JP2022046837A - 遠隔通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の指向性アンテナの通信エリア外に携帯機が存在する場合であっても、携帯機の位置を推定できるようにすること。【解決手段】固定システムは、複数の主通信モジュールが備える２以上のアンテナによって計測された情報に基づいて算出された入射角に基づいて、携帯機の位置を推定する位置推定部を有し、位置推定部は、入射角が判る状態の主通信モジュールが２つ存在する場合、２つの主通信モジュールにおける各々の入射角に基づいて、携帯機の位置を推定し、入射角が判る状態の主通信モジュールが１つ存在する場合、１つの主通信モジュールにおける入射角と、携帯機から送信された信号の受信電波強度とに基づいて、携帯機の位置を推定し、入射角が判る状態の主通信モジュールが存在しない場合、携帯機から送信された信号の受信電波強度に基づいて、携帯機の位置を推定する。【選択図】図３

Description

本発明は、遠隔通信システムに関する。
従来、ユーザが所持する電子キーから車載機に認証ＩＤを送信して、車載機においてこの認証ＩＤを認証することで、車両が備える各種装置（例えば、ドアロック、エンジンスタータ、自動駐車システム等）を携帯機から遠隔操作できるようにした、遠隔通信システムが知られている。
また、このような遠隔通信システムに関し、例えば、下記特許文献１には、電子キーおよび車載装置を備えたスマートエントリーシステムにおいて、複数の受信アンテナのそれぞれについて、電子キーから受信した電波に基づいて、電子キーの方向を推定し、各アンテナについて推定された電子キーの方向に基づいて、電子キーの位置を推定する技術が開示されている。
特開２０１６－３８３２０号公報
しかしながら、特許文献１の技術では、複数の受信アンテナの各々が指向性を有するものであるため、複数の受信アンテナの通信エリア外となる領域が形成されてしまう。そして、この領域に電子キーが存在する場合、複数の受信アンテナのいずれも電子キーから電波を受信できず、よって、携帯機の位置を推定することができない。
一実施形態の遠隔通信システムは、携帯機と固定システムとを備えた遠隔通信システムであって、前記固定システムは、複数の主通信モジュールと、前記携帯機から送信された信号が複数の前記主通信モジュールが備える２以上のアンテナによって検出された場合に、前記２以上のアンテナによって計測された情報に基づいて算出された入射角に基づいて、前記携帯機の位置を推定する位置推定部とを有し、前記位置推定部は、前記携帯機から送信された信号の前記入射角が判る状態の前記主通信モジュールが２つ存在する場合、２つの前記主通信モジュールにおける、前記携帯機から送信された信号の各々の前記入射角に基づいて、前記携帯機の位置を推定し、前記携帯機から送信された信号の前記入射角が判る状態の前記主通信モジュールが１つ存在する場合、１つの前記主通信モジュールにおける、前記携帯機から送信された信号の前記入射角と、前記携帯機から送信された信号の受信電波強度とに基づいて、前記携帯機の位置を推定し、前記携帯機から送信された信号の前記入射角が判る状態の前記主通信モジュールが存在しない場合、前記携帯機から送信された信号の受信電波強度に基づいて、前記携帯機の位置を推定し、前記携帯機から送信される信号は、前記携帯機の周囲に必要情報を配信する信号と、１つ以上の通信モジュールと通信する信号とを同時に配信するものであり、前記２以上のアンテナによって計測される情報は、位相情報、信号強度情報、時間情報により構成される。
一実施形態によれば、複数の指向性アンテナの通信エリア外に携帯機が存在する場合であっても、携帯機の位置を推定することができる。
一実施形態に係る遠隔通信システムのシステム構成を示す図 一実施形態に係る車載システムの機能構成を示すブロック図 一実施形態に係る車載システムによる処理の手順を示すフローチャート 一実施形態に係る車載システムによる通信エリアの一例を示す図 一実施形態に係る遠隔通信システムの一実施例を示す図
以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。
（遠隔通信システム１０のシステム構成）
図１は、一実施形態に係る遠隔通信システム１０のシステム構成を示す図である。図１に示す遠隔通信システム１０は、車載システム１００（「固定システム」の一例）およびスマートフォン２０を備える。
車載システム１００は、車両３０に搭載され、スマートフォン２０とのＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）無線通信を行うことにより、スマートフォン２０から遠隔操作信号を受信し、当該遠隔操作信号に応じて、車両に搭載された各種車載装置（例えば、ドアロック、エンジンスタータ、自動駐車システム等）を制御するシステムである。
図１に示すように、車載システム１００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０１、複数の主通信モジュール１２０、および副通信モジュール１４０を備える。
ＥＣＵ１０１は、車載システム１００の全体を制御し、車載システム１００において各種処理（例えば、スマートフォン２０の認証処理、スマートフォン２０からの遠隔操作信号に応じた車載装置の制御処理等）を実行する。
主通信モジュール１２０は、「通信手段」の一例である。主通信モジュール１２０は、２つの指向性アンテナ１２２を備える。主通信モジュール１２０は、各指向性アンテナ１２２によるＢＬＥ無線通信を行うことができる。主通信モジュール１２０は、スマートフォン２０が備えるＢＬＥモジュールに対応する周波数帯域である２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いて、スマートフォン２０とのＢＬＥ無線通信を行う。また、主通信モジュール１２０は、スマートフォン２０とのＢＬＥ無線通信に関し、通信接続、信号の送受信、各種信号処理（例えば、増幅処理、符号化・復号化処理、Ａ－Ｄ変換・Ｄ－Ａ変換処理、変調・復調処理、フィルタ処理等）等を行う。
主通信モジュール１２０は、指向性アンテナ１２２に関する受信状況情報を出力することができる。受信状況情報は、スマートフォン２０から送信された信号の受信状況に関する情報である。主通信モジュール１２０から出力される受信状況情報は、指向性アンテナ１２２において、スマートフォン２０から送信された信号を受信したときのＲＳＳＩ値（「受信電波強度」の一例）と、スマートフォン２０から送信された信号を受信したときの入射角θとを含む。主通信モジュール１２０は、所定の時間間隔（例えば、数秒間隔）で、受信状況情報を連続的に出力する。主通信モジュール１２０は、スマートフォン２０から送信された信号を検出した場合、指向性アンテナ１２２によって計測された情報に基づいて、入射角θを算出する。指向性アンテナ１２２によって計測された情報は、位相情報、信号強度情報、時間情報により構成される。
なお、主通信モジュール１２０は、例えば、下記数式（１）により、入射角θを算出することができる。但し、ｄは、２つの主通信モジュール１２０間の距離を示す。また、Δφは、電波の位相差を示す。また、λは、電波の波長を示す。
Figure 2022046837000002
なお、図２では、２つの主通信モジュール１２０（主通信モジュール１２０Ａ，１２０Ｂ）を図示しているが、車載システム１００は、３つ以上の主通信モジュール１２０を備え得る。
副通信モジュール１４０は、「通信手段」の他の一例である。副通信モジュール１４０は、無指向性アンテナ１４２を備える。副通信モジュール１４０は、無指向性アンテナ１４２によるＢＬＥ無線通信を行うことができる。副通信モジュール１４０は、スマートフォン２０が備えるＢＬＥモジュールに対応する周波数帯域である２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いて、スマートフォン２０とのＢＬＥ無線通信を行う。また、副通信モジュール１４０は、スマートフォン２０とのＢＬＥ無線通信に関し、通信接続、信号の送受信、各種信号処理（例えば、増幅処理、符号化・復号化処理、Ａ－Ｄ変換・Ｄ－Ａ変換処理、変調・復調処理、フィルタ処理等）等を行う。
副通信モジュール１４０は、無指向性アンテナ１４２に関する受信状況情報を出力することができる。副通信モジュール１４０から出力される受信状況情報は、無指向性アンテナ１４２において、スマートフォン２０から送信された信号を受信したときのＲＳＳＩ値を含む。副通信モジュール１４０は、所定の時間間隔（例えば、数秒間隔）で、受信状況情報を連続的に出力する。
スマートフォン２０は、特許請求の範囲に記載の「携帯機」の一例である。スマートフォン２０は、ユーザによって携帯され、ユーザによる車両３０の各種車載装置の遠隔操作を行うことが可能な装置である。スマートフォン２０は、２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域を使用するＢＬＥ無線通信に対応した、通信モジュールおよび通信アンテナを搭載しており、これにより、車載システム１００とのＢＬＥ無線通信が可能である。スマートフォン２０は、車載システム１００とのＢＬＥ無線通信により、当該スマートフォン２０の認証を要求するための認証要求信号や、車載装置を遠隔操作するための遠隔操作信号等を、車載システム１００へ送信することができる。また、スマートフォン２０は、スマートフォン２０の周囲に必要情報を配信する信号と、１つ以上の通信モジュールと通信する信号とを同時に配信することができる。また、スマートフォン２０は、車載装置の遠隔操作を行うためのアプリケーションがインストールされており、当該アプリケーションにより、車載装置の遠隔操作の操作画面を、スマートフォン２０が備えるタッチパネル・ディスプレイ２２に表示したり、タッチパネル・ディスプレイ２２によるユーザからの遠隔操作を受け付けたりすることができる。
（車載システム１００の機能構成）
図２は、一実施形態に係る車載システム１００の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、車載システム１００のＥＣＵ１０１は、送受信部２０１、認証部２０２、受信状況情報取得部２０３、位置推定部２０４、および車載装置制御部２０５を備える。
送受信部２０１は、各通信モジュール１２０，１４０を介して、スマートフォン２０との間で各種信号の送受信を行う。例えば、送受信部２０１は、スマートフォン２０が通信エリア内に進入し、スマートフォン２０から認証要求信号が送信されると、その通信エリアに対応する通信モジュール（通信モジュール１２０，１４０のいずれか）を介して、当該認証要求信号を受信する。また、例えば、送受信部２０１は、スマートフォン２０において遠隔操作がなされて、スマートフォン２０から遠隔操作信号が送信されると、スマートフォン２０とＢＬＥ通信接続されている通信モジュール（通信モジュール１２０，１４０のいずれか）を介して、当該遠隔操作信号を受信する。
認証部２０２は、送受信部２０１によって受信された認証要求信号に応じて、スマートフォン２０の認証処理を行う。例えば、認証部２０２は、送受信部２０１によって認証要求信号が受信されると、この認証要求信号に含まれている認証ＩＤが事前に登録されているか否かによって、スマートフォン２０を認証するか否かを判断する。例えば、認証部２０２は、認証ＩＤが事前に登録されている場合、スマートフォン２０を認証する。反対に、認証部２０２は、認証ＩＤが事前に登録されていない場合、スマートフォン２０を認証しない。認証部２０２によって認証されたスマートフォン２０は、当該スマートフォンが進入した通信エリアに対応する通信モジュール（通信モジュール１２０，１４０のいずれか）とのＢＬＥ通信接続が可能となる。
受信状況情報取得部２０３は、各通信モジュール１２０，１４０から、受信状況情報を取得する。主通信モジュール１２０から取得される受信状況情報は、主通信モジュール１２０におけるＲＳＳＩ値および入射角θを含む。副通信モジュール１４０から取得される受信状況情報は、無指向性アンテナ１４２におけるＲＳＳＩ値を含む。受信状況情報取得部２０３は、各通信モジュール１２０，１４０から受信状況情報が所定の時間間隔（例えば、数秒間隔）で連続的に出力されるのに応じて、各通信モジュール１２０，１４０から受信状況情報を所定の時間間隔（例えば、数秒間隔）で連続的に取得する。これにより、受信状況情報取得部２０３は、指向性アンテナ１２２および無指向性アンテナ１４２の最新の受信状況を表す、受信状況情報を取得することができる。
位置推定部２０４は、受信状況情報取得部２０３によって取得された受信状況情報に基づいて、スマートフォンの位置を推定する。
具体的には、位置推定部２０４は、各主通信モジュール１２０から取得した受信状況情報に基づいて、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が２つ以上存在するか否かを判断する。ここで、位置推定部２０４は、受信状況情報に示されているＲＳＳＩ値が所定の閾値ｔｈ１以上である主通信モジュール１２０を、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０と判断する。反対に、位置推定部２０４は、受信状況情報に示されているＲＳＳＩ値が所定の閾値ｔｈ１未満である主通信モジュール１２０を、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態ではない主通信モジュール１２０と判断する。なお、所定の閾値ｔｈ１は、予め好適な値がシミュレーション等によって求められ、ＥＣＵ１０１が備えるメモリに格納されているものである。
そして、位置推定部２０４は、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が２つ以上存在すると判断した場合、信号の入射角θが判る状態であると判断された２つ以上の主通信モジュール１２０のうちの、少なくとも２つの主通信モジュール１２０の各々の入射角θに基づいて、スマートフォン２０の位置を推定する。ここで、各主通信モジュール１２０の位置は既知であるから、位置推定部２０４は、各主通信モジュール１２０の位置と、各主通信モジュール１２０の入射角θとに基づいて、三角測量法により、スマートフォン２０の位置を推定することができる。
また、位置推定部２０４は、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が１つ存在すると判断した場合、信号の入射角θが判る状態であると判断された１つの主通信モジュール１２０のＲＳＳＩ値および入射角θに基づいて、スマートフォン２０の位置を推定する。ここで、主通信モジュール１２０の位置は既知であるから、位置推定部２０４は、主通信モジュール１２０の位置と、主通信モジュール１２０の入射角θと、主通信モジュール１２０のＲＳＳＩ値によって求められる主通信モジュール１２０とスマートフォン２０との間の推定距離とに基づいて、スマートフォン２０の位置を推定することができる。
一方、位置推定部２０４は、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が存在しないと判断した場合、副通信モジュール１４０から取得した、無指向性アンテナ１４２のＲＳＳＩ値に基づいて、スマートフォン２０の位置を推定する。ここで、無指向性アンテナ１４２の位置は既知であるから、位置推定部２０４は、無指向性アンテナ１４２の位置と、無指向性アンテナ１４２のＲＳＳＩ値によって求められる無指向性アンテナ１４２とスマートフォン２０との間の推定距離とに基づいて、スマートフォン２０のおおよそ位置を推定することができる。
車載装置制御部２０５は、スマートフォン２０から送信された遠隔操作信号（すなわち、送受信部２０１によって受信された遠隔操作信号）に応じて、遠隔操作の対象とされた車載装置（例えば、ドアロック、エンジンスタータ、自動駐車システム等）の制御を行う。例えば、遠隔操作の対象とする車載装置がドアロックの場合、車載装置制御部２０５は、ドアロックを制御するコントローラへ、解錠信号または施錠信号を送信する。また、例えば、遠隔操作の対象とする車載装置が自動駐車システムの場合、車載装置制御部２０５は、スマートフォン２０が操作信号を送信し続けている間、車両が動作するように、自動駐車システムへ制御信号を送信し続ける。
車載装置制御部２０５は、必要に応じて、位置推定部２０４によって推定されたスマートフォン２０の位置に応じた、車載装置の制御を行う。例えば、車載装置制御部２０５は、スマートフォン２０の位置が、車両３０から所定の距離範囲内にある場合、遠隔操作信号に応じた車載装置の制御を行う。反対に、車載装置制御部２０５は、スマートフォン２０の位置が、車両３０から所定の距離範囲外にある場合、遠隔操作信号に応じた車載装置の制御を行わない。
例えば、上記した各機能部２０１～２０５は、ＥＣＵ１０１において、記憶媒体（例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等）に記憶されたプログラムを、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等）が実行することによって実現される。なお、上記した各機能部２０１～２０５のうちの少なくとも一部は、車載システム１００が備える他の装置（ＥＣＵ１０１以外の装置）によって実現されてもよい。
（車載システム１００による処理の手順）
図３は、一実施形態に係る車載システム１００による処理の手順を示すフローチャートである。
まず、スマートフォン２０が各通信モジュール１２０，１４０の少なくともいずれか１つの通信エリア内に進入し、スマートフォン２０から認証要求信号が送信されると、送受信部２０１が、その通信エリアに対応する通信モジュール（各通信モジュール１２０，１４０のいずれか１つ）を介して、当該認証要求信号を受信する（ステップＳ３０１）。
次に、認証部２０２が、ステップＳ３０１で受信された認証要求信号に応じて、スマートフォン２０の認証処理を行う（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２の認証処理において、スマートフォン２０が認証されなかった場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、車載システム１００は、図３に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ３０２の認証処理において、スマートフォン２０が認証された場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、車載システム１００は、スマートフォン２０が進入した通信エリアに対応する通信モジュール（各通信モジュール１２０，１４０のいずれか１つ）により、スマートフォン２０とのＢＬＥ通信接続を行う（ステップＳ３０４）。
その後、送受信部２０１が、スマートフォン２０から遠隔操作信号を受信すると（ステップＳ３０５）、受信状況情報取得部２０３が、各通信モジュール１２０，１４０から、スマートフォン２０から送信された信号の受信状況に関する受信状況情報を取得する（ステップＳ３０６）。
そして、位置推定部２０４が、ステップＳ３０６で受信された受信状況情報に基づいて、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が２つ以上存在するか否かを判断する。（ステップＳ３０７）。
ステップＳ３０７において、「スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が２つ以上存在する」と判断された場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、位置推定部２０４が、信号の入射角θが判る状態であると判断された少なくとも２つの主通信モジュール１２０の各々の入射角θ（すなわち、指向性アンテナ１２２に対する入射角θ）に基づいて、スマートフォン２０の位置を推定する（ステップＳ３０８）。そして、車載システム１００は、ステップＳ３１２へ処理を進める。
一方、ステップＳ３０７において、「スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が２つ以上存在しない」と判断された場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、位置推定部２０４が、ステップＳ３０６で受信された受信状況情報に基づいて、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が１つ存在するか否かを判断する。（ステップＳ３０９）。
ステップＳ３０９において、「スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が１つ存在する」と判断された場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、位置推定部２０４が、信号の入射角θが判る状態であると判断された１つの主通信モジュール１２０のＲＳＳＩ値と入射角θとに基づいて、スマートフォン２０の位置を推定する（ステップＳ３１０）。そして、車載システム１００は、ステップＳ３１２へ処理を進める。
一方、ステップＳ３０９において、「スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が１つ存在しない」と判断された場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、位置推定部２０４が、副通信モジュール１４０の無指向性アンテナ１４２のＲＳＳＩ値に基づいて、スマートフォン２０の位置を推定する（ステップＳ３１１）。そして、車載システム１００は、ステップＳ３１２へ処理を進める。
ステップＳ３１２では、車載装置制御部２０５が、ステップＳ３０８、ステップＳ３１０、またはステップＳ３１１で推定されたスマートフォン２０の位置に応じた、車載装置の制御を行う。例えば、車載装置制御部２０５は、スマートフォン２０の位置が、車両３０から所定の距離範囲内にある場合、遠隔操作信号に応じた車載装置の制御を行う。反対に、車載装置制御部２０５は、スマートフォン２０の位置が、車両３０から所定の距離範囲外にある場合、遠隔操作信号に応じた車載装置の制御を行わない。
その後、車載装置制御部２０５が、車載装置の制御が終了したか否かを判断する（ステップＳ３１３）。ステップＳ３１３において、「車載装置の制御が終了していない」と判断された場合（ステップＳ３１３：Ｎｏ）、車載システム１００は、ステップＳ３０５へ処理を戻す。一方、ステップＳ３１３において、「車載装置の制御が終了した」と判断された場合（ステップＳ３１３：Ｙｅｓ）、車載システム１００は、図３に示す一連の処理を終了する。
例えば、ドアロックのように、遠隔操作の対象とする車載装置が、１回の操作で完了する場合、車載システム１００は、ステップＳ３０５～Ｓ３１２を１回だけ実行する。一方、自動駐車システムのように、遠隔操作の対象とする車載装置が、複数回の操作で完了する場合、車載システム１００は、車載装置の遠隔操作が終了するまで、ステップＳ３０５～Ｓ３１２を繰り返し実行する。
（車載システム１００の通信可能エリアの一例）
図４は、一実施形態に係る車載システム１００による通信エリアの一例を示す図である。図４に示す例では、車載システム１００は、車両３０に設けられた４つの主通信モジュール１２０（主通信モジュール１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ）と、車両３０に設けられた副通信モジュール１４０とを備える。
主通信モジュール１２０Ａは、車両３０の左前の角部に設けられている。主通信モジュール１２０Ａは、当該主通信モジュール１２０Ａが備える指向性アンテナ１２２により、車両３０の左前方に広がる扇状の通信エリアＡ１を形成する。
主通信モジュール１２０Ｂは、車両３０の右前の角部に設けられている。主通信モジュール１２０Ｂは、当該主通信モジュール１２０Ｂが備える指向性アンテナ１２２により、車両３０の右前方に広がる扇状の通信エリアＡ２を形成する。
主通信モジュール１２０Ｃは、車両３０の左後の角部に設けられている。主通信モジュール１２０Ｃは、当該主通信モジュール１２０Ｃが備える指向性アンテナ１２２により、車両３０の左後方に広がる扇状の通信エリアＡ３を形成する。
主通信モジュール１２０Ｄは、車両３０の右後の角部に設けられている。主通信モジュール１２０Ｄは、当該主通信モジュール１２０Ｄが備える指向性アンテナ１２２により、車両３０の右後方に広がる扇状の通信エリアＡ４を形成する。
副通信モジュール１４０は、車両３０の中央部に設けられている。副通信モジュール１４０は、当該副通信モジュール１４０が備える無指向性アンテナ１４２により、当該副通信モジュール１４０を中心とする円形状の通信エリアＡ５を形成する。
なお、図４に示す距離範囲Ａ６は、車両３０からの所定の距離範囲（例えば、６ｍ）を表すものであり、車両３０の遠隔操作を許可する距離範囲を表すものである。すなわち、この距離範囲Ａ６内にスマートフォン２０が存在する場合に、スマートフォン２０による車載装置の遠隔操作ができるようにし、この距離範囲Ａ６外にスマートフォン２０が存在する場合には、スマートフォン２０による車載装置の遠隔操作ができないようにすることが好ましい。例えば、図４に示す例では、距離範囲Ａ６内に、３つのスマートフォン２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが存在している。この場合、３つのスマートフォン２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのいずれによっても、車載装置の遠隔操作ができるようにすることが好ましい。
スマートフォン２０Ａは、主通信モジュール１２０Ｂの通信エリアＡ２と、主通信モジュール１２０Ｄの通信エリアＡ４とが重なる領域内に存在している。すなわち、車載システム１００は、２つの主通信モジュール１２０の各々により、スマートフォン２０Ａから送信された信号を受信することができる。この場合、車載システム１００は、２つの主通信モジュール１２０の各々の入射角θに基づいて、スマートフォン２０Ａの位置を推定することができる。その結果、車載システム１００は、スマートフォン２０Ａが所定の許可エリア内にあると判断し、よって、スマートフォン２０Ａによる車載装置の遠隔操作を許可することができる。
また、スマートフォン２０Ｂは、主通信モジュール１２０Ｂの通信エリアＡ２内に存在している。すなわち、車載システム１００は、１つの主通信モジュール１２０（主通信モジュール１２０Ｂの指向性アンテナ１２２）により、スマートフォン２０Ｂから送信された信号を受信することができる。この場合、車載システム１００は、１つの主通信モジュール１２０のＲＳＳＩ値および入射角θに基づいて、スマートフォン２０Ｂの位置を推定することができる。その結果、車載システム１００は、スマートフォン２０Ｂが所定の許可エリア内にあると判断し、よって、スマートフォン２０Ｂによる車載装置の遠隔操作を許可することができる。
また、スマートフォン２０Ｃは、通信エリアＡ１～Ａ４の範囲外に存在している。すなわち、車載システム１００は、いずれの主通信モジュール１２０によっても、スマートフォン２０Ｃから送信された信号を受信することができない。但し、スマートフォン２０Ｃは、副通信モジュール１４０の通信エリアＡ５の範囲内に存在している。すなわち、車載システム１００は、副通信モジュール１４０の無指向性アンテナ１４２によって、スマートフォン２０Ｃから送信された信号を受信することができる。この場合、車載システム１００は、無指向性アンテナ１４２のＲＳＳＩ値に基づいて、スマートフォン２０Ｃの位置（車両３０からの距離）を推定することができる。その結果、車載システム１００は、スマートフォン２０Ｃが所定の許可エリア内にあると判断し、よって、スマートフォン２０Ｃによる車載装置の遠隔操作を許可することができる。
（遠隔通信システム１０の一実施例）
図５は、一実施形態に係る遠隔通信システム１０の一実施例を示す図である。図５では、スマートフォン２０から、車載システム１００を介して、車両３０に搭載された自動駐車システムを遠隔制御することにより、車両３０を車庫４０から出庫する例を説明する。
図５に示す例では、車載システム１００は、車両３０に設けられた８つの主通信モジュール１２０（主通信モジュール１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ，１２０ｆ，１２０ｇ，１２０ｈ）と、車両３０に設けられた副通信モジュール１４０とを備える。８つの主通信モジュール１２０は、いずれも、指向性アンテナ１２２により、扇状の通信エリアを形成する。
図５（ａ）に示す例では、車両３０が車庫内に入庫された状態にある。図５（ａ）において、スマートフォン２０の位置は、車両３０の右前方にあり、且つ、車両３０の前面の右部に設けられた主通信モジュール１２０ｃの通信エリアａ１と、車両３０の前面の左部に設けられた主通信モジュール１２０ｂの通信エリアａ２とが重なる領域内にある。
この場合、車載システム１００は、２つの主通信モジュール１２０（主通信モジュール１２０ｂ，１２０ｃの指向性アンテナ１２２）の各々により、スマートフォン２０から送信された信号を受信することができる。そして、車載システム１００は、２つの主通信モジュール１２０の各々の入射角θに基づいて、スマートフォン２０の位置を推定することができる。その結果、車載システム１００は、スマートフォン２０が所定の許可エリア内にあると判断し、よって、スマートフォン２０による自動駐車システムの遠隔操作を許可することができる。そして、車載システム１００は、主通信モジュール１２０ｂ，１２０ｃのいずれかによって、スマートフォン２０からの遠隔操作信号を受信し、当該遠隔操作信号に応じて自動駐車システムを制御することができる。
図５（ｂ）に示す例では、図５（ａ）に示す例から、スマートフォン２０の位置が変わらず、車両３０が前方に移動している。図５（ｂ）において、スマートフォン２０の位置は、車両３０の右側面の前部の側方にあり、且つ、車両３０の右側面の前部に設けられた主通信モジュール１２０ｄの通信エリアａ３内にある。
この場合、車載システム１００は、１つの主通信モジュール１２０（主通信モジュール１２０ｄの指向性アンテナ１２２）により、スマートフォン２０から送信された信号を受信することができる。そして、車載システム１００は、１つの主通信モジュール１２０のＲＳＳＩ値および入射角θに基づいて、スマートフォン２０の位置を推定することができる。その結果、車載システム１００は、スマートフォン２０が所定の許可エリア内にあると判断し、よって、スマートフォン２０による自動駐車システムの遠隔操作を許可することができる。そして、車載システム１００は、主通信モジュール１２０ｄによって、スマートフォン２０からの遠隔操作信号を受信し、当該遠隔操作信号に応じて自動駐車システムを制御することができる。
図５（ｃ）に示す例では、図５（ｂ）に示す例から、スマートフォン２０の位置が変わらず、車両３０が前方に移動している。図５（ｃ）において、スマートフォン２０の位置は、車両３０の右側面の中央部の側方にあり、車両３０の右側面の前部に設けられた主通信モジュール１２０ｄの通信エリアａ３と、車両３０の右側面の後部に設けられた主通信モジュール１２０ｈの通信エリアａ４とに挟まれた領域内にある。すなわち、スマートフォン２０の位置は、８つの主通信モジュール１２０のいずれの通信エリア内にも入っていない。但し、スマートフォン２０の位置は、副通信モジュール１４０の通信エリアａ５内にある。
この場合、車載システム１００は、８つの主通信モジュール１２０のいずれの指向性アンテナ１２２によっても、スマートフォン２０から送信された信号を受信することができない。但し、車載システム１００は、副通信モジュール１４０の無指向性アンテナ１４２によって、スマートフォン２０から送信された信号を受信することができる。そして、車載システム１００は、無指向性アンテナ１４２のＲＳＳＩ値に基づいて、スマートフォン２０の位置（車両３０からの距離）を推定することができる。その結果、車載システム１００は、スマートフォン２０が所定の許可エリア内にあると判断し、よって、スマートフォン２０による自動駐車システムの遠隔操作を許可することができる。そして、車載システム１００は、副通信モジュール１４０によって、スマートフォン２０からの遠隔操作信号を受信し、当該遠隔操作信号に応じて自動駐車システムを制御することができる。
このように、本実施形態の車載システム１００は、車両３０の移動に伴って、スマートフォン２０が８つの主通信モジュール１２０の各々の通信エリアの死角に入ってしまった場合であっても、無指向性アンテナ１４２とのＢＬＥ通信によって、スマートフォン２０からの自動駐車システムの遠隔制御を継続して行うことができる。
以上説明したとおり、一実施形態に係る遠隔通信システム１０は、スマートフォン２０と車載システム１００とを備え、車載システム１００は、複数の主通信モジュール１２０と、スマートフォン２０から送信された信号が複数の主通信モジュール１２０が備える２以上のアンテナによって検出された場合に、２以上のアンテナによって計測された情報に基づいて算出された入射角θに基づいて、スマートフォン２０の位置を推定する位置推定部２０４とを有し、位置推定部２０４は、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が２つ存在する場合、２つの主通信モジュール１２０における、スマートフォン２０から送信された信号の各々の入射角θに基づいて、スマートフォン２０の位置を推定し、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が１つ存在する場合、１つの主通信モジュール１２０における、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θと、スマートフォン２０から送信された信号のＲＳＳＩ値とに基づいて、スマートフォン２０の位置を推定し、スマートフォン２０から送信された信号の入射角θが判る状態の主通信モジュール１２０が存在しない場合、スマートフォン２０から送信された信号のＲＳＳＩ値に基づいて、スマートフォン２０の位置を推定し、スマートフォン２０から送信される信号は、スマートフォン２０の周囲に必要情報を配信する信号と、１つ以上の通信モジュールと通信する信号とを同時に配信するものであり、２以上のアンテナによって計測される情報は、位相情報、信号強度情報、時間情報により構成される。これにより、一実施形態に係る遠隔通信システム１０は、複数の主通信モジュール１２０の通信エリア外にスマートフォン２０が存在する場合であっても、スマートフォン２０の位置を推定することができる。
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、１つの無指向性アンテナ１４２を設けるようにしているが、これに限らず、複数の無指向性アンテナ１４２を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、１つの主通信モジュール１２０に対し、２つの指向性アンテナ１２２を設け、１つの副通信モジュール１４０に対し、１つの無指向性アンテナ１４２を設けるようにしているが、これに限らない。例えば、１つの主通信モジュール１２０に対し、１つまたは３つ以上の指向性アンテナ１２２を設けるようにしてもよい。また、１つの通信モジュールに対し、１または複数の指向性アンテナ１２２と、１または複数の無指向性アンテナ１４２とを設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、「携帯機」の一例としてスマートフォンを用いているが、これに限らず、例えば、「携帯機」として、車載装置の遠隔操作専用の装置（例えば、電子キー等）を用いてもよい。
１０ 遠隔通信システム
２０ スマートフォン（携帯機）
２２ タッチパネル・ディスプレイ
３０ 車両
４０ 車庫
１００ 車載システム（固定システム）
１０１ ＥＣＵ
１２０ 主通信モジュール（通信手段）
１２２ 指向性アンテナ
１４０ 副通信モジュール（通信手段）
１４２ 無指向性アンテナ
２０１ 送受信部
２０２ 認証部
２０３ 受信状況情報取得部
２０４ 位置推定部
２０５ 車載装置制御部

Claims (7)

  1. 携帯機と固定システムとを備えた遠隔通信システムであって、
    前記固定システムは、
    複数の主通信モジュールと、
    前記携帯機から送信された信号が複数の前記主通信モジュールが備える２以上のアンテナによって検出された場合に、前記２以上のアンテナによって計測された情報に基づいて算出された入射角に基づいて、前記携帯機の位置を推定する位置推定部と
    を有し、
    前記位置推定部は、
    前記携帯機から送信された信号の前記入射角が判る状態の前記主通信モジュールが２つ存在する場合、２つの前記主通信モジュールにおける、前記携帯機から送信された信号の各々の前記入射角に基づいて、前記携帯機の位置を推定し、
    前記携帯機から送信された信号の前記入射角が判る状態の前記主通信モジュールが１つ存在する場合、１つの前記主通信モジュールにおける、前記携帯機から送信された信号の前記入射角と、前記携帯機から送信された信号の受信電波強度とに基づいて、前記携帯機の位置を推定し、
    前記携帯機から送信された信号の前記入射角が判る状態の前記主通信モジュールが存在しない場合、前記携帯機から送信された信号の受信電波強度に基づいて、前記携帯機の位置を推定し、
    前記携帯機から送信される信号は、
    前記携帯機の周囲に必要情報を配信する信号と、１つ以上の通信モジュールと通信する信号とを同時に配信するものであり、
    前記２以上のアンテナによって計測される情報は、
    位相情報、信号強度情報、時間情報により構成される
    ことを特徴とする遠隔通信システム。
  2. 前記位置推定部は、
    前記携帯機から送信された信号の受信電波強度が所定の閾値以上である前記主通信モジュールを、前記携帯機から送信された信号の前記入射角が判る状態の前記主通信モジュールであると判断する
    ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔通信システム。
  3. 前記固定システムは、
    前記携帯機から送信された操作信号に応じて車載装置の制御を行う車載装置制御部をさらに備え、
    前記車載装置制御部は、
    前記位置推定部によって推定された前記携帯機の位置が、所定の距離範囲内である場合、前記操作信号に応じた車載装置の制御を行い、
    前記位置推定部によって推定された前記携帯機の位置が、所定の距離範囲外である場合、前記操作信号に応じた車載装置の制御を行わない
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の遠隔通信システム。
  4. 前記車載装置制御部によって制御される前記車載装置は、ドアロックである
    ことを特徴とする請求項３に記載の遠隔通信システム。
  5. 前記車載装置制御部によって制御される前記車載装置は、自動駐車システムである
    ことを特徴とする請求項３に記載の遠隔通信システム。
  6. 複数の前記主通信モジュールの各々は、
    通信エリアの一部が、他の前記主通信モジュールの通信エリアと重なるように車両に設けられている
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の遠隔通信システム。
  7. 複数の前記主通信モジュールの各々は、車両の角部に配置される
    ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の遠隔通信システム。
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