CN110999131B - 通信装置、通信系统和通信方法 - Google Patents
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Abstract
本公开的通信装置设有：天线单元，包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极中的至少一个包括多个分段电极；通信电路单元，连接到天线单元并且根据包括多个通信阶段的通信协议，通过天线单元与通信装置执行传输数据的发送操作和接收操作；切换单元，切换是否将多个分段电极中的每一个连接到通信电路单元，使得第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积改变；以及控制单元，基于通信电路单元的操作、传输数据的类型和通信阶段中的至少一个，通过切换单元改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积。
Description
技术领域
本公开涉及一种适于使用人体作为通信介质进行通信的通信装置、通信系统和通信方法。
背景技术
例如，已知一种使用电场通信技术的通信系统，其中，人体用作通信介质。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2010-177767号公报
专利文献2：特开2011-244082号公报
发明内容
在使用电场通信技术的通信系统中，通信性能根据天线的电极尺寸而变化。电极尺寸的增大增加了可通信的范围，但是可能导致用户不想要的错误通信(错误连接)。
期望提供一种能够抑制错误通信并使通信稳定的通信装置、通信系统和通信方法。
根据本公开的实施方式的通信装置包括：天线，包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极中的至少一个包括多个分段电极；通信电路，其耦接到所述天线，并且根据包括多个通信阶段的通信协议，通过所述天线在被通信装置和通信电路之间执行传输数据的发送操作和接收操作；切换部，其切换是否将所述多个分段电极中的每一个耦接到通信电路，以改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积；以及控制器，其基于通信电路的操作、传输数据的类型和通信阶段中的至少一个，通过切换部改变第一电极或第二电极中的至少一个的有效电极面积。
根据本公开实施方式的通信系统包括：第一通信装置；以及第二通信装置，其在第一通信装置和第二通信装置之间执行传输数据的传输。所述第一通信装置和第二通信装置中的至少一个包括：天线，包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极中的至少一个包括多个分段电极；通信电路，其耦接到所述天线，并且根据包括多个通信阶段的通信协议，通过所述天线在被通信装置和通信电路之间执行传输数据的发送操作和接收操作，所述第一通信装置或第二通信装置用作被通信装置；切换部，其切换是否将所述多个分段电极中的每一个耦接到通信电路，以改变第一电极或第二电极中的至少一个的有效电极面积；以及控制器，其基于通信电路的操作、传输数据的类型和通信阶段中的至少一个，通过切换部改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积。
根据本公开实施方式的通信方法包括：用耦接到天线的通信电路，根据包括多个通信阶段的通信协议，通过所述天线在被通信装置和通信电路之间执行发送操作和接收操作，所述天线包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极中的至少一个包括多个分段电极；用切换部切换是否将所述多个分段电极中的每一个耦接到通信电路，以改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积；以及通过控制器控制切换部，基于通信电路的操作、传输数据的类型和通信阶段中的至少一个，改变第一电极或第二电极中的至少一个的有效电极面积。
在根据本公开实施方式的通信装置、通信系统和通信方法中，基于通信电路的操作、传输数据的类型和通信阶段中的至少一个，改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积。
基于通信电路的操作、传输数据的类型和通信阶段中的至少一个，改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积。因此，根据本公开实施方式的通信装置、通信系统或通信方法使得可以抑制错误通信和稳定通信。
应当注意，本文描述的效果不一定是限制性的，并且可以实现本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1是示出根据比较例的其中人体用作通信介质的通信系统的概要的配置图。
图2是示出根据比较例的通信系统的概要的说明图。
图3是示意性示出根据本公开第一实施方式的通信装置的配置示例的框图。
图4是示出根据第一实施方式的通信装置的天线的电极结构的第一示例的结构图。
图5是示出根据第一实施方式的通信装置的天线的电极结构的第二示例的结构图。
图6是示出根据第一实施方式的通信装置的天线的电极结构的第三示例的结构图。
图7是示出根据第一实施方式的通信装置的天线的电极结构的第四示例的结构图。
图8是示出根据第一实施方式的通信系统中的通信操作以及电极结构的切换操作的示例的说明图。
图9是示意性示出根据第一实施方式的通信装置对电极结构的切换控制流程的示例的流程图。
图10是示出根据CCCC-PHY标准的传输格式的示例的说明图。
图11是示意性示出根据第二实施方式的通信装置对电极结构的切换控制流程的示例的流程图。
图12是示出根据第三实施方式的通信系统中的通信操作以及电极结构的切换操作的示例的说明图。
图13是示出根据第四实施方式的通信系统中的通信操作的示例以及电极结构的切换操作的第一示例的说明图。
图14是示出根据第四实施方式的通信系统中的通信操作的示例以及电极结构的切换操作的第二示例的说明图。
图15是示出根据第五实施方式的通信系统中的通信操作的示例以及电极结构的切换操作的第一示例的说明图。
图16是示出根据第五实施方式的通信系统中的通信操作的示例以及电极结构的切换操作的第二示例的说明图。
图17是示出根据第六实施方式的通信系统中的通信操作的示例以及电极结构的切换操作的第一示例的说明图。
图18是示出根据第六实施方式的通信系统中的通信操作的示例以及电极结构的切换操作的第二示例的说明图。
图19是描绘车辆控制系统的示意性配置的示例的框图。
图20是帮助说明车外信息检测部和成像部的安装位置的示例的示图。
具体实施方式
下面参考附图详细描述本公开的实施方式。应当注意，按照以下顺序进行描述。
0.比较例(使用人体作为通信介质的通信系统的概要和问题)(图1～图2)
1.第一实施方式(图3～图9)
1.1配置
1.2操作
1.3效果
2.第二实施方式(图10～图11)
2.1配置和操作
2.2效果
3.第三实施方式(图12)
3.1配置和操作
4.第四实施方式(图13～图14)
4.1配置和操作
5.第五实施方式(图15～图16)
5.1配置和操作
6.第五实施方式(图17～图18)
6.1配置和操作
7.第七实施方式(应用例)(图19～图20)
8.其他实施方式
<0.比较例>
(使用人体作为通信介质的通信系统的概述)
图1和图2示出了根据比较例的使用电场通信技术的通信系统的概要，其中，人体30用作通信介质。
根据比较例的通信系统100包括第一通信装置110和第二通信装置120。
例如，如图2所示，通信系统100可用于安装在诸如智能手表93或腕带终端94等可穿戴装置中的通信装置与安装在门90的门把手91、智能手机92等中的通信装置之间的通信。例如，第一通信装置110和第二通信装置120中的任一个可以设置在智能手表93等中，而第一通信装置110和第二通信装置120中的另一个设置在智能手机92等中。通信系统100也可用于例如汽车车门的锁定和解锁。例如，第一通信装置110和第二通信装置120中的任一个设置在汽车的车门中。除了汽车的车门之外，通信系统100还可用于例如进出房间时使用的具有锁定功能的门90的锁定和解锁。
第一通信装置110包括第一天线115和第一通信电路113。第一天线115包括作为通信电极的第一人体电极111和第一空间电极112。第一通信电路113耦接到主机114。
第二通信装置120包括第二天线125和第二通信电路123。第二天线125包括作为通信电极的第二人体电极121和第二空间电极122。第二通信电路123耦接到主机124。
第一通信电路113和第二通信电路123均包括使用电场通信方法(准静电场通信方法)的通信电路。
第一通信电路113可以包括至少一个发送机电路(发送机)。第二通信电路123可以包括至少一个接收机电路(接收机)。或者，第一通信电路113和第二通信电路123可以均包括发送机/接收机电路，用于在第一通信装置110和第二通信装置120之间的双向通信。
在要从第一通信装置110发送信号的情况下，第一通信电路113在第一人体电极111和第一空间电极112之间产生电位差的发送信号，其包括通过预定调制方法调制的信号。第一人体电极111比第一空间电极112更靠近人体30设置。这允许第一人体电极111比第一空间电极112更强地静电耦合到通信介质(人体30)。
在这样的通信系统中，由于相比第二空间电极122，人体30的一部分更靠近第二人体电极121，所以在第一人体电极111和第二人体电极121之间形成其中人体30用作通信介质的人体侧通信路径。此外，在第一空间电极112和第二空间电极122之间形成空间侧通信路径，其中，空间(例如，空气)用作通信介质。
基于通过人体侧通信路径和空间侧通信路径发送的发送信号的电位差出现在第二人体电极121和第二空间电极122之间。第二通信电路123检测在第二人体电极121和第二空间电极122之间出现的电位差，通过执行与第一通信电路113的调制方法对应的解调处理来获得接收信号，并且输出接收信号作为输出信号。
在电场通信方法(准静电场通信方法)中，第一通信装置110和第二通信装置120之间的人体和电极耦合的强度增加使得能够通信。尽管当人触摸人体电极时能够通信，但是，即使当人简单地接近人体电极时，由于电场E分布在人体表面上，如图2所示，也可以执行通信。因此，通信仅在人体30近旁可行。此外，与可穿戴装置的兼容性很高。
(问题)
这种通信系统100的通信性能根据通信电极的电极尺寸(有效电极面积)而变化。大的有效电极面积通常能够实现稳健数据传输。在人体30用作通信介质的情况下，假定用户故意靠近被通信装置进行通信。因此，期望在人体30和被通信装置之间建立耦合，以响应于被通信装置足够接近从而进入人体30的几厘米或更小的距离的近旁而开始通信。然而，由于增加有效电极面积以实现稳健传输性能，所以可通信范围增加，这可能导致用户不想要的错误通信(错误连接)。
因此，关于通信装置中电极尺寸的变化，专利文献1(特开2010-177767号公报)公开了一种基于接收信号的强度和噪声水平从多个电极组合中选择合适的一个的技术。
专利文献2(特开2011-244082号公报)公开了一种根据信号电极和接地电极之间的电位差选择适合通信的信号电极的技术。
专利文献1和专利文献2涉及一种为稳健数据传输选择电极的方法，没有为防止用户不期望的错误通信提供问题解决方案。
<1.第一实施方式>
[1.1配置]
(通信装置的总体配置)
图3示意性示出了根据本公开第一实施方式的通信装置1的配置示例。
根据本实施方式的通信装置1可以用作根据上述比较例的通信系统100的第一通信装置110和第二通信装置120中的至少一个。在这种情况下，第一通信装置110和第二通信装置120可以均是双向发送和接收数据的发送机/接收机。例如，根据本实施方式的通信装置1要与之通信的装置可以是第一通信装置110，而根据本实施方式的通信装置1是第二通信装置120。
用于使用电场通信技术的通信系统的标准化的标准的示例是ISO/IEC 17982CCCCPHY(闭合电容耦合通信物理层)。根据本实施方式的通信装置1根据符合例如ISO/IEC17982CCCC PHY(以下称为CCCC-PHY)标准的传输格式和通信协议来发送和接收传输数据。
根据本实施方式的通信装置1包括：天线13；接收机电路2，其执行用于通过天线13从被通信装置接收接收数据的接收操作；以及发送机电路3，其执行用于通过天线向被通信装置发送发送数据的发送操作。通信装置1还包括设置在天线13与接收机电路2和发送机电路3之间的切换部4以及控制接收机电路2和发送机电路3的控制器6。
例如，天线13对应于上述图1中的第一通信装置110的第一天线115或第二通信装置120的第二天线125。天线13包括作为第一电极的人体电极11和作为第二电极的空间电极12。例如，人体电极11对应于上述图1中的第一通信装置110的第一人体电极111或第二通信装置120的第二人体电极121。例如，空间电极12对应于上述图1中的第一通信装置110的第一空间电极112或第二通信装置120的第二空间电极122。
人体电极11和空间电极12中的至少一个包括多个分段电极#1、#2、#n，其具有稍后描述的如图4至图7所示的结构。
接收机电路2、发送机电路3、切换部4和控制器6可以设置在单个半导体装置(IC(集成电路))5中。
接收机电路2和发送机电路3均通过切换部4耦接到天线13。接收机电路2和发送机电路3均为根据包括多个通信阶段(通信相位)的通信协议，通过天线相对于被通信装置执行传输数据的发送操作和接收操作的通信电路。例如，接收机电路2和发送机电路3均时分地执行发送操作和接收操作。例如，接收机电路2和发送机电路3均在包括分成预定数量的多个时隙的每个时间段内向被通信装置传输传输数据。
切换部4能够在天线13和接收机电路2之间的电连接关系与天线13和发送机电路3之间的电连接关系之间切换。此外，切换部4可以是切换多个分段电极#1、#2、#n独立地耦接到接收机电路2还是发送机电路3，以改变人体电极11和空间电极12中的至少一个的有效电极面积的切换部。
控制器6包括接收帧展开部21、发送帧展开部31和协议控制部61。
接收帧展开部21对由接收机电路2接收的接收数据执行数据处理。
发送帧展开部31生成要由发送机电路3发送的发送数据。
在接收机电路2将从被通信装置接收接收数据的情况下，控制器6控制切换部4将天线13和接收机电路2电耦接。
在发送机电路3要向被通信装置发送发送数据的情况下，控制器6控制切换部4将天线13和发送机电路3电耦接。
协议控制部61可以是基于通信协议的通信阶段，利用切换部4改变人体电极11和空间电极12中的至少一个的有效电极面积的控制器。
(天线13的电极结构的示例)
图4示出了天线13的电极结构的第一示例。
人体电极11和空间电极12中的至少一个可以包括两个分段电极#1和#2，如图4所示。在这种情况下，分段电极#1的电极面积可以小于分段电极#2。分段电极#1可以是矩形，分段电极#2可以围绕分段电极#1的外周设置。
分段电极#1和分段电极#2可以通过模拟开关SW选择性地彼此耦接。模拟开关SW可以包括在切换部4中。分段电极#1可以通过切换部4耦接到接收机电路2或发送机电路3。因此，当模拟开关SW断开时，只有分段电极#1可以耦接到接收机电路2或发送机电路3，而当模拟开关SW接通时，分段电极#1和分段电极#2都可以耦接到接收机电路2或发送机电路3。当模拟开关SW断开时，只有分段电极#1的电极面积变成有效电极面积。另一方面，当模拟开关SW接通时，分段电极#1和分段电极#2的总电极面积成为有效电极面积。应当注意，由于如图1和图2所示的使用其中人体30用作通信介质的电场通信技术的通信系统100，使用频率大约在从DC到几十MHz范围内的信号，所以模拟开关SW而不是RF(射频)开关可用于切换电极耦接。
应当注意，尽管图4示出了仅设置两个分段电极#1和#2的示例，但是可以在分段电极#2周围设置额外的单个或多个分段电极，并且分段电极可以通过模拟开关SW可选择性地相互耦接。
图5示出了天线13的电极结构的第二示例。
人体电极11和空间电极12中的至少一个可以具有图5所示的电极结构。图5的电极结构在模拟开关SW的配置上不同于图4的电极结构。在图5的电极结构中，分段电极#1通过模拟开关SW1耦接到接收机电路2或发送机电路3。分段电极#2通过模拟开关SW2耦接到接收机电路2或发送机电路3。模拟开关SW1和SW2可以包括在切换部4中。因此，当模拟开关SW1接通而模拟开关SW2断开时，只有分段电极#1耦接到接收机电路2或发送机电路3，并且只有分段电极#1的电极面积成为有效电极面积。同时，当模拟开关SW1和SW2都接通时，分段电极#1和分段电极#2都耦接到接收机电路2或发送机电路3，并且分段电极#1和分段电极#2的总电极面积成为有效电极面积。
应当注意，尽管图5示出了仅设置两个分段电极#1和#2的示例，但是可以在分段电极#2周围设置额外的单个或多个分段电极，并且分段电极可以独立地耦接到各自的模拟开关SW。这使得可以在三种或更多种状态之间改变有效电极面积。
图6示出了天线13的电极结构的第三示例。
人体电极11和空间电极12中的至少一个可以具有其中多个矩形分段电极#1、#2、…#n布置成如图6所示的矩阵的电极结构。在图6的电极结构中，分段电极#1、#2、…#n通过各自的模拟开关SW1、SW2…SWn独立地耦接到接收机电路2或发送机电路3。模拟开关SW1、SW2…SWn可以包括在切换部4中。因此，在多个矩形分段电极#1、#2、…#n中，耦接到接通的模拟开关的电极的总电极面积成为有效电极面积。结果，例如，有效电极面积在以下两种状态之间是可变的：设置在中间区域14中的两个或更多个分段电极#1、#2、…#n的电极面积提供有效电极面积和所有分段电极的电极面积提供有效电极面积。实际上，可以将有效电极面积改变成与图4和图5的电极结构的状态基本相似的状态。
此外，在图6的电极结构中，也可以在三种或更多种状态之间改变有效电极面积。
图7示出了天线13的电极结构的第四示例。
人体电极11和空间电极12中的至少一个可以具有多个同心分段电极#1、#2、…#n布置成如如图7所示的电极结构。应当注意，尽管图7示出了提供三个分段电极#1、#2和#3的示例，但是电极结构可以具有两个同心分段电极或四个以上同心分段电极的布置。
此处，将对提供三个分段电极#1、#2和#3的示例进行描述。在图7的电极结构中，分段电极#1、#2和#3独立地通过各自的模拟开关SW1、SW2和SW3耦接到接收机电路2或发送机电路3。模拟开关SW1、SW2和SW3可以包括在切换部4中。因此，例如，在多个同心分段电极#1、#2、…#3中，耦接到接通的模拟开关的电极的总电极面积成为有效电极面积。结果，例如，有效电极面积在以下三种状态之间是可变的：在分段电极#1、#2和#3中最居中的分段电极#1的电极面积变成有效电极面积；分段电极#1和围绕分段电极#1的分段电极#2的总电极面积变成有效电极面积；以及三个分段电极#1、#2和#3的总电极面积变成有效电极面积。
[1.2操作]
下面将对通信装置1中的电极结构的切换操作进行描述。为了简单起见，下面假设例如天线13的电极结构包括如图4和图5所示的两个分段电极#1和#2，并且有效电极面积在两种状态(即，较大的状态和较小的状态)之间是可变的。
图8示出了包括根据本实施方式的通信装置1的通信系统中的通信操作以及电极结构的切换操作的示例。
图8示出了包括说话者(呼叫终端)1A和收听者(接收终端)1B的通信系统的示例。图8还示出了其中说话者1A和收听者1B均包括根据本实施方式的通信装置1，以使得说话者1A和收听者1B的有效电极面积可变的示例。应当注意，只有说话者1A和收听者1B中的一个可以包括根据本实施方式的通信装置1，以使得说话者1A和收听者1B中的一个的有效电极面积可变。
根据CCCC-PHY标准的通信协议包括关联(Association)阶段和关联阶段之后的数据通信阶段，作为通信阶段。
在关联阶段中，执行两阶段关联。响应于从说话者1A接收作为传输数据的第一关联请求((Association Request 1)，收听者1B向说话者1A返回作为传输数据的第一关联响应(Association Response 1)。随后，响应于从说话者1A接收作为传输数据的第二关联请求((Association Request 2)，收听者1B向说话者1A返回作为传输数据的第二关联响应(Association Response 2)。
响应于从收听者1B接收第二关联响应，说话者1A移动到数据通信阶段，将真实数据作为传输数据发送到收听者1B。收听者1B返回作为传输数据的确认(Ack)。
在关联阶段中，控制器6的协议控制部61将天线13的有效电极面积改变为比在数据通信阶段中更小。参考图4的电极结构的示例，协议控制部61控制切换部4在关联阶段中断开模拟开关SW，使得仅分段电极#1的电极面积成为有效电极面积。同时，在数据通信阶段中，协议控制部61控制切换部4接通模拟开关SW，使得分段电极#1和分段电极#2的总电极面积成为有效电极面积。
图9示意性示出了根据本实施方式的通信装置1对电极结构的切换控制流程的示例。
协议控制部61首先仅将分段电极#1设置为天线13中使用的电极(步骤S101)。参考图4的电极结构的示例，协议控制部61控制切换部4断开模拟开关SW，使得仅分段电极#1的电极面积成为有效电极面积。
接下来，协议控制部61确定关联是否已经完成(步骤S102)。如果确定关联尚未完成(步骤S102；否)，则过程返回到步骤S101。
另一方面，如果确定关联已经完成(步骤S102；是)，则协议控制部61将分段电极#1和分段电极#2都设置为天线13中使用的电极(步骤S103)。参考图4的电极结构的示例，协议控制部61控制切换部4接通模拟开关SW，使得分段电极#1和分段电极#2的总电极面积成为有效电极面积。
接下来，协议控制部61判定是否终止与通信伙伴的耦接(Disassociation)(步骤S104)。如果没有判定耦接终止(步骤S104；否)，则过程返回到步骤S103。
同时，如果判定耦接终止(步骤S104；是)，则协议控制部61使过程返回到步骤S101。
[1.3效果]
根据本实施方式，如上所述，天线13的有效电极面积基于通信阶段而改变，使得能够抑制错误通信并使通信稳定。
具体而言，天线13的有效电极面积在关联阶段中比在随后的数据通信阶段中更小，从而降低了发送性能，防止了由于过高发送性能导致的错误连接。在关联之后，可以通过使天线13的有效电极面积比在关联阶段中大来使数据传输鲁棒。
应当注意，本文描述的任何效果仅仅是示例，而不是限制性的，并且其他效果也是可能的。这同样适用于下文其他实施方式的效果。
<2.第二实施方式>
接下来，将描述根据本公开的第二实施方式的通信装置和通信系统。应当注意，下文中使用相同的附图标记来指代与根据第一实施方式的通信装置和通信系统的组件基本相同的部分，并且根据需要省略说明。
[2.1配置和操作]
根据本实施方式的通信装置1的配置可以基本类似于图3的配置。此外，天线13的电极结构可以是例如图4至图7的电极结构中的任何一种。
在第一实施方式中，控制器6的协议控制部61基于通信协议中的通信阶段，利用切换部4改变人体电极11和空间电极12中的至少一个的有效电极面积。与之相对，在本实施方式中，协议控制部61基于通信电路(接收机电路2和发送机电路3)的操作(发送操作和接收操作)，利用切换部4改变人体电极11和空间电极12中的至少一个的有效电极面积。
图10示出了根据CCCC-PHY标准的传输格式的示例。例如，根据本实施方式的通信装置1能够以符合图10所示的CCCC-PHY标准的传输格式进行通信。
根据CCCC-PHY标准，对于预定间隔的每个时间段，在至少一个被通信装置和通信装置1之间传输传输数据。每个时间段包括分成预定数量的多个时隙(Time slots、TDS(Time Division Slot))。
通信装置1在对应于多个时间段的整个期间从被通信装置接收传输数据。在与多个时间段中的每一个时间段的多个时隙中的一个时隙对应的期间内发送来自被通信装置的传输数据。在设置多个被通信装置或通信装置1的情况下，各个装置具有在一个时间段中分配的相互不同的时隙。时隙由首先开始通信的被通信装置或通信装置1分配。
在对应于一个时隙的期间内传输的传输数据是分组数据。分组数据包括前导码(Preamble)、同步(Sync)数据、属性(Attribute)数据、TDS号和序列号(重传号)。分组数据还包括有效载荷(即传输数据的真实数据)以及作为检错码的CRC(Cyclic RedundancyCheck，循环冗余校验)。
在通信装置1中发送传输数据时，例如，传输数据由发送机电路3在时隙TDS1发送。同时，在接收传输数据时，例如，传输数据由接收机电路2在时隙TDS5接收。
因此，接收机电路2和发送机电路3相对于被通信装置时分地执行发送操作和接收操作。在本实施方式中，协议控制部61在执行发送操作时将有效电极面积改变为比在执行接收操作时更小。
图11示意性示出了根据本实施方式的通信装置1对电极结构的切换控制流程的示例。为了简单起见，下面假设例如天线13的电极结构包括如图4和图5所示的两个分段电极#1和#2，并且有效电极面积在两种状态(即较大的状态和较小的状态)之间是可变的。
协议控制部61首先将分段电极#1和分段电极#2设置为天线13中使用的电极(步骤S201)。参考图4的电极结构的示例，协议控制部61控制切换部4接通模拟开关SW，使得分段电极#1和分段电极#2的总电极面积成为有效电极面积。
接下来，协议控制部61确定是否将由发送机电路3开始发送操作(步骤S202)。如果确定没有开始发送操作(步骤S202；否)，则过程返回到步骤S201。
另一方面，如果确定开始发送操作(步骤S202；是)，则协议控制部61然后仅将分段电极#1设置为天线13中使用的电极(步骤S203)。参考图4的电极结构的示例，协议控制部61控制切换部4关闭模拟开关SW，使得仅分段电极#1的电极面积成为有效电极面积。
接下来，协议控制部61确定发送操作是否已经完成(步骤S204)。如果确定发送操作尚未完成(步骤S204；否)，则过程返回到步骤S203。
另一方面，确定发送操作已经完成(步骤S204是)，协议控制部61使过程返回到步骤S201。
[2.2效果]
根据本实施方式，如上所述，天线13的有效电极面积在执行发送操作时变得比在执行接收操作时更小。这允许在保持接收性能的同时仅降低发送性能，从而防止由过高发送性能导致的错误连接。此外，可以通过降低发送性能来减少对附近装置的干扰(给定干扰)。
<3.第三实施方式>
接下来，将描述根据本公开第三实施方式的通信装置和通信系统。应当注意，在下文中使用相同的附图标记来表示与根据第一或第二实施方式的通信装置和通信系统的组件基本相同的部分，并且在必要时省略解释。
[3.1配置和操作]
根据本实施方式的通信装置1的配置可以基本类似于图3的配置。此外，天线13的电极结构可以是例如图4至图7的电极结构中的任何一种。
在第一实施方式中，控制器6的协议控制部61在关联阶段中恒定地使天线13的有效电极面积比在数据通信阶段中更小。与之相比，在本实施方式中，协议控制部61基于关联阶段中的发送/接收操作来改变有效电极面积。在关联阶段中，协议控制部61在执行发送操作时将天线13的有效电极面积改变为比在执行接收操作时更小。
图12示出了包括根据本实施方式的通信装置1的通信系统中的通信操作以及电极结构的切换操作的示例。为了简单起见，下面假设例如天线13的电极结构包括如图4和图5所示的两个分段电极#1和#2，并且有效电极面积在两种状态(即较大的状态和较小的状态)之间是可变的。
图12以类似于图8的示例的方式示出了包括说话者1A和收听者1B的通信系统的示例。图12还示出了其中说话者1A和收听者1B均包括根据本实施方式的通信装置1，以使得说话者1A和收听者1B的有效电极面积可变的示例。应当注意，只有说话者1A和收听者1B中的任一个可以包括根据本实施方式的通信装置1，以使得说话者1A和收听者1B中的一个的有效电极面积可变。
协议控制部61将分段电极#1和分段电极#2都设置为天线13中使用的电极，作为初始状态。参考图4的电极结构的示例，协议控制部61控制切换部4接通模拟开关SW，使得分段电极#1和分段电极#2的总电极面积成为有效电极面积。
根据CCCC-PHY标准的通信协议包括关联(关联)阶段和关联阶段之后的数据通信阶段，作为通信阶段。
在关联阶段中，执行两阶段关联。响应于从说话者1A接收作为传输数据的第一关联请求(Association Request 1)，收听者1B向说话者1A返回作为传输数据的第一关联响应(Association Response 1)。在该步骤中，说话者1A侧的协议控制部61在发送第一关联请求时，将天线13的有效电极面积改变为更小。参考图4的电极结构的示例，说话者1A侧的协议控制部61控制切换部4断开模拟开关SW，使得仅分段电极#1的电极面积成为有效电极面积。类似地，收听者1B侧的协议控制部61在发送第一关联响应时，将天线13的有效电极面积改变为更小。
随后，响应于从说话者1A接收作为传输数据的第二关联请求(AssociationRequest 2)，收听者1B将第二关联响应(Association Response 2)作为传输数据返回给说话者1A。在这一步骤中，说话者1A侧的协议控制部61在发送第二关联请求时，也将天线13的有效电极面积改变为更小。类似地，收听者1B侧的协议控制部61在发送第二关联响应时，将天线13的有效电极面积改变为更小。
其他配置、操作和效果可以基本类似于根据第一实施方式的通信装置和通信系统的配置、操作和效果。
<4.第四实施方式>
接下来，将描述根据本公开第四实施方式的通信装置和通信系统。应当注意，下文中使用相同的附图标记来表示与根据第一至第三实施方式中任一实施方式的通信装置和通信系统的组件基本相同的部分，并且根据需要省略说明。
[4.1配置和操作]
根据本实施方式的通信装置1的配置可以基本类似于图3的配置。此外，天线13的电极结构可以是例如图4至图7的电极结构中的任何一种。
在第一和第三实施方式中，在整个数据通信阶段中，天线13的有效电极面积的大小恒定地相同。与之相比，在本实施方式中，协议控制部61基于数据通信阶段中的传输数据的类型来改变天线13的有效电极面积。
图13和图14分别示出了包括根据本实施方式的通信装置1的通信系统中的通信操作以及电极结构的切换操作的第一和第二示例。为了简单起见，下面假设例如天线13的电极结构包括如图4和图5所示的两个分段电极#1和#2，并且有效电极面积在两种状态(即较大的状态和较小的状态)之间是可变的。
应当注意，关联阶段的操作可以基本上类似于第一或第三实施方式。
(发送操作的第一示例)
在向被通信装置返回对从被通信装置接收的传输数据的确认(Ack)的情况下，控制器6的协议控制部61可以将天线13的有效电极面积改变为比在执行真实数据的发送/接收操作时更大。
例如，如图13的第一示例所示，在数据通信阶段，第一真实数据(Data(0))作为传输数据从说话者1A发送到收听者1B。作为响应，收听者1B返回第一确认(Ack(0))作为传输数据。随后，第二真实数据(Data(1))作为传输数据从说话者1A发送到听话者1B。作为响应，收听者1B返回第二确认(Ack(1))作为传输数据。
在这种情况下，作为在数据通信阶段中的初始状态，协议控制部61可以仅将分段电极#1设置为天线13中使用的电极。参考图4的电极结构的示例，在说话者1A和收听者1B的每一个中，协议控制部61控制切换部4关闭模拟开关SW，使得仅分段电极#1的电极面积成为有效电极。在收听者1B侧，在返回作为传输数据的确认(Ack(0)、Ack(1))时，分段电极#1和分段电极#2都被设置为天线13中使用的电极。参考图4的电极结构的示例，协议控制部61控制切换部4接通模拟开关SW，使得分段电极#1和分段电极#2的总电极面积成为有效电极面积。
在图13的第一示例中，允许说话者1A响应于接收第一确认(Ack(0))而发送后续的第二真实数据(Data(1))。因此，为了确保确认(Ack(0))可靠地发送到说话者1A，分段电极#1和分段电极#2的总有效电极面积被设置为收听者1B中的有效电极面积，以提高发送性能。
(通信操作的第二示例)
除了第一示例之外，控制器6的协议控制部61可以进一步在接收确认时将天线13的有效电极面积改变为比在执行真实数据的发送/接收操作时更大。
例如，在说话者1A和收听者1B的每一个中，作为数据通信阶段中的初始状态，只有分段电极#1可以被设置为天线13中使用的电极，如图14的第二示例所示。在收听者1B侧，在返回作为传输数据的确认(Ack(0)、Ack(1))时，分段电极#1和分段电极#2都被设置为天线13中使用的电极。此外，在说话者1A侧，在接收确认(Ack(0)、Ack(1))时，分段电极#1和分段电极#2都被设置为天线13中使用的电极。
因此，在说话者1A侧已经知道在发送真实数据之后将接收确认的情况下，在发送真实数据之后，天线13的有效电极面积增加。这使得说话者1A侧能够以更高的可靠性接收确认。
其他配置、操作和效果可以基本类似于根据第一或第三实施方式的通信装置和通信系统的配置、操作和效果。
<5.第五实施方式>
接下来，将描述根据本公开第五实施方式的通信装置和通信系统。应当注意，下文中使用相同的附图标记来表示与根据第一至第四实施方式中任一实施方式的通信装置和通信系统的组件基本相同的部分，并且根据需要省略说明。
[5.1配置和操作]
根据本实施方式的通信装置1的配置可以基本类似于图3的配置。此外，天线13的电极结构可以是例如图4至图7的电极结构中的任何一种。
在第一和第三实施方式中，在整个数据通信阶段中，有效电极面积的大小恒定地相同。与之相对，在本实施方式中，协议控制部61基于数据通信阶段中的传输数据的类型来改变天线13的有效电极面积。
图15和图16分别示出了包括根据本实施方式的通信装置1的通信系统中的通信操作以及电极结构的切换操作的第一和第二示例。为了简单起见，下面假设例如天线13的电极结构包括如图4和图5所示的两个分段电极#1和#2，并且有效电极面积在两种状态(即较大的状态和较小的状态)之间是可变的。
应当注意，关联阶段的操作可以基本上类似于第一或第三实施方式。此外，在发送/接收确认(Ack)时电极结构的切换操作可以基本类似于第四实施方式。图15和图16各自示出了在发送/接收确认(Ack)时电极结构的切换操作与图13的示例中相同的情况。
CCCC-PHY采用自动重传请求(ARQ:Automatic Repeat reQuest)，使用检错码和重传控制。在根据本实施方式的通信装置1中，发送机电路3的发送操作包括响应于重传请求将传输数据重传到被通信装置。
在数据通信阶段中重传传输数据时，控制器6的协议控制部61可以将天线13的有效电极面积改变为大于重传之前的有效电极面积。
(通信操作的第一示例)
例如，如图15的第一示例所示，在数据通信阶段中，第一真实数据(Data(0))作为传输数据从说话者1A发送到收听者1B。作为响应，收听者1B返回第一确认(Ack(0))，作为传输数据。随后，第二真实数据(Data(1))作为传输数据从说话者1A发送到听话者1B。此时，例如，如果第二真实数据(Data(1))部分丢失，则收听者1B返回另一第一确认(Ack(0))，而不是第二确认(Ack(1))。以这种方式，向说话者1A明确地请求重传第二真实数据(Data(1))。响应于重传请求，说话者1A重传第二真实数据(Data(1))。
在这种情况下，作为数据通信阶段中的初始状态，协议控制部61可以仅将分段电极#1设置为天线13中使用的电极。参考具有图4的电极结构的示例，在说话者1A和收听者1B的每一个中，协议控制部61控制切换部4断开模拟开关SW，使得仅分段电极#1的电极面积成为有效电极。在说话者1A侧，响应于重传请求，在重传第二真实数据(Data(1))时，分段电极#1和分段电极#2都被设置为天线13中使用的电极。参考具有图4的电极结构的示例，协议控制部61控制切换部4接通模拟开关SW，使得分段电极#1和分段电极#2的总电极面积成为有效电极面积。这提高了传输性能，确保在重传时收听者1B接收第二真实数据(Data(1))。
(通信操作的第二示例)
例如，如图16的第二示例所示，在数据通信阶段中，第一真实数据(Data(0))作为传输数据从说话者1A发送到收听者1B。作为响应，收听者1B返回第一确认(Ack(0))，作为传输数据。随后，第二真实数据(Data(1))作为传输数据从说话者1A发送到听话者1B。例如，此时，如果收听者1B没有接收到任何第二真实数据(Data(1))，则收听者1B不返回第二确认(Ack(1))。此外，也不会返回重传请求。如果即使在自发送第二真实数据(Data(1))起的特定时间段过去之后，既没有接收到第二确认(Ack(1))，也没有接收到重传请求，则说话者1A重传第二真实数据(Data(1))。在这种情况下，在说话者1A侧，在重传第二真实数据(Data(1))时，以与图15的第一示例相似的方式，分段电极#1和分段电极#2都设置为天线13中使用的电极，从而提高传输性能并确保当重传时收听者1B接收第二真实数据(Data(1))。
其他配置、操作和效果可以基本类似于根据第一、第三或第四实施方式的通信装置和通信系统的配置、操作和效果。
<6.第六实施方式>
接下来，将描述根据本公开第六实施方式的通信装置和通信系统。应当注意，下文中使用相同的附图标记来表示与根据第一至第五实施方式中任一实施方式的通信装置和通信系统的组件基本相同的部分，并且根据需要省略说明。
[6.1配置和操作]
根据本实施方式的通信装置1的配置可以基本类似于图3的配置。此外，天线13的电极结构可以是例如图4至图7的电极结构中的任何一种。
在第一和第三实施方式中，在整个数据通信阶段中，有效电极面积的大小恒定地相同。与之相对，在本实施方式中，协议控制部61基于数据通信阶段中的传输数据的类型来改变天线13的有效电极面积。
图17和图18分别示出了包括根据本实施方式的通信装置1的通信系统中的通信操作以及电极结构的切换操作的第一和第二示例。为了简单起见，下面假设例如天线13的电极结构包括如图4和图5所示的两个分段电极#1和#2，并且有效电极面积在两种状态(即较大的状态和较小的状态)之间是可变的。
应当注意，关联阶段中的操作可以基本上类似于第一或第三实施方式。此外，在发送/接收确认(Ack)时电极结构的切换操作可以基本类似于第四实施方式。图17和图18各自示出了在发送/接收确认(Ack)时电极结构的切换操作与图13的示例中相同的情况。
在根据本实施方式的通信装置1中，发送机电路3的发送操作包括将链路控制信息作为传输数据发送到被通信装置。
在发送链路控制信息时，控制器6的协议控制部61可以将天线13的有效电极面积改变为比在执行另一操作(例如，至少接收操作)时更大。
例如，如图17和图18所示，作为在数据通信阶段中的初始状态，协议控制部61可以仅将分段电极#1设置为天线13中使用的电极。参考具有图4的电极结构的示例，在说话者1A和收听者1B的每一个中，协议控制部61控制切换部4断开模拟开关SW，使得仅分段电极#1的电极面积成为有效电极。
此外，例如，在从说话者1A侧发送链路控制信息(Control)时，分段电极#1和分段电极#2都设置为天线13中使用的电极。参考具有图4的电极结构的示例，协议控制部61控制切换部4接通模拟开关SW，使得分段电极#1和分段电极#2的总电极面积成为有效电极面积。
其他配置、操作和效果可以基本类似于根据第一、第三或第四实施方式的通信装置和通信系统的配置、操作和效果。
<7.第七实施方式(应用例)>
根据本公开的技术可适用于各种产品。例如，本公开的技术可以安装到任何种类的移动体上的装置的形式实现。移动体的实例包括汽车、电动车辆、混合动力车辆、摩托车、自行车、个人移动体、飞行器、无人机、船、机器人、建筑机械和农业机械(拖拉机)。
图19是示出车辆控制系统7000的示意性配置的实例的框图，该车辆控制系统是可应用作为根据本公开的实施方式的技术的移动体控制系统的实例。车辆控制系统7000包括经由通信网络7010彼此连接的多个电子控制单元。在图19所示出的实例中，车辆控制系统7000包括驱动系统控制单元7100、车身系统控制单元7200、电池控制单元7300、车外信息检测单元7400、车内信息检测单元7500、以及集成控制单元7600。将多个控制单元彼此连接的通信网络7010可以是符合任意标准的车载通信网络，诸如，控制器区域网(CAN)、局域互联网(LIN)、局域网(LAN)、FlexRay(注册商标)等。
各个控制单元包括：微型计算机，根据各种程序执行运算处理；存储部，存储由微型计算机执行的程序、用于各种操作的参数等；以及驱动电路，驱动各种控制目标设备。各个控制单元进一步包括：网络接口(I/F)，用于经由通信网络7010执行与其他控制单元的通信；以及通信I/F，用于通过有线通信或无线电通信执行与车辆内部和外部的设备、传感器等的通信。图19所示的集成控制单元7600的功能配置包括微型计算机7610、通用通信I/F7620、专用通信I/F 7630、定位部7640、信标接收部7650、车内设备I/F 7660、声音/图像输出部7670、车载网络I/F 7680、以及存储部7690。其他控制单元也类似地包括微型计算机、通信I/F、存储部等。
驱动系统控制单元7100根据各种程序对与车辆的驱动系统相关的设备的工作进行控制。例如，驱动系统控制单元7100用作控制设备来控制：用于生成车辆的驱动力的驱动力生成设备，诸如内燃机、驱动电机等；用于将驱动力传递至车轮的驱动力传递机构；用于调节车辆的转向角的转向机构；用于生成车辆的制动力的制动设备等。驱动系统控制单元7100可具有防抱死制动系统(ABS)、电子稳定控制(ESC)等的控制设备的功能。
驱动系统控制单元7100连接有车辆状态检测部7110。车辆状态检测部7110例如包括下列项中的至少一个：检测车身的轴向旋转运动的角速度的陀螺仪传感器，检测车辆的加速度的加速度传感器，以及用于检测加速器踏板的操作量、制动踏板的操作量、方向盘的转向角、发动机速度或车轮的旋转速度等的传感器。驱动系统控制单元7100使用从车辆状态检测部7110输入的信号执行运算处理，以控制内燃机、驱动电机、电动助力转向设备、制动设备等。
车身系统控制单元7200根据各种程序对车身所装配的各种设备的工作进行控制。例如，车身系统控制单元7200用作控制设备来控制：无钥匙进入系统，智能钥匙系统，电动车窗设备，或前照灯、倒车灯、制动灯、转向灯、雾灯等各种灯。在这种情况下，车身系统控制单元12020可接收来自替代钥匙的移动设备所传输的无线电波或者各种开关的信号作为输入。车身系统控制单元7200接收这些输入的无线电波或信号，以控制车辆的门锁设备、电动车窗设备、灯等。
电池控制单元7300根据各种程序对用作驱动电机的电源的二次电池7310进行控制。例如，电池控制单元7300接收来自包括二次电池7310的电池设备的有关于电池温度、电池输出电压、电池的剩余电量等信息。电池控制单元7300使用这些信号执行运算处理，执行二次电池7310的温度调节控制，或者对电池设备的冷却设备进行控制等。
车外信息检测单元7400检测包括车辆控制系统7000的车辆的外部的信息。例如，车外信息检测单元7400至少与成像部7410和车外信息检测部7420中的一个相连接。成像部7410包括飞行时间(ToF)相机、立体相机、单目相机、红外相机以及其他相机中的至少一个。车外信息检测部7420可以包括下列项中的至少一个：用于检测当前大气条件或天气条件的环境传感器，用于检测包括车辆控制系统7000的车辆的周边的其他车辆、障碍物、行人等的周边信息检测传感器。
环境传感器例如可以是下列项中的至少一个：检测雨的雨滴传感器，检测雾的雾传感器，检测日照程度的日照传感器，以及检测降雪的雪传感器。周边信息检测传感器可以是下列项中的至少一个：超声波传感器，雷达设备，以及LIDAR设备(光检测和测距设备，或激光成像检测和测距设备)。成像部7410和车外信息检测部7420两者中的每一个可设置为独立传感器或设备，或者可设置为多个传感器或设备集成在其中的设备。
图20示出成像部7410和车外信息检测部7420的安装位置的实例。成像部7910、7912、7914、7916和7918可以被布置在车辆7900的前鼻、侧视镜、后保险杠、后门以及车辆内部的挡风玻璃的上部的位置处。布置在前鼻的成像部7910以及布置在车辆内部的挡风玻璃的上部的成像部7918主要获得车辆7900的前方的图像。布置在侧视镜的成像部7912和7914主要获得车辆7900的侧方的图像。布置在后保险杠或后门的成像部7916主要获得车辆7900的后方的图像。布置在车辆内部的挡风玻璃的上部的成像部7918主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。
顺便提及，图20示出各个成像部7910、7912、7914和7916的拍摄范围的实例。成像范围a表示布置在前鼻的成像部7910的成像范围。成像范围b和c分别表示布置在侧视镜的成像部7912和7914的成像范围。成像范围d表示布置在后保险杠或后门的成像部7916的成像范围。例如，通过叠加由成像部7910、7912、7914和7916成像的图像数据能够获得从上方观察的车辆7900的鸟瞰图像。
布置在车辆7900的前部、后部、侧部和角部以及车辆内部的挡风玻璃上部的车外信息检测部7920、7922、7924、7926、7928和7930可以是超声波传感器或雷达设备。布置在车辆7900的前鼻、车辆7900的后保险杠、后门以及车辆内部的挡风玻璃上部的车外信息检测部7920、7926和7930可以是LIDAR设备。这些车外信息检测部7920～7930主要用于检测前方车辆、行人、障碍物等。
回到图19，继续进行描述。车外信息检测单元7400使成像部7410成像车辆外部的图像并且接收所成像的图像数据。此外，车外信息检测单元7400从连接至车外信息检测单元7400的车外信息检测部7420接收检测信息。当车外信息检测部7420是超声波传感器、雷达设备或LIDAR设备时，车外信息检测单元7400使超声波、电磁波等发送，并且接收关于所接收的反射波的信息。基于所接收的信息，车外信息检测单元7400可执行检测对象(诸如路面上的人、车辆、障碍物、标志、符号等)的处理，或者执行检测到对象的距离的处理。车外信息检测单元7400可基于所接收的信息执行环境识别处理，以识别降雨、雾、路面条件等。车外信息检测单元7400可基于所接收的信息计算到车辆外部的对象的距离。
此外，基于所接收的图像数据，车外信息检测单元7400可执行用于识别对象(诸如路面上的人、车辆、障碍物、标志、符号等)的图像识别处理，或者执行检测到对象的距离的处理。车外信息检测单元7400可对所接收的图像数据进行诸如失真校正、对齐等处理，并且通过组合多个不同成像部7410成像的图像数据产生鸟瞰图像或全景图像。车外信息检测单元7400可使用不同成像部7410成像的图像数据来执行视点转换处理。
车内信息检测单元7500检测车辆内部的信息。车内信息检测单元7500可以连接有检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部7510。驾驶员状态检测部7510可包括拍摄驾驶员的相机、检测驾驶员的生物信息的生物传感器、收集车辆内部的声音的麦克风等。生物传感器可以布置在座位表面、方向盘等处，并且检测坐在座位中的乘客或握住方向盘的驾驶员的生物信息。基于从驾驶员状态检测部7510输入的检测信息，车内信息检测单元7500可计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的注意力集中程度，或者可辨别驾驶员是否在打瞌睡。车内信息检测单元7500可对通过声音收集获得的音频信号进行诸如噪声消除处理等的处理。
集成控制单元7600根据各种程序对车辆控制系统7000内的总体操作进行控制。集成控制单元7600与输入部7800连接。输入部7800为能够通过乘客进行输入操作的设备，例如，触摸面板、按钮、麦克风、开关、控制杆等。集成控制单元7600可接收对经由麦克风输入的语音进行语音识别所获得的数据。输入部7800可以是使用红外线或其他无线电波的远程控制设备，或者可以是支持车辆控制系统7000的操作的诸如移动电话、个人数字助理(PDA)等的外部连接设备。输入部7800可以是相机。在该情况下，乘客能够通过姿势来输入信息。或者，可以输入通过检测乘客佩戴的可佩戴设备的移动而获得的数据。此外，输入部7800可包括输入控制电路等，该输入控制电路等基于由乘客等使用上述输入部7800输入的信息而生成输入信号，并将所生成的输入信号输出至集成控制单元7600。乘客等，可通过操作输入部7800向车辆控制系统7000输入各种数据，处理操作的指令。
存储部7690可包括存储由微型计算机执行的各种程序的只读存储器(ROM)以及存储各种参数、操作结果、传感器值等的随机存取存储器(RAM)。此外，存储部7690可为诸如硬盘驱动器(HDD)等的磁性存储设备、半导体存储设备、光学存储设备、磁光存储设备等。
通用通信I/F 7620是广泛使用的通信I/F，该通信I/F,调解与存在于外部环境7750中的各种装置的通信。通用通信I/F 7620可实现：蜂窝通信协议，诸如全球移动通信系统(GSM(注册商标))、全球互通微波接入(WiMAX(注册商标))、长期演进(LTE(注册商标))、LTE高级(LTE-A)等，或者其他无线通信协议，诸如无线LAN(也被称为无线保真(Wi-Fi(注册商标))、蓝牙(注册商标)等。通用通信I/F 7620可经由基站或接入点连接至存在于外部网络(例如，互联网、云网络或公司特定网络)上的装置(例如，应用服务器或控制服务器)。此外，通用通信I/F 7620可使用对等(P2P)技术，与存在于车辆附近的终端(该终端例如是驾驶员、行人或商店的终端，或机器型通信(MTC)终端)相连接。
专用通信I/F 7630是支持针对车辆使用而开发的通信协议的通信I/F。专用通信I/F 7630可实现：标准协议，例如，车辆环境中的无线接入(WAVE)(它是作为下层的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11p与作为上层的IEEE 1609的组合)，专用短程通信(DSRC)，或蜂窝通信协议。专用通信I/F 7630通常进行包括下列项中一个或多个的概念的V2X通信：车辆与车辆之间(车辆对车辆)的通信，道路与车辆之间(车辆对基础设施)的通信，车辆与家庭之间(车辆对家庭)的通信，以及行人与车辆之间(车辆对行人)的通信。
定位部7640可以通过，接收来自GNSS卫星的全球导航卫星系统(GNSS)信号(例如，来自全球定位系统(GPS)卫星的GPS信号)，生成包括车辆的纬度、经度以及高度的位置信息，而执行定位。顺便提及，定位部7640可通过与无线接入点进行信号交换识别当前位置，也可从终端获得位置信息，上述终端诸如是移动电话、个人手提电话系统(PHS)或具有定位功能的智能电话。
信标接收部7650可以接收来自安装在道路等上的无线电站传输的无线电波或电磁波，从而获得关于当前位置、堵塞、道路封闭、所需时间等的信息。顺便提及，信标接收部7650的功能可被包括在上述专用通信I/F 7630中。
车内设备I/F 7660是调解微型计算机7610与存在于车辆内的各种车内设备7760之间的连接的通信接口。车内设备I/F 7660可使用诸如无线LAN、蓝牙(注册商标)、近场通信(NFC)或无线通用串行总线(WUSB)等无线通信协议建立无线连接。此外，车内设备I/F7660可经由在图中未示出的连接端子(以及电缆，如果必要的话)，通过通用串行总线(USB)、高清晰多媒体接口(HDMI(注册商标))、移动高清链接(MHL)等建立有线连接。车内设备7760可以包括下列项中的至少一个：乘客所拥有的移动设备和可佩戴设备以及载入车辆或附接至车辆的信息设备。车内设备7760还可包括搜索到任意目的地的路径的导航设备。车内设备I/F 7660与这些车内设备7760交换控制信号或数据信号。
车载网络I/F 7680是调解微型计算机7610与通信网络7010之间的通信的接口。车载网络I/F 7680依照由通信网络7010支持的预定协议传输和接收信号等。
集成控制单元7600的微型计算机7610基于经由通用通信I/F 7620、专用通信I/F7630、定位部7640、信标接收部7650、车内设备I/F 7660以及车载网络I/F 7680中的至少一个所获得的信息，根据各种程序控制车辆控制系统7000。例如，微型计算机7610可基于所获得的车辆内部或车辆外部相关信息，计算用于驱动力生成设备、转向机构或制动设备的控制目标值，并且向驱动系统控制单元7100输出控制命令。例如，微型计算机7610可执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能的协同控制，该功能包括用于车辆的碰撞回避或撞击缓冲、基于车间距离的跟随驾驶、车速保持驾驶、车辆碰撞警报、车辆偏离车道的警报等。此外，微型计算机7610可基于所获得的关于车辆周围环境的信息以控制驱动力生成设备、转向机构、制动设备，从而执行旨在用于不依赖于驾驶员的操作的自动行驶等的协同控制。
微型计算机7610可基于经由通用通信I/F 7620、专用通信I/F 7630、定位部7640、信标接收部7650、车内设备I/F 7660以及车载网络I/F 7680中的至少一个所获得的信息，生成车辆与诸如周围结构、人等对象之间的三维距离信息，并且生成包括车辆当前所处的周围环境的信息的局部地图信息。此外，微型计算机7610可基于所获得的信息预测诸如车辆的碰撞、行人等的接近、进入封闭道路等危险，并且生成警报信号。该警报信号可以是用于产生警告声音或点亮警报灯的信号。
声音/图像输出部7670将声音和图像中的至少一个的输出信号传输至输出设备，该输出设备能够向车辆的乘客或车辆外部以视觉或听觉方式通知信息。在图19的实例中，音频扬声器7710、显示部7720和仪表面板7730作为输出设备示出。显示部7720可包括车载显示器和平视显示器中的至少一个。显示部7720可具有增强现实(AR)显示功能。输出设备可以是这些设备以外的其他设备，诸如耳机、由乘客等佩戴的诸如眼镜式显示器等可佩戴设备、投影仪、灯等。在输出设备是显示设备的情况下，显示设备以视觉方式显示通过微型计算机7610执行的各种处理而获得的结果，或者显示从其他控制单元接收的以各种形式(诸如，文本、图像、表格、曲线图等)的信息。此外，在输出设备是音频输出设备的情况下，音频输出设备将播放的音频数据或声音数据等组成的音频信号转换为模拟信号，以听觉方式输出该模拟信号。
顺便提及，在图19所示出的实例中，经由通信网络7010彼此连接的至少两个控制单元可集成为一个控制单元。可替代地，每个单独的控制单元可包括多个控制单元。此外，车辆控制系统7000可包括图中未示出的其他控制单元。此外，通过上述描述中的控制单元中的一个控制单元执行的功能的部分或全部可被分配至另一控制单元。即，可通过任一个控制单元执行预定的运算处理，只要信息经由通信网络7010传输和接收。类似地，连接至控制单元中的一个控制单元的传感器或设备可被连接至另一控制单元，并且多个控制单元可经由通信网络7010相互传输和接收检测信息。
在上述车辆控制系统7000中，例如，根据本公开的车辆设备和车辆系统可适用于经由通用通信I/F 7620与外部环境7750(诸如车辆附加存在的终端)进行的通信。此外，可以将它们应用于经由车内设备I/F 7660与搭乘者的移动设备或者诸如可穿戴设备等车内设备7760进行的通信。
<8.其他实施方式>
根据本公开的技术可以以多种方式修改，而不限于上述实施方式的描述。
例如，上述实施方式中的组件可以各自划分成多个组件，并且多个划分的组件可以具有不同的功能。
此外，例如，可在省略部分处理步骤的情况下执行上述实施方式中的任何控制流程。此外，可以通过添加控制流程中未描述的其他处理步骤来执行控制流程。此外，控制流程可以以控制流程中各处理步骤的部分重新排序来执行。
例如，可以在以下配置中实现本技术。
(1)一种通信装置，包括：
天线，包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极中的至少一个包括多个分段电极；
通信电路，其耦接到所述天线，并且根据包括多个通信阶段的通信协议，通过所述天线在被通信装置和通信电路之间执行传输数据的发送操作和接收操作；
切换部，其切换是否将所述多个分段电极中的每一个耦接到通信电路，以改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积；以及
控制器，其基于通信电路的操作、传输数据的类型和通信阶段中的至少一个，通过切换部改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积。
(2)根据(1)所述的通信装置，其中，
所述多个通信阶段包括关联阶段和在关联阶段之后的数据通信阶段，并且
所述控制器将有效电极面积改变为在关联阶段中比在数据通信阶段中更小。
(3)根据(1)所述的通信装置，其中，
所述通信电路在被通信装置和通信电路之间时分地执行发送操作和接收操作，并且
所述控制器将有效电极面积改变为在执行发送操作时比在执行接收操作时更小。
(4)根据(1)所述的通信装置，其中，
所述多个通信阶段包括关联阶段和在关联阶段之后的数据通信阶段，
所述通信电路在被通信装置和通信电路之间时分地执行发送操作和接收操作，并且
所述控制器在关联阶段将有效电极面积改变为在执行发送操作时比在执行接收操作时更小。
(5)根据(1)或(2)所述的通信装置，其中，
所述通信电路的发送操作包括向被通信装置返回从被通信装置接收的传输数据的确认，并且
所述控制器将有效电极面积改变为在执行确认返回时比在执行接收操作时更大。
(6)根据(1)或(2)所述的通信装置，其中，
所述通信电路的接收操作包括从被通信装置接收确认，并且
所述控制器将有效电极面积改变为在执行确认的接收时比在执行发送操作时更大。
(7)根据(1)或(2)所述的通信装置，其中，
所述通信电路的发送操作包括将传输数据重传到被通信装置，并且
所述控制器将有效电极面积改变为在执行传输数据的重传时比在执行重传之前更大。
(8)根据(1)或(2)所述的通信装置，其中，
所述通信电路的发送操作包括将链路控制信息作为传输数据发送到被通信装置，并且
所述控制器将有效电极面积改变为在执行链路控制信息的发送时比在至少执行接收操作时更大。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的通信装置，其中，所述通信电路通过天线执行人体用作通信介质的通信。
(10)一种通信系统，包括：
第一通信装置；以及
第二通信装置，其在第一通信装置和第二通信装置之间执行传输数据的传输，
所述第一通信装置或第二通信装置中的至少一个包括：
天线，包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极中的至少一个包括多个分段电极；
通信电路，其耦接到所述天线，并且通过所述天线，根据包括多个通信阶段的通信协议，在被通信装置和通信电路之间执行传输数据的发送操作和接收操作，所述第一通信装置或第二通信装置用作被通信装置；
切换部，其切换是否将所述多个分段电极中的每一个耦接到通信电路，以改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积；以及
控制器，其基于通信电路的操作、传输数据的类型和通信阶段中的至少一个，通过切换部改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积。
(11)根据(10)所述的通信系统，其中，所述第二通信装置与所述第一通信装置执行人体用作通信介质的通信。
(12)一种通信方法，包括：
用耦接到天线的通信电路，根据包括多个通信阶段的通信协议，通过所述天线在被通信装置和通信电路之间执行发送操作和接收操作，所述天线包括第一电极和第二电极，所述第一电极或第二电极中的至少一个包括多个分段电极；
用切换部切换是否将所述多个分段电极中的每一个耦接到通信电路，以改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积；并且
通过控制器基于通信电路的操作、传输数据的类型和通信阶段中的至少一个，通过控制切换部改变第一电极和第二电极中的至少一个的有效电极面积。
本申请要求基于2017年8月14日向日本专利局提交的日本专利申请号2017-156535的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。
Claims (11)
1.一种通信装置，包括：
天线，包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括多个分段电极；
通信电路，耦接到所述天线，并且通过所述天线，根据包括多个通信阶段的通信协议，在被通信装置和所述通信电路之间执行传输数据的发送操作和接收操作；
切换部，切换是否将所述多个分段电极中的每一个耦接到所述通信电路，以改变所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的有效电极面积；以及
控制器，基于所述通信电路的操作、所述传输数据的类型和所述通信阶段中的至少一个，通过所述切换部改变所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的所述有效电极面积，
所述通信电路在所述被通信装置与所述通信电路之间时分地执行所述发送操作和所述接收操作，并且
所述控制器将所述有效电极面积改变成在执行所述发送操作时比在执行所述接收操作时小。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，
所述多个通信阶段包括关联阶段和所述关联阶段之后的数据通信阶段，并且
所述控制器将所述有效电极面积改变成在所述关联阶段中比在所述数据通信阶段中小。
3.根据权利要求1所述的通信装置，其中，
所述多个通信阶段包括关联阶段和所述关联阶段之后的数据通信阶段，
所述控制器在所述关联阶段将所述有效电极面积改变成在执行所述发送操作时比在执行所述接收操作时小。
4.根据权利要求1所述的通信装置，其中，
所述通信电路的所述发送操作包括向所述被通信装置返回对从被所述通信装置接收的所述传输数据的确认，并且
所述控制器将所述有效电极面积改变成在执行所述确认的返回时比在执行所述接收操作时大。
5.根据权利要求1所述的通信装置，其中，
所述通信电路的所述接收操作包括从所述被通信装置接收确认，并且
所述控制器将所述有效电极面积改变成在执行所述确认的接收时比在执行所述发送操作时大。
6.根据权利要求1所述的通信装置，其中，
所述通信电路的所述发送操作包括向所述被通信装置重传所述传输数据，并且
所述控制器将所述有效电极面积改变成在执行所述传输数据的重传时比在执行所述重传之前大。
7.根据权利要求1所述的通信装置，其中，
所述通信电路的所述发送操作包括向所述被通信装置发送作为所述传输数据的链路控制信息，并且
所述控制器将所述有效电极面积改变成在执行所述链路控制信息的发送时比在执行至少所述接收操作时大。
8.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信电路通过所述天线执行将人体用作通信介质的通信。
9.一种通信系统，包括：
第一通信装置；以及
第二通信装置，在所述第一通信装置和所述第二通信装置之间执行传输数据的传输，
所述第一通信装置和第二通信装置中的至少一个包括：
天线，包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括多个分段电极；
通信电路，耦接到所述天线，并且通过所述天线，根据包括多个通信阶段的通信协议，在被通信装置和所述通信电路之间执行所述传输数据的发送操作和接收操作，所述第一通信装置或所述第二通信装置用作所述被通信装置；
切换部，切换是否将所述多个分段电极中的每一个耦接到所述通信电路，以改变所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的有效电极面积；以及
控制器，基于所述通信电路的操作、所述传输数据的类型和所述通信阶段中的至少一个，通过所述切换部改变所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的所述有效电极面积，
所述通信电路在所述被通信装置与所述通信电路之间时分地执行所述发送操作和所述接收操作，并且
所述控制器将所述有效电极面积改变成在执行所述发送操作时比在执行所述接收操作时小。
10.根据权利要求9所述的通信系统，其中，所述第二通信装置与所述第一通信装置执行将人体用作通信介质的通信。
11.一种通信方法，包括：
利用耦接至天线的通信电路，通过所述天线，根据包括多个通信阶段的通信协议，在被通信装置与所述通信电路之间执行发送操作和接收操作，所述天线包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极中的至少一个包括多个分段电极；
利用切换部，切换是否将所述多个分段电极中的每一个耦接到所述通信电路，以改变所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的有效电极面积；以及
由控制器基于所述通信电路的操作、传输数据的类型和所述通信阶段中的至少一个，通过控制所述切换部，来改变所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的所述有效电极面积，
所述通信电路在所述被通信装置与所述通信电路之间时分地执行所述发送操作和所述接收操作，并且
所述控制器将所述有效电极面积改变成在执行所述发送操作时比在执行所述接收操作时小。
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