JP7231399B2 - Occupant detection system and occupant detection method - Google Patents
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Description
本発明は、専用のカメラやセンサーを使用せずに、車両内の各座席における乗員の有無の検知を可能とする乗員検知システムおよび乗員検知方法に関する。 The present invention relates to an occupant detection system and an occupant detection method that enable detection of the presence or absence of an occupant at each seat in a vehicle without using a dedicated camera or sensor.
自動運転車およびコネクテッドカーでは安全性の確保やビッグデータを活用するために、座席毎に乗員の有無を把握する必要がある。しかしながら、各座席の乗員の有無の確認のために、専用のカメラやセンサーを装備することは車両の製造原価の増加につながる。 In order to ensure safety and utilize big data in self-driving cars and connected cars, it is necessary to ascertain whether or not each seat is occupied. However, equipping a vehicle with a dedicated camera or sensor for confirming the presence or absence of a passenger in each seat leads to an increase in manufacturing costs of the vehicle.
例えば、特許文献1では、乗員を挟むような配置で車両内に電波の送信部と受信部とを設け、電波が人体を通過する際の人体の誘電体損失を利用して、車両内に存在する乗員の有無を検知している。
For example, in
また、非特許文献1では、ドライバーを挟むように送信位置をインスツルメントパネル、受信位置を右後席ドアスイッチパネル(図11参照)のときの伝搬利得の変動は、UWB(Ultra Wide Band:超広帯域)通信で数dB、狭帯域通信で10dB程度となっている(図12参照)ことが示されている。
In addition, in Non-Patent
しかし、上記特許文献1によれば、狭帯域無線を使用して乗員検知を行えるとしているが、上記非特許文献1の図2(図12参照)から分かるように、電波の多重反射環境である自動車内では狭帯域無線の受信強度がフェージングにより不安定となりやすい。したがって、ドライバーが搭乗していない時と乗東した時の受信電力の差が区別できない程小さくなることがあり、乗員検知を確実に行えない場合がある。
そこで、本発明はこのような課題を解決する手段を提供することを目的とする。
However, according to the above-mentioned
Accordingly, an object of the present invention is to provide means for solving such problems.
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。
すなわち、請求項1に係る発明は、
UWB(Ultra Wide Band)無線を利用して車両内通信を行う通信システムにおける乗員検知システムであって、
UWB無線の無線信号を送信する無線端末と、
前記無線端末から送信された前記無線信号を受信する少なくとも1つの他の無線端末と、を含み、
前記少なくとも1つの他の無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
That is, the invention according to
An occupant detection system in a communication system that performs in-vehicle communication using UWB (Ultra Wide Band) radio,
a wireless terminal that transmits a wireless signal of UWB wireless;
at least one other wireless terminal that receives the wireless signal transmitted from the wireless terminal;
The at least one other radio terminal is characterized by determining that there is an occupant in the vehicle when the received power value of the radio signal is equal to or less than a predetermined reference power value.
上記構成によれば、専用のデバイスやセンサーを用いずに、自動車等の車両に具備されているUWB車内無線通信システムを利用するために、自動車の製造原価を上昇させずに各座席の乗員検知が可能となる。また、狭帯域無線ではなく、UWB無線を用いるために、安定的に乗員の有無の判断が可能となる。 According to the above configuration, since the UWB in-vehicle wireless communication system provided in a vehicle such as an automobile is used without using a dedicated device or sensor, it is possible to detect the occupant of each seat without increasing the manufacturing cost of the automobile. becomes possible. In addition, since UWB radio is used instead of narrow band radio, it is possible to stably determine the presence or absence of a passenger.
上記課題を解決するために、請求項2に係る発明は、UWB(Ultra Wide Band)無線を利用して車両内通信を行う通信システムにおける乗員検知システムであって、
UWB無線の無線信号を受信する無線端末と、
前記無線信号を前記無線端末に送信する少なくとも1つの他の無線端末と、を含み、
前記無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
a wireless terminal that receives a wireless signal of UWB wireless;
at least one other wireless terminal that transmits said wireless signal to said wireless terminal;
The radio terminal is characterized by determining that there is a passenger in the vehicle when the received power value of the radio signal is equal to or less than a predetermined reference power value.
上記構成によれば、専用のデバイスやセンサーを用いずに、自動車等の車両に具備されているUWB車内無線通信システムを利用するために、自動車の製造原価を上昇させずに各座席の乗員検知が可能となる。また、狭帯域無線ではなく、UWB無線を用いるために、安定的に乗員の有無の判断が可能となる。 According to the above configuration, since the UWB in-vehicle wireless communication system provided in a vehicle such as an automobile is used without using a dedicated device or sensor, it is possible to detect the occupant of each seat without increasing the manufacturing cost of the automobile. becomes possible. In addition, since UWB radio is used instead of narrow band radio, it is possible to stably determine the presence or absence of a passenger.
上記課題を解決するために、請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の乗員検知システムにおいて、前記無線端末と前記少なくとも1つの他の無線端末は、前記乗員がいる場合に、前記無線信号の見通し波ではなく、前記乗員および前記車両による、回折波および反射波で通信を行う位置に配置されることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to
上記構成によれば、乗員の有無によってUWBの受信電力が安定的に変動することを利用して、乗員検知が可能となる。 According to the above configuration, it is possible to detect an occupant by utilizing the fact that the received power of UWB varies stably depending on the presence or absence of an occupant.
上記課題を解決するために、請求項4に係る発明は、請求項1または3に記載の乗員検知システムにおいて
前記他の無線端末が複数ある場合に、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれから車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する判断結果に基づいて、車両内に乗員がいるかいないかを判断することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
The wireless terminal receives determination results regarding the presence or absence of occupants in the vehicle from each of the plurality of other wireless terminals, and based on the determination results regarding the presence or absence of occupants in the vehicle from each of the plurality of other wireless terminals, It is characterized by judging whether or not there is an occupant in the vehicle.
上記構成によれば、複数の無線端末による乗員有無に関する判断結果を用いて、車両内に乗員がいるか否かを判断するので、乗員有無に関する判断の正確性を向上することが可能になる。 According to the above configuration, it is determined whether or not there is a passenger in the vehicle by using the determination results regarding the presence or absence of a passenger from a plurality of wireless terminals, so it is possible to improve the accuracy of the determination regarding the presence or absence of a passenger.
上記課題を解決するために、請求項5に係る発明は、請求項2または3に記載の乗員検知システムにおいて
前記他の無線端末が複数ある場合に、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれから前記無線信号を受信し、それぞれの受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 5 provides the occupant detection system according to
The radio terminal receives the radio signal from each of the plurality of other radio terminals, and determines that there is an occupant in the vehicle when each received power value is equal to or less than a predetermined reference power value. It is characterized by
上記構成によれば、無線端末が他の無線端末のそれぞれから乗員有無に関する判断結果を受信することなく、無線端末と他の無線端末との間の通常の通信をしている最中に、無線端末は車両内に乗員がいるか否かを判断することが可能になる。 According to the above configuration, the radio terminal can perform normal communication between the radio terminal and the other radio terminals without receiving the determination result regarding the presence or absence of a passenger from each of the other radio terminals. The terminal will be able to determine whether there is an occupant in the vehicle.
上記課題を解決するために、請求項6に係る発明は、請求項1または3に記載の乗員検知システムにおいて
前記他の無線端末が複数ある場合に、
複数の前記他の無線端末のそれぞれから車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する判断結果をアプリケーション・システムに送信する収集端末を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 6 provides the occupant detection system according to
A collection terminal that receives determination results regarding the presence or absence of occupants in the vehicle from each of the plurality of other wireless terminals, and transmits determination results regarding the presence or absence of occupants in the vehicle from each of the plurality of other wireless terminals to an application system. characterized by comprising
上記構成によれば、アプリケーション・システムとの接点に無線端末を配置する代わりに収集端末を配置するので、通信イベントの発生とは無関係に車両内の乗員有無に関する判断結果をアプリケーション・システムに送信することが可能になる。また、車内無線通信システムに負荷がかからないタイミングで収集端末に車両内の乗員有無に関する判断結果を送信することが可能になる。 According to the above configuration, since the collection terminal is arranged instead of the wireless terminal at the point of contact with the application system, the determination result regarding the presence or absence of passengers in the vehicle is transmitted to the application system regardless of the occurrence of the communication event. becomes possible. In addition, it becomes possible to transmit the determination result regarding the presence or absence of passengers in the vehicle to the collection terminal at a timing when the in-vehicle wireless communication system is not overloaded.
上記課題を解決するために、請求項7に係る発明は、請求項2または3に記載の乗員検知システムにおいて
前記他の無線端末が複数ある場合に、
前記無線端末から車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、前記無線端末からの車両内の乗員有無に関する判断結果をアプリケーション・システムに送信する収集端末を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
It is characterized by including a collection terminal that receives a determination result regarding the presence or absence of a passenger in the vehicle from the wireless terminal and transmits the determination result regarding the presence or absence of a passenger in the vehicle from the wireless terminal to an application system.
上記構成によれば、アプリケーション・システムとの接点に無線端末を配置する代わりに収集端末を配置するので、通信イベントの発生とは無関係に車両内の乗員有無に関する判断結果をアプリケーション・システムに送信することが可能になる。また、車内無線通信システムに負荷がかからないタイミングで収集端末に車両内の乗員有無に関する判断結果を送信することが可能になる。 According to the above configuration, since the collection terminal is arranged instead of the wireless terminal at the point of contact with the application system, the determination result regarding the presence or absence of passengers in the vehicle is transmitted to the application system regardless of the occurrence of the communication event. becomes possible. In addition, it becomes possible to transmit the determination result regarding the presence or absence of passengers in the vehicle to the collection terminal at a timing when the in-vehicle wireless communication system is not overloaded.
上記課題を解決するために、請求項8に係る発明は、UWB(Ultra Wide Band)無線を利用して車両内通信を行う通信方法における乗員検知方法であって、
無線端末がUWB無線の無線信号を送信するステップと、
少なくとも1つの他の無線端末が前記無線端末から送信された前記無線信号を受信するステップと、を含み、
前記少なくとも1つの他の無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 8 is an occupant detection method in a communication method for performing in-vehicle communication using UWB (Ultra Wide Band) radio,
a wireless terminal transmitting a radio signal for UWB radio;
at least one other wireless terminal receiving said wireless signal transmitted from said wireless terminal;
The at least one other radio terminal is characterized by determining that there is an occupant in the vehicle when the received power value of the radio signal is equal to or less than a predetermined reference power value.
上記構成によれば、専用のデバイスやセンサーを用いずに、自動車等の車両に具備されているUWB車内無線通信システムを利用するために、自動車の製造原価を上昇させずに各座席の乗員検知が可能となる。また、狭帯域無線ではなく、UWB無線を用いるために、安定的に乗員の有無の判断が可能となる。 According to the above configuration, since the UWB in-vehicle wireless communication system provided in a vehicle such as an automobile is used without using a dedicated device or sensor, it is possible to detect the occupant of each seat without increasing the manufacturing cost of the automobile. becomes possible. In addition, since UWB radio is used instead of narrow band radio, it is possible to stably determine the presence or absence of a passenger.
上記課題を解決するために、請求項9に係る発明は、UWB(Ultra Wide Band)無線を利用して車両内通信を行う通信方法における乗員検知方法であって、
無線端末がUWB無線の無線信号を受信するステップと、
少なくとも1つの他の無線端末が前記無線信号を前記無線端末に送信するステップと、を含み、
前記無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 9 is an occupant detection method in a communication method for performing in-vehicle communication using UWB (Ultra Wide Band) radio,
a wireless terminal receiving a radio signal of a UWB radio;
at least one other wireless terminal transmitting said wireless signal to said wireless terminal;
The radio terminal is characterized by determining that there is a passenger in the vehicle when the received power value of the radio signal is equal to or less than a predetermined reference power value.
上記構成によれば、専用のデバイスやセンサーを用いずに、自動車等の車両に具備されているUWB車内無線通信システムを利用するために、自動車の製造原価を上昇させずに各座席の乗員検知が可能となる。また、狭帯域無線ではなく、UWB無線を用いるために、安定的に乗員の有無の判断が可能となる。 According to the above configuration, since the UWB in-vehicle wireless communication system provided in a vehicle such as an automobile is used without using a dedicated device or sensor, it is possible to detect the occupant of each seat without increasing the manufacturing cost of the automobile. becomes possible. In addition, since UWB radio is used instead of narrow band radio, it is possible to stably determine the presence or absence of a passenger.
本発明によれば、専用のデバイスやセンサーを用いずに、自動車等の車両に具備されているUWB車内無線通信システムを利用するために、自動車の製造原価を上昇させずに各座席の乗員検知が可能となる。また、狭帯域無線ではなく、UWB無線を用いるために、安定的に乗員の有無の判断が可能となる。 According to the present invention, a UWB in-vehicle wireless communication system installed in a vehicle such as an automobile is used without using a dedicated device or sensor, so that an occupant can be detected at each seat without increasing the manufacturing cost of the automobile. becomes possible. In addition, since UWB radio is used instead of narrow band radio, it is possible to stably determine the presence or absence of a passenger.
(UWB無線の概要)
最初に、UWBについて説明する。UWBは、無線LAN、Bluetooth(登録商標)などの狭帯域無線に対して、超広帯域無線である。米連邦通信委員会(FCC:Federal Communications Commission)の定義によると、UWBは、比帯域幅が20%以上若しくは帯域幅が500MHz以上の無線周波数を指す。比帯域幅ηは以下の式(1)で与えられる。
First, UWB will be described. UWB is ultra-wideband radio, as opposed to narrowband radio such as wireless LAN and Bluetooth (registered trademark). According to the definition of the Federal Communications Commission (FCC), UWB refers to radio frequencies with a fractional bandwidth of 20% or more or a bandwidth of 500 MHz or more. The fractional bandwidth η is given by Equation (1) below.
実際に電波を空間に放射する際には、電波に関する法律の下でUWBによる無線通信ネットワークが運用される。 When radio waves are actually radiated into space, a wireless communication network based on UWB is operated under the radio wave law.
例えば、米国ではFCCにより3.1~10.6 GHzの周波数帯について、UWBとしての利用が認可されている。さらにその周波数範囲で、実効等方放射電力(EIRP:effective isotropically radiated power)が-41.25 dBm/MHz以下であることを要する。欧州では欧州電気通信標準化機構(ETSI(エッツィ、欧州電気通信標準化機構):European Telecommunications Standards Institute)により3.1~4.8 GHzおよび6.0~9.0 GHzでの利用が認められている。さらにその周波数範囲で、EIRPが、-41.25 dBm/MHz以下であることを要する。日本では、電波の放射は電波法により規制を受けるが、利用可能なUWB無線の具体的な仕様については一般社団法人電波産業会(ARIB:Association of Radio Industries and Businesses)による規格で定められている。それによると、日本では3.4~4.8 GHzおよび7.25~10.25GHzでのUWB無線の利用が認められている。さらにその周波数範囲で、EIRPが、-41.25 dBm/MHz以下であることを要する。 For example, in the United States, the FCC has approved the use of UWB for the frequency band of 3.1 to 10.6 GHz. Furthermore, the effective isotropically radiated power (EIRP) must be -41.25 dBm/MHz or less in that frequency range. In Europe, the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) has approved the use of 3.1 to 4.8 GHz and 6.0 to 9.0 GHz. Furthermore, the EIRP should be -41.25 dBm/MHz or less in that frequency range. In Japan, the emission of radio waves is regulated by the Radio Law, but the specific specifications of usable UWB radio are stipulated by the standards of the Association of Radio Industries and Businesses (ARIB). . According to it, the use of UWB radio in 3.4-4.8 GHz and 7.25-10.25 GHz is permitted in Japan. Furthermore, the EIRP should be -41.25 dBm/MHz or less in that frequency range.
本発明の実施の形態においてUWBは、各国の法令等で定められた周波数範囲のUWB無線に限られない。本発明の実施の形態に係るUWBは、無線LAN、Bluetoothなどの狭帯域無線に対する超広帯域無線と、それに準じた広さを有する帯域幅の無線周波数を対象とする。より具体的には、UWBは、車などの金属導体の筐体内において、直接波または反射波で機器間の通信を行うことが可能な無線周波数である。 In the embodiments of the present invention, UWB is not limited to UWB radio within the frequency range defined by laws and regulations of each country. The UWB according to the embodiment of the present invention targets ultra-wideband radio as opposed to narrowband radio such as wireless LAN and Bluetooth, and radio frequency with a bandwidth corresponding to it. More specifically, UWB is a radio frequency that enables direct or reflected wave communication between devices in a metal conductor housing such as a car.
無線LANやBluetooth、その他の狭帯域無線を自動車内の無線通信に用いた場合には、金属導体である自動車のボディによる多重反射波の干渉現象により電波強度の著しい落ち込みが発生する場合がある。そして、電波強度の著しい落ち込みが発生する場所に無線端末が設遣されていた場合には、通信品質が劣化し、または、無線通信が不可能となる場合がある。 When wireless LAN, Bluetooth, or other narrow-band wireless communication is used for in-vehicle wireless communication, the interference phenomenon of multiple reflected waves caused by the body of the vehicle, which is a metal conductor, can cause a significant drop in radio wave intensity. If the wireless terminal is installed in a place where the radio wave intensity drops significantly, the communication quality may deteriorate or wireless communication may become impossible.
そこで、非常に広い無線周波数成分を含み、非常に広い無線周波数成分による周波数ダイバーシティ効果により電波強度の空間的な変動が少なく、電波強度の著しい落ち込みが発生しにくいUWB無線を自動車内の無線通信に適用する。 Therefore, UWB radio, which contains an extremely wide range of radio frequency components, has little spatial variation in radio wave intensity due to the frequency diversity effect of the extremely wide radio frequency component, and is less likely to experience a significant drop in radio wave intensity, can be used for in-vehicle wireless communication. Apply.
(無線通信システムの概要)
本実施形態は、極めて広い帯域の無線周波数を用いたUWB無線通信を、自動車内における人体認識とは関係のない車内通信に適用した場合に、UWB無練通信システムを利用して各座席の乗員の有無の判断を行う構成を有する。具体的には、自動車内のさまざまな場所に設置されたUWB無線端末間の通信における電波の伝搬利得の変化によって、各座席の乗員の有無を判断する構成を有する。
(Overview of wireless communication system)
In the present embodiment, when UWB wireless communication using radio frequencies of an extremely wide band is applied to in-vehicle communication that is not related to human body recognition in a car, the UWB untrained communication system is used to It has a configuration for determining the presence or absence of. Specifically, it is configured to determine whether or not there is an occupant in each seat based on changes in the propagation gain of radio waves in communication between UWB wireless terminals installed at various locations in the vehicle.
(無線端末設置位置の例)
図1にUWB無線による無線端末位置の例を示す。図1の車両の図ではルーフ及びピラーを省賂し、車両を上から透視した態様を図1としている。乗員の搭乗する車室内(キャビン)はファイヤーウォール30、ドア(60、70、80、90)、ルーフ(図示せず)、トランク50およびフロアといった金属導体ボディで囲まれている。したがって、車室内は電波の多重反射環境となっている。
(Example of wireless terminal installation position)
FIG. 1 shows an example of wireless terminal positions by UWB radio. In the diagram of the vehicle in FIG. 1, the roof and pillars are omitted, and FIG. 1 is a perspective view of the vehicle from above. A passenger compartment (cabin) is surrounded by metal conductor bodies such as a
本実施形態では、図1に示すように無線端末100をインスツルメントパネルの中央に配置し、無線端末200を運転席の足元に配置し、無線端末300を助手席の足元に配置する。さらに、無線端末400を右後席ドア70のスイッチパネルに配置し、無線端末500を左後席ドア90のスイッチパネルに配置する。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the
無線端末100と無線端末200、無線端末100と無線端末300、無線端末100と無線端末400、無線端末100と無線端末500が同時にまたは通信の必要が生じたタイミングで通信を行っている。
無線端末100と無線端末200、無線端末100と無線端末300は車室内にせり出したインスツルメントパネルやセンターコンソール40により電波の見通しが遮蔽されており、見通し波ではなく、回折波及び車体による反射波によって無線通信を行うことが可能である。
The
無線端末100と無線端末400は、運転席にドライバーが着座していれば見通しが遮蔽されるので、人体による回折波及び車体による反射波での通信が可能である。また、無線端末100と無線端末400は、ドライバーが不在であれば見通しが確保されるため、見通し波及び反射波による無線通信が可能である。
Since the line of sight between the
同様に、無線端末100と無線端末500は、助手席に乗員が着座していれば見通しが遮蔽されるので、人体による回折波及び車体による反射波での通信が可能である。また、無線端末100と無線端末500は、助手席に乗員が不在であれば見通しが確保されるため、見通し波及び反射波による無線通信が可能である。
Similarly, since the
なお、車室内は電波の多重反射波環境となるため、効率的に電波を受信するために各無線端末のアンテナの利得は広い指向性、または、無指向性であることが好ましい。しかし、本実施形態では各無線端末のアンテナは指向性アンテナであっても、本実施形態の効果が得られるため、無指向性であるか否かは問わない。 Since the inside of the vehicle is an environment of multiple reflected waves of radio waves, it is preferable that the gain of the antenna of each wireless terminal is wide directivity or omnidirectional in order to efficiently receive the radio waves. However, in the present embodiment, even if the antenna of each wireless terminal is a directional antenna, the effect of the present embodiment can be obtained, so it does not matter whether the antenna is omnidirectional.
(各無線端末位置での電波の受信電力の変動)
図2に、無線端末100を送信端末とし、運転席足元の無線端末200を受信端末とした場合のUWB(7.25~10.25GHz)および単一周波数(8.75GHz CW)における受信電力の変動を示す。UWBの受信信号電力の計算時間は受信信号の絶対値の最大ピーク位置の時刻を含む30ナノ秒間であり、単一周波数の受信信号電力の計算時間は30ナノ秒間としている。また、図2の0~12秒の間は乗員が搭乗していないレファレンスデータであり、12秒以降の受信電力はレファレンスデータを基準(=0dB)としたときの運転席に乗員が搭乗している状態での相対値である。
(Variation of received power of radio waves at each wireless terminal position)
FIG. 2 shows the reception power at UWB (7.25 to 10.25 GHz) and single frequency (8.75 GHz CW) when
運転席足元の無線端末200の12秒以降の受信電力の振れ幅はUWBでは約2dBであり、単一周波数では約16dBとなっている。すなわち、UWBではUWBによる周波数ダイバーシティ効果により受信信号電力の変動が単一周波数と比較して非常に小さくなっている。また、UWBのレファレンスデータと12秒以降の受信信号電力の平均値の差は7d8となっており、運転席に乗員が搭乗していることを検知しやすくなっている。 The amplitude of the reception power of the wireless terminal 200 at the foot of the driver's seat after 12 seconds is about 2 dB for UWB, and about 16 dB for a single frequency. That is, in UWB, fluctuations in received signal power are much smaller than in a single frequency due to the frequency diversity effect of UWB. Also, the difference between the UWB reference data and the average value of the received signal power after 12 seconds is 7d8, making it easy to detect that a passenger is in the driver's seat.
図3に、無線端末100を送信端末とし、右後席ドア70のスイッチパネルの無線端末400を受信端末とした場合のUWB(7.25~10.25GHz)および単一周波数(8.75GHz CW)における受信電力の変動を示す。UWBの受信信号電力の計算時間は受信信号の絶対値の最大ピーク位置の時刻を含む30ナノ秒間であり、単一周波数の受信信号電力の計算時間は30ナノ秒間としている。また、図3の0~12秒の間は乗員が搭乗していないレファレンスデータであり、12秒以降の受信電力はレファレンスデータを基準(=0dB)としたときの運転席に乗員が搭乗している状態での相対値である。 3 shows UWB (7.25 to 10.25 GHz) and single frequency (8.75 GHz CW ) shows the variation of the received power. The calculation time of the received signal power of UWB is 30 nanoseconds including the time of the maximum peak position of the absolute value of the received signal, and the calculation time of the received signal power of a single frequency is 30 nanoseconds. In addition, the reference data from 0 to 12 seconds in FIG. It is a relative value in the state where
右後席ドア70のスイッチパネルの無線端末400の12秒以降の受信電力の振れ幅はUWBでは約1dBであり、単一周波数では約10dBとなっている。すなわち、UWBではUWBによる周波数ダイバーシティ効果により受信信号電力の変動が単一周波数と比較して非常に小さくなっている。また、UWBのレファレンスデータと12秒以降の受信信号電力の平均値の差は7d8となっており、運転席に乗員が搭乗していることを検知しやすくなっている。 The amplitude of the reception power of the wireless terminal 400 on the switch panel of the right rear door 70 after 12 seconds is approximately 1 dB for UWB and approximately 10 dB for a single frequency. That is, in UWB, fluctuations in received signal power are much smaller than in a single frequency due to the frequency diversity effect of UWB. Also, the difference between the UWB reference data and the average value of the received signal power after 12 seconds is 7d8, making it easy to detect that a passenger is in the driver's seat.
(車内UWB無線通信の乗員検知への応用)
上記の(各無線端末位置での電波の受信電力の変動)で説明したように、乗員の有無によってUWBの受信電力が安定的に変動することを利用して、乗員検知が可能である。専用のデバイスやセンサーを利用せずに、車内UWB無線通信システムを利用し、断続的またはタイムリーな乗員検知結果をビッグデータ解析や自動運転に利用することが可能となる。
(Application of in-vehicle UWB wireless communication to occupant detection)
As described above (fluctuations in received power of radio waves at each wireless terminal position), it is possible to detect occupants by utilizing the stable fluctuations in received power of UWB depending on the presence or absence of occupants. It is possible to use intermittent or timely occupant detection results for big data analysis and autonomous driving by using an in-vehicle UWB wireless communication system without using dedicated devices or sensors.
これに対して、専用のデバイスやセンサーを用いて乗員を検知する場に合は、自動車の製造原価が上昇してしまう。また、図2および図3より、単一周波数の受信電力の変動は非常に大きいことがわかる。したがって、狭帯域無線による車内無線通信システムを利用して乗員検知をする場合には、乗員の動きにより受信電力が大きく変動するので、乗員有無を判断する場合の確実性の担保が難しいことがわかる。 On the other hand, if a dedicated device or sensor is used to detect the occupant, the manufacturing cost of the automobile will increase. Also, from FIGS. 2 and 3, it can be seen that the fluctuation of the received power of a single frequency is very large. Therefore, when occupants are detected using an in-vehicle wireless communication system based on narrowband radio, it is difficult to ensure certainty in determining whether occupants are present or not because the received power fluctuates greatly depending on the movements of the occupants. .
すなわち、上記「各無線端末位置での電波の受信電力の変動)」の欄で説明したように、UWBの受億電力は乗員の動きに対しても非常に安定しており、例えばドライバーが運転席にいるかいないかを判断する確実性を高めることが可能である。電波の受信電力による乗員有無判断のシステムに車内UWB無線通信システムを利用することにより、座席に乗員がいるか否かを判断する確実性を高めることが可能である。また、受信端末200および受信端末400の両方のドライバーの有無の判断結果を用いることで、ドライバーが運転席にいるかいないかを判断する確実性をより高めることが可能である。このように、本実施形態では、UWBの受信電力が乗員の動きに対しても非常に安定しているという新しい知見を用いて確実性の高い乗員検知を行う。 In other words, as explained in the section "Variation of received power of radio waves at each wireless terminal position" above, the received power of UWB is very stable against the movement of passengers. It is possible to increase the certainty of determining whether a person is seated or not. By using an in-vehicle UWB wireless communication system as a system for determining the presence or absence of passengers based on the received power of radio waves, it is possible to increase the certainty of determining whether or not there are passengers in the seats. In addition, by using the determination results of the presence or absence of the driver from both receiving terminal 200 and receiving terminal 400, it is possible to further increase the certainty of determining whether or not the driver is in the driver's seat. As described above, in the present embodiment, occupant detection is performed with high certainty using the new knowledge that the received power of UWB is extremely stable even with respect to the movement of the occupant.
(無線端末の構成)
一例として、無線端末100の構成を図4に示す。ただし、無線端末200、無線端末300、無線端末400および無線端末500も無線端末500と同一の構成を有する。
無線端末100はアンテナ100i、スイッチ100j、無線信号送信部100a、無線信号受信部100b、および、UWB車内無線通信システムに関わる部分である車内無線通信システム制御部100hを含んで構成される。アンテナ100i、スイッチ100j、無線信号送信部100a、および、無線信号受信部100bは、UWB無線通信システムと乗員検知システムの両方で使用される部分となる。車内無線通信システム制御部100hは、乗員検知に係わらない車内無線通信を制御する。
(Configuration of wireless terminal)
As an example, the configuration of
The
また、無線端末100は、乗員検知情報の通信制御のみを行う乗員検知通信制御部100c、受信電力を算出する受信電力算出部100d、および、レファレンス電力と受信電力を比較し、乗員の有無の判定を行う乗員有無判定部100eを含む。レファレンス電力はレファレンス電力記録部100fに記録されている。レファレンス電力は車室内に乗員が全くいないときの無線端末の受信電力であり、自動車の工場出荷時、ディーラーでの点検時といったようなタイミングで設定または校正される。または、無人で駐車しているときに乗員検知システムが自動的にレファレンス電力を測定し、記録する。
The
さらに、無線端末100は、有線情報通信経路100gを含む。有線情報通信経路100gは乗員有無の判断結果を自動運転やビッグデータ解析のアプリケーション・システムへ送信するためのものである。有線情報通信経路100gにはメタル線や光ファイバを用いる。この乗員有無の判断結果を自動運転やビッグデータ解析のアプリケーション・システムへ送信する役割を担っていない無線端末には必須ではない。また、乗員有無の判断結果は有線ではなく、無線通信によって送信してもよい。
Further,
図5Aおよび図5Bは、乗員検知システムにおいてドライバーを検知するフローチャートの一例である。図5Aおよび図5Bでは、無線端末200および無線端末400が無線端末100から送信されるUWB無線信号の受信電力を算出し、運転席にドライバーが着座しているか否かを判定する。
5A and 5B are an example flow chart for detecting a driver in an occupant detection system. 5A and 5B, wireless terminal 200 and wireless terminal 400 calculate the received power of the UWB wireless signal transmitted from
図5Aおよび図5Bにおいて、例えば、無線端末100のアンテナ100iは送受信共通となっている。送信タイミングおよび受信タイミングに合わせてスイッチ100jが、無線信号送信部100aまたは無線信号受信部100bをアンテナ100iに切り替える。しかし、無線端末100は送信アンテナおよび受信アンテナをそれぞれ具備していても構わない。また、無線端末200、無線端末300、無線端末400および無線端末500も無線端末100と同様の構成となっている。
5A and 5B, for example, the antenna 100i of the
ステップS501、ステップS502およびステップS503において、無線端末100に、無線端末200または無線端末400との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。または、ステップS501、ステップS502およびステップS503において、無線端末200または無線端末400に、無線端末100との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。
In steps S501, S502, and S503, an event occurs in
例えば、無線端末100に、無線端末200および無線端末400との間で無線通信が必要となるイベントが発生する場合について説明する。
For example, a case will be described in which an event occurs in
ステップS504において、無線端末100から無線端末200に呼びかけを開始し、無線端末100と無線端末200との間で無線回線のリンクを確立する。
In step S<b>504 , the
ステップS505において、無線端末100から無線端末400に呼びかけを開始し、無線端末100と無線端末400との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップS504とステップS505は順番が逆になってもよい。
In step S<b>505 , the
Note that the order of steps S504 and S505 may be reversed.
ステップS506において、無線端末100から無線端末200にイベントに係わる無線通信を実行する。
ステップS507において、無線端末100から無線端末400にイベントに係わる無線通信を実行する。
なお、ステップS506とステップS507は順番が逆になってもよい。
In step S<b>506 , wireless communication related to the event is performed from the
In step S<b>507 , wireless communication related to the event is performed from the
Note that the order of steps S506 and S507 may be reversed.
ステップS508において、無線端末200は受信電力算出部200dによって無線端末100からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末100は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末200に送信することもできる。そして、無線端末200の乗員有無判定部200eは、受信電力算出部200dによって算出した受信電力値に基づいて、乗員の有無を判定する。
In step S508, the wireless terminal 200 calculates the received power value from the
ステップS509において、無線端末400は受信電力算出部400dによって無線端末100からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末100は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末400に送信することもできる。そして、無線端末400の乗員有無判定部400eは、受信電力算出部400dによって算出した受信電力値に基づいて、乗員の有無を判定する。
In step S509, the wireless terminal 400 calculates the received power value from the
なお、ステップS508とステップS509は順番が逆になってもよい。 Note that the order of steps S508 and S509 may be reversed.
ステップS510において、無線端末200は、受信電力算出部200dが算出した受信電力値、および、乗員有無判定部200eが判定した乗員有無の判断結果を無線端末100へ送信する。
In step S510, the wireless terminal 200 transmits to the
ステップS511において、無線端末400は、受信電力算出部400dが算出した受信電力値、および、乗員有無判定部400eが判定した乗員有無の判断結果を無線端末100へ送信する。ステップS510とステップS511は順番が逆になってもよい。
In step S511, the wireless terminal 400 transmits to the
ステップS512、ステップS513、ステップS514において、無線端末100と、無線端末200および無線端末400との間のリンク接続が終了する。
In steps S512, S513, and S514, link connections between the
なお、無線端末100と、無線端末200および無線端末400との間の無線通信を同時並行的に実施することも可能である。この場合の多重接続方式には、TDMA(時分割多元接続:Time Division Multiple Access)、CDMA(符号分割多元接続:Code Division Multiple Access)、FDMA(周波数分割多元接続:Frequency-Division Multiple Access)などの各種手法を採用することが可能である。
It is also possible to perform wireless communication between
ステップS515において、無線端末100の乗員有無判定部100eは、無線端末200および無線端末400から受信した受信電力値または乗員有無の判断結果に基づいて、ドライバーが着座しているか否かを判定する。
In step S515, the occupant presence/
この場合、ドライバーの有無判断結果は2つ存在し、2つの判断結果が一致した場合は、1つの場合よりも確実性が高い判断結果となる。また、自動車の開発の過程で電波伝搬測定を実施し、2つの判断結果が不一致の場合には、無線端末200と無線端末400のどちらの判断結果を優先させるかを決めておく。 In this case, there are two driver presence/absence determination results, and if the two determination results match, the determination result is more reliable than the single determination result. Also, radio wave propagation measurement is performed in the course of vehicle development, and if the two determination results do not match, it is determined in advance which of the determination results of wireless terminal 200 and wireless terminal 400 should be prioritized.
図2および図3ではレファレンス電力と12秒以降のドライバーが搭乗しているときの受信電力の平均値との差はともに7dB程度であるので、当該差は同等である。もし当該差が同等でない場合には、レファレンス電力と乗員搭乗時の受信電力の平均値の差が大きい無線端末のドライバーの有無判断を優先させる。当該差が大きいほうが情報として有用と考えられるからである。 In FIGS. 2 and 3, the difference between the reference power and the average value of the received power after 12 seconds when the driver is on board is both about 7 dB, so the difference is the same. If the differences are not equal, priority is given to determining the presence or absence of a driver of a wireless terminal with a large difference between the reference power and the average received power when a passenger is on board. This is because the larger the difference, the more useful the information.
また、例えば、乗員が着座している場合の受信電力値の変動変化が小さい無線端末のドライバーの有無判断の結果を優先させてもよい。 Also, for example, priority may be given to the result of determining the presence or absence of a driver of a wireless terminal whose received power value fluctuates less when an occupant is seated.
ステップS516において、無線端末100の乗員有無判定部100eは、ドライバーが着座しているか否かを示す乗員有無判定結果を乗員有無判定部100eの図示しない記録部に記録する。
In step S516, the occupant
ステップS517において、無線端来100はドライバー有無判断結果を有線情報通信経路100gまたは無線通信(UWBでなくとも良い)によりアプリケーション・システムへ送信する。この場合には、無線端末200および無線端末400は有線情報通信経路200gおよび有線情報通信経路400gを具備している必要は無い。
In step S517, the
図6は、乗員検知システムにおいてドライバーを検知するフローチャートの他の一例である。図6では、無線端末100が無線端末200および無線端末400から送信されるUWB無線信号の受信電力を算出し、運転席にドライバーが着座しているか否かを判定する。
FIG. 6 is another example of a flow chart for detecting a driver in the occupant detection system. In FIG. 6,
ステップS601、ステップS602およびステップS603において、無線端末100に、無線端末200または無線端末400との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。または、ステップS601、ステップS602およびステップS603において、無線端末200または無線端末400に、無線端末100との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。
In steps S601, S602, and S603, an event occurs in
例えば、無線端末100に、無線端末200および無線端末400との間で無線通信が必要となるイベントが発生する場合について説明する。
For example, a case will be described in which an event occurs in
ステップS604において、無線端末100から無線端末200に呼びかけを開始し、無線端末100と無線端末200との間で無線回線のリンクを確立する。
ステップS605において、無線端末100から無線端末400に呼びかけを開始し、無線端末100と無線端末400との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップS604とステップS605は順番が逆になってもよい。
In step S<b>604 , the
In step S<b>605 , the
Note that the order of steps S604 and S605 may be reversed.
ステップS606において、無線端末200から無線端末100にイベントに係わる無線通信を実行する。
ステップS607において、無線端末400から無線端末100にイベントに係わる無線通信を実行する。
なお、ステップS606とステップS607は順番が逆になってもよい。
In step S<b>606 , wireless communication related to the event is performed from the wireless terminal 200 to the
In step S<b>607 , wireless communication related to the event is performed from the wireless terminal 400 to the
Note that the order of steps S606 and S607 may be reversed.
ステップS608、ステップS609、ステップS610において、無線端末100と、無線端末200および無線端末400との間のリンク接続が終了する。
In steps S608, S609, and S610, link connections between the
なお、無線端末100と、無線端末200および無線端末400との間の無線通信を同時並行的に実施することも可能である。この場合の多重接続方式には、TDMA(時分割多元接続:Time Division Multiple Access)、CDMA(符号分割多元接続:Code Division Multiple Access)、FDMA(周波数分割多元接続:Frequency-Division Multiple Access)などの各種手法を採用することが可能である。
It is also possible to perform wireless communication between
ステップS611において、無線端末100は受信電力算出部100dによって無線端末200および無線端末400からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末200および無線端末400は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末100に送信することもできる。無線端末100の乗員有無判定部100eは、無線端末200および無線端末400から受信した無線信号の受信電力値に基づいて、ドライバーが着座しているか否かを判定する。
In step S611, the
この場合、ドライバーの有無判断結果は2つ存在し、2つの判断結果が一致した場合は、1つの場合よりも確実性が高い判断結果となる。また、自動車の開発の過程で電波伝搬測定を実施し、2つの判断結果が不一致の場合には、無線端末200と無線端末400のどちらの判断結果を優先させるかを決めておく。 In this case, there are two driver presence/absence determination results, and if the two determination results match, the determination result is more reliable than the single determination result. Also, radio wave propagation measurement is performed in the course of vehicle development, and if the two determination results do not match, it is determined in advance which of the determination results of wireless terminal 200 and wireless terminal 400 should be prioritized.
ステップS612において、無線端末100の乗員有無判定部100eは、ドライバーが着座しているか否かを示す乗員有無判定結果を乗員有無判定部100eの図示しない記録部に記録する。
In step S612, the occupant
ステップS613において、無線端来100はドライバー有無判断結果を有線情報通信経路100gまたは無線通信(UWBでなくとも良い)によりアプリケーション・システムへ送信する。この場合には、無線端末200および無線端末400は有線情報通信経路200gおよび有線情報通信経路400gを具備している必要は無い。
In step S613, the
図7Aおよび図7Bは、乗員検知システムにおいてドライバーを検知するフローチャートのさらなる他の一例である。図5および図6は、通信のイベント発生に関わった無線端末100をアプリケーション・システムとの接点とした場合であった。図7Aおよび図7Bは、イベント発生とは直接関係なく、各座席の乗員有無の判断情報を収集・集中管理し、各座席の乗員有無の判断情報をアプリケーション・システムへ受け渡す専用の端末を用いる場合の乗員検知システムのフローチャートである。すなわち、図7Aおよび図7Bは、図5において無線端末200および無線端末400で発生したドライバーの有無の判断結果を無線端末100ではなく、專用の収集端末600へ送信するように変更したフローチャートである。
7A and 7B are yet another example of a flow chart for detecting a driver in an occupant detection system. 5 and 6 show the case where the
ステップS701、ステップS702およびステップS703において、無線端末100に、無線端末200または無線端末400との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。または、ステップS701、ステップS702およびステップS703において、無線端末200または無線端末400に、無線端末100との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。
In steps S701, S702, and S703, an event occurs in
例えば、無線端末100に、無線端末200および無線端末400との間で無線通信が必要となるイベントが発生する場合について説明する。
For example, a case will be described in which an event occurs in
ステップS704において、無線端末100から無線端末200に呼びかけを開始し、無線端末100と無線端末200との間で無線回線のリンクを確立する。
ステップS705において、無線端末100から無線端末400に呼びかけを開始し、無線端末100と無線端末400との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップS704とステップS705は順番が逆になってもよい。
In step S<b>704 , the
In step S<b>705 , the
Note that the order of steps S704 and S705 may be reversed.
ステップS706において、無線端末100から無線端末200にイベントに係わる無線通信を実行する。
ステップS707において、無線端末100から無線端末400にイベントに係わる無線通信を実行する。
なお、ステップS706とステップS707は順番が逆になってもよい。
In step S706, wireless communication related to the event is performed from the
In step S<b>707 , wireless communication related to the event is performed from the
Note that the order of steps S706 and S707 may be reversed.
ステップS708において、無線端末200は受信電力算出部200dによって無線端末100からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末100は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末200に送信することもできる。そして、無線端末200の乗員有無判定部200eは、受信電力算出部200dによって算出した受信電力値に基づいて、乗員の有無を判定する。
In step S708, the wireless terminal 200 calculates the received power value from the
ステップS709において、無線端末200の乗員有無判定部200eは、受信電力値とドライバーが着座しているか否かを示す乗員有無判定結果を乗員有無判定部200eの図示しない記録部に記録する。 In step S709, the occupant presence determination unit 200e of the wireless terminal 200 records the received power value and the occupant presence determination result indicating whether or not the driver is seated in a recording unit (not shown) of the occupant presence determination unit 200e.
ステップS710において、無線端末100と無線端末200との間のリンク接続が終了する。
In step S710, the link connection between
ステップS711において、無線端末400は受信電力算出部400dによって無線端末100からの受信電力値を算出する。受信電力値を算出する無線信号は、イベントに係わる任意の無線信号を使用することができる。しかし、無線端末100は乗員有無判断用の専用の無線信号を無線端末400に送信することもできる。そして、無線端末400の乗員有無判定部400eは、受信電力算出部200dによって算出した受信電力値に基づいて、乗員の有無を判定する。
In step S711, the radio terminal 400 calculates the received power value from the
ステップS712において、無線端末400の乗員有無判定部400eは、受信電力値とドライバーが着座しているか否かを示す乗員有無判定結果を乗員有無判定部400eの図示しない記録部に記録する。 In step S712, the occupant presence determination unit 400e of the wireless terminal 400 records the received power value and the occupant presence determination result indicating whether or not the driver is seated in a recording unit (not shown) of the occupant presence determination unit 400e.
ステップS713において、無線端末100と無線端末400との間のリンク接続が終了する。
At step S713, the link connection between the
ステップS714において、無線端末100と無線端末200および無線端末400との間のリンク接続が終了する。
In step S714, the link connections between
ステップS715において、無線端末200から収集端末600に呼びかけを開始し、無線端末200と収集端末600との間で無線回線のリンクを確立する。
ステップS716において、無線端末400から収集端末600に呼びかけを開始し、無線端末400と収集端末600との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップS714とステップS715は順番が逆になってもよい。
In step S 715 , the wireless terminal 200 starts calling the collection terminal 600 to establish a wireless line link between the wireless terminal 200 and the collection terminal 600 .
In step S<b>716 , the wireless terminal 400 starts calling the collection terminal 600 to establish a wireless line link between the wireless terminal 400 and the collection terminal 600 .
Note that the order of steps S714 and S715 may be reversed.
ステップS717において、無線端末200は、乗員有無判定部200eが判定した乗員有無の判断結果を収集端末600へ送信する。 In step S<b>717 , the wireless terminal 200 transmits to the collection terminal 600 the determination result of the occupant presence determined by the occupant presence determination unit 200 e.
ステップS718において、無線端末400は、乗員有無判定部400eが判定した乗員有無の判断結果を収集端末600へ送信する。ステップS717とステップS718は順番が逆になってもよい。 In step S<b>718 , the wireless terminal 400 transmits to the collection terminal 600 the determination result of the occupant presence determined by the occupant presence determination unit 400 e. The order of steps S717 and S718 may be reversed.
ステップS719、ステップS720、ステップS721において、収集端末600と、無線端末200および無線端末400との間のリンク接続が終了する。 In steps S719, S720, and S721, link connections between the collection terminal 600 and the wireless terminals 200 and 400 are terminated.
ステップS722において、収集端末600はドライバー有無判断結果を有線情報通信経路600gまたは無線通信(UWBでなくとも良い)によりアプリケーション・システムへ送信する。この場合には、無線端末100、無線端末200および無線端末400は有線情報通信経路100g、有線情報通信経路200gおよび有線情報通信経路400gを具備している必要は無い。
In step S722, the collection terminal 600 transmits the driver presence/absence determination result to the application system via the wired information communication path 600g or wireless communication (not necessarily UWB). In this case,
図8は、乗員検知システムにおいてドライバーを検知するフローチャートのさらなる他の一例である。図5および図6は、通信のイベント発生に関わった無線端末100をアプリケーション・システムとの接点とした場合であった。図8は、イベント発生とは直接関係なく、各座席の乗員有無の判断情報を収集・集中管理し、各座席の乗員有無の判断情報をアプリケーション・システムへ受け渡す専用の端末を用いる場合の乗員検知システムの他の一例のフローチャートである。すなわち、図8は、図6において無線端末100で発生したドライバーの有無の判断結果を專用の収集端末600がアプリケーション・システムへ送信するように変更したフローチャートである。
FIG. 8 is yet another example of a flow chart for detecting a driver in an occupant detection system. 5 and 6 show the case where the
ステップS801、ステップS802およびステップS803において、無線端末100に、無線端末200または無線端末400との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。または、ステップS801、ステップS802およびステップS803において、無線端末200または無線端末400に、無線端末100との間で無線通信が必要となるイベントが発生する。
In steps S801, S802, and S803, an event occurs in
例えば、無線端末100に、無線端末200および無線端末400との間で無線通信が必要となるイベントが発生する場合について説明する。
For example, a case will be described in which an event occurs in
ステップS804において、無線端末100から無線端末200に呼びかけを開始し、無線端末100と無線端末200との間で無線回線のリンクを確立する。
ステップS805において、無線端末100から無線端末400に呼びかけを開始し、無線端末100と無線端末400との間で無線回線のリンクを確立する。
なお、ステップS804とステップS805は順番が逆になってもよい。
In step S804, the
In step S805, the
Note that the order of steps S804 and S805 may be reversed.
ステップS806において、無線端末200から無線端末100にイベントに係わる無線通信を実行する。
ステップS807において、無線端末400から無線端末100にイベントに係わる無線通信を実行する。
なお、ステップS806とステップS807は順番が逆になってもよい。
In step S806, wireless communication related to the event is performed from the wireless terminal 200 to the
In step S<b>807 , wireless communication related to the event is performed from the wireless terminal 400 to the
Note that the order of steps S806 and S807 may be reversed.
ステップS808、ステップS809、ステップS810において、無線端末100と、無線端末200および無線端末400との間のリンク接続が終了する。
In steps S808, S809, and S810, link connections between the
なお、無線端末100と、無線端末200および無線端末400との間の無線通信を同時並行的に実施することも可能である。この場合の多重接続方式には、TDMA(時分割多元接続:Time Division Multiple Access)、CDMA(符号分割多元接続:Code Division Multiple Access)、FDMA(周波数分割多元接続:Frequency-Division Multiple Access)などの各種手法を採用することが可能である。
It is also possible to perform wireless communication between
ステップS811において、無線端末100から収集端末600に呼びかけを開始し、無線端末100と収集端末600との間で無線回線のリンクを確立する。
In step S<b>811 , the
ステップS812において、無線端末100は、無線端末200および無線端末400との受信電力値に基づいて乗員有無判定部100eが判定した乗員有無の判断結果を収集端末600へ送信する。
In step S<b>812 , the
ステップS813、ステップS814において、収集端末600と、無線端末100との間のリンク接続が終了する。
In steps S813 and S814, the link connection between the collection terminal 600 and the
ステップS815において、収集端末600はドライバー有無判断結果を有線情報通信経路600gまたは無線通信(UWBでなくとも良い)によりアプリケーション・システムへ送信する。この場合には、無線端末100、無線端末200および無線端末400は有線情報通信経路100g、有線情報通信経路200gおよび有線情報通信経路400gを具備している必要は無い。
In step S815, the collection terminal 600 transmits the driver presence/absence determination result to the application system via the wired information communication path 600g or wireless communication (not necessarily UWB). In this case,
収集端末600の構成の一例を図9に示す。収集端末600はアンテナ600i、スイッチ600j、無線信号送信部600a、無線信号受信部600b、および、乗員検知通信制御部600cを含んで構成される。各無線端末からの乗員有無の判断結果が乗員検知結果記録部600hに記録される。各座席の乗員有無の判断結果は、乗員検知通信制御部600cから有線情報通信経路600gを介して、または、車内無線通信システム(UWBでなくともよい)を用いてアプリケーション・システムへ送信される。
An example of the configuration of the collection terminal 600 is shown in FIG. The collection terminal 600 includes an antenna 600i, a switch 600j, a
(変形例1)
上記実施形態では、運転席のドライバーを検知するために、運転席足元に配置した無線端末200を使用したが、無線端末200の代わりに助手席足元に配置した無線端末300を使用することによって、助手席乗員検知システムを実現できる。すなわち、無線端末100と無線端末300との間でUWB無線通信を行うことで、助手席の乗員を検知することができる。
(Modification 1)
In the above embodiment, the wireless terminal 200 placed at the foot of the driver's seat is used to detect the driver in the driver's seat. A passenger seat occupant detection system can be realized. That is, by performing UWB wireless communication between the
さらに、上記実施形態では、運転席のドライバーを検知するために、右後席ドア70のスイッチパネルに配置した無線端末400を使用したが、無線端末400の代わりに左後席ドア90のスイッチパネルに配置した無線端末500を使用することによって、助手席乗員検知システムを実現できる。すなわち、無線端末100と無線端末500との間でUWB無線通信を行うことで、助手席の乗員を検知することができる。
Furthermore, in the above embodiment, the wireless terminal 400 arranged on the switch panel of the right rear door 70 is used in order to detect the driver in the driver's seat. A front passenger seat occupant detection system can be realized by using the wireless terminal 500 placed in the . That is, by performing UWB wireless communication between the
(変形例2)
乗員の有無による受信信号電力の変動が安定的に観測できる位置にUWB無線端末を配置することによって、自動車車内の後席の乗員検知を行うことも可能である。また、乗員の有無による受信信号電力の変動が安定的に観測できる位置にUWB無線端末を配置することによって、ミニバンタイプの自動車車内の3列目の乗員検知を行うことも可能である。乗員の有無による受信信号電力の変動が安定的に観測できるか否かは、あらかじめ車内で電波伝搬測定を行うことによって判定することができる。
(Modification 2)
By arranging the UWB wireless terminal at a position where fluctuations in received signal power due to the presence or absence of passengers can be stably observed, it is possible to detect passengers in the rear seats of the vehicle. Also, by placing a UWB wireless terminal at a position where fluctuations in received signal power due to the presence or absence of passengers can be stably observed, it is possible to detect passengers in the third row in a minivan type automobile. Whether or not fluctuations in received signal power due to the presence or absence of passengers can be stably observed can be determined in advance by performing radio wave propagation measurement inside the vehicle.
(変形例3)
上記実施形態では、乗員検知する車両に自動車を例によって説明した。しかし、乗員検知システムが適用できる車両は自動車に限られるわけではない。例えば、バス、鉄道、航空機、宇宙船、船舶、潜水艇の内部空間において、UWB無線を使用した無線端末を適切に配置することによって、乗員検知専用のデバイスまたはセンサーを用いずに、座席毎の人体検知を実現することが可能である。すなわち、UWB無線の実行中に受信信号電力があらかじめ定められたレファレンス電力値を下回ることによって、座席毎の人体検知を実現することが可能である。
(Modification 3)
In the above embodiment, an automobile is used as an example of a vehicle for occupant detection. However, vehicles to which the occupant detection system can be applied are not limited to automobiles. For example, by appropriately arranging wireless terminals using UWB radio in the interior space of buses, railways, aircraft, spaceships, ships, and submersibles, it is possible to perform seat-by-seat detection without using devices or sensors dedicated to occupant detection. It is possible to realize human body detection. That is, it is possible to achieve human body detection for each seat when the received signal power falls below a predetermined reference power value during UWB radio operation.
実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 Although the embodiments have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited by the contents described in the above embodiments. In addition, the components described above include components that can be easily assumed by those skilled in the art and components that are substantially the same. Furthermore, the configurations described above can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions, or changes in configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
本発明は、専用のカメラやセンサーを使用せずに、車両内の各座席における乗員の有無の検知を可能とする乗員検知システムおよび乗員検知方法に用いて、極めて有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is extremely useful when used in an occupant detection system and occupant detection method that enable detection of the presence or absence of an occupant at each seat in a vehicle without using a dedicated camera or sensor.
20・・・エンジンルーム
30・・・ファイヤーウォール
40・・・センターコンソール
50・・・トランク
60・・・右前席ドア
70・・・右後席ドア
80・・・左前席ドア
90・・・左後席ドア
100、200、300、400、500・・・無線端末
100a、600a・・・無線信号送信部
100b、600b・・・無線信号受信部
100c、600c・・・乗員検知通信制御部
100d・・・受信電力算出部
100e・・・乗員有無判定部
100f・・・レファレンス電力記録部
100g・・・有線情報通信経路
100h、600h・・・車内無線通信システム制御部
100i、600i・・・アンテナ
100j、600j・・・スイッチ
600・・・収集端末
20...
Claims (4)
UWB無線の無線信号を送信する無線端末と、
前記無線端末から送信された前記無線信号を受信する複数の他の無線端末と、を含み、
複数の前記他の無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断し、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれから前記受信電力値及び車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する前記判断結果に基づいて、車両内に乗員がいるかいないかを判断し、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する前記判断結果が異なる場合には、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの前記受信電力値の平均値の差が大きい方の前記他の無線端末からの前記判断結果を優先させることを特徴とする乗員検知システム。 An occupant detection system in a communication system that performs in-vehicle communication using UWB (Ultra Wide Band) radio,
a wireless terminal that transmits a wireless signal of UWB wireless;
a plurality of other wireless terminals that receive the wireless signal transmitted from the wireless terminal;
The plurality of other wireless terminals determine that there is an occupant in the vehicle when the received power value of the wireless signal is equal to or less than a predetermined reference power value ;
The wireless terminal receives the received power value and a determination result regarding the presence or absence of a passenger in the vehicle from each of the plurality of other wireless terminals, and receives the determination result regarding the presence or absence of a passenger in the vehicle from each of the plurality of other wireless terminals. Based on the judgment result, judge whether there is a passenger in the vehicle,
When the judgment result regarding the presence or absence of passengers in the vehicle from each of the plurality of other radio terminals is different, the radio terminal determines the average value of the received power values from each of the plurality of other radio terminals. An occupant detection system , wherein priority is given to the determination result from the other wireless terminal having a larger difference .
無線端末がUWB無線の無線信号を送信するステップと、
複数の他の無線端末が前記無線端末から送信された前記無線信号を受信するステップと、を含み、
複数の前記他の無線端末は、前記無線信号の受信電力値が、あらかじめ定められたレファレンス電力値以下になる場合に車両内に乗員がいると判断し、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれから前記受信電力値及び車両内の乗員有無に関する判断結果を受信し、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する前記判断結果に基づいて、車両内に乗員がいるかいないかを判断し、
前記無線端末は、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの車両内の乗員有無に関する前記判断結果が異なる場合には、複数の前記他の無線端末のそれぞれからの前記受信電力値の平均値の差が大きい方の前記他の無線端末からの前記判断結果を優先させることを特徴とする乗員検知方法。
An occupant detection method in a communication method for performing in-vehicle communication using UWB (Ultra Wide Band) radio,
a wireless terminal transmitting a radio signal for UWB radio;
a plurality of other wireless terminals receiving the wireless signal transmitted from the wireless terminal;
The plurality of other wireless terminals determine that there is an occupant in the vehicle when the received power value of the wireless signal is equal to or less than a predetermined reference power value ;
The wireless terminal receives the received power value and a determination result regarding the presence or absence of a passenger in the vehicle from each of the plurality of other wireless terminals, and receives the determination result regarding the presence or absence of a passenger in the vehicle from each of the plurality of other wireless terminals. Based on the judgment result, judge whether there is a passenger in the vehicle,
When the judgment result regarding the presence or absence of passengers in the vehicle from each of the plurality of other radio terminals is different, the radio terminal determines the average value of the received power values from each of the plurality of other radio terminals. An occupant detection method , wherein priority is given to the determination result from the other wireless terminal having a larger difference .
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