知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ 株式会社日本自動車部品総合研究所の特許一覧 ▶ 株式会社デンソーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-16
(45)【発行日】2024-07-24
(54)【発明の名称】車両用通信装置
(51)【国際特許分類】
G01S 5/04 20060101AFI20240717BHJP
【ＦＩ】
G01S5/04
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2023142290
(22)【出願日】2023-09-01
(62)【分割の表示】P 2019231976の分割
【原出願日】2019-12-23
(65)【公開番号】P2023155478
(43)【公開日】2023-10-20
【審査請求日】2023-09-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000004695
【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 隆
(72)【発明者】
【氏名】関澤 高俊
【審査官】佐藤 宙子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１６８４３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０７０２５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０１９５９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１０１２５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２８１５２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１０８１４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２７６５３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５９０３３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｓ ５／００－ ５／１４
Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６
Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウルトラワイドバンド（以下、「ＵＷＢ」と表記する）通信を用いて車両（６）に対する携帯機（８）の位置を特定する車両用通信装置において、前記車両に搭載され、ＵＷＢ通信を開始するためのトリガー信号を送信する車載トリガー用無線機（１）と、
人（７）が携帯可能な前記携帯機に搭載され、前記車載トリガー用無線機が送信したトリガー信号を受信する携帯トリガー用無線機（４）と、
前記携帯機に搭載され、前記携帯トリガー用無線機がトリガー信号を受信するとＵＷＢ電波を送信する携帯ＵＷＢ無線機（５）と、
前記車両に搭載され、前記携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波を受信する３個以上の車載ＵＷＢ無線機（２）と、
前記携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を所定の組み合わせによる複数の前記車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間（ΔＴ１）から第１の電波到来方向を算出し、前記携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を別の組み合わせによる複数の前記車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間（ΔＴ２）から第２の電波到来方向を算出し、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向との交点に基づき前記携帯機の位置を特定する制御部（３、２１）と、を備え、
前記携帯機はスマートフォンであり、
前記車載トリガー用無線機および前記携帯トリガー用無線機はいずれも、ブルーツゥースローエナジー（以下、「ＢＬＥ」と表記する）による通信を行うＢＬＥ無線機であり、トリガー信号としてＢＬＥが用いられ、
複数の前記車載ＵＷＢ無線機は、第１局（２ａ）と第２局（２ｂ）と第３局（２ｃ）とを含んで構成されており、
前記制御部には、前記第１局と前記第２局との間の距離に関する情報が予め記憶されており、
前記第３局は、ＵＷＢ電波を送信し、
前記第１局と前記第２局とはそれぞれ、前記第３局が送信したＵＷＢ電波を受信し、
前記制御部は、前記第１局と前記第２局とがそれぞれ受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を差分した時間に対して電波の伝播速度を乗じた値と、予め記憶されている前記第１局と前記第２局との間の距離との比から、前記携帯機の位置を特定する計算を行う際の補正値を算出する、車両用通信装置。
【請求項2】
ウルトラワイドバンド（以下、「ＵＷＢ」と表記する）通信を用いて車両（６）に対する携帯機（８）の位置を特定する車両用通信装置において、前記車両に搭載され、ＵＷＢ通信を開始するためのトリガー信号を送信する車載トリガー用無線機（１）と、
人（７）が携帯可能な前記携帯機に搭載され、前記車載トリガー用無線機が送信したトリガー信号を受信する携帯トリガー用無線機（４）と、
前記携帯機に搭載され、前記携帯トリガー用無線機がトリガー信号を受信するとＵＷＢ電波を送信する携帯ＵＷＢ無線機（５）と、
前記車両に搭載され、前記携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波を受信する３個以上の車載ＵＷＢ無線機（２）と、
前記携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を所定の組み合わせによる複数の前記車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間（ΔＴ１）から第１の電波到来方向を算出し、前記携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を別の組み合わせによる複数の前記車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間（ΔＴ２）から第２の電波到来方向を算出し、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向との交点に基づき前記携帯機の位置を特定する制御部（３、２１）と、を備え、
前記携帯機はスマートフォンであり、
前記車載トリガー用無線機および前記携帯トリガー用無線機はいずれも、ブルーツゥースローエナジー（以下、「ＢＬＥ」と表記する）による通信を行うＢＬＥ無線機であり、トリガー信号としてＢＬＥが用いられ、
複数の前記車載ＵＷＢ無線機は、第１局と第２局と第３局とを含んで構成されており、
少なくとも前記第２局は集積回路（以下、「ＩＣ」と表記する）および内部時計を有しており、前記ＩＣには、前記第１局と前記第２局との間の距離に関する情報が予め記憶されており、
前記第３局は、ＵＷＢ電波を送信し、
前記第１局は、前記第３局が送信したＵＷＢ電波を受信すると、ＵＷＢ電波を送信し、
前記第２局は、前記第３局が送信したＵＷＢ電波と前記第１局が送信したＵＷＢ電波をそれぞれ受信し、
前記第２局の有する前記ＩＣは、前記第３局が送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻と前記第１局が送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻とを差分した時間と、予め記憶されている前記第１局と前記第２局との間の距離に基づき、前記第１局がＵＷＢ電波を受信してからＵＷＢ電波を送信するまでの中継処理時間を算出する、車両用通信装置。
【請求項3】
複数の前記車載ＵＷＢ無線機（２ａ、２ｃ）は、前記携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波を受信すると、ＵＷＢ電波を送信し、複数の前記車載ＵＷＢ無線機のうち前記ＩＣおよび前記内部時計を有する前記車載ＵＷＢ無線機（２ｂ）は、前記携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波と、他の前記車載ＵＷＢ無線機から送信されたＵＷＢ電波とを受信し、
前記車載ＵＷＢ無線機の有する前記ＩＣが、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向とを算出して前記携帯機の位置を特定する前記制御部として機能するように構成されている、請求項２に記載の車両用通信装置。
【請求項4】
ウルトラワイドバンド（以下、「ＵＷＢ」と表記する）通信を用いて車両（６）に対する携帯機（８）の位置を特定する車両用通信装置において、前記車両に搭載され、ＵＷＢ通信を開始するためのトリガー信号を送信する車載トリガー用無線機（１）と、
人（７）が携帯可能な前記携帯機に搭載され、前記車載トリガー用無線機が送信したトリガー信号を受信する携帯トリガー用無線機（４）と、
前記携帯機に搭載され、前記携帯トリガー用無線機がトリガー信号を受信するとＵＷＢ電波を送信する携帯ＵＷＢ無線機（５）と、
前記車両に搭載され、前記携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波を受信する３個以上の車載ＵＷＢ無線機（２）と、
前記携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を所定の組み合わせによる複数の前記車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間（ΔＴ１）から第１の電波到来方向を算出し、前記携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を別の組み合わせによる複数の前記車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間（ΔＴ２）から第２の電波到来方向を算出し、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向との交点に基づき前記携帯機の位置を特定する制御部（３、２１）と、を備え、
前記携帯機はスマートフォンであり、
前記車載トリガー用無線機および前記携帯トリガー用無線機はいずれも、ブルーツゥースローエナジー（以下、「ＢＬＥ」と表記する）による通信を行うＢＬＥ無線機であり、トリガー信号としてＢＬＥが用いられ、
複数の前記車載ＵＷＢ無線機は、基準局（２ｄ）とサブ局（２ｅ）を含んで構成されており、
前記基準局と前記サブ局はそれぞれＩＣ（２１）および内部時計（２２）を有しており、
前記基準局と前記サブ局との距離を双方向通信により計測し、
前記基準局と前記サブ局との距離を単方向通信により計測し、
双方向通信により計測した距離と単方向通信により計測した距離との差に基づき、前記基準局が有する前記内部時計と前記サブ局が有する前記内部時計との時間誤差を算出して補正する、車両用通信装置。
【請求項5】
双方向通信による前記基準局と前記サブ局の距離の算出は、前記基準局が、ＵＷＢ電波を送信し、そのＵＷＢ電波の送信時刻を記憶し、
前記基準局が送信したＵＷＢ電波を受信した前記サブ局は、ＵＷＢ電波を受信してからＵＷＢ電波を送信するまでの中継処理時間データを付加してＵＷＢ電波を送信し、
前記サブ局が送信したＵＷＢ電波を受信した前記基準局は、そのＵＷＢ電波の電波到来時刻と、そのＵＷＢ電波に付加されている中継処理時間データとを記憶し、
前記基準局がＵＷＢ電波を送信した送信時刻から、前記サブ局が送信したＵＷＢ電波を前記基準局が受信した電波到来時刻までの時間から、中継処理時間データを引いた時間に基づき前記基準局と前記サブ局との距離を算出するものであり、
一方、単方向通信による前記基準局と前記サブ局の距離の算出は、
前記基準局が、送信時刻データを付加してＵＷＢ電波を送信し、
前記基準局が送信したＵＷＢ電波を受信した前記サブ局は、そのＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻と、そのＵＷＢ電波に付加されている送信時刻データとを記憶し、
前記基準局がＵＷＢ電波を送信した送信時刻から、そのＵＷＢ電波を前記サブ局が受信した電波到来時刻までの時間に基づき前記基準局と前記サブ局との距離を算出するものである、請求項４に記載の車両用通信装置。
【請求項6】
複数の前記車載ＵＷＢ無線機のうち、前記基準局とされる前記車載ＵＷＢ無線機は、前記サブ局とされる複数の前記車載ＵＷＢ無線機に対して通信可能な場所に設けられている、請求項４または５に記載の車両用通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人が持つ携帯機の位置を特定する車両用通信装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、人が持つ携帯機の位置を無線通信により特定するための種々の装置が開発されている。その種の装置として、特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載の位置特定装置は、サービスエリア内に基準局と中継局を設置し、それらから携帯機に送信される電波により携帯機の位置を特定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１１－１１７８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１の装置は、サービスエリアなどの広い環境で基準局と中継局を離れた場所に設置することで、携帯機の位置を特定する技術である。それに対し、車両に対する携帯機の位置を特定するスマートエントリー（登録商標）などの車両用通信装置は、車両内の限られた空間に無線機を搭載し、車両に対する携帯機の位置を特定する技術である。そのため、特許文献１の技術は、車両用通信装置の技術に適用することが困難である。車両用通信装置では、車両内の限られた空間に無線機を搭載することから、車両に搭載した無線機と人が持つ携帯機との間に人体が存在する場合、人体が電波を遮蔽することで受信電力が低下し、携帯機の位置を特定できるエリアが狭くなるといった課題がある。
【0005】
本発明は上記点に鑑みて、車両用通信装置において、携帯機の位置を特定可能なエリアを広げることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、請求項１、２、４に係る発明は、ウルトラワイドバンド（以下、「ＵＷＢ」と表記する）通信を用いて車両（６）に対する携帯機（８）の位置を特定する車両用通信装置であり、車載トリガー用無線機（１）、携帯トリガー用無線機（４）、携帯ＵＷＢ無線機（５）、車載ＵＷＢ無線機（２）および制御部（３、２１）を備える。車載トリガー用無線機は、車両に搭載され、ＵＷＢ通信を開始するためのトリガー信号を送信する。携帯トリガー用無線機は、人（７）が携帯可能な携帯機に搭載され、車載トリガー用無線機が送信したトリガー信号を受信する。携帯ＵＷＢ無線機は、携帯機に搭載され、携帯トリガー用無線機がトリガー信号を受信するとＵＷＢ電波を送信する。車載ＵＷＢ無線機は、車両に３個以上搭載され、携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波を受信する。制御部は、携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を所定の組み合わせによる複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間から第１の電波到来方向を算出する。また、制御部は、携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を別の組み合わせによる複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間から第２の電波到来方向を算出する。そして、制御部は、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向との交点に基づき携帯機の位置を特定する。
携帯機はスマートフォンである。車載トリガー用無線機および携帯トリガー用無線機はいずれも、ブルーツゥースローエナジー（以下、「ＢＬＥ」と表記する）による通信を行うＢＬＥ無線機であり、トリガー信号としてＢＬＥが用いられる。
さらに、請求項１に係る発明は、複数の車載ＵＷＢ無線機は、第１局（２ａ）と第２局（２ｂ）と第３局（２ｃ）とを含んで構成されており、
制御部には、第１局と第２局との間の距離に関する情報が予め記憶されており、
第３局は、ＵＷＢ電波を送信し、
第１局と第２局とはそれぞれ、第３局が送信したＵＷＢ電波を受信し、
制御部は、第１局と第２局とがそれぞれ受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を差分した時間に対して電波の伝播速度を乗じた値と、予め記憶されている第１局と第２局との間の距離との比から、携帯機の位置を特定する計算を行う際の補正値を算出する。
請求項２に係る発明は、複数の車載ＵＷＢ無線機は、第１局と第２局と第３局とを含んで構成されており、
少なくとも第２局は集積回路（以下、「ＩＣ」と表記する）および内部時計を有しており、ＩＣには、第１局と第２局との間の距離に関する情報が予め記憶されており、
第３局は、ＵＷＢ電波を送信し、
第１局は、第３局が送信したＵＷＢ電波を受信すると、ＵＷＢ電波を送信し、
第２局は、第３局が送信したＵＷＢ電波と第１局が送信したＵＷＢ電波をそれぞれ受信し、
第２局の有するＩＣは、第３局が送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻と第１局が送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻とを差分した時間と、予め記憶されている第１局と第２局との間の距離に基づき、第１局がＵＷＢ電波を受信してからＵＷＢ電波を送信するまでの中継処理時間を算出する。
請求項４に係る発明は、複数の車載ＵＷＢ無線機は、基準局（２ｄ）とサブ局（２ｅ）を含んで構成されており、
基準局とサブ局はそれぞれＩＣ（２１）および内部時計（２２）を有しており、
基準局とサブ局との距離を双方向通信により計測し、
基準局とサブ局との距離を単方向通信により計測し、
双方向通信により計測した距離と単方向通信により計測した距離との差に基づき、基準局が有する内部時計とサブ局が有する内部時計との時間誤差を算出して補正する。
携帯機はスマートフォンである。車載トリガー用無線機および携帯トリガー用無線機はいずれも、ブルーツゥースローエナジー（以下、「ＢＬＥ」と表記する）による通信を行うＢＬＥ無線機であり、トリガー信号としてＢＬＥが用いられる。
さらに、請求項１に係る発明は、複数の車載ＵＷＢ無線機は、第１局（２ａ）と第２局（２ｂ）と第３局（２ｃ）とを含んで構成されており、
制御部には、第１局と第２局との間の距離に関する情報が予め記憶されており、
第３局は、ＵＷＢ電波を送信し、
第１局と第２局とはそれぞれ、第３局が送信したＵＷＢ電波を受信し、
制御部は、第１局と第２局とがそれぞれ受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を差分した時間に対して電波の伝播速度を乗じた値と、予め記憶されている第１局と第２局との間の距離との比から、携帯機の位置を特定する計算を行う際の補正値を算出する。
請求項２に係る発明は、複数の車載ＵＷＢ無線機は、第１局と第２局と第３局とを含んで構成されており、
少なくとも第２局は集積回路（以下、「ＩＣ」と表記する）および内部時計を有しており、ＩＣには、第１局と第２局との間の距離に関する情報が予め記憶されており、
第３局は、ＵＷＢ電波を送信し、
第１局は、第３局が送信したＵＷＢ電波を受信すると、ＵＷＢ電波を送信し、
第２局は、第３局が送信したＵＷＢ電波と第１局が送信したＵＷＢ電波をそれぞれ受信し、
第２局の有するＩＣは、第３局が送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻と第１局が送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻とを差分した時間と、予め記憶されている第１局と第２局との間の距離に基づき、第１局がＵＷＢ電波を受信してからＵＷＢ電波を送信するまでの中継処理時間を算出する。
請求項４に係る発明は、複数の車載ＵＷＢ無線機は、基準局（２ｄ）とサブ局（２ｅ）を含んで構成されており、
基準局とサブ局はそれぞれＩＣ（２１）および内部時計（２２）を有しており、
基準局とサブ局との距離を双方向通信により計測し、
基準局とサブ局との距離を単方向通信により計測し、
双方向通信により計測した距離と単方向通信により計測した距離との差に基づき、基準局が有する内部時計とサブ局が有する内部時計との時間誤差を算出して補正する。
【0007】
これによれば、車載トリガー用無線機が送信したトリガー信号を携帯トリガー用無線機が受信すると、携帯ＵＷＢ無線機からＵＷＢ電波が送信される。制御部は、携帯ＵＷＢ無線機が送信して複数の車載ＵＷＢ無線機が受信したＵＷＢ電波のみを用いて複数の車載ＵＷＢ無線機それぞれに対するＵＷＢ電波の電波到来方向の算出を行い、その複数の電波到来方向の交点に基づき携帯機の位置を特定することが可能である。ここで、車載ＵＷＢ無線機のアンテナ利得による受信電力の低下は、携帯ＵＷＢ無線機のアンテナ利得による受信電力の低下に比べて非常に小さい。そのため、仮に、携帯ＵＷＢ無線機が送信するＵＷＢ電波の出力と車載ＵＷＢ無線機が送信するＵＷＢ電波の出力とを同一とした場合、車載ＵＷＢ無線機が受信するＵＷＢ電波の受信電力は、携帯ＵＷＢ無線機が受信するＵＷＢ電波の受信電力よりも大きいものとなる。したがって、この車両用通信装置は、車載ＵＷＢ無線機が受信する高い受信電力のＵＷＢ電波のみを用いて電波到来方向の算出を行うことで、ＵＷＢ電波が人体等で遮蔽されることによる通信の不具合を改善し、携帯機の位置を特定可能なエリアを広げることができる。
【0008】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係る車両通信装置の概略構成を示す図である。
【図2】車両通信装置による携帯機の位置特定処理のフローチャートである。
【図3】車両通信装置による携帯機の位置特定処理を説明するための説明図である。
【図4】車両通信装置による携帯機の位置特定処理を説明するための説明図である。
【図5】人体によるＵＷＢ電波の遮蔽効果を測定した実験の条件を示す図である。
【図6】人体によるＵＷＢ電波の遮蔽効果を測定した実験の結果を示すグラフである。
【図7】ＵＷＢ電波の人体の通過特性を測定した実験の条件を示す図である。
【図8】ＵＷＢ電波の人体の通過特性を測定した実験の結果を示すグラフである。
【図9】ＵＷＢ無線機の無線回線設計において受信電力の差を示した図である。
【図10】第２実施形態に係る車両通信装置の概略構成を示す図である。
【図11】複数の車載ＵＷＢ無線機の個体差補正処理のフローチャートである。
【図12】複数の車載ＵＷＢ無線機の個体差補正処理の説明図である。
【図13】第３実施形態に係る車両通信装置の概略構成を示す図である。
【図14】第３実施形態の車両通信装置による携帯機の位置特定処理のフローチャートである。
【図15】複数の車載ＵＷＢ無線機の個体差補正処理のフローチャートである。
【図16】複数の車載ＵＷＢ無線機の個体差補正処理の説明図である。
【図17】第４実施形態に係る車両通信装置の概略構成を示す図である。
【図18A】複数の車載ＵＷＢ無線機の個体差補正処理のフローチャートである。
【図18B】第４実施形態における携帯機の位置特定処理のフローチャートである。
【図19】複数の車載ＵＷＢ無線機の個体差補正処理において双方向測距を説明するための説明図である。
【図20】複数の車載ＵＷＢ無線機の個体差補正処理において双方向測距を説明するための説明図である。
【図21】複数の車載ＵＷＢ無線機の個体差補正処理において単方向測距を説明するための説明図である。
【図22】複数の車載ＵＷＢ無線機の個体差補正処理において単方向測距を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0011】
（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の車両用通信装置は、ウルトラワイドバンド（以下、「ＵＷＢ」と表記する）通信を用いて携帯機の位置を特定するためのシステムである。ＵＷＢ通信とは、広帯域の周波数を使用し、短いパルス状の電波により高精度な位置検出を行うことの可能な無線通信方式である。
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の車両用通信装置は、ウルトラワイドバンド（以下、「ＵＷＢ」と表記する）通信を用いて携帯機の位置を特定するためのシステムである。ＵＷＢ通信とは、広帯域の周波数を使用し、短いパルス状の電波により高精度な位置検出を行うことの可能な無線通信方式である。
【0012】
まず、車両用通信装置の構成について説明する。図１に示すように、車両用通信装置は、車載トリガー用無線機１、車載ＵＷＢ無線機２、電子制御装置３、携帯トリガー用無線機４および携帯ＵＷＢ無線機５などを備えている。
車載トリガー用無線機１と車載ＵＷＢ無線機２と電子制御装置３は、車両６に搭載されている。一方、携帯トリガー用無線機４と携帯ＵＷＢ無線機５は、人７が携帯することの可能な携帯機８に搭載されている。携帯機８は、例えばスマートフォンである。
車載トリガー用無線機１と車載ＵＷＢ無線機２と電子制御装置３は、車両６に搭載されている。一方、携帯トリガー用無線機４と携帯ＵＷＢ無線機５は、人７が携帯することの可能な携帯機８に搭載されている。携帯機８は、例えばスマートフォンである。
【0013】
車両６に搭載される車載トリガー用無線機１は、ＵＷＢ通信を開始するためのトリガー信号を送信することが可能である。車載トリガー用無線機１は、例えば、車両６のドアが施錠された状態のときにトリガー信号を送信する。
【0014】
一方、携帯機８に搭載される携帯トリガー用無線機４は、車載トリガー用無線機１が送信したトリガー信号を受信することが可能である。本実施形態では、車載トリガー用無線機１および携帯トリガー用無線機４はいずれも、ブルーツゥースローエナジー（以下、「ＢＬＥ」と表記する）による通信を行うＢＬＥ無線機が採用されている。そのため、トリガー信号としてＢＬＥが用いられる。
携帯トリガー用無線機４は、トリガー信号を受信すると、その情報を、同じ携帯機８に搭載されている携帯ＵＷＢ無線機５に伝送する。携帯ＵＷＢ無線機５は、携帯トリガー用無線機４からトリガー信号を受信した情報が伝送されると、ＵＷＢ電波を送信するように構成されている。
携帯トリガー用無線機４は、トリガー信号を受信すると、その情報を、同じ携帯機８に搭載されている携帯ＵＷＢ無線機５に伝送する。携帯ＵＷＢ無線機５は、携帯トリガー用無線機４からトリガー信号を受信した情報が伝送されると、ＵＷＢ電波を送信するように構成されている。
【0015】
車載ＵＷＢ無線機２は、車両６に３個以上搭載される。車載ＵＷＢ無線機２は、携帯ＵＷＢ無線機５が送信したＵＷＢ電波を受信することが可能である。なお、以下の説明では必要に応じて、図１等に記載された３個の車載ＵＷＢ無線機２をそれぞれ、第１局２ａ、第２局２ｂ、第３局２ｃと呼ぶことがある。すなわち、複数の車載ＵＷＢ無線機２は、少なくとも第１局２ａと第２局２ｂと第３局２ｃとを含んで構成されている。なお、図１等では、第１局２ａと第２局２ｂと第３局２ｃとが直線状に配置されているが、複数の車載ＵＷＢ無線機２の配置はこれに限らず、鉛直方向から視て互いに離れて配置されていればよい。
【0016】
複数の車載ＵＷＢ無線機２はそれぞれ集積回路（以下、「ＩＣ」と表記する）および内部時計を有しており、ＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻を計測することが可能である。複数の車載ＵＷＢ無線機２がＵＷＢ電波を受信すると、その電波到来時刻に関する情報が信号ケーブル９などを経由して電子制御装置３に伝送される。
【0017】
電子制御装置３は、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、プログラムやデータ等を記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を含むマイクロコンピュータ、およびその周辺回路で構成されている。電子制御装置３は、記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、各種制御処理および演算処理を行い、出力ポートに接続された各機器の作動を制御する。
【0018】
第１実施形態では、電子制御装置３が、特許請求の範囲に記載した「制御部」の一例に相当する。電子制御装置３は、所定の組み合わせによる複数の車載ＵＷＢ無線機２（例えば第１局２ａと第２局２ｂ）がそれぞれ受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を差分した時間から第１の電波到来方向を算出する。また、電子制御装置３は、別の組み合わせによる複数の車載ＵＷＢ無線機２（例えば第２局２ｂと第３局２ｃ）がそれぞれ受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を差分した時間から第２の電波到来方向を算出する。そして、電子制御装置３は、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向との交点に基づき携帯機８の位置を特定することが可能である。
【0019】
また、電子制御装置３は、その特定された携帯機８の位置情報に基づき、車両６の運転席側に携帯機８が存在するか、車両６の助手席側に携帯機８が存在するか、車両６のリヤ側に携帯機８が存在するかを判定する。そして、電子制御装置３は、携帯機８の存在する位置に近いドアのみを開錠することが可能である。
【0020】
次に、車両用通信装置による携帯機８の位置特定処理について、図２のフローチャートなどを参照しつつ説明する。
【0021】
携帯機８の位置特定処理では、ステップＳ１０で、車載トリガー用無線機１が、ＵＷＢ通信を開始するためのトリガー信号を送信する。
次に、ステップＳ２０で、携帯トリガー用無線機４が、車載トリガー用無線機１が送信したトリガー信号を受信する。そして、携帯トリガー用無線機４は、トリガー信号を受信すると、その情報を携帯ＵＷＢ無線機５に伝送する。
次に、ステップＳ２０で、携帯トリガー用無線機４が、車載トリガー用無線機１が送信したトリガー信号を受信する。そして、携帯トリガー用無線機４は、トリガー信号を受信すると、その情報を携帯ＵＷＢ無線機５に伝送する。
【0022】
続いて、ステップＳ３０で、携帯ＵＷＢ無線機５は、携帯トリガー用無線機４からトリガー信号を受信した情報が伝送されると、ＵＷＢ電波を送信する。
次に、ステップＳ４０で、複数の車載ＵＷＢ無線機２（例えば第１局２ａ、第２局２ｂ、第３局２ｃ）がＵＷＢ電波を受信する。複数の車載ＵＷＢ無線機２は、ＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻に関する情報を電子制御装置３に伝送する。
次に、ステップＳ４０で、複数の車載ＵＷＢ無線機２（例えば第１局２ａ、第２局２ｂ、第３局２ｃ）がＵＷＢ電波を受信する。複数の車載ＵＷＢ無線機２は、ＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻に関する情報を電子制御装置３に伝送する。
【0023】
続いて、ステップＳ５０で、電子制御装置３は、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を差分した時間を算出する。そして、ステップＳ６０で、電子制御装置３は、その差分した時間から電波到来方向を算出する。このステップＳ５０とステップＳ６０の処理について、図３および図４を参照して説明する。
【0024】
図３に示すように、電子制御装置３は、第１局２ａが受信したＵＷＢ電波の到来時刻と第２局２ｂが受信したＵＷＢ電波の到来時刻とを差分した時間ΔＴ１を算出し、その時間ΔＴ１から、第２局２ｂに対する電波到来方向を算出する。なお、本実施形態では、第２局２ｂに対する電波到来方向を、第１の電波到来方向と呼ぶこととする。
【0025】
図３において、携帯ＵＷＢ無線機５と第１局２ａとを結ぶ線分を線分Ａとする。携帯機８と第２局２ｂとを結ぶ線分を線分Ｂとする。第１局２ａと第２局２ｂを結ぶ線分を線分Ｃとする。第１局２ａから線分Ｃに対して垂直に引いた線分を線分Ｄとする。線分Ｄと線分Ｂとの交点Ｅから第２局２ｂまでの線分を線分Ｆとする。このとき、線分Ｆの距離は、第１局２ａが受信したＵＷＢ電波の到来時刻と第２局２ｂが受信したＵＷＢ電波の到来時刻とを差分した時間ΔＴ１に対して、電波の伝播速度（以下、「光速」という）を乗じた値に相当する。そのため、線分Ｂと線分Ｃとのなす角をθ１とし、線分Ｃの距離をＸとすると、次の式１が成り立つ。
【0026】
ｃｏｓθ１＝（ΔＴ１×光速）／Ｘ ・・・（式１）
この式１から、電子制御装置３は、線分Ｂと線分Ｃとのなす角θ１を算出することが可能である。線分Ｂと線分Ｃとのなす角θ１は、上述した第１の電波到来方向に相当する。
この式１から、電子制御装置３は、線分Ｂと線分Ｃとのなす角θ１を算出することが可能である。線分Ｂと線分Ｃとのなす角θ１は、上述した第１の電波到来方向に相当する。
【0027】
また、図４に示すように、電子制御装置３は、第２局２ｂが受信したＵＷＢ電波の到来時刻と第３局２ｃが受信したＵＷＢ電波の到来時刻とを差分した時間ΔＴ２を計測し、その時間ΔＴ２から、第３局２ｃに対する電波到来方向を算出する。本実施形態では、第３局２ｃに対する電波到来方向を、第２の電波到来方向と呼ぶこととする。
【0028】
図４において、携帯ＵＷＢ無線機５と第３局２ｃとを結ぶ線分を線分Ｇとする。第２局２ｂと第３局２ｃを結ぶ線分を線分Ｈとする。第２局２ｂから線分Ｇに対して垂直に引いた線分を線分Ｉとする。線分Ｉと線分Ｇとの交点Ｊから第３局２ｃまでの線分を線分Ｋとする。このとき、線分Ｋの距離は、第２局２ｂが受信したＵＷＢ電波の到来時刻と第３局２ｃが受信したＵＷＢ電波の到来時刻とを差分した時間ΔＴ２に対して光速を乗じた値に相当する。そのため、線分Ｂと線分Ｇとのなす角をθ２とし、線分Ｈの距離をＹとすると、次の式２が成り立つ。
【0029】
ｃｏｓθ２＝（ΔＴ２×光速）／Ｙ ・・・（式２）
この式２から、電子制御装置３は、線分Ｈと線分Ｇとのなす角θ２を算出することが可能である。線分Ｈと線分Ｇとのなす角θ２は、上述した第２の電波到来方向に相当する。
この式２から、電子制御装置３は、線分Ｈと線分Ｇとのなす角θ２を算出することが可能である。線分Ｈと線分Ｇとのなす角θ２は、上述した第２の電波到来方向に相当する。
【0030】
続いて、ステップＳ７０で、電子制御装置３は、複数算出された電波到来方向（例えば、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向）の交点に基づき、携帯ＵＷＢ無線機５が搭載された携帯機８の位置を特定する。具体的には、図４に示したように、電子制御装置３は、線分Ｂと線分Ｇの交点を算出することにより、携帯機８の位置を特定することが可能である。
【0031】
次に、本実施形態の車両用通信装置が、携帯ＵＷＢ無線機５が送信して複数の車載ＵＷＢ無線機２が受信したＵＷＢ電波のみを用いて携帯機８の位置を特定することの意義について説明する。
【0032】
図５は人体によるＵＷＢ電波の遮蔽効果を測定した実験の条件を示す図であり、図６はその実験の結果をグラフに示したものである。
図５に示すように、この実験では、被験者１０が着用したズボンの右の尻ポケットに携帯機８を入れ、被験者１０から１ｍ離れた場所に受信機１１を配置した。そして、被験者１０が同じ場所で３６０°回転しつつ、携帯機８から送信したＵＷＢ電波により携帯機８と受信機１１との測距値を測定した。
図５に示すように、この実験では、被験者１０が着用したズボンの右の尻ポケットに携帯機８を入れ、被験者１０から１ｍ離れた場所に受信機１１を配置した。そして、被験者１０が同じ場所で３６０°回転しつつ、携帯機８から送信したＵＷＢ電波により携帯機８と受信機１１との測距値を測定した。
【0033】
図６のグラフに示すように、この実験では、被験者１０が受信機１１を向いた状態を０°とした場合、被験者１０が０°～７５°を向いているときに測距ができなかった。このことは、被験者１０が０°～７５°を向いているときは、携帯機８と受信機１１との間に人体が存在するため、ＵＷＢ電波の遮蔽効果が大きくなったことによるものと考えられる。
【0034】
続いて、図７はＵＷＢ電波の人体の通過特性を測定した実験の条件を示す図であり、図８はその実験の結果をグラフに示したものである。
図７に示すように、この実験では、ネットワークアナライザ１２を使用し、被験者１０が着用したズボンの右の尻ポケットに送信アンテナ１３を入れ、被験者１０から１ｍ離れた場所に受信アンテナ１４を配置した。そして、被験者１０が同じ場所で３６０°回転しつつ、送信アンテナ１３と受信アンテナ１４との間におけるＵＷＢ電波の通過特性を測定した。
図７に示すように、この実験では、ネットワークアナライザ１２を使用し、被験者１０が着用したズボンの右の尻ポケットに送信アンテナ１３を入れ、被験者１０から１ｍ離れた場所に受信アンテナ１４を配置した。そして、被験者１０が同じ場所で３６０°回転しつつ、送信アンテナ１３と受信アンテナ１４との間におけるＵＷＢ電波の通過特性を測定した。
【0035】
図８グラフは、受信電力が最小の状態を実線で示し、受信電力が最大の状態を破線で示している。図８のグラフの実線で示されるように、被験者１０が受信機１１を向いた状態を０°とした場合、被験者１０が０°を含み３１５°～１０５°を向いているときに、安定して測距できる目安値（例えば－６５ｄＢ）よりも受信電力が低い値になることがある。このように、ＵＷＢ電波が人体により遮蔽されることにより、安定して測距できる目安値よりも受信電力が低くなると、安定した測距ができなくなる。この実験結果から、受信電力を例えば１０ｄＢ上げることにより、人体によるＵＷＢ電波遮蔽の影響を回避し、測距が可能になるといえる。
【0036】
上述した実験結果に鑑みて、本実施形態の車両用通信装置は、携帯機８の位置特定処理において、携帯ＵＷＢ無線機５が送信して複数の車載ＵＷＢ無線機２が受信したＵＷＢ電波のみを用いる方法を採用している。この方法を採用することで、受信電力を上げることができるからである。その理由を、次に説明する。
【0037】
図９は、車載ＵＷＢ無線機２が送信したＵＷＢ電波を携帯ＵＷＢ無線機５が受信するときの受信電力と、車載ＵＷＢ無線機２が送信したＵＷＢ電波を携帯ＵＷＢ無線機５が受信するときの受信電力との違いについて示したものである。
【0038】
図９の（Ａ）は、車載ＵＷＢ無線機２が送信したＵＷＢ電波を携帯ＵＷＢ無線機５が受信するときの受信電力を示している。これに対し、図９の（Ｂ）は、携帯ＵＷＢ無線機５が送信したＵＷＢ電波を車載ＵＷＢ無線機２が受信するときの受信電力を示している。
【0039】
一般に、ＵＷＢ無線機から送信されるＵＷＢ電波の出力は、法規上定められた範囲内のものでなければならない。そのため、図９の（Ａ）において車載ＵＷＢ無線機２が送信するＵＷＢ電波の出力と、図９の（Ｂ）において携帯ＵＷＢ無線機５が送信するＵＷＢ電波の出力とは、法規上定められた範囲内（例えば、上限値）で同一のものとする。
【0040】
その場合、図９の（Ａ）に示すように、携帯ＵＷＢ無線機５の受信電力は、車載ＵＷＢ無線機２の送信出力から、距離減衰と、人体の電波遮蔽による減衰と、携帯ＵＷＢ無線機５のアンテナ利得による減衰がされたものとなる。
【0041】
一方、図９の（Ｂ）に示すように、車載ＵＷＢ無線機２の受信電力は、携帯ＵＷＢ無線機５の送信出力から、人体の電波遮蔽による減衰と、距離減衰と、車載ＵＷＢ無線機２のアンテナ利得による減衰がされたものとなる。
【0042】
ここで、車載ＵＷＢ無線機２のアンテナは、携帯ＵＷＢ無線機５のアンテナよりも大きいものを用いることが可能である。そのため、車載ＵＷＢ無線機２のアンテナ利得による受信電力の低下は、携帯ＵＷＢ無線機５のアンテナ利得による受信電力の低下に比べて非常に小さい。図９の（Ａ）、（Ｂ）では、車載ＵＷＢ無線機２のアンテナ利得による受信電力の低下を例えば０ｄＢｉとし、携帯ＵＷＢ無線機５のアンテナ利得による受信電力の低下を例えば１０ｄＢｉとしている。その場合、図９の（Ａ）に示した車載ＵＷＢ無線機２が送信して携帯ＵＷＢ無線機５が受信する受信電力に比べて、図９の（Ｂ）に示した携帯ＵＷＢ無線機５が送信して車載ＵＷＢ無線機２が受信する受信電力は、例えば１０ｄＢｉ増加したものとなる。このことから、車両用通信装置は、携帯機８の位置特定処理において、携帯ＵＷＢ無線機５が送信して複数の車載ＵＷＢ無線機２が受信したＵＷＢ電波のみを用いる方法を採用し、受信電力を高くしている。
【0043】
以上説明した本実施形態の車両用通信装置は、次の作用効果を奏するものである。
（１）本実施形態では、携帯ＵＷＢ無線機５が送信して複数の車載ＵＷＢ無線機２が受信したＵＷＢ電波のみを用いて携帯機８の位置を特定する方法を採用している。したがって、車両用通信装置は、高い受信電力のＵＷＢ電波のみを用いて電波到来方向の算出を行うことで、ＵＷＢ電波が人体等で遮蔽されることによる通信の不具合を改善し、携帯機８の位置を特定可能なエリアを広げることができる。
（１）本実施形態では、携帯ＵＷＢ無線機５が送信して複数の車載ＵＷＢ無線機２が受信したＵＷＢ電波のみを用いて携帯機８の位置を特定する方法を採用している。したがって、車両用通信装置は、高い受信電力のＵＷＢ電波のみを用いて電波到来方向の算出を行うことで、ＵＷＢ電波が人体等で遮蔽されることによる通信の不具合を改善し、携帯機８の位置を特定可能なエリアを広げることができる。
【0044】
（２）本実施形態では、車載トリガー用無線機１および携帯トリガー用無線機４はいずれも、ＢＬＥ無線機が採用されている。これによれば、従来のスマートフォンに搭載されているＢＬＥを用いることで、携帯機８に搭載する携帯トリガー用無線機４をリーズナブルに実現することが可能である。また、人体等による遮蔽を受け難い特性を有するＢＬＥをトリガー信号に用いることで、車両６周囲の所定範囲に携帯機８があるときにＵＷＢ通信を確実に開始することができる。
【0045】
（３）本実施形態では、電子制御装置３は、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向との交点により特定された携帯機８の位置情報に基づき、車両６の運転席側に携帯機８が存在するか、車両６の助手席側に携帯機８が存在するか、車両６のリヤ側に携帯機８が存在するかを判定する。これによれば、車両６に対する携帯機８の位置を特定することで、携帯機８の存在する位置のドアを開錠し、携帯機８の存在しない場所のドアの開錠を防止することができる。
【0046】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態の車両用通信装置も、第１実施形態と同様に、車載トリガー用無線機１、車載ＵＷＢ無線機２、電子制御装置３、携帯トリガー用無線機４および携帯ＵＷＢ無線機５などを備えるものである。そして、第２実施形態においても、上述した第１実施形態と同様に、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向を算出して携帯機８の位置を特定する。
しかし、車両用通信装置が携帯機８の位置を特定する処理を行う際に、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ有する内部時計同士の同期がとれていないと、携帯機８の位置を高精度に特定することが困難になる。そこで、第２実施形態では、携帯機８の位置を特定する計算を行う際に用いる補正値の算出方法について説明する。
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態の車両用通信装置も、第１実施形態と同様に、車載トリガー用無線機１、車載ＵＷＢ無線機２、電子制御装置３、携帯トリガー用無線機４および携帯ＵＷＢ無線機５などを備えるものである。そして、第２実施形態においても、上述した第１実施形態と同様に、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向を算出して携帯機８の位置を特定する。
しかし、車両用通信装置が携帯機８の位置を特定する処理を行う際に、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ有する内部時計同士の同期がとれていないと、携帯機８の位置を高精度に特定することが困難になる。そこで、第２実施形態では、携帯機８の位置を特定する計算を行う際に用いる補正値の算出方法について説明する。
【0047】
図１０では、第２実施形態の車両用通信装置が備える構成のうち、３個の車載ＵＷＢ無線機２、および電子制御装置３のみを図示しており、その他の構成の図示を省略している。第２実施形態の説明でも必要に応じて、図１０に記載された３個の車載ＵＷＢ無線機２をそれぞれ、第１局２ａ、第２局２ｂ、第３局２ｃと呼ぶことがある。第２実施形態では、第１局２ａと第２局２ｂと第３局２ｃは、この順でほぼ直線状に配置されているものとする。複数の車載ＵＷＢ無線機２はＩＣおよび内部時計を有している。複数の車載ＵＷＢ無線機２は個体差として、第１局２ａ、第２局２ｂ、第３局２ｃそれぞれの有する内部時計の同期が僅かにずれていることがある。また、複数の車載ＵＷＢ無線機２は個体差として、複数の車載ＵＷＢ無線機２と電子制御装置３とをそれぞれ接続する信号ケーブル９による遅延時間が僅かに異なっていることがある。そのような課題に鑑みて、以下、複数の車載ＵＷＢ無線機２の個体差を補正するための処理について説明する。
【0048】
【0049】
個体差補正処理では、ステップＳ１１０で、第３局２ｃがＵＷＢ電波を送信する。
次に、ステップＳ１２０で、第１局２ａと第２局２ｂとがそれぞれ、第３局２ｃが送信したＵＷＢ電波を受信する。第１局２ａと第２局２ｂはそれぞれ、ＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻に関する情報を電子制御装置３に伝送する。
次に、ステップＳ１２０で、第１局２ａと第２局２ｂとがそれぞれ、第３局２ｃが送信したＵＷＢ電波を受信する。第１局２ａと第２局２ｂはそれぞれ、ＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻に関する情報を電子制御装置３に伝送する。
【0050】
続いて、ステップＳ１３０で、電子制御装置３は、第１局２ａと第２局２ｂがそれぞれＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻に基づき、携帯機８の位置を特定する計算を行う際に用いる補正値を算出する。
具体的には、図１２に示すように、電子制御装置３は、第１局２ａが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻Ｓ１と、第２局２ｂが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻Ｓ２とを差分した時間ΔＴ３を算出する。その時間ΔＴ３に対して光速を乗じた値は、第１局２ａと第２局２ｂとの距離に相当する。ただし、そのように算出された第１局２ａと第２局２ｂとの距離は、第１局２ａの有する内部時計と第２局２ｂの有する内部時計との誤差や、複数の車載ＵＷＢ無線機２と電子制御装置３とをそれぞれ接続する信号ケーブル９による遅延時間の誤差などを含んでいる。
具体的には、図１２に示すように、電子制御装置３は、第１局２ａが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻Ｓ１と、第２局２ｂが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻Ｓ２とを差分した時間ΔＴ３を算出する。その時間ΔＴ３に対して光速を乗じた値は、第１局２ａと第２局２ｂとの距離に相当する。ただし、そのように算出された第１局２ａと第２局２ｂとの距離は、第１局２ａの有する内部時計と第２局２ｂの有する内部時計との誤差や、複数の車載ＵＷＢ無線機２と電子制御装置３とをそれぞれ接続する信号ケーブル９による遅延時間の誤差などを含んでいる。
【0051】
ここで、第２実施形態では、電子制御装置３の有する記憶部に対して第１局２ａと第２局２ｂとの間の正確な距離情報が、例えば製造過程などで予め記憶されているものとする。その予め記憶された第１局２ａと第２局２ｂとの間の正確な距離をＸとする。このとき、次の式２が成り立つ。
【0052】
（ΔＴ３×光速）×補正値＝Ｘ ・・・（式２）
この式２に基づいて、電子制御装置３は、携帯機８の位置を特定する計算を行う際に用いる補正値を算出することが可能である。この補正値を用いて、第１実施形態で説明した式１を、次の式３に代えることが可能である。
この式２に基づいて、電子制御装置３は、携帯機８の位置を特定する計算を行う際に用いる補正値を算出することが可能である。この補正値を用いて、第１実施形態で説明した式１を、次の式３に代えることが可能である。
【0053】
ｃｏｓθ１＝（ΔＴ１×光速×補正値）／Ｘ ・・・（式３）
この式３から、電子制御装置３は、第１の電波到来方向（すなわち、図３に示した線分Ｂと線分Ｃとのなす角θ１）を精度よく算出することが可能である。
なお、電子制御装置３は、第２の電波到来方向についても、上記と同様の方法で、精度よく算出することが可能である。
この式３から、電子制御装置３は、第１の電波到来方向（すなわち、図３に示した線分Ｂと線分Ｃとのなす角θ１）を精度よく算出することが可能である。
なお、電子制御装置３は、第２の電波到来方向についても、上記と同様の方法で、精度よく算出することが可能である。
【0054】
以上説明した第２実施形態では、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ有する内部時計が同期していない場合や、信号ケーブル９による遅延時間に差がある場合でも、上記の方法で算出した補正値を用いて、携帯機８の位置を高精度に特定することができる。
【0055】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態の車両用通信装置も、第１実施形態等と同様に、車載トリガー用無線機１、車載ＵＷＢ無線機２、電子制御装置３、携帯トリガー用無線機４および携帯ＵＷＢ無線機５などを備えるものである。但し、図１３では、第３実施形態の車両用通信装置が備える構成のうち、３個の車載ＵＷＢ無線機２、および電子制御装置３のみを図示しており、その他の構成の図示を省略している。第３実施形態でも、第１局２ａと第２局２ｂと第３局２ｃは、この順でほぼ直線状に配置されているものとする。
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態の車両用通信装置も、第１実施形態等と同様に、車載トリガー用無線機１、車載ＵＷＢ無線機２、電子制御装置３、携帯トリガー用無線機４および携帯ＵＷＢ無線機５などを備えるものである。但し、図１３では、第３実施形態の車両用通信装置が備える構成のうち、３個の車載ＵＷＢ無線機２、および電子制御装置３のみを図示しており、その他の構成の図示を省略している。第３実施形態でも、第１局２ａと第２局２ｂと第３局２ｃは、この順でほぼ直線状に配置されているものとする。
【0056】
第３実施形態では、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向の算出を、電子制御装置３に代えて、複数の車載ＵＷＢ無線機２のうちいずれかの車載ＵＷＢ無線機２が有するＩＣで行うようにしている。したがって、第３実施形態では、車載ＵＷＢ無線機２が有するＩＣが、特許請求の範囲に記載した「制御部」の一例に相当する。
【0057】
第３実施形態の説明では、複数の車載ＵＷＢ無線機２のうち、第２局２ｂが有するＩＣにて、携帯機８の位置特定処理が行われるものとして説明する。ただし、携帯機８の位置特定処理は、第２局２ｂが有するＩＣに限らず、他の車載ＵＷＢ無線機２が有するＩＣで行われてもよい。
【0058】
携帯機８の位置特定処理を、図１４のフローチャートを参照して説明する。なお、図１４のフローチャートでは、複数の車載ＵＷＢ無線機２のうち第１局２ａ、第２局２ｂ、第３局２ｃについてのみ記載するが、その他の車載ＵＷＢ無線機２でも同様の処理が行われる。
【0059】
図１４のフローチャートにおいて、ステップＳ１０～ステップＳ３０の処理は、第１実施形態で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。
【0060】
第３実施形態では、ステップＳ４１で、複数の車載ＵＷＢ無線機２（すなわち、第１局２ａ、第２局２ｂ、第３局２ｃ）はそれぞれ携帯ＵＷＢ無線機５から送信されたＵＷＢ電波を受信する。すると、ステップＳ４２で、第１局２ａと第３局２ｃはそれぞれＵＷＢ電波を送信する。
【0061】
ステップＳ４３で、第２局２ｂは、第１局２ａと第３局２ｃからそれぞれ送信されたＵＷＢ電波を受信する。そして、ステップＳ４４で、第２局２ｂが有するＩＣは、携帯ＵＷＢ無線機５から送信されて第１局２ａが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を、次のように算出する。
【0062】
携帯ＵＷＢ無線機５から送信されて第１局２ａが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻をＮ１とする。携帯ＵＷＢ無線機５から送信されたＵＷＢ電波を第１局２ａが受信してから、その第１局２ａがＵＷＢ電波を送信するまでにかかる時間（以下、中継処理時間という）をΔＴ４とする。第１局２ａが送信したＵＷＢ電波が、第１局２ａから第２局２ｂに到達するまでにかかる時間をΔＴ５とする。第１局２ａから送信されたＵＷＢ電波を第２局２ｂが受信した電波到来時刻をＮ２とする。このとき、次の式４が成り立つ。
【0063】
Ｎ１＝Ｎ２－ΔＴ５－ΔＴ４ ・・・（式４）
【0064】
なお、第３実施形態では、第２局２ｂが有するＩＣに対して第１局２ａと第２局２ｂとの間の正確な距離Ｘが予め記憶されているものとする。或いは、第１局２ａと第２局２ｂとの間の正確な距離Ｘの情報が電子制御装置３に予め記憶されており、第２局２ｂが有するＩＣはその距離Ｘの情報を電子制御装置３から得ることができるものとする。そのため、第１局２ａが送信したＵＷＢ電波が、第１局２ａから第２局２ｂに到達するまでにかかる時間ΔＴ５は、次の式５により求められる。
【0065】
ΔＴ５＝Ｘ／光速 ・・・（式５）
第２局２ｂが有するＩＣは、第１局２ａの中継処理時間ΔＴ４が判れば、携帯ＵＷＢ無線機５から送信されて第１局２ａが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻Ｎ１を上記の式４と式５に基づいて算出することが可能である。
第２局２ｂが有するＩＣは、第１局２ａの中継処理時間ΔＴ４が判れば、携帯ＵＷＢ無線機５から送信されて第１局２ａが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻Ｎ１を上記の式４と式５に基づいて算出することが可能である。
【0066】
また、第２局２ｂが有するＩＣは、携帯ＵＷＢ無線機５から送信されたＵＷＢ電波を第３局２ｃが受信した電波到来時刻についても上記と同様に算出する。
その後、第２局２ｂが有するＩＣが行う処理については、第１実施形態のステップＳ５０～ステップＳ７０で説明した電子制御装置３が行う処理と同様であるので、説明を省略する。
その後、第２局２ｂが有するＩＣが行う処理については、第１実施形態のステップＳ５０～ステップＳ７０で説明した電子制御装置３が行う処理と同様であるので、説明を省略する。
【0067】
【0068】
この中継処理時間の算出方法では、ステップＳ２１０で、第３局２ｃがＵＷＢ電波を送信する。
次に、ステップＳ２２０で、第３局２ｃが送信したＵＷＢ電波を第２局２ｂが受信する。そのとき、第２局２ｂは、その第３局２ｃが送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻Ｎ３を、第２局２ｂの有する内部時計により計測し、第２局２ｂの有するＩＣに記憶する。
次に、ステップＳ２２０で、第３局２ｃが送信したＵＷＢ電波を第２局２ｂが受信する。そのとき、第２局２ｂは、その第３局２ｃが送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻Ｎ３を、第２局２ｂの有する内部時計により計測し、第２局２ｂの有するＩＣに記憶する。
【0069】
ステップＳ２３０で、第３局２ｃが送信したＵＷＢ電波を第１局２ａが受信する。すると、ステップＳ２４０で、第１局２ａは、ＵＷＢ電波を送信する。
ステップＳ２５０で、第２局２ｂは、第１局２ａから送信されたＵＷＢ電波を受信する。すると、第２局２ｂは、その第２局２ｂが送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻Ｎ４を、第２局２ｂの有する内部時計により計測し、第２局２ｂの有するＩＣに記憶する。
ステップＳ２５０で、第２局２ｂは、第１局２ａから送信されたＵＷＢ電波を受信する。すると、第２局２ｂは、その第２局２ｂが送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻Ｎ４を、第２局２ｂの有する内部時計により計測し、第２局２ｂの有するＩＣに記憶する。
【0070】
ステップＳ２６０で、第２局２ｂの有するＩＣは、第１局２ａが送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻Ｎ３と、第３局２ｃが送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻Ｎ４とを差分した時間ΔＴ６を算出する。
続いて、ステップＳ２７０で、第２局２ｂの有するＩＣは、第１局２ａの中継処理時間ΔＴ４を算出する。第１局２ａの中継処理時間ΔＴ４は、次の式６により求められる。
続いて、ステップＳ２７０で、第２局２ｂの有するＩＣは、第１局２ａの中継処理時間ΔＴ４を算出する。第１局２ａの中継処理時間ΔＴ４は、次の式６により求められる。
【0071】
（ΔＴ６－ΔＴ４）×光速＝２Ｘ ・・・（式６）
第２局２ｂの有するＩＣは、上記の式６から、第１局２ａの中継処理時間ΔＴ４を算出する。
第２局２ｂの有するＩＣは、上記の式６から、第１局２ａの中継処理時間ΔＴ４を算出する。
【0072】
これにより、上述した携帯機８の位置特定処理のステップＳ４４で説明した式４で必要とされた第１局２ａの中継処理時間ΔＴ４が算出される。そのため、第２局２ｂが有するＩＣは、携帯ＵＷＢ無線機５から送信されて第１局２ａが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻Ｎ１を、上記の式４と式５に基づいて精度よく算出することが可能である。
【0073】
なお、第２局２ｂが有するＩＣは、同様の方法により、第３局２ｃの中継処理時間を算出し、携帯ＵＷＢ無線機５から送信されて第３局２ｃが受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を算出する。このようにして、第２局２ｂが有するＩＣは、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向の交点に基づき携帯機８の位置を特定することができる。
【0074】
以上説明した第３実施形態の車両用通信装置は、複数の車載ＵＷＢ無線機２のうちいずれかの車載ＵＷＢ無線機２が有するＩＣが、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向を算出する。そのため、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ有する内部時計が同期していない場合でも、携帯機８の位置を高精度に特定することができる。また、複数の車載ＵＷＢ無線機２と電子制御装置３とをそれぞれ接続する信号ケーブル９の遅延時間の差の影響を受けることなく、携帯機８の位置を高精度に特定することができる。
【0075】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。図１７に示すように、第４実施形態の車両用通信装置も、第１実施形態等と同様に、車載トリガー用無線機１、車載ＵＷＢ無線機２、電子制御装置３、携帯トリガー用無線機４および携帯ＵＷＢ無線機５などを備えている。複数の車載ＵＷＢ無線機２および携帯ＵＷＢ無線機５はそれぞれ送受信機２０と共にＩＣ２１および内部時計２２を有している。そして、第４実施形態においても、上述した第１実施形態と同様に、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向を算出して携帯機８の位置を特定する。しかし、携帯機８の位置を特定する際に、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ有する内部時計２２同士の同期がとれていないと、携帯機８の位置を高精度に特定することが困難になる。そこで、第４実施形態では、携帯機８の位置を特定する計算を行う際に、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ有する内部時計２２の誤差を補正し、内部時計２２を同期する方法について説明する。
次に、第４実施形態について説明する。図１７に示すように、第４実施形態の車両用通信装置も、第１実施形態等と同様に、車載トリガー用無線機１、車載ＵＷＢ無線機２、電子制御装置３、携帯トリガー用無線機４および携帯ＵＷＢ無線機５などを備えている。複数の車載ＵＷＢ無線機２および携帯ＵＷＢ無線機５はそれぞれ送受信機２０と共にＩＣ２１および内部時計２２を有している。そして、第４実施形態においても、上述した第１実施形態と同様に、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向を算出して携帯機８の位置を特定する。しかし、携帯機８の位置を特定する際に、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ有する内部時計２２同士の同期がとれていないと、携帯機８の位置を高精度に特定することが困難になる。そこで、第４実施形態では、携帯機８の位置を特定する計算を行う際に、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ有する内部時計２２の誤差を補正し、内部時計２２を同期する方法について説明する。
【0076】
複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ有する内部時計２２の同期処理について、図１８Ａのフローチャートと図１９～図２２の説明図を参照しつつ説明する。なお、図１９および図２１では、第４実施形態の車両用通信装置が備える構成のうち、２個の車載ＵＷＢ無線機２、および電子制御装置３のみを図示しており、その他の構成の図示を省略している。第４実施形態の説明では必要に応じて、図１９および図２１に記載された２個の車載ＵＷＢ無線機２をそれぞれ、基準局２ｄ、サブ局２ｅと呼ぶことがある。なお、図１９および図２１では、基準局２ｄとサブ局２ｅをそれぞれ１個ずつ示しているが、実際には、複数の車載ＵＷＢ無線機２がサブ局２ｅとされる。
【0077】
図１８Ａのフローチャートに示す内部時計２２の同期処理において、ステップＳ３１０～ステップＳ３６０は、基準局２ｄとサブ局２ｅとの間で双方向測距を実行する処理である。一方、ステップＳ３７０～ステップＳ３９０は、基準局２ｄとサブ局２ｅとの間で単方向測距を実行する処理である。
【0078】
双方向測距では、ステップＳ３１０で基準局２ｄがＵＷＢ電波を送信する。そして、基準局２ｄは、そのＵＷＢ電波を送信した時刻を、基準局２ｄの有する内部時計２２ｄにより計測し、基準局２ｄの有するＩＣ２１ｄに記憶する。
【0079】
次に、ステップＳ３２０で、基準局２ｄが送信したＵＷＢ電波をサブ局２ｅが受信する。すると、ステップＳ３３０で、サブ局２ｅは、ＵＷＢ電波を送信する。その際、サブ局２ｅは、基準局２ｄが送信したＵＷＢ電波を受信してからＵＷＢ電波を送信するまでにかかった時間（すなわち、中継処理時間）をサブ局２ｅが有する内部時計２２ｅにより計測し、その中継処理時間データをサブ局２ｅが送信するＵＷＢ電波に付加する。
【0080】
次に、ステップＳ３４０で、基準局２ｄは、サブ局２ｅが送信したＵＷＢ電波を受信する。上述したように、そのＵＷＢ電波には、サブ局２ｅの中継処理時間データが付加されている。
続いて、ステップＳ３５０で基準局２ｄは、そのＵＷＢ電波を受信した時刻を、基準局２ｄの有する内部時計２２ｄにより計測し、基準局２ｄの有するＩＣ２１ｄに記憶する。また、基準局２ｄは、そのＵＷＢ電波に付加されているサブ局２ｅの中継処理時間データも、基準局２ｄの有するＩＣ２１ｄに記憶する。
続いて、ステップＳ３５０で基準局２ｄは、そのＵＷＢ電波を受信した時刻を、基準局２ｄの有する内部時計２２ｄにより計測し、基準局２ｄの有するＩＣ２１ｄに記憶する。また、基準局２ｄは、そのＵＷＢ電波に付加されているサブ局２ｅの中継処理時間データも、基準局２ｄの有するＩＣ２１ｄに記憶する。
【0081】
次に、ステップＳ３６０で基準局２ｄは、基準局２ｄの有するＩＣ２１ｄに記憶された、ＵＷＢ電波を送信した時刻、ＵＷＢ電波を受信した時刻、サブ局２ｅの中継処理時間に基づき、基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離を、次のように算出する。なお、本明細書において、電波計測距離とは、電波により計測した距離である。
【0082】
図２０に示すように、ステップＳ３１０で基準局２ｄがＵＷＢ電波を送信した時刻をＮ１０とする。ステップＳ３４０で、基準局２ｄがＵＷＢ電波を受信した時刻をＮ２０とする。そのＵＷＢ電波に付加されていたサブ局２ｅの中継処理時間をΔＴ７とする。基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離をＸ_two-wayとする。このとき、次の式７が成り立つ。
【0083】
（Ｎ２０－Ｎ１０－ΔＴ７）×光速／２＝Ｘ_two-way ・・・（式７）
この式７で算出される基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離Ｘ_two-wayは、基準局２ｄとサブ局２ｅとが車両６に搭載された環境の中で実際にＵＷＢ電波が伝播する距離が正確に計測されたものである。
この式７で算出される基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離Ｘ_two-wayは、基準局２ｄとサブ局２ｅとが車両６に搭載された環境の中で実際にＵＷＢ電波が伝播する距離が正確に計測されたものである。
【0084】
続いて、単方向測距では、ステップＳ３７０で基準局２ｄがＵＷＢ電波を送信する。その際、基準局２ｄは、そのＵＷＢ電波を送信した時刻を、基準局２ｄの有する内部時計２２ｄにより計測し、その送信時刻データを基準局２ｄが送信するＵＷＢ電波に付加して送信する。
【0085】
次に、ステップＳ３８０で、サブ局２ｅが、基準局２ｄが送信したＵＷＢ電波を受信する。その際、サブ局２ｅは、そのＵＷＢ電波を受信した時刻を、サブ局２ｅの有する内部時計２２ｅにより計測し、その受信時刻データをサブ局２ｅが有するＩＣ２１ｅに記憶する。また、サブ局２ｅは、ＵＷＢ電波に付加されていた送信時刻データを、サブ局２ｅが有するＩＣ２１ｅに記憶する。
【0086】
続いて、ステップＳ３９０で、サブ局２ｅは、サブ局２ｅの有するＩＣ２１ｅに記憶された、送信時刻データ、受信時刻データに基づき、基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離を、次のように算出する。
具体的に、図２２に示すように、ステップＳ３８０で基準局２ｄがＵＷＢ電波を送信した時刻をＮ３０とする。ステップＳ３９０で、サブ局２ｅがＵＷＢ電波を受信した時刻をＮ４０とする。基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離をＸ_one-wayとする。このとき、次の式８が成り立つ。
具体的に、図２２に示すように、ステップＳ３８０で基準局２ｄがＵＷＢ電波を送信した時刻をＮ３０とする。ステップＳ３９０で、サブ局２ｅがＵＷＢ電波を受信した時刻をＮ４０とする。基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離をＸ_one-wayとする。このとき、次の式８が成り立つ。
【0087】
（Ｎ４０－Ｎ３０）×光速＝Ｘ_one-way ・・・（式８）
この式８で算出される基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離Ｘ_one-wayは、基準局２ｄとサブ局２ｅとが車両６に搭載された環境の中でＵＷＢ電波が実際に伝播する距離に加えて、基準局２ｄの内部時計２２ｄとサブ局２ｅの内部時計２２ｅとの誤差に起因して算出された距離が含まれている。
この式８で算出される基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離Ｘ_one-wayは、基準局２ｄとサブ局２ｅとが車両６に搭載された環境の中でＵＷＢ電波が実際に伝播する距離に加えて、基準局２ｄの内部時計２２ｄとサブ局２ｅの内部時計２２ｅとの誤差に起因して算出された距離が含まれている。
【0088】
次に、ステップＳ４００で、電子制御装置３は、ステップＳ３６０で双方向測距により算出された基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離Ｘ_two-wayと、ステップＳ３９０で単方向測距により算出された基準局２ｄとサブ局２ｅとの電波計測距離Ｘ_one-wayとの差（すなわち、距離差ΔＸ）を算出する。そして、その算出された距離差ΔＸを光速で割り算することで、基準局２ｄの内部時計２２ｄとサブ局２ｅの内部時計２２ｅとの時間誤差を算出する。
ステップＳ４１０で、基準局２ｄの内部時計２２ｄとサブ局２ｅの内部時計２２ｅとの時間誤差を補正する。
ステップＳ４１０で、基準局２ｄの内部時計２２ｄとサブ局２ｅの内部時計２２ｅとの時間誤差を補正する。
【0089】
図１８ＢのフローチャートのステップＳ１０～ステップＳ７０は、携帯機８の位置特定処理をあらわしている。このステップＳ１０～ステップＳ７０の処理は、第１実施形態で説明したものと実質的に同一である。ただし、第４実施形態では、上述したステップＳ４１０の処理において複数の車載ＵＷＢ無線機２の内部時計２２の誤差を補正し、同期させた上で、ステップＳ５０の処理が行われる。したがって、電子制御装置３は、複数の車載ＵＷＢ無線機２がそれぞれ受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を差分した時間を正確に算出することが可能である。その結果、この電子制御装置３は、複数の車載ＵＷＢ無線機２それぞれに対する電波到来方向を正確に算出し、その交点に基づき携帯機８の位置を正確に求めることが可能である。
【0090】
なお、上述した第４実施形態の説明では、基準局２ｄとサブ局２ｅを１個ずつ示したが、実際には、複数の車載ＵＷＢ無線機２がサブ局２ｅとされる。その場合、基準局２ｄとされる車載ＵＷＢ無線機２は、サブ局２ｅとされる複数の車載ＵＷＢ無線機２に対して通信可能な場所に設けられていることが好ましい。これにより、複数のサブ局２ｅの内部時計２２の時間誤差の検出を、最小限の送信回数または短時間で行うことができる。
【0091】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【0092】
例えば、上記各実施形態では、携帯機８の位置特定処理において、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向の交点に基づき携帯機８の位置を特定したが、これに限らない。携帯機８の位置特定処理では、複数の電波到来方向を算出すればよく、例えば、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向に加えて、第３の電波到来方向などを算出し、それらの交点に基づいて携帯機８の位置を特定してもよい。
【0093】
例えば、上記第４実施形態では、携帯機８の位置特定処理を電子制御装置３で行うものとして説明したが、これに限らない。携帯機８の位置特定処理は、第３実施形態のように、複数の車載ＵＷＢ無線機２のうちいずれかの車載ＵＷＢ無線機２が有するＩＣ２１で行ってもよい。
【0094】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、ＵＷＢ通信を用いて車両に対する携帯機の位置を特定する車両用通信装置は、車載トリガー用無線機、携帯トリガー用無線機、携帯ＵＷＢ無線機、車載ＵＷＢ無線機および制御部を備える。車載トリガー用無線機は、車両に搭載され、ＵＷＢ通信を開始するためのトリガー信号を送信する。携帯トリガー用無線機は、人が携帯可能な携帯機に搭載され、車載トリガー用無線機が送信したトリガー信号を受信する。携帯ＵＷＢ無線機は、その携帯機に搭載され、携帯トリガー用無線機がトリガー信号を受信するとＵＷＢ電波を送信する。車載ＵＷＢ無線機は、車両に３個以上搭載され、携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波を受信する。制御部は、携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を所定の組み合わせによる複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間から第１の電波到来方向を算出する。また、制御部は、携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を別の組み合わせによる複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間から第２の電波到来方向を算出する。そして、制御部は、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向との交点に基づき携帯機の位置を特定する。
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、ＵＷＢ通信を用いて車両に対する携帯機の位置を特定する車両用通信装置は、車載トリガー用無線機、携帯トリガー用無線機、携帯ＵＷＢ無線機、車載ＵＷＢ無線機および制御部を備える。車載トリガー用無線機は、車両に搭載され、ＵＷＢ通信を開始するためのトリガー信号を送信する。携帯トリガー用無線機は、人が携帯可能な携帯機に搭載され、車載トリガー用無線機が送信したトリガー信号を受信する。携帯ＵＷＢ無線機は、その携帯機に搭載され、携帯トリガー用無線機がトリガー信号を受信するとＵＷＢ電波を送信する。車載ＵＷＢ無線機は、車両に３個以上搭載され、携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波を受信する。制御部は、携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を所定の組み合わせによる複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間から第１の電波到来方向を算出する。また、制御部は、携帯ＵＷＢ無線機の送信したＵＷＢ電波を別の組み合わせによる複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ受信した電波到来時刻を差分した時間から第２の電波到来方向を算出する。そして、制御部は、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向との交点に基づき携帯機の位置を特定する。
【0095】
第２の観点によれば、携帯機はスマートフォンである。車載トリガー用無線機および携帯トリガー用無線機はいずれも、ＢＬＥよる通信を行うＢＬＥ無線機であり、トリガー信号としてＢＬＥが用いられる。
これによれば、従来のスマートフォンに搭載されているＢＬＥを用いることで、携帯機に搭載する携帯トリガー用無線機をリーズナブルに実現することが可能である。また、人体等による遮蔽を受け難い特性を有するＢＬＥをトリガー信号に用いることで、車両周囲の所定範囲に携帯機があるときにＵＷＢ通信を確実に開始することができる。
これによれば、従来のスマートフォンに搭載されているＢＬＥを用いることで、携帯機に搭載する携帯トリガー用無線機をリーズナブルに実現することが可能である。また、人体等による遮蔽を受け難い特性を有するＢＬＥをトリガー信号に用いることで、車両周囲の所定範囲に携帯機があるときにＵＷＢ通信を確実に開始することができる。
【0096】
第３の観点によれば、制御部は、複数の電波到来方向の交点により特定された携帯機の位置情報に基づき、車両の運転席側に携帯機が存在するか、車両の助手席側に携帯機が存在するか、車両のリヤ側に携帯機が存在するかを判定する。
これによれば、車両に対する携帯機の位置を特定することで、携帯機の存在する位置のドアを開錠し、携帯機の存在しない場所のドアの開錠を防止することができる。
これによれば、車両に対する携帯機の位置を特定することで、携帯機の存在する位置のドアを開錠し、携帯機の存在しない場所のドアの開錠を防止することができる。
【0097】
第４の観点によれば、複数の車載ＵＷＢ無線機は、第１局と第２局と第３局とを含んで構成されている。制御部には、第１局と第２局との間の距離に関する情報が予め記憶されている。そして、第３局は、ＵＷＢ電波を送信する。第１局と第２局とはそれぞれ、第３局が送信したＵＷＢ電波を受信する。制御部は、第１局と第２局とがそれぞれ受信したＵＷＢ電波の電波到来時刻を差分した時間に対して電波の伝播速度を乗じた値と、予め記憶されている第１局と第２局との間の距離との比から、携帯機の位置を特定する計算を行う際の補正値を算出する。
これによれば、複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ有している内部時計が同期していない場合や、信号ケーブルによる遅延時間に差がある場合でも、その補正値を用いて携帯機の位置を高精度に特定することができる。
これによれば、複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ有している内部時計が同期していない場合や、信号ケーブルによる遅延時間に差がある場合でも、その補正値を用いて携帯機の位置を高精度に特定することができる。
【0098】
第５の観点によれば、複数の車載ＵＷＢ無線機は、第１局と第２局と第３局とを含んで構成されている。少なくとも第２局は集積回路（以下、「ＩＣ」と表記する）および内部時計を有しており、そのＩＣには、第１局と第２局との間の距離に関する情報が予め記憶されている。第３局は、ＵＷＢ電波を送信する。第１局は、第３局が送信したＵＷＢ電波を受信すると、ＵＷＢ電波を送信する。その第１局がＵＷＢ電波を受信してからＵＷＢ電波を送信するまでの時間を中継処理時間と呼ぶ。第２局は、第３局が送信したＵＷＢ電波と第１局が送信したＵＷＢ電波をそれぞれ受信する。第２局の有するＩＣは、第３局が送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻と第１局が送信したＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻とを差分した時間と、予め記憶されている第１局と第２局との間の距離に基づき、第１局の中継処理時間を算出する。
これによれば、複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ有している内部時計が同期していない場合でも、第２局が有するＩＣにより、携帯機の位置を高精度に特定することができる。
なお、第５の観点では、第２局が有するＩＣにより携帯機の位置を特定できるため、信号ケーブルの遅延時間による影響を無くすことができる。
これによれば、複数の車載ＵＷＢ無線機がそれぞれ有している内部時計が同期していない場合でも、第２局が有するＩＣにより、携帯機の位置を高精度に特定することができる。
なお、第５の観点では、第２局が有するＩＣにより携帯機の位置を特定できるため、信号ケーブルの遅延時間による影響を無くすことができる。
【0099】
第６の観点によれば、複数の車載ＵＷＢ無線機は、携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波を受信すると、ＵＷＢ電波を送信する。複数の車載ＵＷＢ無線機のうちＩＣおよび内部時計を有する車載ＵＷＢ無線機は、携帯ＵＷＢ無線機が送信したＵＷＢ電波と、他の車載ＵＷＢ無線機から送信されたＵＷＢ電波とを受信する。そして、車載ＵＷＢ無線機の有するＩＣが、第１の電波到来方向と第２の電波到来方向とを算出して携帯機の位置を特定する制御部として機能するように構成されている。
これによれば、車載ＵＷＢ無線機が有するＩＣにより携帯機の位置を特定できるため、信号ケーブルの遅延時間による影響を無くすことができる。
これによれば、車載ＵＷＢ無線機が有するＩＣにより携帯機の位置を特定できるため、信号ケーブルの遅延時間による影響を無くすことができる。
【0100】
第７の観点によれば、複数の車載ＵＷＢ無線機は、基準局とサブ局を含んで構成されている。基準局とサブ局はそれぞれＩＣおよび内部時計を有している。基準局とサブ局との距離を双方向通信により計測し、さらに、基準局とサブ局との距離を単方向通信により計測する。そして、双方向通信により計測した距離と単方向通信により計測した距離との差に基づき、基準局が有する内部時計とサブ局が有する内部時計との時間誤差を算出して補正する。
これによれば、双方向通信による測距値は、基準局の内部時計とサブ局の内部時計との誤差の影響を受けることのない、車載環境下における正確な電波伝播距離となる。一方、単方向通信による測距値は、電波伝播距離に対し、基準局の内部時計とサブ局の内部時計との誤差に対応した距離を含むものとなる。そのため、双方向通信により算出した距離と、単方向通信により算出した距離との差が、基準局の内部時計とサブ局の内部時計との誤差に対応する距離となる。その結果に基づき、基準局の内部時計とサブ局の内部時計とを同期させることで、携帯機の位置を高精度に特定することができる。
これによれば、双方向通信による測距値は、基準局の内部時計とサブ局の内部時計との誤差の影響を受けることのない、車載環境下における正確な電波伝播距離となる。一方、単方向通信による測距値は、電波伝播距離に対し、基準局の内部時計とサブ局の内部時計との誤差に対応した距離を含むものとなる。そのため、双方向通信により算出した距離と、単方向通信により算出した距離との差が、基準局の内部時計とサブ局の内部時計との誤差に対応する距離となる。その結果に基づき、基準局の内部時計とサブ局の内部時計とを同期させることで、携帯機の位置を高精度に特定することができる。
【0101】
第８の観点によれば、双方向通信による基準局とサブ局の距離の算出は次のとおりである。まず、基準局が、ＵＷＢ電波を送信し、そのＵＷＢ電波の送信時刻を記憶する。基準局が送信したＵＷＢ電波を受信したサブ局は、ＵＷＢ電波を受信してからＵＷＢ電波を送信するまでの中継処理時間データを付加してＵＷＢ電波を送信する。サブ局が送信したＵＷＢ電波を受信した基準局は、そのＵＷＢ電波の電波到来時刻と、そのＵＷＢ電波に付加されている中継処理時間データとを記憶する。そして、基準局がＵＷＢ電波を送信した送信時刻から、サブ局が送信したＵＷＢ電波を基準局が受信した電波到来時刻までの時間から、中継処理時間データを引いた時間に基づき基準局とサブ局との距離を算出する。
一方、単方向通信による基準局とサブ局の距離の算出は次のとおりである。まず、基準局が、送信時刻データを付加してＵＷＢ電波を送信する。基準局が送信したＵＷＢ電波を受信したサブ局は、そのＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻と、そのＵＷＢ電波に付加されている送信時刻データとを記憶する。そして、基準局がＵＷＢ電波を送信した送信時刻から、そのＵＷＢ電波をサブ局が受信した電波到来時刻までの時間に基づき基準局とサブ局との距離を算出する。
これによれば、双方向測距による基準局とサブ局の距離の算出方法と、単方向測距による基準局とサブ局の距離の算出方法が具体的に示される。
一方、単方向通信による基準局とサブ局の距離の算出は次のとおりである。まず、基準局が、送信時刻データを付加してＵＷＢ電波を送信する。基準局が送信したＵＷＢ電波を受信したサブ局は、そのＵＷＢ電波を受信した電波到来時刻と、そのＵＷＢ電波に付加されている送信時刻データとを記憶する。そして、基準局がＵＷＢ電波を送信した送信時刻から、そのＵＷＢ電波をサブ局が受信した電波到来時刻までの時間に基づき基準局とサブ局との距離を算出する。
これによれば、双方向測距による基準局とサブ局の距離の算出方法と、単方向測距による基準局とサブ局の距離の算出方法が具体的に示される。
【0102】
第９の観点によれば、複数の車載ＵＷＢ無線機のうち、基準局とされる車載ＵＷＢ無線機は、サブ局とされる複数の車載ＵＷＢ無線機に対して通信可能な場所に設けられている。
これによれば、複数の車載ＵＷＢ無線機の有する内部時計の時間誤差の検出を、最小限の送信回数または短時間で行うことができる。
これによれば、複数の車載ＵＷＢ無線機の有する内部時計の時間誤差の検出を、最小限の送信回数または短時間で行うことができる。
【符号の説明】
【0103】
１ 車載トリガー用無線機
２ 車載ＵＷＢ無線機
３ 電子制御装置
４ 携帯トリガー用無線機
５ 携帯ＵＷＢ無線機
６ 車両
７ 人
８ 携帯機
２１ ＩＣ
２ 車載ＵＷＢ無線機
３ 電子制御装置
４ 携帯トリガー用無線機
５ 携帯ＵＷＢ無線機
６ 車両
７ 人
８ 携帯機
２１ ＩＣ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】