特開 2024-168480 推定装置、プログラム、および推定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168480

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】推定装置、プログラム、および推定システム

(51)【国際特許分類】

   G01S 11/06 20060101AFI20241128BHJP

   E05B 49/00 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

G01S11/06

E05B49/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085196

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100140958

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 学

(74)【代理人】

【識別番号】100137888

【弁理士】

【氏名又は名称】大山 夏子

(72)【発明者】

【氏名】小杉 正則

【テーマコード（参考）】

2E250

【Ｆターム（参考）】

2E250AA21

2E250BB00

2E250HH01

2E250JJ46

2E250LL01

(57)【要約】

【課題】より安定した距離推定を実現する。
【解決手段】対象装置から受信する推定用電波の強度を閾値と比較し、前記対象装置との距離を推定する推定部、を備え、前記推定部は、前記対象装置から受信する、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の２つの閾値設定用電波の強度に基づいて、前記閾値を設定する、推定装置が提供される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象装置から受信する推定用電波の強度を閾値と比較し、前記対象装置との距離を推定する推定部、
を備え、
前記推定部は、前記対象装置から受信する、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の２つの閾値設定用電波の強度に基づいて、前記閾値を設定する、
推定装置。

【請求項2】

前記推定部は、前記２つの閾値設定用電波の強度の差が規定値以下である場合、前記閾値として第１の閾値を設定し、前記２つの閾値設定用電波の強度の差が前記規定値を超える場合、前記閾値として前記第１の閾値よりも値の小さい第２の閾値を設定する、
請求項１に記載の推定装置。

【請求項3】

前記推定部は、前記推定用電波の強度が閾値を超える場合、被制御装置に規定の動作を実行させる、
請求項１に記載の推定装置。

【請求項4】

前記規定の動作は、施解錠を含む、
請求項３に記載の推定装置。

【請求項5】

前記２つの閾値設定用電波は、Ｗｉ－Ｆｉ通信規格における異なる周波数帯の電波である、
請求項２に記載の推定装置。

【請求項6】

移動体に搭載され、
前記対象装置は、前記移動体のユーザにより携帯されるポータブル機器である、
請求項１から請求項５までのうちいずれか一項に記載の推定装置。

【請求項7】

コンピュータに、
対象装置から受信する推定用電波の強度を閾値と比較し、前記対象装置との距離を推定する推定機能、
を実現させ、
前記推定機能に、前記対象装置から受信する、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の２つの閾値設定用電波の強度に基づいて、前記閾値を設定させる、
プログラム。

【請求項8】

対象装置から受信する推定用電波の強度を閾値と比較し、前記対象装置との距離を推定する推定部、
を備え、
前記推定部は、前記対象装置から受信する、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の２つの閾値設定用電波の強度に基づいて、前記閾値を設定する、
推定装置と、
前記対象装置にインストールされ、前記対象装置による電波の送信を制御するアプリケーションと、
を含む、
推定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、推定装置、プログラム、および推定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、無線通信に基づいて対象装置との距離を推定する技術が開発されている。例えば、特許文献１には、車載器と携帯端末との間におけるBluetooth（登録商標） Low Energy（ＢＬＥ）通信に基づいて、車載器と携帯端末との距離を推定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０１２６３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に開示されるような技術では、距離の推定精度が人体等の遮蔽物による影響を大きく受ける。

【0005】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、より安定した距離推定を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、対象装置から受信する推定用電波の強度を閾値と比較し、前記対象装置との距離を推定する推定部、を備え、前記推定部は、前記対象装置から受信する、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の２つの閾値設定用電波の強度に基づいて、前記閾値を設定する、推定装置が提供される。

【0007】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータに、対象装置から受信する推定用電波の強度を閾値と比較し、前記対象装置との距離を推定する推定機能、を実現させ、前記推定機能に、前記対象装置から受信する、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の２つの閾値設定用電波の強度に基づいて、前記閾値を設定させる、プログラムが提供される。

【0008】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、対象装置から受信する推定用電波の強度を閾値と比較し、前記対象装置との距離を推定する推定部、を備え、前記推定部は、前記対象装置から受信する、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の２つの閾値設定用電波の強度に基づいて、前記閾値を設定する、推定装置と、前記対象装置にインストールされ、前記対象装置による電波の送信を制御するアプリケーションと、を含む、推定システムが提供される。

【発明の効果】

【0009】

以上説明したように本発明によれば、より安定した距離推定を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る推定システム１の機能構成例を示すブロック図である。

【図2】同実施形態に係る電波の損失について説明するための図である。

【図3】同実施形態に係る電波の損失について説明するための図である。

【図4】同実施形態に係る推定装置１３０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0012】

＜１．実施形態＞
＜＜１．１．機能構成例＞＞
まず、本発明の一実施形態に係る推定システム１の機能構成例について述べる。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態に係る推定システム１の機能構成例を示すブロック図である。

【0014】

本実施形態に係る推定システム１は、図１に示すように、移動体１０に搭載されるＷｉ－Ｆｉ（登録商標）通信部１１０、ＢＬＥ通信部１２０、推定装置１３０、および被制御装置１４０を備えてもよい。

【0015】

また、本実施形態に係る推定システム１は、図１に示すように、ポータブル機器２０に搭載されるＷｉ－Ｆｉ通信部２１０、ＢＬＥ通信部２２０、および制御部２３０を備えてもよい。

【0016】

（移動体１０）
本実施形態に係る移動体１０は、例えば、車両、航空機、船舶などの乗り物であってもよい。

【0017】

（Ｗｉ－Ｆｉ通信部１１０）
本実施形態に係るＷｉ－Ｆｉ通信部１１０は、ポータブル機器２０に搭載されるＷｉ－Ｆｉ通信部２１０からＷｉ－Ｆｉ通信規格に準拠した電波を受信する。

【0018】

上記電波は、例えば、２．４ＧＨｚ帯（例えば、IEEE802.11g）の電波、および５ＧＨｚ帯（例えば、IEEE802.11a）の電波であってもよい。

【0019】

（ＢＬＥ通信部１２０）
本実施形態に係るＢＬＥ通信部１２０は、ポータブル機器２０に搭載されるＢＬＥ通信部２２０との間において、ＢＬＥ通信規格に準拠した無線通信を行う。

【0020】

上記無線通信は、暗号化通信であってよい。また、上記無線通信では、推定装置１３０によるポータブル機器２０の認証に用いられる情報の送受信が行われる。

【0021】

（推定装置１３０）
本実施形態に係る推定装置１３０は、対象装置から受信する推定用電波の強度を閾値と比較し、対象装置との距離を推定する推定部１３５を備える。

【0022】

上記対象装置は、ポータブル機器２０であり得る。

【0023】

また、上記推定用電波は、例えば、ＢＬＥ通信部１２０が上記ＢＬＥ通信規格に準拠した無線通信においてＢＬＥ通信部２２０から受信する電波であってもよい。

【0024】

また、本実施形態に係る推定部１３５は、対象装置から受信する、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の２つの閾値設定用電波の強度に基づいて、推定用電波の強度と比較する閾値を設定することを特徴の一つとする。

【0025】

上記２つの閾値設定用電波は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ通信規格における異なる周波数帯の電波であってもよい。

【0026】

また、本実施形態に係る推定部１３５は、推定用電波の強度が閾値を超える場合、被制御装置１４０に規定の動作を実行させる。

【0027】

本実施形態に係る推定部１３５が有する機能は、各種のプロセッサにより実現される。本実施形態に係る推定部１３５が有する機能の詳細については後述する。

【0028】

（被制御装置１４０）
本実施形態に係る被制御装置１４０は、推定装置１３０による制御に従って、規定の動作を実行する各種の装置であってよい。

【0029】

図１に示すように、被制御装置１４０が移動体１０に搭載される場合、被制御装置１４０は、例えば、上記規定の動作として移動体１０に備えられるドアの施錠／解錠を行う施解錠装置であってもよい。

【0030】

ただし、被制御装置１４０および規定の動作は上記の例に限定されるものではない。

【0031】

例えば、被制御装置１４０は、エンジンであってもよい。この場合、規定の動作は、エンジン始動の許可または制限であってもよい。

【0032】

また、例えば、被制御装置１４０は、照明装置であってもよい。この場合、規定の動作は、照明の点灯または消灯であってもよい。

【0033】

（ポータブル機器２０）
本実施形態に係るポータブル機器２０は、移動体１０のユーザ（例えば、移動体１０のオーナー、当該オーナーに移動体１０の利用を許可された者など）に携帯される。

【0034】

本実施形態に係るポータブル機器２０は、例えば、スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス等であってもよい。

【0035】

（Ｗｉ－Ｆｉ通信部２１０）
本実施形態に係るＷｉ－Ｆｉ通信部２１０は、少なくともＷｉ－Ｆｉ通信規格に準拠した電波を送信する。

【0036】

（ＢＬＥ通信部２２０）
本実施形態に係るＢＬＥ通信部２２０は、移動体１０に搭載されるＢＬＥ通信部１２０との間において、ＢＬＥ通信規格に準拠した無線通信を行う。

【0037】

（制御部２３０）
本実施形態に係る制御部２３０は、少なくともＷｉ－Ｆｉ通信部２１０およびＢＬＥ通信部２２０の動作を制御するアプリケーションの実行を制御する。

【0038】

また、本実施形態に係る制御部２３０は、推定部１３５と同等の機能を有してもよい。

【0039】

制御部２３０が有する機能は、各種のプロセッサにより実現される。

【0040】

以上、本実施形態に係る推定システム１の機能構成例について述べた。なお、図１を参照して説明した上記の機能構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る推定システム１の機能構成はかかる例に限定されない。

【0041】

本実施形態に係る推定システム１の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。

【0042】

＜＜１．２．機能の詳細＞＞
次に、本実施形態に係る推定システム１が有する機能について詳細に説明する。

【0043】

近年、スマートフォン等の対象装置から受信した電波の強度（ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator））に基づき、対象装置との距離を推定する技術が存在する。

【0044】

上記技術では、対象装置から受信した電波のＲＳＳＩが予め固定的に定められた閾値を超える場合、対象装置との距離が規定の距離以下であると推定され、移動体に備えられるドアの解錠等が実施される場合がある。

【0045】

しかし、ＲＳＳＩの値は、人体等の遮蔽物による影響を受ける。また、遮蔽物による影響は、電波の周波数が高いほど大きくなる。

【0046】

例えば、移動体１０にユーザが体の正面を向けている場合においてユーザがポータブル機器２０をお尻のポケットに入れている状況では、ポータブル機器２０が送信する電波はユーザの体を回折して移動体１０に搭載される通信部に受信される。

【0047】

この場合、上記電波のＲＳＳＩは、上記回折を経ない場合よりも小さくなる。この結果、実際にはポータブル機器２０が移動体１０から規定の距離内にあるにもかかわらず、ポータブル機器２０が移動体１０から規定の距離内にないと誤判定される可能性がある。

【0048】

このように、対象装置から受信した電波のＲＳＳＩと予め固定的に定められた閾値とに基づく距離推定の精度は、対象装置と人体等の遮蔽物との位置関係に大きく影響される。

【0049】

本発明の一実施形態に係る技術思想は、上記のような点に着目して発想されたものであり、より安定した距離推定を実現することを可能とするものである。

【0050】

このために、本実施形態に係る推定部１３５は、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の２つの閾値設定用電波の強度に基づいて、推定用電波のＲＳＳＩと比較する閾値を設定することを特徴の一つとする。

【0051】

本実施形態では、上記推定用電波の一例として、ＢＬＥ通信規格に準拠した電波を採用する。

【0052】

また、本実施形態では、上記閾値設定用電波の一例として、Ｗｉ－Ｆｉ通信規格における２．４ＧＨｚ帯の電波と５ＧＨｚ帯の電波とを採用する。

【0053】

図２および図３は、本実施形態に係る電波の損失について説明するための図である。

【0054】

図２には、移動体１０に搭載されるＷｉ－Ｆｉ通信部１１０とポータブル機器２０との間にユーザ３０等の遮蔽物が存在しない状況が示される。

【0055】

図２に示す一例の場合、ポータブル機器２０に搭載されるＷｉ－Ｆｉ通信部２１０から送信され移動体１０に搭載されるＷｉ－Ｆｉ通信部１１０に受信される２．４ＧＨｚ帯の電波および５ＧＨｚ帯の電波には、距離ｄに応じた空間伝搬損が生じる。

【0056】

図２に示す一例の場合、ユーザ３０による人体遮蔽がないことから回折損は生じず、２．４ＧＨｚ帯の電波のＲＳＳＩと５ＧＨｚ帯の電波のＲＳＳＩとには差がほぼ生じない。

【0057】

一方、図３には、移動体１０に搭載されるＷｉ－Ｆｉ通信部１１０とポータブル機器２０との間にユーザ３０等の遮蔽物が存在する状況が示される。

【0058】

図３に示す一例の場合、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２１０から送信されＷｉ－Ｆｉ通信部１１０に受信される２．４ＧＨｚ帯の電波および５ＧＨｚ帯の電波には、距離ｄに応じた空間伝搬損に加え、ユーザ３０による人体遮蔽に起因する回折損が生じる。

【0059】

この際、２．４ＧＨｚ帯の電波よりも５ＧＨｚ帯の電波の方が回折損が大きいことから、ユーザ３０による人体遮蔽がある場合には、２．４ＧＨｚ帯の電波のＲＳＳＩと５ＧＨｚ帯の電波のＲＳＳＩには、回折損分だけ差が生じることとなる。

【0060】

以上のことから、本実施形態に係る推定部１３５は、２つの閾値設定用電波の強度の差が規定値以下である場合、推定用電波の強度との比較に用いる閾値として第１の閾値を設定し、２つの閾値設定用電波の強度の差が規定値を超える場合、推定用電波の強度との比較に用いる閾値として第１の閾値よりも値の小さい第２の閾値を設定してもよい。

【0061】

すなわち、本実施形態に係る推定部１３５は、２つの閾値設定用電波のＲＳＳＩが規定値を超える場合、遮蔽物による回折損が生じていると判定し、回折損が生じていないと判定した場合と比較してより小さな値である第２の閾値と推定用電波のＲＳＳＩとを比較する。

【0062】

上記のような制御によれば、実際にはポータブル機器２０が移動体１０から規定の距離内にあるにもかかわらず、遮蔽物の影響によりポータブル機器２０が移動体１０から規定の距離内にないと誤判定される可能性を低減することができる。

【0063】

次に、本実施形態に係る推定装置１３０の動作の流れについて一例を挙げて説明する。

【0064】

図４は、本実施形態に係る推定装置１３０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。

【0065】

図４に示す一例の場合、推定装置１３０は、まず、２つの閾値設定用電波のＲＳＳＩを算出する（Ｓ１０１）。

【0066】

上述したように、上記２つの閾値設定用電波は、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２１０から送信されＷｉ－Ｆｉ通信部１１０に受信される２．４ＧＨｚ帯の電波および５ＧＨｚ帯の電波であってもよい。

【0067】

なお、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２１０とＷｉ－Ｆｉ通信部１１０との接続は行われずともよい。Ｗｉ－Ｆｉ通信部１１０は、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２１０が送信するＳＳＩＤ等を検出するだけでもよい。

【0068】

次に、推定装置１３０は、ステップＳ１０１において算出した２つの閾値設定用電波のＲＳＳＩの差が規定値以下であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。

【0069】

推定装置１３０は、２つの閾値設定用電波のＲＳＳＩの差が規定値以下であると判定した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、遮蔽物の影響がないものとし、距離推定に用いる閾値、すなわち推定用電波のＲＳＳＩとの比較に用いる閾値として第１の閾値を設定する（Ｓ１０３）。

【0070】

一方、推定装置１３０は、２つの閾値設定用電波のＲＳＳＩの差が規定値を超えると判定した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、遮蔽物の影響があるものとし、推定用電波のＲＳＳＩとの比較に用いる閾値として第１の閾値よりも小さい第２の閾値を設定する（Ｓ１０４）。

【0071】

続いて、推定装置１３０は、ステップＳ１０３において設定した第１の閾値またはステップＳ１０４において設定した第２の閾値を用いて距離推定を行う（Ｓ１０５）。

【0072】

より具体的には、推定装置１３０は、ＢＬＥ通信部１２０とＢＬＥ通信部２２０との間における暗号化通信においてＢＬＥ通信部１２０がＢＬＥ通信部２２０から受信したなんらかの電波のＲＳＳＩと、第１の閾値または第２の閾値とを比較する。

【0073】

ここで、上記ＲＳＳＩが第１の閾値または第２の閾値を超える場合、推定装置１３０は、ポータブル機器２０が移動体１０（より正確には、ＢＬＥ通信部１２０）から所定の距離内にあると判定する。

【0074】

続いて、推定装置１３０は、ステップＳ１０５における距離推定の結果、および上記暗号化通信に基づき実施されるポータブル機器２０の認証結果に基づいて、被制御装置１４０の動作制御を行う（Ｓ１０６）。

【0075】

例えば、推定装置１３０は、ステップＳ１０５においてポータブル機器２０が移動体１０から所定の距離内にあると判定し、かつ上記暗号化通信に基づきポータブル機器２０の真正性が認められた場合、被制御装置１４０に移動体１０に搭載されるドアの解錠を実行させてもよい。

【0076】

以上、本実施形態に係る推定装置１３０の動作の流れについて一例を挙げて説明した。

【0077】

上記で述べたような一連の動作によれば、遮蔽物の影響を排除し、より安定した距離推定を実現することができる。

【0078】

なお、上記においては、２つの閾値設定用電波としてＷｉ－Ｆｉ通信部２１０から送信されＷｉ－Ｆｉ通信部１１０に受信される２．４ＧＨｚ帯の電波および５ＧＨｚ帯の電波を例示した。

【0079】

しかし、閾値設定用電波はかかる例に限定されない。閾値設定用電波は、遮蔽物による回折損に差が生じ得る異なる周波数帯の少なくとも２つの電波であればよい。

【0080】

例えば、閾値設定用電波は、異なる周波数帯の３つの電波であってもよい。この場合、３つの電波のうちいずれか２つの電波から成る計３組のうち、２組以上において回折損が生じている場合には遮蔽物の影響があると判定し（Ｓ１０４に相当）、回折損が生じている組が１または０の場合、遮蔽物の影響がないと判定してもよい（Ｓ１０３に相当）。

【0081】

また、上記においては、推定用電波としてＢＬＥ通信規格に準拠した電波を例示した。

【0082】

しかし、推定用電波は、任意の電波であってよい。また、推定用電波は、閾値設定用電波と同一であってもよい。

【0083】

また、上記においては、推定装置１３０が、２つの閾値設定用電波のＲＳＳＩの差が規定を超える場合、固定的に定められる第２の閾値を設定する場合を例示した。

【0084】

一方、推定装置１３０は、２つの閾値設定用電波のＲＳＳＩの差に応じて第２の閾値の値を動的に設定することも可能である。

【0085】

また、上記においては、推定装置１３０が距離推定を行う場合を例示したが、距離推定は、ポータブル機器２０に搭載される制御部２３０が実施してもよい。

【0086】

ＲＳＳＩの算出についても同様である。ポータブル機器２０に搭載される制御部２３０は、移動体１０に搭載されるＷｉ－Ｆｉ通信部１１０またはＢＬＥ通信部１２０から送信される電波のＲＳＳＩを算出してもよい。

【0087】

＜２．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0088】

また、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、コンピュータにより読み取り可能な非一過性の記憶媒体（non-transitory computer readable storage medium）に格納されるプログラムにより実現されてもよい。各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。上記記憶媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のプログラムは、記憶媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１：推定システム、１０：移動体、１１０：Ｗｉ－Ｆｉ通信部、１２０：ＢＬＥ通信部、１３０：推定装置、１３５：推定部、１４０：被制御装置、２０：ポータブル機器、２１０：Ｗｉ－Ｆｉ通信部、２２０：ＢＬＥ通信部、２３０：制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】