(57)【要約】【課題】価格の上昇を抑制しつつ、より高精度に端末位置を推定可能な車両用位置推定システム、及び車両用位置推定装置を提供する。【解決手段】車両側装置は、車両の複数箇所に配置されているＬＦ送信アンテナ３２から順に無線信号を送信する。携帯端末は、車両からの信号を受信する度に、当該信号の受信強度を示す応答信号を返送する。車両側装置の応答取得部Ｆ２は、携帯端末からの応答信号に基づいて、ＬＦ送信アンテナ３２別の受信強度を取得する。エリア特定部Ｆ３は、アンテナ別の受信強度に基づいて携帯端末２が存在しうる候補エリアを特定する。位置推定部Ｆ４は、探索範囲のうち、候補エリア内に位置する候補点について誤差評価値を算出し、端末位置を判定する。【選択図】図４
2020112418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のユーザによって携帯される携帯端末（２）と前記車両で使用される車両側装置（３）とが無線通信を実施することで、前記車両に対する前記携帯端末の位置である端末位置を推定する車両用位置推定システム（１）であって、
前記端末位置の候補とする候補点を設定する範囲である探索範囲が前記車両を基準として予め設定されており、
前記車両側装置は、前記携帯端末に向けて無線信号を送信する複数の車両側アンテナ（３２、３２ａ〜３２ｄ）を備えており、
前記携帯端末は、
前記車両側アンテナからの信号を受信する携帯側受信部（２２）と、
前記携帯側受信部で受信した信号の強度である受信強度を判定する強度判定部（２２１）と、を備えており、
前記車両側装置又は前記携帯端末は、
前記強度判定部で判定されている、各前記車両側アンテナから送信された信号についての受信強度である強度観測値と、前記車両側アンテナ毎に予め設定されている対応エリアとに基づいて、前記携帯端末が存在しうるエリアである候補エリアを特定するエリア特定部（Ｆ３）と、
各前記車両側アンテナから送信された信号の前記強度観測値に基づいて、前記候補点毎に、前記候補点と真の前記端末位置との乖離度合いを示す誤差評価値を算出し、当該誤差評価値が最も小さくなる前記候補点又は前記誤差評価値が所定の許容閾値以下となる前記候補点を前記端末位置として採用する位置推定部（Ｆ４）と、を備え、
前記位置推定部は、前記探索範囲内のうち、前記エリア特定部が特定した前記候補エリア内に存在する前記候補点を対象として前記誤差評価値を算出することによって前記端末位置を特定するように構成されている車両用位置推定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用位置推定システムであって、
前記位置推定部は、
前記車両側アンテナ毎に、前記車両側アンテナから送信された信号の受信強度が、当該車両側アンテナに対応する前記強度観測値となる曲面である等強度面を特定し、
前記候補点から前記車両側アンテナ毎の前記等強度面までの距離の二乗和を前記誤差評価値として算出するように構成されている車両用位置推定システム。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用位置推定システムであって、
前記探索範囲内における前記車両側アンテナ別の受信強度の分布を示すデータである強度分布モデルを記憶している強度分布記憶部（Ｍ２）を備え、
前記位置推定部は、前記強度分布記憶部が記憶している前記車両側アンテナ別の前記強度分布モデルを用いて、前記候補点での受信強度の推定値である強度推定値を前記車両側アンテナ毎に特定し、
前記車両側アンテナ毎の前記強度推定値と前記強度観測値との差の二乗和を、当該候補点についての前記誤差評価値として算出するように構成されている車両用位置推定システム。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の車両用位置推定システムであって、
前記車両側アンテナは、長球状の放射特性を有するアンテナを用いて構成されていることを特徴とする車両用位置推定システム。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の車両用位置推定システムであって、
前記車両の側面部から１ｍ以内となる３次元空間が前記探索範囲に設定されており、
前記車両のボンネット上、ルーフ状、車体下は、探索外エリアとして設定されており、
前記車両側アンテナ毎の前記対応エリアは何れも前記探索外エリアを含まないように設定されていることを特徴とする車両用位置推定システム。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載の車両用位置推定システムであって、
前記探索範囲において、前記車両の窓部から一定距離以内となる領域は、前記探索範囲内における他の領域よりも前記候補点が密に設定されている車両用位置推定システム。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載の車両用位置推定システムであって、
前記エリア特定部は、前記車両側アンテナ別の前記強度観測値のなかで、最も高い前記強度観測値と２番目に高い前記強度観測値との差が所定の統合閾値未満である場合には、最も高い前記強度観測値が得られている前記車両側アンテナの前記対応エリアと、２番目に高い前記強度観測値が得られている前記車両側アンテナの前記対応エリアと、を統合した範囲を前記候補エリアに設定するように構成されている車両用位置推定システム。
【請求項８】
ボディが電波を通過させる材料を用いて構成されている車両で使用される、請求項１から７の何れか１項に記載の車両用位置推定システム。
【請求項９】
車両のユーザによって携帯される携帯端末と無線通信を実施することで、前記車両に対する前記携帯端末の位置である端末位置を推定する車両用位置推定装置であって、
前記端末位置の候補とする候補点を設定する範囲である探索範囲が前記車両を基準として予め設定されており、
前記携帯端末から送信された無線信号を受信するとともに、受信した前記無線信号の受信強度を検出可能に構成されている複数の車両側受信機（３４、３４ａ〜３４ｄ）と、
各前記車両側受信機での前記受信強度である強度観測値と、前記車両側受信機毎に予め設定されている対応エリアとに基づいて、前記携帯端末が存在しうるエリアである候補エリアを特定するエリア特定部（Ｆ３）と、
各前記車両側受信機での前記強度観測値に基づいて、前記候補点毎に、前記候補点と真の前記端末位置との乖離度合いを示す誤差評価値を算出し、当該誤差評価値が最も小さくなる前記候補点又は前記誤差評価値が所定の許容閾値以下となる前記候補点を前記端末位置として採用する位置推定部（Ｆ４）と、を備え、
前記位置推定部は、前記探索範囲内のうち、前記エリア特定部が特定した前記候補エリア内に存在する前記候補点を対象として前記誤差評価値を算出することによって前記端末位置を特定するように構成されている車両用位置推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ユーザによって携帯される通信装置（以降、携帯端末）の車両に対する相対位置を、電波を用いて推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位置が既知の３以上の基準局がスマートフォン等の携帯端末と無線通信を行うことで各基準局から携帯端末までの距離を特定し、各基準局からの距離情報に基づいて携帯端末の位置を推定する方法が提案されている（例えば特許文献１）。基準局から携帯端末までの距離を特定する方法としては、電波の伝搬時間（換言すれば飛行時間）を用いる方式や、受信強度（ＲＳＳ：Received Signal Strength）を用いる方式などが提案されている。
【０００３】
以降では便宜上、受信強度を用いて測位する方式を受信強度方式とも称する。受信強度方式では、アンテナから放射された信号は全方位に均等に（つまり同心球状に）広がるものと見なして、受信強度情報を距離情報に変換する。具体的には、受信強度は距離の３乗又は２乗に反比例して減衰するといったモデル式を用いて、受信強度を距離に変換する。なお、電波の伝搬時間を用いた測位方式（いわゆる到達時間方式）としては、ＴＯＡ（Time Of Arrival）方式や、ＴＤＯＡ（Time Difference Of Arrival）方式などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−３２４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
到達時間方式では、電波の伝搬時間の計測誤差が距離及び位置の推定精度に与える影響が大きい。具体的には、伝搬時間が１ナノ秒ずれるだけで観測距離が３０センチずれてしまう。そのため、到達時間方式では、電波の伝搬時間を正確に測定するための装置及び仕組みが必要であり、相対的にコストが高くなってしまう。
【０００６】
これに対し、受信強度の判定は安価な素子/回路を用いて実現できるため、受信強度方式は、相対的に安価に実現できる。しかしながら、受信強度は信号の伝播距離だけでなく、アンテナ周囲に存在する金属体や、アンテナの指向性など、多様な要素の影響を受ける。そのため、受信強度が小さいからといって必ずしもアンテナから離れたところに携帯端末が存在するとは限らない。故に、受信強度方式では、測位誤差が大きい。
【０００７】
受信強度方式の測位精度を高めるための１つの想定構成としては、例えば次のようなものが考えられる。すなわち、探索範囲内に端末位置の候補点を複数設定しておくとともに、試験等により各候補点における受信強度をマップ化したデータ（以降、強度分布マップ）を予め用意しておく。位置推定装置は、強度分布マップを用いて受信強度を観測距離に変換する。そして、候補点と基準局との組み合わせ毎に、当該観測距離と推定距離との残差の二乗和を算出し、残差二乗和が最小となる候補点を携帯端末の位置として採用する。推定距離は、候補点から基準局までの直線距離を指す。
【０００８】
このような方法は、総当たりによって最適解を探索する方法に相当する。故に以降では上記方式を総当り探索方式とも称する。
【０００９】
総当り探索方式では、探索範囲内に設定されている複数の候補点のそれぞれについて残差二乗和を算出する必要がある。携帯端末の位置の推定精度を高めるためには、候補点の設定間隔を小さくし、探索範囲内の候補点の数を増加させる必要がある。故に、総当り探索方式では、位置推定精度を高めようとすると、計算量が増大してしまう。
【００１０】
もちろん、位置推定のための演算負荷は、相対的に高性能なプロセッサを用いれば問題にはなりにくい。しかしながら、車両用の電子機器では、耐振動性や耐熱性といった耐環境性、及び、コストの観点から、オフィスや家庭で使用されるコンピュータほど高性能なプロセッサを使用することは難しい。つまり車両用位置推定装置としては、高性能なプロセッサを使用せずとも相対的に短い時間で位置が推定できることが好ましい。なお、車両用位置推定装置にとっての探索範囲とは、例えば、車室内全域や、車両の側面部から１ｍ以内となる３次元空間である。
【００１１】
本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、価格の上昇を抑制しつつ、より高精度に端末位置を推定可能な車両用位置推定システム、及び車両用位置推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
その目的を達成するための車両用位置推定システムは、車両のユーザによって携帯される携帯端末（２）と車両で使用される車両側装置（３）とが無線通信を実施することで、車両に対する携帯端末の位置である端末位置を推定する車両用位置推定システム（１）であって、端末位置の候補とする候補点を設定する範囲である探索範囲が車両を基準として予め設定されており、車両側装置は、携帯端末に向けて無線信号を送信する複数の車両側アンテナ（３２、３２ａ〜３２ｄ）を備えており、携帯端末は、車両側アンテナからの信号を受信する携帯側受信部（２２）と、携帯側受信部で受信した信号の強度である受信強度を判定する強度判定部（２２１）と、を備えており、車両側装置又は携帯端末は、強度判定部で判定されている、各車両側アンテナから送信された信号についての受信強度である強度観測値と、車両側アンテナ毎に予め設定されている対応エリアとに基づいて、携帯端末が存在しうるエリアである候補エリアを特定するエリア特定部（Ｆ３）と、車両側アンテナ別の強度観測値に基づいて、候補点毎に、候補点と真の端末位置との乖離度合いを示す誤差評価値を算出し、当該誤差評価値が最も小さくなる候補点又は誤差評価値が所定の許容閾値以下となる候補点を端末位置として採用する位置推定部（Ｆ４）と、を備え、位置推定部は、探索範囲内のうち、エリア特定部が特定した候補エリア内に存在する候補点を対象として誤差評価値を算出することによって端末位置を特定するように構成されている。
【００１３】
上記の構成によれば、探索範囲内の全候補点のうち、エリア特定部が特定した候補エリア以外の領域に存在する候補点に対しては、誤差評価値は算出する必要はない。よって、位置推定部の計算量を抑制することができる。計算量を抑制できるため、高性能なプロセッサ等を使用する必要性が弱まる。故に、システムとしての価格を抑制できる。また、上記の構成は受信強度に基づいて端末位置を推定する。故に、電波の伝搬時間を正確に測定するための装置及び仕組みは必要ない。よって、到達時間方式によって測位するシステムよりも安価に実現可能である。
【００１４】
また、上記構成では、候補点毎の誤差評価値に基づいて端末位置を特定する。このような構成によれば、候補点の設定間隔を小さくすることで測位精度を高めることができる。つまり、上記構成によれば、価格の上昇を抑制しつつ、より高精度に端末位置を推定可能となる。
【００１５】
また、上記目的を達成するための車両用位置推定装置は、車両のユーザによって携帯される携帯端末と無線通信を実施することで、車両に対する携帯端末の位置である端末位置を推定する車両用位置推定装置であって、端末位置の候補とする候補点を設定する範囲である探索範囲が車両を基準として予め設定されており、携帯端末から送信された無線信号を受信するとともに、受信した無線信号の受信強度を検出可能に構成されている複数の車両側受信機（３４、３４ａ〜３４ｄ）と、各車両側受信機での受信強度である強度観測値と、車両側受信機毎に予め設定されている対応エリアとに基づいて、携帯端末が存在しうるエリアである候補エリアを特定するエリア特定部（Ｆ３）と、各車両側受信機での強度観測値に基づいて、候補点毎に、候補点と真の端末位置との乖離度合いを示す誤差評価値を算出し、当該誤差評価値が最も小さくなる候補点又は誤差評価値が所定の許容閾値以下となる候補点を端末位置として採用する位置推定部（Ｆ４）と、を備え、位置推定部は、探索範囲内のうち、エリア特定部が特定した候補エリア内に存在する候補点を対象として誤差評価値を算出することによって端末位置を特定するように構成されている。
【００１６】
上記の車両用位置推定装置と、上記の車両用位置推定システムとは、強度判定部を携帯端末が有しているか、車両側装置が有しているかで相違するものの、その他の構成は同様である。つまり、上記の車両用位置推定装置は、上記の車両用位置推定システムと同様の手順によって、携帯端末の位置を推定する。よって、上記の車両用位置推定システムと同様の効果を奏する。
【００１７】
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】車両用位置推定システム１の全体構成を示すブロック図である。
【図２】携帯端末２の構成を示すブロック図である。
【図３】ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄの取付位置及び取付姿勢の一例を示す図である。
【図４】情報処理部３１１の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】対応エリアＣｓの設定態様の一例を表す概念図である。
【図６】探索範囲ＳＲの設定態様の一例を表す概念図である。
【図７】各ＬＦ送信アンテナ３２の受信強度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】位置推定処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】座標空間距離ｒ、ピッチ角θ、ＬＦ送信アンテナ３２の搭載位置、及び候補点の位置の相互関係を示す図である。
【図１０】距離残差ｇを表す図である。
【図１１】候補点の設定態様の変形例を示す図である。
【図１２】変形例７における車両用位置推定システム１の全体構成を示す図である。
【図１３】変形例７の車両側装置３が備える車載通信機３４の構成を示すブロック図である。
【図１４】探索範囲ＳＲの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態等について説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態における説明を参照することができる。
【００２０】
＜車両用位置推定システム１の概略構成＞
図１に示すように車両用位置推定システム１は、車両のユーザに携帯される携帯端末２と、車両に搭載されている車両側装置３と、を備える。携帯端末２は、車両側装置３と対応付けられている携帯型の通信装置（いわゆる携帯端末）であって、例えば車両の鍵として機能するように構成されている。なお、「ユーザに携帯される」とは、ユーザに携帯されている状態に限るものではなく、置き忘れといったユーザに携帯されていない状態も含むものとする。
【００２１】
携帯端末２と車両側装置３は所定の周波数帯の電波を用いて互いに無線通信可能となっている。すなわち、携帯端末２と車両側装置３とは、お互いの通信範囲内に存在する場合、無線通信によって一方が送信した信号を他方が受信する。
【００２２】
ここでは一例として、携帯端末２は、車両側装置３と無線通信を実施するための機能として、車両側装置３から送信されるＬＦ（Low Frequency）帯の信号を受信する機能と、車両側装置３に対してＵＨＦ帯に属する所定の周波数の信号を返送する機能を有する。車両側装置３は、携帯端末２と無線通信を実施するための機能として、ＬＦ帯に属する所定の周波数の信号を送信する機能と、携帯端末２から送信されるＵＨＦ帯の信号を受信する機能を有する。なお、ここでのＬＦ帯とは３００ｋＨｚ以下の周波数帯を指し、２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚなどの周波数も含むものとする。ＵＨＦ帯は３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚを指す。
【００２３】
車両側装置３から携帯端末２への信号送信に使用されるＬＦ帯の周波数（以降、第１周波数）は、例えば１２５ｋＨｚや１３４ｋＨｚである。また、携帯端末２から車両側装置３への信号送信に使用されるＵＨＦ帯の周波数（以降、第２周波数）とは、例えば、３１５ＭＨｚや、９２０ＭＨｚなどである。ここでは一例として、第１周波数としては１３４ｋＨｚが採用されており、かつ、第２周波数としては３１５ＭＨｚが採用されている場合を例にとり、各部の構成について説明する。
【００２４】
第１周波数や第２周波数は、上述した以外の周波数に設定されていても良い。第２周波数は、近距離無線通信で使用される周波数であってもよい。近距離無線通信で使用される周波数とは、例えば、２４００ＭＨｚから２４８０ＭＨｚまでの帯域（以降、２．４ＧＨｚ帯）に属する周波数である。また、第１周波数と第２周波数は同じ周波数帯に属していても良い。なお、第１周波数は別途後述する通信エリアの形成のしやすさの観点から、２０ｋＨｚから２００ｋＨｚまでの周波数帯に属する周波数に設定されていることが好ましい。
【００２５】
以降では便宜上、車両側装置３が送信するＬＦ帯の無線信号のことをＬＦ信号と記載するとともに、携帯端末２が送信するＵＨＦ帯の無線信号のことをＵＨＦ信号とも記載する。なお、携帯端末２が発する無線信号は、ＲＦ信号とも称される。ＲＦは、Radio Frequencyの略である。
【００２６】
＜車両の構成について＞
まずは、車両の構成について説明する。車両は例えば乗車定員人数が５人の乗用車である。ここでは一例として車両は、前部座席と後部座席とを備えるとともに、右側に運転席（換言すればハンドル）が設けられている。後部座席の背もたれ部よりも車両後方に位置する車室内空間は、荷室（換言すればトランクルーム）として機能する空間（以降、トランクエリア）として構成されている。車両の後部座席用の空間は、後部座席用の背もたれ部の上方を介して荷室と連通している。
【００２７】
本明細書では便宜上、車室内空間のうち、前部座席の背もたれ部よりも車両前方となる空間のことをフロントエリアと記載する。フロントエリアには、インストゥルメントパネルの上方となる車室内空間も含まれる。また、前部座席の背もたれ部よりも車両後方であり、且つ、後部座席の背もたれ部よりも車両前方となる車室内空間をリアエリアとも記載する。
【００２８】
もちろん、車両は上述した例以外の構造を有する車両であってもよい。例えば車両は左側に運転席が設けられている車両であってもよい。また、後部座席を備えない車両をであってもよい。加えて、車両は車室内空間とは独立した荷室を備える車両であっても良い。後部座席を複数列備える車両であっても良い。車両は、トラックなどの貨物自動車などであってもよい。また、車両はタクシーや、キャンピングカーであってもよい。
【００２９】
車両のボディは、樹脂などの電波を通過させる材料を用いて実現されている。ここでのボディには、例えばサイドシルやセンターピラーなどのようにボディ本体部を構成するフレーム部のほかに、車両の外観形状を提供するボディパネルも含まれる。ボディパネルには、サイドボディパネルや、ルーフパネル、リアエンドパネル、ボンネットパネル、ドアパネルなどが含まれる。ここでの電波とは、第１周波数や第２周波数などの電波、すなわち、車両側装置３と携帯端末２との無線通信に使用される周波数帯の電波のことを指す。また、電波を通過させる材料とは、信号の減衰度合い（換言すれば損失）が３ｄＢ以内に収まる材料を指す。なお、車両の少なくともドアパネルが樹脂製であればよく、ボディ本体部は金属製であってもよい。
【００３０】
＜携帯端末２の概略構成＞
ここでは、図２を用いて携帯端末２についての説明を行う。図２に示すように、携帯端末２は、ＬＦ受信アンテナ２１、ＬＦ受信部２２、携帯側制御部２３、ＵＨＦ送信部２４、及びＵＨＦ送信アンテナ２５を備えている。なお、携帯端末２は以下の構成を備えていればよく、携帯端末２は、ＰＥＰＳシステム用の専用端末であってもよいし、スマートフォンや、ウェアラブルデバイス、タブレット端末、携帯用音楽プレーヤ、携帯用ゲーム機等であってもよい。
【００３１】
ＬＦ受信アンテナ２１は、車両側装置３が備えるＬＦ送信アンテナ３２から送信されるＬＦ信号を受信するアンテナである。ＬＦ受信アンテナ２１は、磁界型アンテナであり、例えばループアンテナやバーアンテナ等として構成されている。ＬＦ受信アンテナ２１はＬＦ受信部２２と接続されており、受信した電波を電気信号に変換してＬＦ受信部２２に出力する。
【００３２】
ＬＦ受信部２２は、車両側装置３から送信されたＬＦ信号を、ＬＦ受信アンテナ２１を介して受信する構成である。ＬＦ受信部２２はＬＦ受信アンテナ２１と電気的に接続されており、ＬＦ受信アンテナ２１が受信した電気的なＬＦ信号が入力される。ＬＦ受信部２２は、ＬＦ受信アンテナ２１から入力された信号に対して、アナログデジタル変換や、復調、復号などといった、所定の処理を施すことで、受信信号に含まれるデータを抽出する。そして、その抽出したデータを携帯側制御部２３に提供する。ＬＦ受信部２２は携帯側受信部に相当する。
【００３３】
また、本実施形態のＬＦ受信部２２は、ＬＦ受信アンテナ２１が受信している信号の強度（以降、受信強度）を測定する受信強度判定部２２１を備える。なお、ここではＬＦ受信アンテナ２１が磁界型アンテナとして構成されている。故に、受信強度はＬＦ受信アンテナ２１が受信した信号の磁界強度を示す。
【００３４】
受信強度の測定方法としては、ＬＦ受信アンテナ２１を流れる電流から受信強度を算出する方法など、多様な方法を援用できる。受信強度判定部２２１は多様な回路構成によって実現可能である。ＬＦ受信アンテナ２１がそれぞれ互いに直交するように配置された多軸のコイルアンテナである場合には、軸方向毎の磁界強度を合成してなる磁界強度ベクトルの大きさを受信強度として採用するように構成されていても良い。軸方向毎の磁界強度は、例えば各軸のコイルアンテナの電流量及び電流方向から特定されればよい。受信強度判定部２２１が検出した受信強度は、受信データと対応付けられて携帯側制御部２３に逐次提供される。
【００３５】
携帯側制御部２３は、携帯端末２の動作を制御する構成であって、例えば専用ＩＣを用いて実現されている。なお、携帯側制御部２３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等を備えた、コンピュータを用いて実現されていてもよい。加えて、携帯側制御部２３は、ＭＰＵやＧＰＵを用いて実現されていても良い。また、携帯側制御部２３は、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）や、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）を用いて実現されていても良い。
【００３６】
携帯側制御部２３は、ＬＦ受信部２２から受信データが入力されると、この受信データに対応する応答信号に相当するベースバンド信号を生成する。応答信号は、受信強度判定部２２１によって判定された、受信データの受信強度を示す情報（以降、受信強度情報）が含む。携帯側制御部２３は、受信強度情報を含む応答信号としてのベースバンド信号を生成すると、当該ベースバンド信号をＵＨＦ送信部２４に出力する。携帯側制御部２３からＵＨＦ送信部２４へと出力された、応答信号としてのベースバンド信号は、ＵＨＦ送信部２４で所定の変調処理が施され、無線信号として送信される。
【００３７】
ＵＨＦ送信部２４は、携帯側制御部２３及びＵＨＦ送信アンテナ２５と電気的に接続されている。ＵＨＦ送信部２４は、携帯側制御部２３から入力されたベースバンド信号に対して変調処理やデジタルアナログ変換などの所定の処理を施して、ＵＨＦ送信アンテナ２５に出力する。ＵＨＦ送信アンテナ２５はＵＨＦ帯の信号を送信するために用いられるＵＨＦ送信アンテナである。ＵＨＦ送信アンテナ２５は、ＵＨＦ送信部２４から入力された電気信号をＵＨＦ帯の電波に変換して空間に放射する。
【００３８】
以上の構成において、携帯端末２は、ＬＦ信号を受信するたびに応答信号を生成して返信する。故に、後述するように複数のＬＦ送信アンテナ３２から順番にＬＦ信号が送信されてくる場合には、携帯端末２は、送信元が異なる複数のＬＦ信号のそれぞれに対して、携帯端末２での受信強度を示す応答信号を返信する。以降では便宜上、複数のＬＦ送信アンテナ３２のそれぞれから送信されたＬＦ信号についての携帯端末２での受信強度のことを、アンテナ別の受信強度とも簡略して記載する。
【００３９】
＜車両側装置３の概略構成＞
車両側装置３は、携帯端末２と所定の周波数帯の電波を用いた無線通信を実施することで、携帯端末２の位置（以降、端末位置とも記載）に応じた所定の車両制御を実施するパッシブ・エントリ・パッシブ・スタートシステム（以降、ＰＥＰＳシステム）を実現する。
【００４０】
例えば車両側装置３は、携帯端末２が車両に対して予め設定されている作動エリア内に存在することを確認できている場合には、後述するドアボタンに対するユーザ操作に基づいて、ドアの施錠や開錠といった制御を実行する。また、車両側装置３は、携帯端末２との無線通信によって携帯端末２が車室内に存在することを確認できている場合には、後述するスタートボタンに対するユーザ操作に基づいて、エンジンの始動制御を実行する。
【００４１】
作動エリアとは、当該エリア内に携帯端末２が存在することに基づいて、車両側装置３がドアの施錠や開錠といった所定の車両制御を実行するためのエリアである。例えば、運転席用のドア付近や、助手席用のドア付近、トランクドア付近が作動エリアに設定されている。ドア付近とは、外側ドアハンドルから、所定の作動距離以内となる範囲を指す。外側ドアハンドルとは、ドアの外側面に設けられた、ドアを開閉するための把持部材を指す。本実施形態では一例として、車室外のうち、運転席用の外側ドアハンドル及び助手席用の外側ドアハンドルから作動距離以内となる領域が作動エリアに設定されている。作動エリアの大きさを規定する作動距離は例えば０．７ｍである。作動距離は１ｍであってもよいし、１．５ｍであってもよい。
【００４２】
車両側装置３は、図１に示すように、スマートＥＣＵ３１、複数のＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄ、及び、少なくとも１つのＵＨＦ受信機３３を備えている。ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄが車両側アンテナに相当する。
【００４３】
ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄは何れも、ＬＦ信号を送信するアンテナである。ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄの個々を区別せずに説明を行う場合、ＬＦ送信アンテナ３２とも記載する。ＬＦ送信アンテナ３２は、磁界型アンテナである。ＬＦ送信アンテナ３２としては、例えば１軸のループアンテナやバーアンテナ等を採用することができる。ここでは一例としてＬＦ送信アンテナ３２は、バーアンテナを用いて実現されているものとする。なお、ループアンテナは、ループ面に直交する向きに磁界を形成する。バーアンテナも、コア部材の軸方向に磁界を形成する。また、以降におけるＬＦ送信アンテナ３２の軸方向とは、磁界型アンテナにおいて磁界を発生させる方向を指す。
【００４４】
ここで、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄの配置の一例について図３を用いて説明を行う。図３に示すように、ＬＦ送信アンテナ３２ａは、車両の運転席の右側に配される。例えばＬＦ送信アンテナ３２ａは、運転席用のドアの内側ドアハンドル付近に、軸方向が車両の前後方向に沿う姿勢で内蔵されている。なお、他の態様として、ＬＦ送信アンテナ３２ａはボディの右側面部に配置されていてもよい。例えばＬＦ送信アンテナ３２ａは、運転席用のドアの外側ドアハンドルに内蔵されていても良い。
【００４５】
ＬＦ送信アンテナ３２ｂは、車両の運転席の左側に配される。例えばＬＦ送信アンテナ３２ｂは、助手席用のドアの内側ドアハンドル付近に、アンテナの軸方向が車両の前後方向に沿う姿勢で内蔵されている。なお、他の態様として、ＬＦ送信アンテナ３２ｂはボディの左側面部に配置されていてもよい。例えばＬＦ送信アンテナ３２ｂは助手席用のドアの外側ドアハンドルに内蔵されていても良い。
【００４６】
ＬＦ送信アンテナ３２ｃは、車室内のフロントエリアに配置されている。例えば、ＬＦ送信アンテナ３２ｃは、センターコンソール付近において、アンテナの軸方向が車幅方向に沿う姿勢で取り付けられている。ＬＦ送信アンテナ３２ｄは、車室内のリアエリアに配置されている。例えば、ＬＦ送信アンテナ３２ｄは、車室内天井面において後部座席の背もたれ部の上方に位置する部分に、アンテナの軸方向が車幅方向に沿う姿勢で取り付けられている。
【００４７】
各ＬＦ送信アンテナ３２は、軸方向を長軸とする長球状の指向性を有する。故に、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｂは、車両高さ方向や車幅方向よりも、車両前後方向に向けて相対的に強く、信号を送信する。また、ＬＦ送信アンテナ３２ｃ〜３２ｄは、車両高さ方向や車両前後方向よりも、車幅方向に向けて相対的に強く、信号を送信する。なお、長球とは、楕円をその長軸を回転軸として回転したときに得られる回転体に相当するものであって、長楕円体とも称される。ここでの長球とは、主として長径が短径の１．１倍以上の長さを有する楕円体を指すものとする。
【００４８】
図３における破線は、各ＬＦ送信アンテナ３２の指向性を概念的に示している。なお、各ＬＦ送信アンテナ３２から送信された信号は、破線で囲む領域に限定されず、破線で囲まれた領域の外側へも伝搬する。各ＬＦ送信アンテナ３２は何れも、後述するＬＦドライバ３１２から入力された信号を、所定の送信電力で無線送信する。ＬＦ送信アンテナ３２での送信電力は所望の通信エリアを形成するように調整されればよい。各ＬＦ送信アンテナ３２は、少なくとも車室内全域／大部分に送信信号が到達するように構成されている。
【００４９】
なお、車両に搭載されるＬＦ送信アンテナ３２の数や設置位置、取付姿勢は適宜変更可能である。車両側装置３は、上述した位置以外にも、トランク内部を通信エリアとするＬＦ送信アンテナ３２や、車室外のトランクドア付近を通信エリアとするＬＦ送信アンテナ３２が設けられていてもよい。
【００５０】
ＵＨＦ受信機３３は、携帯端末２からＵＨＦ帯の電波を用いて送信されてくる、受信強度情報を含む応答信号を受信する構成である。ＵＨＦ受信機３３は、図示しないＵＨＦ受信アンテナや、復調回路等を備える。ＵＨＦ受信アンテナは、携帯端末２から送信されるＵＨＦ帯の電波を受信するためのアンテナである。ＵＨＦ受信機３３は、ＵＨＦ受信アンテナから入力される信号に対して、アナログデジタル変換や、復調、復号などといった、所定の処理を施すことで、受信信号に含まれるデータを抽出する。そして、その抽出したデータをスマートＥＣＵ３１に提供する。
【００５１】
スマートＥＣＵ３１は、各ＬＦ送信アンテナ３２やＵＨＦ受信機３３の動作を制御する構成である。スマートＥＣＵ３１は、より細かい構成として、情報処理部３１１及びＬＦドライバ３１２を備えている。スマートＥＣＵ３１は、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄ，ＵＨＦ受信機３３等と電気的に接続されている。
【００５２】
情報処理部３１１は、ＵＨＦ受信機３３や、車両に搭載されている種々のセンサ、ＥＣＵから入力されるデータを用いて、各ＬＦ送信アンテナ３２やＵＨＦ受信機３３の動作を制御するとともに、携帯端末２の位置を推定するための演算処理を実行する。情報処理部３１１は、例えばＣＰＵ等のプロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備え、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで携帯端末２の位置の推定に関する処理等の各種の処理を実行する。プロセッサがこの制御プログラムを実行することは、制御プログラムに対応する方法が実行されることに相当する。この方法が端末位置推定方法に相当する。
【００５３】
ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。非遷移的実体的記憶媒体としては、半導体メモリ又は磁気ディスクなど多様な記憶媒体を採用することができる。メモリには、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄの搭載位置を示すデータが保存されている。各ＬＦ送信アンテナ３２の搭載位置は、車両の任意の点を基準点（換言すれば原点）とする３次元直交座標系の点として表現されている。ここでは一例として、ＬＦ送信アンテナ３２の搭載位置は、前輪車軸の中心を原点とする、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸を備える３次元座標系によって表現されているものとする。Ｘ軸は車幅方向に平行であって、車両右側を正方向とする軸である。Ｙ軸は車両前後方向に平行であって、車両前方を正方向とする軸である。Ｚ軸は、車両高さ方向に平行であって、車両上方を正方向とする軸である。もちろん、他の態様として各ＬＦ送信アンテナ３２の搭載位置は極座標で表されていてもよい。
【００５４】
なお、情報処理部３１１は、ＣＰＵの代わりに、ＭＰＵやＧＰＵを用いて実現されていてもよい。また、情報処理部３１１は、ＣＰＵや、ＭＰＵ、ＧＰＵなど、複数種類の演算処理モジュールを組み合せて実現されていてもよい。さらに、情報処理部３１１は、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）や、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）を用いて実現されていても良い。情報処理部３１１が提供する機能の詳細については別途後述する。
【００５５】
ＬＦドライバ３１２は、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄからＬＦ信号を送信させる構成である。ＬＦドライバ３１２は例えばＩＣを用いて実現されている。ＬＦドライバ３１２は、送信処理部Ｆ１からの要求に従って、ＬＦ信号をＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄから順番に送信させる。具体的には、ＬＦドライバ３１２は、各ＬＦ送信アンテナ３２での信号の送信タイミングが重複しないように、各ＬＦ送信アンテナ３２に変調信号を順番に出力する。これにより、各ＬＦ送信アンテナ３２から順番に送信させる。各ＬＦ送信アンテナ３２から電波の送信させるタイミングをずらすことで、或るＬＦ送信アンテナ３２から送信された信号が、他のＬＦ送信アンテナ３２から送信された信号と混信することを防ぐことができる。
【００５６】
＜情報処理部３１１の機能について＞
情報処理部３１１は、ＣＰＵが所定の制御プログラムを実行することで実現される機能ブロックとして図４に示すように、送信処理部Ｆ１、応答取得部Ｆ２、エリア特定部Ｆ３、及び位置推定部Ｆ４を備える。また、不揮発性の記憶媒体を用いてなる対応エリア記憶部Ｍ１、及び強度分布記憶部Ｍ２を備える。
【００５７】
対応エリア記憶部Ｍ１は、図５に示すように、探索範囲ＳＲ内におけるＬＦ送信アンテナ３２毎の対応エリアＣｓを示すデータを記憶している記憶装置である。ここでの探索範囲ＳＲとは、携帯端末２の位置を探索する範囲の全体に相当するものであって、具体的には、端末位置の候補点を設定する空間を指す。図５では探索範囲ＳＲは平面的に表されているが、実際には図６に示す通り、車両を包含するように３次元的に設定されている。図５及び図６において一点鎖線よりも内側となる領域が探索範囲ＳＲに相当する。
【００５８】
本実施形態では車両の左右の側面部からＤｘ以内、高さがＤｚ未満、前端部よりも後方であり、かつ、後端部からＤｙ以内となる空間が探索範囲ＳＲに設定されている。Ｄｘ及びＤｙは例えば１ｍに設定されている。Ｄｚは例えば２ｍに設定されている。自車両の寸法が例えば車幅が２ｍ、車両長が４ｍである場合、探索範囲ＳＲの車幅方向の長さは６ｍとなり、車両前後方向の長さは５ｍとなる。故に、探索対象設空間の体積は、６ｍ×５ｍ×２ｍ＝６０ｍ３となる。候補点は、探索範囲ＳＲ内において例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向にそれぞれ２ｃｍ間隔で設定されている。
【００５９】
或るＬＦ送信アンテナ３２の対応エリアＣｓとは、探索範囲ＳＲのうち、そのＬＦ送信アンテナ３２から送信された信号の携帯端末２での受信強度が、他のＬＦ送信アンテナ３２から送信された信号の受信強度よりも高くなることが期待される空間である。図５の（Ａ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ａの対応エリアＣｓを概念的に示しており、（Ｂ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ｂの対応エリアＣｓを概念的に示している。また、図５の（Ｃ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ｃの対応エリアＣｓを概念的に示しており、（Ｄ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ｄの対応エリアＣｓを概念的に示している。図５において二点鎖線で囲む領域（換言すればドットパターンのハッチングを施している領域）が対応エリアＣｓを示している。図５では対応エリアを平面的に表しているが、実際には探索範囲ＳＲと同様、３次元的に設定されている。
【００６０】
各ＬＦ送信アンテナ３２についての対応エリアＣｓを示すデータは、ＬＦ送信アンテナ３２の搭載位置と同様の３次元座標系の座標によって表現されていればよい。各ＬＦ送信アンテナ３２の対応エリアＣｓは、他のＬＦ送信アンテナ３２の対応エリアＣｓと重なる部分があっても良い。各対応エリアＣｓは、探索範囲ＳＲを区分してなるサブ領域に相当する。
【００６１】
強度分布記憶部Ｍ２は、探索範囲ＳＲ内におけるアンテナ別の受信強度の分布を示すデータ（強度分布マップ）を記憶している記憶装置である。強度分布マップは、各候補点でのアンテナ別の受信強度を実測／シミュレーションすることで生成されれば良い。強度分布マップが強度分布モデルに相当する。
【００６２】
図７の（Ａ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ａについての受信強度分布を等高線にて概念的に示しており、（Ｂ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ｂについての受信強度分布を等高線にて概念的に示している。また、図７の（Ｃ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ｃについての受信強度分布を等高線にて概念的に示しており、（Ｄ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ｄについての受信強度分布を等高線にて概念的に示している。ここでの等高線とは、受信強度が等しい点によって形成される線である。等高線は、等強度線と言い換えることができる。図７では図の簡略化のため、等高線の間隔を７．５ｄＢμＶ／ｍに設定した態様を示している。
【００６３】
なお、図７は厳密には、各ＬＦ送信アンテナ３２から無線送信された信号の磁界強度分布をシミュレーションした結果を示すものである。送信信号の磁界強度と受信強度とは異なる物理量であるが、送受の可逆性からこれらは比例関係にあり、代替特性として採用することができる。
【００６４】
図７では各ＬＦ送信アンテナ３２についての受信強度分布を２次元平面的に示しているが、各ＬＦ送信アンテナ３２の受信強度は３次元的に分布する。前述の等高線及び等強度線は、受信強度が等しい点によって形成される曲面（以降、等高面）の１断面に相当する。等高面は等強度面と言い換えることができる。
【００６５】
強度分布マップは、各候補点でのアンテナ別の受信強度を示すものであればよく、その表現形式としては、マップ形式やテーブル形式など、多様な形式を採用可能である。強度分布記憶部Ｍ２が保持している強度分布マップは位置推定部Ｆ４によって参照される。
【００６６】
送信処理部Ｆ１は、ＬＦ信号の送信に係る処理を実行する構成である。送信処理部Ｆ１は、所定のタイミングで、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄから順番にＬＦ信号を送信するようにＬＦドライバ３１２に要求する。以降では便宜上、各ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄから所定の順番でＬＦ信号を送信させることを順次ＬＦ送信処理と記載する。
【００６７】
例えば、送信処理部Ｆ１は、車両が駐車されている状態において、車両ドアの外側ドアハンドルに設けられたドアボタンが操作された場合に、ＬＦドライバ３１２に対して順次ＬＦ送信処理の実行を要求する。その他、送信処理部Ｆ１は、自車両が駐車されている状態において、且つ、スタートボタンが操作されたことをトリガとして、順次ＬＦ送信処理の実行をＬＦドライバ３１２に要求するように構成されていてもよい。スタートボタンは、車両の走行駆動源の始動を要求するためのプッシュスイッチであって、車室内の運転席付近（例えばインストゥルメントパネル）に設けられている。
【００６８】
自車両が駐車状態にあるか否かは、車速センサで検出する車速，シフトポジションセンサで検出するシフトポジション，パーキングブレーキスイッチの信号等をもとに情報処理部３１１が判定すればよい。自車両が駐車状態にあるか否かの判定方法として、多様な判定アルゴリズムを採用することができる。ドアボタンが操作されたことは、ドアボタンからの信号をもとに情報処理部３１１が判定すればよい。
【００６９】
応答取得部Ｆ２は、ＵＨＦ受信機３３で携帯端末２から受信する、受信強度を含む応答信号を取得する。なお、携帯端末２は、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄから順次送信されるＬＦ信号を受信する度に、その受信強度を含む応答信号を返信する。故に、スマートＥＣＵ３１（主として応答取得部Ｆ２）は、ＬＦ信号に対する応答信号を受信したタイミングから、携帯端末２が応答したＬＦ信号を送信したＬＦ送信アンテナ３２を一意に特定できる。つまり、応答取得部Ｆ２は、各ＬＦ信号での信号送信タイミングと応答信号の受信タイミングとの関係から、携帯端末２が何れのＬＦ送信アンテナ３２から送信されたＬＦ信号に対して応答したのかを特定できる。その結果、応答取得部Ｆ２は、各ＬＦ送信アンテナ３２から送信されたＬＦ信号の携帯端末２での受信強度を取得する。応答取得部Ｆ２は、アンテナ別の受信強度を示すデータを位置推定部Ｆ４に出力する。
【００７０】
なお、応答信号に認証用のコードが含まれている場合には、このコードを用いて認証を行い、位置推定部Ｆ４で推定される携帯端末２の位置と認証の成立有無とに応じて、車両のドアの施開錠，車両の走行駆動源（例えばエンジン）の始動許可を行う等すればよい。携帯端末２の認証方式としてはチャレンジレスポンス方式など多様な方式を採用可能である。
【００７１】
エリア特定部Ｆ３は、アンテナ別の受信強度を比較し、複数のＬＦ送信アンテナ３２のうち、携帯端末２での受信強度が最も高かったＬＦ送信アンテナ３２（以降、最近傍アンテナ）を特定する。そして、最近傍アンテナの対応エリアＣｓ内に携帯端末２が存在すると判定する。つまり、最近傍アンテナの対応エリアＣｓを、携帯端末が存在しうるエリアである候補エリアに設定する。このようなエリア特定部Ｆ３は、探索範囲ＳＲのうち、携帯端末２が存在しうるエリアを特定する（換言すれば絞り込む）構成に相当する。また、当該構成は別の観点によれば、探索範囲ＳＲ内において携帯端末２が存在する可能性が無い／十分に低いエリアを探索対象から除外する構成に相当する。
【００７２】
なお、エリア特定部Ｆ３は、アンテナ別の受信強度を比較した結果、最も高い受信強度と２番目に高い受信強度との差が所定の統合閾値未満である場合には、最も高い受信強度が得られているＬＦ送信アンテナ３２の対応エリアＣｓと、２番目に高い受信強度が得られているＬＦ送信アンテナ３２の対応エリアＣｓとを統合した範囲を候補エリアに設定するように構成されていても良い。また、エリア特定部Ｆ３は、最も高い受信強度との差が所定の統合閾値未満となる受信強度が得られているＬＦ送信アンテナ３２の対応エリアＣｓを候補エリアに含めるように構成されていても良い。上記の構成によれば、アンテナ別の受信強度に有意な差が生じていない場合に、真の端末位置が候補エリアから漏れてしまう恐れを低減できる。なお、統合閾値は例えば３ｄＢなどに設定されていれば良い。
【００７３】
位置推定部Ｆ４は、応答取得部Ｆ２で取得するアンテナ別の受信強度を用いて携帯端末２の位置を推定する。当該位置推定部Ｆ４の作動については別途後述する。
【００７４】
＜位置推定処理について＞
次に、スマートＥＣＵ３１での端末位置の推定に関連する処理（以下、位置推定関連処理）について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。図８のフローチャートは、ドアボタンやスタートボタンが押下された場合など、所定の位置推定条件が充足された場合に実行されれば良い。なお、位置推定処理は定期的に（例えば２００ミリ秒毎に）実行されても良い。本実施形態では一例として、位置推定処理はステップＳ１０１〜Ｓ１０９を備える。
【００７５】
まずステップＳ１０１では、送信処理部Ｆ１がＬＦドライバ３１２と協働して、順次ＬＦ送信処理を実行する。すなわち、送信処理部Ｆ１が、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄから順番にＬＦ信号を送信するようにＬＦドライバ３１２に要求する。これにより、ＬＦドライバ３１２が、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄから順番にＬＦ信号を送信させる。携帯端末２は、順次送信されてくるＬＦ信号を受信する度に、その受信強度を示す応答信号を返送する。
【００７６】
ステップＳ１０２では、応答取得部Ｆ２が、ＵＨＦ受信機３３と協働して、アンテナ別の受信強度の観測値（以降、強度観測値とも記載）Ｂｏ１〜Ｂｏ４を取得する。強度観測値Ｂｏ１は、ＬＦ送信アンテナ３２ａから送信されたＬＦ信号の携帯端末２での受信強度を表し、強度観測値Ｂｏ２は、ＬＦ送信アンテナ３２ｂから送信されたＬＦ信号の携帯端末２での受信強度を表す。強度観測値Ｂｏ３は、ＬＦ送信アンテナ３２ｃから送信されたＬＦ信号の携帯端末２での受信強度を表し、強度観測値Ｂｏ４は、ＬＦ送信アンテナ３２ｄから送信されたＬＦ信号の携帯端末２での受信強度を表す。強度観測値Ｂｏ１〜Ｂｏ４において、送信元を区別しない場合には強度観測値Ｂｏとも記載する。「Ｂｏ」の「ｏ」はObservationの意である。
【００７７】
なお、応答信号を１つも受信できなかった場合や、応答信号を受信できたＬＦ送信アンテナ３２の数が３未満である場合には、本フローを中止すればよい。本フローを中止した場合には、例えば中止時点から所定のリトライ時間（例えば２００ミリ秒）が経過したタイミングで再度ステップＳ１０１から実行すればよい。
【００７８】
ステップＳ１０３ではエリア特定部Ｆ３が、ステップＳ１０２で取得されたアンテナ別の強度観測値Ｂｏ１〜Ｂｏ４と、対応エリア記憶部Ｍ１に保存されているアンテナ毎の対応エリアＣｓについてのデータに基づいて、候補エリアを判定する。例えばアンテナ毎の強度観測値Ｂｏの中で、ＬＦ送信アンテナ３２ａの強度観測値Ｂｏ１が最も高い場合にはＬＦ送信アンテナ３２ａの対応エリアＣｓを候補エリアに設定する。
【００７９】
ステップＳ１０４では、位置推定部Ｆ４は、前ステップＳ１０３にてエリア特定部Ｆ３によって判定された候補エリア内に存在する任意の１つの候補点を、対象候補点に設定してステップＳ１０５に移る。
【００８０】
ステップＳ１０５では、強度分布記憶部Ｍ２に保存されている強度分布マップを参照し、対象候補点でのアンテナ別の受信強度の想定値（以降、強度推定値）Ｂｅ１〜Ｂｅ４を取得する。強度推定値Ｂｅ１は、ＬＦ送信アンテナ３２ａから送信されたＬＦ信号の携帯端末２での受信強度を表し、強度推定値Ｂｅ２は、ＬＦ送信アンテナ３２ｂから送信されたＬＦ信号の携帯端末２での受信強度を表す。強度推定値Ｂｅ３は、ＬＦ送信アンテナ３２ｃから送信されたＬＦ信号の携帯端末２での受信強度を表し、強度推定値Ｂｅ４は、ＬＦ送信アンテナ３２ｄから送信されたＬＦ信号の携帯端末２での受信強度を表す。強度推定値Ｂｅ１〜Ｂｅ４において、送信元を区別しない場合には強度推定値Ｂｅとも記載する。「Ｂｅ」の「ｅ」はestimateの意である。
【００８１】
ステップＳ１０６では下記式１〜式５によって、対象候補点でのアンテナ別の受信強度についての残差の二乗和（以降、残差平方和）ＲＳＳを算出する。残差平方和ＲＳＳは、候補点と真の端末位置とのずれ度合い（換言すれば乖離度合い）を示すパラメータである。つまり残差平方和ＲＳＳが誤差評価値に相当する。なお、誤差指標値は、各残差の絶対値の和であってもよい。
【数１】
2020112418.tif 000003
ステップＳ１０６での処理が完了すると、ステップＳ１０７に移る。ステップＳ１０７では、候補エリア内に位置する全ての候補点について残差平方和ＲＳＳを算出したか否かを判定する。候補エリア内の全ての候補点について残差平方和ＲＳＳを算出している場合にはステップＳ１０７を肯定判定してステップＳ１０９を実行する。一方、候補エリアの中に、まだ残差平方和を算出していない候補点が残っている場合にはステップＳ１０７を否定判定してステップＳ１０８を実行する。
【００８２】
ステップＳ１０８では、候補エリアに属する候補点であって、残差平方和ＲＳＳをまだ算出していない任意の候補点を対象候補点に設定してステップＳ１０５を実行する。例えばステップＳ１０８では現在の対象候補点からＸ軸方向に隣接する候補点を対象候補点に設定する。対象候補点に設定する順番（換言すれば探索方向）は適宜設計されれば良い。
【００８３】
ステップＳ１０９では、候補エリア内に存在する全候補点のうち、残差平方和ＲＳＳが最小となっている候補点を端末位置として採用して本フローを終了する。残差平方和ＲＳＳは、複数のＬＦ送信アンテナのそれぞれに対応する残差の大きさを総合的に評価したパラメータである。残差平方和ＲＳＳが最小となる候補点は、真の端末位置に最も近い候補点であることが期待できる。
【００８４】
なお、ステップＳ１０９以降の処理としては、例えば、位置推定部Ｆ４がステップＳ１０９で採用された端末位置が作動エリアや車室内に該当するか否かを判定する。端末位置が作動エリア内に該当する場合には、ドアの開錠や施錠を実行する。また、端末位置が車室内に該当する場合には走行駆動源を始動させる。
【００８５】
＜本実施形態の効果＞
ここで、３つの比較構成、すなわち第１、第２、及び第３比較構成を導入し、本実施形態の効果について説明する。
【００８６】
第１比較構成は、ＴＯＡ（Time Of Arrival）やＴＤＯＡ（Time Difference Of Arrival）など、電波の伝搬時間（換言すれば飛行時間）Δｔと、電波の伝搬速度Ｃとを用いて観測値としての距離を算出し、当該距離の概念によって、候補点と真の端末位置とのズレ度合い（つまり残差）を評価する構成である。第１比較構成では、残差平方和ＲＳＳは下記の式６で表される。
【数２】
2020112418.tif 000004
なお、上記式における（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）は候補点の座標を表す。（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄの位置を表す。Δｔｉは、ＬＦ送信アンテナ３２から送信されたＬＦ信号の伝搬時間を表す。ｉ＝１〜４は、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄに順に対応する。例えば、（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）はＬＦ送信アンテナ３２ａの設置位置を示し、Δｔ１は、ＬＦ送信アンテナ３２ａから送信されたＬＦ信号の伝搬時間を示す。ｉの最大値は、車両側装置３が備えるＬＦ送信アンテナ３２の数に相当する。
【００８７】
上記の第１比較構成によれば、ニュートン法等を用いて３〜４回程度の反復計算によって近似的に端末位置を推定することができる。しかし、第１比較構成では、距離の推定に電波の伝搬時間Δｔを使用する。電波の伝搬速度Ｃは非常に大きいため、伝搬時間Δｔが１ナノ秒ずれるだけで観測距離に３０センチずれてしまう。つまり、第１比較構成では、は電波（光速）の伝搬時間Δｔを非常に高精度に計測可能に構成されている必要がある。高精度な時間計測機能は高価な素子を必要とするため、第１比較構成は相対的にコストが増加してしまう。
【００８８】
第２比較構成は、ＬＦ送信アンテナ３２から放射された信号は、全方位に均等に（つまり同心球状に）広がるものであると見なして、強度観測値Ｂｏに基づいて候補点からＬＦ送信アンテナ３２までの距離を算出し、残差を評価する構成である。第２比較構成では、下記式７によって残差平方和ＲＳＳを算出される。なお、式中のＤ（Ｂｏ）は強度観測値Ｂｏを距離に変換するための関数である。例えばアンテナの近傍界において信号強度は距離の３乗に反比例する。つまり、Ｂ＝κ／ｄ３の関係を有する。そのため、Ｄ（Ｂｏ）＝（κ／Ｂｏ）＾（１／３）とすることができる。なお、κは定数である。
【数３】
2020112418.tif 000005
第２比較構成においても、第１比較構成と同様に、ニュートン法等を用いて３〜４回程度の反復計算によって近似的に端末位置を推定できる。また、電波の信号強度は電波の伝搬時間Δｔを計測するよりも安価な素子／回路を用いて検出可能であるため、第２比較構成によれば、第１比較構成よりもシステムのコストを抑制できる。
【００８９】
しかしながらＬＦ送信アンテナ３２から放射された信号は、全方位に均等には（つまり同心球状には）広がらない。例えばＬＦ送信アンテナ３２から放射された信号は、長球状に広がる。また、車両のボディ及び車室内の構造体での反射、回折の影響を受けるため、仮にＬＦ送信アンテナ３２が無指向性アンテナだったとしても、当該ＬＦ送信アンテナ３２からの信号は、同心球状には広がらない。例えばＬＦ送信アンテナ３２の近くにセンターピラーやリアピラーなどの金属体が存在する場合には、当該金属体によって、強度分布の等高線（実際には等高面）は歪みうる。故に、強度観測値Ｂｏが２点間の直線距離に対応するとは限らない。ＬＦ送信アンテナ３２の近くであっても構造物や指向性の影響によって相対的に受信強度が小さくなる部分は発生しうる。特に金属板の裏側などはその傾向が強い。よって、第２比較構成の方法による位置推定は、現実的には、数１０センチ以上の誤差が生じうる。
【００９０】
これに対し、本実施形態の構成では、シミュレーション等によって予め設定されている候補点毎の受信強度の推定値Ｂｅを用いて、残差及び残差平方和ＲＳＳを評価する。つまり、車両の構造等の影響を考慮した推定値を用いて残差を算出する。そのため、第２比較構成よりも精度良く端末位置を推定することができる。換言すれば本実施形態の構成は、車両側アンテナが非真球状（例えば長球状）の放射特性を有するアンテナを用いて構成されている場合に好適であると言える。また、本実施形態の構成は、車両側アンテナから送信された信号の受信強度が車両のボディや車室内構造物の影響を受けて非真球状に分布する場合に好適であると言える。
【００９１】
第３比較構成は、本実施形態と同様の方法で残差を算出する構成である。ただし、第３比較構成は、探索範囲ＳＲの全候補点に対して残差平方和ＲＳＳを算出した上で、残差平方和ＲＳＳが最小となる候補点を端末位置として採用する。
【００９２】
このような第３比較構成では、１回の位置推定処理において、探索範囲ＳＲ内の全ての候補点に対して残差平方和ＲＳＳを算出する必要があるため、位置推定部Ｆ４での演算量が膨大となる。例えば、６ｍ×５ｍ×２ｍ＝６０ｍ３の空間に対し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に２ｃｍ間隔で候補点を設定すると、候補点の総数は７５０万となる。そのため、第３比較構成では１回の位置推定処理において残差平方和ＲＳＳの演算を７５０万回繰り返さなければならない。
【００９３】
このような第３比較構成に対して本実施形態の構成によれば、エリア特定部Ｆ３が候補エリアを判定することにより、残差平方和ＲＳＳの算出対象とする候補点が限定される。具体的には、位置推定部Ｆ４は、強度観測値Ｂｏが最も高いＬＦ送信アンテナ３２の対応エリアＣｓ内の候補点に対してのみ、残差平方和ＲＳＳを算出する。このような構成によれば位置推定部Ｆ４の演算負荷を低減できる。
【００９４】
なお、携帯端末２は、基本的には強度観測値Ｂｏが最も高いＬＦ送信アンテナ３２の対応エリアＣｓ内に存在することが期待できる。そのため、本実施形態のように残差平方和ＲＳＳの算出対象（換言すれば端末位置の探索範囲）を限定することによって、第３比較構成よりも位置の推定精度が劣化する恐れは小さい。つまり、上記の構成によれば、第１比較構成や第２比較構成よりも位置推定精度を高めつつ、計算量を抑制することができる。
【００９５】
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。
【００９６】
なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。
【００９７】
［変形例１］
上述した実施形態では、候補点毎の強度推定値を、強度分布マップを用いて特定する態様を開示したが、これに限らない。任意の候補点Ｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）でのＬＦ送信アンテナ３２の磁界強度は、ビオ・サバールの法則を用いて以下の式８のように定式化できる。よって、候補点毎の強度推定値（換言すれば理論値）は、以下の式８によって算出されてもよい。ＬＦ送信アンテナ３２がループアンテナであってもバーアンテナであっても、上記式８によって、ＬＦ送信アンテナ３２の磁界強度分布を近似的に求めることができる。
【数４】
2020112418.tif 000006
上記式は、アンテナコイルのループ半径ａよりも距離ｒのほうが十分に大きいものとして近似している。式８の「μ０」は、磁気定数である。「Ｉ」はアンテナコイルに流す電流値を示す。式８中の「ｒ」は、ＬＦ送信アンテナ３２の搭載位置（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）から任意の候補点Ｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）までの距離を表す。また、θは、アンテナの搭載位置から候補点Ｐに向かうベクトルとアンテナの軸とがなす角度を表す。なお、上記式８に示すｒとθは、アンテナ軸がＹ軸に平行となる姿勢においては式９ａ、９ｂ（以降、式９とまとえて記載）の関係を満たす。図９は、座標空間距離ｒ、ピッチ角θ、ＬＦ送信アンテナ３２の搭載位置（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）、候補点の位置（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）の相互関係を示す図である。式９ｂの内容（主として分子）は、アンテナ軸の向きに応じて適宜変更されればよい。
【数５】
2020112418.tif 000007
ところで、強度観測値Ｂｏ１〜Ｂｏ４や、各アンテナの座標を式８、式９に代入すると、Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐの３つを変数とする連立方程式が得られる。よって、当該連立方程式を解けば、端末位置としての候補点（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）を特定可能なように思われる。しかしながら、これらの連立方程式を解くことは現実的には容易でない。加えて、受信強度，ＬＦ送信アンテナ３２の位置，定数ｋ等に誤差を含む場合には、解が不定になる。対して、以上で述べた方法によれば、より確からしい端末位置を推定できるといった利点を有する。
【００９８】
［変形例２］
位置推定部Ｆ４は、例えば図１０に示すように、強度分布マップを用いて、受信強度が強度観測値Ｂｏとなる曲面（つまり等高面）を特定し、対象候補点から等高面までの距離を残差ｇとして算出するように構成されていても良い。残差ｇは、候補点とアンテナの組み合わせ毎に算出されれば良い。或る対象候補点についての残差平方和ＲＳＳは、当該対象候補点についてのアンテナ毎の残差ｇの二乗和とすればよい。
【００９９】
また、残差ｇは、候補点Ｐからのアンテナまでの座標空間距離ｒと、強度観測値Ｂｏに基づいて定まる推定距離ｓとの差であってもよい。座標空間距離ｒは、３次元空間座標系における候補点Ｐからアンテナの搭載位置までの直線距離であって、それぞれの座標を用いて算出されればよい。推定距離ｓは、ピッチ角θと強度観測値Ｂｏを式８に代入することで定まる、距離ｒに対応するパラメータである。推定距離ｓは、式８を変形した下記式１０によって算出されれば良い。式１０中のｋは、μ０、Ｉ、ａに応じて定まる定数パラメータであって、例えばｋ＝μ０Ｉａ２／２である。
【数６】
2020112418.tif 000008
【０１００】
［変形例３］
上述した実施形態では、候補エリア内に存在する全ての候補点について残差平方和ＲＳＳを算出した上で、残差平方和ＲＳＳが最小となっている候補点を端末位置として採用する構成を開示したが、これに限らない。例えば位置推定部Ｆ４は、残差平方和ＲＳＳが所定の許容閾値未満となる候補点を端末位置として採用するように構成されていてもよい。当該構成は、ステップＳ１０４からステップＳ１０８を反復する過程において、残差平方和ＲＳＳが所定の許容閾値未満となる候補点が発見された場合に探索処理を終了する構成に相当する。このような構成によれば、位置推定に係る計算量をより一層低減することができる。
【０１０１】
なお、上述した実施形態においても許容閾値の概念を導入しても良い。残差平方和ＲＳＳの最小値が所定の許容閾値以上である場合には、位置不定として処理してもよい。そのような構成によれば、不確かな位置を端末位置として採用する恐れを低減できる。許容閾値の具体的な値は、要求される位置の推定精度等に基づいて適宜調整されれば良い。
【０１０２】
［変形例４］
ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄの取付位置は上述した態様に限定されない。各ＬＦ送信アンテナ３２は、多様な位置に搭載可能である。例えばＬＦ送信アンテナ３２ａは、天井部の右側端部付近に配されていても良い。天井部の右側端部とは、運転席用のドアの上端部が当接する部分に相当する。また、ＬＦ送信アンテナ３２ａは、車両右側に配されているセンターに配されていても良い。ＬＦ送信アンテナ３２ｂは、ＬＦ送信アンテナ３２ａと左右対象な位置に配置されていればよい。ＬＦ送信アンテナ３２ｃは、オーバーヘッドコンソールや、車室内天井面の中央部、インストゥルメントパネルなどに取り付けられていても良い。ＬＦ送信アンテナ３２ｄは、後部座席の着座面や背もたれ部の内部に配されていても良い。
【０１０３】
また、ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｄの搭載姿勢は、上述した態様に限定されない。ＬＦ送信アンテナ３２ａ〜３２ｂは、アンテナの軸方向が車幅方向に沿う姿勢で取り付けられていても良いし、アンテナの軸方向が車両高さ方向に沿う姿勢で取り付けられていても良い。ＬＦ送信アンテナ３２ａとＬＦ送信アンテナ３２ｂは、互いに異なる搭載姿勢で取り付けられていても良い。例えばＬＦ送信アンテナ３２ａはアンテナの軸方向が車両前後方向に沿う姿勢で取り付けられている一方、ＬＦ送信アンテナ３２ｂはアンテナの軸方向が車幅前後方向に沿う姿勢で取り付けられていてもよい。ＬＦ送信アンテナ３２ｃやＬＦ送信アンテナ３２ｄは、アンテナの軸方向が車両前後方向や車両高さ方向に沿う姿勢で取り付けられていても良い。ＬＦ送信アンテナ３２ｃとＬＦ送信アンテナ３２ｄは、互いに異なる搭載姿勢で取り付けられていても良い。例えばＬＦ送信アンテナ３２ｃはアンテナの軸方向が車両前後方向に沿う姿勢で取り付けられている一方、ＬＦ送信アンテナ３２ｂはアンテナの軸方向が車幅前後方向に沿う姿勢で取り付けられていてもよい。
【０１０４】
［変形例５］
上述した実施形態では探索範囲ＳＲ内において均一に（一定間隔で）候補点を設定する態様を開示したが、候補点の設定態様はこれに限らない。図１１に示すように、窓部付近は、窓部付近以外の領域よりも、候補点が密に設定されていてもよい。例えば窓部付近以外の領域では４ｃｍ毎に候補点を設定する一方、窓部付近では２ｃｍ毎に候補点を設定するように構成されていても良い。図１１に示すｄ１は、窓部付近以外での候補点の設定間隔を示しており、ｄ２は、窓部付近での候補点の設定間隔を示している。ここでの窓部とは、窓から１０ｃｍ以内となる領域を指す。
【０１０５】
上記の設定態様によれば端末位置の誤判定が生じやすい窓部付近における判定精度を高めることができる。その結果、携帯端末２が車室内に存在するのか車室外に存在するのかの判定精度を高めることができる。また、車両のボディが電波を通す構成においては、車両の側面部付近は、窓部付近以外の領域よりも、候補点が密に設定されていてもよい。また、車両から離れるにつれて候補点の設定密度を疎にするように構成されていても良い。
【０１０６】
［変形例６］
上述した実施形態ではエリア特定部Ｆ３及び位置推定部Ｆ４を車両側装置３が備える態様を開示したが、種々の機能の配置態様はこれに限定されない。エリア特定部Ｆ３及び位置推定部Ｆ４は携帯端末２が備えていても良い。その場合、携帯端末２は、車両に対する端末位置の推定結果を示すデータを車両側装置３に無線送信するように構成されていることが好ましい。
【０１０７】
［変形例７］
以上では、車両から送信された信号の携帯端末２での受信強度を用いて、携帯端末２の位置を推定する態様を開示したがこれに限らない。車両側装置が携帯端末２からの信号を受信するための構成（車載受信機）を複数備える構成において、各車載受信機での携帯端末２からの信号の受信強度に基づいて端末位置を推定するように構成されていても良い。以下、そのような技術思想に対応する実施例を変形例７として説明する。なお、本変形例の車両側装置３が車両用位置推定装置に相当する。本変形例にも変形例１〜６や、後述する変形例８として開示の種々の技術思想は適宜適用可能である。
【０１０８】
本変形例における車両側装置３及び携帯端末２は、それぞれ所定の近距離無線通信規格に準拠した通信（以降、近距離通信とする）を実施可能に構成されている。近距離無線通信規格としては、例えばBluetooth Low Energy（Bluetoothは登録商標）や、Wi-Fi（登録商標）、ZigBee（登録商標）等を採用することができる。近距離無線通信規格は、例えば、数メートル〜数１０メートル程度の通信距離を提供可能なものであればよい。本実施形態の車両側装置３と携帯端末２は、一例としてBluetooth Low Energy規格に準拠して無線通信を実施するように構成されている。
【０１０９】
本変形例における携帯端末２は、図１２に示すように、携帯側制御部２３と携帯側通信部２６とを備える。携帯側通信部２６は近距離通信を実施するための通信モジュールである。携帯側通信部２６の構成及び機能は、後述する車載通信機３４と同様である。ただし、携帯側通信部２６は、受信強度判定部Ｃ３を備えていなくとも良い。携帯側通信部２６は携帯側制御部２３と相互通信可能に接続されている。携帯側制御部２３は、携帯側通信部２６の動作を制御する。
【０１１０】
携帯端末２が近距離通信として送信する信号には、送信元情報が含まれている。送信元情報は、例えば携帯端末２に割り当てられた固有の識別情報（以降、端末ＩＤとする）である。端末ＩＤは他の通信端末と携帯端末２とを識別するための情報として機能する。また、携帯端末２は、送信元情報を含む通信パケットを所定の送信間隔で無線送信することで、近距離通信機能を備えた周囲の通信端末に対して、自分自身の存在を通知する（すなわちアドバタイズする）。以降では便宜上、アドバタイズを目的として定期的に送信される通信パケットのことをアドバタイズパケットと称する。
【０１１１】
車両側装置３は、上述した近距離通信機能によって携帯端末２から送信されてくる信号（例えばアドバタイズパケット）を受信することで、携帯端末２が車両側装置３と近距離通信可能な範囲内に存在することを検出する。なお、本実施形態では一例として携帯端末２から逐次送信されるアドバタイズパケットを受信することで、車両側装置３は通信エリア内に携帯端末２が存在することを検出するように構成されているものとするが、これに限らない。他の態様として、車両側装置３がアドバタイズパケットを逐次送信し、携帯端末２との通信接続（いわゆるコネクション）が確立したことに基づいて、車両側装置３の通信エリア内に携帯端末２が存在することを検出するように構成されていてもよい。
【０１１２】
本実施形態の車両側装置３は、携帯端末２と近距離通信を実施するための通信モジュールとして、図１２に示すように複数の車載通信機３４ａ〜３４ｄを備える。各車載通信機３４ａ〜３４ｄを区別しない場合には車載通信機３４と記載する。各車載通信機３４は専用の通信線又は車両内ネットワークを介してスマートＥＣＵ３１と相互通信可能に接続されている。各車載通信機３４には、固有の通信機番号が設定されている。通信機番号は、携帯端末２にとっての端末ＩＤに相当する情報である。通信機番号は、複数の車載通信機３４を識別するための情報として機能する。
【０１１３】
車載通信機３４ａ〜３４ｄは車両において適宜設計される箇所に搭載されている。例えば車載通信機３４ａ〜３４ｄは、上述した実施形態や変形例４にてＬＦ送信アンテナ３２の搭載位置として例示した箇所に取り付けられている。もちろん、各車載通信機３４の取付位置は適宜変更可能である。
【０１１４】
図１３は車載通信機３４の電気的な構成を概略的に示したものである。図１３に示すように車載通信機３４は、アンテナ３４１、送受信部３４２、及び通信マイコン３４３を備える。アンテナ３４１は、近距離通信に用いられる周波数帯（例えば２．４ＧＨｚ帯）の電波を送受信するためのアンテナである。アンテナ３４１は送受信部３４２と電気的に接続されている。アンテナ３４１としては、パッチアンテナ、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆Ｆアンテナ、逆Ｌアンテナなど多様なアンテナ構造を採用可能である。
【０１１５】
送受信部３４２は、信号の送受信に係る信号処理を施す回路モジュールである。送受信部３４２は通信マイコン３４３と相互通信可能に接続されている。送受信部３４２は、送信回路Ｃ１、受信回路Ｃ２、及び受信強度判定部Ｃ３を備える。送信回路Ｃ１は、通信マイコン３４３を介してスマートＥＣＵ３１から入力された信号を変調して、アンテナ３４１に出力し、電波として放射させる。
【０１１６】
受信回路Ｃ２は、アンテナ３４１で受信した信号を復調し、通信マイコン３４３に提供する。受信強度判定部Ｃ３は、アンテナ３４１で受信した信号の電界強度（つまり受信強度）を逐次検出する構成である。受信強度判定部Ｃ３は多様な回路構成によって実現可能である。受信強度判定部Ｃ３が検出した受信強度は、受信データに含まれる端末ＩＤと対応付けられて通信マイコン３４３に逐次提供される。なお、受信強度は、例えば電力の単位［ｄＢｍ］で表現されればよい。便宜上、受信強度と端末ＩＤとを対応づけたデータを受信強度データと称する。受信回路Ｃ２及び受信強度判定部Ｃ３を備える車載通信機３４は、車両側受信機に相当する。
【０１１７】
通信マイコン３４３は、スマートＥＣＵ３１とのデータの受け渡しを制御するマイクロコンピュータである。その他、通信マイコン３４３は、受信強度判定部Ｃ３から受信強度データを取得すると、当該受信強度データをスマートＥＣＵ３１に逐次提供する。
【０１１８】
上記構成においてスマートＥＣＵ３１の情報処理部３１１は、上述した実施形態と同様の方法によって端末位置を特定する。すなわち、エリア特定部Ｆ３は、各車載通信機での携帯端末２からの信号の受信強度に基づいて、携帯端末２が存在する対応エリアＣｓを特定する。なお、対応エリアＣｓは車載通信機３４毎に予め設定されている。位置推定部Ｆ４は、探索範囲ＳＲ内のうち、エリア特定部Ｆ３が特定した対応エリアＣｓ内に存在する候補点毎に残差平方和ＲＳＳを算出する。そして、対応エリアＣｓ内において、残差平方和ＲＳＳが最小となる候補点に携帯端末２が存在すると判定する。車載通信機３４はアンテナ３４１を内蔵しているため、車載通信機３４毎の対応エリアＣｓは、アンテナ毎の対応エリアに対応する。また、車載通信機３４の取り付け位置は、アンテナの取り付け位置に相当する。
【０１１９】
［変形例８］
上述した実施形態では、車両の側面部及び後端部から１ｍ以内となる車室外を含む３次元空間が探索範囲ＳＲに設定されている態様を開示したが、探索範囲ＳＲとする範囲はこれに限定されない。探索範囲ＳＲとする範囲は適宜変更可能である。サッチャム要件等を考慮し、探索範囲ＳＲの車幅方向の大きさを定義するＤｘは２ｍに設定されていてもよい。また、車室外を含む３次元空間が探索範囲に設定されている構成においては、車両のボンネット上、ルーフ状、車体下は、探索外エリアとして設定されていてもよい。アンテナ毎の対応エリアは、探索外エリアを含まないように設定されていることが好ましい。
【０１２０】
また探索範囲ＳＲは、車室内のみに限定されていても良い。その場合には、各アンテナの対応エリアＣｓもまた車室内に設定されていれば良い。図１４の（Ａ）はＬＦ送信アンテナ３２ａの対応エリアＣｓを概念的に示しており、（Ｂ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ｂの対応エリアＣｓを概念的に示している。また、図１４の（Ｃ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ｃの対応エリアＣｓを概念的に示しており、（Ｄ）は、ＬＦ送信アンテナ３２ｄの対応エリアＣｓを概念的に示している。
【０１２１】
＜付言＞
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された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を構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。さらに、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された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。つまり、スマートＥＣＵ３１が提供する手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。スマートＥＣＵ３１が備える機能の一部又は全部はハードウェアとして実現されても良い。或る機能をハードウェアとして実現する態様には、１つ又は複数のＩＣなどを用いて実現する態様が含まれる。
【符号の説明】
【０１２２】
１  車両用位置推定システム、２  携帯端末、３  車両側装置、２１  ＬＦ受信アンテナ、２２  ＬＦ受信部（携帯側受信部）、２３  携帯側制御部、２４  ＵＨＦ送信部、２５  ＵＨＦ送信アンテナ、２６  携帯側通信部、３１  スマートＥＣＵ、３２・３２ａ〜３２ｄ  ＬＦ送信アンテナ（車両側アンテナ）、３３  ＵＨＦ受信機、３４・３４ａ〜３４ｄ  車載通信機（車両側受信機）、２２１・Ｃ３  受信強度判定部、３１１  情報処理部、３１２  ＬＦドライバ、３４１  アンテナ、３４２  送受信部、３４３  通信マイコン、Ｃ１  送信回路、Ｃ２  受信回路、Ｆ１  送信処理部、Ｆ２  応答取得部、Ｆ３  エリア特定部、Ｆ４  位置推定部、Ｍ１  対応エリア記憶部、Ｍ２  強度分布記憶部
【図１】
2020112418.tif 000009
【図２】
2020112418.tif 000010
【図３】
2020112418.tif 000011
【図４】
2020112418.tif 000012
【図５】
2020112418.tif 000013
【図６】
2020112418.tif 000014
【図７】
2020112418.tif 000015
【図８】
2020112418.tif 000016
【図９】
2020112418.tif 000017
【図１０】
2020112418.tif 000018
【図１１】
2020112418.tif 000019
【図１２】
2020112418.tif 000020
【図１３】
2020112418.tif 000021
【図１４】
2020112418.tif 000022