JP2009257769A - 車両検索システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】携帯機2から観た車両3の方向を検索する車両検索システム1は、携帯機2に設けられ、同携帯機2から観た絶対方位を検出する電子コンパス22と、車両3に設けられ、同車両3から観た携帯機2の相対方向を検出するアダプティブアレーアンテナ33a,33dと、同車両3から観た絶対方位を検出する電子コンパス32と、携帯機2の相対方向の情報と車両3から観た絶対方位の情報とに基づき、車両3から観た携帯機2の絶対方向を演算する車両側制御部31と、携帯機2に設けられ、車両3から携帯機2に送信された同車両3から観た携帯機2の絶対方向の情報と、電子コンパス22により検出された当該携帯機2から観た絶対方位の情報とに基づき、同携帯機2から観た車両3の相対方向又は絶対方向を演算する携帯機側制御部21とを備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の方向を多様な場所で正確に検索できる車両検索システムを提供することにある。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の車両検索システムにおいて、前記相対方向検出手段が、アダプティブアレーアンテナであること、を要旨とする。
<車両検索システム1の全体構成>
図1に示すように、本実施形態の車両検索システム1は、車両3のユーザにより所持される携帯機2と、車両3に搭載され、前記携帯機2との間で無線通信を行う車載通信装置3aとから構成されている。ここで携帯機2としては、例えば、専ら車両3の鍵として機能する電波キーや、車両3の鍵と携帯電話とが兼用化された携帯電話キーが挙げられる。
前記各アダプティブアレーアンテナ33a,33dは、図2を参照して、K個(複数)のアンテナ素子によって構成されている。具体的には、直線状(リニア)に等間隔に配列されたアンテナ素子♯1,…,アンテナ素子♯k,…,アンテナ素子♯K(K≧k≧2)から構成されている。該各アダプティブアレーアンテナ33a,33dは、それぞれ180°の角度範囲のみ走査され、両者で相補的に360°範囲の方向(全方向)が走査されるようになっている。尚、各アレーアンテナ33a,33dは、このように走査範囲が異なるのみで構造は同一であるので、対応する箇所についての説明は省略することとし、以下、アダプティブアレーアンテナ33aについてのみ説明する。
本実施形態の車両検索システム1は以上のように構成されており、以下、同車両検索システム1によって電波の到来方向を検出する方法について説明する。尚、ここでは、電波の到来方向検出法として、指向性ビームによる空間操作を行うビームフォーマ法を用いる。該ビームフォーマ法は、一様励振アレーアンテナであるアダプティブアレーアンテナ33a(33d)のメインビームを180°範囲の方向[(−90°≦θ≦90°)の方向]で走査し、その出力電力が大きくなる方向を探索する方法である。
[数1]
y(t)=WH・X(t) …式(1)
ここで、X(t)=[x1(t),x2(t),…,xK(t)]T、W(ウェイトベクトル)=[w1,w2,…,wK]Tであり、添え字のHは複素共役転置を示し、添え字のTは転置を示す。
[数2]
Pout=0.5・E[|y(t)|2]=0.5・WH・Rxx・W …式(2)
ここで、Rxx(自己相関行列)=E[X(t)・XH(t)](E[]は時系列でサンプリングした値の平均をとることを意味する。)である。そして、アダプティブアレーアンテナ33a(各アンテナ素子♯1〜♯K)のメインビームを角度θに向けるべく、同相になるように位相を揃えるための共相条件より、前記各重み付け係数wk(k=1,2,…,K)を下式(3)のように設定する。
[数3]
wk=exp(-j・2π/λ・dk・sinθ)(k=1,2,…,K) …式(3)
次に、この角度θを−90°から90°まで変化させ、アダプティブアレーアンテナ33aの出力電力Pout(θ)のピークを探索する。
[数4]
W=a(θ)=[exp(-j・2π/λ・d1・sinθ),…,exp(-j・2π/λ・dK・sinθ)] …式(4)
すると、アダプティブアレーアンテナ33aの出力電力Pout(θ)は、上式(2)より、下式(5)で示される。
[数5]
Pout(θ)=0.5・aH(θ)・Rxx・a(θ) …式(5)
したがって、本ビームフォーマ法による角度分布(角度スペクトラム)PBF(θ)は、この出力電力Pout(θ)を正規化することで、下式(6)として得られる。
[数6]
PBF(θ)=Pout/(aH(θ)・a(θ)/2)
=aH(θ)・Rxx・a(θ)/aH(θ)・a(θ) …式(6)
上式(6)において、角度θを−90°から90°まで変化させたときのPBF(θ)のピークの角度位置θp(−90°≦θp≦90°)から電波の到来方向が検出される。
以下、本実施形態の車両検索システム1による、携帯機2から観た車両3の相対方向を検索する方法について説明する。
そして、同携帯機2において、車両3から送信された前記携帯機2の絶対方向の情報と、前記電子コンパス22によって検出された携帯機2から観た絶対方位(北方位)α1の情報(図5(a)の(a−i)参照)とを用いることにより、当該電子コンパス22に電気的に接続された車両方向演算手段としての携帯機側制御部21(図1参照)によって、携帯機2から観た車両3の相対方向β2(携帯機2の相対方向β1と180°逆方向になる。)が演算される(図5(a)の(a−iii)参照)。
(1)車両3側にて演算され、当該車両3から携帯機2に送信された同車両3から観た携帯機2の絶対方向の情報(図5(a)の(a−ii)参照)と、携帯機2側にて検出された同携帯機2から観た絶対方位α1の情報(図5(a)の(a−i)参照)とに基づき、携帯機2において、同携帯機2から観た車両3の相対方向β2(図5(a)の(a−iii)参照)が演算される。これにより、携帯機2において、同携帯機2から観た車両3の方向を、地下駐車場等の外来電波の遮断された空間を含む多様な場所で正確に検索できるようになる。しかも、車両3においては、同車両3から観た携帯機2の絶対方向が演算されて取得されているので、車両3側でも同車両3から観た携帯機2の方向を検索することができる。
・上記実施形態では、2つのアダプティブアレーアンテナ33a,33dについて、直線状(リニア)に等間隔に配列したアンテナ素子♯1〜♯Kから構成したが、これに限られず、平面状に2次元配列した複数のアンテナ素子から構成することも可能である。これにより、単一のアダプティブアレーアンテナによって、360°範囲の方向(全方向)[(−180°≦θ≦180°)の方向]から到来する電波(平面波)を走査することが可能となる。
○請求項1〜請求項3のいずれかに記載の車両検索システムにおいて、前記第1絶対方位検出手段又は第2絶対方位検出手段がGPSである車両検索システム。同構成によれば、携帯機又は車両に方位を検知する電子コンパス等の手段を設けなくとも、携帯機又は車両に既に設けられているGPS装置を活用し、当該携帯機又は車両から観た絶対方位の情報を取得することが可能となる。
Claims (4)
- 車両のユーザに所持される携帯機と当該車両との間で無線通信を行い、該通信の結果に基づいて携帯機から観た車両の方向を検索する車両検索システムであって、
前記携帯機に設けられ、同携帯機から観た絶対方位を検出する第1絶対方位検出手段と、
前記車両に設けられ、同車両から観た携帯機の相対方向を検出する相対方向検出手段と、同車両から観た絶対方位を検出する第2絶対方位検出手段と、前記携帯機の相対方向の情報と前記車両から観た絶対方位の情報とに基づき、車両から観た携帯機の絶対方向を演算する携帯機絶対方向演算手段を備え、
前記携帯機に設けられ、前記車両から携帯機に送信された前記携帯機の絶対方向の情報と、前記第1絶対方位検出手段により検出された当該携帯機から観た絶対方位の情報とに基づき、同携帯機から観た前記車両の相対方向又は絶対方向を演算する車両方向演算手段をさらに備えたことを特徴とする車両検索システム。 - 車両のユーザに所持される携帯機と当該車両との間で無線通信を行い、該通信の結果に基づいて携帯機から観た車両の方向を検索する車両検索システムであって、
前記携帯機に設けられ、同携帯機から観た絶対方位を検出する第1絶対方位検出手段と、
前記車両に設けられ、同車両から観た携帯機の相対方向を検出する相対方向検出手段と、同車両から観た絶対方位を検出する第2絶対方位検出手段と、前記携帯機の相対方向の情報と前記車両から観た絶対方位の情報とに基づき、携帯機から観た車両の絶対方向を演算する車両絶対方向演算手段を備え、
前記携帯機に設けられ、前記車両から携帯機に送信された前記車両の絶対方向の情報と、前記第1絶対方位検出手段により検出された当該携帯機から観た絶対方位の情報とに基づき、同携帯機から観た前記車両の相対方向又は絶対方向を演算する車両方向演算手段をさらに備えたことを特徴とする車両検索システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両検索システムにおいて、
前記携帯機が、当該携帯機から観た前記車両の相対方向又は絶対方向を同携帯機に設けた表示部に表示するようにした車両検索システム。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の車両検索システムにおいて、
前記相対方向検出手段が、アダプティブアレーアンテナである車両検索システム。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011127369A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Tokai Rika Co Ltd | 電子キーシステムのキー位置判定装置 |
WO2019107174A1 (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車載装置、位置推定方法及びコンピュータプログラム |
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JP2006125983A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Denso Corp | 車両探索システム |
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