(57)【要約】【課題】無線通信を利用した位置の判定、測距の精度を向上させる。【解決手段】親機１０は、送受信回路１０２と、携帯機位置推定部１０３と、補正値算出部１０４とを備える。送受信回路１０２は、少なくとも一つの子機の各々に、送信元を示す第１情報を含む第１電波Ｒｓを送信させる指令Ｃｍを送信する。送受信回路１０２は、特定の位置における第１電波Ｒｓの受信強度である第１強度Ｒｓ１を子機毎に示す第２情報Ｒｋｊを含む第２電波Ｒｋ及び第１電波Ｒｓを受信する。補正値算出部１０４は、第２強度Ｒｓ２と第２強度Ｒｓ２の基準値Ｒｅｆとを子機毎に比較して補正値Ｃｒを子機毎に得る。第２強度Ｒｓ２は第１電波Ｒｓの送受信回路１０２における受信強度である。携帯機位置推定部１０３は、子機毎に第１強度Ｒｓ１を補正値Ｃｒで補正した値に基づいて、特定の位置を推定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの送信機の各々に、送信元を示す第１情報を含む第１電波を送信させる指令を送信し、特定の位置における前記第１電波の受信強度である第１強度を前記送信機毎に示す第２情報を含む第２電波及び前記第１電波を受信する送受信回路と、
前記送信機毎に送信された前記第１電波の前記送受信回路における受信強度である第２強度の基準値を記憶するメモリと、
前記第２強度と前記基準値との相違を示す補正値を前記送信機毎に算出する補正値算出部と、
前記送信機毎に前記第１強度を前記補正値で補正した値に基づいて、前記特定の位置を推定する位置推定部と
を備える通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置であって、
前記第２強度が前記基準値に非負の第１値を加えた第２値よりも大きいとき、または、前記第２強度が前記基準値から非負の第３値を減じた第４値よりも小さいとき、前記補正値は前記基準値から前記第２強度を減じた値であり、
前記第２強度が前記第４値以上前記第２値以下のとき、前記補正値は０であり、
前記送信機毎に前記第１強度に前記補正値を加算した値に基づいて、前記特定の位置が推定される、通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の通信装置であって、
前記第１値は０であり、および／または、前記第２値は０である、通信装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記少なくとも一つの前記送信機を更に備える、通信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記少なくとも一つの前記送信機は複数の前記送信機である、通信装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記第１電波はＵＨＦ帯の電波である、通信装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信装置と、
前記第１電波を受信して前記第２電波を送信する携帯機と
を有する、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信を利用して位置を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載装置と携帯機との間で双方向に無線通信を行い、盗難を防止する防犯システムが公知である。例えば当該防犯システムは無線通信を利用して、車載装置及び携帯機の間での相互認証と、車載装置から携帯機までの距離の測定（以下「測距」とも称す）とが行われる。車載装置から見て携帯機は測距の対象（以下「測距対象」とも称す）である。
【０００３】
車載装置は、相互認証が成立し、かつ測定された距離（以下「測定距離」とも称す）が所定値以下であることを条件として、車載装置を搭載する車両の制御、例えば車両ドアの施錠／解錠、エンジンの始動を可能にする。車両ドアの施錠／解錠、エンジンの始動は、携帯機を携帯する使用者が車両に近接していることが通常だからである。
【０００４】
相互認証が成立しても測定距離が所定値を超えていれば、相互認証は不正な手段、例えば車両と携帯機との間に無線中継器を介在させた、いわゆるリレーアタックと称される技術によって実現されている可能性がある。携帯機を携帯する使用者が車両から離れているにも拘わらず、携帯機を携帯しない者が車両に近接して車両ドアの施錠／解錠、エンジンの始動を試みている可能性がある。かかる不正な手段を用いた車両の制御を防止する観点で、測定距離を利用することは有利である。
【０００５】
例えば特許文献１に記載の技術では、車両近傍の複数箇所から携帯機までの測定距離を無線通信を利用して求め、携帯機が位置する範囲（以下、単に「位置」とも称す）を特定する技術が紹介されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１４３２６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば車内から送信された無線通信の、携帯機における受信強度を、車載装置へと携帯機から送信し、車載装置において当該受信強度に基づいて測定距離が算出される。
【０００８】
しかし、受信強度から測定距離を算出するためには、発信される無線通信の送信強度が既知であることが前提である。しかし送信機自体の送信強度が既知であっても、その周囲に電波強度を減衰させる要素が存在することが想定される。また送信機自体の送信強度自体が変動することも想定される。このような要素の存在、送信強度の変動は測距の精度や位置の判定を損なう可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明は無線通信を利用した、位置の判定、測距の精度を向上させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様にかかる通信装置は、少なくとも一つの送信機の各々に、送信元を示す第１情報を含む第１電波を送信させる指令を送信し、特定の位置における前記第１電波の受信強度である第１強度を前記送信機毎に示す第２情報を含む第２電波及び前記第１電波を受信する送受信回路と、前記送信機毎に送信された前記第１電波の前記送受信回路における受信強度である第２強度の基準値を記憶するメモリと、前記第２強度と前記基準値との相違を示す補正値を前記送信機毎に算出する補正値算出部と、前記送信機毎に前記第１強度を前記補正値で補正した値に基づいて、前記特定の位置を推定する位置推定部とを備える通信装置である。
【００１１】
本発明の第２の態様にかかる通信装置は、第１の態様であって、前記第２強度が前記基準値に非負の第１値を加えた第２値よりも大きいとき、または、前記第２強度が前記基準値から非負の第３値を減じた第４値よりも小さいとき、前記補正値は前記基準値から前記第２強度を減じた値である。前記第２強度が前記第４値以上前記第２値以下のとき、前記補正値は０である。前記送信機毎に前記第１強度に前記補正値を加算した値に基づいて、前記特定の位置が推定される。
【００１２】
本発明の第３の態様にかかる通信装置は、第２の態様であって、前記第１値は０であり、および／または、前記第２値は０である。
【００１３】
本発明の第４の態様にかかる通信装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか一つであって、前記少なくとも一つの前記送信機を更に備える。
【００１４】
本発明の第５の態様にかかる通信装置は、第１の態様から第４の態様のいずれか一つであって、前記少なくとも一つの前記送信機は複数の前記送信機である。
【００１５】
本発明の第６の態様にかかる通信装置は、第１の態様から第５の態様のいずれか一つであって、前記第１電波はＵＨＦ帯の電波である。
【００１６】
本発明の第７の態様にかかる通信システムは、第１の態様から第６の態様のいずれか一つの通信装置と、前記第１電波を受信して前記第２電波を送信する携帯機とを有する。
【発明の効果】
【００１７】
第１の態様、第２の態様、第３の態様、第４の態様によると、特定の位置の推定に用いられる第１強度が、第２強度と基準値との相違を示す補正値で補正されるので、送信機からの送信強度の変動による影響が測距に対して与える影響が低減される。よって測距、特定の位置の判定の精度が向上する。
【００１８】
第５の態様、第６の態様によると、測距、特定の位置の判定の精度が向上する。
【００１９】
第７の態様によると、携帯機の位置の判定、測距の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】通信装置の配置を例示する模式図である。
【図２】親機の構成を例示するブロック図である。
【図３】実施形態の動作を例示するフローチャートである。
【図４】補正値の算出を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜全体構成＞
図１は、二つの通信装置の配置を例示する模式図である。車体９には第１の通信装置１が搭載される。第１の通信装置１は、親機１０と子機１１，１２，１３とを備える。親機１０は送受信機能を有する。本実施形態では子機１１，１２，１３の機能は送信機能のみが関連するので、これらは送信機として機能すると言える。第１の通信装置１は、例えば車載装置であるボディ・コントール・モジュール（Body Control Module：以下「ＢＣＭ」とも称す）に適用される。第２の通信装置２は、例えばｆｏｂあるいはＦＯＢと称される携帯機に備えられる。以下、第２の通信装置２は携帯機２である場合を例に採って説明する。
【００２２】
図１において子機１１，１２，１３は、それぞれ右前ドア近傍、左前ドア近傍、後部トランク近傍に位置する。もちろん、子機１１，１２，１３が上述の位置以外に配置されてもよい。親機１０はセンターコンソール近傍に配置される場合を例示した。携帯機２は車体９の外部に位置する場合が例示されるが、車内に位置する場合を想定してもよい。
【００２３】
ＵＨＦ帯（例えば０．３〜３ＧＨｚ）の信号（以下「測距信号」とも称す）が、子機１１，１２，１３から送信される。携帯機２は測距信号を受信し、その受信強度を親機１０に送信する。親機１０、子機１１，１２，１３、携帯機２は通信システム３を構成する。
【００２４】
図２は親機１０の構成を例示するブロック図である。親機１０は制御部１００、アンテナ１０１、送受信回路１０２、携帯機位置推定部１０３、補正値算出部１０４、メモリ１０５を備える。
【００２５】
送受信回路１０２はアンテナ１０１を介して指令Ｃｍを送信する。指令Ｃｍは、子機１１，１２，１３の各々に、第１電波Ｒｓを送信させる。第１電波Ｒｓは、送信元を示す第１情報Ｒｓｊを含み、測距信号として機能する。指令Ｃｍは、例えば制御部１００から送受信回路１０２に伝達される。
【００２６】
送受信回路１０２はアンテナ１０１を介して第１電波Ｒｓと第２電波Ｒｋとを受信する。第２電波Ｒｋは第２情報Ｒｋｊを含む。第２情報Ｒｋｊは、携帯機２が受信した第１電波Ｒｓの受信強度（以下「第１強度」とも称す）Ｒｓ１を子機１１，１２，１３毎に示す。
【００２７】
送受信回路１０２は、子機１１，１２，１３毎に送信された第１電波Ｒｓが含む第１情報Ｒｓｊと、親機１０（より具体的には送受信回路１０２）が受信した第１電波Ｒｓの受信強度（以下「第２強度」とも称す）Ｒｓ２とを、補正値算出部１０４に伝達する。送受信回路１０２は第２電波Ｒｋが含む第２情報Ｒｋｊを携帯機位置推定部１０３に伝達する。
【００２８】
メモリ１０５は、第２強度Ｒｓ２の子機毎の基準値Ｒｅｆを記憶する。基準値Ｒｅｆは、メモリ１０５から補正値算出部１０４に伝達される。補正値算出部１０４は、第２強度Ｒｓ２と基準値Ｒｅｆとを子機１１，１２，１３毎に比較して、補正値Ｃｒを子機１１，１２，１３毎に得る。
【００２９】
携帯機位置推定部１０３は、子機１１，１２，１３毎に第１強度Ｒｓ１を補正値Ｃｒで補正した値に基づいて測定距離を求め、携帯機２の位置を推定する。つまり、特定の位置における第１電波Ｒｓの受信強度（第１強度）Ｒｓ１が補正値Ｃｒで補正され、補正された値に基づいて、当該特定の位置が推定される。補正値Ｃｒは第２強度Ｒｓ２と基準値Ｒｅｆとから得られる。
【００３０】
制御部１００、携帯機位置推定部１０３、補正値算出部１０４、メモリ１０５は、それぞれ個別に回路として構成することができる。また制御部１００、携帯機位置推定部１０３、補正値算出部１０４、メモリ１０５は一つのマイクロコンピュータで実現してもよい。
【００３１】
図３はこの実施形態における、特定の位置（ここでは携帯機２の位置）を推定する動作（以下「位置推定動作」）を例示するフローチャートである。当該フローチャートは親機１０と、子機１１，１２，１３と携帯機２との動作を並列して表現している。
【００３２】
位置推定動作の開始後、まずステップＳ１０１において親機１０が携帯機２を探索する。この探索においては携帯機２のスリープ状態を解除する、いわゆるウエイクアップ信号を採用することができる（図中のステップＳ１０１からステップＳ２０１へ向かう実線矢印）。親機１０からの当該探索を検知した携帯機２は、親機１０へ応答する。（ステップＳ２０１）。この応答においては、親機１０からのウエイクアップ信号に対するアクノリッジ信号を採用することができる（図中のステップＳ２０１からステップＳ１０１へ向かう破線矢印）。
【００３３】
親機１０はステップＳ１０２において、携帯機２を検出したか否かを判断する。当該判断には、例えば親機１０がウエイクアップ信号を送信してから所定時間内にアクノリッジ信号を受信したか否かを採用できる。
【００３４】
当該判断が否定的であった場合（携帯機２が検出されなかった場合）には処理がステップＳ１０１へ戻る。当該判断が肯定的であった場合（携帯機２が検出された場合）には処理がステップＳ１０３へ進む。
【００３５】
ステップＳ１０３では親機１０から子機１１，１２，１３に対し、第１電波Ｒｓの送信を指示する。かかる指示は具体的には、上述のように、指令Ｃｍの送信（図中のステップＳ１０３からステップＳ１１０へ向かう実線矢印）で実現できる。指令Ｃｍの送信は上述のように送受信回路１０２からアンテナ１０１を介して行われる。
【００３６】
指令Ｃｍを受けた子機１１，１２，１３の各々は、ステップＳ１１０において、自身が送信元であることを示す第１情報Ｒｓｊを含んだ第１電波Ｒｓを送信する。これは、親機１０及び携帯機２のいずれにも第１電波Ｒｓを送信することになる（図中のステップＳ１１０からステップＳ１０４，Ｓ２０２へ向かう実線矢印）。
【００３７】
親機１０及び携帯機２は第１電波Ｒｓを受信する。親機１０はステップＳ１０４において子機１１，１２，１３毎の第２強度Ｒｓ２を測定し、また第１情報Ｒｓｊを得る。かかる処理は送受信回路１０２において行われる。携帯機２はステップＳ２０２において子機１１，１２，１３毎の第１強度Ｒｓ１を測定する。
【００３８】
親機１０はステップＳ１０４が実行された後、ステップＳ１０５において子機１１，１２，１３毎に、第２強度Ｒｓ２と基準値Ｒｅｆとから両者の相違を示す補正値Ｃｒを算出する。かかる処理は補正値算出部１０４において行われる。ステップＳ１０５は複数のフローを含み、図４を用いて後に詳述する。
【００３９】
携帯機２はステップＳ２０２が実行された後ステップＳ２０３において第１強度Ｒｓ１を、具体的には第２電波Ｒｋを親機１０へ送信する（図中のステップＳ２０３からステップＳ１０６へ向かう実線矢印）。親機１０は第２電波Ｒｋを受信する。親機１０はステップＳ１０６において、第２電波Ｒｋが含む第２情報Ｒｋｊによって示される、子機１１，１２，１３毎の第１強度Ｒｓ１を補正する。例えば第１強度Ｒｓ１に補正値Ｃｒが加算される。かかる処理は携帯機位置推定部１０３において行われる。
【００４０】
親機１０はステップＳ１０６が実行された後、ステップＳ１０７において携帯機２の位置を推定する。具体的には第１強度Ｒｓ１を補正値Ｃｒで補正した値に基づいて、携帯機２の位置を推定する。かかる処理は携帯機位置推定部１０３において行われる。かかる推定の技術それ自体は周知であるので、詳細な説明は省略する。
【００４１】
図４は、図３のステップＳ１０５の処理の内容、つまり補正値Ｃｒの算出を例示するフローチャートである。但しこのフローチャートでは一つの子機における補正値Ｃｒを算出する処理を示しており、当該処理は子機毎に行われる。このフローチャートではある子機について示したものであり、第２強度Ｒｓ２としては受信強度ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）を用いて表現する場合を例示する。基準値Ｒｅｆも子機毎に設定され、例えば工場出荷時にメモリ１０５に記憶される。
【００４２】
基準値Ｒｅｆは、工場出荷時における状況を想定して設定される。具体的には例えば子機１１，１２，１３の周囲温度が所定の温度であり、それぞれの近傍には電波の伝搬障害となる要素がなく、それぞれから送信される第１電波Ｒｓの送信強度は維持される状況が想定され、当該状況における第２強度Ｒｓ２が基準値Ｒｅｆとして設定される。
【００４３】
第１電波Ｒｓの送信強度が維持されても、周囲温度が高いほど第１強度Ｒｓ１及び第２強度Ｒｓ２のいずれもが低く、電波の伝搬障害となる要素が子機の近傍に存在すると第１強度Ｒｓ１及び第２強度Ｒｓ２のいずれもが低下する。つまり、周囲温度が所定の温度よりも高いこと、及び電波の伝搬障害となる要素が子機の近傍に存在することのいずれもが、第１電波Ｒｓの送信強度を見かけ上、小さくすることになる。
【００４４】
第２強度Ｒｓ２が基準値Ｒｅｆよりもある偏倚で大きければ、第１強度Ｒｓ１にも工場出荷時における状況と比較して同程度の偏倚が生じていると考えられる。例えば第１強度Ｒｓ１、第２強度Ｒｓ２をｄＢｍ単位で考えれば、第２強度Ｒｓ２と基準値Ｒｅｆとの差で、第１強度Ｒｓ１に偏倚が生じていると考えることができる。
【００４５】
ステップＳ１０５ａにおいて第１値δ１を導入し、第２強度Ｒｓ２が第２値（Ｒｅｆ＋δ１）よりも大きいか否かが判断される。第１値δ１は非負の値（０または正の値）であり、第２強度Ｒｓ２が基準値Ｒｅｆよりも大きいときの第２強度Ｒｓ２についての不感帯の幅である。
【００４６】
ステップＳ１０５ａにおける判断の結果が肯定的であれば（Ｒｓ２＞Ｒｅｆ＋δ１であれば）処理はステップＳ１０５ｄに進み、補正値Ｃｒは基準値Ｒｅｆから第２強度Ｒｓ２を減じた値（Ｒｅｆ−Ｒｓ２）に設定される。かかる処理は、第１電波Ｒｓの送信強度が見かけ上増大した場合に対応する処理であり、例えば子機の周囲温度が所定の温度よりも低い場合を想定している。
【００４７】
このような補正値ＣｒをステップＳ１０６で第１強度Ｒｓ１に加算することによって、第１電波Ｒｓの送信強度の見かけ上の増大が補正される。
【００４８】
ステップＳ１０５ａにおける判断の結果が否定的であれば、処理はステップＳ１０５ｂに進む。ステップＳ１０５ｂにおいて第３値δ２を導入し、第２強度Ｒｓ２が第４値（Ｒｅｆ−δ２）よりも小さいか否かが判断される。第３値δ２は非負の値（０または正の値）であり、第２強度Ｒｓ２が基準値Ｒｅｆよりも小さいときの第２強度Ｒｓ２についての不感帯の幅である。
【００４９】
ステップＳ１０５ｂにおける判断の結果が肯定的であれば（Ｒｓ２＜Ｒｅｆ−δ２であれば）処理はステップＳ１０５ｄに進む。かかる処理は、第１電波Ｒｓの送信強度が見かけ上減少した場合に対応する処理であり、例えば子機の周囲温度が所定の温度よりも高い場合、あるいは電波の伝搬障害となる要素が子機の近傍に存在する場合を想定している。
【００５０】
このような補正値ＣｒをステップＳ１０６で第１強度Ｒｓ１に加算することによって、第１電波Ｒｓの送信強度の見かけ上の減少が補正される。
【００５１】
ステップＳ１０５ｂにおける判断の結果が否定的であれば、処理はステップＳ１０５ｃに進み、補正値Ｃｒは０に設定される。かかる処理は第１電波Ｒｓの送信強度が不感帯の範囲内にあり（第４値（Ｒｅｆ−δ２）以上かつ第２値（Ｒｅｆ＋δ１）以下）、子機の周囲の状況は工場出荷時における状況と同程度である場合を想定している。
【００５２】
ステップＳ１０５ｃ，Ｓ１０５ｄ，Ｓ１０５ｅで補正値Ｃｒが設定され、ステップＳ１０５の処理は終了する。
【００５３】
このようにして子機１１，１２，１３の周囲の状況が第１電波Ｒｓの見かけ上の送信強度に与える影響は、補正値Ｃｒによって低減される。よって無線通信を利用した、位置の判定、測距の精度が向上する。
【００５４】
子機１１，１２，１３の周囲の状況から受ける影響のみならず、子機１１，１２，１３それ自体の第１電波Ｒｓの送信強度が工場出荷時から変動しても、実施形態の効果を得ることができることは明白である。
【００５５】
＜変形＞
親機１０と子機１１，１２，１３とは必ずしも異なる構造は要求されない。例えば親機１０に異常が発生した場合、子機１１，１２，１３のいずれかかが親機１０に代替して機能してもよい。
【００５６】
第１電波Ｒｓは少なくとも一つの子機１１，１２，１３から送信されればよい。換言すれば少なくとも一つの子機１１，１２，１３が送信機として機能すればよい。測距の精度の向上は、子機毎に得られるからである。
【００５７】
複数の子機１１，１２，１３が送信機として機能してもよい。複数の第１強度Ｒｓ１を用いることで、位置の判定の精度が向上するからである。
【００５８】
第１電波Ｒｓの周波数帯としてＵＨＦ帯を採用することは、位置の判定の精度を向上する観点で有利である。ＵＨＦ帯の電波は直進性が高いからである。
【００５９】
ステップＳ１０１，Ｓ２０１，Ｓ１０２の動作は省略してもよい。例えばステップＳ１０３，Ｓ１１０がステップＳ１０１を兼ねて第１電波Ｒｓがウエイクアップ信号として機能してもよい。同様に、ステップＳ２０３がステップＳ２０１を兼ね、ステップＳ１０６がステップＳ１０２を兼ねてもよい。
【００６０】
ステップ１０５ａにおいて肯定的な判断結果が得られたとき、ステップＳ１０５ｄにおいて基準値Ｒｅｆに代替して値（Ｒｅｆ＋δ１）を採用してもよい。ステップ１０５ｂにおいて肯定的な判断結果が得られたとき、ステップＳ１０５ｄにおいて基準値Ｒｅｆに代替して値（Ｒｅｆ−δ２）を採用してもよい。
【００６１】
第１値δ１および／または第３値δ２が０であってもよい。第１値δ１が０の場合は、第２強度Ｒｓ２が基準値Ｒｅｆよりも大きいときに不感帯を設けない場合に相当する。第３値δ２が０の場合は、第２強度Ｒｓ２が基準値Ｒｅｆよりも小さいときに不感帯を設けない場合に相当する。
【００６２】
第１値δ１および第３値δ２のいずれもが０である場合、ステップＳ１０５ａ，Ｓ１０５ｂで示された判断は不要である。不感帯が設けられない場合に相当するからである。そしてこの場合、Ｒｓ２＝Ｒｅｆであれば、ステップＳ１０５ｃ，Ｓ１０５ｄの処理は同じ結果をもたらす。従ってステップＳ１０５ｃもまた不要となる。結局、第１値δ１および第３値δ２のいずれもが０である場合には、ステップＳ１０５はステップＳ１０５ｄを実行するだけで足りる。
【００６３】
上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。
【００６４】
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００６５】
１  （第１の）通信装置
２  携帯機（第２の通信装置）
３  通信システム
１１，１２，１３  子機（送信機）
１０２  送受信回路
１０３  （携帯機）位置推定部
１０４  補正値算出部
１０５  メモリ
【図１】
2020085768.tif 000003
【図２】
2020085768.tif 000004
【図３】
2020085768.tif 000005
【図４】
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