(57)【要約】【課題】受信レベルが相対的に小さい場合であっても、被推定側装置が存在している方向を誤った方向に推定してしまう恐れを低減可能な位置推定システム及び位置推定装置を提供する。【解決手段】位置推定装置としての自転車側ユニット１は、まず、それぞれ異なる方向に指向性の中心方向が向けられている複数のアンテナ１１のそれぞれから、そのアンテナに対応するアンテナコードを含む識別信号を１０回ずつ送信させる。また、被推定側装置としての車両側ユニットは、識別信号を受信すると、その識別信号をそのまま自転車側ユニット１へ返送する。次に、自転車側ユニット１は、識別信号を送信した回数と、車両側ユニットから返送されてきた返送信号の数の比率を示す応答取得率を、アンテナコード毎に算出する。そして、自転車側ユニット１は、アンテナコード毎の応答取得率に基づいて、車両側ユニットの方向を推定する。【選択図】図２
2017026419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる移動体に携行又は搭載されている位置推定装置（１）と被推定側装置（２）とを備える位置推定システムであって、
前記位置推定装置は、
前記位置推定装置に対してそれぞれ異なる方向に指向性の中心方向が向けられてあって、かつ、それぞれ異なる識別コードが割り当てられている複数の指向性アンテナ（１１）と、
前記指向性アンテナから、前記指向性アンテナに対応する識別コードを含む識別信号を所定の規定回数連続して送信させる処理を、複数の前記指向性アンテナ毎に実施する送信処理部（１３Ａ）と、を備え、
前記被推定側装置は、
前記位置推定装置から送信される前記識別信号を受信する被推定側受信部（２３）と、
前記被推定側受信部が前記識別信号を受信する毎に、前記被推定側受信部が受信した前記識別信号が含んでいた前記識別コードを含む信号である返送信号を返送する被推定側送信部（２５）と、を備え、
前記位置推定装置は、さらに、
前記返送信号を受信する推定側受信部（１２４）と、
前記推定側受信部が受信した前記返送信号に含まれる前記識別コードに基づいて、前記識別コード毎の前記返送信号の受信回数を取得し、前記識別コード毎の前記返送信号の受信回数を前記規定回数で除算することで前記識別コード毎の応答取得率を算出する応答取得率算出部（１３Ｃ）と、
前記応答取得率算出部が算出した前記識別コード毎の前記応答取得率のうち、前記応答取得率が最も高い前記識別コードに対応する方向に前記被推定側装置が存在すると推定する位置推定部（１３Ｄ）と、を備えることを特徴とする位置推定システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記位置推定部は、前記識別コード毎の前記応答取得率のうち、最も高い前記応答取得率に基づいて、前記被推定側装置との距離を推定することを特徴とする位置推定システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記被推定側装置は、
前記返送信号の送信に用いる周波数の電波が使用されているか否かを判定するキャリアセンス部（２４）を備え、
前記被推定側送信部は、前記キャリアセンス部によって前記電波が使用されていないと判定されたことに基づいて、前記返送信号を送信することを特徴とする位置推定システム。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項において、
前記送信処理部は、複数の前記指向性アンテナのそれぞれにおいて前記識別信号が送信されている時間帯が重ならないように、所定の順番で、複数の前記指向性アンテナのそれぞれから前記規定回数ずつ前記識別信号を送信させることを特徴とする位置推定システム。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項において、
前記被推定側装置と前記位置推定装置とは、スペクトラム拡散方式の通信を実施し、
前記識別コードは、拡散符号として用いられるものであって、
複数の前記指向性アンテナのそれぞれから送信させる信号は、その信号を送信する前記指向性アンテナに対応する前記識別コードを用いて拡散変調した信号とすることで、その送信信号を前記識別信号として機能させることを特徴とする位置推定システム。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項において、
複数の前記指向性アンテナに加えて、前記被推定側装置から返送される前記返送信号を受信するための受信用アンテナを備え、
前記推定側受信部は、前記指向性アンテナと前記受信用アンテナを用いて前記被推定側装置から返送される前記返送信号をダイバーシティ受信することを特徴とする位置推定システム。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載の前記位置推定装置としての機能を備えることを特徴とする位置推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の通信端末から送信された信号を受信することによって当該通信端末が存在する位置を推定する位置推定装置、及び、その位置推定装置を備える位置推定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の通信端末から送信された信号を受信することによって、当該通信端末が存在する位置を推定する位置推定装置、及び、その位置推定装置を備える位置推定システムが種々提案されている。以降では、位置推定装置によって相対位置が推定される通信端末を、被推定側装置と称する。
【０００３】
例えば特許文献１には、車両に搭載された、位置推定装置に相当する車載器と、ユーザによって携帯される被推定側装置に相当する携帯端末とを備える位置推定システムが開示されている。この特許文献１に記載の位置推定システムでは、携帯端末は、車両の位置を推定するためのユーザ操作に基づいてＵＨＦ帯の探索信号を送信する。そして、位置推定装置としての車載器は、携帯端末から送信された探索信号をアレイアンテナで受信し、アレイアンテナで受信した信号の受信態様（位相や振幅）を解析することによって、探索信号の到来方向を推定する。また、車載器は、受信した探索信号の受信信号強度から車載器と携帯端末との距離を推定する。
【０００４】
そして、車載器は、推定した到来方向と距離とから、車載器に対する携帯端末の相対的な位置を推定する。なお、電波の到来方向を推定する方法としては、例えばＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法等、周知の到来方向推定法を採用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−６８１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に例示される従来の位置推定装置は、被推定側装置から送信されてアレイアンテナで受信した信号の、位相情報や振幅情報を用いて被推定側装置の方向を推定する。
【０００７】
このような従来構成においては、被推定側装置から送信された信号の受信レベルが相対的に小さい場合、位相情報や振幅情報の誤りが大きくなってしまい、結果的に、方向の推定精度が低下してしまうといった問題がある。なお、受信レベルが相対的に小さい場合とは、例えば、かろうじて受信信号からデータの抽出（復号等）ができるレベルとなっている場合である。
【０００８】
本発明は、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、被推定側装置からの信号の受信レベルが相対的に小さい場合であっても、被推定側装置が存在する方向を誤った方向に推定してしまう恐れを低減可能な位置推定システム及び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】
【０００９】
その目的を達成するための位置推定システムの発明は、それぞれ異なる移動体に携行又は搭載されている位置推定装置（１）と被推定側装置（２）とを備える位置推定システムであって、位置推定装置は、位置推定装置に対してそれぞれ異なる方向に指向性の中心方向が向けられてあって、かつ、それぞれ異なる識別コードが割り当てられている複数の指向性アンテナ（１１）と、指向性アンテナから、指向性アンテナに対応する識別コードを含む識別信号を所定の規定回数連続して送信させる連続送信処理を、複数のアンテナ毎に実施する送信処理部（１３Ａ）と、を備え、被推定側装置は、位置推定装置から送信される識別信号を受信する被推定側受信部（２３）と、被推定側受信部が識別信号を受信する毎に、被推定側受信部が受信した識別信号が含んでいた識別コードを含む信号である返送信号を返送する被推定側送信部（２５）と、を備え、位置推定装置は、さらに、返送信号を受信する推定側受信部（１２）と、推定側受信部が受信した返送信号に含まれる識別コードに基づいて、識別コード毎の返送信号の受信回数を取得し、識別コード毎の返送信号の受信回数を規定回数で除算することで識別コード毎の応答取得率を算出する応答取得率算出部（１３Ｃ）と、応答取得率算出部が算出した識別コード毎の応答取得率のうち、応答取得率が最も高い識別コードに対応する方向に被推定側装置が存在すると推定する位置推定部（１３Ｄ）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
以上の構成において、位置推定装置は、それぞれ異なる方向に指向性の中心方向が向けられている複数の指向性アンテナのそれぞれから、その指向性アンテナに対応する識別コードを含む識別信号を複数回（規定回数）ずつ送信させる。また、被推定側装置は、識別信号を受信すると、その識別信号に対応する返送信号を返送する。
【００１１】
そして、位置推定装置が備える応答取得率算出部は、各指向性アンテナから複数回送信させた識別信号に対して、返送信号が返送されてきた回数の比率を示す応答取得率を、識別コード毎に算出する。なお、識別コード毎の応答取得率とは指向性アンテナ毎の応答取得率に相当する。そして、位置推定部は、識別コード毎の応答取得率に基づいて、被推定装置が存在している方向を推定する。
【００１２】
つまり、以上の構成において位置推定装置は、被推定側装置から送信された信号の受信レベルではなく、応答取得率を用いて、被推定側装置の方向を推定する。識別コード毎の応答取得率を算出する上では、被推定側装置からの返送信号が抽出できれば良いため、返送信号の受信レベルは直接的には影響しない。
【００１３】
したがって、以上の構成によれば、被推定側装置からの信号の受信レベルが相対的に小さい場合であっても、被推定側装置の方向を誤った方向に推定してしまう恐れを低減することができる。
【００１４】
また、上記目的を達成するための位置推定装置の発明は、上述した位置推定装置としての機能を備えることを特徴とする。
【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、本発明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】本実施形態に係る位置推定システム１００の概略的な構成を説明するための図である。
【図２】自転車側ユニット１の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】送受信部１２の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】制御部１３の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図５】自転車側ユニット１の作動を説明するための概念図である。
【図６】車両側ユニット２の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図７】位置推定システム１００の作動を説明するための図である。
【図８】位置推定システム１００の作動を説明するための図である。
【図９】自転車側ユニット１と車両側ユニット２との距離と、応答取得率との関係を示す概念図である。
【図１０】位置推定装置の他の態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る位置推定システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。位置推定システム１００は、図１に示すように、自転車Ｂｋに搭載されている自転車側ユニット１と、車両Ｖに搭載されている車両側ユニット２を備える。自転車側ユニット１が請求項に記載の位置推定装置に相当し、車両側ユニット２が請求項に記載の被推定側装置に相当する。また、自転車Ｂｋ及び車両Ｖのそれぞれが、請求項に記載の移動体の一例に相当する。なお、車両Ｖは、ここでは四輪自動車とするが、二輪自動車や三輪自動車等であってもよい。
【００１８】
＜自転車側ユニット１について＞
まずは、自転車側ユニット１の構成について述べる。自転車側ユニット１は、図１及び図２に示すように、所定の周波数帯の信号を送受信するための複数のアンテナ１１と、複数のアンテナ１１のそれぞれに対応する複数の送受信部１２と、各送受信部１２の動作を制御する制御部１３と、を備える。
【００１９】
より具体的には、自転車側ユニット１はアンテナ１１として、ＦＬ用アンテナ１１Ａ、ＦＲ用アンテナ１１Ｂ、ＲＬ用アンテナ１１Ｃ、及び、ＲＲ用アンテナ１１Ｄを備えている。また、送受信部１２として、ＦＬ用送受信部１２Ａ、ＦＲ用送受信部１２Ｂ、ＲＬ用送受信部１２Ｃ、及び、ＲＲ用送受信部１２Ｄを備えている。
【００２０】
なお、各部材の名称に含まれるＦＬは自転車Ｂｋの前方左側を、ＦＲは前方右側を、ＲＬは後方左側を、ＲＲは後方右側を指すものである。以降において、ＦＬ用アンテナ１１Ａ、ＦＲ用アンテナ１１Ｂ、ＲＬ用アンテナ１１Ｃ、ＲＲ用アンテナ１１Ｄを区別しない場合には、アンテナ１１と記載する。また、ＦＬ用送受信部１２Ａ、ＦＲ用送受信部１２Ｂ、ＲＬ用送受信部１２Ｃ、ＲＲ用送受信部１２Ｄを区別しない場合には、送受信部１２と記載する。
【００２１】
各アンテナ１１は、指向性を有するアンテナ（つまり指向性アンテナ）である。複数のアンテナ１１は、それぞれ異なる方向に指向性の中心（ピーク）が向く姿勢で自転車Ｂｋに搭載される。例えば、ＦＬ用アンテナ１１Ａは、指向性の中心が、自転車Ｂｋの正面方向から左側に４５°程度傾くように設けられ、ＦＲ用アンテナ１１Ｂは、指向性の中心が自転車Ｂｋの正面方向から右側に４５°程度傾くように設けられればよい。
【００２２】
また、ＲＬ用アンテナ１１Ｃは、指向性の中心が、自転車Ｂｋの正面方向から左側に１３５°程度傾くように設けられ、ＲＲ用アンテナ１１Ｄは、指向性の中心が自転車Ｂｋの正面方向から右側に１３５°程度傾くように設けられればよい。もちろん、ここに記載した取り付け姿勢は、あくまでも一例であって、他の姿勢で取り付けられても良い。
【００２３】
なお、ここでの自転車Ｂｋにとっての正面方向とは、後輪（或いはサドル）からハンドルコラムに向かう方向である。以降では、アンテナ１１の指向性の中心が向いている方向（以降、中心方向）から水平方向に所定の角度（例えば±３０°）以内となる方向を、便宜上、アンテナ１１が向いている方向とも記載する。
【００２４】
アンテナ１１が送受信の対象とする周波数帯とは、車両側ユニット２との通信に用いられる周波数帯である。ここでは一例として、自転車側ユニット１と車両側ユニット２との通信は、３００ＭＨｚ帯の電波を用いて実施されるものとする。すなわち、種々のアンテナ１１は、３００ＭＨｚ帯の信号を送受信可能な指向性アンテナである。なお、車両側ユニット２との通信に用いる周波数帯は、３００ＭＨｚに限らない。例えば７００ＭＨｚ帯など、その他の周波数帯であってもよい。
【００２５】
複数の送受信部１２は、複数のアンテナ１１のそれぞれに対応するものであって、それぞれ対応するアンテナ１１と、例えば同軸ケーブルやフィーダ線等を用いて相互通信可能に接続されている。具体的には、ＦＬ用送受信部１２ＡはＦＬ用アンテナ１１Ａに、ＦＲ用送受信部１２ＢはＦＲ用アンテナ１１Ｂに、ＲＬ用送受信部１２ＣはＲＬ用アンテナ１１Ｃに、ＲＲ用送受信部１２ＤはＲＲ用アンテナ１１Ｄに、それぞれ対応している。
【００２６】
送受信部１２は、制御部１３からの指示に基づいて、対応する所定のアンテナ１１から信号を送信させるとともに、対応するアンテナ１１が受信した信号に対応するデータを取得するための処理を行う。なお、種々の送受信部１２は何れも同様の構成となっているものとする。この送受信部１２の構成を図３に示す。
【００２７】
図３に示すように、送受信部１２は、データ生成部１２１、送信部１２２、切替回路１２３、及び受信部１２４を備えている。データ生成部１２１は、アンテナ１１から送信させる信号の元となるデータを生成する。具体的には、データ生成部１２１は、当該送受信部１２に対応するアンテナ１１に対して予め割り当てられているアンテナコードを示すビット列を生成して、送信部１２２に提供する。アンテナコードとは、複数のアンテナ１１のそれぞれを他のアンテナと区別するための識別子として機能する、アンテナ１１毎に固有の符号である。アンテナコードが請求項に記載の識別コードに相当する。
【００２８】
このデータ生成部１２１による送信用のデータの生成は、制御部１３から、信号の送信を指示する制御信号が入力された場合に実施されればよい。なお、後述するように、本実施形態のデータ生成部１２１は、制御部１３から制御信号が入力されると、送信用のデータを所定の規定回数個生成し、順次、送信部１２２に出力する。
【００２９】
送信部１２２は、データ生成部１２１から入力されたデータに対して、符号化やデジタル変調、デジタル−アナログ変換等の所定の処理を施した信号を生成する。そして、生成した信号を、切替回路１２３を介してアンテナ１１に入力し、電波として空間に放射させる。このような態様によって、自転車側ユニット１が備える各アンテナ１１からは、そのアンテナ１１に割り当てられているアンテナコードを示す信号（識別信号とする）が送信されることになる。識別信号は、数バイト程度の相対的に短いパケットとすればよい。
【００３０】
切替回路１２３は、アンテナ１１と、送信部１２２と、受信部１２４との接続関係を切り替える回路である。つまり、切替回路１２３は、アンテナ１１と受信部１２４とを接続している状態と、アンテナ１１と送信部１２２とを接続している状態とを切り替えるための回路である。例えば切替回路１２３は、基本状態としてアンテナ１１から識別信号を送信させる必要がない場合には、受信部１２４とアンテナ１１とを接続させた状態となっている。そして、制御部１３からの指示に基づいてアンテナ１１から識別信号を送信させる場合に、送信部１２２とアンテナ１１とを接続させる態様とすればよい。
【００３１】
より具体的には切替回路１２３は、制御部１３から制御信号が入力されたことに基づいて、又は、送信部１２２から送信用の信号が入力されたことに基づいて、アンテナ１１の接続先を受信部１２４から送信部１２２へと切り替えるように動作すればよい。なお、切替回路１２３は周知のスイッチ素子によって実現されれば良い。
【００３２】
受信部１２４は、アンテナ１１が受信した信号に対して、復調や復号等の所定の処理を施すことで、受信信号に対応するビット列（受信データとする）を生成する。そして、受信データを逐次制御部１３に提供する。
【００３３】
なお、後述するように、車両側ユニット２は、自転車側ユニット１から送信された識別信号を受信すると、受信した識別信号と同様の内容を含む信号を返送する構成となっている。したがって、受信部１２４が生成するデータとは、車両側ユニット２が受信した識別信号の送信元としてのアンテナ１１のアンテナコードを示すデータとなる。
【００３４】
制御部１３は、種々の送受信部１２と相互通信可能に接続されてあって、自転車側ユニット１全体の動作を制御する。この制御部１３は、コンピュータとして構成されており、ＣＰＵ１３１や、主記憶装置としてのＲＡＭ１３２、補助記憶装置としてのフラッシュメモリ１３３、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。
【００３５】
フラッシュメモリ１３３には、通常のコンピュータを、本実施形態における制御部１３として機能させるためのプログラムや、各アンテナ１１が向いている方向と、そのアンテナ１１に割り当てられているアンテナコードとの対応関係を示すデータ（対応関係データとする）がされている。
【００３６】
この制御部１３は、上述のプログラムをＣＰＵ１３１が実行することによって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１３Ａ、受信処理部１３Ｂ、応答取得率算出部１３Ｃ、位置推定部１３Ｄ、及び警告処理部１３Ｅを備える。なお、制御部１３が備える種々の機能ブロックのそれぞれは、１つ又は複数のＩＣを用いてハードウェア的に実現されてもよい。
【００３７】
送信処理部１３Ａは、複数のアンテナ１１のうち、識別信号を送信させるアンテナ１１を選択するとともに、その選択したアンテナ１１に対応する送受信部１２に対して、所定の規定回数、識別信号を連続して送信するように指示する制御信号を出力する。これによって、送信処理部１３Ａは、所望のアンテナ１１から識別信号を規定回数分連続して送信させる。便宜上、送受信部１２が実施する、アンテナ１１から識別信号を規定回数分連続して送信させる処理を連続送信処理と称する。
【００３８】
なお、ここでの識別信号の連続送信とは、他の通信装置による信号送信が割り込まないほど微小な間隔（例えば１０ミリ秒）をおいて、識別信号を間欠的に規定回数送信する態様を含む。規定回数の具体的な数値は適宜設計されればよく、ここでは一例として１０回とするが、これに限らない。他の態様として規定回数は５回であってもよいし、２０回であってもよい。
【００３９】
また、送信処理部１３Ａは、連続送信処理をさせるための制御信号を、複数の送受信部１２のそれぞれに対して所定の混信抑制間隔をおいて順次出力することで、複数のアンテナ１１のそれぞれから、識別信号を規定回数連続送信させる（図５参照）。本実施形態では一例として、送信処理部１３Ａは、ＦＬ用送受信部１２Ａ、ＦＲ用送受信部１２Ｂ、ＲＬ用送受信部１２Ｃ、ＲＲ用送受信部１２Ｄの順番に順次制御信号を出力し、連続送信処理を実施させるものとする。
【００４０】
ここで用いる混信抑制間隔は、複数のアンテナ１１から送信される信号が混信しないようにするための時間である。つまり、或るアンテナ１１から識別信号を送信させる時間帯が、他のアンテナ１１から識別信号を送信させる時間帯と重ならないようにするための時間である。複数のアンテナ１１のそれぞれから信号が送信されている時間帯が重ならないようにすることで、或るアンテナ１１から送信された識別信号が、他のアンテナ１１から送信された識別信号と混信してしまうことを防ぐことができる。
【００４１】
この混信抑制間隔は、或る送受信部１２及びアンテナ１１の組み合わせでの連続送信処理が開始してから終了するまでに要する時間（個別送信所要時間とする）Ｔｎ以上とすればよい。個別送信所要時間Ｔｎは、識別信号を１回送信するために要する時間に規定回数を乗じた時間に相当する。仮に１回の識別信号の送信に１０ミリ秒要する場合、本実施形態では規定回数を１０回としているため、個別送信所要時間Ｔｎは、１０×１０＝１００ミリ秒となる。つまり、混信抑制間隔は１００ミリ秒以上とすればよい。
【００４２】
混信抑制時間と個別送信所要時間Ｔｎとの差は、後述するバックオフ時間の最小値よりも短いことが好ましい。本実施形態では一例として混信抑制間隔を個別送信所要時間Ｔｎと一致させることで、識別信号を連続的に送信しているアンテナ１１は、図５に示すようにシームレスに遷移していくものとする。
【００４３】
そして、自転車側ユニット１が備える複数のアンテナ１１のそれぞれに対する連続送信処理が一巡した場合には、所定の休止時間Ｔｓｔｐをおいてから、複数の送受信部１２に順番に連続送信処理を実施させる処理（巡回送信処理とする）を再び実施する。
【００４４】
なお、本実施形態では送受信部１２は、制御信号が１回入力される毎に、識別信号を規定回数送信する態様としたが、これに限らない。１回の制御信号の入力につき、識別信号が１回送信する態様としてもよい。その場合、送信処理部１３Ａは１つの送受信部１２につき、規定回数回、制御信号を連続して出力する態様とすればよい。
【００４５】
受信処理部１３Ｂは、各送受信部１２が受信したデータを取得する。例えば、受信処理部１３Ｂは、自転車側ユニット１が各アンテナ１１から連続送信した複数の識別信号のうち、車両側ユニット２が受信した識別信号に対応するアンテナコードを示すデータを取得する。
【００４６】
応答取得率算出部１３Ｃは、受信処理部１３Ｂが取得した受信データに基づいて、自転車側ユニット１が各アンテナ１１から連続送信させた複数の識別信号のうち、車両側ユニット２から識別信号が返送された数（返送受信数とする）を、アンテナコード毎に計数する。そして、アンテナコード毎の返送受信数を規定回数で除算することで、アンテナコード毎の応答取得率を算出する。
【００４７】
位置推定部１３Ｄは、応答取得率算出部１３Ｃが算出したアンテナコード毎の応答取得率に基づいて、自転車Ｂｋに対する車両側ユニット２の相対位置を推定する。応答取得率算出部１３Ｃや、位置推定部１３Ｄの詳細については別途後述する。
【００４８】
警告処理部１３Ｅは、位置推定部１３Ｄの推定結果に基づいて、自転車側ユニットのユーザに対して警告処理を実施する。例えば警告処理部１３Ｅは警告処理として、位置推定部１３Ｄが所定の距離以内に車両Ｖが存在すると推定した場合、位置推定部１３Ｄによって推定された、車両Ｖが存在する方向に車両Ｖが存在している旨を知らせる音声メッセージや警告音を、図示しないスピーカから出力させる。
【００４９】
なお、警告音によってユーザに車両Ｖの存在を警告する場合には、車両Ｖが存在する方向に応じて、警告音の周波数や、発音パターンなどを変えればよい。また、車両Ｖとの距離に応じて警告音の音量や出力間隔を変えればよい。具体的には、車両Ｖとの距離が近いほど、音量を大きくしたり、出力間隔を短くすればよい。
【００５０】
もちろん、車両Ｖに関する警告処理は、スピーカ以外の報知媒体を用いて実現されてもよい。例えば、ディスプレイに、車両Ｖの存在をユーザに知らせるための画像やテキストを表示する態様としてもよいし、ＬＥＤなどから成るインジケータを点灯させたり、点滅させたりすることで、推定された方向に車両Ｖが存在する旨を通知してもよい。また、振動装置（いわゆるバイブレータ）を振動させることで、車両Ｖが存在する旨を警告してもよい。
【００５１】
＜車両側ユニット２について＞
次に、車両側ユニット２の構成及び作動について、図６を用いて説明する。図６に示すように車両側ユニット２は、アンテナ２１、切替回路２２、受信部２３、キャリアセンス部２４、及び送信部２５を備える。なお、周知のスマートエントリーシステムのための設備（アンテナ等）が車両Ｖに搭載されている場合には、それらの設備を援用して車両側ユニット２を実現してもよい。
【００５２】
アンテナ２１は、自転車側ユニット１との通信に用いら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。アンテナ２１は、切替回路２２を介して、受信部２３及び送信部２５の何れか一方と接続可能な構成となっている。なお、図６においてアンテナ２１は１つしか図示していないが、アンテナ２１は複数設けられていても良い。
【００５３】
切替回路２２は、アンテナ２１と受信部２３、送信部２５との接続状態を切り替える回路である。切替回路２２は、例えば、通常時においてはアンテナ２１と受信部２３とを接続している一方、後述するキャリアセンス部２４によって、送信部２５が生成した信号を送信するべきであると判断された場合には、アンテナ２１と送信部２５とを接続する。そして、送信部２５による信号送信が完了すると、アンテナ２１と受信部２３とを接続する状態へと戻すものとする。
【００５４】
受信部２３は、アンテナ２１で受信した信号を取得する。受信した信号は送信部２５に提供される。受信部２３が受信する信号とは、自転車側ユニット１から送信される識別信号などである。受信部２３が請求項に記載の被推定側受信部に相当する。
【００５５】
キャリアセンス部２４は、受信部２３が識別信号を受信すると、受信部２３と協働して、自転車側ユニット１との通信に用いられる周波数（キャリアとも称する）の使用状況の検出（キャリアセンス）する。そして、キャリアセンスの結果、キャリアが使用されていないことを検出した場合、その旨を送信部２５に通知する。
【００５６】
送信部２５は、キャリアセンス部２４によってキャリアが使用されていないことを検出されてから、さらに、ランダムに定まる時間（いわゆるバックオフ時間）Ｔｏｆ待機した後に、受信部２３が受信した識別信号を送信する。
【００５７】
なお、バックオフ時間Ｔｏｆの最小値は、車両側ユニット２からの識別信号の返送が自転車側ユニット１による巡回送信処理に割り込まないように、個別送信所要時間Ｔｎと混信抑制間隔の差よりも大きい値となるように調整される。また、キャリアセンスの結果、送信待機状態となった返送信号は、図示しないバッファに蓄積されていき、キャリアが使用可能となったタイミングで、例えば最初に格納されたものから順次返送されていけば良い。
【００５８】
このようにして車両側ユニット２は、アンテナ２１を介して受信部２３が受信した識別信号を、送信部２５がそのまま返送する態様とする。送信部２５が請求項に記載の被推定側送信部に相当する。
【００５９】
なお、受信した識別信号に対する応答として送信部２５が返送する信号（以降、返送信号）は、車両側ユニット２が受信した識別信号が示すアンテナコードを示すものとなっていればよい。したがって、送信部２５は、受信した識別信号からノイズを除去したり、増幅したりする等、信号波形を整えた識別信号を返送信号として返送する態様としてもよい。また、受信部２３は、受信信号に対して復調や復号等の処理を施すことで、受信信号としての識別信号に含まれていたアンテナコードを抽出し、送信部２５は、その抽出されたアンテナコードを含む信号を新たに生成して返送する態様としてもよい。
【００６０】
以上で述べた識別信号の受信に対する返送信号の送信は、受信した識別信号毎に行われる。例えば、１２個の識別信号を受信した場合には、それぞれに対応する返送信号を送信する。
【００６１】
なお、自転車側ユニット１にとって、車両側ユニット２からの返送信号が示すアンテナコードは、自転車側ユニット１が備える複数のアンテナ１１のうち、どのアンテナ１１から送信した信号を車両側ユニット２が受信したか示すものである。
【００６２】
＜位置推定システム１００の作動＞
次に、一例として図７に示すように、車両Ｖが自転車Ｂｋの前方左側において、ＦＬ用アンテナ１１Ａから送信される信号が復調可能なレベルで到達しうる距離に存在している状況を想定して、自転車側ユニット１と車両側ユニット２の作動について説明する。
【００６３】
便宜上、ここでは自転車側ユニット１や車両側ユニット２が送信する信号は６０〜７０ｍ程度到達するものとする。また、ここでは一例として、自転車Ｂｋの右側方には、壁やガードレールといった、電波を反射する物体（反射物）が存在しているものとする。これにより、ＦＬ用アンテナ１１Ａから送信される識別信号だけでなく、ＦＲ用アンテナ１１Ｂから送信される識別信号の一部もまた、車両Ｖまで到達しうる。
【００６４】
ただし、反射による減衰等によって、反射波が必ずしも車両Ｖまで到達するとは限らないため、車両Ｖの車両側ユニット２が受信する、ＦＲ用アンテナ１１Ｂから送信された識別信号の数は、直接的に到達するＦＬ用アンテナ１１Ａから送信された識別信号の数よりも小さくなることが期待できる。
【００６５】
このような状況における、自転車側ユニット１から送信される識別信号に対する車両側ユニット２の作動を図８を用いて説明する。図８は、自転車側ユニット１の各アンテナ１１から識別信号が送信されるタイミング、当該識別信号に対して車両側ユニット２が識別信号を返送するタイミング、及び、キャリアの使用状況の時間変化を概念的に示している。
【００６６】
図８における時刻Ｔ１は、自転車側ユニット１による巡回送信処理が開始する時刻を表しており、時刻Ｔ２は、巡回送信処理が終了し、自転車側ユニット１によるキャリアの使用が終了する時刻を表している。
【００６７】
この時刻Ｔ１からＴ２までの巡回送信処理によって、車両側ユニット２は、複数の識別信号を受信する。ここでは一例として、車両側ユニット２は、ＦＬ用アンテナ１１Ａから送信された識別信号を９回受信し、ＦＲ用アンテナ１１Ｂから送信された識別信号を２回受信したものとする。なお、車両側ユニット２は、ＲＬ用アンテナ１１ＣやＲＲ用アンテナ１１Ｄから送信された識別信号については、１つも受信しなかったものとする。
【００６８】
このような場合、車両側ユニット２は、ＦＬ用アンテナ１１Ａからの識別信号に対応する９回分の返送信号と、ＦＲ用アンテナ１１Ｂからの識別信号に対応する２回分の返送信号を順次生成するとともに、バッファに格納していき、キャリアの空きを検出するまで送信待機状態とする。
【００６９】
そして、時刻Ｔ３においてキャリアの空きを検出すると、送信待機状態としていた返送信号を順次返送する。すなわち、ＦＬ用アンテナ１１Ａからの識別信号に対応する９回分の返送信号を送信するとともに、ＦＲ用アンテナ１１Ｂからの識別信号に対応する２回分の返送信号を送信する。
【００７０】
ここで、自転車側ユニット１が、車両側ユニット２からの返送信号を全て正常に受信できた場合、受信処理部１３Ｂは、車両側ユニット２からの返送信号に対応する受信データとして、ＦＬ用アンテナ１１Ａのアンテナコードを示すデータを９個、ＦＲ用アンテナ１１Ｂのアンテナコードを示すデータを２個取得する。
【００７１】
その結果、応答取得率算出部１３Ｃは、ＦＬ用アンテナ１１Ａのアンテナコードに対応する応答取得率を９０％、ＦＲ用アンテナ１１Ｂのアンテナコードに対応する応答取得率を２０％と算出する。なお、ＲＬ用アンテナ１１Ｃのアンテナコード、及び、ＲＲ用アンテナ１１Ｄのアンテナコードのそれぞれに対応する応答取得率は０％となる。
【００７２】
そして、位置推定部１３Ｄは、対応関係データを参照し、応答取得率が最も高いアンテナコードに対応するアンテナ１１が向いている方向に、車両側ユニット２が存在するものと推定する。すなわち、ここでは自転車Ｂｋの前方左側に車両側ユニット２（及び車両Ｖ）が存在すると推定する。
【００７３】
これは、送信信号が反射波となって車両Ｖに到達するアンテナ１１よりも、送信信号が車両Ｖに直接到達するアンテナ１１のほうが、相対的に応答取得率は高くなることが期待でき、また、送信信号が直接到達するアンテナ１１とは、車両Ｖが存在している方向に指向性が向いているアンテナに相当するためである。なお、上記考察から、応答取得率が相対的に低いアンテナコードに対応する方向（ここでは前方右側）には、反射物が存在していることを示唆している。
【００７４】
また、位置推定部１３Ｄは、その最も高い応答取得率の値に応じて、自転車側ユニット１と車両側ユニット２の距離、すなわち、自転車Ｂｋと車両Ｖとの距離を推定する。一般的に、２つの通信端末間の距離が近いほど、通信端末間での信号の受信誤り率は小さくなる。言い換えれば、通信端末間の距離が近いほど、各通信端末における受信成功率は高くなる。
【００７５】
したがって、図９に概念的に示すように、自転車側ユニット１と車両側ユニット２の距離（通信端末間距離とする）が近いほど、応答取得率は高くなることが期待できる。位置推定部１３Ｄは、このような通信端末間距離と応答取得率との関係に基づいて、応答取得率から距離を推定する。すなわち、応答取得率が高い程、車両側ユニット２を搭載した車両Ｖが近くに存在すると推定する。
【００７６】
例えば、位置推定部１３Ｄは、応答取得率が所定の近距離閾値Ｔｈ以上となっている場合、車両Ｖが自転車側ユニット１のユーザにとって注意が必要な所定の距離以内に存在すると判定する。ここで用いる近距離閾値Ｔｈは、自転車側ユニット１のユーザにとって注意が必要な所定の距離以内に車両Ｖが存在するか否かを判定するための閾値である。
【００７７】
通信端末間距離と応答取得率との対応関係は、試験等によって特定されればよく、近距離閾値Ｔｈは、その特定された通信端末間距離と応答取得率との対応関係に基づいて決定されればよい。仮にユーザにとって注意が必要な所定の距離を５０ｍと想定した場合、図９に示す例では、近距離閾値Ｔｈは８５％となる。つまり、応答取得率が８５％以上となっている場合に、車両Ｖが自転車Ｂｋから５０ｍ以内に存在すると推定する。
【００７８】
もちろん、通信端末間距離を推定するための閾値は、１つに限らず、複数設定しても良い。例えば、車両Ｖが自転車Ｂｋから２０ｍ以内に存在すると判定するための閾値や、４０ｍ以内に存在すると判定するための閾値、６０ｍ以内に存在すると判定するための閾値など、複数段階の距離に対応する閾値を設定してもよい。
【００７９】
以上のようにして、位置推定部１３Ｄは、応答取得率算出部１３Ｃが算出したアンテナコード毎の応答取得率と、対応関係データに基づいて、自転車Ｂｋに対する車両側ユニット２が存在する方向を推定するとともに、アンテナコード毎の応答取得率のうち、最も高い値から、車両Ｖと自転車Ｂｋとの距離を推定する。つまり、位置推定部１３Ｄは、アンテナコード毎の応答取得率に基づいて、自転車Ｂｋに対する車両Ｖの相対位置を推定する。
【００８０】
そして、警告処理部１３Ｅは、位置推定部１３Ｄの推定結果に基づいて、警告処理を実施するか否かを判定する。また、警告処理を実施する場合には、位置推定部１３Ｄが推定した車両Ｖが存在する方向や距離（つまり相対位置）をユーザが認識できる情報を出力する。
【００８１】
＜実施形態の効果＞
以上の構成では、車両Ｖと自転車Ｂｋとの距離を推定するための指標として、特許文献１に開示されているような受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）ではなく、応答取得率を用いる。そのため、距離を推定する上で、自転車Ｂｋと車両Ｖとの間に存在する減衰体などの影響は受けにくい。
【００８２】
つまり、以上の構成によれば、車両側ユニット２からの信号の受信レベル（つまりＲＳＳＩ）が実際の伝搬距離に由来する減衰量以上に低下してしまう環境下にあっても、通信端末間距離を誤推定する恐れを低減することができる。それに伴い、車両Ｖの相対位置を誤った位置に推定してしまう恐れも抑制することができる。
【００８３】
また、本実施形態の構成によれば、ＲＳＳＩを使用して通信端末間距離を推定する構成よりも、受信側での感度要求が軽減されるとともに、ＲＳＳＩの検出精度による距離の推定誤りも生じない。
【００８４】
さらに、車両Ｖの相対位置を推定する自転車側ユニットとして想定され得る別の構成（想定構成とする）としては、車両側ユニット２から返送されてきた１つの識別信号に含まれるアンテナコードから、車両Ｖが存在する方向を推定する態様も考えられる。
【００８５】
しかしながら、自転車側ユニット１が送信した識別信号は、図７において破線で示すように、反射物によって反射されて車両Ｖに到達する場合もある。したがって、そのような想定構成では、実際とは異なる方向に車両Ｖが存在すると推定してしまう恐れがある。
【００８６】
これに対し、上述した実施形態の構成によれば、アンテナコード毎の応答取得率のうち、最も高い応答取得率となっているアンテナコードに対応する方向に、車両Ｖが存在すると推定する。したがって、本実施形態の構成によれば、反射物が近くに存在する場合であっても、車両Ｖが存在する方向を誤って推定してしまう恐れを低減することができる。
【００８７】
また、以上の構成では、車両側ユニット２は、キャリアセンスをしてから返送信号を返送する態様とした。これによって、自転車Ｂｋの周囲に車両側ユニット２を搭載した車両が複数存在している場合であっても、或る車両から送信される返送信号と、他の車両から送信される返送信号とが衝突する恐れを低減することができる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の種々の変形例も本発明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。
【００８９】
［変形例１］
以上では、自転車Ｂｋにとっての前方左側、前方右側、後方左側、後方右側の４方向に対応するアンテナ１１、つまり、ＦＬ用アンテナ１１Ａ、ＦＲ用アンテナ１１Ｂ、ＲＬ用アンテナ１１Ｃ、ＲＲ用アンテナ１１Ｄを備える態様としたが、これに限らない。自転車側ユニット１が備えるアンテナ１１は、例えば、ＦＬ用アンテナ１１ＡとＦＲ用アンテナ１１Ｂの２つだけであっても良いし、ＲＬ用アンテナ１１ＣとＲＲ用アンテナ１１Ｄの２つだけであっても良い。また、ＦＬ用アンテナ１１ＡとＦＲ用アンテナ１１Ｂによってカバーされる範囲を、１つのアンテナ１１によってカバーする態様としてもよい。ＲＬ用アンテナ１１ＣとＲＲ用アンテナ１１Ｄによってカバーされる範囲も同様である。
【００９０】
［変形例２］
以上では、巡回送信処理を前回実施してから所定の休止時間Ｔｓｔｐ経過したタイミングで再び巡回送信処理を実施する態様を例示したが、これに限らない。自転車側ユニット１もまた、キャリアセンスを実施する機能を備え、巡回送信処理を実施してから所定の休止時間Ｔｓｔｐ経過し、且つ、キャリアセンスの結果、キャリアが使用可能な状態となったことを確認してから巡回送信処理を実施する態様としてもよい。
【００９１】
［変形例３］
また、返送信号には、車両側ユニット２毎に固有の識別子である車両コードが含まれていることが好ましい。このような態様によれば、自転車側ユニット１は、自転車側ユニット１の周辺に車両側ユニット２を搭載した車両が複数存在する場合であっても、それらを区別して警告処理の要否を判断することができる。
【００９２】
［変形例４］
さらに、識別信号にも、アンテナコードの他、自転車側ユニット１毎に固有の識別子である自転車コードが含まれてあって、かつ、返送信号には、受信した識別信号に含まれていたアンテナコードと自転車コードとが含まれていることが好ましい。
【００９３】
このような態様によれば、自転車側ユニット１は、車両側ユニット２から送信されてきた返送信号が、自分自身が送信した識別信号に対応する返送信号であるか否かを識別することができる。具体的には、車両側ユニット２の周辺に複数の自転車側ユニット１が存在する場合には、車両側ユニット２は、それら複数の自転車側ユニット１のそれぞれに対して返送信号を送信することになる。
【００９４】
そのような場合であっても、この変形例４の構成によれば、自転車側ユニット１は、車両側ユニット２から送信されてきた返送信号が、自分自身が送信した識別信号に対応する返送信号であるか否かを識別でき、より適切に警告処理の要否を判断することができる。
【００９５】
なお、アンテナコード自体を、アンテナ１１毎だけでなく、自転車毎にも異なる識別子としてもよい。そのような態様によっても、本変形例４と、同様の効果を奏することができる。
【００９６】
［変形例５］
自転車側ユニット１と車両側ユニット２とが、スペクトラム拡散方式の通信を実施する構成とする場合には、アンテナ１１毎に（言い換えれば送受信部毎に）、異なる拡散符号を用いることで、当該拡散符号をアンテナコードとして機能させてもよい。言い換えれば、アンテナコードを拡散符号として用いてもよい。任意の信号を、アンテナ毎に固有の拡散符号を用いて拡散変調して送信することで、当該信号を識別信号として機能させることができる。
【００９７】
なお、この変形例５におけるデータ生成部１２１が生成するデータの内容は適宜設計されればよく、例えば、上述の自転車コード等とすれば良い。また、この変形例５における車両側ユニット２は、受信した識別信号の変調方式を保持したままの信号を返送信号として送信するものとする。例えば、車両側ユニット２は、受信した識別信号を増幅した信号を返送信号として送信すればよい。
【００９８】
［変形例６］
また、１つの送受信部１２に、識別信号や返送信号に用いるアンテナ１１の他に、１つ以上の受信用アンテナを接続し、車両側ユニット２からの返送信号をダイバーシティ受信する構成としてもよい。ここでのダイバーシティ受信とは、複数のアンテナでの受信信号を最大比合成したり、質の良い方の信号を受信信号として採用したりする態様を指す。そのような態様によれば受信感度を改善することができる。
【００９９】
なお、受信用に追加するアンテナは、無指向性のアンテナであってもよく、その場合には、当該アンテナを複数の送受信部１２で共有してダイバーシティ受信する態様としてもよい。
【０１００】
［変形例７］
なお、以上では、自転車側ユニット１から車両側ユニット２への信号の送信に用いられる周波数（第１周波数とする）と、車両側ユニット２から自転車側ユニット１への信号の送信に用いられる周波数（第２周波数とする）とが、同じ周波数となっている態様としたが、これに限らない。第１周波数と第２周波数は、例えば、同一の周波数帯（３００ＭＨｚ帯）において異なる周波数としてもよい。
【０１０１】
また、第１周波数と第２周波数は、それぞれ異なる周波数帯に属する周波数としてもよい。例えば第１周波数は、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯に属する周波数とする一方、第２周波数はＬＦ（Low Frequency）帯に属する周波数としてもよい。
【０１０２】
［変形例８］
以上では、請求項に記載の位置推定装置として機能する装置を自転車に搭載させた態様を例示したが、これに限らない。車両に位置推定装置として機能する装置が搭載されてあってもよい。つまり、車両に、上述の自転車側ユニット１に相当する装置が搭載されてあっても良い。例えば、車両に、スマートエントリーシステムが搭載されている場合には、当該スマートエントリーシステム用の設備を援用して、位置推定装置を実現しても良い。
【０１０３】
また、歩行者に携行される通信端末（歩行者端末とする）を、位置推定装置として機能させる態様としてもよい。例えば、図１０に示すように、靴の内部に、アンテナ１１と、送受信部１２と制御部１３との機能を一体化させた制御モジュール１４と、近距離通信部１５とを設けることで、靴を位置推定装置として機能させてもよい。左足用の靴に設けられた近距離通信部１５と左足用の靴に設けられた近距離通信部１５とは、所定の近距離無線通信規格に準拠した通信を実施する通信モジュールである。
【０１０４】
左足用の靴と、右足用の靴のそれぞれにおける制御モジュール１４は、近距離通信部１５を介して、左足用の靴に設けられたアンテナ１１での応答取得率と、右足用の靴に設けられたアンテナ１１での応答取得率とを共有し、被推定装置の相対位置を推定すればよい。
【０１０５】
なお、歩行者に身につけられる用品のうち、歩行者端末として機能させる用品は、靴に限らない。歩行者に身につけられる用品のうち、ベルトや、ランドセル、眼鏡等のように、歩行者に着用されている状態において、その姿勢が一意に定まる用品もまた、歩行者端末として機能させることができる。
【０１０６】
また、歩行者端末は、靴等の用品に必ずしも内蔵されている必要はなく、歩行者によって所定の用品から着脱自在な構成となっていても良い。
【０１０７】
［変形例９］
以上では、請求項に記載の被推定側装置として機能する装置を、車両Ｖに搭載させた態様を例示したが、これに限らない。自転車Ｂｋに被推定側装置として機能する装置が搭載されてあってもよい。つまり、自転車Ｂｋに、上述の車両側ユニット２に相当する装置が搭載されてあっても良い。
【０１０８】
また、歩行者に携行される通信端末（歩行者端末とする）を、被推定側装置として機能させる態様としてもよい。例えば、靴の内部に、図６に示す各部を含むモジュールを内蔵させることで、靴を被推定側装置に相当する歩行者用端末として機能させてもよい。
【０１０９】
なお、歩行者端末として機能させる用品は、靴に限らない。変形例８で例示したような用品もまた、被推定側装置に相当する歩行者端末として機能させることができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１００  位置推定システム、１  自転車側ユニット、２  車両側ユニット、１１・１１Ａ〜１１Ｄ  アンテナ（指向性アンテナ）、１２・１２Ａ〜１２Ｄ  送受信部、１２１  データ生成部、１２２  送信部、１２３  切替回路、１２４  受信部、１３  制御部、１３Ａ  送信処理部、１３Ｂ  受信処理部、１３Ｃ  応答取得率算出部、１３Ｄ  位置推定部、１３Ｅ  警告処理部、２１  アンテナ、２２  切替回路、２３  受信部（被推定側受信部）、２４  キャリアセンス部、２５  送信部（被推定側送信部）、Ｖ  車両、Ｂｋ  自転車
【図１】
2017026419.tif 000003
【図２】
2017026419.tif 000004
【図３】
2017026419.tif 000005
【図４】
2017026419.tif 000006
【図５】
2017026419.tif 000007
【図６】
2017026419.tif 000008
【図７】
2017026419.tif 000009
【図８】
2017026419.tif 000010
【図９】
2017026419.tif 000011
【図１０】
2017026419.tif 000012