(57)【要約】【課題】携帯端末の位置の判定精度を向上させることが可能な車両用無線通信システム、位置判定システムを提供する。【解決手段】車両Ｈｖが備えるサイドウインドウ等の窓ガラス部１２には携帯端末９０からの電波を遮断する電波吸収層が設けられている。そのため、車室外に存在する携帯端末からの電波は車室内には到達しにくくなるとともに、車室内に存在する携帯端末からの電波は車室外には到達しにくくなる。故に、車両Ｈｖの全てのドアが閉じられ且つ全ての窓が閉められた状態（つまり密閉状態）である場合、車室内アンテナと車室外アンテナとで、携帯端末からの信号の受信状況には有意な差が生じるため、携帯端末の位置の判定精度を高めることができる。【選択図】図２
2019014309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されてあって、前記車両のユーザによって携帯される携帯端末と所定の周波数帯の電波を用いて無線通信する車両用無線通信システムであって、
前記車両の車室外領域に搭載された車室外アンテナ（１４１）と、
前記車室外アンテナで受信した信号を取得する車室外信号受信部（１４２、２２１）と、を備え、
前記車両のサイドウインドウの窓ガラス部（１２）には、前記周波数帯の電波を反射又は所定レベル以上減衰させる電波遮蔽部材（１２２）が設けられていることを特徴とす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が備える前記車室外信号受信部での前記携帯端末からの信号の受信状況に基づいて前記車両に対する前記携帯端末の位置を判定する位置判定システムであって、
前記車両の車室内に設置された車室内アンテナ（１５１）と、
前記車室内アンテナで受信した信号を取得する車室内信号受信部（１５２、２２３）と、
前記車室外信号受信部及び前記車室内信号受信部のそれぞれでの前記携帯端末からの信号の受信状況に基づいて、前記携帯端末が前記車両の車室内に存在するか否かを判定する位置判定部（Ｆ５）と、を備えることを特徴とする位置判定システム。
【請求項３】
請求項２に記載の位置判定システムであって、
前記車室外信号受信部での前記携帯端末からの信号の受信強度である車室外強度を検出する車室外強度検出部（１４３、２２２）と、
前記車室内信号受信部での前記携帯端末からの信号の受信強度である車室内強度を検出する車室内強度検出部（１５３、２２４）と、を備え、
前記位置判定部は、
前記車室外強度検出部によって検出された前記車室外強度が、前記車室内強度検出部によって検出された前記車室内強度よりも高い場合には前記携帯端末は車室外に存在すると判定するとともに、前記車室内強度が前記車室外強度よりも高い場合には前記携帯端末は車室内に存在すると判定することを特徴とする位置判定システム。
【請求項４】
請求項２に記載の位置判定システムであって、
前記車室外信号受信部での前記携帯端末からの信号の受信強度である車室外強度を検出する車室外強度検出部（１４３、２２２）と、
前記車室内信号受信部での前記携帯端末からの信号の受信強度である車室内強度を検出する車室内強度検出部（１５３、２２４）と、を備え、
前記位置判定部は、
前記車室外強度検出部によって検出された前記車室外強度が、所定のデフォルト閾値以上であって、且つ、前記車室内強度検出部によって検出された前記車室内強度が前記デフォルト閾値未満である場合には前記携帯端末は車室外に存在すると判定するとともに、
前記車室内強度が前記デフォルト閾値以上であって且つ前記車室外強度が前記デフォルト閾値未満である場合には前記携帯端末は車室内に存在すると判定することを特徴とする位置判定システム。
【請求項５】
請求項４に記載の位置判定システムであって、
前記位置判定部は、前記車室外強度及び前記車室内強度の両方が、所定の検出レベル未満である場合には、前記携帯端末は前記車両の周辺には存在しないと判定するとともに、前記車室外強度及び前記車室内強度の両方が前記デフォルト閾値以上である場合には、前記携帯端末の位置は不明であると判定することを特徴とする位置判定システム。
【請求項６】
請求項３から５の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
前記車室外アンテナは、車室外においてそれぞれ異なる領域を通信エリアとするように複数配置されており、
前記位置判定部は、複数の前記車室外アンテナでの前記携帯端末からの信号の受信状況に基づいて、前記携帯端末の位置を判定することを特徴とする位置判定システム。
【請求項７】
請求項３から６の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
前記車両が備えるドアの開閉状態に応じた信号を出力するカーテシスイッチの出力信号に基づいて前記ドアの開閉状態を判定するドア開閉判定部（Ｆ１１）と、
前記車両が備える窓が空いているか否かを判定する窓開閉判定部（Ｆ１２）と、を備え、
前記ドア開閉判定部及び前記窓開閉判定部のそれぞれの判定の結果に基づいて、前記車両の全ての前記ドア及び前記窓が閉じられている密閉状態であるか否かを判定する密閉状態判定部（Ｓ１０１）を備え、
前記位置判定部は、前記密閉状態判定部によって前記車両は前記密閉状態ではないと判定されている場合には、前記携帯端末からの信号の受信強度に対して設定されている所定の開放状態用閾値を用いて前記携帯端末の位置を判定するものであって、
前記開放状態用閾値は、前記携帯端末が車室外に存在し且つ前記サイドウインドウが全開となっている状態において前記車室内強度として観測される値の最大値、又は、前記携帯端末が車室内に存在し且つ前記サイドウインドウが全開となっている状態において前記車室外強度として観測される値の最大値よりも大きい値に設定されていることを特徴とする位置判定システム。
【請求項８】
請求項２から６の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
前記車両が備えるドアの開閉状態に応じた信号を出力するカーテシスイッチの出力信号に基づいて前記ドアの開閉状態を判定するドア開閉判定部（Ｆ１１）と、
前記車両が備える窓が空いているか否かを判定する窓開閉判定部（Ｆ１２）と、を備え、
前記ドア開閉判定部及び前記窓開閉判定部のそれぞれの判定の結果に基づいて、前記車両の全ての前記ドア及び前記窓が閉じられている密閉状態であるか否かを判定する密閉状態判定部（Ｓ１０１）を備え、
前記位置判定部は、
前記密閉状態判定部によって前記車両は前記密閉状態であると判定されている場合には、１回の判定結果をそのまま前記携帯端末の位置として採用する一方、前記密閉状態判定部によって前記車両は前記密閉状態ではないと判定されている場合には、複数回の判定結果に基づいて前記携帯端末の位置を最終的に決定することを特徴とする位置判定システム。
【請求項９】
請求項２から８の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
前記車両に設けられている全ての窓の前記窓ガラス部に前記電波遮蔽部材が備えられており、
前記車両は、屋根を有し、全てのドアが閉じられ且つ全ての窓が閉められることによって密閉された車室内空間が形成される車両であって、
前記車両のボディは、前記周波数帯の電波を反射又は所定レベル以上減衰させる部材を用いて実現されていることを特徴とする位置判定システム。
【請求項１０】
請求項２から９の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
前記位置判定部の判定結果に基づいて、前記車両のエンジンの始動、前記車両のドアの開錠、及び前記ドアの施錠の少なくとも何れか１つを実施する車両制御部（Ｆ６）を備えることを特徴とする位置判定システム。
【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である携帯端末と、車両に搭載された通信装置とが無線通信を実施する車両用無線通信システム、及び当該車両用無線通信システムを援用してなる位置判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のユーザによって携帯される通信装置である携帯端末と、車両に搭載された通信装置である車載通信機とが無線通信を実施する車両用無線通信システムを援用したシステムとして、車載通信機が携帯端末から送信される信号を受信することで、車両に対する携帯端末の位置を判定するシステム（以降、位置判定システム）がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、携帯端末が送信した電波を、車室外に設けられたアンテナ（以降、車室外アンテナ）と車室内に設けられたアンテナ（以降、車室内アンテナ）で受信した結果に基づいて携帯端末が車室内外のどちらに存在するのかを判定する位置判定システムが開示されている。具体的には、車室外アンテナでの受信強度（以降、車室外強度）と車室内アンテナでの受信強度（以降、車室内強度）とを比較し、車室外強度のほうが車室内強度よりも高い場合には携帯端末は車室外に存在すると判定する。また、車室内強度のほうが車室外強度よりも高い場合には携帯端末は車室内に存在すると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、発明者らは特許文献１に対応する構成において、携帯端末の位置と各アンテナでの受信強度の大小関係について試験したところ、次のような知見が得られた。
【０００６】
携帯端末が車室外に存在する場合、車室外の多くの領域では、車室外アンテナでの受信強度（以降、車室外強度）のほうが、車室内アンテナでの受信強度（以降、車室内強度）よりも高くなる。しかしながら、携帯端末が車室外に存在する場合であっても、マルチパスによって生じた複数の電波が互いに強め合うように作用し、車室内強度のほうが車室外よりも高くなってしまう場合があることを発見した。特に、携帯端末が窓際付近に存在する場合では、車室内強度も相対的に高いレベルとなりやすく、特許文献１の構成では正確に車室内外を判定することができない場合があるという知見を得た。
【０００７】
また、携帯端末が車室内に存在する場合であっても、マルチパスによって生じた複数の電波が互い弱め合うように作用し、車室内強度が車室外強度を下回る場合が存在する。なお、携帯端末が車室内に存在する場合に観測される車室外強度とは、窓等を介して車室外に漏れでた電波に対する車室外アンテナでの受信強度であり、携帯端末が車室外に存在する場合に観測される車室内強度とは、窓等を介して車室内に入り込んだ電波に対する車室内アンテナでの受信強度である。
【０００８】
このように特許文献１に例示される従来構成では、車室外に存在する携帯端末からの信号が車室内に入り込んだり、車室内に存在する携帯端末からの信号が車室外に漏れたりすることに由来して、位置判定システムが実際の位置とは異なる位置に携帯端末が存在すると誤判定してしまう場合がある。
【０００９】
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、携帯端末の位置の判定精度を向上させることが可能な車両用無線通信システム、位置判定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】
【００１０】
その目的を達成するための車両用無線通信システムの開示は、車両に搭載されてあって、車両のユーザによって携帯される携帯端末と所定の周波数帯の電波を用いて無線通信する車両用無線通信システムであって、車両の車室外領域に搭載された車室外アンテナ（１４１）と、車室外アンテナで受信した信号を取得する車室外信号受信部（１４２、２２１）と、を備え、車両のサイドウインドウの窓ガラス部（１２）には、周波数帯の電波を反射又は所定レベル以上減衰させる電波遮蔽部材（１２２）が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、窓ガラス部に付与された電波遮蔽部材によって携帯端末からの電波は減衰／反射される。そのため、車室外に存在する携帯端末からの電波は車室内には到達しにくくなるとともに、車室内に存在する携帯端末からの電波は車室外には到達しにくくなる。
【００１２】
また、仮に車室内に存在する携帯端末からの電波が車室外アンテナで受信できた場合であっても、携帯端末からの信号の強度は窓ガラス部の電波遮蔽部材によって所定のレベル以上減衰されているため、車室内での信号強度と車室外での信号強度との間には有意な差が生じる。故に、上記の構成を利用した位置判定システムにおいても、携帯端末が車室内に存在するのか車両周辺領域に存在するのかの判定精度を高めることができる。
【００１３】
また上記目的を達成するための位置判定システムの開示は、上記の車両用無線通信システムが備える車室外信号受信部での携帯端末からの信号の受信状況に基づいて車両に対する携帯端末の位置を判定する位置判定システムであって、車両の車室内に設置された車室内アンテナ（１５１）と、車室内アンテナで受信した信号を取得する車室内信号受信部（１５２、２２３）と、車室外信号受信部及び車室内信号受信部のそれぞれでの携帯端末からの信号の受信状況に基づいて、携帯端末が車両の車室内に存在するか否かを判定する位置判定部（Ｆ５）と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
上述の通り、上記の構成によれば、携帯端末からの信号の強度は窓ガラス部の電波遮蔽部材によって所定のレベル以上減衰されるため、車室内での信号強度と車室外での信号強度との間には有意な差が生じる。故に、位置判定部は、車室外信号受信部及び車室内信号受信部のそれぞれでの携帯端末からの信号の受信状況に基づいて、携帯端末が車両の車室内に存在するか否かを精度良く判定することができる。
【００１５】
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】
【００１６】
【図１】位置判定システム１００の全体構成を表した図である。
【図２】車両Ｈｖの構成を説明するための図である。
【図３】サイドウインドウの窓ガラス部１２の断面構造を概念的に表した図である。
【図４】車載システム１０の電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】車室外通信機１４の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図６】車室外アンテナ１４１の搭載位置の一例を示すブロック図である。
【図７】車室外通信機１４の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図８】ボディＥＣＵ１３の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図９】比較構成において車室内アンテナ１５１から送信される信号の電界強度を実測した結果を示す図である。
【図１０】比較構成での携帯端末９０の位置に応じた車室内強度と車室外強度の分布を概念的に示す図である。
【図１１】密閉状態に設定した車両Ｈｖでの車室内アンテナ１５１から送信される信号の電界強度を実測した結果を示す図である。
【図１２】密閉状態に設定した車両Ｈｖでの携帯端末９０の位置に応じた車室内強度と車室外強度の分布を概念的に示す図である。
【図１３】位置判定部Ｆ５の作動を示すフローチャートである。
【図１４】携帯端末９０と通信するための構成の変形例を示す図である。
【図１５】各種アンテナの搭載位置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施形態］
以下、本開示の実施形態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が適用された位置判定システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。図１に示すように位置判定システム１００は、車両Ｈｖに搭載された車載システム１０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９０と、を備えている。
【００１８】
携帯端末９０は、所定の周波数帯の電波を用いて車載システム１０と直接的に双方向無線通信する機能を備えた通信端末である。携帯端末９０と車載システム１０との無線通信の規格としては、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。ここでは一例として携帯端末９０と車載システム１０はBluetooth Low Energyの規格に準拠して通信を実施するように構成されているものとする。
【００１９】
なお、携帯端末９０と車載システム１０は超広帯域（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）通信で使用されるインパルス信号を用いて無線通信を実施するように構成されていても良い。ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号とは、パルス幅が極短時間（例えば２ｎｓ）であって、かつ、５００ＭＨｚ以上の帯域幅（つまり超広帯域幅）を有する信号である。ＵＷＢ通信に利用できる周波数帯（以降、ＵＷＢ帯）としては、３．１ＧＨｚ〜１８ＧＨｚや、３．４ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚ、７．２５ＧＨｚ〜１８ＧＨｚ、２２ＧＨｚ〜２９ＧＨｚ等がある。
【００２０】
携帯端末９０と車載システム１０とが無線通信を実施するための規格や、無線通信に使用される電波（以降、システム使用電波）の周波数は適宜選定されればよい。ここでは一例として携帯端末９０と車載システム１０は２．４ＧＨｚの電波を用いて通信を実施するものとするがこれに限らない。他の態様としてシステム使用電波は、上述したように３ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの電波であってもよい。
【００２１】
携帯端末９０は、上述の通信機能を備えていればよく、例えばスマートフォンを携帯端末９０として用いることができる。もちろん、携帯端末９０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、無線タグ等であってもよい。ウェアラブルデバイスは、脈拍等の生体情報をセンシングする機能を備えるものであっても良い。また、携帯端末９０は、一般的にＦＯＢとも称される、車両Ｈｖの鍵としての機能を備える通信装置であってもよい。
【００２２】
車載システム１０もまた、上述の通信機能を備えており、所定のタイミングで携帯端末９０に対して応答信号の返送を要求する信号（以降、応答要求信号）を送信する。携帯端末９０は、車載システム１０から送信される応答要求信号を受信した場合には応答信号を返送する。携帯端末９０が送信する信号には、より好ましい態様として、送信元情報が含まれているものとする。送信元情報は、例えば携帯端末９０に割り当てられた識別情報（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９０とを識別するための情報として機能する。
【００２３】
また、携帯端末９０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、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。
【００２４】
車載システム１０は、応答要求信号に対する応答信号以外にも、携帯端末９０から送信される種々の信号（例えばアドバタイズパケット）を受信することによって、携帯端末９０が車載システム１０と通信可能な範囲内に存在することを検出する。以降では、車載システム１０が携帯端末９０と通信可能な範囲のことを通信エリアとも記載する。車載システム１０が請求項に記載の車載器に相当する。
【００２５】
＜車両Ｈｖの構成について＞
ここではまず、車両Ｈｖの構成について図２を用いて説明する。車両Ｈｖは、オープンカーではない車両、すなわち、屋根を有し、全てのドアが閉じられ且つ全ての窓が閉められることによって密閉された車室内空間が形成される車両である。ここでは一例として車両Ｈｖは自家用車とするが、他の態様として、タクシーや、バス、トラック等であってもよい。乗員の移動以外を主目的とする車両であってもよい。
【００２６】
車両Ｈｖは金属製のボディ１１を備える。金属板は電波を反射する性質を有するため、車両Ｈｖのボディ１１はシステム使用電波を反射する。すなわち、車両Ｈｖは、システム使用電波の直進的な伝搬を遮断するボディを備える。
【００２７】
なお、ここでの遮断とは、理想的には反射であるが、これに限らない。システム使用電波を所定のレベル（以降、目標減衰レベル）以上減衰できる構成が、システム使用電波の伝搬を遮断する構成に相当する。目標減衰レベルは、車室内外で電波の信号強度に有意な差が生じる値とすればよく、例えば５ｄＢとする。車両Ｈｖのボディ１１は、カーボン系樹脂を用いて形成されていてもよい。ただし、その場合、ボディの材料となるカーボン系樹脂は、システム使用電波の伝搬を５ｄＢ以上減衰させるほど十分にカーボンが充填された組成となっているものとする。
【００２８】
また、車両Ｈｖのボディ１１がカーボンを含まない汎用樹脂を用いて形成されている場合であっても、ボディ１１の表面にシステム使用電波の伝搬を遮断する機能を奏する特定の金属パターンが設けられることによって、システム使用電波の伝搬を遮断するように構成されていればよい。システム使用電波の伝搬を遮断する機能を奏する金属パターン（以降、シールドパターン）とは、例えば銀ナノワイヤなどの細線導体をシステム使用電波の１／４波長以下の間隔で格子状に配置したパターンなどである。ここでの細線とは、線幅が５０μｍ以下のものを指すこととする。
【００２９】
また、シールドパターンは、周知のメタ・サーフェス構造を援用して実現することができる。メタ・サーフェス構造は、ユニットセル(Unit Cell)と呼ばれる人工構造を繰り返し配列した構造である。メタ・サーフェス構造によれば特定の周波数帯の電波（ここではシステム使用電波）のみを選択的に反射したり減衰させたり（すなわち遮断）することができる。また、車両Ｈｖのボディ１１は、汎用樹脂製のボディの上に、金属粉やカーボン粉末を含む塗料が塗られることによってシステム使用電波の伝搬を遮断するように構成されていてもよい。
【００３０】
車両Ｈｖのドア等に設けられている窓ガラス部１２もまた、システム使用電波の直進的な伝搬を遮断するように構成されている。なお、ここでの窓ガラス部１２とは、例えばフロントウインドウや、車両Ｈｖの側面部分に設けられている窓（いわゆるサイドウインドウ）、リアウインドウなどの、車両Ｈｖに設けられている窓を塞ぐ透明な部材である。すなわち、窓ガラス部１２は、風防として機能する透明な部材である。
【００３１】
ここでは一例として窓ガラス部１２は、図３に示すようにガラス基板１２１の一方の面に、電波吸収層１２２を積層した部材とする。ガラス基板１２１の素材としては、例えばソーダライムガラスや石英ガラスなどを用いることができる。なお、ガラス基板１２１の素材としては、可視波長領域（４５０〜６００ｎｍ）の光を、電波吸収層１２２と合わせた状態において十分に透過するものを適宜採用することができる。
【００３２】
電波吸収層１２２は、所定の透明樹脂（例えばアクリル樹脂）に、システム使用電波の伝搬を遮断すべく、微量のニッケル、コバルト、鉄などの金属粉末が所定の比率で充填された層である。窓ガラス部１２は、全体として、可視光線領域での透明度（換言すれば透過率）が７０％以上となるように形成されている。窓ガラス部１２の透過率は、電波吸収層１２２における金属粉末の充填量によって調整されれば良い。このような構成によれば、運転席乗員の視界を確保することができる。電波吸収層１２２が請求項に記載の電波遮蔽部材に相当する。
【００３３】
なお、窓ガラス部１２の表面にはガラス基板１２１等を保護するための保護層などが形成されていても良い。また、窓ガラス部１２は、ガラス組成に直接的に所定の金属粉末を加えてなるガラスを用いて実現されていてもよい。その場合には、ガラス組成に添加される金属粉末が請求項に記載の電波減衰部材に相当する。さらに、窓ガラス部１２はガラス基板１２１を備えなくともよい。つまり、窓ガラス部１２は電波吸収層１２２を主体として構成されていても良い。
【００３４】
他の態様として窓ガラス部１２は、車両Ｈｖの設けられた窓ガラスの表面に、システム使用電波の伝搬を遮断するフィルム（以降、シールドフィルム）を、例えば車両Ｈｖの製造工場やディーラーショップの従業員等が貼り付けることによって実現されても良い。シールドフィルムは、システム使用電波の伝搬を遮断するための金属層を備える透明なフィルムである。シールドフィルムは、例えば導電性組成物として酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide；ITO）を用いたＩＴＯ膜や、導電性組成物として酸化亜鉛にガリウムをドープしたＧＺＯを用いたＧＺＯ膜などの、透過性を有する導電膜を用いて実現することができる。
【００３５】
シールドフィルムの金属層は、例えば前述のシールドパターンと同様の構成を採用することもできる。シールドフィルムは、ガラス板と合わせた可視光線の透過率が７０％以上となるように形成されている。窓ガラス部１２としてガラス板の表面にシールドフィルムを貼り付けた構成は、ガラス板の表面にシールドパターンを形成した構成に相当する。シールドフィルムもまた、請求項に記載の電波減衰部材の一例に相当する。
【００３６】
なお、電波吸収層１２２やシールドフィルム等の電波遮蔽部材は、システム使用電波を遮断できればよく、その他の電波（例えばラジオ電波）については通過させるように構成されていることが好ましい。そのような構成は、前述のメタ・サーフェス構造を援用することで実現できる。また、窓ガラス部１２の主素材はガラスに限らない。所定の透過率を達成する樹脂製であってもよい。つまり、窓ガラス部１２はいわゆる樹脂ガラスを用いて実現されていても良い。
【００３７】
このように車両Ｈｖは全体として、全てのドアが閉じられ且つ全ての窓が閉められている場合に、システム使用電波が車室外から車室内に進入したり、車室内から車室外に漏洩したりすることを遮断するように構成されている。つまり、システム使用電波の伝搬を遮断するように構成されている。
【００３８】
なお、本実施形態では車両Ｈｖが備える全ての窓ガラス部１２が電波遮蔽部材を備えるものとするが、これに限らない。少なくともサイドウインドウの窓ガラス部１２が電波遮蔽部材を備えていれば良い。
【００３９】
＜車載システム１０の構成について＞
次に、車載システム１０の電気的な構成及び作動について述べる。車載システム１０は、図４に示すように、ボディＥＣＵ１３、車室外通信機１４、車室内通信機１５、タッチセンサ１６、始動ボタン１７、施錠ボタン１８、カーテシスイッチ１９、パワーウインドウユニット２０、及びエンジンＥＣＵ２１を備える。なお、部材名称中のＥＣＵは、Electronic Control Unitの略であり、電子制御装置を意味する。
【００４０】
車室外通信機１４、車室内通信機１５、パワーウインドウユニット２０、及びエンジンＥＣＵ２１はそれぞれボディＥＣＵ１３と、車両内に構築された通信ネットワーク又は専用の信号線を介して双方向通信可能に接続されている。また、タッチセンサ１６、始動ボタン１７、施錠ボタン１８、及びカーテシスイッチ１９はそれぞれ、出力信号が直接的又は間接的にボディＥＣＵ１３に入力されるように構成されている。
【００４１】
ボディＥＣＵ１３は、概略的に、車室外通信機１４などの他の構成との連携（換言すれば協働）によって、車両Ｈｖに対する携帯端末９０の位置を推定し、その推定結果に応じた車両制御を実施するＥＣＵである。このボディＥＣＵ１３は、コンピュータを用いて実現されている。すなわち、ボディＥＣＵ１３は、ＣＰＵ１３ａ、ＲＡＭ１３ｂ、フラッシュメモリ１３ｃなどを備えている。ＣＰＵ１３ａは、種々の演算処理を実行する演算処理装置である。ＲＡＭ１３ｂは揮発性の記憶媒体であり、フラッシュメモリ１３ｃは、書き換え可能な不揮発性の記憶媒体である。
【００４２】
フラッシュメモリ１３ｃには、ユーザが所有する携帯端末９０に割り当てられている端末ＩＤが登録されている。便宜上以降では、携帯端末９０の端末ＩＤとしてフラッシュメモリ１３ｃに登録されている端末ＩＤのことを登録ＩＤとも記載する。また、フラッシュメモリ１３ｃには、通常のコンピュータをボディＥＣＵ１３として機能させるためのプログラム（以降、位置判定プログラム）等が格納されている。なお、上述の位置判定プログラムは、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。ＣＰＵ１３ａが位置判定プログラムを実行することは、位置判定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。
【００４３】
このボディＥＣＵ１３の詳細については別途後述する。なお、車両Ｈｖの走行用電源（例えばイグニッション電源）がオフになっている場合も、ボディＥＣＵ１３には、後述する位置判定処理を実施するために必要十分な電力が車載バッテリから供給されるように構成されている。
【００４４】
車室外通信機１４は、携帯端末９０と無線通信を実施するための通信モジュールである。車室外通信機１４は、より細かい構成要素として図５に示すように、車室外アンテナ１４１、送受信部１４２、強度検出部１４３、及び通信マイコン１４４を備える。
【００４５】
車室外アンテナ１４１は、携帯端末９０との通信に用いられる周波数帯の電波（つまりシステム使用電波）を送受信するためのアンテナである。本実施形態では一例として車室外アンテナ１４１は無指向性アンテナとする。他の態様として車室外アンテナ１４１は指向性を備えるものであってもよい。
【００４６】
車室外アンテナ１４１は、例えば、運転席用ドアの外側面や、車両Ｈｖの屋根部、ボンネット等に配置される。本実施形態では一例として車室外アンテナ１４１は屋根部に１つ設けられているものとする。なお、車室外アンテナ１４１は、変形例として後述するように複数設けられていても良い。
【００４７】
車室外アンテナ１４１は、後述する送受信部１４２との協働によって、図６に示すように車室外に所定の通信エリアを形成する。図６中の破線領域は、車室外通信機１４にとっての通信エリアの境界を示している。車室外通信機１４にとっての通信エリアとは、携帯端末９０と車載システム１０（より具体的にはボディＥＣＵ１３）とが車室外通信機１４を介して相互に通信可能な範囲に相当する。つまり、携帯端末９０から送信された信号を車室外通信機１４が復調可能なレベルで受信でき、かつ、車室外通信機１４が送信した信号が携帯端末９０において復調可能な強度を維持して到達する範囲である。
【００４８】
送受信部１４２は、車室外アンテナ１４１で受信した信号を復調し、通信マイコン１４４に提供する。また、通信マイコン１４４を介してボディＥＣＵ１３から入力された信号を変調して、車室外アンテナ１４１に出力し、電波として放射させる。受信信号の増幅率や、送信信号の送信電力によって車室外通信機１４にとっての通信エリアが定まる。もちろん、送信電力や増幅率が大きいほど通信エリアは大きくなる。ここでは車室外アンテナ１４１から５ｍ以内が通信エリアとなるように車室外通信機１４は構成されているものとする。送受信部１４２が請求項に記載の車室外信号受信部に相当する。
【００４９】
強度検出部１４３は、送受信部１４２が車室外アンテナ１４１を介して受信した信号の強度を示すデータ（いわゆるＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を逐次出力する構成である。強度検出部１４３が検出した強度（以降、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１４４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。強度検出部１４３が請求項に記載の車室外強度検出部に相当する。
【００５０】
通信マイコン１４４は、ボディＥＣＵ１３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り、ＭＰＵやＲＡＭ等を用いて実現されている。通信マイコン１４４は、送受信部１４２から入力された受信データを順次又はボディＥＣＵ１３からの要求に基づいてボディＥＣＵ１３に提供する。つまり、送受信部１４２が受信したデータは、通信マイコン１４４を介してボディＥＣＵ１３に提供される。
【００５１】
また通信マイコン１４４は、強度検出部１４３から受信強度データを取得すると、図示しないＲＡＭに蓄積していく。逐次取得される受信強度データは、例えば、最新の受信データの受信強度が先頭となるように時系列順にソートされてＲＡＭに保存されれば良い。保存されてから一定時間経過したデータは順次破棄されていけば良い。つまり、受信強度データはＲＡＭに一定時間保持される。通信マイコン１４４は、ボディＥＣＵ１３からの要求に基づいてＲＡＭに蓄積されている受信強度データを提供する。なお、ボディＥＣＵ１３に提供した受信強度データについてはＲＡＭから削除されれば良い。通信マイコン１４４における受信強度データの保存期間は、適宜設計されれば良い。
【００５２】
なお、本実施形態では送受信部１４２が出力する受信強度データはＲＡＭにいったん保持され、通信マイコン１４４がボディＥＣＵ１３からの要求に基づいてＲＡＭに蓄積されている受信強度データをボディＥＣＵ１３に提供するものとするが、これに限らない。受信強度データは、ボディＥＣＵ１３に逐次提供される構成を採用しても良い。
【００５３】
車室内通信機１５は、車室外通信機１４と同様に、携帯端末９０と無線通信を実施するための通信モジュールである。ただし、車室外通信機１４が車室外に存在する携帯端末９０と通信することを目的とする通信モジュールであるのに対し、車室内通信機１５は車室外に存在する携帯端末９０と通信することを目的とする通信モジュールである点で相違する。これに伴い、車室内通信機１５は車室外通信機１４とは設置位置の観点でも相違する。車室外通信機１４は、車室内空間が通信エリアとなるように車室内に設けられている。
【００５４】
本実施形態では一例として車室内通信機１５は、車室内空間の全域が通信エリアとなるように、インストゥルメントパネルの車幅方向中央部付近において、ドアハンドルと同程度の高さとなる位置に配置されているものとする。もちろん、車室内通信機１５の設置位置は、これに限らない。センターコンソールとインストゥルメントパネルとの境界付近に配置されていても良い。例えば運転席の足元や、運転席用のドアの車室内側の側面に配置していても良い。また、車室内通信機１５は、車室内天井部分の中央に配置してもよい。なお、車室外通信機１４は車室内に複数設けられていても良い。
【００５５】
車室内通信機１５の通信モジュールとしての構成自体は車室外通信機１４と同一とすることができる。すなわち車室内通信機１５は、より細かい構成要素として図７に示すように、システム使用電波を送受信するためのアンテナ（以降、車室内アンテナ）１５１、送受信部１５２、強度検出部１５３、及び通信マイコン１５４を備える。これらの種々の構成の機能は、車室外通信機１４が備える構成と同様であるため説明は省略する。送受信部１５２が請求項に記載の車室内信号受信部に相当する。強度検出部１４３が請求項に記載の車室内強度検出部に相当する。
【００５６】
便宜上以降では、車室外通信機１４と車室内通信機１５とを区別しない場合には、通信機とも記載する。送受信部１４２、１５２についても、これらを互いに区別しない場合には送受信部と記載する。強度検出部１４３、１５３や通信マイコン１４４、１５４についても同様である。さらに、車室外アンテナ１４１と車室内アンテナ１５１とを区別しない場合にはアンテナと記載する。
【００５７】
タッチセンサ１６は、車両Ｈｖの各ドアハンドルに装備されており、ユーザがそのドアハンドルを触れていることを検出する。各タッチセンサ１６の検出結果は、ボディＥＣＵ１３に逐次出力される。始動ボタン１７は、ユーザが駆動源（例えばエンジン）を始動させるためのプッシュスイッチである。始動ボタン１７は、ユーザによってプッシュ操作がされると、その旨を示す電気信号をボディＥＣＵ１３に出力する。なお、ここでは一例として車両Ｈｖは、エンジンを動力源として備える車両とするがこれに限らない。車両Ｈｖは、電気自動車やハイブリッド車であってもよい。車両Ｈｖがモータを駆動源として備える車両である場合には、始動ボタン１７は駆動用のモータを始動させるためのスイッチである。
【００５８】
施錠ボタン１８は、ユーザが車両Ｈｖのドアを施錠するためのボタンである。車両Ｈｖの各ドアのハンドルに設けられればよい。施錠ボタン１８は、ユーザによって押下されると、その旨を示す電気信号を、ボディＥＣＵ１３に出力する。カーテシスイッチ１９は、ドアの開閉を検出するセンサであって、ドアの開閉に応じた信号を出力する。カーテシスイッチ１９は各ドアに対して設けられている。
【００５９】
パワーウインドウユニット２０は、ユーザのスイッチ操作等に基づいて、ドアに設けられた窓ガラス部１２の高さ（換言すれば開き度合い）を制御するユニットである。パワーウインドウユニット２０は、窓ガラス部１２の高さを変えるための駆動力を出力するモータ（以降、ウインドウモータ）や、当該モータの作動を制御する制御ユニットなどを備える。パワーウインドウユニット２０は、開閉可能な窓毎に（例えばドア毎に）配置されている。パワーウインドウユニット２０は、ボディＥＣＵ１３からの要求に基づいて窓の開き度合いを示すデータを提供する。窓の開き度合いは、ウインドウモータの回転角によって特定されればよい。
【００６０】
なお、本実施形態ではより好ましい態様として、パワーウインドウユニット２０は、窓の開き度合いを示すデータをボディＥＣＵ１３に提供するものとするが、これに限らない。パワーウインドウユニット２０がボディＥＣＵ１３に提供するデータは、窓が空いているか完全に閉まっているかを示すデータであってもよい。窓が閉まっていることは、ウインドウモータの回転角だけでなく、ウインドウモータの出力トルクに基づいても判別できる。例えばパワーウインドウユニット２０は、窓を開ける方向にウインドウモータを微作動させ、所定の閾値以上のトルクがかかった場合には窓が完全に閉まっていると判定するとともに、出力トルクが閾値を超過しなかった場合には窓が開いていると判定すればよい。このような態様によれば、ウインドウモータの回転角を保持する記憶部を備えていなくとも、ボディＥＣＵ１３からの要求に対して、窓が空いているか完全に閉まっているかを報告することができる。エンジンＥＣＵ２１は、車両Ｈｖに搭載されたエンジンの動作を制御するＥＣＵである。
【００６１】
なお、ボディＥＣＵ１３は上述したデバイス以外にも、例えば、各ドアのロック機構を構成するドアロックモータや、座席位置を調整するためのアクチュエータ（以降、シートアクチュエータ）など、種々の車載アクチュエータとも通信可能に接続されている。ボディＥＣＵ１３は、前述の車両制御の一例として、例えば位置判定結果に基いて車両Ｈｖの各ドアに設けられたドアロックモータに所定の制御信号を出力することで各ドアを施錠したり開錠したりする。
【００６２】
＜ボディＥＣＵ１３の機能について＞
次に、図８を用いてボディＥＣＵ１３の機能について説明する。ボディＥＣＵ１３は、ＣＰＵ１３ａが上述した位置判定プログラムを実行することで、図８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、ボディＥＣＵ１３は機能ブロックとして、車両情報取得部Ｆ１、送信処理部Ｆ２、受信処理部Ｆ３、受信強度取得部Ｆ４、位置判定部Ｆ５、及び車両制御部Ｆ６を備えている。
【００６３】
なお、ボディＥＣＵ１３が実行する機能の一部又は全部は、論理回路等を用いたハードウェアとして実現されていてもよい。ハードウェアとして実現される態様には１つ又は複数のＩＣを用いて実現される態様も含まれる。また、ボディＥＣＵ１３が備える機能ブロックの一部又は全部は、ＣＰＵ１３ａによるソフトウェアの実行と電子回路の組み合わせによって実現されていてもよい。
【００６４】
車両情報取得部Ｆ１は、車両Ｈｖに搭載された種々のセンサやデバイス（例えばタッチセンサ１６）から、車両Ｈｖの状態を示す種々の情報（以降、車両情報）を取得する。車両情報としては、例えば、ドアの開閉状態や、窓の開閉状態、各ドアの施錠／開錠状態、ドアハンドルへのタッチの有無、始動ボタン１７の押下の有無等が該当する。車両情報取得部Ｆ１は、サブ機能として、カーテシスイッチ１９の出力信号に基づいて車両Ｈｖに設けられる各ドアの開閉状態を判定するドア開閉判定部Ｆ１１を備える。また、パワーウインドウユニット２０の出力信号に基づいて車両Ｈｖに設けられる各窓の開閉状態を判定する窓開閉判定部Ｆ１２を備える。
【００６５】
なお、車両情報に含まれる情報は、上述したものに限らない。図示しないシフトポジションセンサが検出するシフトポジションや、ブレーキペダルが踏み込まれているか否かを検出するブレーキセンサの検出結果なども車両情報に含まれる。車両情報取得部Ｆ１が取得した車両情報は、取得時刻を示すタイムスタンプが付与されて、ＲＡＭ１３ｂ等に保存される。なお、車両情報の保存先はフラッシュメモリ１３ｃであってもよい。
【００６６】
送信処理部Ｆ２は、携帯端末９０宛のデータを生成し、車室外通信機１４及び車室内通信機１５の少なくとも何れか一方に出力する。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。例えば送信処理部Ｆ２は、後述する受信強度取得部Ｆ４からの要求に基づいて応答要求信号を生成し、各通信機から送信させる。受信処理部Ｆ３は、車室外通信機１４及び車室内通信機１５のそれぞれから受信データを取得する構成である。
【００６７】
受信強度取得部Ｆ４は、車室外通信機１４及び車室内通信機１５のそれぞれから受信強度データを取得する構成である。本実施形態の受信強度取得部Ｆ４は、送信処理部Ｆ２に対して所定のサンプリング周期で応答要求信号の送信を要求する。これにより応答要求信号は所定のサンプリング周期で各通信機から定期送信される。
【００６８】
また受信強度取得部Ｆ４は、応答要求信号の送信を要求してから所定の応答待機時間経過したタイミングで、各通信機に対して、受信強度データの提供を要求する。応答待機時間は、送信処理部Ｆ２が応答要求信号を送信してから受信処理部Ｆ３が携帯端末９０からの応答信号を受信するまでにかかる時間に応じて決定されるパラメータである。受信強度取得部Ｆ４は、車室外通信機１４から提供された受信強度データの中に携帯端末９０から送信された信号の受信強度が含まれている場合には、その受信強度を車室外強度としてＲＡＭ１３ｂに保存する。
【００６９】
同様に、受信強度取得部Ｆ４は、車室内通信機１５から提供された受信強度データの中に、携帯端末９０から送信された信号の受信強度が含まれている場合には、その受信強度を車室内強度としてＲＡＭ１３ｂに保存する。つまり、受信強度取得部Ｆ４は、携帯端末９０から送信されてくる信号の各アンテナでの受信強度を取得する。
【００７０】
なお、携帯端末９０から送信された信号の受信強度であるか否かは、当該受信強度と対応付けられている端末ＩＤ、及び、登録ＩＤに基づいて判定される。携帯端末９０以外からの信号の受信強度は破棄されれば良い。携帯端末９０以外からの信号の受信強度を破棄する処理は、通信機内で実施されても良い。その場合、通信機にも携帯端末９０の端末ＩＤが登録されているものとする。複数の携帯端末９０が車載システム１０に登録されている場合であって、かつ、複数の携帯端末９０からの受信強度を取得できている場合には、受信強度取得部Ｆ４は各携帯端末９０の受信強度を端末ＩＤ毎に区別して保存していけばよい。
【００７１】
位置判定部Ｆ５は、受信強度取得部Ｆ４が取得した携帯端末９０の受信強度に基づいて、携帯端末９０の位置、例えば、車室内に存在するのか、車室外領域のうちの車両Ｈｖの周辺領域（以降、車両周辺領域）に存在するのか等を判定する構成である。この位置判定部Ｆ５の作動の詳細については別途後述する。位置判定部Ｆ５の判定結果は車両制御部Ｆ６に提供される。なお、ここでの車両周辺領域とは、例えば車室外領域のうち、車両Ｈｖの近傍であって、所定の車両制御を実行する範囲とすればよい。ここでは一例として車室外通信機１４にとっての通信エリアを車室外周辺領域として採用するものとする。換言すれば、車室外周辺領域と見なす範囲が通信エリアとなるように、本実施形態の車室外通信機１４は構成されている。車両周辺領域と見なす範囲は後述する車両制御部Ｆ６が実行する車両制御の内容に応じて適宜設計されれば良い。
【００７２】
なお、本実施形態ではボディＥＣＵ１３は、応答要求信号を送信することによって携帯端末９０から送信される応答信号の受信強度を取得し、当該受信強度を用いて位置判定処理を実施することとするが、これに限らない。携帯端末９０が所定の信号（例えばアドタイズパケット）を逐次送信するように構成されている場合には、当該定期的に送信される信号の受信強度を用いて携帯端末９０の位置を判定してもよい。
【００７３】
車両制御部Ｆ６は、位置判定部Ｆ５の判定結果と、車両Ｈｖに対するユーザ操作に基づいて、当該ユーザ操作に応じた車両制御を実施する構成である。例えば車両制御部Ｆ６は、車両Ｈｖのドアが施錠されており、且つ、位置判定部Ｆ５によって携帯端末９０は車室外の車両周辺に存在すると判定されているときに、タッチセンサ１６によってユーザによるハンドルにタッチする操作が検出された場合には、ドアロックモータと連携してドアを開錠する。また、例えばエンジンが停止しており、且つ、位置判定部Ｆ５によって携帯端末９０が車室内に存在すると判定されているときに、始動ボタン１７がユーザによって押下された場合には、エンジンＥＣＵ２１と連携してエンジンを始動させる。その他、車両制御部Ｆ６が実施する車両制御の内容は、実施条件と合わせて適宜設計されれば良い。
【００７４】
なお、車両制御の実行条件には、別途、ユーザが正規のユーザであるか否かの認証を実施した結果も用いられることが好ましい。つまり、ユーザの認証が成功している場合にのみ、車両制御を実施するように構成されていることが好ましい。ユーザの認証自体は、ユーザの指紋や虹彩、静脈パターンなどの生体情報を用いて実施されれば良い。また、ユーザ自体を直接認証せずに、携帯端末９０を認証することによって、間接的にユーザを認証してもよい。無線通信による携帯端末９０の認証は、チャレンジレスポンス方式など、周知の方式に則って実施されれば良い。ユーザの認証を行う機能（以降、ユーザ認証機能）はボディＥＣＵ１３が備えていても良いし、別のＥＣＵ（以降、認証ＥＣＵ）が備えていても良い。
【００７５】
＜車両Ｈｖの構成に由来する受信強度の分布＞
ここでは車両Ｈｖのサイドウインドウの窓ガラス部１２が電波吸収層１２２を備えることによる効果について、比較構成としてサイドウインドウの窓ガラス部が電波吸収層１２２を備えない構成を導入し、説明する。
【００７６】
図９は、比較構成において、サイドウインドウの中心を通って、車両高さ方向に直交する平面での、車室内アンテナ１５１から放射される電波の受信強度（具体的には電界強度）を実測試験した結果である。なお、図９では、車両左側の測定結果の図示は省略している。車両左側においても車両右側と同様の強度分布となる。
【００７７】
図９に示すように、比較構成ではサイドウインドウを中心に車室内アンテナ１５１からの電波が車室外へ漏れ出てしまう。つまり、サイドウインドウが電波の通り道として作用してしまう。また、車室外領域であっても、マルチパスによって生じた複数の電波が互いに強め合うように作用し、受信強度が相対的に強いレベルとなる場合がある。例えばサイドウインドウ近傍においてはその傾向が顕著である。
【００７８】
その結果、比較構成では図１０の（Ａ）に示すように、携帯端末９０が車室内に存在する場合であっても、車室内強度が車室外強度を下回る場合が存在する。なお、図１０は各アンテナでの受信強度の観測確率を概念的に表した図であって、縦軸が受信強度を、横軸が観測確率を表している。実線は車室内アンテナ１５１での受信強度分布を、破線は車室外アンテナ１４１での受信強度分布を概念的に表している。
【００７９】
また、無線信号の伝搬経路には可逆性があるため、車室内アンテナ１５１からの電波が車室外へ漏れ出し得るということは、車室外アンテナ１４１からの電波が車室内に入り込みうることを意味する。そして、携帯端末９０が車室外に存在する場合であっても、車室内に入り込んだ電波がマルチパスによって互いに強めあうように作用し、車室内アンテナ１５１での受信強度が相対的に強いレベルとなる場合がある。その結果、比較構成では図１０の（Ｂ）に示すように、携帯端末９０が車室外に存在する場合であっても、車室外強度が車室内強度を下回る場合が存在する。
【００８０】
そのように、比較構成では携帯端末９０の実際の位置に対して車室内強度と車室外強度とが逆転しうる領域（以降、逆転領域）が存在するため、特許文献１と同様の判定アルゴリズムでは、携帯端末９０の位置を誤判定しうる。なお、特許文献１と同様の判定アルゴリズムとは、車室内強度が車室外強度よりも大きい場合に携帯端末９０が車室内に存在すると判定し、車室外強度が車室内強度よりも大きい場合に携帯端末９０は車室外に存在すると判定するものである。
【００８１】
図１０の（Ａ）に示すＰ１ａは、携帯端末９０が車室内に存在する場合において、携帯端末９０の実際の位置に対して車室内強度と車室外強度とが逆転しうる領域（以降、逆転領域）の上側境界値を表しており、Ｐ２ａは逆転領域の下側境界値を表している。また、図１０の（Ｂ）に示すＰ１ｂは、携帯端末９０が車室外に存在する場合における逆転領域の上側境界値を表しており、Ｐ２ｂは逆転領域の下側境界値を表している。
【００８２】
なお、図９に示す逆転領域の上側境界値Ｐ１ａ、Ｐ１ｂや下側境界値Ｐ２ａ、Ｐ２ｂはあくまでも概念的なものである。上側境界値Ｐ１ａ、Ｐ１ｂや下側境界値Ｐ２ａ、Ｐ２ｂは、車両Ｈｖの形状や周辺環境に応じて変化する。そのためこれらの厳密な値を理論的に算出することは困難である。ただし、実試験によって上側境界値Ｐ１ａと見なすことができる受信強度や、下側境界値Ｐ２ａと見なすことができる受信強度を特定することはできる。上側境界値Ｐ１ｂや下側境界値Ｐ２ｂも同様である。上側境界値Ｐ１ａは携帯端末９０が車室内に存在し且つサイドウインドウが全開となっている状態において車室外強度として観測される値の最大値に相当する。また、上側境界値Ｐ１ｂは、携帯端末９０が車室外に存在し且つサイドウインドウが全開となっている状態において車室内強度として観測される値の最大値に相当する。
【００８３】
便宜上、以降では上側境界値Ｐ１ａと上側境界値Ｐ１ｂの大きい方の値を上側境界値Ｐ１と記載するとともに、下側境界値Ｐ２ａと下側境界値Ｐ２ｂの小さい方の値を下側境界値Ｐ２と記載する。
【００８４】
ところで、このような比較構成は、本実施形態においてサイドウインドウを全開にした状態（以降、全開放状態）に対応するものである。故に、車両Ｈｖを全開放状態した場合には、比較構成と同様に、図１０に示す逆転領域が生じる。
【００８５】
一方、図１１は、本実施形態の車両Ｈｖにおいて、全てのドアが閉じ且つ全ての窓が閉めた状態（以降、密閉状態）での車室内アンテナ１５１から放射される電波の受信強度を実測試験した結果である。受信強度を測定した平面は、図９と同様に、サイドウインドウの中心を通って車両高さ方向に直交する平面としている。
【００８６】
図１１に示すように本実施形態の構成によれば、サイドウインドウとしての窓ガラス部１２が車室内アンテナ１５１からの電波の伝搬を遮断する。そのため車室内アンテナ１５１からの電波が車室外に漏れ出ることを抑制することができる。また、車室外への電波の漏洩が抑制された結果、電磁波エネルギーが車室内に充満し、全体として車室内での受信強度が高くなる。
【００８７】
このように本実施形態の車両Ｈｖを密閉状態に設定している場合には、車室内強度が相対的に高いレベルとなる一方、車室外強度は相対的に低いレベル（受信できないレベルを含む）に抑制される。そのため、図１２の（Ａ）に示すように、車室内強度分布と車室外強度分布との間にギャップが生じる。また、携帯端末９０が車室内に存在するにも関わらず、携帯端末９０と車室外通信機１４とが無線通信を実施することも抑制できる。
【００８８】
携帯端末９０が車室外に存在する場合も同様に、サイドウインドウとしての窓ガラス部１２によって携帯端末９０からの電波が車室内に入り込むことを抑制できる。その結果、図１２の（Ｂ）に示すように、車室内強度は相対的に低いレベル（受信できない）に低減され、車室内強度分布と車室外強度分布との間にギャップが形成される。また、携帯端末９０が車室外に存在するにも関わらず、携帯端末９０と車室内通信機１５とが無線通信を実施することも抑制できる。
【００８９】
このように本実施形態の構成によれば、携帯端末９０の実際の位置に対する車室内強度と車室外強度の逆転現象が発生しにくくなるため、車室内強度と車室外強度の大小比較によっても携帯端末９０の位置をより精度良く判定できるようになる。
【００９０】
＜位置判定処理＞
次に図１３に示すフローチャートを用いて、位置判定部Ｆ５が実施する位置判定処理について説明する。図１３に示すフローチャートは、受信強度取得部Ｆ４が各通信機から受信強度を取得する度に実行されれば良い。つまり、所定のサンプリング間隔で定期的に実行されればよい。図１３に示す各ステップは位置判定部Ｆ５によって実行される。
【００９１】
まずステップＳ１０１では、車両情報取得部Ｆ１によって取得されている車両情報を読み出してステップＳ１０２に移る。ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で読み出した車両情報に基づき、車両Ｈｖの状態が、全てのドアが閉じられ且つ全ての窓が閉められた状態（つまり密閉状態）であるか否かを判定する。
【００９２】
車両Ｈｖが密閉状態である場合には、ステップＳ１０２を肯定判定してステップＳ１０３に移る。一方、車両Ｈｖが密閉状態ではない場合には、ステップＳ１０２を否定判定してステップＳ１０４に移る。なお、以降では便宜上、車両Ｈｖの状態として、密閉状態ではない状態のことを開放状態と称する。１つ又は全部のサイドウインドウが開いている状態や、１つ又は全部のドアが開いている状態に相当する。なお、本実施形態ではサイドウインドウが完全に閉じていない場合には当該サイドウインドウは開いているものとして取り扱うが、これに限らない。例えばサイドウインドウが開き度合いが所定の閾値（例えば１０％）未満である場合には、当該サイドウインドウは閉じているものとして取り扱っても良い。ステップＳ１０２を実行する位置判定部Ｆ５が請求項に記載の密閉状態判定部に相当する。
【００９３】
ステップＳ１０３では、密閉状態用の判定アルゴリズムを適用して携帯端末９０の位置を判定する。密閉状態用の判定アルゴリズムは、予め位置判定プログラムの一部としてフラッシュメモリ１３ｃに登録されている。具体的には、車室外強度が車室内強度よりも高い場合に、携帯端末９０は車室外の車両周辺領域に存在すると判定する。また、位置判定部Ｆ５は、車室内強度が車室外強度よりも高い場合に、携帯端末９０は車室内に存在すると判定する。本実施形態の位置判定部Ｆ５は、車室外強度及び車室内強度の両方が、携帯端末９０は車両周辺に存在しないと判定するための所定の検出レベル未満である場合には、携帯端末９０は、車両Ｈｖから離れたところに存在すると判定する。
【００９４】
なお、他の態様として位置判定部Ｆ５は、車室外強度と車室内強度の大小比較ではなく、受信強度に対して設定されている所定のデフォルト閾値を用いて携帯端末９０の位置を判定しても良い。そのような構成において位置判定部Ｆ５は、車室外強度がデフォルト閾値以上であり、且つ、車室内強度がデフォルト閾値未満である場合には、携帯端末９０は車室周辺領域に存在すると判定する。また、車室外強度がデフォルト閾値未満であり、且つ、車室内強度がデフォルト閾値以上である場合には、携帯端末９０は車室内に存在すると判定する。さらに、車室外強度及び車室内強度の両方がデフォルト閾値以上である場合には、携帯端末９０の位置は不明であると判定すればよい。
【００９５】
デフォルト閾値は、位置判定部Ｆ５が携帯端末９０の受信強度に基づいて携帯端末９０が車室内に存在するか否かを判定するための閾値である。デフォルト閾値は、密閉状態において、携帯端末９０を車室内に配置した場合の車室内強度と車室外強度の試験結果、及び、携帯端末９０を車両周辺領域に配置した場合の車室内強度と車室外強度の試験結果の少なくとも何れか一方に基づいて設計されればよい。デフォルト閾値はフラッシュメモリ１３ｃに登録されていればよい。
【００９６】
なお、車室外通信機１４で携帯端末９０からの信号を受信できていない場合、換言すれば車室外強度のデータが存在しない場合には、車室外強度は、受信強度として表現可能な範囲の最小値であると見なして取り扱えばよい。同様に、車室内通信機１５で携帯端末９０からの信号を受信できていない場合、すなわち車室内強度のデータが存在しない場合には、車室内強度は、受信強度として表現可能な範囲の最小値であると見なして取り扱えばよい。ステップＳ１０３での処理が完了するとステップＳ１０５に移る。
【００９７】
ステップＳ１０４では、開放状態用の判定アルゴリズムを適用して携帯端末９０の位置を判定する。開放状態用の判定アルゴリズムもまた予め位置判定プログラムの一部としてフラッシュメモリ１３ｃに登録されている。
【００９８】
開放状態用の判定アルゴリズムの一例は以下の通りである。位置判定部Ｆ５は、車室外強度が逆転領域の上側境界値Ｐ１に相当するハイレベル閾値以上であり、且つ、車室内強度が逆転領域の下側境界値Ｐ２に相当するローレベル閾値未満である場合に、携帯端末９０は車両周辺領域に存在すると判定する。また、車室内強度がハイレベル閾値以上であり、且つ、車室外強度がローレベル閾値未満である場合に、携帯端末９０は車両周辺領域に存在すると判定する。その他の場合には、携帯端末９０の位置は不明であると判定する。
【００９９】
ハイレベル閾値やローレベル閾値は、実試験等によって予め決定され、フラッシュメモリ１３ｃに登録されているものとする。ハイレベル閾値は、逆転領域の上側境界値Ｐ１よりも高い値であってもよい。ハイレベル閾値が請求項に記載の開放状態用閾値に相当する。ローレベル閾値は、逆転領域の下側境界値Ｐ２よりも低い値であってもよい。ハイレベル閾値を逆転領域の上側境界値Ｐ１よりも高い値に設定したり、ローレベル閾値を下側境界値Ｐ２よりも低い値に設定することで、携帯端末９０の位置を誤判定する恐れを低減することができる。ただし、ハイレベル閾値を逆転領域の上側境界値Ｐ１よりも高くすればするほど、携帯端末９０からの電波の受信強度がハイレベル閾値を超過しにくくなる。その結果、誤判定は抑制できるものの、携帯端末９０の位置が不明と判定されやすくなってしまう。故に、ハイレベル閾値は、上側境界値Ｐ１近傍の値に設定されていることが好ましい。
【０１００】
なお上記の例では、開放状態用の判定アルゴリズムとして、ハイレベル閾値とローレベル閾値の２つの閾値を用いて携帯端末９０の位置を判定する態様を開示したが、これに限らない。例えば、ハイレベル閾値のみを用いて携帯端末９０の位置を判定しても良い。すなわち、位置判定部Ｆ５は、車室外強度がハイレベル閾値以上であり、且つ、車室内強度がハイレベル閾値未満である場合に、携帯端末９０は車両周辺領域に存在すると判定する。また、車室内強度がハイレベル閾値以上であり、且つ、車室外強度がハイレベル閾値未満である場合に、携帯端末９０は車室内に存在すると判定する。その他の場合には、携帯端末９０の位置は不明であると判定する。
【０１０１】
ステップＳ１０４での判定処理が完了するとステップＳ１０５に移る。ステップＳ１０５では以上の処理によって特定された携帯端末９０の位置を示す情報を車両制御部Ｆ６等の所定のアプリケーションに出力して本フローを終了する。
【０１０２】
＜実施形態の効果＞
本実施形態では、電波の伝搬を遮断する素材で構成されているボディ１１を有する車両Ｈｖにおいて、電波の出入り口となりうる窓ガラス部１２（特にサイドウインドウの窓ガラス部１２）に電波吸収層１２２を設けることで窓ガラス部１２に電波遮蔽機能を持たせた。上記構成によれば、車両Ｈｖを密閉状態とすることで、車室内アンテナ１５１の通信エリアを車室内に限定できるとともに、車室外アンテナ１４１の通信エリアは車室外に限定できる。
【０１０３】
また、上記構成によれば、車両Ｈｖが密閉状態となっている場合、車室外に存在する携帯端末９０からの電波は車室内アンテナ１５１まで到達しない可能性が高く、携帯端末９０からの信号を受信できたかによって携帯端末９０の位置を判定できる。さらに、車室外に存在する携帯端末９０からの電波が車室内アンテナで受信できた場合であっても、信号強度は窓ガラス部１２によって大きく減衰されているため、図１２に示すように車室内強度と車室外強度との間には有意な差が生じる。携帯端末９０が車室内に存在する場合についても同様に車室内強度と車室外強度との間には有意な差が生じる。
【０１０４】
故に、本実施形態の構成によれば、車両Ｈｖが密閉状態である場合には、仮に車室外強度と車室内強度の大小比較によって携帯端末９０の位置を判定する場合であっても、判定精度を高めることができる。また、１つの閾値（つまりデフォルト閾値）を用いて携帯端末９０の位置を判定する場合であっても、精度良く携帯端末９０の位置を判定することができる。つまり、複雑な判定アルゴリズムを用いずに携帯端末９０の位置を精度良く判定することができる。加えて、携帯端末９０の位置が不明であると判定するケースを低減することもできる。
【０１０５】
また、車両Ｈｖが開放状態である場合には、図１０に示すように、携帯端末９０の実際の位置に対して車室内強度と車室外強度とが逆転する場合がある。そこで、車両Ｈｖが開放状態である場合には、逆転領域の上側境界値Ｐ１に相当する閾値（つまり、ハイレベル閾値）を用いて携帯端末９０の位置を判定する。このような態様によれば、携帯端末９０の位置を誤判定する恐れを低減できる。
【０１０６】
このように位置判定部Ｆ５は、車両Ｈｖが密閉状態であるか開放状態であるかによって判定アルゴリズムを使い分けることで、携帯端末９０の位置を誤判定したり、携帯端末９０の位置が不明であると判定したりするケースを抑制することができる。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
［変形例１］
上述した実施形態の位置判定部Ｆ５は、携帯端末９０から送信された受信強度を用いて携帯端末９０の位置を判定する態様を開示したがこれに限らない。携帯端末９０からの応答信号を受信できたか否かの２レベルによって携帯端末９０の位置を判定してもよい。
【０１１０】
例えば、車室外通信機１４で携帯端末９０からの信号を受信できており、かつ、車室内通信機１５で携帯端末９０からの信号を受信できなかった場合には、携帯端末９０は車両周辺領域に存在すると判定する。また、車室内通信機１５で携帯端末９０からの信号を受信できており、かつ、車室外通信機１４で携帯端末９０からの信号を受信できなかった場合には、携帯端末９０は車室内に存在すると判定する。車室外通信機１４と車室内通信機１５の両方で携帯端末９０からの信号を受信できている場合には、携帯端末９０は車室内又は車両周辺領域に存在すると判定すればよい。車室外通信機１４と車室内通信機１５の両方で携帯端末９０からの信号を受信できなかった場合には、携帯端末９０は車室内及び車両周辺領域に存在しない、換言すれば、車両Ｈｖから離れた地点に存在すると判定すればよい。
【０１１１】
また、位置判定部Ｆ５は、携帯端末９０からの応答信号を受信できたか否かに加えて、送信処理部Ｆ２が応答要求信号を送信してから応答信号を受信するまでの時間である到来時間（いわゆるＴＯＡ：Time Of Arrival）を利用して、携帯端末９０の位置を推定してもよい。例えば、車室外通信機１４と車室内通信機１５の両方で携帯端末９０からの信号を受信できている場合において、車室内通信機１５でのＴＯＡが、車室外通信機１４でのＴＯＡよりも短い場合には、携帯端末９０は車室内に存在すると判定すればよい。
【０１１２】
なお、前提として応答要求信号は、車室外通信機１４及び車室内通信機１５のそれぞれから同時に又はタイミングをずらして送信されるものとする。車室外通信機１４でのＴＯＡは、車室外通信機１４自身が計測しても良いし、ボディＥＣＵ１３が計測しても良い。車室内通信機１５でのＴＯＡも同様である。
【０１１３】
その他、後述するように車両Ｈｖに車室外アンテナ１４１が複数配置されている場合には、複数の車室外アンテナ１４１での携帯端末９０からの信号の受信状況に基づいて、携帯端末９０のより詳細な位置を判定しても良い。ここでの受信状況には、受信できているか否かの他、受信強度、ＴＯＡなどが含まれる。
【０１１４】
［変形例２］
上述した実施形態では、通信機の構成として、図５及び図７に示すように携帯端末９０と無線通信するためのアンテナを、送受信部等の信号処理系と一体的に備える構成を開示したが、これに限らない。アンテナは、送受信部等を備える通信機の外部に配置されていてもよい。
【０１１５】
さらに、図１４に示すように、車室外アンテナ１４１と車室内アンテナ１５１といった複数のアンテナは１つの通信機（以降、統合通信機）１１０に接続されていても良い。統合通信機２２は、各アンテナを集中管理する構成である。例えば統合通信機２２は、各アンテナに対応する送受信部２２１、２２３、及び、強度検出部２２２、２２４、並びに、１つの通信マイコン２２５を備えていれば良い。
【０１１６】
［変形例３］
上述した実施形態では車室外アンテナ１４１を１つだけ配置した態様を開示したが、携帯端末９０と無線通信するためのアンテナの配置態様はこれに限らない。車両Ｈｖにおいては、携帯端末９０が車両Ｈｖのドア付近にいる場合においてのみ、車両制御部Ｆ６にドアの施開錠を行わせたい場合もある。そのため、例えば図１５に示すように、車両右側のドア付近に通信エリアを形成する車室外アンテナ１４１と、車両左側のドア付近に通信エリアを形成する車室外アンテナ１４１と、を配置してもよい。図１５においてドットパターンのハッチングを施している領域が各車室外アンテナ１４１の通信エリアを表している。
【０１１７】
また、車両Ｈｖにおいては、携帯端末９０が車両Ｈｖのトランクドア付近にいる場合においてのみ、車両制御部Ｆ６にトランクドアの施開錠を行わせたい場合もある。故に、車室外においてトランクドア周辺に通信エリアを形成する車室外アンテナ１４１を配置しても良い。
【０１１８】
このような配置例においては、位置判定部Ｆ５は、各車室外アンテナ１４１での携帯端末９０からの信号の受信状況に基づいて、車室外周辺領域における携帯端末９０の詳細な位置（例えば車両右側方か否か）などを特定できる。その結果、車両制御部Ｆ６は携帯端末９０の位置に応じた車両制御を実施することで、当該車両制御に対応するサービスをユーザに提供することができる。
【０１１９】
また、車両Ｈｖにおいては、トランク内に携帯端末９０が存在することを検知して、ドアの施錠を禁止したり、エンジンの始動を禁止したりするサービスを提供する場合がある。そのため、図１５に示すように、トランクの内部空間のみを通信エリアとするトランク内部用アンテナ１６１を配置してもよい。なお、前提として座席が設けられている空間（つまり車室内）とトランク内部空間とはシステム使用電波が行き来しないように、電波遮蔽部材によって区画されているものとする。図１５において縦破線模様のハッチングを施している領域が車室内アンテナ１５１の通信エリアを概念的に表しており、横破線模様のハッチングを施している領域がトランク内部用アンテナ１６１の通信エリアを表している。
【０１２０】
［変形例４］
上述した実施形態では、車両Ｈｖが開放状態となっている場合における携帯端末９０の位置の判定精度を向上させるために、車両Ｈｖが開放状態である場合には開放状態用の閾値を用いて携帯端末９０の位置を判定する態様を開示したが、これに限らない。
【０１２１】
例えば位置判定部Ｆ５は、車両Ｈｖが密閉状態である場合には一回の判定結果をそのまま携帯端末９０の位置として採用する一方、車両Ｈｖが開放状態である場合には、複数回の判定結果に基づいて携帯端末９０の現在位置を最終的に決定するように構成されていても良い。複数回の判定結果に基づいて最終的な位置を決定する構成とは、例えば位置判定部Ｆ５は、複数回の判定結果を母集団とした多数決によって決定する構成である。また、所定回数（例えば３回）連続して同じ判定結果が得られた場合に、当該判定結果を採用する構成も、複数回の判定結果に基づいて最終的な位置を決定する構成に該当する。
【０１２２】
このような構成によれば、ユーザが駐車中の車両Ｈｖに接近して乗車する場面においては、携帯端末９０の位置を速やかに逐次判定することができる。通常、車両Ｈｖが駐車されている場合には、車両Ｈｖは密閉状態となっていることが期待できるためである。具体的には、携帯端末９０を携帯したユーザが車両周辺領域に進入した場面や、車室内に持ち込まれてドアが閉じられた場面においては携帯端末９０の位置を逐次速やかに特定することができる。
【０１２３】
また、開放状態においては複数回（例えば３回）の判定結果に基づいて最終的な位置を決定するため、電波漏れ等の偶発的な要因に由来して携帯端末９０の位置を誤判定する恐れを低減することができる。換言すれば、位置判定部Ｆ５による判定結果の信頼度を高めることができる。
【０１２４】
［変形例５］
上述した実施形態では携帯端末９０は、車載システム１０と双方向通信可能に構成されている態様を例示したがこれに限らない。位置判定部Ｆ５が、携帯端末９０が自発的に定期送信する信号の受信強度を用いて携帯端末９０の位置を判定するように構成されている場合には、携帯端末９０は所定の周波数帯の電波の信号を送信可能に構成されていればよい。つまり、携帯端末９０は、受信機能を備えていなくても良い。これに伴い、車載システム１０もまた送信機能を備えていなくともよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１００  位置判定システム、１０  車載システム、１１  ボディ、１２  窓ガラス部、１３  ボディＥＣＵ、１４  車室外通信機、１５  車室内通信機、２２  統合通信機、９０  携帯端末、１４１  車室外アンテナ、１５１  車室内アンテナ、１４２・２２１  送受信部（車室外信号受信部）、１５２・２２３  送受信部（車室内信号受信部）、１４３・２２２  強度検出部（車室外強度検出部）、１５３・２２４  強度検出部（車室内強度検出部）、Ｆ１  車両情報取得部、Ｆ１１  ドア開閉判定部、Ｆ１２  窓開閉判定部、Ｆ４  受信強度取得部、Ｆ５  位置判定部、Ｆ６  車両制御部、Ｓ１０１  密閉状態判定部
【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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【図１４】
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【図１５】
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