては、通信部20が終了命令を受信したか否かが判断される。

0091

ステップS25における判断において得られた結果が肯定的であった場合、図5で示された携帯機2の動作は終了する。通信部20が終了命令を受信したことはステップS20が実行されたことが前提であり、ステップS20が実行されたことはステップS19が実行されたことが前提であり、ステップS19が実行されたことにより携帯機2の位置を特定する処理は終了したからである。

0092

ステップS25における判断において得られた結果が否定的であった場合、再びステップS23が実行される。車載装置1から新たな第2要求が送信される可能性があるからである。

0093

車載装置1が終了指令を送信する際には、LF帯の信号を利用することができる。この場合、ステップS20は制御部11が制御してLF送信部102によって実行され、ステップS25は制御部21が制御してLF受信部22によって実行される。

0094

車載装置1が終了指令を送信する際には、UWB帯の信号を利用することができる。この場合、ステップS20は制御部11が制御してUWB送受信部104によって実行され、ステップ25は制御部21が制御してUWB送受信部24によって実行される。

0095

{G.動作の説明IV}
本実施形態において、ステップS15,S16,S17,S18,S191,S192の動作は、次のように説明することができる。

0096

車両9に搭載される車載装置1は、通信部20と位置特定部13とを備える。通信部20は、互いに異なる複数の方向、ここでは測距送信方向(φi,θi)において携帯機2と第1送受信を行う。第1送受信は第2要求の送信(ステップS15,S18)と第2信号の受信(ステップS16)とを含む。

0097

通信部20は第1送受信を行うように構成されているということもできるし、第1送受信を行う機能を備えるということもできる。

0098

複数の測距送信方向(φi,θi)の各々について、第1送受信に費やした時間である送受信時間が求められる。送受信時間は制御部11が求めてもよいし、位置特定部13が求めてもよい。上述の説明では送受信時間は時間(τ2−τ1)である。そして位置特定部13は最も短い送受信時間が得られる測距送信方向(φo,θo)を、車載装置1から見て携帯機2が位置する方向として特定する。位置特定部13はこのように方向を特定するように構成されていると言うこともできるし、このように方向を特定する機能を備えるということもできる。

0099

上記{E.位置の特定}の説明においては、ステップS17において時間(τ2−τ1−Δτ)を用いて距離rが求められ、ステップS191において距離の最小値roが求められた。しかし時間Δτは携帯機2の性能として予め既知である。よって、ステップS191において最小値roを求め、ステップS192において最小値roを与える測距送信方向(φo,θo)を車載装置1から見て携帯機2が位置する方向として特定することは、送受信時間(τ2−τ1)が最短となる測距送信方向(φo,θo)を、車載装置1から見て携帯機2が位置する方向として特定するといえる。

0100

従って最も短い送受信時間が得られる測距送信方向(φo,θo)を、車載装置1から見て携帯機2が位置する方向として特定することで、携帯機2から送信される信号がマルチパスによる影響を受けた場合であっても、マルチパスによる影響を低減して、車載装置1から携帯機2へ向う方向が測距送信方向(φo,θo)として特定される。

0101

{H.動作の説明V}
本実施形態において、ステップS11,S12,S13,S14の動作は、次のように説明することができる。

0102

通信部20は、第1送受信を行う前に、携帯機2と第2送受信を行う。第2送受信は第1要求の送信(ステップS11)と第1信号の受信(ステップS12,S13)とを含む。

0103

通信部20は第2送受信を行うように構成されているということもできるし、第2送受信を行う機能を備えるということもできる。

0104

{G.動作の説明IV}で説明された複数の測距送信方向(φi,θi)は、第2送受信において携帯機2から第1信号を受信した複数の時刻tiを用いて設定される。車載装置1は複数の時刻tiを用いて複数の測距送信方向(φi,θi)を設定するように構成されるということもできるし、制御部11がかかる設定を行う機能を備えるということもできる。

0105

このように設定された複数の測距送信方向(φi,θi)は、携帯機2から送信された第1信号が受信された方向である。よって第1送受信も、複数の測距送信方向(φi,θi)において実現できる。これは第1送受信を行う方向をスクリーニングする観点で有利である。

0106

{I.動作の説明VI}
本実施形態においてステップS193の動作は、位置特定部13が、ステップS192で特定された測距送信方向(φo,θo)において得られた送受信時間を用いて、車載装置1と携帯機2とを隔てる距離(ここでは最小値ro)を特定する、ということができる。通信部20は距離を特定するように構成されているということもできるし、当該特定を行う機能を備えるということもできる。

0107

このように距離が特定されることにより、車載装置1から見た携帯機2の位置が特定され、当該特定は第1送受信や第2送受信におけるマルチパスの影響を受けにくい。

0108

位置特定部13は、例えばマイクロプロセッサ(micro processor)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含み構成されるコンピュータを備えて実現できる。

0109

制御部11は位置特定部13と共に、あるいは互いに個別に、上述のように構成されるコンピュータを備えて実現できる。制御部21は上述のように構成されるコンピュータを備えて実現できる。

0110

マイクロプロセッサ等の演算処理部は、図4図5図6に示すフローチャート(flow chart)の各ステップの一部または全部を含むコンピュータプログラム(computer program)を、ROM、RAM等の記憶部からそれぞれ読み出して実行する。

0111

これら複数の装置のコンピュータプログラムは、それぞれ、外部のサーバ(server)装置等からインストール(install)することができる。

0112

このようなコンピュータプログラムは、それぞれ、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、半導体メモリ(memory)等の記録媒体に格納された状態にあって流通する。

0113

[付記]
ステップS13における判断において得られた結果が否定的であった場合、再びステップS12を実行する代わりに、ステップS20が実行されてもよい。かかる処理は第1要求を携帯機2が受信できなかった場合に車載装置1がステップS12,S13を実行し続ける事態を回避する観点で有利である。ステップS13における判断において得られた結果が否定的であった場合にステップS20が実行される経路は、図4において破線を用いた矢印で示される。

0114

相互認証は、第1要求と第1信号とを用いて行われてもよい。

0115

なお、上記実施形態および付記において説明された各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせられることができる。

0116

1車載装置
2携帯機
3 障碍物
9 車両
10,20通信部
11,21 制御部
12アンテナ
13位置特定部
22LF受信部
23UHF送信部
24,104 UWB送受信部
102LF送信部
103 UHF受信部
122,123,124,202,203,204 アンテナ
P1,P2,P3経路
S11,S12,S13,S14,S15,S16,S17,S18,S19,S191,S192,S193,S20,S21,S22,S23,S24,S25 ステップ
T周期
T0,t1,t2,t3,ti,τ1,τ2時刻
Txy 周期
c 速度
r 距離
ro最小値
Δτ 時間
θi極角
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