DE112020000634T5 - Fahrzeugpositionsschätzsystem - Google Patents

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DE112020000634T5
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Youhei SEKIYA
Kenichiro Sanji
Kazuhiro Nakashima
Takashi Shinoda
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Denso Corp
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Abstract

Ein Fahrzeugpositionsschätzsystem schätzt eine Tragbares-Endgerät-Position in Bezug auf ein Fahrzeug, indem es mehrere In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen (12), die an vorbestimmten Positionen am Fahrzeug platziert sind, dazu veranlasst, drahtlos mit einem tragbaren Endgerät zu kommunizieren. Jede der drei oder mehr In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen ist an einer anderen Position des Fahrzeugs angebracht. Jede der mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen erzeugt Abstandsinformation, die einen Abstand von der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung zum tragbaren Endgerät angibt. Das Fahrzeugpositionsschätzsystem enthält einen Positionskoordinatenberechnungsabschnitt (F51), der eine Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts berechnet, und einen Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt (F52), der bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet. Wenn eine vorbestimmte Koordinatenberechnungsbedingung erfüllt ist, berechnet der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt die Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts. Wenn die Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist, bestimmt der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet.

Description

  • QUERVERWEIS AUF IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung basiert auf der am 31. Januar 2019 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-15242 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Technologie, die eine relative Position einer von einem Benutzer mitgeführten Kommunikationsvorrichtung (im Folgenden tragbares Endgerät) in Bezug auf ein Fahrzeug unter Verwendung von elektrischen Wellen schätzt.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bekannt ist ein Verfahren, bei dem mindestens drei Referenzstationen, deren Positionen bekannt sind, mit einem tragbaren Endgerät, wie z. B. einem Smartphone, kommunizieren, um einen Abstand zwischen jeder Referenzstation und dem tragbaren Endgerät zu spezifizieren, und eine Position des tragbaren Endgeräts auf der Grundlage der Abstandsinformation von jeder Referenzstation geschätzt wird (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Als ein Verfahren zum Spezifizieren eines Abstands von der Referenzstation zum tragbaren Endgerät wurden ein Verfahren, das die Laufzeit einer elektrischen Welle (mit anderen Worten, eine Flugzeit) verwendet, ein Verfahren, das eine Empfangssignalstärke (RSS) verwendet, und dergleichen vorgeschlagen. Ferner umfassen Positionsbestimmungsverfahren, die die Laufzeit einer elektrischen Welle verwenden, ein TOA-Verfahren (Time Of Arrival bzw. Ankunftszeit), ein TDOA-Verfahren (Time Difference Of Arrival bzw. Ankunftszeitunterschied) und dergleichen.
  • STAND-DER-TECHNIK-LITERATUR
  • PATENTLITERATUR
  • Patentdokument 1: JP 2011 - 80 946 A
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der Konfiguration, in der jede der drei oder mehr Kommunikationsvorrichtungen (im Folgenden In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen) als die oben beschriebene Referenzstation an einer anderen Position im Fahrzeug installiert ist, ist es möglich, eine relative Position (im Folgenden Endgerätposition) des tragbaren Endgeräts in Bezug auf das Fahrzeug zu schätzen, indem Abstandsinformation von jeder In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung zum tragbaren Endgerät erzeugt wird. Das oben beschriebene Verfahren basiert jedoch auf der Prämisse, dass drei oder mehr In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen mit dem tragbaren Endgerät kommunizieren können. Folglich besteht, wenn die Anzahl der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die mit dem tragbaren Endgerät kommunizieren können, weniger als drei beträgt, die Möglichkeit, dass die Endgerätposition nicht spezifiziert werden kann.
  • Wenn z. B. eine oder mehrere In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen ausgefallen sind und die Anzahl der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die normal arbeiten können, weniger als drei beträgt, kann die Endgerätposition nicht spezifiziert werden. Darüber hinaus kann es, selbst wenn drei oder mehr In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen normal sind, eine Situation geben, in der die Anzahl von In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die mit dem tragbaren Endgerät kommunizieren können, weniger als drei beträgt, und zwar in Abhängigkeit von der Position des tragbaren Endgeräts. Wenn das tragbare Endgerät z. B. so platziert ist, dass es keine freie Sicht auf einige der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen gibt, kann eine Situation entstehen, in der einige der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen nicht mit dem tragbaren Endgerät kommunizieren können. Auch in einem solchen Fall kann die Endgerätposition nicht spezifiziert werden.
  • In einem solchen Fall kann, indem die Anzahl von In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen erhöht wird, die Möglichkeit verringert werden, dass die Endgerätposition unbekannt wird. Die Zunahme in der Anzahl von In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen verursacht jedoch einen Anstieg der Kosten. Ferner gibt es, da ein Montageraum des Fahrzeugs begrenzt ist, eine Obergrenze für die Anzahl von installierbaren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen. Je nach Fahrzeugmodell ist es z. B. denkbar, dass nur drei In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen installiert sind.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrzeugpositionsschätzsystem bereitzustellen, das in der Lage ist, die Möglichkeit zu verringern, dass eine Tragbares-Endgerät-Position unbekannt wird, und gleichzeitig zu verhindern, dass die Kosten zunehmen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung schätzt ein Fahrzeugpositionsschätzsystem eine Tragbares-Endgerät-Position in Bezug auf ein Fahrzeug, indem es mehrere In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die an vorbestimmten Positionen am Fahrzeugs platziert sind, dazu veranlasst, drahtlos mit einem tragbaren Endgerät zu kommunizieren, das von einem Benutzer des Fahrzeugs mitgeführt wird. Bei dem Fahrzeugpositionsschätzsystem ist jede von drei oder mehr In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen an einer anderen Position am Fahrzeug angebracht. Jede der mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen erzeugt Abstandsinformation, die direkt oder indirekt einen Abstand bzw. eine Entfernung von jeder der mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen zu dem tragbaren Endgerät anzeigt, indem sie ein Signal von dem tragbaren Endgerät empfängt. Das Fahrzeugpositionsschätzsystem weist auf: einen Positionskoordinatenberechnungsabschnitt, der eine Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts berechnet, indem er die von den drei oder mehr In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen erzeugte Abstandsinformation und eine Einbauposition von jeder der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die die Abstandsinformation erzeugt hat, kombiniert; und einen Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät in einem Systemaktivierungsbereich befindet, der ein Bereich innerhalb eines vorbestimmten Systemaktivierungsabstands von einer Bereichsbildungsstation ist, basierend auf einem Kommunikationsstatus zwischen dem tragbaren Endgerät und der Bereichsbildungsstation, die eine vorbestimmte In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung unter den mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen ist. Wenn eine vorbestimmte Koordinatenberechnungsbedingung einschließlich einer numerischen Anzahl von In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die zum Kommunizieren mit dem tragbaren Endgerät konfiguriert sind, erfüllt ist, berechnet der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt die Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts; wenn die Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist, bestimmt der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung berechnet, wenn die Koordinatenberechnungsbedingung erfüllt ist, ein Positionskoordinatenberechnungsabschnitt eine Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts, indem die von den drei oder mehr In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen erzeugte Abstandsinformation und eine Einbauposition jeder In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung, die die Abstandsinformation erzeugt hat, kombiniert werden; und daher ist es möglich, die detaillierte Position des tragbaren Endgeräts zu spezifizieren. Ferner bestimmt der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt, wenn die Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist, d. h. wenn die Anzahl der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die mit dem tragbaren Endgerät kommunizieren kann, weniger als drei beträgt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet, indem der Kommunikationsstatus zwischen der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung als die Bereichsbildungsstation und dem tragbaren Endgerät verwendet wird. Die Bestimmung, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet, erfolgt basierend auf dem Abstand von dem tragbaren Endgerät zu der Bereichsbildungsstation entsprechend dem zu bestimmenden Systemaktivierungsbereich.
  • Daher ist es selbst dann, wenn die In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung, die nicht die Bereichsbildungsstation ist, das Signal vom tragbaren Endgerät nicht empfangen hat, möglich zu bestimmen, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des zu bestimmenden Systemaktivierungsbereichs befindet, solange die Bereichsbildungsstation mit dem tragbaren Endgerät kommunizieren kann. D. h., es ist möglich, die Möglichkeit zu verringern, dass die Position des tragbaren Endgeräts unbekannt wird. Ferner ist die oben beschriebene Konfiguration realisierbar, ohne die Anzahl von In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen zu erhöhen. So kann die Möglichkeit, dass die Position des tragbaren Endgeräts unbekannt wird, reduziert werden, ohne dass die Kosten steigen.
  • Figurenliste
  • Die Aufgabe, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den beigefügten Zeichnungen zeigt:
    • 1 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Gesamtkonfiguration eines elektronischen Fahrzeugschlüsselsystems;
    • 2 ein funktionales Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines mobilen bzw. tragbaren Endgeräts;
    • 3 ein funktionales Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines In-Vehicle-Systems;
    • 4 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Montageposition einer UWB-Kommunikationsvorrichtung;
    • 5 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung von Konfigurationen einer intelligenten bzw. Smart-ECU und der UWB-Kommunikationsvorrichtung;
    • 6 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Funktion eines Positionsschätzabschnitts;
    • 7 ein Ablaufdiagramm eines Positionsschätzprozesses;
    • 8 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Verhältnisses zwischen der Laufzeit und einer Umlaufzeit;
    • 9 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem sich ein Fahrzeug in einer Mehrwege-Umgebung befindet;
    • 10 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer Smart-ECU gemäß einer zweiten Modifikation;
    • 11 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung von Betrieben der Smart-ECU gemäß der zweiten Modifikation; und
    • 12 eine Abbildung zur Veranschaulichung von Betrieben eines elektronischen Fahrzeugschlüsselsystems gemäß einer siebten Modifikation.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • [Ausführungsform]
  • Nachstehend ist, als ein Beispiel für eine Ausführungsform eines Fahrzeugpositionsschätzsystems der vorliegenden Offenbarung, ein elektronisches Fahrzeugschlüsselsystem, auf das das Fahrzeugpositionsschätzsystem angewandt wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 gezeigt, enthält das elektronische Fahrzeugschlüsselsystem der vorliegenden Offenbarung ein In-Vehicle-System 1, das an einem Fahrzeug Hv montiert ist, und ein tragbares Endgerät 2, das ein Kommunikationsendgerät ist, das von einem Benutzer des Fahrzeugs Hv mitgeführt wird. Im Folgenden ist das Fahrzeug Hv, an dem das In-Vehicle-System 1 montiert ist, auch als Subjektfahrzeug bezeichnet.
  • <Gesamtkonfiguration>
  • Das In-Vehicle-System 1 und das tragbare Endgerät 2 können eine drahtlose Kommunikation vom Typ UWB (Ultra-wideband bzw. Ultra-Breitband) durchführen (im Folgenden UWB-Kommunikation). D. h., das In-Vehicle-System 1 und das tragbare Endgerät 2 können impulsförmige elektrische Wellen (im Folgenden Impulssignale) senden und empfangen, die in der UWB-Kommunikation verwendet werden. Die in der UWB-Kommunikation verwendeten Impulssignale weisen eine Impulsbreite von extrem kurzer Zeit (z. B. 2 ns) und eine Bandbreite von 500 MHz oder mehr (d. h. eine Ultrabreitbandigkeit) auf.
  • Zu den Frequenzbändern, die in der UWB-Kommunikation verwendet werden können (im Folgenden UWB-Band), gehören 3,2 GHz bis 10,6 GHz, 3,4 GHz bis 4,8 GHz, 7,25 GHz bis 10,6 GHz, 22 GHz bis 29 GHz und dergleichen. Unter diesen verschiedenen Frequenzbändern wird das Impulssignal in der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung von elektrischen Wellen im Band von 3,1 GHz bis 10,6 GHz realisiert. Das für das Impulssignal verwendete Frequenzband kann entsprechend dem Land, in dem das Fahrzeug Hv verwendet wird, gewählt werden. Es ist lediglich erforderlich, dass die Bandbreiten der Impulssignale größer oder gleich 500 MHz sind, und die Impulssignale können Bandbreiten von größer oder gleich 1,5 GHz aufweisen.
  • Als Modulationsverfahren für die UWB-IR-Kommunikation können verschiedene Verfahren, wie beispielsweise ein PPM-Verfahren (Puls-position modulation oder Pulspositionsmodulation) zur Modulation an einer Pulserzeugungsposition, angewandt werden. Insbesondere können ein OOK-Verfahren (On-off keying oder Ein-Aus-Modulation), ein PWM-Verfahren (Pulsweitenmodulation), ein PAM-Verfahren (Pulsamplitudenmodulation), ein PCM-Verfahren (Puls-Code-Modulation) und dergleichen übernommen werden. Das On-off-Keying-Verfahren ist ein Verfahren zum Beschreiben von Information (z. B. 0 und 1) durch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Impulssignals, und das Pulsbreitenmodulationsverfahren ist ein Verfahren zum Beschreiben von Information durch eine Pulsbreite. Das Pulsamplitudenmodulationsverfahren ist ein Verfahren zum Beschreiben von Information durch die Amplitude eines Impulssignals. Das Puls-Code-Modulationsverfahren ist ein Verfahren zum Beschreiben von Information durch Kombinieren von Impulsen.
  • Weiterhin können das In-Vehicle-System 1 und das tragbare Endgerät 2 der vorliegenden Ausführungsform eine drahtlose Kommunikation gemäß einem Bluetooth® Low Energy Standard (im Folgenden BLE-Kommunikation) als ein zweites Kommunikationsverfahren ausführen. Ein erstes Kommunikationsverfahren ist die oben beschriebene UWB-Kommunikation. Als das zweite Kommunikationsverfahren können neben Bluetooth Low Energy (BLE) auch verschiedene drahtlose Kurzstrecken-Kommunikationsverfahren wie z. B. ein Wi-Fi® und ZigBee® übernommen werden. Bei dem drahtlosen Kurzstrecken-Kommunikationsverfahren kann eine Kommunikationsdistanz von etwa 10 m eingestellt werden. Das zweite Kommunikationsverfahren kann ein beliebiges sein, das eine Kommunikationsdistanz von z. B. einigen Metern bis zu einigen zehn Metern ermöglicht. Nachstehend ist, um ein Impulssignal der UWB-Kommunikation von einem Drahtlos-Signal des BLE-Kommunikationssignals zu unterscheiden, das Drahtlos-Signal gemäß dem BLE-Standard auch als BLE-Signal bezeichnet. Nachstehend sind die spezifischen Konfigurationen des In-Vehicle-Systems 1 und des tragbaren Endgeräts 2 der Reihe nach beschrieben.
  • <Konfiguration des mobilen Endgeräts>
  • Zunächst sind die Konfiguration und die Betriebe des tragbaren Endgeräts 2 beschrieben. Das tragbare Endgerät 2 ist mit dem In-Vehicle-System 1 verknüpft und ist eine Vorrichtung, die als ein elektronischer Schlüssel des Fahrzeugs Hv fungiert. Das tragbare Endgerät 2 kann unter Verwendung eines Kommunikationsendgeräts realisiert werden, das für verschiedene Zwecke eingesetzt wird. Das tragbare Endgerät 2 ist zum Beispiel ein Smartphone. Das tragbare Endgerät 2 kann ein Informationsverarbeitungsendgerät, wie z. B. ein Tablet-Endgerät (Tablet), sein. Ferner kann das tragbare Endgerät 2 eine rechteckige, elliptische (Fob- bzw. Anhänger-Typ) oder kartenähnliche kleine Vorrichtung sein, die üblicherweise als Smart-Key bekannt ist. Ferner kann das tragbare Endgerät 2 als eine tragbare Vorrichtung (Wearable) konfiguriert sein, die an einem Finger, einem Arm oder dergleichen eines Benutzers getragen wird.
  • Wie in 2 gezeigt, enthält das tragbare Endgerät 2 einen UWB-Kommunikationsabschnitt 21, einen BLE-Kommunikationsabschnitt 22 und einen Tragbares-Endgerät-Controller 23. Der Tragbares-Endgerät-Controller 23 ist mit dem UWB-Kommunikationsabschnitt 21 sowie dem BLE-Kommunikationsabschnitt 22 verbunden, um mit beiden kommunizieren zu können.
  • Der UWB-Kommunikationsabschnitt 21 ist ein Kommunikationsmodul zum Senden und Empfangen des Impulssignals des UWB. Der UWB-Kommunikationsabschnitt 21 erzeugt ein Modulationssignal, während er ein vom Tragbares-Endgerät-Controller 23 eingegebenes Basisbandsignal elektrisch verarbeitet, wie beispielsweise das Basisbandsignal moduliert, und sendet dieses Modulationssignal per UWB-Kommunikation. Das Modulationssignal ist ein Signal, das durch Modulieren von Sendedaten mit einem vorbestimmten Modulationsverfahren (wie beispielsweise PCM-Modulationsverfahren) erhalten wird. Das modulierte Signal ist eine Signalfolge (im Folgenden Impulsfolgesignal), in der mehrere Impulssignale in Zeitabständen angeordnet sind, die den Sendedaten entsprechen. Ferner demoduliert der UWB-Kommunikationsabschnitt 21 bei Empfang der Reihe von Modulationssignalen (d. h. des Impulsfolgesignals), die aus mehreren vom In-Vehicle-System 1 gesendeten Impulssignalen bestehen, das Empfangssignal und stellt die Daten vor der Modulation wieder her. Anschließend werden die Empfangsdaten an den Tragbares-Endgerät-Controller 23 ausgegeben.
  • Ferner enthält der UWB-Kommunikationsabschnitt 21, als einen Betriebsmodus, einen Reflexionsantwortmodus und einen Normalmodus. Wenn der UWB-Kommunikationsabschnitt 21 im Reflexionsantwortmodus das Impulssignal empfängt, sendet der UWB-Kommunikationsabschnitt 21 das Impulssignal reflexartig (d. h. sofort oder so schnell wie möglich) zurück. Ob der Betrieb im Reflexionsantwortmodus erfolgen soll, wird durch den Tragbares-Endgerät-Controller 23 z. B. auf der Grundlage eines Befehlssignals vom In-Vehicle-System 1 geschaltet. Vom Empfang des Impulssignals von dem In-Vehicle-System 1 bis zum Senden des Impulssignals als das Antwortsignal durch das tragbare Endgerät 2 vergeht eine vorbestimmte Zeit (im Folgenden Antwortverarbeitungszeit Tb). Die Antwortverarbeitungszeit Tb wird in Übereinstimmung mit einer Hardwarekonfiguration des tragbaren Endgeräts 2 bestimmt. Ein Annahmewert der Antwortverarbeitungszeit Tb kann im Voraus durch einen Test oder dergleichen spezifiziert werden.
  • Ein Normalmodus ist ein Modus, bei dem nach Empfang einer Reihe von Impulsfolgesignalen von der Präambel bis zum Ende ein Antwortsignal entsprechend dem Inhalt der Empfangsdaten retourniert wird. Das tragbare Endgerät 2 im Reflexionsantwortmodus kann das Antwortsignal des Inhalts der Empfangsdaten erzeugen und das Antwortsignal nach reflexartigem Retournieren der Reihe von Impulssignalen retournieren, ähnlich dem vom In-Vehicle-System 1 gesendete Impulsfolgesignal.
  • Der BLE-Kommunikationsabschnitt 22 ist ein Kommunikationsmodul zum Ausführen der BLE-Kommunikation. Der BLE-Kommunikationsabschnitt 22 ist mit dem Tragbares-Endgerät-Controller 23 verbunden, um miteinander zu kommunizieren. Der BLE-Kommunikationsabschnitt 22 empfängt das vom Fahrzeug Hv gesendete BLE-Signal und gibt das BLE-Signal an den Tragbares-Endgerät-Controller 23, und moduliert die vom Tragbares-Endgerät-Controller 23 eingegebenen Daten und sendet die Daten an das Fahrzeug Hv.
  • Der Tragbares-Endgerät-Controller 23 steuert den Betrieb des UWB-Kommunikationsabschnitts 21 oder des BLE-Kommunikationsabschnitts 22. Der Tragbares-Endgerät-Controller 23 wird beispielsweise unter Verwendung eines Computers realisiert, der mit einer CPU, einem RAM und einem ROM ausgestattet ist.
  • Der Tragbares-Endgerät-Controller 23 sendet ein Drahtlos-Signal mit Sendequelleninformation zu vorbestimmten Sendeintervallen an den BLE-Kommunikationsabschnitt 22. Dadurch meldet der Tragbares-Endgerät-Controller dem In-Vehicle-System 1 und dergleichen die eigene Existenz (d. h., zeigt die eigene Existenz an). Nachstehend ist das zum Anzeigen bzw. Bekanntmachen periodisch gesendete Drahtlos-Signal der Einfachheit halber als Anzeigesignal bezeichnet. Die Sendequelleninformation ist z. B. eindeutige Identifikationsinformation (im Folgenden als Endgerät-ID bezeichnet), die dem tragbaren Endgerät 2 vorab zugewiesen wurden. Die Endgerät-ID dient als Information zum Identifizieren des tragbaren Endgeräts 2 von einem anderen Kommunikationsendgerät bzw. -anschluss. Das In-Vehicle-System 1 erkennt durch den Empfang dieses Anzeigesignals, dass sich das tragbare Endgerät 2 im BLE-Kommunikationsbereich des Fahrzeugs Hv befindet. Bei einem anderen Aspekt kann das tragbare Endgerät 2 das Anzeigesignal basierend auf der Anfrage von dem In-Vehicle-System 1 senden. Ferner erzeugt der Tragbares-Endgerät-Controller 23 beim Empfang der Empfangsdaten vom BLE-Kommunikationsabschnitt 22 das dem Antwortsignal entsprechende Basisbandsignal in Übereinstimmung mit diesen Empfangsdaten und gibt dieses Basisbandsignal an den BLE-Kommunikationsabschnitt 22 aus.
  • Ferner erzeugt der Tragbares-Endgerät-Controller 23 beim Empfang der Empfangsdaten vom UWB-Kommunikationsabschnitt 21 das dem Antwortsignal entsprechende Basisbandsignal in Übereinstimmung mit diesen Empfangsdaten und gibt dieses Basisbandsignal an den UWB-Kommunikationsabschnitt 21 aus. Das vom Tragbares-Endgerät-Controller 23 an den UWB-Kommunikationsabschnitt 21 ausgegebene Basisbandsignal wird durch den UWB-Kommunikationsabschnitt 21 moduliert und als das Drahtlos-Signal gesendet.
  • <In-Vehicle-System>
  • Nachstehend sind Funktionen und Konfigurationen der Konfiguration des In-Vehicle-Systems 1 beschrieben. Das In-Vehicle-System 1 realisiert ein PEPS-System (Passive Entry Passive Start), indem es drahtlos mit dem tragbaren Endgerät 2 kommuniziert. Beispielsweise führt das In-Vehicle-System 1 die Steuerung wie das Entriegeln oder Verriegeln einer Tür aufgrund einer nachstehend noch beschriebenen Benutzerbedienung an einer Türtaste 14 aus, wenn bestätigt wurde, dass sich das tragbare Endgerät 2 in der Nähe einer Tür des Fahrzeugs Hv befindet. Ferner führt das In-Vehicle-System 1 eine Startsteuerung des Motors auf der Grundlage der nachstehend noch beschriebenen Benutzerbedienung einer Starttaste 15 aus, wenn durch die drahtlose Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 bestätigt wurde, dass sich das tragbare Endgerät 2 im Fahrzeuginnenraum befindet.
  • Im Folgenden ist ein Bereich, in dem das In-Vehicle-System 1 als das PEPS-System arbeitet, wie z. B. der Nahbereich der Tür oder ein Fahrzeuginnenraum, als Systemaktivierungsbereich bezeichnet. Der Systemaktivierungsbereich kann unterteilt werden in einen Ver-/Entriegelungsbereich, der das Ver- und Entriegeln des Fahrzeugs ermöglicht, und einen Startbereich, der das Starten des Motors ermöglicht. Beispielsweise entspricht der außerhalb des Fahrzeugs gebildete Systemaktivierungsbereich (z. B. der Nahbereich der Tür für einen Fahrersitz oder einen Beifahrersitz) dem Ver-/Entriegelungsbereich. Der im Inneren des Fahrzeugs gebildete Systemaktivierungsbereich entspricht dem Startbereich. Die Umgebung der Tür ist ein Bereich innerhalb eines vorbestimmten Fahrzeugaußenaktivierungsabstands von einem äußeren Türgriff.
  • Wie in 3 gezeigt, enthält das In-Vehicle-System 1 eine Smart-ECU 11, mehrere UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, eine BLE-Kommunikationsvorrichtung 13, die Türtaste 14, die Starttaste 15, eine Karosserie-ECU 16 und eine Motor-ECU 17. Ferner enthält das In-Vehicle-System 1 ebenso einen Karosserie-Aktuator 161, einen In-Vehicle-Sensor 162 und dergleichen. Die in den Bezeichnungen verwendete ECU ist eine Abkürzung für Electronic Control Unit und beschreibt eine elektronische Steuervorrichtung.
  • Die Smart-ECU 11 ist eine ECU, die durch drahtlose Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 über die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 oder die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 eine relative Position des tragbaren Endgeräts 2 in Bezug auf das Fahrzeug Hv spezifiziert und eine Fahrzeugsteuerung wie das Ver- und Entriegeln der Tür oder das Starten des Motors durchführt. Die Smart-ECU 11 ist über ein im Fahrzeug aufgebautes Kommunikationsnetz mit der Karosserie-ECU 16 und der Motor-ECU 17 wechselseitig verbunden. Ferner ist die Smart-ECU 11 elektrisch mit der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, der BLE-Kommunikationsvorrichtung 13, der Türtaste 14 und der Starttaste 15 verbunden. Die Smart-ECU 11 wird z. B. unter Verwendung eines Computers realisiert. D. h., die Smart-ECU 11 enthält eine CPU 111, einen Flash-Speicher 112, ein RAM 113, eine E/A (I/O) 114, eine Busleitung, die diese Konfigurationen verbindet, und dergleichen.
  • Eine dem tragbaren Endgerät 2 im Besitz des Benutzers zugewiesene Endgerät-ID ist im Flash-Speicher 112 registriert. Ferner speichert der Flash-Speicher 112 ein Programm (im Folgenden als Positionsschätzprogramm bezeichnet), das einen Computer als die Smart-ECU 11 und dergleichen fungieren lässt. Das oben beschriebene Positionsschätzprogramm kann in einem nichtflüchtigen, greifbaren Speichermedium gespeichert werden. Das Ausführen des Positionsschätzprogramms durch die CPU 111 entspricht dem Ausführen eines Verfahrens entsprechend dem Positionsschätzprogramm.
  • Die Smart-ECU 11 der vorliegenden Ausführungsform enthält, als einen Betriebsmodus, einen dreidimensionalen bzw. 3D-Positionsschätzmodus und einen Bereichsbestimmungsmodus. Der 3D-Positionsschätzmodus ist ein Betriebsmodus, der eine relative dreidimensionale bzw. 3D-Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts 2 in Bezug auf das Fahrzeug Hv spezifiziert und die Fahrzeugsteuerung in Übereinstimmung mit der Position durchführt. Der 3D-Positionsschätzmodus entspricht einem Betriebsmodus, der eine Position des tragbaren Endgeräts 2 bestimmt, indem eine Kombination von Abstandsinformation verwendet wird, die durch die mehreren UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 erfasst wird. Der Bereichsbestimmungsmodus ist ein Betriebsmodus, der grob einen Bereich (im Folgenden Präsenzbereich) bestimmt, in dem sich das tragbare Endgerät 2 befindet, ohne die relative 3D-Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts 2 in Bezug auf das Fahrzeug Hv zu spezifizieren. Der Bereichsbestimmungsmodus ist ein Betriebsmodus, der den Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 bestimmt, indem die von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 erfasste Abstandsinformation einzeln verwendet wird, ohne die Abstandsinformation mit Abstandsinformation zu kombinieren, die von anderen UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 erfasst wird. Die Smart-ECU 11 ist nachstehend noch näher beschrieben.
  • Die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 ist ein Kommunikationsmodul zum Ausführen einer UWB-Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2. Jede der mehreren UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 kann die UWB-Kommunikation mit einer anderen UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 durchführen, die am Fahrzeug Hv montiert ist. D. h., jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 kann drahtlos mit dem tragbaren Endgerät 2 und der anderen UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 kommunizieren. Der Einfachheit halber ist eine andere UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 für eine bestimmte UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 als eine andere Vorrichtung bezeichnet. Die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 entspricht einer In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung.
  • Jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 ist über eine dedizierte Kommunikationsleitung oder ein In-Vehicle-Netzwerk mit der Smart-ECU 11 verbunden, um mit der Smart-ECU 11 zu kommunizieren. Der Betrieb jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 wird von der Smart-ECU 11 gesteuert. Jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 ist eine eindeutige Kommunikationsvorrichtungsnummer zugeordnet. Die Kommunikationsvorrichtungsnummer dient als Information zum Identifizieren der mehrere UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12. Anbringungspositionen oder elektrische Konfigurationen der mehreren UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 sind nachstehend noch beschrieben.
  • Die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 ist ein Kommunikationsmodul zum Ausführen der BLE-Kommunikation. Die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 ist mit der Smart-ECU 11 verbunden, um miteinander zu kommunizieren. Die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 empfängt das vom tragbaren Endgerät 2 gesendete BLE-Signal und gibt das BLE-Signal an die Smart-ECU 11. Ferner moduliert die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 die von der Smart-ECU 11 eingegebenen Daten und sendet die Daten drahtlos an das tragbare Endgerät 2. Die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 wird an einer beliebigen Position des Fahrzeugs Hv angebracht. Die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 wird z. B. an einer Instrumententafel, einem oberen Endabschnitt einer Windschutzscheibe, einer C-Säule (genauer gesagt, einer Hecksäule), einem Schwellerabschnitt und dergleichen angebracht. Die Anzahl der BLE-Kommunikationsvorrichtungen 13 kann bei eins oder mehreren liegen.
  • Die Türtaste 14 ist eine Taste, mit der der Benutzer die Tür des Fahrzeugs Hv entriegeln und verriegeln kann. Die Türtaste 14 ist z. B. an einem äußeren Türgriff jeder Tür des Fahrzeugs Hv platziert. Der äußere Türgriff ist ein Greifelement, das an der Außenseitenoberfläche der Tür zum Öffnen und Schließen der Tür vorgesehen ist. Die Türtaste 14 gibt das elektrische Signal, das anzeigt, dass die Taste bzw. der Taster vom Benutzer gedrückt wurden, an die Smart-ECU 11 aus. Die Türtaste 14 entspricht einer Konfiguration für die Smart-ECU 11, um den Entriegelungsbefehl und den Verriegelungsbefehl von dem Benutzer zu empfangen. Ein Berührungssensor kann als die Konfiguration zum Empfangen von wenigstens entweder dem Entriegelungsbefehl oder dem Verriegelungsbefehl von dem Benutzer verwendet werden. Der Berührungssensor ist eine Vorrichtung, die eine vom Benutzer vorgenommene Berührung des Türgriffs erfasst.
  • Die Starttaste 15 ist z. B. ein Druckschalter, mit dem der Benutzer eine Antriebsquelle (z. B. Motor) des Fahrzeugs Hv starten kann. Wenn der Benutzer die Starttaste 15 drückt, gibt die Starttaste 15 ein elektrisches Signal, das das Drücken anzeigt, an die Smart-ECU 11 aus. Gemäß einem Beispiel ist das Fahrzeug Hv ein Fahrzeug, das mit einem Motor als die Antriebsquelle ausgestattet ist, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Das Fahrzeug Hv kann ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Wenn das Fahrzeug Hv ein Fahrzeug ist, das mit einem Motor als die Antriebsquelle ausgestattet ist, ist die Starttaste 15 ein Schalter zum Starten des Motors zum Fahren.
  • Die Karosserie-ECU 16 ist eine ECU, die den Karosserie-Aktuator 161 im Ansprechen auf eine Anfrage von der Smart-ECU 11 steuert. Die Karosserie-ECU 16 ist kommunikativ mit verschiedenen Karosserie-Aktuatoren 161 und verschiedenen In-Vehicle-Sensoren 162 verbunden. Bei dem Karosserie-Aktuator 161 handelt es sich z. B. um einen Türverriegelungsmotor, der einen Verriegelungsmechanismus jeder Tür konfiguriert, einen Sitzaktuator zum Einstellen einer Sitzposition oder dergleichen. Ferner handelt es sich bei den hierin beschriebenen In-Vehicle-Sensoren 162 um einen Bedienungsschalter (courtesy switch) oder dergleichen, der an jeder Tür angebracht ist. Die Bedienungsschalter sind Sensoren, die ein Öffnen und Schließen der Tür erfassen. Die Karosserie-ECU 16 gibt z. B. ein vorbestimmtes Steuersignal an die Türverriegelungsmotoren, die an den jeweiligen Türen des Fahrzeugs Hv vorgesehen sind, basierend auf einer Anfrage von der Smart-ECU 11 aus, wodurch die Türen des Fahrzeugs Hv ver- und entriegelt werden.
  • Die Motor-ECU 17 ist eine ECU, die konfiguriert ist, um einen Betrieb des am Fahrzeug Hv montierten Motors zu steuern. Wenn die Motor-ECU 17 beispielsweise ein Startbefehlssignal, das ein Starten des Motors anweist, von der Smart-ECU 11 erfasst, startet die Motor-ECU 17 den Motor.
  • <Anbringungsposition und elektrische Konfiguration von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung>
  • Wie in 4 gezeigt, enthält das In-Vehicle-System 1 der vorliegenden Ausführungsform, als die UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, eine rechte Kommunikationsvorrichtung 12A, eine linke Kommunikationsvorrichtung 12B, eine vordere Kommunikationsvorrichtung 12C, eine hintere Kommunikationsvorrichtung 12D und eine am Heckende angeordnete Kommunikationsvorrichtung (im Folgenden Heckende-Kommunikationsvorrichtung) 12E. In 4 ist ein Dachabschnitt transparent, um die Anbringungspositionen der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 deutlich anzuzeigen
  • Die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A ist eine UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum Bilden eines rechten Bereichs Ra als Systemaktivierungsbereich auf der rechten Seite des Fahrzeugs. Ein Bereich innerhalb eines vorbestimmten Fahrzeugaußenaktivierungsabstands von der rechten Kommunikationsvorrichtung 12A entspricht dem rechten Bereich Ra. Der Fahrzeugaußenaktivierungsabstand beträgt z. B. 0,7 m. Natürlich kann der Fahrzeugaußenaktivierungsabstand 1 m, aber auch 1,5 m betragen. Der Fahrzeugaußenaktivierungsabstand ist aus Sicht der Kriminalprävention vorzugsweise kleiner als 2 m eingestellt. Die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A wird z. B. in einem oberen Bereich einer B-Säule (d. h. Mittelsäule) auf der rechten Seite des Fahrzeugs platziert. Der obere Bereich der Säule ist ein Bereich, der die obere Hälfte der Säule darstellt. Der obere Bereich der Säule umfasst ebenso das obere Ende der Säule. Die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A muss so angebracht sein, dass der Nahbereich der Tür auf der rechten Seite des Fahrzeugs als der rechte Bereich Ra fungiert, wobei die spezifische Anbringungsposition geändert werden kann.
  • Die linke Kommunikationsvorrichtung 12B ist eine UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum Bilden eines linken Bereichs Rb als Systemaktivierungsbereich auf der linken Seite des Fahrzeugs. Ein Bereich innerhalb des Fahrzeugaußenaktivierungsabstands von der linken Kommunikationsvorrichtung 12B entspricht dem linken Bereich Rb. Die linke Kommunikationsvorrichtung 12B wird z. B. im oberen Bereich der B-Säule auf der linken Seite des Fahrzeugs platziert. Die linke Kommunikationsvorrichtung 12B muss so angebracht sein, dass der Nahbereich der Tür auf der linken Seite des Fahrzeugs als der linke Bereich Rb fungiert, wobei die spezifische Anbringungsposition geändert werden kann.
  • Die vordere Kommunikationsvorrichtung 12C ist eine UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum Bilden eines Vordersitzbereichs Rc als den Systemaktivierungsbereich in einem Raum für den Vordersitz. Ein Bereich innerhalb eines Vordersitzaktivierungsabstands von der vorderen Kommunikationsvorrichtung 12C entspricht dem Vordersitzbereich Rc. Der Raum für den Vordersitz ist ein Fahrzeuginnenraum vor der Rückenlehne des Vordersitzes (oder der Mittelsäule) und umfasst ein Armaturenbrett. Der Vordersitzaktivierungsabstand, der die Größe des Vordersitzbereichs Rc definiert, kann auf einen Wert eingestellt werden, der innerhalb des Fahrzeugs in etwa den Raum für den Vordersitz abdeckt. Der Vordersitzaktivierungsabstand wird z. B. auf etwa 0,6 m eingestellt, so dass der Vordersitzbereich Rc weder nach rechts noch nach links übersteht. Die vordere Kommunikationsvorrichtung 12C wird z. B. in der Nähe eines Rückspiegels (d. h. am oberen Ende einer Windschutzscheibe) platziert.
  • Die hintere Kommunikationsvorrichtung 12D ist eine UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum Bilden eines Rücksitzbereichs Rd als den Systemaktivierungsbereich in einem Raum für den Rücksitz. Ein Bereich innerhalb eines vorbestimmten Rücksitzaktivierungsabstands von der hinteren Kommunikationsvorrichtung 12D entspricht dem Rücksitzbereich Rd. Der Raum für den Rücksitz ist ein Fahrzeuginnenraum hinter der Rückenlehne des Vordersitzes (oder der Mittelsäule). Der Rücksitzaktivierungsabstand, der die Größe des Rücksitzbereichs definiert, kann auf einen Wert eingestellt werden, der innerhalb des Fahrzeugs in etwa den Raum für den Rücksitz abdeckt. Der Rücksitzaktivierungsabstand wird z. B. auf etwa 0,6 m eingestellt, so dass der Rücksitzbereich nicht nach rechts oder links übersteht. Die hintere Kommunikationsvorrichtung 12D wird z. B. in einer Fahrzeugquerrichtung an einem mittleren Abschnitt einer Decke über einem Rücksitz angebracht. Ein Bereich innerhalb eines bestimmten Rücksitzaktivierungsabstands von der hinteren Kommunikationsvorrichtung 12D ist im Folgenden als Rücksitzbereich bezeichnet.
  • Die Heckende-Kommunikationsvorrichtung 12E ist eine UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum Bilden eines Heckbereichs Re als Systemaktivierungsbereich in der Nähe einer Kofferraumtür, die an einem hinteren Ende des Fahrzeugs angeordnet ist. Ein Bereich innerhalb des Fahrzeugaußenaktivierungsabstands von der Heckende-Kommunikationsvorrichtung 12E entspricht dem Heckbereich Re. Die Heckende-Kommunikationsvorrichtung 12E wird in der Nähe eines Türgriffs für einen Kofferraum angebracht. Der Nahbereich des Türgriffs für den Kofferraum ist ein Bereich innerhalb von z. B. 30 m von der Kofferraumtür. Der Nahbereich der Tür für den Kofferraum umfasst ebenso die Innenseite des Türgriffs für den Kofferraum.
  • Der rechte Bereich Ra, der linke Bereich Rb, der Heckbereich Re, der Vordersitzbereich Rc und der Rücksitzbereich Rd entsprechen jeweils dem Systemaktivierungsbereich. D. h., das In-Vehicle-System 1 der vorliegenden Ausführungsform enthält mehrere Systemaktivierungsbereiche, die auf der Grundlage einer Einbauposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 bestimmt werden. Die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A entspricht einer Bereichsbildungsstation, die das Zentrum des rechten Bereichs Ra definiert. Die linke Kommunikationsvorrichtung 12B entspricht einer Bereichsbildungsstation des linken Bereichs Rb. Die vordere Kommunikationsvorrichtung 12C entspricht einer Bereichsbildungsstation des Vordersitzbereichs Rc. Die hintere Kommunikationsvorrichtung 12D entspricht einer Bereichsbildungsstation des Rücksitzbereichs Rd. Die Heckende-Kommunikationsvorrichtung 12E entspricht einer Bereichsbildungsstation des Heckbereichs Re. Die Bereichsbildungsstation entspricht einer UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die sich in der Mitte des Systemaktivierungsbereichs befindet. Der Fahrzeugaußenaktivierungsabstand, der Vordersitzaktivierungsabstand und der Rücksitzaktivierungsabstand entsprechen dem Systemaktivierungsabstand.
  • Kommunikationsvorrichtungspositionsdaten, die die Einbauposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 anzeigen, werden im Flash-Speicher 112 gespeichert. Die Einbauposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 im Fahrzeug Hv kann als Punkt eines dreidimensionalen orthogonalen Koordinatensystems ausgedrückt werden, in dem ein beliebiger Punkt des Fahrzeugs als ein Referenzpunkt (mit anderen Worten, der Ursprung) festgelegt ist. Hier wird gemäß einem Beispiel der Mittelpunkt der Vorderradachse auf den Ursprung gesetzt und die Einbauposition als ein Punkt in einem dreidimensionalen Koordinatensystem (im Folgenden dreidimensionales Fahrzeugkoordinatensystem) beschrieben, dessen X-, Y- und Z-Achse orthogonal zueinander stehen. Die X-Achse, die das dreidimensionale Fahrzeugkoordinatensystem bildet, verläuft parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung, und die rechte Seite des Fahrzeugs stellt eine positive Richtung der X-Achse dar. Die Y-Achse verläuft parallel zur Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs. Die Front des Fahrzeugs stellt eine positive Richtung der Y-Achse dar. Die Z-Achse verläuft parallel zur Höhenrichtung des Fahrzeugs. Die Oberseite des Fahrzeugs stellt eine positive Richtung der Z-Achse dar. Der Mittelpunkt des dreidimensionalen Koordinatensystems kann beliebig verändert werden, z. B. auf den Mittelpunkt der Hinterradachse. Natürlich kann gemäß einem weiteren Aspekt die Montageposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 durch Polarkoordinaten beschrieben werden. Die Platzierungsposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 kann in Verbindung mit der Kommunikationsvorrichtungsnummer gespeichert werden.
  • Jede der mehreren UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 enthält, wie in 5 gezeigt, einen Sendeabschnitt 31, einen Empfangsabschnitt 32 und einen Laufzeitmessabschnitt 33. Der Sendeabschnitt 31 erzeugt das Impulssignal, während er das Impulssignal elektrisch verarbeitet, z. B. durch Modulation des von der Smart-ECU 11 eingegebenen Basisbandsignals, und strahlt dieses Impulssignal als die elektrische Welle ab. Der Sendeabschnitt 31 wird beispielsweise unter Verwendung einer Modulationsschaltung 311 und einer Sendeantenne 312 realisiert.
  • Die Modulationsschaltung 311 ist eine Schaltung, die das von der Smart-ECU 11 eingegebene Basisbandsignal moduliert. Die Modulationsschaltung 311 erzeugt ein Modulationssignal, das den Daten (im Folgenden Sendedaten) entspricht, die durch das von der Smart-ECU 11 eingegebene Basisbandsignal angezeigt werden, und sendet das Modulationssignal an die Sendeantenne 312. Das Modulationssignal ist ein Signal, das durch Modulation von Sendedaten anhand eines vorbestimmten Modulationsverfahrens erhalten wird. Wie oben beschrieben, entspricht das Modulationssignal der vorliegenden Ausführungsform einer Signalfolge, in der mehrere Impulssignale in zeitlichen Abständen entsprechend den Sendedaten angeordnet sind. Die Modulationsschaltung 311 enthält eine Schaltung, die ein elektrisches Impulssignal erzeugt (im Folgenden Impulserzeugungsschaltung), und eine Schaltung, die das Impulssignal verstärkt oder formt.
  • Die Sendeantenne 312 wandelt das von der Modulationsschaltung 311 ausgegebene elektrische Impulssignal in eine elektrische Welle um und strahlt die elektrische Welle in den Raum ab. D. h., die Sendeantenne 312 strahlt eine impulsartige elektrische Welle mit einer vorbestimmten Bandbreite im UWB-Band als Impulssignal ab. Ferner gibt, wenn die Modulationsschaltung 311 das elektrische Impulssignal an die Sendeantenne 312 ausgibt, die Modulationsschaltung 311 gleichzeitig ein Signal (im Folgenden Sendebenachrichtigungssignal) an den Laufzeitmessabschnitt 33 aus, das anzeigt, dass das Impulssignal ausgegeben wurde.
  • Der Sendeabschnitt 31 der vorliegenden Ausführungsform ist so konfiguriert, dass eine Anstiegszeit des Impulssignals 1 ns beträgt. Die Anstiegszeit ist die Zeit, die erforderlich ist, damit eine Signalintensität 90% der maximalen Amplitude überschreitet, nachdem die Signalintensität zum ersten Mal 10% der maximalen Amplitude überschritten hat. Die Anstiegszeit des Impulssignals wird in Übereinstimmung mit der HardwareKonfiguration wie z. B. der Schaltungskonfiguration des Sendeabschnitts 31 bestimmt. Die Anstiegszeit des Impulssignals kann anhand einer Simulation oder eines realen Tests spezifiziert werden. Eine Anstiegszeit Tr eines bei der UWB-Kommunikation verwendeten Impulssignals beträgt typischerweise etwa 1 ns.
  • Der Empfangsabschnitt 32 enthält beispielsweise eine Empfangsantenne 321 und eine Demodulationsschaltung 322. Die Empfangsantenne 321 ist eine Antenne zum Empfangen eines Impulssignals. Die Empfangsantenne 321 gibt ein elektrisches Impulssignal, das dem vom tragbaren Endgerät 2 gesendeten Impulssignal entspricht, an die Demodulationsschaltung 322 aus.
  • Wenn die Empfangsantenne 321 das bei der UWB-Kommunikation verwendete Impulssignal empfängt, erzeugt die Demodulationsschaltung 322 ein Empfangssignal, während sie das Signal elektrisch verarbeitet, wie z. B. das Signal demoduliert, und gibt das Empfangssignal an die Smart-ECU 11 aus. Das von der Demodulationsschaltung 322 erfasste Impulsfolgesignal ist ein Signal, das durch Anordnen mehrerer von der Empfangsantenne 321 eingegebener Impulssignale in Zeitreihen zu aktuellen Empfangsintervallen erhalten wird. Die Demodulationsschaltung 322 demoduliert eine Reihe von modulierten Signalen (d. h. Impulsfolgesignalen) einschließlich mehrerer Impulssignale, die von dem tragbaren Endgerät 2 oder der anderen Vorrichtung gesendet werden, und stellt die Daten vor der Modulation wieder her.
  • Die Demodulationsschaltung 322 enthält eine Frequenzumwandlungsschaltung, die die Frequenz des von der Empfangsantenne 321 empfangenen Impulssignals in das Basisband umwandelt und ein Signal im Basisband ausgibt, eine Verstärkungsschaltung, die einen Signalpegel verstärkt, und dergleichen. Ferner gibt der Empfangsabschnitt 32, wenn das Impulssignal von der Empfangsantenne 321 eingegeben wird, ein Signal, das den Empfang des Impulssignals anzeigt (im Folgenden Empfangsbenachrichtigungssignal), an den Laufzeitmessabschnitt 33 aus.
  • Der Laufzeitmessabschnitt 33 ist ein Zeitgeber bzw. Timer, der eine Zeit (im Folgenden Umlaufzeit) misst, bis der Empfangsabschnitt 32 das Impulssignal empfängt, nachdem der Sendeabschnitt 31 das Impulssignal gesendet hat. Das Timing, zu dem der Sendeabschnitt 31 das Impulssignal sendet, wird durch den Eingang des Sendebenachrichtigungssignals spezifiziert. Ferner wird das Timing, zu dem der Empfangsabschnitt 32 das Impulssignal empfängt, durch den Eingang des Empfangsbenachrichtigungssignals spezifiziert. D. h., der Laufzeitmessabschnitt 33 misst eine Zeitspanne von einer Zeit, zu der die Modulationsschaltung 311 das Sendebenachrichtigungssignal ausgibt, bis zu einer Zeit, zu der die Demodulationsschaltung 322 das Empfangsbenachrichtigungssignal ausgibt. Die Umlaufzeit entspricht einer Zeit, die sich aus der Addition der Antwortverarbeitungszeit des Kommunikationspartners zu der Signalflugzeit für den Hin- und Rückweg ergibt.
  • Der Laufzeitmessabschnitt 33 zählt ein Taktsignal, das von einem Taktoszillator (nicht gezeigt) eingegeben wird, um eine verstrichene Zeit ab dem Senden des Impulssignals von dem Sendeabschnitt 31 zu messen. Das Zählen durch den Laufzeitmessabschnitt 33 wird gestoppt, wenn das Empfangsbenachrichtigungssignal eingegeben wird oder wenn ein Zählwert einen vorbestimmten oberen Grenzwert erreicht, und der Zählwert wird an die Smart-ECU 11 ausgegeben. D. h., die Umlaufzeit wird an die Smart-ECU 11 gemeldet. Wenn die Umlaufzeit an die Smart-ECU 11 gemeldet wird, kehrt der Zählwert des Laufzeitmessabschnitts 33 auf 0 zurück (d.h. wird zurückgesetzt).
  • Wenn die Messung der Umlaufzeit abgeschlossen ist, berechnet der Laufzeitmessabschnitt 33 die Laufzeit basierend auf der Umlaufzeit und liefert die Laufzeit an die Smart-ECU 11. Der Laufzeitmessabschnitt 33 entspricht einem Laufzeitidentifizierungsabschnitt. Der Laufzeitmessabschnitt 33, der sich auf die Berechnung der Laufzeit bezieht, ist nachstehend noch beschrieben. Der Laufzeitmessabschnitt 33 wird z. B. unter Verwendung eines IC realisiert. Darüber hinaus verfügt die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 über einen Reflexionsantwortmodus, ähnlich wie der UWB-Kommunikationsabschnitt 21 des tragbaren Endgeräts 2. Der Reflexionsantwortmodus der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 ist dem Reflexionsantwortmodus des UWB-Kommunikationsabschnitts 21 ähnlich.
  • Hier ist der Aspekt der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 beschrieben worden, bei dem die Antenne (d. h. die Sendeantenne 312) zum Senden und die Antenne (d. h. die Empfangsantenne 321) zum Empfangen voneinander getrennt sind. Der Modus der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 kann ein Antennenelement zum Senden und Empfangen unter Verwendung eines Richtkopplers enthalten. Ferner kann die Modulationsschaltung 311 oder die Demodulationsschaltung 322 in den IC eingebaut sein, der eine Funktion als der Laufzeitmessabschnitt 33 bereitstellt. Die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 kann durch eine Antenne und einen dedizierten IC mit verschiedenen Schaltungsfunktionen realisiert werden.
  • <Funktion von Smart-ECU>
  • Die Smart-ECU 11 programmiert eine Funktion, die den verschiedenen in 5 gezeigten Funktionsblöcken entspricht, indem sie das oben beschriebene Positionsschätzprogramm ausführt. D. h., die Smart-ECU 11 enthält, als Funktionsblöcke, einen Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt F1, einen BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2, einen UWB-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F3, einen Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4, einen Positionsschätzabschnitt F5 und einen Fahrzeug-Controller F6.
  • Der Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt F1 erfasst verschiedene Teile von Information, die den Zustand des Fahrzeugs Hv anzeigen (im Folgenden als Fahrzeuginformation bezeichnet), von Sensoren, ECUs (z. B. Karosserie-ECU 16), Schaltern und dergleichen, die am Fahrzeug Hv angebracht sind. Die Fahrzeuginformation umfasst z. B. einen Offen-Geschlossen-Zustand der Tür, einen Verriegelt-Entriegelt-Zustand jeder Tür, ob die Türtaste 14 gedrückt wird, ob die Starttaste 15 gedrückt wird oder dergleichen. Der Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt F1 spezifiziert einen aktuellen Zustand des Fahrzeugs Hv auf der Grundlage der verschiedenen Information, die vorstehend beschrieben ist. Wenn beispielsweise der Motor abgestellt ist und alle der Türen verriegelt sind, bestimmt der Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt F1, dass das Fahrzeug Hv einen geparkten Zustand aufweist. Natürlich kann die Bedingung zum Bestimmen, dass das Fahrzeug Hv geparkt ist, entsprechend gestaltet werden kann, und es sind verschiedene Bestimmungsbedingungen anwendbar.
  • Die Erfassung der Information, die den Verriegelt-Entriegelt-Zustand jeder Tür anzeigt, entspricht der Bestimmung des Verriegelt-Entriegelt-Zustands jeder Tür und der Erfassung der Verriegelung/Entriegelung der Tür durch den Benutzer. Ferner entspricht die Erfassung von elektrischen Signalen von der Türtaste 14 und der Starttaste 15 der Erfassung der Benutzerbedienung an diesen Tasten. D. h., der Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt F1 entspricht einer Konfiguration zum Erfassen der Benutzerbedienung an dem Fahrzeug Hv, wie z. B. Öffnen und Schließen der Tür, Drücken der Türtaste 14, Drücken der Starttaste 15 und dergleichen. Die im Folgenden beschriebene Fahrzeuginformation beinhaltet die Benutzerbedienung an dem Fahrzeug Hv. Darüber hinaus sind die Arten von Information, die in der Fahrzeuginformation enthalten ist, nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt. Die Fahrzeuginformation umfasst ebenso eine Schaltposition, die von einem Schaltpositionssensor (nicht gezeigt) erfasst wird, ein Erfassungsergebnis eines Bremssensors zum Erfassen der Betätigung eines Bremspedals und dergleichen. Der Betriebszustand der Feststellbremse kann ebenfalls in der Fahrzeuginformation enthalten sein.
  • Der BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2 führt das Senden und Empfangen von Daten zu und von dem tragbaren Endgerät 2 in Zusammenarbeit mit der BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 durch. Beispielsweise erzeugt der BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2 Daten, die an das tragbare Endgerät 2 adressiert sind, und gibt die Daten an die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 aus. Dadurch sendet der BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2 ein den Daten entsprechendes Signal als die elektrische Welle. Ferner empfängt der BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2 von der BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 empfangene Daten von dem tragbaren Endgerät 2. In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, gemäß einem bevorzugten Beispiel, die drahtlose Kommunikation zwischen der Smart-ECU 11 und dem tragbaren Endgerät 2 verschlüsselt. Als Verschlüsselungsverfahren der verschlüsselten Kommunikation können verschiedene Verfahren, wie z. B. ein von Bluetooth definiertes Verschlüsselungsverfahren, angewandt werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform verschlüsseln die Smart-ECU 11 und das tragbare Endgerät 2 eine Datenkommunikation und führen die Datenkommunikation zum Authentifizieren oder dergleichen aus, um die Sicherheit zu verbessern. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Gemäß einem weiteren Aspekt können die Smart-ECU 11 und das tragbare Endgerät 2 die Datenkommunikation ohne Verschlüsselung durchführen.
  • Der BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2 führt in Zusammenarbeit mit der BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 einen Prozess der Bestätigung aus, dass der Kommunikationspartner das tragbare Endgerät 2 des Benutzers ist (mit anderen Worten, eine Authentifizierung des tragbaren Endgeräts 2). Der Authentifizierungsprozess selbst kann anhand verschiedener Verfahren, wie z. B. eines Challenge-Response-Verfahrens (Aufforderung-Antwort-Verfahren), erfolgen. Auf eine detaillierte Beschreibung des Authentifizierungsprozesses ist an dieser Stelle verzichtet. Es wird angenommen, dass die für den Authentifizierungsprozess erforderlichen Daten (z. B. Verschlüsselungsschlüssel) oder dergleichen sowohl in dem tragbaren Endgerät 2 als auch in der Smart-ECU 11 gespeichert werden. Ein Zustand, in dem die Authentifizierung des tragbaren Endgeräts 2 erfolgreich ist, entspricht einem Zustand, in dem eine Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt ist.
  • Der BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2 erkennt anhand der Herstellung der BLE-Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2, dass sich der Benutzer in der Nähe des Fahrzeugs Hv befindet. Ferner erfasst der BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2 die Endgeräte-ID des kommunikativ verbundenen tragbaren Endgeräts 2 von der BLE-Kommunikationsvorrichtung 13. Gemäß einer solchen Konfiguration kann die Smart-ECU 11 selbst dann, wenn das Fahrzeug Hv ein von mehreren Benutzern gemeinsam genutztes Fahrzeug ist, einen Benutzer, der sich in der Nähe des Fahrzeugs Hv befindet, basierend auf der Endgerät-ID des tragbaren Endgeräts 2 spezifizieren, mit dem die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 kommunikativ verbunden ist.
  • Die Smart-ECU 11 der vorliegenden Ausführungsform authentifiziert das tragbare Endgerät 2 gemäß einem Beispiel über die BLE-Kommunikation. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Der Authentifizierungsprozess des tragbaren Endgeräts 2 (oder des Benutzers) durch die Smart-ECU 11 kann per UWB-Kommunikation erfolgen. Die Smart-ECU 11 kann den Authentifizierungsprozess in einem vorbestimmten Zyklus auszuführen, während die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 und das tragbare Endgerät 2 in Kommunikationsverbindung sind. Ferner kann Smart-ECU 11 so konfiguriert sein, dass die verschlüsselte Kommunikation für den Authentifizierungsprozess ausgeführt wird, indem eine vorbestimmte Benutzerbedienung am Fahrzeug Hv als Auslöser verwendet wird, im Ansprechen auf eine vom Benutzer vorgenommene Betätigung der Starttaste 15 oder dergleichen.
  • Der UWB-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F3 sendet Daten an das tragbare Endgerät 2 und empfängt Daten von dem tragbaren Endgerät 2 in Zusammenarbeit mit der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12. Der UWB-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F3 erfasst von der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 empfangene Daten von dem tragbaren Endgerät 2. Außerdem erzeugt der UWB-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F3 die an das tragbare Endgerät 2 adressierten Daten und gibt die Daten an die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 aus. Dabei wird das den vorbestimmten Daten entsprechende Impulsfolgesignal drahtlos übertragen. Ferner veranlasst der UWB-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F3 eine beliebige UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 dazu, das Impulssignal basierend auf Befehlen von dem Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 oder dem Positionsschätzabschnitt F5 zu senden. Die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die zum Senden des Impulssignals veranlasst wird, wird durch den Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 oder den Positionsschätzabschnitt F5 ausgewählt.
  • Der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 bestimmt, ob jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 normal arbeitet (mit anderen Worten, ob ein Fehler aufgetreten ist). Der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 erfasst den Fehler der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, indem er z. B. nacheinander jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 veranlasst, drahtlos mit der anderen Vorrichtung zu kommunizieren. Hier schließt ein Zustand, in dem der Fehler auftritt, einen Zustand ein, in dem der Betrieb aufgrund der Fehlfunktion gestoppt wurde.
  • Zum Beispiel bestimmt der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 als ein Ergebnis, das durch die drahtlose Kommunikation der zu diagnostizierenden UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 (im Folgenden Diagnosezielvorrichtung) mit mehreren anderen Vorrichtungen erhalten wird, dass die Diagnosezielvorrichtung eine Fehlfunktion aufweist, wenn eine Fehlerrate der Kommunikation mit der anderen Vorrichtung höher oder gleich einem Schwellenwert ist. Die Diagnosezielvorrichtungen können in einer vorbestimmten Reihenfolge gewechselt bzw. geändert werden. In einem Fall, in dem mehrere Rechenprozesse parallel ausgeführt werden können, wie z. B. in einem Fall, in dem die Smart-ECU 11 mehrere Prozessoren enthält, können mehrere UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 gleichzeitig als die Diagnosezielvorrichtung bestimmt werden, und die mehreren UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 können parallel diagnostiziert werden.
  • Ferner kann der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 die Fehlfunktion der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 unter Verwendung verschiedener Prozeduren wie einer Watchdog-Timer-Prozedur und einer Zuweisungsantwortprozedur erfassen. Die Watchdog-Timer-Prozedur ist eine Prozedur, die bestimmt, dass die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 eine Fehlfunktion aufweist, wenn ein Watchdog-Timer der Smart-ECU 11 abläuft, ohne durch einen Watchdog-Impulseingang von der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 gelöscht zu werden. Der Watchdog-Timer kann für jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 vorbereitet werden. Ferner ist die Zuweisungsantwortprozedur eine Prozedur, bei der die Smart-ECU 11 als der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 ein vorbestimmtes Überwachungssignal an die Diagnosezielvorrichtung sendet und bestimmt, ob die von der Diagnosezielvorrichtung retournierte Antwort normal ist. Bei der Zuweisungsantwortprozedur erzeugt die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 als die Diagnosezielvorrichtung Antwortdaten für das von der Smart-ECU 11 eingegebene Überwachungssignal und retourniert die Antwortdaten an die Smart-ECU 11. Die Smart-ECU 11 bestimmt, dass die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 nicht normal arbeitet, wenn sich die Antwortdaten von der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 von korrekten Daten in Übereinstimmung mit dem gesendeten Überwachungssignal unterscheiden oder wenn das Antwortsignal von der Smart-ECU 11 nicht innerhalb einer vorbestimmten Grenzzeit retourniert wird.
  • Ferner misst der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 einen Kommunikationsvorrichtung-zu-Kommunikationsvorrichtung-Abstand für jede Kombination der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, indem er jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 veranlasst, mit jeder anderen Vorrichtung in beiden Richtungen in einer vorbestimmten Reihenfolge drahtlos zu kommunizieren. Hier ist der Kommunikationsvorrichtung-zu-Kommunikationsvorrichtung-Abstand ein Abstand von einer bestimmten UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zu einer anderen Vorrichtung. Die Kombination der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die die drahtlose Kommunikation in beide Richtungen durchführt, kann in geeigneter Weise gestaltet werden. Zum Beispiel können die UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die sich innerhalb der Sichtlinie befinden, im Voraus als Kombination zum Ausführen der drahtlosen Kommunikation in beiden Richtungen für die Diagnose registriert werden.
  • Dann bestimmt der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4, dass der Fehler in der Diagnosezielvorrichtung auftritt, wenn in allen Kombinationen, von denen Konfigurationselemente die Diagnosezielvorrichtung enthalten, der Kommunikationsvorrichtung-zu-Kommunikationsvorrichtung-Abstand außerhalb eines vorbestimmten Normalbereichs liegt. Mit anderen Worten, der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 bestimmt, dass die Diagnosezielvorrichtung normal ist, wenn in mindestens einer Kombination unter allen Kombinationen, deren Konfigurationselemente die Diagnosezielvorrichtung enthalten, der Kommunikationsvorrichtung-zu-Kommunikationsvorrichtung-Abstand innerhalb des Normalbereichs liegt.
  • Der Normalbereich des Kommunikationsvorrichtung-zu-Kommunikationsvorrichtung-Abstands für jede Kombination der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 wird im Flash-Speicher 112 anhand eines Tests oder einer Simulation registriert. Der Normalbereich für jede Kombination der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 kann in Bezug auf einen linearen Abstand zwischen den UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 bestimmt werden. Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Normalbereich für jede Kombination der Kommunikationsvorrichtungen nicht durch den Abstand, sondern durch eine Drahtlos-Signal-Laufzeit (sog. TOF= Time Of Flight bzw. Flugzeit) definiert sein. Es können verschiedene Methoden als Methode zur Messung des Abstands zwischen den Kommunikationsvorrichtungen oder der Drahtlos-Signal-Laufzeit durch Ausführen der drahtlosen Kommunikation zwischen zwei Kommunikationsvorrichtungen angewandt werden. Zum Beispiel wird die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 veranlasst, das Impulssignal an die andere UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zu senden und das Impulssignal von der anderen Kommunikationsvorrichtung 12 zu empfangen, um die Umlaufzeit zu messen. Ferner kann die Laufzeit berechnet werden, indem ein Wert, der durch Subtraktion einer Antwortverarbeitungszeit der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 auf der Antwortseite von der gemessenen Umlaufzeit erhalten wird, durch 2 geteilt wird.
  • Der Fehler, der unter Verwendung des Kommunikationsvorrichtung-zu-Kommunikationsvorrichtung-Abstands erfasst wird, umfasst z. B. einen Kontaktfehler einer Signalleitung innerhalb der Kommunikationsvorrichtung mit einem Schaltungselement, einen Verstärkerfehler und dergleichen. Wenn der schlechte Kontakt der Signalleitung vorliegt oder der Verstärker nicht arbeitet, ist der Empfangspegel (mit anderen Worten, die Empfangsempfindlichkeit) des Impulssignals niedriger als im Normalzustand, und das Timing, zu dem die elektrische Empfangsleistung des Impulssignals den vorbestimmten Erfassungsschwellenwert überschreitet, kann um etwa 0,5 ns bis 1 ns verzögert sein. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren (auch als Methode bezeichnet) ist es möglich, den Fehler, der die winzige Verzögerung von etwa einigen Nanosekunden verursacht, innerhalb der Kommunikationsvorrichtung zu erfassen. Ferner ist es gemäß dem oben beschriebenen Diagnoseverfahren möglich, zusätzlich zu der Fehlfunktion innerhalb der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 einen Zustand als anormalen Zustand zu erfassen, bei dem die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 von der vorbestimmten Einbauposition entfernt wurde.
  • Die bidirektionale drahtlose Kommunikation (im Folgenden drahtlose Diagnosekommunikation) zum Erfassen des Kommunikationsvorrichtung-zu-Kommunikationsvorrichtung-Abstands für jede Kombination der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 kann periodisch durchgeführt werden, z. B. in einem vorbestimmten Diagnosezyklus. Der Diagnosezyklus beträgt z. B. 1 Stunde. Natürlich kann die drahtlose Diagnosekommunikation zusätzlich zu einem vorbestimmten Timing ausgeführt werden, wie z. B. zu einem Timing, zu dem das Fahrzeug Hv geparkt wird, zu einem Timing, zu dem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem das Fahrzeug Hv geparkt wurde, oder zu einem Timing, zu dem die Annäherung des Benutzers an das Fahrzeug Hv erfasst wird. Vorzugsweise wird die drahtlose Diagnosekommunikation durchgeführt, wenn sich kein Insasse im Fahrzeug befindet, z. B. wenn das Fahrzeug geparkt ist.
  • Die Smart-ECU 11 als der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 führt einen vorbestimmten Wiederherstellungsprozess aus, wie z. B. Neustart des IC der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, wenn der Fehler der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 erfasst wird. Wenn die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 nach Ausführung des Wiederherstellungsprozesses nicht in den Normalzustand zurückkehrt, wird bestimmt, dass der Fehler in der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 vorliegt, und die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 wird als Fehlervorrichtung im Flash-Speicher 112 registriert. Ob es sich bei jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 um die Fehlervorrichtung handelt, kann anhand der Kommunikationsvorrichtungsnummer verwaltet werden. Im Folgenden ist die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die vom Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 als normal arbeitend bestimmt wurde, der Einfachheit halber auch als normale Vorrichtung bezeichnet.
  • Der Positionsschätzabschnitt F5 führt einen Prozess zum Schätzen der Position des tragbaren Endgeräts 2 aus. Der Positionsschätzabschnitt F5 schätzt sequentiell die Position des tragbaren Endgeräts 2, zum Beispiel in einem Zustand, in dem die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 die Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2 herstellt. Wie in 6 gezeigt, enthält der Positionsschätzabschnitt F5, als eine detailliertere Funktion, einen Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51, einen Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 und einen Schätzprozedurschaltabschnitt F53. Die Möglichkeit, dass das tragbare Endgerät 2 vom Benutzer zumindest außerhalb des Fahrzeugs mitgeführt wird, ist groß. Daher entspricht ein Schätzen der Position des tragbaren Endgeräts 2 einem Schätzen der Position des Benutzers.
  • Der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 berechnet, als detaillierte Positionsinformation des tragbaren Endgeräts 2, eine Koordinate, die die Position des tragbaren Endgeräts 2 in Bezug auf das Fahrzeug Hv im dreidimensionalen Raum angibt. Die dreidimensionale Position des tragbaren Endgeräts 2 in Bezug auf das Fahrzeug Hv wird z. B. durch das dreidimensionale Fahrzeug-Koordinatensystem ausgedrückt, ähnlich einem Koordinatensystem, das die Kommunikationsvorrichtungsposition angibt. Der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 schätzt den Abstand von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zu dem tragbaren Endgerät 2, indem er jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 veranlasst, das Impulssignal an das tragbare Endgerät 2 zu senden und das Impulssignal von dem tragbaren Endgerät 2 zu empfangen, und zwar in einer vorbestimmten Reihenfolge. Anschließend wird die Positionskoordinate (mit anderen Worten, die dreidimensionale Position) des tragbaren Endgeräts 2 auf der Grundlage der Abstandsinformation von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2 geschätzt. Der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 ist nachstehend noch ausführlich beschrieben. Der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 entspricht einer ersten Positionsschätzprozedur.
  • Der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 bestimmt den Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 basierend auf einem Kommunikationsstatus jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 mit dem tragbaren Endgerät 2. Der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, in welchem Bereich des rechten Bereichs Ra, des linken Bereichs Rb, des Heckbereichs Re, des Vordersitzbereichs Rc, des Rücksitzbereichs Rd und eines verbotenen bzw. Sperrbereichs sich das tragbare Endgerät 2 befindet. Der Sperrbereich ist dabei ein Bereich außerhalb des Systemaktivierungsbereichs und entspricht einem Bereich, in dem der Betrieb als das PEPS-System nicht zulässig ist. Ein solcher Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 berechnet nicht die Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts 2. D. h., der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 entspricht einer Konfiguration, die die Position des tragbaren Endgeräts 2 im Vergleich zum Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 lockerer (mit anderen Worten: grob/ungefähr) schätzt. Der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 ist nachstehend noch ausführlich beschrieben. Der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 entspricht einer zweiten Schätzprozedur und einem Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt.
  • Der Schätzprozedurschaltabschnitt F53 schaltet die Prozedur zum Schätzen der Position des tragbaren Endgeräts 2 auf eine Prozedur, die entweder den Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 oder den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 verwendet, oder eine Prozedur, die beide von ihnen verwendet. In Bezug auf den Schätzprozedurschaltabschnitt F53 schätzt die Smart-ECU 11, wenn eine vorbestimmte Koordinatenberechnungsbedingung erfüllt ist, die Position des tragbaren Endgeräts 2 unter Verwendung des Positionskoordinatenberechnungsabschnitts F51. Andererseits wird, wenn die vorbestimmte Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist, der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 anstelle des Positionskoordinatenberechnungsabschnitts F51 veranlasst, die Position des tragbaren Endgeräts 2 zu bestimmen.
  • Der Zustand, in dem der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 durch den Schätzprozedurschaltabschnitt F53 auf die Positionsschätzprozedur eingestellt ist, entspricht dem oben beschriebenen 3D-Positionsschätzmodus. Ferner entspricht der Zustand, in dem der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 durch den Schätzprozedurschaltabschnitt F53 auf die Positionsschätzprozedur eingestellt ist, dem Bereichsbestimmungsmodus. Ein solcher Schätzprozedurschaltabschnitt F53 entspricht einer Konfiguration, die bestimmt, ob die Koordinatenberechnungsbedingung erfüllt ist, und den Betriebsmodus (insbesondere die Positionsschätzprozedur) der Smart-ECU 11 basierend auf dem Bestimmungsergebnis schaltet. Hier wird gemäß einem Beispiel, wenn drei oder mehr UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 drahtlos mit dem tragbaren Endgerät 2 kommunizieren können, bestimmt, dass die Koordinatenberechnungsbedingung erfüllt ist. Die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die drahtlos mit dem tragbaren Endgerät 2 kommunizieren kann, ist eine UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die keinen Fehler aufweist und ebenso das Impulssignal vom tragbaren Endgerät 2 empfangen kann. Gemäß einem weiteren Aspekt kann, unabhängig davon, ob das Signal vom tragbaren Endgerät 2 empfangen wird, die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die keinen Fehler aufweist, als die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 betrachtet werden, die drahtlos mit dem tragbaren Endgerät 2 kommunizieren kann.
  • Der Fahrzeug-Controller F6 führt eine Fahrzeugsteuerung in Übereinstimmung mit der Position des tragbaren Endgeräts 2 (mit anderen Worten des Benutzers) und dem Zustand des Fahrzeugs Hv in Zusammenarbeit mit der Karosserie-ECU 16 oder dergleichen aus, wenn die Authentifizierung des tragbaren Endgeräts 2 erfolgreich ist. Der Zustand des Fahrzeugs Hv wird durch den Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt F1 bestimmt. Die Position des tragbaren Endgeräts 2 wird durch den Positionsschätzabschnitt F5 bestimmt. Zum Beispiel entriegelt der Fahrzeug-Controller F6 den Verriegelungsmechanismus der Tür in Zusammenarbeit mit der Karosserie-ECU 16, wenn der Positionsschätzabschnitt F5 bestimmt, dass sich das tragbare Endgerät 2 in einem der Bereiche rechter Bereich Ra, linker Bereich Rb und Heckbereich Re befindet, und außerdem erfasst wird, dass die Türtaste 14 vom Benutzer gedrückt wird. Ferner, wenn beispielsweise durch den Positionsschätzabschnitt F5 bestimmt wird, dass sich das tragbare Endgerät 2 innerhalb des Fahrzeugs befindet, und erfasst wird, dass die Starttaste 15 vom Benutzer gedrückt wurde, startet der Fahrzeug-Controller F6 den Motor in Zusammenarbeit mit der Motor-ECU 17.
  • <Positionsschätzprozess>
  • Nachstehend ist der von der Smart-ECU 11 ausgeführte Positionsschätzprozess unter Bezugnahme auf das in 7 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. Der Positionsschätzprozess erfolgt z. B. in einem vorbestimmten Positionsschätzzyklus in einem Zustand, in dem die Kommunikationsverbindung zwischen den BLE-Kommunikationsvorrichtungen 13 und dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt ist. Der Zustand, in dem die Kommunikationsverbindung der BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 mit dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt ist, entspricht einem Zustand, in dem die Authentifizierung des tragbaren Endgeräts 2 erfolgreich ist. Der Positionsschätzzyklus beträgt z. B. 200 ms (Millisekunden). Natürlich kann der Positionsschätzzyklus auf 100 ms oder 300 ms eingestellt sein. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Positionsschätzprozess gemäß einem Beispiel die Schritte S101 bis S109. Jeder Prozessinhalt wird hauptsächlich durch den Positionsschätzabschnitt F5 in Zusammenarbeit mit der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, der BLE-Kommunikationsvorrichtung 13, dem BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2, dem UWB-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F3 oder dergleichen ausgeführt.
  • Zunächst wird in Schritt S101 in Zusammenarbeit mit dem BLE-Kommunikationsverarbeitungsabschnitt F2 die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 veranlasst, ein Reflexionsantwortbefehlssignal zu senden. Das Reflexionsantwortbefehlssignal ist ein Signal, das das tragbare Endgerät 2 anweist, im Reflexionsantwortmodus zu arbeiten. Dadurch arbeitet das tragbare Endgerät 2 so, dass es das Impulssignal jedes Mal reflexartig retourniert, wenn es das vom In-Vehicle-System 1 gesendete Impulssignal empfängt.
  • Anschließend wird in Schritt S102 eine beliebige UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 (d. h. eine normale Vorrichtung), bei der der Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 keinen Fehler erfasst hat, als eine Host-Vorrichtung bestimmt. Die Host-Vorrichtung entspricht der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die die Umlaufzeit unter bzw. zwischen den mehreren UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 misst. Wenn der Prozess in Schritt S102 abgeschlossen ist, erfolgt Schritt S103.
  • In Schritt S103 sendet die Host-Vorrichtung das Impulssignal. Dadurch wird, in Schritt S104, eine Laufzeit Ta, d. h. die Zeit, bis das tragbare Endgerät 2 das von der Host-Vorrichtung gesendete Drahtlos-Signal empfängt, erfasst. Anschließend wird die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die nicht die Host-Vorrichtung ist, gesteuert, um den Betrieb zu stoppen oder um das Impulssignal nicht als das Antwortsignal zu retournieren, selbst wenn das Impulssignal empfangen wird.
  • In den Schritten S103 bis S104, die vorstehend beschrieben sind, misst der Laufzeitmessabschnitt 33 der Host-Vorrichtung eine Umlaufzeit Tp basierend auf dem Befehl des Positionsschätzabschnitts F5, wie in 8 gezeigt. Anschließend wird der Annahmewert der Antwortverarbeitungszeit Tb in dem tragbaren Endgerät 2 von der Umlaufzeit Tp subtrahiert. Der Annahmewert der Antwortverarbeitungszeit Tb kann als Parameter für die Berechnung im Flash-Speicher 112 registriert sein. Der Wert, der sich aus der Subtraktion der Antwortverarbeitungszeit Tb von der Umlaufzeit Tp ergibt, entspricht einer Flugzeit für den Hin- und Rückweg. Daher entspricht ein Wert, der erhalten wird, wenn der Wert, der durch Subtraktion der Antwortverarbeitungszeit Tb von der Umlaufzeit Tp erhalten wird, durch 2 teilt, einer Flugzeit für die Einwegstrecke des Drahtlos-Signals. Der Laufzeitmessabschnitt 33 liefert, als die Laufzeit Ta, den Wert, der sich aus der Division des Wertes, der sich aus der Subtraktion der Antwortverarbeitungszeit Tb von der Umlaufzeit Tp ergibt, durch 2 ergibt, an die Smart-ECU 11.
  • Der Laufzeitmessabschnitt 33 kann Daten, die anzeigen, dass die Laufzeit Ta unbekannt ist, an die Smart-ECU 11 liefern, wenn das Impulssignal als das Antwortsignal in einem Fall, in dem eine vorbestimmte Antwortwartezeit nach dem Senden des Impulssignals verstrichen ist, nicht empfangen wurde. Die Antwortwartezeit kann z. B. auf einen Wert wie 33 ns eingestellt sein, wenn ein Zustand angenommen wird, bei dem der Benutzer ausreichend vom Fahrzeug Hv entfernt ist (z. B. 10 m). Im Folgenden ist die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die das Impulssignal als das Antwortsignal vom tragbaren Endgerät 2 empfangen hat und infolgedessen die Messung der Laufzeit Ta erfolgreich durchgeführt hat, auch als Messungserfolgsvorrichtung bezeichnet. Die Laufzeit Ta dient als Information über den Abstand zum tragbaren Endgerät 2.
  • In Schritt S105 wird bestimmt, ob alle normalen Vorrichtungen zum Messen der Laufzeit Ta veranlasst wurden. Wenn alle normalen Vorrichtungen veranlasst wurden, die Laufzeit Ta zu messen, ist die Bestimmung in Schritt S105 positiv und erfolgt Schritt S107. Wenn demgegenüber eine normale Vorrichtung vorhanden ist, die die Laufzeit Ta noch nicht gemessen hat, ist die Bestimmung in Schritt S105 negativ und erfolgt Schritt S106.
  • In Schritt S106 wird eine beliebige normale Vorrichtung, die die Laufzeit Ta noch nicht gemessen hat, als die Host-Vorrichtung bestimmt, woraufhin Schritt S103 erfolgt. Die Reihenfolge des Betriebs als die Host-Vorrichtung (d. h. die Reihenfolge, in der das Impulssignal gesendet wird) kann in geeigneter Weise gestaltet werden. Wenn beispielsweise alle UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 normale Vorrichtungen sind, bestimmt der Positionsschätzabschnitt F5 die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A, die linke Kommunikationsvorrichtung 12B, die vordere Kommunikationsvorrichtung 12C, die hintere Kommunikationsvorrichtung 12D und die Heckende-Kommunikationsvorrichtung 12E in dieser Reihenfolge als die Host-Vorrichtung. Die von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 gemessene Laufzeit Ta gibt indirekt den Abstand von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2 an. D. h., die Laufzeit Ta entspricht Abstandsinformation. Daher entspricht eine Reihe von Prozessen von Schritt S103 bis Schritt S106 einem Prozess zum Sammeln der Abstandsinformation von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2, indem jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 veranlasst wird, das Impulssignal zu senden.
  • In Schritt S107 bestimmt der Schätzprozedurschaltabschnitt F53, als die Ergebnisse von Prozessen der Schritte S103 bis S106, ob drei oder mehr UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 die Laufzeiten erfasst haben. D. h., es wird bestimmt, ob die Anzahl von Messungserfolgsvorrichtungen drei oder mehr beträgt. Wenn drei oder mehr UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 die Laufzeiten erfasst haben, bedeutet dies, dass die drei oder mehr UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 ein Positionsverhältnis (mit anderen Worten, einen Zustand) aufweisen, der eine drahtlose Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 ermöglicht. Ein Fall, in dem eine bestimmte UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 die Laufzeit nicht erfasst hat, umfasst einen Fall, in dem die Kommunikation mit dem tragbaren Endgerät 2 versehentlich fehlschlägt, einen Fall, in dem die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 eine Fehlfunktion aufweist, und dergleichen. Ferner entspricht die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die die Laufzeit erfasst hat, z. B. einer UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die das Impulssignal als Antwort vom tragbaren Endgerät 2 empfangen hat.
  • Wenn die drei oder mehr UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 die Laufzeiten erfasst haben, ist die Bestimmung in Schritt S107 positiv und erfolgt Schritt S108. Andererseits, wenn die Anzahl der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die die Laufzeit erfasst haben, weniger als drei beträgt, ist die Bestimmung in Schritt S107 negativ und erfolgt Schritt S109. Der Bestimmungsprozess in Schritt S107 entspricht einem Schritt der Bestimmung, ob die Koordinatenberechnungsbedingung erfüllt ist. Ein Fall, in dem die drei oder mehr UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 die Laufzeiten erfasst haben, entspricht einem Zustand, in dem die Koordinatenberechnungsbedingung erfüllt ist. Ein Fall, in dem die Anzahl der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die die Laufzeiten erfasst haben, kleiner als drei ist, entspricht einem Zustand, in dem die Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist.
  • In Schritt S108 berechnet der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51, als den 3D-Positionsschätzprozess, die Position des tragbaren Endgeräts 2 basierend auf der Einbauposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die die Laufzeit erfasst hat, und der Abstandsinformation von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2. Die im Flash-Speicher 112 gespeicherten Kommunikationsvorrichtungspositionsdaten können für die Einbauposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 verwendet werden. Den Abstand von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2 kann auf einen Wert eingestellt werden, der sich aus einer Multiplikation der Laufzeit Ta jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 mit der Lichtgeschwindigkeit ergibt. Die Positionsschätzung basierend auf der Einbauposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 und der Abstandsinformation von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2 kann mit Hilfe des Triangulationsprinzips erfolgen. Als das Positionsschätzverfahren unter Verwendung der Einbauposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 und der Abstandsinformation zum tragbaren Endgerät 2 können verschiedene Algorithmen wie die Methode der kleinsten Quadrate, die Newton-Raphson-Methode oder die MMSE-Methode (Minimum Mean Square Estimate) angewandt werden.
  • Der Fahrzeug-Controller F6 oder dergleichen nimmt auf die in Schritt S108 berechnete Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts 2 Bezug. Wenn sich beispielsweise die in Schritt S108 berechnete Positionskoordinate im rechten Bereich Ra befindet, entriegelt oder verriegelt der Fahrzeug-Controller F6 die Tür auf der rechten Seite des Fahrzeugs basierend auf dem Bestimmungsergebnis. Wenn sich die in Schritt S108 berechnete Positionskoordinate im Inneren des Fahrzeugs befindet, z. B. in dem Vordersitzbereich Rc oder dem Rücksitzbereich Rd, startet der Fahrzeug-Controller F6 den Motor in Zusammenarbeit mit der Motor-ECU 17 oder versetzt den Motor in einen Startbereitschaftszustand. Der Startbereitschaftsmodus ist ein Zustand, in dem der Motor gestartet wird, wenn der Benutzer eine vorbestimmte Handlung, einschließlich eines Drückens der Starttaste 15, ausführt.
  • In Schritt S109 bestimmt der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52, als den Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsprozess, den Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 (z. B. in welchem Systemaktivierungsbereich sich das tragbare Endgerät 2 befindet) basierend auf dem Kommunikationsstatus jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 mit dem tragbaren Endgerät 2. Wenn es der rechten Kommunikationsvorrichtung 12A beispielsweise gelungen ist, die Laufzeit Ta zu messen, berechnet der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 den Abstand zwischen der rechten Kommunikationsvorrichtung 12A und dem tragbaren Endgerät 2, indem er die Laufzeit mit der Lichtgeschwindigkeit multipliziert. Anschließend, wenn der berechnete Abstand kleiner oder gleich dem Fahrzeugaußenaktivierungsabstand ist, wird bestimmt, dass sich das tragbare Endgerät 2 im richtigen Bereich Ra befindet. Wenn der Abstand zwischen der rechten Kommunikationsvorrichtung 12A und dem tragbaren Endgerät 2 den Fahrzeugaußenaktivierungsabstand überschritten hat oder wenn die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A die Laufzeit Ta nicht messen konnte, kann bestimmt werden, dass sich kein tragbares Endgerät 2 im rechten Bereich Ra befindet. Für die anderen UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 wird eine ähnliche Bestimmung auf der Grundlage des Kommunikationsstatus mit dem tragbaren Endgerät 2 durchgeführt, um so den Standort des tragbaren Endgeräts 2 zu bestimmen. Der Kommunikationsstatus beinhaltet hier, ob die Laufzeit gemessen wurde oder die Länge der Laufzeit.
  • Wenn bestimmt wird, dass sich das tragbare Endgerät 2 in keinem der Systemaktivierungsbereiche wie dem rechten Bereich Ra, dem linken Bereich Rb, dem Heckbereich Re, dem Vordersitzbereich Rc und dem Rücksitzbereich Rd befindet, kann bestimmt werden, dass sich das tragbare Endgerät 2 im Sperrbereich befindet.
  • Der Fahrzeug-Controller F6 oder dergleichen nimmt auf das Bestimmungsergebnis in Schritt S109 Bezug. Wenn beispielsweise in Schritt S109 bestimmt wird, dass sich das tragbare Endgerät 2 im rechten Bereich Ra befindet, entriegelt oder verriegelt der Fahrzeug-Controller F6 die Tür auf der rechten Seite des Fahrzeugs basierend auf dem Bestimmungsergebnis. Wenn in Schritt S109 bestimmt wird, dass sich das tragbare Endgerät 2 im Inneren des Fahrzeugs befindet, z. B. im Vordersitzbereich Rc oder im Rücksitzbereich Rd, startet der Fahrzeug-Controller F6 den Motor in Zusammenarbeit mit der Motor-ECU 17 oder versetzt den Motor in einen Startbereitschaftszustand.
  • <Effekte der Ausführungsform>
  • Hier sind die Effekte der vorliegenden Ausführungsform durch die Einführung einer Vergleichskonfiguration beschrieben. Eine Vergleichskonfiguration ist eine Konfiguration, die den Bereichsbestimmungsmodus nicht aufweist, sondern lediglich den 3D-Positionsschätzmodus. Wenn in einer solchen Vergleichskonfiguration die Anzahl der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die mit dem tragbaren Endgerät 2 kommunizieren können, weniger als drei beträgt, wird die Position des tragbaren Endgeräts 2 unbekannt (nicht spezifiziert). Wenn die Position des tragbaren Endgeräts 2 unbekannt wird, kann nicht erkannt werden, ob sich das tragbare Endgerät 2 im Aktivierungsbereich befindet, und die Tür des Fahrzeugs Hv wird nicht entriegelt. D. h., der Benutzer kann nicht die Funktion als das PEPS-System nutzen, und der Komfort ist reduziert.
  • Andererseits, wenn die Anzahl der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die drahtlos mit dem tragbaren Endgerät 2 kommunizieren können (mit anderen Worten, den Abstand zum tragbaren Endgerät 2 messen können), weniger als drei beträgt, arbeitet die Smart-ECU 11 der vorliegenden Ausführungsform im Bereichsbestimmungsmodus. D. h., die von der Messungserfolgsvorrichtung beobachtete bzw. erfasste Abstandsinformation wird individuell genutzt und es wird bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät 2 in dem anhand der Einbauposition der Messungserfolgsvorrichtung definierten Systemaktivierungsbereich befindet.
  • Gemäß einer solchen Konfiguration ist es möglich, wenn nur eine oder zwei UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 aufgrund einer Fehlfunktion einer UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, eines Kommunikationsfehlers oder dergleichen die Laufzeit zum tragbaren Endgerät 2 messen konnten, zu erkennen, ob sich das tragbare Endgerät 2 im Systemaktivierungsbereich befindet. Wenn beispielsweise die von der rechten Kommunikationsvorrichtung 12A erfasste Laufzeit ein Wert ist, der anzeigt, dass sich das tragbare Endgerät 2 innerhalb des Fahrzeugaußenaktivierungsabstands von der rechten Kommunikationsvorrichtung 12A befindet, kann die Smart-ECU 11 bestätigen, dass sich der Benutzer im rechten Bereich Ra befindet. Daher kann der Benutzer die Fahrzeugsteuerung für die Nutzung des Fahrzeugs Hv durchführen, wie z. B. das Entriegeln der rechten Tür.
  • D. h., gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die Position des tragbaren Endgeräts 2 zu schätzen, selbst wenn die Anzahl der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die normal arbeiten kann, weniger als drei beträgt. Ferner kann einher damit die Möglichkeit reduziert werden, dass der Benutzer nicht in das Fahrzeug Hv einsteigen kann, obwohl er sich in der Nähe der Tür des Fahrzeugs Hv befindet. Darüber hinaus kann die Möglichkeit verringert werden, dass der Benutzer den Motor nicht starten kann, obwohl er sich innerhalb des Fahrzeugs befindet. D. h., es ist möglich, eine Möglichkeit zu reduzieren, dass der Benutzer das Fahrzeug Hv nicht benutzen kann, obwohl sich der Benutzer im Fahrzeug oder in der Nähe des Fahrzeugs befindet. Dadurch kann verhindert werden, dass der Komfort für den Benutzer sinkt.
  • Ferner schätzt die Smart-ECU 11 der vorliegenden Ausführungsform die Position des tragbaren Endgeräts 2 genauer, wenn die Anzahl der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die erfolgreich die Laufzeit zwischen dem tragbaren Endgerät 2 und der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 gemessen haben, drei oder mehr beträgt. D. h., die Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts 2 wird spezifiziert. Gemäß einer solchen Konfiguration ist es möglich, feinere Dienste oder Anwendungen in Übereinstimmung mit der Position des tragbaren Endgeräts 2 (nahezu gleich der des Benutzers) auszuführen. Die feineren Dienste oder Anwendungen in Übereinstimmung mit dem Benutzer sind z. B. eine Begrüßungslichtfunktion, eine Fernparkanwendung, eine Fahrzeugrufanwendung und dergleichen. Die Begrüßungslichtfunktion ist eine Funktion, die einen Beleuchtungszustand einer Beleuchtungsvorrichtung für den Fahrzeuginnenraum oder die Fahrzeugaußenseite in Abhängigkeit von der Benutzerposition steuert. Es handelt sich z. B. um eine Funktion zum Ändern der einzuschaltenden Beleuchtungsvorrichtung oder zum Ändern einer Beleuchtungsfarbe, um der Benutzerposition zu folgen. Die Fernparkanwendung ist eine Anwendung, die bewirkt, dass das Fahrzeug Hv per Fernsteuerung geparkt wird, und die unter der Bedingung aktiviert wird, dass sich der Benutzer innerhalb des vorbestimmten Bereichs vom Fahrzeug Hv befindet. Die Fahrzeugrufanwendung ist eine Anwendung, die in umgekehrter Weise zur Fernparkanwendung funktioniert, und ist eine Anwendung, die das Fahrzeug veranlasst, automatisch zum Benutzer zu fahren.
  • Wie oben beschrieben, kann die Smart-ECU 11 der vorliegenden Offenbarung dadurch, dass sie sowohl den 3D-Positionsschätzmodus als auch den Bereichsbestimmungsmodus aufweist, die Dienste oder Anwendungen unter Verwendung detaillierterer Benutzerpositionsinformation bereitstellen und die Möglichkeit, dass der Benutzer das Fahrzeug Hv nicht benutzen kann, verringern kann. D. h., gemäß der Smart-ECU 11 der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Dienste oder Anwendungen unter Verwendung der detaillierteren Benutzerpositionsinformation auszuführen, während der Komfort für den Benutzer erhalten bleibt.
  • Darüber hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 an einer Stelle mit guter Sicht bzw. Sichtbarkeit sowohl innerhalb als auch außerhalb des Fahrzeugs, wie z. B. der Deckenbereich oder der obere Bereich der Säule, angebracht. Im Allgemeinen werden die elektrischen Wellen (im Folgenden hochfrequente elektrische Wellen) von 1 GHz oder mehr, wie das bei der UWB-Kommunikation verwendete Impulssignal, leicht vom Metall reflektiert. Außerdem werden die hochfrequenten elektrischen Wellen vom menschlichen Körper leicht absorbiert. Wenn sich also ein Körper (im Folgenden Abschirmung), der die elektrischen Wellen reflektiert oder absorbiert, wie z. B. ein Metallkörper oder ein menschlicher Körper, in einer Ausbreitungsrichtung der hochfrequenten elektrischen Wellen befindet, breiten sich die elektrischen Wellen so aus, dass sie um die Abschirmung herumgehen (d. h. gebeugt werden) oder von der Abschirmung reflektiert werden.
  • Wenn das tragbare Endgerät 2 und die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 durch Beugung oder Reflexion (d. h. indirekt) miteinander kommunizieren, kann ein Fehler in dem geschätzten Abstand zwischen der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 und dem tragbaren Endgerät 2 auftreten. Insbesondere aufgrund der Situation, in der sich das tragbare Endgerät 2 so befindet, dass es keine ungehinderte Sicht auf die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 hat, können mehr Fehler enthalten sein, wenn die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 und das tragbare Endgerät 2 durch Reflexion einer Struktur wie z. B. eines anderen Fahrzeugs kommunizieren.
  • Als Reaktion auf eine solche Situation wird in der vorliegenden Ausführungsform jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 an einer Stelle mit einer guten Sicht bzw. Sichtbarkeit sowohl innerhalb als auch außerhalb des Fahrzeugs montiert. Gemäß einem solchen Montageaspekt ist es möglich, eine Möglichkeit zu reduzieren, dass der Kommunikationsaspekt mit dem tragbaren Endgerät 2 zu einer indirekten Kommunikation wird. Mit anderen Worten, es ist möglich, eine Möglichkeit zu reduzieren, dass den Abstand von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2 den Fehler aufgrund der Beugung oder der Reflexion des Drahtlos-Signals enthält. Dadurch ist es möglich, die Position des tragbaren Endgeräts 2 genauer zu schätzen.
  • Vorstehend ist die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform zu beschränken, sondern weist einen technischen Umfang auf, der verschiedene Modifikationen einschließt, die im Folgenden beschrieben sind, und ist ebenso mit verschiedenen, im Folgenden nicht beschriebenen Änderungen in einem Umfang umsetzbar, der nicht vom Zweck der vorliegenden Offenbarung abweicht. So sind z. B. verschiedene Modifikationen, die im Folgenden beschrieben sind, in geeigneter Kombination innerhalb eines Umfangs realisierbar, der keine technische Inkonsistenz zur Folge hat. Es ist zu beachten, dass Elemente mit den gleichen Funktionen wie die in der obigen Ausführungsform beschriebenen mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht wiederholt beschrieben sind. Wenn nur ein Teil der Konfiguration beschrieben ist, kann die in der vorangegangenen Ausführungsform beschriebene Konfiguration auf andere Teile angewandt werden.
  • [Erste Modifikation]
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform arbeitet die Smart-ECU 11 im Bereichsbestimmungsmodus, wenn die Anzahl der Messungserfolgsvorrichtungen kleiner als drei ist. Die Bedingung zum Versetzen der Smart-ECU 11 in den Bereichsbestimmungsmodus ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Wenn beispielsweise die Anzahl von normalen Vorrichtungen weniger als drei beträgt, kann die Smart-ECU 11 im Bereichsbestimmungsmodus arbeiten. Die Anzahl der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die normal arbeiten, kann durch den Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 bestimmt werden. Die oben beschriebene Konfiguration entspricht einer Konfiguration, die die Positionsschätzprozedur auf eine Prozedur, die den Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 verwendet, oder eine Prozedur, die den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 verwendet, in Übereinstimmung mit der Anzahl der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die durch den Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt F4 als normal arbeitend bestimmt wurden, umschaltet. Ferner entspricht die oben beschriebene Konfiguration einer Konfiguration, die bestimmt, dass die Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist, wenn die Anzahl der normalen Vorrichtungen kleiner als drei ist, und den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 ansteuert.
  • [Zweite Modifikation]
  • In einer Mehrwege-Umgebung ist es wahrscheinlich, dass ein Fehler in dem Schätzabstand von der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2 enthalten ist. Wenn beispielsweise, wie in 9 gezeigt, das tragbare Endgerät 2 das Signal von der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 (z. B. der rechten Kommunikationsvorrichtung 12A) nicht direkt empfangen kann und sich so befindet, dass es das von einem reflektierenden Körper 4 wie einem benachbarten Fahrzeug oder einer Wand reflektierte Signal empfängt, tritt eine Verzögerung von mehreren Nanosekunden als die Laufzeit auf. Dies führt dazu, dass der Fehler in dem Schätzabstand von der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2 auftritt und die Schätzgenauigkeit der Position des tragbaren Endgeräts 2 abnimmt. In einer solchen Situation gemäß 9 wird, da die linke Kommunikationsvorrichtung 12B direkt mit dem tragbaren Endgerät 2 kommunizieren kann, die Messgenauigkeit durch die linke Kommunikationsvorrichtung 12B auf einem relativ hohen Niveau gehalten.
  • Daher ist es vorteilhaft, dass der Positionsschätzabschnitt F5 das Rechenergebnis des Positionskoordinatenberechnungsabschnitts F51 verifiziert, indem er das Bestimmungsergebnis des Präsenzbereichsbestimmungsabschnitts F52 verwendet, wenn die Umgebung des Fahrzeugs Hv die Mehrwege-Umgebung ist. Im Folgenden ist ein Beispiel für die Konfiguration der Smart-ECU 11 als eine zweite Modifikation bezeichnet. Hier ist die Mehrwege-Umgebung eine Umgebung, in der sich der reflektierende Körper, wie ein anderes Fahrzeug, eine Wand oder eine Säule, innerhalb eines vorbestimmten Abstands (z. B. 1 m) vom Fahrzeug Hv befindet.
  • Wie in 10 gezeigt, enthält die Smart-ECU 11 der vorliegenden Modifikation einen Außenumgebungsbestimmungsabschnitt F7, der auf der Grundlage eines von einem Außensensor 18 eingegebenen Signals bestimmt, ob die Umgebung bzw. Peripherie des Subjektfahrzeugs eine Mehrwege-Umgebung ist. Der Außensensor 18 ist hier ein Sensor, der Information über die Position des Körpers in der Umgebung des Fahrzeugs Hv und den Typ des Körpers ausgibt. Der Außensensor 18 ist z. B. eine Kamera (im Folgenden Umgebungsüberwachungskamera), die die Außenseite des Fahrzeugs erfasst. Der Außenumgebungsbestimmungsabschnitt F7 analysiert das aufgenommene Bild der Umgebungsüberwachungskamera als der Außensensor 18 und bestimmt, ob der reflektierende Körper 4, wie das andere Fahrzeug, die Wand oder die Säule, innerhalb von 1 m (Meter) vom Fahrzeug Hv vorhanden ist. Wenn sich dann der reflektierende Körper 4 in einem Abstand von weniger als 1 m zum Fahrzeug Hv befindet, wird die periphere Umgebung des Fahrzeugs Hv als die Mehrwege-Umgebung bestimmt.
  • Der Außenumgebungsbestimmungsabschnitt F7 kann die Umgebungsüberwachungskamera als der Außensensor 18 aktivieren und das Außenbild erfassen, wenn z. B. die Annäherung des Benutzers an das Fahrzeug Hv erfasst wird. Die Annäherung des Benutzers an das Fahrzeug Hv kann z. B. anhand des Empfangs des Anzeigesignals durch die BLE-Kommunikationsvorrichtung 13 von dem tragbaren Endgerät 2 erfasst werden. Gemäß dem Steuerungsaspekt ist es nicht notwendig, die Außenkamera immer zu aktivieren, während das Fahrzeug geparkt ist, so dass es möglich ist, den Dunkelstrom zu verhindern, während das Fahrzeug geparkt ist. Ob es sich bei der Umgebung des Fahrzeugs um die Mehrwege-Umgebung handelt, kann zu einem Timing bestimmt werden, zu dem die Annäherung des Benutzers erfasst wird (mit anderen Worten, zu der Zeit, wenn die Kommunikationsverbindung mit dem tragbaren Endgerät 2 hergestellt wird). Der Außenumgebungsbestimmungsabschnitt F7 kann bestimmen, ob die Umgebung des Fahrzeugs die Mehrwege-Umgebung ist, wenn das Fahrzeug Hv geparkt ist.
  • Der Positionsschätzabschnitt F5 der vorliegenden Modifikation schätzt die Position des tragbaren Endgeräts 2 gemäß dem in 11 gezeigten Ablauf beispielsweise, wenn der Außenumgebungsbestimmungsabschnitt F7 bestimmt, dass sich das Fahrzeug Hv in der Mehrwege-Umgebung befindet. Das in 11 gezeigte Ablaufdiagramm stellt einen alternativen Prozess von Schritt S108 dar. Wenn zum Beispiel der Außenumgebungsbestimmungsabschnitt F7 bestimmt, dass sich das Fahrzeug Hv in der Mehrwege-Umgebung befindet und ebenso die Anzahl der Messungserfolgsvorrichtungen drei oder mehr beträgt, führt der Positionsschätzabschnitt F5 der vorliegenden Modifikation einen 3D-Positionsberechnungsprozess als Schritt S201 aus. D. h., die Position des tragbaren Endgeräts 2 wird basierend auf der Einbauposition jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, die die Laufzeit erfasst hat, und der Abstandsinformation von jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2 berechnet. Wenn der Rechenprozess in Schritt S201 abgeschlossen ist, wird der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsprozess als Schritt S202 ausgeführt. Die Ausführungsreihenfolge von Schritt S201 und Schritt S202 kann jedoch vertauscht werden. Ferner können die Prozesse von Schritt S201 und Schritt S202 parallel (im Wesentlichen gleichzeitig) ausgeführt werden. Wenn der Prozess in Schritt S202 abgeschlossen ist, erfolgt Schritt S203.
  • In Schritt S203 wird bestimmt, ob die durch den Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 in Schritt S201 berechnete Positionskoordinate (im Folgenden 3D-Schätzposition) mit dem durch den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 in Schritt S202 bestimmten Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 übereinstimmt. Ein Fall, in dem die durch den Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 berechnete 3D-Schätzposition mit dem durch den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 bestimmten Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 übereinstimmt, ist ein Fall, in dem die 3D-Schätzposition in dem durch den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 bestimmten Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 enthalten ist. Ferner ist ein Fall, in dem die durch den Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 berechnete 3D-Schätzposition nicht mit dem durch den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 bestimmten Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 übereinstimmt, ein Fall, in dem sich die 3D-Schätzposition außerhalb des durch den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 bestimmten Präsenzbereichs des tragbaren Endgeräts 2 befindet. Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem der Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 bestimmt, dass das tragbare Endgerät 2 im linken Bereich Rb vorhanden ist, wenn sich die vom Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 berechnete Positionskoordinate im Sperrbereich befindet, bestimmt, dass die 3D-Schätzposition nicht mit dem Präsenzbereich übereinstimmt.
  • Wenn die vom Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 berechnete 3D-Schätzposition mit dem vom Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 bestimmten Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 übereinstimmt (JA in Schritt S203), wird die 3D-Schätzposition als die Position des tragbaren Endgeräts 2 verwendet (S204). Andererseits, wenn die 3D-Schätzposition, die durch den Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 berechnet wurde, nicht mit dem Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 übereinstimmt, der durch den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 bestimmt wurde (NO in Schritt S203), wird die 3D-Schätzposition nicht verwendet und verworfen. Anschließend wird das Bestimmungsergebnis des Präsenzbereichsbestimmungsabschnitts F52 als die Endgerätpositionsinformation an der Fahrzeug-Controller F6 oder dergleichen gegeben.
  • Eine solche Konfiguration entspricht einer Konfiguration, die das Rechenergebnis des Positionskoordinatenberechnungsabschnitts F51 unter Verwendung des Bestimmungsergebnisses des Präsenzbereichsbestimmungsabschnitts F52 verifiziert. Gemäß einer solchen Konfiguration ist es möglich, die Möglichkeit zu verringern, dass das Fahrzeug unter Verwendung der fehlerhaften Positionsinformation gesteuert wird, da das Rechenergebnis des Positionskoordinatenberechnungsabschnitts F51 für die Fahrzeugsteuerung verwendet wird, nachdem das Bestimmungsergebnis des Präsenzbereichsbestimmungsabschnitts F52 verifiziert wurde. Ferner kann die Möglichkeit einer fehlerhaften Schätzung der Position des tragbaren Endgeräts 2 aufgrund des Einflusses der Reflexion oder dergleichen reduziert werden. D. h., es ist möglich, die Robustheit gegenüber der Außenumgebung zu erhöhen.
  • Das Bestimmungsverfahren zum Bestimmen, ob es sich bei der Umgebung des Subjektfahrzeugs um die Mehrwege-Umgebung handelt, kann in geeigneter Weise geändert werden. Zum Beispiel kann der Außenumgebungsbestimmungsabschnitt F7 auf der Grundlage der Empfangssituation des Signals vom tragbaren Endgerät 2 bestimmen, ob die Umgebung die Mehrwege-Umgebung ist. Wenn z. B. das SN-Verhältnis des BLE-Signals vom tragbaren Endgerät 2 kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, kann bestimmt werden, dass sich die Umgebung des Subjektfahrzeugs in der Mehrwege-Umgebung befindet. Ferner kann die Umgebung um das Subjektfahrzeug herum auf der Grundlage der hochgenauen Kartendaten und der absoluten Positionsinformation des Subjektfahrzeugs bestimmt werden.
  • Weiterhin wird in der obigen Darstellung die Umgebungsüberwachungskamera als der Außensensor 18 übernommen. Eine Vorrichtung, die als der Außensensor 18 übernommen werden kann, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Der Außensensor 18 ist z. B. durch ein Laserradar, ein Millimeterwellenradar, einen Ultraschallsensor oder eine Kombination davon realisierbar. Der Außensensor 18 kann Daten ausgeben, die den Ort des reflektierenden Körpers 4 anzeigen, der sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindet. Wenn das Laserradar, das Millimeterwellenradar, der Ultraschallsensor oder dergleichen als der Außensensor 18 verwendet wird, kann anhand eines vorbestimmten Merkmalsbetrags erkannt werden, ob der erfasste Körper einem Menschen entspricht.
  • [Dritte Modifikation]
  • In der oben beschriebenen zweiten Modifikation werden, wenn der Außenumgebungsbestimmungsabschnitt F7 bestimmt, dass sich das Fahrzeug Hv in der Mehrwege-Umgebung befindet, sowohl der 3D-Positionsberechnungsprozess als auch der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsprozess ausgeführt. Der Betriebsaspekt der Smart-ECU 11 unter Berücksichtigung der Außenumgebung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Smart-ECU 11 kann unter der Bedingung, dass das Fahrzeug Hv durch den Außenumgebungsbestimmungsabschnitt F7 als in der Mehrwege-Umgebung befindlich bestimmt wird, im Bereichsbestimmungsmodus arbeiten. Gemäß einer solchen Konfiguration ist es möglich, die Rechenlast für die Smart-ECU 11 zu reduzieren.
  • Die oben beschriebene Konfiguration entspricht einer Konfiguration, die die Positionsschätzprozedur auf die Prozedur, die den Positionskoordinatenberechnungsabschnitt F51 verwendet, oder die Prozedur, die den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 verwendet, umschaltet, und zwar in Abhängigkeit davon, ob sich das Fahrzeug Hv in der Mehrwege-Umgebung befindet. Ferner entspricht die oben beschriebene Konfiguration einer Konfiguration, die bestimmt, dass die Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist, wenn die Anzahl der Messungserfolgsvorrichtungen drei oder mehr beträgt, wenn sich das Fahrzeug Hv in der Mehrwege-Umgebung befindet. Außerdem steuert die Konfiguration den Präsenzbereichsbestimmungsabschnitt F52 an.
  • Die Bedingung (d. h. die Koordinatenberechnungsbedingung) für die Smart-ECU 11, um im 3D-Positionsschätzmodus zu arbeiten, kann in geeigneter Weise kombiniert und realisiert werden. Die Smart-ECU 11 kann im 3D-Positionsschätzmodus unter Berücksichtigung mehrerer Arten von Punkten arbeiten, wie z. B. einer Betriebssituation jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, eines Kommunikationsstatus zwischen jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 und dem tragbaren Endgerät 2 und einer peripheren Umgebung des Fahrzeugs Hv. Die Betriebssituation jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 ist z. B. die Anzahl von normalen Vorrichtungen. Der Kommunikationsstatus zwischen jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 und dem tragbaren Endgerät 2 ist z. B. die Anzahl von Messungserfolgsvorrichtungen. Die periphere Umgebung des Fahrzeugs Hv gibt an, ob sich das Fahrzeug Hv in der Mehrwege-Umgebung befindet. Der spezifische Inhalt der Koordinatenberechnungsbedingung kann so definiert sein, dass die Anzahl von Messungserfolgsvorrichtungen vier oder mehr beträgt, oder so definiert sein, dass die Anzahl von Messungserfolgsvorrichtungen drei oder mehr beträgt und ebenso die Umgebung nicht die Mehrwege-Umgebung ist. Mit anderen Worten, die Smart-ECU 11 kann bestimmen, dass die Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist und im Bereichsbestimmungsmodus arbeiten, auch wenn die Anzahl der Messungserfolgsvorrichtungen weniger als vier beträgt oder sich die Umgebung in der Mehrwege-Umgebung befindet. Die Tatsache, dass die Anzahl von Messungserfolgsvorrichtungen drei oder mehr beträgt, ist eine notwendige Mindestbedingung, damit die Smart-ECU 11 im 3D-Positionsschätzmodus arbeiten kann, und nicht unbedingt eine erfolgreiche Bedingung. Die Smart-ECU 11 kann im Bereichsbestimmungsmodus arbeiten, wenn bestimmt wird, dass eine gewünschte Positionsbestimmungsgenauigkeit nicht erreicht wird, basierend auf dem Kommunikationsstatus zwischen jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 und dem tragbaren Endgerät 2 oder dergleichen. Die Bedingung, damit die Smart-ECU 11 im Bereichsbestimmungsmodus arbeitet (mit anderen Worten, die Bedingung zum Bestimmen, dass die Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist), kann in geeigneter Weise gestaltet werden.
  • [Vierte Modifikation]
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform bestimmt die Smart-ECU 11 basierend auf der Laufzeit, ob sich das tragbare Endgerät 2 im Systemaktivierungsbereich entsprechend jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 befindet. Das Verfahren zum Bestimmen, ob sich das tragbare Endgerät 2 im Systemaktivierungsbereich entsprechend jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 befindet, ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
  • Wenn jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 so konfiguriert ist, dass die Sendeleistung begrenzt wird (mit anderen Worten, eingestellt werden kann), kann anhand des folgenden Verfahrens bestimmt werden, ob das tragbare Endgerät 2 im Systemaktivierungsbereich entsprechend jeder UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 vorhanden ist. D. h., im 3D-Positionsschätzmodus veranlasst die Smart-ECU 11 jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, das Impulssignal mit einer vorbestimmten elektrischen Standardleistung zu senden. Der Standardpegel ist z. B. ein Pegel, der eine Kommunikationsdistanz von 5 m oder mehr ermöglicht. Demgegenüber veranlasst die Smart-ECU 11 im Bereichsbestimmungsmodus jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12, das Impulssignal mit einem vorbestimmten Bereichsbildungspegel zu senden. Der Bereichsbildungspegel ist ein Pegel, der kleiner als der Standardpegel ist und bei dem das tragbare Endgerät 2 das Impulssignal nur dann als das Antwortsignal retournieren darf bzw. kann, wenn sich das tragbare Endgerät 2 in dem Systemaktivierungsbereich befindet, der durch die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 gebildet werden soll. Dann kann die Smart-ECU 11 im Bereichsbestimmungsmodus jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 veranlassen, das Impulssignal sequenziell zu senden, und kann bestimmen, dass sich das tragbare Endgerät 2 im Systemaktivierungsbereich entsprechend der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 befindet, die das Antwortsignal vom tragbaren Endgerät 2 empfangen hat. Der Präsenzbereich des tragbaren Endgeräts 2 kann durch die oben beschriebene Konfiguration spezifiziert werden.
  • [Fünfte Modifikation]
  • Der Einbauaspekt (insbesondere die Einbauposition oder die Anzahl der Installationen) der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 ist nicht auf den oben beschriebenen Aspekt beschränkt. Die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A oder die linke Kommunikationsvorrichtung 12B kann z. B. an einer A-Säule, an einer C-Säule, in der Nähe der Vorderräder oder an einem Seitenspiegel angebracht sein. Die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A oder die linke Kommunikationsvorrichtung 12B kann an einem Seitenoberflächenabschnitt (insbesondere in der Nähe der Tür) des Fahrzeugs Hv angebracht sein. Die vordere Kommunikationsvorrichtung 12C kann an einem zentralen Abschnitt in Fahrzeugquerrichtung einer Instrumententafel, einem vorderen Abschnitt des Fahrersitzes, einer Mittelkonsole oder dergleichen vorgesehen sein. Die hintere Kommunikationsvorrichtung 12D kann in einem zentralen Abschnitt des Rücksitzes in Fahrzeugrichtung vergraben sein. Der Nahbereich eines bestimmten Elements ist ein Bereich innerhalb von z. B. 30 cm (Zentimeter) von dem Element. Die Heckende-Kommunikationsvorrichtung 12E kann in der Nähe (Nahbereich) einer Heckstoßstange oder eines Nummernschildes oder an einem oberen Ende einer Heckscheibe angebracht sein.
  • Darüber hinaus können, als die Anbringungspositionen der UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, das Armaturenbrett, eine Mittelkonsole, eine Dachkonsole, ein Nahbereich eines Rückspiegels, ein oberes Ende einer Heckscheibe und dergleichen übernommen werden. Die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 kann in der Nähe (im Folgenden Seitenoberflächenendabschnitt) einer Grenze zwischen einem Seitenoberflächenabschnitt des Fahrzeugs Hv und einem Dachabschnitt platziert sein. Eine solche Konfiguration entspricht einer Konfiguration, in der die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 an einem Rahmenabschnitt platziert ist, der sich oberhalb eines Seitenfensters befindet.
  • Ferner können, wenn die Karosserie des Fahrzeugs Hv unter Verwendung eines Materials realisiert ist, durch das die elektrischen Wellen hindurchgehen, als die Anbringungsposition der rechten UWB-Kommunikationsvorrichtung 12A ein äußerer Türgriff, der an einem rechten Oberflächenabschnitt platziert ist, in der Nähe eines inneren Türgriffs, der an dem rechten Oberflächenabschnitt platziert ist, ein Seitenschweller auf der rechten Seite des Fahrzeugs und dergleichen übernommen werden. Die linke Kommunikationsvorrichtung 12B kann an einer Position symmetrisch zur rechten Kommunikationsvorrichtung 12A an der linken Oberflächenposition angebracht werden. Das Material, durch das die elektrischen Wellen hindurchgehen, ist z. B. das Harz.
  • Ferner kann die Anzahl von UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die mit der Smart-ECU 11 verbunden ist, drei, fünf, sechs oder mehr betragen. Zum Beispiel können die UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12, die mit der Smart-ECU 11 verbunden sind, nur drei Kommunikationsvorrichtungen 12 sein, d. h. die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A, die linke Kommunikationsvorrichtung 12B und die hintere Kommunikationsvorrichtung 12D. Ferner kann das In-Vehicle-System 1 die im Kofferraum angebrachte UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 enthalten. Die Smart-ECU 11 kann mit mindestens drei UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 verbunden sein.
  • [Sechste Modifikation]
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Laufzeit für einen Weg (Einwegstrecke) als Abstandsinformation von der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 zum tragbaren Endgerät 2 verwendet. Als die Abstandsinformation kann jedoch ebenso die Umlaufzeit Tp verwendet werden. Ferner kann es sich bei der Abstandsinformation um Daten handeln, die direkt den Abstand zum tragbaren Endgerät 2 angeben, indem die Laufzeit mit der Lichtgeschwindigkeit multipliziert wird. In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Laufzeit aus der Umlaufzeit Tp berechnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 und das tragbare Endgerät 2 vollständig synchronisiert sind, jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 die Laufzeit basierend auf der Differenz zwischen einem Zeitpunkt, an dem das tragbare Endgerät 2 geplant hat, das Impulssignal zu senden, und einem Zeitpunkt, an dem das Impulssignal vom tragbaren Endgerät 2 empfangen wurde, berechnen. Der Zeitpunkt, an dem das tragbare Endgerät 2 geplant hat, das Impulssignal zu senden, kann z. B. durch vorheriges Festlegen eines Timings, zu dem das tragbare Endgerät 2 das Impulssignal sendet, berechnet werden.
  • Ferner wird in der obigen Beschreibung den Abstand zwischen der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung und dem tragbaren Endgerät 2 unter Verwendung der Laufzeit des Drahtlos-Signals geschätzt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Der Abstand von der In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung zu dem tragbaren Endgerät 2 kann auf der Grundlage der Empfangsintensität des Drahtlos-Signals spezifiziert werden. Zum Beispiel kann jede In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung den Abstand auf der Grundlage der Empfangsintensität des vom tragbaren Endgerät 2 gesendeten Signals schätzen. Die Empfangsintensität entspricht ebenso der Abstandsinformation.
  • [Siebte Modifikation]
  • Das Signal, das zum Schätzen der Laufzeit (und damit des Abstands) gesendet und empfangen wird, kann ebenso nicht das Einzelimpulssignals sein, sondern ein Impulsfolgesignal mit konstanter Länge, wie in 12 gezeigt. Das Impulsfolgesignal enthält vorzugsweise Sendequelleninformation und Zielinformation. Wenn das Impulsfolgesignal die Sendequelleninformation und die Zielinformation enthält, ist es möglich, ohne den Betrieb der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 außer der Host-Vorrichtung einzuschränken, zu verhindern, dass die UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 außer der Host-Vorrichtung das Antwortsignal sendet. In der vorliegenden Modifikation kann die Laufzeit Ta aus der Umlaufzeit Tp berechnet werden, indem ein Annahmewert einer Länge (im Folgenden Signallänge) Tc des Impulsfolgesignals verwendet wird. D. h., die Laufzeit Ta kann als Ta = (Tp - Tb - Tc x 2) / 2 berechnet werden.
  • [Achte Modifikation]
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist jede UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 als die Bereichsbildungsstation bestimmt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Unter den mehreren UWB-Kommunikationsvorrichtungen 12 können nur die rechte Kommunikationsvorrichtung 12A, die linke Kommunikationsvorrichtung 12B und die Heckende-Kommunikationsvorrichtung 12E als die Bereichsbildungsstation bestimmt sein. Ferner können, wenn sich der Fahrersitz auf der linken Seite befindet, nur die linke Kommunikationsvorrichtung 12B und die vordere Kommunikationsvorrichtung 12C als die Bereichsbildungsstation bestimmt sein. Es kann nur eine UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 als die Bereichsbildungsstation bestimmt bzw. eingestellt sein.
  • [Neunte Modifikation]
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird den Abstand von der UWB-Kommunikationsvorrichtung 12 als die Referenzstation zum tragbaren Endgerät 2 unter Verwendung des Impulssignals der UWB-Kommunikation geschätzt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung, die den Abstand zum tragbaren Endgerät 2 schätzt, eine Kommunikationsvorrichtung sein, das eine drahtlose Kommunikation durchführt, die einem drahtlosen Kurzstrecken-Kommunikationsstandard wie Bluetooth, Wi-Fi oder ZigBee entspricht (konform ist). D. h., die In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung als die Referenzstation, das an dem Fahrzeug Hv montiert wird, kann die Abstandsinformation zum tragbaren Endgerät 2 unter Verwendung eines Drahtlos-Signals erfassen, das mit einem drahtlosen Kurzstrecken-Kommunikationsstandard wie Bluetooth, Wi-Fi oder ZigBee konform ist. Vorzugsweise messen die In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung und das tragbare Endgerät 2 den Abstand unter Verwendung eines Drahtlos-Signals von 1 GHz oder mehr.
  • [Zehnte Modifikation]
  • Wenn die Smart-ECU 11 im Bereichsbestimmungsmodus arbeitet, kann das tragbare Endgerät 2 durch die BLE-Kommunikation benachrichtigt werden, und das Display des tragbaren Endgeräts 2 kann anzeigen, dass die Smart-ECU 11 im Bereichsbestimmungsmodus arbeitet. Gemäß einer solchen Konfiguration ist es möglich, die Möglichkeit zu reduzieren, dass der Benutzer durch den Betrieb der Smart-ECU 11 im Bereichsbestimmungsmodus verwirrt wird. Die Benachrichtigung über den Betriebsmodus der Smart-ECU 11 kann per Sprache, Vibration oder das Blinken eines Indikators erfolgen.
  • Der Controller und das zugehörige Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, werden durch einen dedizierten Computer realisiert, der durch Konfigurieren eines Prozessors und eines Speichers bereitgestellt ist, die programmiert sind, um eine oder mehrere Funktionen auszuführen, die durch ein Computerprogramm verkörpert werden. Alternativ können der Controller und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch einen dedizierten Computer realisiert sein, der durch Konfigurieren eines Prozessors mit einer oder mehreren dedizierten Hardware-Logikschaltungen bereitgestellt ist. Alternativ basieren der Controller und das zugehörige Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, auf einer Kombination aus einem Prozessor und einem Speicher, die programmiert sind, eine oder mehrere Funktionen auszuführen, und einem Prozessor, der durch eine oder mehrere Hardware-Logikschaltungen konfiguriert ist. Sie ist durch einen oder mehrere konfigurierte dedizierte Computer realisierbar. Das Computerprogramm kann ebenso als von einem Computer auszuführende Befehle auf einem computerlesbaren, nichtflüchtigen materiellen Speichermedium gespeichert sein.
  • Der Controller ist hier z. B. die Smart-ECU 11. Ferner kann der Tragbares-Endgerät-Controller 23 ebenso in dem oben beschriebenen Controller enthalten sein. Die durch die Smart-ECU 11 bereitgestellten Verfahren oder Funktionen können durch Software, die in einer greifbaren Speichervorrichtung gespeichert ist, und einen Computer, der die Software ausführt, nur durch Software, nur durch Hardware oder durch eine Kombination aus Software und Hardware bereitgestellt werden. Einige oder alle der Funktionen der Smart-ECU 11 können als Hardware konfiguriert sein. Eine Konfiguration, in der eine bestimmte Funktion als Hardware implementiert ist, schließt eine Konfiguration ein, in der die Funktion unter Verwendung eines oder mehrerer ICs oder dergleichen implementiert ist. In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Smart-ECU 11 unter Verwendung der CPU implementiert bzw. realisiert. Die Konfiguration der Smart-ECU 11 ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Smart-ECU 11 ist unter Verwendung einer MPU (Micro Processor Unit bzw. Mikroprozessoreinheit), einer GPU (Graphics Processing Unit bzw. Grafikprozessoreinheit) oder eines DFP (Data Flow Processor bzw. Datenflussprozessor) anstelle der CPU 111 implementierbar. Ferner kann die Smart-ECU 11 durch eine Kombination verschiedener Prozessoren wie der CPU 111, der MPU, der GPU und des DFP implementiert werden. Darüber hinaus können einige der von der Smart-ECU 11 bereitzustellenden Funktionen beispielsweise unter Verwendung eines FPGA (Field-Programmable Gate Array), eines ASIC (Application Specific Integrated Circuit) oder dergleichen implementiert werden. Selbiges gilt für den Tragbares-Endgerät-Controller 23.
  • Hier ist zu beachten, dass ein Ablaufdiagramm oder der Prozess des Ablaufdiagramms in der vorliegenden Offenbarung mehrere Schritte (auch als Abschnitte bezeichnet) umfasst, von denen jeder z. B. als S101 gekennzeichnet ist. Außerdem kann jeder Schritt in mehrere Teilschritte unterteilt werden, während mehrere Schritte zu einem einzigen Schritt zusammengefasst werden können.
  • Vorstehend sind die Ausführungsform, die Konfiguration und der Aspekt des Fahrzeugpositionsschätzsystems der vorliegenden Offenbarung beispielhaft erläutert. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf jede Ausführungsform, jede Konfiguration und jeden Aspekt in Bezug auf die vorliegende Offenbarung, die beispielhaft erläutert sind, beschränkt. Beispielsweise fallen Ausführungsformen, Konfigurationen und Beispiele, die sich aus einer geeigneten Kombination technischer Elemente ergeben, die in verschiedenen Ausführungsformen, Konfigurationen und Beispielen offenbart sind, ebenso in den Umfang der Ausführungsformen, Konfigurationen und Beispiele der vorliegenden Offenbarung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (10)

  1. Fahrzeugpositionsschätzsystem, das konfiguriert ist, um eine Tragbares-Endgerät-Position in Bezug auf ein Fahrzeug zu schätzen, durch Veranlassen mehrerer In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen (12), die an vorbestimmten Positionen an dem Fahrzeug platziert sind, drahtlos mit einem tragbaren Endgerät zu kommunizieren, das von einem Benutzer des Fahrzeugs mitgeführt wird, wobei jede von drei oder mehr In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen der mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen an einer anderen Position am Fahrzeug installiert ist, jede der mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen durch Empfangen eines Signals von dem tragbaren Endgerät Abstandsinformation erzeugt, die direkt oder indirekt einen Abstand von jeder der mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen zu dem tragbaren Endgerät anzeigt, und das Fahrzeugpositionsschätzsystem aufweist: - einen Positionskoordinatenberechnungsabschnitt (F51), der konfiguriert ist, um eine Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts durch Kombinieren der von den drei oder mehr In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen erzeugten Abstandsinformation und einer Einbauposition von jeder der mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die die Abstandsinformation erzeugt hat, zu berechnen; und - einen Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt (F52), der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob sich das tragbare Endgerät in einem Systemaktivierungsbereich befindet, der ein Bereich innerhalb eines vorbestimmten Systemaktivierungsabstands von einer Bereichsbildungsstation ist, basierend auf einem Kommunikationsstatus zwischen dem tragbaren Endgerät und der Bereichsbildungsstation, die eine vorbestimmte In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtung unter den mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen ist, wobei - der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt, wenn eine vorbestimmte Koordinatenberechnungsbedingung einschließlich einer numerischen Anzahl von In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die konfiguriert sind, um mit dem tragbaren Endgerät zu kommunizieren, erfüllt ist, die Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts berechnet; und - der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt, wenn die Koordinatenberechnungsbedingung nicht erfüllt ist, bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet.
  2. Fahrzeugpositionsschätzsystem nach Anspruch 1, ferner einen Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt (F4) aufweisend, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob ein Fehler in jeder der mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen aufgetreten ist, wobei, wenn eine numerische Anzahl von In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die durch den Kommunikationsvorrichtungsdiagnoseabschnitt als normal arbeitend bestimmt wird, weniger als drei beträgt, der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet.
  3. Fahrzeugpositionsschätzsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt, wenn eine numerische Anzahl von In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen, die ein Signal von dem tragbaren Endgerät empfangen hat, unter den mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen kleiner als drei ist, bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet.
  4. Fahrzeugpositionsschätzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner einen Außenumgebungsbestimmungsabschnitt (F7) aufweisend, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob eine periphere Umgebung des Fahrzeugs eine Mehrwege-Umgebung ist, wobei der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt, wenn der Außenumgebungsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die periphere Umgebung die Mehrwege-Umgebung ist, bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet.
  5. Fahrzeugpositionsschätzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner einen Außenumgebungsbestimmungsabschnitt (F7) aufweisend, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob eine periphere Umgebung des Fahrzeugs eine Mehrwege-Umgebung ist, wobei - wenn der Außenumgebungsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die periphere Umgebung die Mehrwege-Umgebung ist, der Positionskoordinatenberechnungsabschnitt eine Positionskoordinate des tragbaren Endgeräts berechnet und der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb des Systemaktivierungsbereichs befindet, basierend auf der von der Bereichsbildungsstation erzeugten Abstandsinformation; und - wenn ein Bestimmungsergebnis des Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitts mit einem Rechenergebnis des Positionskoordinatenberechnungsabschnitts übereinstimmt, das Rechenergebnis des Positionskoordinatenberechnungsabschnitts als die Position des tragbaren Endgeräts verwendet wird.
  6. Fahrzeugpositionsschätzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei - die mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen umfassen: - eine rechte Kommunikationsvorrichtung (12A), die an einem rechten Oberflächenabschnitt des Fahrzeugs angebracht ist und die Bereichsbildungsstation ist, die den Systemaktivierungsbereich auf einer rechten Seite des Fahrzeugs bildet; und - eine linke Kommunikationsvorrichtung (12B), die an einem linken Oberflächenabschnitt des Fahrzeugs angebracht ist und die Bereichsbildungsstation ist, die den Systemaktivierungsbereich auf einer linken Seite des Fahrzeugs bildet; - der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt, wenn die rechte Kommunikationsvorrichtung das Signal von dem tragbaren Endgerät empfangen hat, auf der Grundlage der von der rechten Kommunikationsvorrichtung erzeugten Abstandsinformation bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb eines rechten Bereichs befindet, der der auf der rechten Seite des Fahrzeugs gebildete Systemaktivierungsbereich ist; und - der Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitt, wenn die linke Kommunikationsvorrichtung das Signal von dem tragbaren Endgerät empfangen hat, auf der Grundlage der von der linken Kommunikationsvorrichtung erzeugten Abstandsinformation bestimmt, ob sich das tragbare Endgerät innerhalb eines linken Bereichs befindet, der der auf der linken Seite des Fahrzeugs gebildete Systemaktivierungsbereich ist.
  7. Fahrzeugpositionsschätzsystem nach Anspruch 6, wobei - die rechte Kommunikationsvorrichtung an einer Tür, einer B-Säule oder einem Seitenschweller angebracht ist, die sich an einem rechten Oberflächenabschnitt des Fahrzeugs befinden; und - die linke Kommunikationsvorrichtung, an einem rechten Oberflächenabschnitt des Fahrzeugs, an einer zur rechten Kommunikationsvorrichtung symmetrischen Position angebracht ist.
  8. Fahrzeugpositionsschätzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mehreren In-Vehicle-Kommunikationsvorrichtungen konfiguriert sind, um unter Verwendung eines Ultrabreitband-Impulssignals drahtlos mit dem tragbaren Endgerät zu kommunizieren.
  9. Fahrzeugpositionsschätzsystem nach Anspruch 5, wobei, wenn eine berechnete Positionskoordinate innerhalb eines Bereichs liegt, in dem das tragbare Endgerät als vorhanden bestimmt wird, das Bestimmungsergebnis des Bereichs-Innen-Außen-Bestimmungsabschnitts mit dem Rechenergebnis des Positionskoordinatenberechnungsabschnitts übereinstimmt.
  10. Fahrzeugpositionsschätzsystem nach Anspruch 4, wobei in der Mehrwege-Umgebung ein reflektierender Körper, wie z. B. ein vom Fahrzeug verschiedenes Fahrzeug, eine Wand oder eine Säule, innerhalb eines Meters vom Fahrzeug vorhanden ist.
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