CN110546526A - 装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明通过一装置与另一装置的双向通信计算出两装置间传输时间的平均值，从而计算出两装置间的距离而无须考虑另一装置中的延迟时间。本发明的装置具备：发送部，对另一装置发送第1信号；接收部，从另一装置接收另一装置所具备的计时部所计量的第1信号的接收时刻、第2信号、及另一装置所具备的计时部所计量的第2信号的发送时刻；本装置的计时部，与另一装置所具备的计时部非同步地进行动作，计量第1信号的发送时刻及第2信号的接收时刻；以及运算部，基于本装置的计时部所计量的第1信号的发送时刻、接收部所接收到的第1信号的接收时刻、接收部所接收到的第2信号的发送时刻、及本装置的计时部所计量的第2信号的接收时刻，计算出与另一装置之间的传输时间的平均值，从而基于计算出的传输时间的平均值与传输速度计算出与另一装置之间的距离。

Description

装置及系统
技术领域
本发明涉及测距。
背景技术
提出有一种利用在发送源与接收目标之间发送信息包及其响应手续来进行测距的系统(参照专利文献1)。
背景技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-258009号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
然而，在所述系统中，必须考虑接收目标中的延迟时间(接收信息包至回传信息包的时间)，存在无法准确计算出发送源与接收目标之间的距离的担忧。
[解决问题的技术手段]
所述问题例如能够通过以下手段得到解决。
一种装置，其具备：发送部，对另一装置发送第1信号；接收部，从所述另一装置接收所述另一装置所具备的计时部所计量的所述第1信号的接收时刻、第2信号、及所述另一装置所具备的计时部所计量的所述第2信号的发送时刻；本装置的计时部，与所述另一装置所具备的计时部非同步地进行动作，计量所述第1信号的发送时刻及所述第2信号的接收时刻；以及运算部，基于所述本装置的计时部所计量的第1信号的发送时刻、所述接收部所接收到的第1信号的接收时刻、所述接收部所接收到的第2信号的发送时刻、及所述本装置的计时部所计量的第2信号的接收时刻，计算出与所述另一装置之间的传输时间的平均值，从而基于所述计算出的传输时间的平均值与传输速度，计算出与所述另一装置之间的距离。
一种系统，其具备所述装置及所述另一装置。
[发明的效果]
通过一装置与另一装置的双向通信计算出两装置间传输时间的平均值，从而能够计算出两装置间的距离而无须考虑另一装置中的延迟时间。
附图说明
图1是表示实施方式1的系统1的构成的示意图。
图2是对实施方式1的系统1的动作例进行说明的顺序图。
具体实施方式
[实施方式1的系统1]
图1是表示实施方式1的系统1的构成的示意图。如图1所示，实施方式1的系统1具有装置A、B。装置A、B均具备发送部12、22、接收部14、24、计时部16、26、及运算部18、28。以下，对各部进行详细说明。
(装置A、B)
装置A、B可以是单独携带其本身进行利用的装置，也可以是安装在例如智能手机、钥匙链、衣服、皮带、救生衣、汽车、汽车的智能钥匙、通知儿童的位置的器件等进行利用的装置。装置A、B可以在本装置内具有电源，也可以在本装置内不具有电源而从安装目标或内置目标的器件接受电力供给。
(发送部12、22)
发送部12、22是对另一装置发送信号的部分。发送部12、22例如可包含天线及调制装置等。
(接收部14、24)
接收部14、24是从另一装置接收信号的部分。接收部14、24例如可包含天线及解调装置等。
在本说明书中，另一装置是指本装置以外的装置。相对于装置A而言，装置B是另一装置，相对于装置B而言，装置A是另一装置。装置A的发送部12对装置B的接收部24发送第1信号，装置B的发送部22对装置A的接收部14发送第2信号。第1信号及第2信号例如可以由信息包构成，但第1信号及第2信号的形式等并无特别限定。装置A与装置B可使用具有相同构造、功能的装置。
(计时部16、26)
计时部16、26是计量各种信号的发送时刻及接收时刻的部分。也就是说，装置A的计时部16计量第1信号的发送时刻及第2信号的接收时刻。另外，装置B的计时部26计量第1信号的接收时刻及第2信号的发送时刻。这里，发送时刻是指例如开始发送信号的时刻，在信号是以信息包构成的情况下，是指发送配置在信息包最前的字节的时刻等。接收时刻是指例如开始接收信号的时刻，在信号是以信息包构成的情况下，是指接收配置在信息包最前的字节的时刻等。
利用计时部16、26计量各种时刻时，可使用基准时刻与距基准时刻的经过时间来进行。例如，将装置A的基准时刻设为TA，将基准时刻TA至发送第1信号的经过时间设为TA1，那么装置A的计时部16可基于第1信号的发送时刻＝TA+TA1的关系式来计量第1信号的发送时刻。
装置A与装置B的计时部16、26非同步地进行动作。另外，装置A、B的计时部16、26各自独立地规定基准时刻。装置A、B的基准时刻未必是同一时刻。如下所述，根据本实施方式，不使用基准时刻的值便能够计算出传输时间的平均值，因此无论装置A、B的基准时刻是否为同一时刻，均能求出装置A、B之间的传输时间的平均值。
各装置的计时部将基准时刻规定为哪一时点并无限定。例如，各装置可将电源接通的时点或按下规定按钮的时点等规定为基准时刻，开始计量距这些时点的经过时间。根据本实施方式，不使用基准时刻的值便能够计算出传输时间的平均值，因此无论各装置的计时部将基准时刻规定为任何时点，均能求出装置A、B之间的传输时间的平均值。
各装置的计时部使用何种值作为基准时刻并无特别限定。例如，各装置的计时部可将基准时刻设定为0时0分0秒，也可以设定为3时3分3秒或12时0分0秒等值。如下所述，根据本实施方式，不使用基准时刻的值便能够计算出传输时间的平均值，因此无论各装置的计时部使用何种值作为基准时刻，均能求出装置A、B之间的传输时间的平均值。
各装置的计时部以何种精度对基准时刻及经过时间进行存储及计量等并无特别限定。例如，各装置的计时部可用s、ms、μs、ns、ps等单位对基准时刻及经过时间进行存储及计量等。但优选的是对基准时刻及经过时间进行存储及计量等的精度及单位在各装置的计时部中相同。如果统一精度及单位，便能够精度良好地求出装置A、B之间的传输时间的平均值。
计时部16、26是能够设定基准时刻，且计量距基准时刻的经过时间，并使用所计量的经过时间求出各种信号的发送时刻及接收时刻的装置即可。对于计时部16、26，可以根据所需的测定精度，适当使用陶瓷振荡器、晶体振荡器、或温度补偿型晶体振荡器(TCXO)等作为计时部16、26。
从装置B的发送部12对装置A的接收部24发送由装置B的计时部16所计量的第1信号的接收时刻及第2信号的发送时刻。
(运算部18、28)
运算部18、28是计算本装置与另一装置之间的距离的部分。运算部18、28例如可使用CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。
装置A的运算部18基于装置A的计时部16所计量的第1信号的发送时刻、装置A的接收部14所接收到的第1信号的接收时刻、装置A的接收部14所接收到的第2信号的发送时刻、及装置A的计时部16所计量的第2信号的接收时刻，计算出与装置B之间的传输时间的平均值。传输时间例如是一装置开始发送一信号至另一装置开始接收该一信号的时间。
装置A、B的运算部18基于计算出的传输时间的平均值及传输速度(例：光速、音速)，计算出彼此间的距离。传输速度为信号传输的速度。作为传输速度，例如若信号为电磁波可使用光速，若信号为音波可使用音速。
图2是对实施方式1的系统1的动作例进行说明的顺序图。以下，参照图2，对实施方式1的系统1的动作例进行说明。
(步骤S1)
首先，装置A对装置B发送第1信号，装置B从装置A接收第1信号。装置A用本装置的计时部16计量第1信号的发送时刻(TA+TA1)。装置B用本装置的计时部26计量第1信号的接收时刻(TB+TB1)。这里，TA为装置A的基准时刻，TB为装置B的基准时刻。TA1为基准时刻TA至发送第1信号的经过时间，TB1为基准时刻TB至接收第1信号的经过时间。
(步骤S2)
接下来，装置B对装置A发送第2信号，装置A从装置B接收第2信号。装置B用本装置的计时部26计量第2信号的发送时刻(TB+TB2)。装置A用本装置的计时部16计量第2信号的接收时刻(TA+TA2)。这里，TA2为基准时刻TA至接收第2信号的经过时间，TB2为基准时刻TB至发送第2信号的经过时间。
(步骤S3)
接下来，装置B对装置A发送装置B的计时部26所计量的第1信号的接收时刻(TB+TB1)及第2信号的发送时刻(TB+TB2)。
(步骤S4)
接下来，装置A计算出装置A与装置B之间的传输时间的平均值Td0。传输时间的平均值Td0例如可以依照以下的数1计算。如数1所示，根据本实施方式，不使用基准时刻的值便能够计算出传输时间的平均值。因此，装置A、B可以将任意时点设定为基准时刻，从各时点(基准时刻)起分别计量经过时间。
[数1]
Td1＝(TB+TB1)－(TA+TA1)
Td2＝(TA+TA2)－(TB+TB2)
Td0＝(Td1+Td2)/2
＝{(TB+TB1)－(TA+TA1)+(TA+TA2)－(TB+TB2)}/2
＝(TB1－TA1+TA2－TB2)/2
(步骤S5)
接下来，装置A计算出装置A与装置B之间的距离D。该距离D的计算例如可以依照以下的数2计算。
[数2]
D＝Td0×V
这里，V为传输速度。
根据以上说明的本实施方式，因为通过一装置A与另一装置B的双向通信来计算出两装置间的传输时间Td0，所以装置A无须考虑另一装置B中的延迟时间便能够计算出两装置间的距离D。另外，根据本实施方式，不使用基准时刻的值便能够计算出传输时间的平均值。因此，装置A、B可以将任意时点设定为基准时刻，从各时点(基准时刻)起分别计量经过时间。根据本实施方式，这样一来，即便在装置A、B非同步地进行动作的情况下，也能够计算出两装置间传输时间Td0，从而求出两装置间的距离D。
装置A可对装置B发送装置A的计时部16所计量的第1信号的发送时刻(TA+TA1)及第2信号的接收时刻(TA+TA2)。这样一来，在装置B中也能够依照所述数1、数2计算出两装置间的距离D。
在本实施方式中，设为系统1具备两台装置即装置A与装置B，但系统1可以具备三台以上与装置A具有相同构成、功能的装置。在系统1例如具备三台装置即装置A、装置B、装置C的情况下，能够测定装置A与装置B之间的距离、装置A与装置C之间的距离、装置B与装置C之间的距离。
在系统1具备多台与装置A具有相同构成、功能的装置的情况下，可以通过在市面上的各种物体安装这些装置、或内置这些装置的功能等，从而便能够测定各种两个物体间的距离。也就是说，根据本实施方式，装置A及装置B等各装置可以将任意时点设定为基准时刻，从各时点(基准时刻)起分别计量经过时间。另外，根据本实施方式，即便在装置A及装置B等各装置非同步地进行动作的情况下，也能够计算出两个装置间传输时间，从而求出两装置间的距离。因此，根据本实施方式，通过在不同人各自所拥有或管理等的各种物体安装装置A及装置B等装置、或内置这些装置的功能等，即便不事先在各装置之间进行基准时刻的同步处理等，也能够测定各种两个物体间的距离。
根据以上说明的系统1，能够测定各种两个物体间的距离，因此例如能够测定走失儿童、失踪者、或遇难者等与搜寻者之间的距离，从而便能够容易地发现这些人。另外，能够测定钱包或眼镜等与它们的所有者之间的距离，使人能够容易地发现遗失物。另外，能够测定车辆与人之间的距离，使人能够事先察觉驾驶中有人从隐蔽处突然出现。另外，能够测定车辆与车辆之间的距离，从而能够得知车辆间距离及堵车信息等。另外，能够测定车辆与道路的路崖或中央隔离带之间的距离，从而即便路崖或中央隔离带被雪掩埋，也能够掌握路崖至中央隔离带的位置。另外，能够测定自动驾驶的车辆与车辆外的驾驶员(智能钥匙)之间的距离，从而使自动驾驶的车辆不会撞到驾驶员。
以上，对实施方式进行了说明，但这些说明不对权利要求书中所记载的构成产生任何限定。
[符号的说明]
1 系统
12、22 发送部
14、24 接收部
16、26 计时部
18、28 运算部

Claims (2)

1.一种装置，其具备：发送部，对另一装置发送第1信号；
接收部，从所述另一装置接收所述另一装置所具备的计时部所计量的所述第1信号的接收时刻、第2信号、及所述另一装置所具备的计时部所计量的所述第2信号的发送时刻；
本装置的计时部，与所述另一装置所具备的计时部非同步地进行动作，计量所述第1信号的发送时刻及所述第2信号的接收时刻；以及
运算部，基于所述本装置的计时部所计量的第1信号的发送时刻、所述接收部所接收到的第1信号的接收时刻、所述接收部所接收到的第2信号的发送时刻、及所述本装置的计时部所计量的第2信号的接收时刻，计算出与所述另一装置之间的传输时间的平均值，从而基于所述计算出的传输时间的平均值与传输速度，计算出与所述另一装置之间的距离。
2.一种系统，其具备根据权利要求1所述的装置、及所述另一装置。
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