(57)【要約】【課題】携帯端末と車両側装置との通信の安定性を向上可能な車両用無線通信システムを提供する。【解決手段】携帯端末は、内蔵されている加速度センサの出力に基づいて携帯端末の姿勢を特定し、現在の姿勢に応じた携帯端末の偏波面を示す偏波関連情報を車載システム１に送信する。車載システム１は、車載通信機１２と、車載通信機１２の動作を制御する通信ＥＣＵ１１と、を備える。車載通信機１２はそれぞれ偏波面が異なる複数のアンテナ１２１のうち、通信に用いるアンテナ１２１を切り替えることによって、偏波面を変更可能に構成されている。通信ＥＣＵ１１は、携帯端末から提供される偏波関連情報に基づいて、車載通信機１２が送受信の対象とする偏波面と、携帯端末が送受信の対象とする偏波面とが整合性が高まるように、車載通信機１２が送受信の対象とする偏波面を変更する。【選択図】図７
2019201348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて使用される車両側装置（１）と、前記車両のユーザによって携帯される携帯端末（２）と、を備え、前記車両側装置と前記携帯端末とが所定の周波数帯の電波を用いて無線通信を実施する車両用無線通信システムであって、
前記携帯端末は、
直線偏波特性を有するアンテナを用いて前記車両側装置と無線通信を実施可能に構成されている携帯側通信部（２２）と、
前記携帯端末の姿勢を示す物理状態量を検出する姿勢センサの検出結果に基づいて前記携帯端末の姿勢を特定する姿勢特定部（Ｇ１）と、
前記姿勢特定部が特定した前記携帯端末の姿勢に基づいて定まる、所定の基準面に対する前記携帯側通信部の偏波面の角度を直接的又は間接的に示す偏波関連情報を、前記携帯側通信部と協働して送信する偏波関連情報送信部（Ｇ３）と、を備え、
前記車両側装置は、
前記携帯端末と無線通信を実施するための通信モジュールであって、直線偏波特性を有するアンテナを用いて実現されており、且つ、前記基準面に対する偏波面の角度を変更可能に構成されている車両側通信部（１２）と、
前記車両側通信部が前記偏波関連情報を受信した場合に、その受信した前記偏波関連情報に基づいて、前記車両側通信部の偏波面と前記携帯端末の偏波面との整合性が高まるように、前記車両側通信部の偏波面の角度を調整する偏波面制御部（Ｆ２）と、を備える車両用無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用無線通信システムであって、
前記携帯端末は、前記偏波関連情報送信部が前記偏波関連情報を前回送信したときの姿勢情報を保持する姿勢情報保持部（Ｇ４）を備え、
前記偏波関連情報送信部は、前記姿勢特定部によって特定されている前記携帯端末の姿勢が、前記姿勢情報保持部が保持している前記姿勢情報に対して所定の角度以上変化した場合に、前記偏波関連情報を再送信するように構成されている車両用無線通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用無線通信システムであって、
前記車両側通信部は、
それぞれ偏波面が異なる複数の前記アンテナ（１２１Ｘ、１２１Ｚ）と、
複数の前記アンテナのうち、前記携帯端末との信号の送受信に係る信号処理を行う送受信部（１２３）と接続する前記アンテナを切り替えるためのアンテナ切替部（１２２）と、を備え、
前記偏波面制御部は、前記携帯端末の偏波面に最も近い偏波面を有する前記アンテナが前記送受信部と接続するように前記アンテナ切替部の接続状態を制御するように構成されている車両用無線通信システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の車両用無線通信システムであって、
前記車両側通信部は、前記車両に対する前記アンテナの姿勢を変更するアクチュエータ（１２４）を備え、
前記偏波面制御部は、前記偏波関連情報に基づいて、前記アンテナの偏波面と前記携帯端末の偏波面との整合性が高まるように前記アクチュエータを作動させるように構成されている車両用無線通信システム。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の車両用無線通信システムであって、
前記車両側通信部は、
それぞれ偏波面が異なる複数の前記アンテナ（１２１Ｘ、１２１Ｚ）と、
前記アンテナ毎に設けられてあって、増幅率を調整することで前記アンテナでの受信信号の信号レベルを変更する複数の信号レベル調整部（Ｆ４１）と、を備え、
前記偏波面制御部は、前記偏波関連情報に基づいて、前記携帯端末の偏波面に最も近い偏波面を有する前記アンテナと接続されている前記信号レベル調整部の増幅率を、他の前記アンテナと接続している前記信号レベル調整部の増幅率よりも大きい値に設定するように構成されている車両用無線通信システム。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載の車両用無線通信システムであって、
前記携帯端末は、
前記携帯側通信部が備える前記アンテナが有する偏波特性を示すアンテナ構成データを記憶しているアンテナ構成記憶部（２１２）と、
前記アンテナ構成記憶部が記憶している前記アンテナ構成データと、前記姿勢特定部によって特定されている前記携帯端末の姿勢とに基づいて、前記携帯端末の現在の偏波面の前記基準面に対する角度を特定する偏波面特定部（Ｇ２）と、を備え、
前記偏波関連情報送信部は、前記偏波関連情報として、前記偏波面特定部によって特定されている前記携帯端末の現在の偏波面の前記基準面に対する角度を示す情報を送信するように構成されている車両用無線通信システム。
【請求項７】
請求項１から５の何れか１項に記載の車両用無線通信システムであって、
前記偏波関連情報送信部は、前記偏波関連情報として、前記携帯端末の姿勢を示す情報を送信するように構成されており、
前記車両側装置は、前記携帯側通信部が備える前記アンテナが有する偏波特性を示すアンテナ構成データを記憶しているアンテナ構成記憶部（１１２）を備え、
前記偏波面制御部は、
前記アンテナ構成記憶部が記憶している前記アンテナ構成データと、前記姿勢特定部によって特定されている前記携帯端末の姿勢とに基づいて、前記携帯端末の現在の偏波面の向きを特定し、その特定結果に基づいて、前記車両側通信部の偏波面を調整するように構成されている車両用無線通信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の車両用無線通信システムであって、
前記携帯端末は、前記車両側装置に対して型番情報を送信するように構成されており、
前記車両側装置は、前記携帯端末から送信された型番情報に応じたアンテナ構成データを外部装置から取得して前記アンテナ構成記憶部に保存するように構成されている車両用無線通信システム。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の車両用無線通信システムであって、
前記車両側通信部は、前記携帯端末からの信号の受信強度を検出する受信強度検出部（１２３１）を備えており、
前記車両側装置は、前記偏波面制御部が前記携帯端末からの前記偏波関連情報を用いて前記車両側通信部の偏波面を調整した時点以降に前記受信強度検出部によって検出された前記受信強度に基づいて、前記携帯端末の位置を判定する位置判定部（Ｆ３）を備える車両用無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両に搭載されて使用される車両側装置と、車両のユーザによって携帯される携帯端末とが無線通信を実施する車両用無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されている車両側装置と車両のユーザによって携帯される携帯端末とが直接的に無線通信を実施する車両用無線通信システムが種々提案されている。例えば、特許文献１には、携帯端末と車両側装置とがＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の規格に準拠して無線通信する構成が記載されている。なお、特許文献１においては携帯端末として、スマートフォンや携帯電話機などが想定されている。
【０００３】
また、特許文献１には、車両用無線通信システムの応用例として、車両に搭載された車両側装置と車両のユーザによって携帯される携帯端末とが無線通信を実施することで、車両側装置が、車両に対する携帯端末の位置を推定するシステム（以降、位置推定システム）が開示されている。具体的には、特許文献１に開示の車両側装置は、車室内の運転席付近に設けられている１つの通信機からリクエスト信号を逐次送信するとともに、携帯端末は、車両側装置から応答信号の返送を要求するリクエスト信号を受信した場合、当該リクエスト信号のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）を含む応答信号を返送する。車両側装置は、携帯端末から返送されてくる応答信号を受信した場合には、当該応答信号に含まれているＲＳＳＩをメモリに保存していく。そして、車両側装置は、メモリに保存されている直近５回分のＲＳＳＩの平均値が所定の閾値（以降、車室内判定閾値）を超過している場合に、携帯端末は車室内に存在すると判定する。一方、直近５回分のＲＳＳＩの平均値が車室内判定閾値以下である場合には車室外に存在すると判定する。
【０００４】
便宜上、以降ではＢｌｕｅｔｏｏｔｈやWi-Fi（登録商標）、ZigBee（登録商標）など、見通し内での通信距離が５メートル以上となりうる無線通信規格に準拠した通信を近距離通信と称する。近距離通信では主として２．４ＧＨｚ帯の電波が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２１４３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
無線通信では、送信する側と受信する側とでアンテナの偏波面が一致していない場合、両者の偏波面が一致している場合に比べてエネルギーロスが大きくなるため、受信側での受信レベルが劣化し、通信が失敗しやすくなる。
【０００７】
そして、携帯端末はユーザによって携帯されるものであるため、車両側装置に対する携帯端末の姿勢は不定であり、携帯端末と車両側装置の偏波面が一致しているとは限らない。携帯端末の姿勢によっては、携帯端末と車両側装置との偏波面が９０度近くずれている場合もあり得る。つまり、車両用無線通信システムでは、携帯端末の姿勢に由来して、車両側装置と携帯端末とが安定して通信できない場合がある。
【０００８】
また、近距離通信で使用される１ＧＨｚ以上の電波は、ＬＦ帯の電波に比べて直進性が強く、人体損失が大きい。また、マルチパスによって信号強度が急峻に減衰する点(いわゆるヌル点)が形成されやすい。つまり、近距離通信では、通信の成功率や受信信号の強度が、周囲の環境の影響を受けやすい。
【０００９】
車両側装置と携帯端末とが近距離通信を実施する車両用無線通信システムにおいて、携帯端末と車両側装置の偏波面が一致していない場合には、マルチパス等による影響が顕著となり、通信の安定性を欠く。例えば、携帯端末と車両側装置との通信接続が断続的となりうる。なお、通信が安定していない場合には、受信信号強度自体もばらつくため、特許文献１に開示の構成では携帯端末の位置を誤判定する可能性が相対的に高くなってしまう。
【００１０】
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、携帯端末と車両側装置との通信の安定性を向上可能な車両用無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
その目的を達成するための車両用無線通信システムは一例として、車両に搭載されて使用される車両側装置（１）と、車両のユーザによって携帯される携帯端末（２）と、を備え、車両側装置と携帯端末とが所定の周波数帯の電波を用いて無線通信を実施する車両用無線通信システムであって、携帯端末は、直線偏波特性を有するアンテナを用いて車両側装置と無線通信を実施可能に構成されている携帯側通信部（２２）と、携帯端末の姿勢を示す物理状態量を検出する姿勢センサの検出結果に基づいて携帯端末の姿勢を特定する姿勢特定部（Ｇ１）と、姿勢特定部が特定した携帯端末の姿勢に基づいて定まる、所定の基準面に対する携帯側通信部の偏波面の角度を直接的又は間接的に示す偏波関連情報を、携帯側通信部と協働して送信する偏波関連情報送信部（Ｇ３）と、を備え、車両側装置は、携帯端末と無線通信を実施するための通信モジュールであって、直線偏波特性を有するアンテナを用いて実現されており、且つ、送受信の対象とする偏波面を変更可能に構成されている車両側通信部（１２）と、車両側通信部が偏波関連情報を受信した場合に、その受信した偏波関連情報に基づいて、車両側通信部の偏波面と携帯端末の偏波面との整合性が高まるように、車両側通信部の偏波面の角度を調整する偏波面制御部（Ｆ２）と、を備える。
【００１２】
以上の構成によれば、偏波面制御部が、偏波関連情報に基づき、車両側通信部が送受信の対象とする偏波面の角度を調整する。これにより、車両側通信部と携帯端末のそれぞれが送受信の対象とする偏波面との整合性が高まり、携帯端末から信号の受信レベルが高まる。その結果として、携帯端末との通信の安定性（例えば通信の成功率）が向上する。また、車両側装置と携帯端末とがいったん無線通信によって偏波関連情報を送受信できれば、その後は通信品質の安定性が向上するため、例えば、携帯端末と車両側通信部との通信接続が断続的となる恐れを低減できる。
【００１３】
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】
【００１４】
【図１】車両用無線通信システム１００の概略的な構成を示す図である。
【図２】携帯端末２の概略的な構成を示すブロック図である。
【図３】携帯制御部２１が備える機能を説明するためのブロック図である。
【図４】車載システム１の概略的な構成を示すブロック図である。
【図５】車両Ｈｖに設定されている施開錠エリアを概念的に示した図である。
【図６】車載通信機１２の搭載位置の一例を示す図である。
【図７】車載通信機１２の概略的な構成を示す図である。
【図８】通信ＥＣＵ１１が実施する車両側処理についてのフローチャートである。
【図９】携帯端末２からの偏波関連情報に基づいて車載通信機１２の偏波面を制御することの効果を説明するための図である。
【図１０】変形例３の車載通信機１２の構成を示すブロック図である。
【図１１】変形例４の車載通信機１２の構成を示すブロック図である。
【図１２】変形例５における携帯端末２の構成を説明するためのブロック図である。
【図１３】変形例６における車両用無線通信システム１００の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示に係る車両用無線通信システム１００の実施形態の一例について、図を用いて説明する。図１は、本開示に係る車両用無線通信システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。図１に示すように車両用無線通信システム１００は、車両Ｈｖに搭載された車載システム１と、当該車両Ｈｖのユーザによって携帯される通信端末である携帯端末２と、を備えている。車載システム１が車両側装置に相当する。
【００１６】
車載システム１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。ここでの近距離無線通信規格とは見通し内における通信距離が５ｍ以上（例えば１０ｍ）となる通信規格である。そのような近距離無線通信規格としては、例えば、Bluetooth Low Energy（以降、ＢＬＥ、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。ここでは一例として、車載システム１と携帯端末２とは、ＢＬＥの規格に準拠した無線通信（以降、ＢＬＥ通信）を実施するように構成されている。
【００１７】
＜携帯端末２の構成＞
まずは、携帯端末２の構成等について説明する。携帯端末２は、上述の近距離通信機能を備えた、ユーザが携帯可能な装置であればよい。例えばスマートフォンを携帯端末２として用いることができる。もちろん、携帯端末２は、タブレット端末、ウェアラブルデバイス、携帯用音楽プレーヤ、携帯用ゲーム機等であってもよい。携帯端末２は、例えば、車載システム１と対応付けられてあって、車両Ｈｖの電子キーとして機能するように構成されている。
【００１８】
携帯端末２は、図２に示すように、携帯制御部２１、携帯側通信機２２、及び加速度センサ２３を備える。携帯制御部２１は、携帯側通信機２２、及び加速度センサ２３のそれぞれと通信可能に接続されている。
【００１９】
携帯制御部２１は、携帯端末２全体の動作を制御する構成である。携帯制御部２１は、コンピュータを主体として構成されている。すなわち、携帯制御部２１は、ＣＰＵ２１１、フラッシュメモリ２１２、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を用いて実現されている。なお、携帯制御部２１は、ＣＰＵ２１１の代わりに、ＧＰＵやＭＰＵ、ＩＣを用いて実現されていても良い。さらには、ＣＰＵやＧＰＵ、ＭＰＵ、ＩＣを組み合わせて実現されていてもよい。
【００２０】
フラッシュメモリ２１２にはコンピュータを、携帯制御部２１として機能させるためのプログラム（以降、携帯端末用プログラム）が格納されている。フラッシュメモリ２１２には上記プログラムの他、デバイスＩＤや、車載システム１との通信接続に供される暗号鍵等が格納されている。なお、携帯機用プログラムは、ダウンロード等により外部から提供されて携帯端末２にインストールされたアプリケーションプログラムであってもよい。ＣＰＵ２１１がフラッシュメモリ２１２に格納されている携帯機用プログラムを実行することによって携帯制御部２１が提供する機能については別途後述する。
【００２１】
また、フラッシュメモリ２１２には、携帯端末２に内蔵されている近距離通信用のアンテナ（後述する携帯内蔵アンテナ２２１）の偏波特性を示すデータ（以降、アンテナ構成データ）が保存されている。携帯内蔵アンテナ２２１の偏波特性は、携帯内蔵アンテナ２２１（ひいては携帯端末２）が放射する電波の偏波方向及び偏波面を示す。偏波方向とは、電波の進行方向に対して電界が振動する方向を指す。なお、アンテナの送信動作と受信動作には可逆性があるため、携帯内蔵アンテナ２２１が放射する電波の偏波面とは、携帯内蔵アンテナ２２１が受信対象とする偏波面、すなわち、受信効率が最もよい偏波面を指す。便宜上、携帯内蔵アンテナ２２１が放射する電波の偏波面のことを、携帯内蔵アンテナ２２１の偏波面とも簡略して記載する。フラッシュメモリ２１２が備える記憶領域のうち、アンテナ構成データが保存されている領域がアンテナ構成記憶部に相当する。
【００２２】
携帯側通信機２２は、近距離通信を行うための通信モジュールである。携帯側通信機２２は、近距離通信で使用される周波数帯の電波を送受信するためのアンテナである携帯内蔵アンテナ２２１や、変調回路、復調回路等を用いて実現されている。変調回路及び復調回路は専用のＩＣを用いて実現することができる。携帯側通信機２２が携帯側通信部に相当する。
【００２３】
携帯内蔵アンテナ２２１は直線偏波特性を有するアンテナである。ここでの垂直偏波特性を有するアンテナとは、垂直偏波を送受信可能なアンテナである。すなわち、携帯内蔵アンテナ２２１は直線偏波を放射するように構成されている。携帯内蔵アンテナ２２１が放射する電波の偏波方向、偏波面、及び指向性は、携帯内蔵アンテナ２２１の構造によって定まる。携帯内蔵アンテナ２２１は、例えば、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆Ｆアンテナ等を用いて実現されている。携帯内蔵アンテナ２２１は、多様なアンテナ構造を採用可能であって、具体的な構成は適宜設計されれば良い。
【００２４】
ところで、上述の通り、携帯内蔵アンテナ２２１の偏波面は、携帯端末２に対しては一定である。しかしながら、地平面に対する携帯端末２の姿勢は可変であるため、地平面に対する携帯端末２の偏波面は動的に変化しうる。つまり、地平面に対して携帯端末２の偏波面が成す角度は携帯端末２の姿勢によって定まる。なお、地平面は、重力作用方向に垂直な平面に相当する。ここでは一例として地平面を基準面として、偏波面の向きを説明するがこれに限らない。偏波面の向きを説明するための基準とする面は適宜変更可能である。
【００２５】
携帯側通信機２２は、例えば１０ｍ以内に存在する他のデバイス（例えば車載システム１）と無線通信可能に構成されている。携帯側通信機２２は、例えば車載システム１から送信された、Bluetoothの規格に準拠している信号を受信して携帯制御部２１に提供する。また、携帯側通信機２２は、携帯制御部２１から入力されたデータを変調して車載システム１に送信する。携帯側通信機２２の動作は、携帯制御部２１によって制御される。
【００２６】
なお、携帯端末２は、ユーザ操作に基づいて、車載システム１と鍵交換プロトコルが実行（いわゆるペアリング）されている。ペアリングによって取得した車載システム１についての情報（以降、接続先情報）は、携帯側通信機２２が備える不揮発性のメモリに保存されている。接続先情報とは、例えば、ペアリングによって交換した通信接続用の鍵や、端末ＩＤなどである。交換した鍵の保存はボンディングとも称される。なお、携帯側通信機２２は接続対象とするデバイスを７台まで登録可能に構成されている。
【００２７】
加速度センサ２３は、携帯端末２に内蔵されてあって、携帯端末２に作用する加速度を検出するセンサである。加速度センサ２３は例えば互いに直交する３つの軸方向毎の加速度を検出する３軸加速度センサである。加速度センサ２３の検出結果は、携帯端末２の地平面に対する姿勢を示す。すなわち、加速度センサ２３は姿勢センサに相当する。なお、携帯端末２は、姿勢センサとして、ジャイロセンサ、地磁気センサ、傾斜センサ等を備えていてもよい。携帯端末２に作用する加速度や、角速度、地磁気などが携帯端末２の姿勢を示す物理状態量に相当する。
【００２８】
携帯制御部２１は、上述した携帯端末用プログラムを実行することで、図３に示す種々の機能ブロックに対応する機能を提供する。すなわち、携帯制御部２１は機能ブロックとして、姿勢特定部Ｇ１、偏波面特定部Ｇ２、及び通信処理部Ｇ３を備える。
【００２９】
姿勢特定部Ｇ１は、加速度センサ２３の検出結果に基づいて、携帯端末２の地平面に対する姿勢（例えば傾斜角度）を特定する。なお、姿勢特定部Ｇ１は、ジャイロセンサ、地磁気センサ、傾斜センサなどの検出結果に基づいて携帯端末２の姿勢を特定するように構成されていても良い。また、姿勢特定部Ｇ１は複数種類のセンサの検出結果を組み合わせることによって、携帯端末２の姿勢を特定するように構成されていても良い。
【００３０】
偏波面特定部Ｇ２は、姿勢特定部Ｇ１が特定している携帯端末２の姿勢と、フラッシュメモリ２１２に登録されているアンテナ構成データに基づいて、現在の携帯端末２の偏波面の地平面に対する角度を特定する。偏波面特定部Ｇ２は、携帯端末２の姿勢によって定まる、リアルアイムな携帯側通信機２２の偏波面の地平面に対する角度を特定する構成に相当する。以降では便宜上、地平面に対して偏波面がなす角度のことを偏波面の角度とも省略して記載する。
【００３１】
通信処理部Ｇ３は、携帯側通信機２２と協働して車載システム１とのデータの送受信を実施する構成である。例えば通信処理部Ｇ３は、携帯側通信機２２が受信した車載システム１からのデータを受信する。また、通信処理部Ｇ３は、車載システム１宛のデータを生成し、携帯側通信機２２に出力する。これにより、所望のデータに対応する信号を電波として送信させる。なお、携帯端末２が近距離通信に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としての端末ＩＤ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。
【００３２】
また、通信処理部Ｇ３は、車載システム１との通信接続が確立している間、定期的に、偏波面特定部Ｇ２が特定している偏波面の角度を示す偏波関連情報を含む信号（以降、偏波報告信号）を生成し、携帯側通信機２２と協働して車載システム１に送信する。偏波関連情報は、本実施形態では一例として、携帯端末２が送受信の対象とする偏波面が地平面に対してなす角度とする。
【００３３】
例えば、通信処理部Ｇ３は、携帯端末２が水平偏波を送受信する姿勢となっている場合には、偏波関連情報として地平面に対して偏波面がなす角度が０度であることを示す偏波報告信号を送信する。また、通信処理部Ｇ３は、携帯端末２が垂直偏波を送受信する姿勢となっている場合には、偏波関連情報として、地平面に対して携帯端末２の偏波面がなす角度は９０度であることを示す偏波報告信号を送信する。
【００３４】
もちろん、地平面に対して携帯端末２の偏波面がなす角度は、０度（つまり水平）や９０度（つまり垂直）のほかに、３０度や、４５度など、垂直偏波と水平偏波の中間的な角度も取りうる。偏波関連情報は、偏波面特定部Ｇ２によって特定されている携帯端末２の偏波面の角度を示す情報とすればよい。なお、他の態様として、偏波関連情報は、簡略的に、水平偏波と垂直偏波のどちらに属するか（換言すれば近いか）を示すものであってもよい。偏波関連情報としての地平面に対して偏波面がなす角度は、概略的に、０度と９０度の２段階や、０度、４５度、９０度Ｍ及び１３５度の４段階で表現されていても良い。通信処理部Ｇ３が偏波報告信号を送信する間隔は例えば２００ミリ秒などに設定されていれば良い。偏波報告信号を送信する通信処理部Ｇ３が偏波関連情報送信部に相当する。
【００３５】
その他、通信処理部Ｇ３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（つまりアドバタイズする）。以降では便宜上、アドバ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。
【００３６】
＜車載システム１の構成について＞
次に、車載システム１の構成について述べる。車載システム１は、図４に示すように、通信ＥＣＵ１１及び車載通信機１２を備える。なお、車載システム１は、ユーザ操作に基づいて、携帯端末２と鍵交換プロトコルが実行（いわゆるペアリング）されている。ペアリングによって取得した携帯端末２についての情報（つまり接続先情報）は、例えば通信ＥＣＵ１１が備えるフラッシュメモリ１１２に保存されている。接続先情報は、前述の通り、ペアリングによって交換した鍵や、携帯端末２の端末ＩＤなどである。なお、接続先情報は車載通信機１２に保存されていても良い。
【００３７】
通信ＥＣＵ１１は、車載通信機１２と連携（換言すれば協働）して、携帯端末２と近距離通信を実施する電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。また、通信ＥＣＵ１１は、携帯端末２との通信状況に基づいて、車両Ｈｖに対する携帯端末２の位置を判定する機能を備える。当該通信ＥＣＵ１１は、コンピュータを用いて実現されている。すなわち、通信ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１、フラッシュメモリ１１２、ＲＡＭ１１３、Ｉ／Ｏ、及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備えている。なお、通信ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１の代わりに、ＭＰＵやＧＰＵを用いて実現されていてもよい。また、通信ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１や、ＭＰＵ、ＧＰＵを組み合せて実現されていてもよい。
【００３８】
フラッシュメモリ１１２は、書き換え可能な不揮発性の記憶媒体である。フラッシュメモリ１１２には、ユーザが所有する携帯端末２に割り当てられている端末ＩＤが登録されている。また、フラッシュメモリ１１２には、コンピュータを通信ＥＣＵ１１として機能させるためのプログラム（以降、車両用プログラム）等が格納されている。なお、上述の車両用プログラムは、非遷移的実体的記録媒体（non- transitory tangible storage medium）に格納されていればよい。ＣＰＵ１１１が車両用プログラムを実行することは、車両用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。通信ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１がフラッシュメモリ１１２に格納されている車両用プログラムを実行することで実現される機能については別途後述する。
【００３９】
さらに、フラッシュメモリ１１２には、通信ＥＣＵ１１が携帯端末２からの信号の受信強度に基づいて携帯端末２の位置を判定するための判定用閾値として、室内相当値と、施開錠エリア相当値の２つのパラメータが保存されている。室内相当値は、携帯端末２は車室内に存在すると判定するための閾値である。
【００４０】
施開錠エリア相当値は、車両Ｈｖに対して予め設定されている施開錠エリア内に携帯端末２が存在すると判定するための閾値である。施開錠エリアは、当該エリア内に携帯端末２が存在することに基づいて、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。施開錠エリアは、図５に示すように、車室外において、トランクドアを含む車両Ｈｖに設けられている種々のドアから１〜２メートル以内に設定される。図５においてドットパターンのハッチングを施している部分が施開錠エリアを概念的に表している。
【００４１】
車載通信機１２は、近距離通信を実施するための通信モジュールである。車載通信機１２は、例えば携帯端末２から送信された、Bluetoothの規格に準拠している信号を受信して通信ＥＣＵ１１に提供する。また、車載通信機１２は、通信ＥＣＵ１１から入力されたデータを変調して携帯端末２に無線送信する。車載通信機１２の動作は、通信ＥＣＵ１１によって制御される。車載通信機１２は、例えば１０ｍ以内に存在する他のデバイス（例えば携帯端末２）と無線通信可能に構成されている。便宜上、車載通信機１２が携帯端末２と近距離通信可能な範囲のことを通信エリアとも称する。車載通信機１２が車両側通信部に相当する。
【００４２】
車載通信機１２は、車室外のドア付近及び車室内全域が見通せる位置に配置されていることが好ましい。車載通信機１２にとっての見通し内とは、車載通信機１２から送信された信号が直接到達可能な領域である。なお、無線信号の伝搬経路には可逆性があるため、車載通信機１２にとっての見通し内とは、換言すれば、携帯端末２から送信された信号を当該車載通信機１２が直接的に受信可能な領域に相当する。また、携帯端末２が車載通信機１２の見通し外に存在する場合であっても、携帯端末２から送信された信号は種々の構造物で反射されることによって見通し外にも到達しうる。つまり、携帯端末２が車載通信機１２の見通し外に存在する場合であっても、構造物での反射等によって携帯端末２と車載通信機１２とは無線通信を実施し得る。
【００４３】
車両Ｈｖにおいて、車室外のドア付近及び車室内全域が見通せる位置とは、例えば車室内の天井部分である。また、仮に車両Ｈｖが樹脂製のピラーを備える場合には、当該ピラー部分もまた、車室内及び車室外のドア付近が見通せる位置に相当する。本実施形態の車載通信機１２は一例として、図６に示すように、オーバーヘッドコンソール３１に設けられている。このような配置態様は、車載通信機１２をフロントガラスの上端部に設けた構成や、車載通信機１２をルームミラー付近に設けた構成の一例に相当する。
【００４４】
なお、車載通信機１２は、例えば車室内の天井面の中央部等、ルームミラー付近以外の場所に設けられていてもよい。車載通信機１２は、Ａピラー３２Ａや、Ｂピラー３２Ｂ、Ｃピラー３２Ｃ、Ｄピラーなどに設けられていても良い。また、車載通信機１２は、車両Ｈｖの外面部に設けられていても良い。ここでの外面部とは、車両Ｈｖにおいて車室外空間に接するボディ部分であって、車両Ｈｖの側面部、背面部、及び前面部が含まれる。例えば車載通信機１２は、車両Ｈｖの外側面に配されているドアハンドル（以降、外側ドアハンドル）の内部／付近に設けられていても良い。ここでの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。
【００４５】
図６では車載通信機１２を１つしか図示していないが、車載通信機１２は複数設けられていても良い。例えば、車載通信機１２は、オーバーヘッドコンソール３１と、車両Ｈｖが備える複数の外側ドアハンドルの内部に１つずつ設けられていても良い。車載システム１が複数の車載通信機１２を備える場合、複数の車載通信機１２は何れも通信ＥＣＵ１１と相互通信可能に接続されている。
【００４６】
車載通信機１２は、図７に示すように、アンテナ１２１Ｘ、１２１Ｙ、１２１Ｚ、アンテナ切替回路１２２、および送受信部１２３を備える。アンテナ１２１Ｘ、１２１Ｙ、１２１Ｚは何れも、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１２１Ｘ、１２１Ｙ、１２１Ｚは何れも、直線偏波を送受信するように構成されている。アンテナ１２１Ｘ、１２１Ｙ、１２１Ｚを互いに区別しない場合には単にアンテナ１２１と記載する。
【００４７】
アンテナ１２１Ｘ、１２１Ｙ、１２１Ｚは、例えば同一の構成を有するアンテナを互いに直交する姿勢（換言すれば向き）で配置されているアンテナ群である。アンテナ１２１Ｘ、１２１Ｙ、１２１Ｚは、互いに直交する方向に偏波方向を形成するように構成されている。例えばアンテナ１２１Ｘは、偏波方向が車両前後方向と平行となる姿勢で取り付けられている。アンテナ１２１Ｙは、偏波方向が車幅方向と平行となる姿勢で取り付けられている。アンテナ１２１Ｘ及びアンテナ１２１Ｙは何れも、車両水平面に平行な偏波面を有するアンテナである。ここでの車両水平面とは車両高さ方向に直交する平面である。故に、車両Ｈｖが水平な路面に停車している場合、アンテナ１２１Ｘ及びアンテナ１２１Ｙは水平偏波を送受信するためのアンテナとして機能する。
【００４８】
アンテナ１２１Ｚは、偏波方向が車両高さ方向と平行となる姿勢で取り付けられている。つまり、アンテナ１２１Ｚは車両高さ方向に平行な（換言すれば車両水平面に直交する）偏波面を有するアンテナである。このように本実施形態の車載通信機１２は、車両水平面に平行な偏波面を備えるアンテナ１２１Ｘ、１２１Ｙと、車両水平面に垂直な偏波面を備えるアンテナ１２１Ｚとを備える。なお、各アンテナ１２１Ｘ〜１２１Ｚは、必ずしも偏波方向が直交するように構成されていなくとも良い。それぞれ偏波方向が４５度以上の角度で交差するように構成されていればよい。また、ここでは一例として、車載通信機１２は、それぞれ異なる向きに偏波方向を形成する３つの近距離通信用のアンテナを備えるものとするがこれに限らない。車載通信機１２が備える近距離通信用アンテナの数は２つでもよい。例えばアンテナ１２１Ｘとアンテナ１２１Ｚのみを備えるように構成されていても良い。
【００４９】
アンテナ切替回路１２２は、アンテナ１２１Ｘ〜１２１Ｚと受信回路とに接続されている。アンテナ切替回路１２２は、３つのアンテナ１２１Ｘ〜１２１Ｚの何れか１つのみが送受信部１２３と接続するように構成されている。つまり、アンテナ切替回路１２２は、通信ＥＣＵ１１から出力される制御信号Ｓｇに基づいて、携帯端末２との通信に使用するアンテナを切り替えるように構成されている。
【００５０】
具体的には、アンテナ切替回路１２２は、接続状態として、第１〜第３接続状態を備える。第１接続状態は、送受信部１２３とアンテナ１２１Ｘとを電気的に接続する状態である。第２接続状態は、送受信部１２３とアンテナ１２１Ｙとを電気的に接続する状態である。第３接続状態は、送受信部１２３とアンテナ１２１Ｚとを電気的に接続する状態である。アンテナ切替回路１２２の接続状態は、通信ＥＣＵ１１によって制御される。各アンテナ１２１Ｘ〜１２１Ｚは互いに異なる偏波方向を有するため、アンテナ切替回路１２２は、車載通信機１２が送受信の対象とする偏波方向を変更するための構成に相当する。また、アンテナ１２１Ｘ、１２１Ｙは車両水平面に平行な偏波面を提供する一方、アンテナ１２１Ｚは車両水平面に直交する偏波面を提供する。故に、アンテナ切替回路１２２は、車載通信機１２が送受信の対象とする偏波面を変更するための構成（つまりアンテナ切替部）に相当する。
【００５１】
以降では便宜上、アンテナ１２１Ｘ〜Ｚのうち、送受信部１２３と接続されているアンテナ１２１を、接続アンテナと称する。送受信部１２３には、接続アンテナで受信している受信信号が入力される。
【００５２】
送受信部１２３は、接続アンテナ１２１で受信した信号を復調し、通信ＥＣＵ１１に提供する。また、通信ＥＣＵ１１から入力された信号を変調して、接続アンテナに出力し、電波として放射させる。送受信部１２３は、携帯端末２との信号の送受信に係る信号処理を行うつまり、送受信部１２３は、変調回路や復調回路として機能する構成を備える。送受信部１２３は通信ＥＣＵ１１と相互通信可能に接続されている。
【００５３】
また、送受信部１２３は、接続アンテナで受信した信号の強度を逐次検出する受信強度検出部１２３１を備える。受信強度検出部１２３１は多様な回路構成によって実現可能である。受信強度検出部１２３１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ＥＣＵ１１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。
【００５４】
＜通信ＥＣＵ１１の機能について＞
通信ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１がフラッシュメモリ１１２に格納されている車両用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、通信処理部Ｆ１、偏波面制御部Ｆ２、及び位置判定部Ｆ３を備える。通信処理部Ｆ１は、車載通信機１２と協働して携帯端末２とのデータの送受信を実施する構成である。例えば通信処理部Ｆ１は、携帯端末２宛のデータを生成し、車載通信機１２に出力する。これにより、通信処理部Ｆ１が生成したデータに対応する信号が電波として空間に放射される。また、通信処理部Ｆ１は、車載通信機１２が受信した携帯端末２からのデータを受信する。例えば通信処理部Ｆ１は携帯端末２から送信される偏波関連情報を受信する。受信した偏波関連情報は偏波面制御部Ｆ２に提供される。
【００５５】
また、通信処理部Ｆ１は、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が車載システム１の通信エリア内に存在することを検出する。通信処理部Ｆ１は、携帯端末２からのアドバタイズパケットを受信すると、フラッシュメモリ１１２に保存されている接続先情報を用いて自動的に携帯端末２との通信接続を確立する。そして、通信ＥＣＵ１１が携帯端末２とデータの送受信を実施する。
【００５６】
なお、本実施形態では一例として通信ＥＣＵ１１は、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、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、車載システム１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、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。
【００５７】
偏波面制御部Ｆ２は、通信処理部Ｆ１が受信した偏波関連情報に基づいて、車載通信機１２の偏波面と携帯端末２の偏波面との整合性が高まるように、車載通信機１２が送受信の対象とする偏波面の角度を調整する構成である。本実施形態の偏波面制御部Ｆ２は、接続アンテナを変更することによって車載通信機１２が送受信の対象とする偏波面の向きを変更する。
【００５８】
具体的には偏波面制御部Ｆ２は、通信処理部Ｆ１が受信した偏波関連情報に基づいて、携帯端末２の現在の姿勢に応じたアンテナ１２１を特定する。そして、３つのアンテナ１２１Ｘ〜１２１Ｚのうち、携帯端末２の姿勢（ひいてはその偏波面）に応じたアンテナ１２１を接続アンテナに設定するための制御信号Ｓｇをアンテナ切替回路１２２に出力する。
【００５９】
携帯端末２の現在の姿勢に応じたアンテナ１２１とは、携帯端末２が送信する電波の偏波面と最も近い偏波面を備えるアンテナ１２１である。例えば偏波面制御部Ｆ２は、携帯端末２の偏波面が垂直偏波よりも水平偏波に近い場合には、車両水平面に平行な偏波面を備えるアンテナ１２１Ｘ又はアンテナ１２１Ｙを、接続アンテナとして選択する。携帯端末２の偏波面が垂直偏波よりも水平偏波に近い場合に、アンテナ１２１Ｘとアンテナ１２１Ｙのどちらを選択するかは予め設定されていればよい。例えば偏波面制御部Ｆ２は、携帯端末２の偏波面が垂直偏波よりも水平偏波に近い場合には、アンテナ１２１Ｘを接続アンテナに設定するように構成されている。
【００６０】
また、携帯端末２の偏波面が水平偏波よりも垂直偏波に近い場合には、車両高さ方向に偏波面を備えるアンテナ１２１Ｚを選択する。図８は車載通信機１２の偏波面を制御するために通信ＥＣＵ１１が実行する一連の処理（以降、車両側処理）を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、例えば携帯端末２からの信号を受信した場合に実行されれば良い。車両側処理は、ステップＳ１〜Ｓ３を備える。ステップＳ１では通信処理部Ｆ１が、携帯端末２から受信した信号が、偏波関連情報を含む信号（つまり偏波報告信号）であるか否かを判定する。受信信号が偏波報告信号である場合にはステップＳ１を肯定判定してステップＳ２を実行する。一方、受信信号が偏波報告信号ではない場合には、本フローを終了する。
【００６１】
ステップＳ２では通信処理部Ｆ１が、受信した偏波報告信号に偏波関連情報として含まれている、携帯端末２の偏波面の角度を示すデータを偏波面制御部Ｆ２に提供してステップＳ３に移る。ステップＳ３では偏波面制御部Ｆ２が、アンテナ切替回路１２２に制御信号Ｓｇを出力し、携帯端末２の偏波面の角度に対応しているアンテナ１２１を接続アンテナに設定して本フローを終了する。
【００６２】
以上のように、車載通信機１２の偏波面と携帯端末２の偏波面とを整合させることにより、携帯端末２から信号の受信レベルが高まる。その結果として、携帯端末２との通信の成功率など、通信の安定性を高めることができる。なお、偏波面との整合性とは偏波面の一致度合いに相当する。また、車載通信機１２と携帯端末２の偏波面の整合性を高めることは、車載通信機１２の偏波面と携帯端末２の偏波面の乖離度合いを小さくすることに相当する。
【００６３】
位置判定部Ｆ３は、車載通信機１２から提供される携帯端末２からの信号の受信強度に基づいて、携帯端末２が車室内、施開錠エリア、その他の外部エリアの何れに存在するのかを判定する構成である。なお、携帯端末２は基本的にはユーザに携帯されるものであるため、携帯端末２の位置を判定することはユーザの位置を判定することに相当する。
【００６４】
この位置判定部Ｆ３は、携帯端末２の位置を判定するための準備処理として、車載通信機１２から、携帯端末２からの信号の受信強度を逐次取得するとともに、取得した受信強度を取得元毎に区別してＲＡＭ１１３に保存していく。そして、位置判定部Ｆ３は、ＲＡＭ１１３に保存されている受信強度と、フラッシュメモリ１１２に登録されている種々の判定用閾値に基づいて携帯端末２が車室内に存在するのか否かを判定する。
【００６５】
具体的には、ＲＡＭ１１３に保存されている、直近所定時間以内における受信強度に基づいて、強度代表値を算出する値である。強度代表値は、直近所定時間以内における受信強度を代表的に表す値である。ここでは一例として強度代表値は、直近Ｎ個分の受信強度の平均値とする。このような強度代表値は、受信強度の移動平均値に相当する。なお、強度代表値は、中央値や、最大値、２番目に大きい値などであってもよい。Ｎは２以上の自然数であればよく、例えば５などとすることができる。なお、他の態様としてＮは１であってもよい。Ｎ＝１とする構成は、最新の受信強度をそのまま強度代表値として採用する構成に相当する。
【００６６】
そして位置判定部Ｆ３は、強度代表値が、室内相当値以上である場合には携帯端末２は車室内に存在すると判定する。また、強度代表値が室内相当値未満であり、かつ、施開錠エリア相当値以上である場合に携帯端末２は施開錠エリア内に存在すると判定する。強度代表値が施開錠エリア相当値未満である場合には携帯端末２は施開錠エリア外に存在すると判定する。車載システム１が複数の車載通信機１２を備える場合には、複数の車載通信機１２のそれぞれに対して上記の処理を別々に実施すればよい。
【００６７】
ところで、本実施形態の位置判定部Ｆ３は、偏波面制御部Ｆ２が車載通信機１２の偏波面を携帯端末２の偏波面と整合するように調整した時点以降において取得した受信強度のみを用いて携帯端末２の位置を判定するように構成されている。換言すれば、携帯端末２との通信接続時など、まだ偏波面制御部Ｆ２によって携帯端末２の偏波面と合うように車載通信機１２の偏波面が調整されていない状態において取得した受信強度は、位置判定処理には用いないものとする。このような構成によれば、携帯端末２との通信の安定性が確保された状態で取得した受信強度に基づいて携帯端末２の位置を判定することとなるため、携帯端末２の位置の判定精度を高めることができる。
【００６８】
＜実施形態のまとめ＞
以上の構成では、偏波面制御部Ｆ２が、偏波関連情報に示されている携帯端末２の偏波面に応じて接続アンテナを切り替える。これにより、車載通信機１２の偏波面と携帯端末２の偏波面との整合性（一致度合い）が高まり、携帯端末２から信号の受信レベルが高まる。その結果として、携帯端末２との通信の安定性（例えば通信の成功率）を高めることができる。また、車載通信機１２の偏波面と携帯端末２の偏波面とを整合させることにより、図９に示すように、通信の成功率が所定の閾値以上となるエリア（以降、通信成功エリア）を相対的に拡大させることができる。
【００６９】
図９は、車載通信機１２の偏波面と携帯端末２の偏波面とが整合している場合と整合していない場合とで、通信成功エリアとなる領域をシミュレーションした結果を示す図である。図９の（Ａ）は、車載通信機１２の偏波面と携帯端末２の偏波面とが９０度ずれている場合の通信成功エリアを表しており、図９の（Ｂ）は車載通信機１２の偏波面と携帯端末２の偏波面とが一致している場合の通信成功エリアを表している。
【００７０】
本実施形態の構成によれば、仮に通信接続時（換言すれば通信開始当初）は携帯端末２と車載通信機１２との偏波面が９０度近くずれていたとしても、偏波関連情報の受信後は、車載通信機１２の偏波面が調整されることによって携帯端末２との通信が安定する。つまり、通信ＥＣＵ１１がいったん携帯端末２からの偏波関連情報を受信できれば、その後は、携帯端末２との通信品質が安定する。故に、携帯端末２と車載通信機１２との通信接続が断続的となる恐れを低減することができる。
【００７１】
加えて、種々の近距離無線通信規格で使用される１ＧＨｚ以上の電波は、ＬＦ帯の電波に比べて直進性が強く、人体損失が大きい。また、マルチパスによって信号強度が急峻に減衰する点（いわゆるヌル点）が形成されやすい。つまり、近距離通信では、通信の成功率や受信信号の強度が、周囲の環境の影響を受けやすい。つまり、近距離通信では、マルチパスや人体などの周辺環境の影響によって、近距離通信では受信信号強度が変動しやすい。そのような課題に対して、上記の構成によれば、マルチパス環境下等における車載システム１と携帯端末２の通信成功率を高めることができる。
【００７２】
また、上述した実施形態の位置判定部Ｆ３は、偏波面制御部Ｆ２が偏波関連情報に基づいて車載通信機１２の偏波面を調整した状態において取得した受信強度を用いて携帯端末２の位置を判定する。換言すれば、まだ偏波面制御部Ｆ２によって携帯端末２の偏波面と合うように車載通信機１２の偏波面が調整されていない状態において取得した受信強度は、位置判定処理には用いない。そのような構成によれば、携帯端末２との通信の安定性が確保された状態で取得した受信強度に基づいて携帯端末２の位置を判定することとなるため、位置判定精度を高めることができる。
【００７３】
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。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。
【００７４】
［変形例１］
なお、以上ではアンテナ１２１Ｘ及びアンテナ１２１Ｙは、車両水平面に平行な偏波面を形成するように構成されている態様を開示したが、実施の態様はこれに限らない。アンテナ１２１Ｙは、車両水平面に対して４５度又は１３５度傾斜した偏波面を有するように構成されていてもよい。
【００７５】
また、車載通信機１２は、垂直偏波用のアンテナ１２１と、水平偏波用のアンテナ１２１と、車両水平面に対して４５度傾斜した偏波面を有するアンテナ１２１と、車両水平面に対して１３５度傾斜した偏波面を有するアンテナ１２１の、合計４つのアンテナ１２１を備えていてもよい。アンテナ切替回路１２２を用いて車載通信機１２の偏波面を変更する構成においては、車載通信機１２は、それぞれ異なる向きに偏波方向を有する近距離通信用のアンテナを少なくとも２つ備えていればよい。
【００７６】
［変形例２］
上述した実施形態では、通信ＥＣＵ１１が偏波面制御部Ｆ２を備える態様を開示したが、実施の態様はこれに限らない。偏波面制御部Ｆ２に相当する機能は車載通信機１２が備えていても良い。また、受信信号に含まれる偏波関連情報を抽出する機能についても、車載通信機１２が備えていてもよい。
【００７７】
［変形例３］
上述した実施形態では、アンテナ切替回路１２２を用いて接続アンテナを切り替えることで車載通信機１２の偏波面を調整する態様を開示したが、実施の態様はこれに限らない。例えば車載通信機１２は、複数のアンテナ１２１のそれぞれで受信した信号の重みを調整することによって偏波面を調整可能に構成されていても良い。以下、上記の思想に対応する構成を変形例３として、図１０を用いて説明する。図１０は上記の思想に対応する車載通信機１２の構成の一例を概念的に示したものである。
【００７８】
本変形例３における車載通信機１２は、重み調整部Ｆ４を備える。重み調整部Ｆ４は、複数のアンテナ１２１のそれぞれで受信した信号の重みを調整するための構成である。ここでの信号の重みとは、換言すれば、伝達する信号の増幅率を指す。重み調整部Ｆ４は、各アンテナ１２１の利得を調整するための利得調整部Ｆ４１と、結合部Ｆ４２とを備える。
【００７９】
利得調整部Ｆ４１は、信号の増幅率を０から１の間で調整可能な構成である。利得調整部が信号レベル調整部に相当する。利得調整部Ｆ４１はアンテナ１２１毎に、アンテナ１２１と結合部Ｆ４２との間に設けられている。利得調整部Ｆ４１はソフトウェアとして構成されていても良いし、可変利得アンプを用いて実現されていてもよい。結合部Ｆ４２は、複数の利得調整部Ｆ４１の出力信号を加算して送受信部１２３に出力したり、送受信部１２３からの出力信号を各利得調整部Ｆ４１に分配したりする構成である。
【００８０】
本変形例における偏波面制御部Ｆ２は、各利得調整部Ｆ４１の信号増幅率を調整することによって、車載通信機１２の偏波面を調整する。例えば携帯端末２の偏波面が垂直偏波よりも水平偏波に近い場合には、車両水平面に平行な偏波面を備えるアンテナ１２１Ｘに接続する利得調整部Ｆ４１の信号増幅率を１に設定するとともに、アンテナ１２１Ｚの増幅率を０に設定する。また、携帯端末２の偏波面が水平偏波よりも垂直偏波に近い場合には、アンテナ１２１Ｚに接続する利得調整部Ｆ４１の信号増幅率を１に設定するとともに、アンテナ１２１Ｘ及びアンテナ１２１Ｙの増幅率を０に設定する。
【００８１】
このような構成によっても上述した実施形態と同様の効果を奏する。なお、偏波面制御部Ｆ２は、携帯端末２の偏波面が垂直偏波よりも水平偏波に近い場合、アンテナ１２１Ｘ及びアンテナ１２１Ｙのそれぞれに接続する利得調整部Ｆ４１の増幅率を０．７１に設定するように構成されていてもよい。偏波面制御部Ｆ２は、携帯端末２の偏波面に最も近い偏波面を有するアンテナ１２１と接続されている利得調整部Ｆ４１の増幅率を、他のアンテナ１２１と接続している利得調整部Ｆ４１の増幅率よりも大きい値に設定するように構成されていればよい。
【００８２】
［変形例４］
上述した実施形態では、アンテナ切替回路１２２や重み調整部Ｆ４を用いて接続アンテナを切り替えることで車載通信機１２の偏波面を調整する態様を開示したが、車載通信機１２の偏波面を調整する方法はこれに限らない。例えば車載通信機１２は、１つのアンテナ１２１と、当該アンテナ１２１の姿勢を変更するためのモータ１２４とを備え、アンテナ１２１の姿勢を変更することによって偏波面を調整可能に構成されていても良い。以下、上記の思想に対応する構成を変形例４として、図１１を用いて説明する。図１１は上記の思想に対応する車載通信機１２の構成の一例を概念的に示したものである。
【００８３】
本変形例における偏波面制御部Ｆ２は、通信処理部Ｆ１が受信した偏波関連情報に基づいて、車載通信機１２が送受信の対象とする偏波面が、携帯端末２の偏波面と整合するようにモータ１２４を駆動させる。例えば携帯端末２の偏波面が垂直偏波である場合には、アンテナ１２１の偏波面が垂直偏波となるようにモータ１２４を作動させる。モータ１２４が車両に対するアンテナ１２１の姿勢を変更するためのアクチュエータに相当する。なお、車両に対するアンテナ１２１の姿勢を変更するためのアクチュエータとしては、圧電アクチュエータなど、多様な構成を採用可能である。
【００８４】
［変形例５］
上述した実施形態では、携帯端末２は車載システム１との通信接続が確立している間、定期的に偏波報告信号を送信するように構成されている態様を開示したが、実施の態様はこれに限らない。携帯端末２は、通信接続時にいったん偏波報告信号を送信し、その後は、携帯端末２の姿勢が前回偏波報告信号を送信した時点での姿勢から所定の角度（例えば３０度）以上変化した場合に、偏波報告信号を再送信するように構成されていても良い。以下、上記の思想に対応する構成を変形例５として、図１２を用いて説明する。図１２は上記の思想に対応する携帯端末２の構成の一例を概念的に示したものである。
【００８５】
本変形例における携帯端末２は、姿勢情報保持部Ｇ４を備える。姿勢情報保持部Ｇ４は、携帯制御部２１が備えるフラッシュメモリ２１２や、図示しないＲＡＭを用いて実現されている。姿勢情報保持部Ｇ４は、通信処理部Ｇ３が携帯側通信機２２と協働して偏波報告信号を送信したときの携帯端末２の姿勢を示す情報（以降、姿勢情報）を保持する構成である。通信処理部Ｇ３は、車載システム１との通信接続を確立した場合に、いったんその時点での携帯端末２の姿勢に基づく偏波関連情報を示す信号（つまり偏波報告信号）を送信する。また、姿勢特定部Ｇ１は、通信処理部Ｇ３が偏波報告信号を送信した時点での姿勢情報を姿勢情報保持部Ｇ４に保存する。
【００８６】
その後、通信処理部Ｇ３は、姿勢情報保持部Ｇ４に保存されている姿勢情報と、姿勢特定部Ｇ１が特定している現在の携帯端末２の姿勢とを比較し、携帯端末２の姿勢が、前回偏波報告信号を送信した時点から所定の角度以上変化しているか否かを判定する。通信処理部Ｇ３は、携帯端末２の姿勢が、前回偏波報告信号を送信した時点から所定の角度以上変化した場合に、改めて偏波報告信号を送信する。
【００８７】
このような構成によれば、携帯端末２の向きが変化した場合にのみ姿勢報告信号を送信することとなり、携帯端末２から車載システム１への通信量を低減することができる。なお、姿勢情報は、携帯側通信機２２の偏波面が基準面に対してなす角度を間接的に示す偏波関連情報に相当する。
【００８８】
［変形例６］
上述した実施形態では、偏波関連情報は、携帯端末２が送受信の対象とする偏波面が地平面に対してなす角度とする態様を開示したが、実施の態様はこれに限らない。偏波関連情報は、偏波面制御部Ｆ２が携帯端末２の偏波面を最終的に特定できる情報であればよい。例えば偏波関連情報は、携帯端末２の姿勢情報であってもよい。その場合には、通信ＥＣＵ１１のフラッシュメモリ１１２には、携帯端末２の姿勢情報から現在の携帯端末２の偏波面の向きを特定するために、携帯端末２のアンテナ構成データが登録されているものとする。そして、偏波面制御部Ｆ２は、偏波関連情報として受信した携帯端末２の姿勢情報と、フラッシュメモリ１１２に保存されているアンテナ構成データに基づいて、現在の携帯端末２の偏波面の向きを特定する。つまり、偏波面特定部Ｇ２に相当する機能は通信ＥＣＵ１１が備えていても良い。フラッシュメモリ１１２もまた、アンテナ構成記憶部に相当しうる。
【００８９】
このように通信ＥＣＵ１１側で、携帯端末２の姿勢に基づく偏波面を特定する構成によれば、携帯端末２での演算負荷を低減することができる。なお、通信ＥＣＵ１１は、図１３に示すように、携帯端末２のアンテナ構成データを、携帯端末２の型番情報に基づいて外部サーバＳｖから取得するように構成されていても良い。偏波関連情報は、姿勢情報と型番情報でもよい。携帯端末２の型番情報は、例えばペアリング時等に携帯端末２から提供されれば良い。型番情報は、例えばモデル番号などを示す情報に相当する。外部サーバＳｖと通信ＥＣＵ１１との通信は例えば広域通信網を介して実施されればよい。外部サーバＳｖは外部装置の一例である。型番情報に対応するアンテナ構成データを配信する装置は、道路沿いに配置された路側機であってもよい。
【００９０】
＜付言＞
通信ＥＣＵ１１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。通信ＥＣＵ１１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。また、通信ＥＣＵ１１が備える機能の一部又は全部が、ハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。さらに、通信ＥＣＵ１１は、１つのコンピュータ、またはデータ通信装置を介してリンクされた１組のコンピュータ資源によって提供されうる。
【符号の説明】
【００９１】
１００  車両用無線通信システム、１  車載システム（車両側装置）、２  携帯端末、１１  通信ＥＣＵ、１２  車載通信機（車両側通信部）、２１  携帯制御部、２２  携帯側通信機（携帯側通信部）、２３  加速度センサ（姿勢センサ）、１１２  フラッシュメモリ（アンテナ構成記憶部）、１２１  アンテナ、１２２  アンテナ切替回路、１２３  送受信部、１２４  モータ（アクチュエータ）、１２３１  受信強度検出部、２１２  フラッシュメモリ（アンテナ構成記憶部）、２２１  携帯内蔵アンテナ、Ｇ１  姿勢特定部、Ｇ２  偏波面特定部、Ｇ３  通信処理部、Ｆ１  通信処理部、Ｆ２  偏波面制御部、Ｆ３  位置判定部、Ｆ４  重み調整部、Ｆ４１  利得調整部（信号レベル調整部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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