CN112433206A - 测距装置以及测距方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及测距装置以及测距方法。实施方式的测距装置具有计算部，该计算部基于由至少一方移动自如的两个测距部取得的相位信息来计算两个测距部间的距离。两个测距部的一方具有：RSSI推定部，根据3个第1载波信号的3个接收信号强度或者3个第2载波信号的3个接收信号强度，来推定平均值的频率的接收信号强度；以及衰减修正值计算部，根据平均值的频率的接收信号强度、最低频率的接收信号强度以及最高频率的接收信号强度，计算对于距离的衰减修正值。计算部使用通过接收3个第1载波信号以及3个第2载波信号而得到的相位检测结果以及衰减修正值，来计算距离。

Description

测距装置以及测距方法
本申请享受以日本专利申请2019-154036(申请日：2019年8月26日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含该基础申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及测距装置以及测距方法。
背景技术
近年来，较多的汽车采用了使车辆的上锁、开锁容易进行的无钥匙进入系统。根据该技术，汽车的用户能够利用汽车的钥匙与汽车之间的通信来对车门进行上锁、开锁。并且，近年来，用户不接触钥匙就能够对车门进行上锁、开锁或者使发动机起动的智能钥匙系统也被广泛普及。
另一方面，经常发生攻击者侵入到钥匙与汽车之间的通信中而盗取车辆或者车内物品的事件。作为该攻击、即所谓中继攻击的防御措施，研讨出如下的措施：对钥匙与汽车之间的距离进行测定，在判断为距离为规定距离以上时，禁止车门的解锁等。
但是，为了实现延长所测定的距离以及排除多路径的影响的双方，需要在两个装置间收发更多的连续波信号，测距会花费时间。
发明内容
本发明的实施方式提供测距装置以及测距方法，能够排除多路径的影响并且延长能够测定的距离。
本发明的实施方式的测距装置为，基于载波相位检测来计算距离，其中，具有计算部，该计算部基于由至少一方移动自如的第1装置以及第2装置取得的相位信息来计算上述第1装置与上述第2装置之间的距离，上述第1装置具备：第1基准信号源；第1收发器，使用上述第1基准信号源的输出，发送频率互不相同的3个第1载波信号，并且接收频率与上述3个第1载波信号相同的3个第2载波信号，在上述3个频率中，最低频率与最高频率之间的频率为从上述最低频率与上述最高频率的平均值偏离的频率；第1接收信号强度测定部，测定上述3个第2载波信号各自的接收信号强度；推定部，根据上述3个第1载波信号的3个接收信号强度以及上述3个第2载波信号的3个接收信号强度中的至少一个，推定上述平均值的频率的接收信号强度；以及衰减修正值计算部，根据上述平均值的频率的接收信号强度、上述最低频率的接收信号强度以及上述最高频率的接收信号强度，计算对于上述距离的衰减修正值，上述第2装置具备：第2基准信号源，与上述第1基准信号源相独立地进行动作；以及第2收发器，使用上述第2基准信号源的输出，发送上述3个第2载波信号，并且接收上述3个第1载波信号，上述计算部使用通过接收上述3个第1载波信号以及上述3个第2载波信号而得到的相位检测结果，进行上述距离的计算，使用上述衰减修正值对计算出的上述距离进行修正。
附图说明
图1是包括实施方式所涉及的测距装置的无线通信系统的构成图。
图2是用于对应用了实施方式所涉及的无线通信系统的智能钥匙系统进行说明的构成图。
图3是用于对实施方式所涉及的、持有钥匙的用户向汽车附近接近时的认证以及测距的情形进行说明的图。
图4是表示实施方式所涉及的、在汽车的装置与钥匙的装置之间进行的无线信号的收发序列的图。
图5是用于对实施方式所涉及的、在使用了3个频率的测距信号的情况下、基于相位差之和的信息的距离的判定方法进行说明的图。
图6是表示实施方式所涉及的、基于3个载波信号的接收功率来排除了多路径的影响的情况下的实际的距离与测定距离之间的关系的例子的曲线图。
图7是表示实施方式所涉及的、频率f2不为(f1+f3)/2时、基于接收功率来排除了多路径的影响的情况下的实际的距离与测定距离之间的关系的曲线图。
图8是用于对实施方式所涉及的接收信号强度的推定进行说明的图。
图9是实施方式所涉及的测距装置的构成图。
图10是实施方式所涉及的两个装置的一方的测距部的电路图。
图11是实施方式所涉及的两个装置的另一方的测距部的电路图。
图12是表示实施方式所涉及的两个装置的一方的测距处理的流程的例子的流程图。
图13是实施方式所涉及的两个装置的一方的测距处理的流程的例子的流程图。
图14是表示实施方式所涉及的两个装置的另一方的测距处理的流程的例子的流程图。
图15是表示实施方式所涉及的两个装置的另一方的测距处理的流程的例子的流程图。
图16是实施方式所涉及的在两个装置间收发的多个信号的序列图。
具体实施方式
在测距方式中存在时间检测方式、频率差检测方式、相位检测方式等，但从安装的简易性出发，采用了通过各装置间的通信来求出各装置间的距离的通信式相位检测方式的测距装置受到关注。由于初始相位互不相同，所以一般在通信式相位检测方式中，各装置间的基准信号独立地进行动作，因此测距精度大幅度地劣化。
因此，提案了如下的测距方式：在两个装置间对两个以上的连续波信号(CW：Continuous Wave)进行收发，将由一方的装置检测到的各连续波信号的相位信息传递至另一方的装置，由此能够进行测距。根据该提案的测距方式，使用由成对的两个装置的接收部检测到的两个相位信息来实施规定的运算，由此能够计算出高精度的距离。
此外，还提案了在这样的测距方式中排除多路径的影响。在该排除多路径的影响的提案的方法中，能够使用3个波以上的连续波信号的接收功率来排除多路径的影响。
另一方面，还期望延长在测距中能够测定的距离，例如能够通过使用3个波以上的连续波信号来延长能够测定的距离。在使用3个以上的连续波信号时，在彼此的频率差不同的情况下，能够进一步延长能够测定的距离。
以下，参照附图对能够排除多路径的影响并且延长能够测定的距离的测距装置的实施方式进行说明。
(构成)
图1是包括本实施方式所涉及的测距装置的无线通信系统的构成图。图2是用于对应用了本实施方式所涉及的无线通信系统的智能钥匙系统进行说明的构成图。装置1与装置2中的至少一方移动自如。
智能钥匙系统100构成为，具有汽车C、以及用于汽车C的车门的上锁、开锁以及发动机的起动的钥匙K。更详细来说，智能钥匙系统100为，在搭载于汽车C的装置1与内置于钥匙K的装置2之间，按照规定的协议进行无线通信，当在汽车中钥匙K被正确地认证时，能够进行车门的上锁等。如后所述，在智能钥匙系统100中，基于载波相位检测来计算装置1与装置2之间的距离。
当用户进入到搭载于汽车C的装置1的LF(Low Frequency)信号的能够接收区域即LF区域内时，进行认证。LF信号例如是130KHz频段的电波信号、且是信标信号。内置于钥匙K的装置2为，当接收到信标信号时，发送识别码信息，装置1基于接收到的识别码信息来进行认证。在用于认证的识别码信息的发送中，使用UHF频段、例如300MHz频段的电波信号。当被认证时，进行装置1与装置2之间的测距。
图3是用于对持有钥匙K的用户U向汽车C附近接近时的认证以及测距的情形进行说明的图。在图3中，虚线所示的范围表示LF区域。LF区域是信标信号能够到达的范围，例如是从汽车C的侧面的中心起为1.5至2m内的区域。当用户U所持有的装置2进入到LF区域内时，在认证后，在装置1与装置2之间进行多次两个以上的载波信号即测距信号的收发，进行多次测距。各载波信号是未调制连续波(CW)。此处，虽然进行多次测距，但也可以进行1次。测距信号是亚千兆赫频段、例如920MHz频段的载波信号。
图4是表示在汽车C的装置1与钥匙K的装置2之间进行的无线信号的收发序列的图。
装置1始终从LF发送部12发送信标信号。信标信号是仅能够到达LF区域内的信号，因此，装置2的LF接收部22仅在处于LF区域内时才能够接收信标信号。
装置2根据信标信号的接收，在从RF(Radio Frequency)发送部23发送识别码信息的同时成为规定的等待状态。当装置1的RF接收部13接收到识别码信息时，处理器11基于接收到的识别码信息来进行认证。处理器11为，在基于接收到的识别码信息而正确地进行了认证时，发送测距信号，接着从装置2也发送测距信号，对装置1与装置2之间的距离进行测定。
通过日本特开2018-155724号公报所公开的方法来进行装置1与装置2之间的距离测定。基于在装置1与装置2各自中计算出的各载波信号的相位，计算装置1与装置2之间的距离。根据日本特开2018-155724号公报所公开的方法，装置1将两个以上(此处为两个)的载波信号作为第1测距信号发送，装置2将两个以上(此处为两个)的载波信号作为第2测距信号发送。装置2检测接收到的第1测距信号的两个载波信号的相位差，装置1检测接收到的第2测距信号的两个载波信号的相位差。由装置2检测到的相位差的信息、即相位差信息被发送至装置1，装置1根据由装置1检测到的相位差以及从装置2接收到的相位差信息，通过规定的运算对装置1与装置2之间的距离进行计算。
另外，在本实施方式中也可以为，装置2将接收到的两个载波信号各自的相位的信息发送至装置1，在装置1中，根据从装置2接收到的两个相位的信息来计算相位差。
装置1能够基于计算出的装置1与装置2之间的距离(以下，称作测定距离)Rm，进行有无中继攻击的判定。在测定距离Rm超过规定的距离、例如2m时，由于存在中继攻击的可能性，所以处理器11例如不对汽车C输出允许车门解锁的信号。在测定距离Rm为规定距离以下时，由于钥匙K离汽车C处于规定距离以内，所以处理器11例如对汽车C输出允许车门解锁的信号。当接收到该允许信号时，例如，对汽车C的车门解锁进行控制的装置为，在人的手接触到车门时输出用于对车门进行解锁的控制信号。
如图1所示，装置1具有处理器11、LF发送部12、RF接收部13以及测距部14。装置2具有处理器21、LF接收部22、RF发送部23以及测距部24。
装置1的处理器11包括中央处理装置(以下，称作CPU)、ROM、RAM等，在ROM中对LF发送部12、RF接收部13、测距部14的动作进行控制。处理器11还基于在测距部14中接收到的第2测距信号，进行相位差运算。进而，处理器11使用通过该相位差运算而得到的相位差、以及从装置2接收到的相位信息中包含的两个相位之差，计算出测定距离Rm，并基于计算出的测定距离Rm来进行规定的动作。规定的动作是上述的允许车门解锁的信号的输出等。
装置2的处理器21包括CPU、ROM、RAM等，在ROM中对LF接收部22、RF发送部23以及测距部24的动作进行控制。处理器21还基于在测距部24中接收到的测距信号，进行相位的检测即测定，并发送检测到的相位的相位信息。
另外，此处，处理器11、21构成为具有用于执行实现各功能的软件程序的CPU、ROM等，但也可以由半导体装置、FPGA(Field Programmable Gate Array)等电子电路构成，并通过电路等来实现各功能。
如上所述，各测距信号包含频率互不相同的两个以上(此处为两个)的载波信号。如日本特开2018-155724号公报所公开的那样，基于第1测距信号的两个频率的载波信号的相位差与第2测距信号的两个频率的载波信号的相位差之和，将装置1与装置2之间的距离R决定为测定距离Rm。但是，当两个相位差之和超过360度时，测定距离Rm的候补会存在多个，因此无法进行测距。
因此，在本实施方式中，为了延长测定距离Rm，还进行使用了3个频率的测距信号的游标测距。
图5是用于对使用了3个频率的测距信号的情况下的、基于相位差之和的信息的距离的判定方法进行说明的图。
图5的纵轴是在各装置1、2中检测到的相位差之和(相位)，横轴是测定距离Rm(米)。粗实线是表示第1载波信号和第2载波信号的相位差之和(相位)与测定距离Rm之间的关系的曲线图。虚线是表示第2载波信号和第3载波信号的相位差之和(相位)与测定距离Rm之间的关系的曲线图。细实线是表示第1载波信号和第3载波信号的相位差之和(相位)与测定距离Rm之间的关系的曲线图。
对于每个相位(相位差之和)，在两个相位差之和为360度内的情况下，存在能够测定的最大测定距离R1max、R2max、R3max。当超过各最大测定距离时，存在多个距离候补，但在将能够根据各相位计算出的最大测定距离R1max、R2max、R3max的最小公倍数设为最大可测定距离Rmax时，在最大可测定距离Rmax内，将多个距离候补中、根据3个相位计算出的3个测定距离一致的距离设为测定距离Rm，由此能够延长测定距离Rm。
在图5中，在第1载波信号和第2载波信号的相位差之和(相位)为θ1，第2载波信号和第3载波信号的相位差之和(相位)为θ2，第1载波信号和第3载波信号的相位差之和(相位)为θ3时，在根据3个相位计算出的多个距离中、距离一致的是距离Rk。
如黑点所示，在相位θ1的情况下，距离R11、R12、R13、……Rk都有可能作为计算出的距离。多个三角标记表示在相位θ2的情况下计算出的距离。X标记表示在相位θ3的情况下计算出的距离。对于相位θ1、相位θ2以及θ3计算出的距离一致的仅为距离Rk。
对于每个相位(相位差之和)，在两个相位差之和为360度内的情况下，与计算出的各相位(相位差之和)θ1、θ2、θ3相对应而分别存在R11、R21、R31。(R11+R1max)、(R21+R2max)以及(R31+R3max)的最小公倍数成为距离Rk。
因此，在计算出的相位(相位差之和)为θ1、θ2、θ3时，即使与各相位对应的距离存在多个，根据3个相位推定出的距离一致的距离也成为正确的测定距离Rm。
另外，此时，虽然使用互不相同的3个频率，但当在各载波信号中，第1载波信号的频率为f1，第2载波信号的频率为f2，第3载波信号的频率为f3，且f2为f1与f3的平均值、即f2＝(f1+f3)/2时，(f2-f1)＝(f3-f2)。因此，图5中的曲线图仅能够描绘出两个，因此最大可测定距离Rmax会变短。因此，为了增大最大可测定距离Rmax，将频率f2设定为从(f1+f3)/2偏离的值，以便能够描绘3个曲线图。
另一方面，为了提高测距的精度，必须排除多路径的影响。为此，能够基于3个以上的载波信号的接收信号来排除多路径的影响。例如，根据日本特开2018-155725号公报所公开的方法，提案了对于第1、第2载波信号追加第3载波信号来排除多路径的影响的技术。
根据该提案的方法，当第1载波信号的频率为f1，第2载波信号的频率为f2，第3载波信号的频率为f3时，在f2使用大致(f1+f3)/2。
图6是表示基于3个载波信号的接收功率来排除了多路径的影响的情况下的实际的距离与测定距离之间的关系的例子的曲线图。图6的横轴是装置1与装置2之间的实际的距离Rr(m)，纵轴是通过上述方式计算出的测定距离Rm(m)。如果不存在多路径等，则如虚线所示，使用上述3个载波信号而得到的测定距离Rm与实际的距离Rr一致。
但是，如粗实线所示，由于多路径的影响，测定距离Rm有时变得与实际的距离Rr不一致。因此，例如，当使用日本特开2018-155725号公报所公开的方法时，能够根据载波信号的接收功率来进行衰减修正。在日本特开2018-155725号公报所公开的方法中，根据接收功率来计算衰减修正值，并使用该衰减修正值对测定距离进行修正。
在图6中，粗实线是表示不进行衰减修正时的实际的距离Rr与测定距离Rm之间的关系的曲线图。细实线是表示进行了衰减修正时的实际的距离Rr与测定距离Rm之间的关系的曲线图。通过进行衰减修正，与不进行衰减修正时相比，测定距离Rm接近由虚线所示的实际的距离Rr。
在基于接收功率进行衰减修正时，3个载波信号的频率必须为大致f2＝(f1+f3)/2。如果3个频率中的1个频率f2从(f1+f3)/2偏离，则无法进行衰减修正。
图7是表示频率f2不为(f1+f3)/2时、基于接收功率来排除了多路径的影响的情况下的实际的距离Rr与测定距离Rm之间的关系的曲线图。图7中的细线是f2从(f1+f3)/2偏离了6％的情况下的曲线图。如图7所示，如果3个频率中的1个频率f2从(f1+f3)/2偏离，则无法进行衰减修正。
为了延长测定距离Rm，如上所述，在使用互不相同的频率f1、f2、f3的3个载波信号的情况下，必须设定为频率f2与(f1+f3)/2不一致，但为了进行衰减修正，必须设定为频率f2与(f1+f3)/2一致。其结果，为了实现使测定距离Rm长距离化以及能够进行用于排除多路径的影响的衰减修正的兼顾，必须使用频率互不相同的4个测距信号。
例如，需要在装置1与装置2之间进行频率f1的第1载波信号、频率f2(＝(f1+f3)/2)的第2载波信号、频率f3的第3载波信号、频率f4(从f2偏离的频率)的第4载波信号这4个载波信号的收发。
但是，如图3所示，由于在汽车C与钥匙K之间进行了认证之后进行测距，因此，在载波信号的收发次数较少的情况下，对于测距时间的缩短来说较优选，且从由蓄电池驱动的钥匙K的消耗电力的观点出发也较优选。
因此，在本实施方式中，不使用4个而使用3个载波信号，来实现使测定距离Rm长距离化以及能够进行用于排除多路径的影响的衰减修正的兼顾。
在本实施方式中，在装置1与装置2之间收发作为第1～第3测距信号的3个载波信号。装置1将作为第1～第3测距信号的3个载波信号作为第1载波信号发送至装置2，装置2将作为第1～第3测距信号的3个载波信号作为第2载波信号发送至装置1。在将第1、第2以及第3载波信号的频率分别设为f1、f2、f3时，f2是与(f1+f3)/2不一致、而从(f1+f3)/2偏离了的频率。然后，根据3个载波信号的接收功率来推定fc(＝(f1+f3)/2)的接收功率，并使用该推定出的接收功率来进行衰减修正。
图8是用于对接收信号强度的推定进行说明的图。图8的横轴是频率(f)，纵轴是接收信号强度(RSSI)。
对频率f1、f2、f3的3个载波信号的接收信号强度y0、y1、y2进行测定。在图8中，测定出的3个接收信号强度由y0、y1、y2表示。频率f2是从频率fc(＝(f1+f3)/2)偏离了的频率。
由于未测定频率fc的接收信号强度，所以根据测定出的接收信号强度y0、y1、y2通过二次的多项式近似运算来推定。频率fc的测距信号的接收信号强度被推定出，在图8中由ycest表示。
因此，通过频率f1、f2、f3的3个载波信号的收发的序列，能够实现使测定距离Rm长距离化以及能够进行用于排除多路径的影响的衰减修正的兼顾。
图9是本实施方式所涉及的测距装置的构成图。测距装置200构成为包括测距部14、24，基于载波相位检测来计算装置1与装置2之间的距离。装置1与装置2中的至少一方移动自如。测距部14包含在装置1中，包括数字部31、发送部32、接收部33、天线34以及天线开关35。数字部31、发送部32、接收部33以及天线开关35构成为1个或者两个以上的半导体装置。测距部24包含在装置2中，包括数字部41、发送部42、接收部43、天线44以及天线开关45。数字部41、发送部42、接收部43以及天线开关45构成为1个或者两个以上的半导体装置。
装置1的数字部31根据来自处理器11的控制信号，对发送部32、接收部33以及天线开关35进行控制。装置2的数字部41根据来自处理器21的控制信号，对发送部42、接收部43以及天线开关45进行控制。
图10是装置1的测距部14的电路图。数字部31例如由半导体装置上的数字电路构成。数字部31包括基准振荡器50、控制部51、相位测定部52、钥匙侧相位接收部53、游标测距运算部54、测距运算部55、RSSI测定部56、RSSI推定部57以及衰减修正值计算部58。
基准振荡器50是生成测距部14内的动作的基本时钟信号的基准信号源。控制部51为，在接收到来自处理器11的成为测距开始的触发的命令信号(以下，称作测距开始触发信号)时，对相位测定部52等的各块的动作定时进行控制，以便进行规定的测距序列的动作。
相位测定部52对来自装置2的各载波信号的相位进行测定。相位测定部52是对在接收部33中接收到的来自装置2的3个载波信号的相位进行测定的电路。即，相位测定部52对接收到的3个第2载波信号各自的相位进行测定。
钥匙侧相位接收部53是接收从装置2接收到的、在装置2中测定出的3个载波信号的相位信息以及接收信号强度(RSSI)信息的电路。
游标测距运算部54根据由装置1接收到的频率f1、f2、f3的3个载波信号的相位以及从装置2接收到的相位信息(频率f1、f2、f3的3个载波信号的相位)，计算装置1与装置2之间的距离。因此，游标测距运算部54构成基于在装置1以及装置2中取得的相位信息来计算装置1与装置2之间的距离的计算部。尤其是，游标测距运算部54为，将与在相位测定部52中测定出的3个第2载波信号各自的相位有关的信息以及与在相位测定部72中测定出的3个第1载波信号各自的相位有关的信息，作为相位信息而计算距离。游标测距运算部54使用来自后述的衰减修正值计算部58的衰减修正值，对计算出的距离进行修正，并输出至处理器11。
测距运算部55根据由装置1接收到的频率f1、f3的两个载波信号的相位以及从装置2接收到的相位信息(频率f1、f3的两个载波信号的相位)，计算装置1与装置2之间的距离。因此，测距运算部55构成基于在装置1以及装置2中取得的相位信息来计算装置1与装置2之间的距离的计算部。尤其是，测距运算部55为，将与在相位测定部52中测定出的最低频率f1的载波信号和最高频率f3的载波信号各自的相位有关的信息、以及与在相位测定部72中测定出的最低频率f1的载波信号和最高频率f3的载波信号各自的相位有关的信息，作为相位信息而计算距离。测距运算部55也使用来自后述的衰减修正值计算部58的衰减修正值，对计算出的距离进行修正，并输出至处理器11。
游标测距运算部54为了对比测距运算部55的最大测定距离远的距离进行测定，而使用互不相同的频率f1、f2、f3的3个载波信号，尤其是，频率f2是从(f1+f3)/2偏离了的频率。
测距运算部55使用频率f1、f3的两个载波信号的相位差来进行测距。即，测距运算部55使用由测距部14接收到的频率f1、f3的两个载波信号的相位差、以及由测距部24接收到的频率f1、f3的两个载波信号的相位差，来计算距离。
游标测距运算部54以及测距运算部55使用来自衰减修正计算部58的修正值，对计算出的距离信息进行修正。
因此，游标测距运算部54以及测距运算部55构成如下的计算部：使用通过接收3个第1载波信号以及3个第2载波信号而得到的相位检测结果来进行距离的计算，并且使用衰减修正值对计算出的距离进行修正。
因此，由相位测定部52得到的频率f1、f2、f3的3个载波信号的3个相位的信息被供给至游标测距运算部54，由相位测定部52得到的频率f1、f3的两个载波信号的两个相位的信息被供给至测距运算部55。
另外，此处，装置1的测距部14具有游标测距运算部54以及测距运算部55的原因在于，能够分开使用由游标测距运算部54计算出的距离信息与由测距运算部55计算出的距离信息。例如，其原因在于，能够如下那样分开使用：在计算出的距离较短时使用测距运算部55的距离信息，在计算出的距离较长时使用游标测距运算部54的距离信息。
RSSI测定部56根据接收到的3个载波信号的接收功率来测定各自的接收信号强度(RSSI)，并且还存储由装置2测定出的3个载波信号各自的接收信号强度(RSSI)的信息。因此，RSSI测定部56构成对来自装置2的3个第2载波信号各自的接收信号强度进行测定的接收信号强度测定部。
如上所述，RSSI推定部57使用由装置1与装置2分别测定出的3个载波信号的接收功率，对f1与f3正中的频率fc(＝(f1+f3)/2)的接收功率进行计算并推定。即，RSSI推定部57根据3个第2载波信号的3个接收信号强度以及从装置2接收到的3个第1载波信号的3个接收信号强度，推定平均值的频率fc的接收信号强度。
具体而言，RSSI推定部57使用基于由装置1接收并测定出的3个载波信号的接收功率的接收信号强度、以及基于由装置2测定出的3个载波信号的接收功率的接收信号强度，计算每个频率的平均值。然后，如上所述，RSSI推定部57根据如上述那样根据3个接收信号强度而求出的二次函数，来推定频率fc的载波信号的接收信号强度。
另外，此处，RSSI推定部57使用由装置1接收并测定出的3个载波信号的接收信号强度、以及由装置2测定出的3个载波信号的接收信号强度，但也可以仅根据由装置1或者装置2接收并测定出的3个载波信号的接收信号强度，来推定频率fc的载波信号的接收信号强度。因此，RSSI推定部57构成根据3个第1载波信号的3个接收信号强度以及3个第2载波信号的3个接收信号强度中的至少一个来推定上述平均值的频率的接收信号强度的推定部。
衰减修正值计算部58使用推定出的频率fc的接收信号强度以及频率f1、f3的各接收信号强度，计算用于衰减修正的修正值，并供给至测距运算部55以及游标测距运算部54。因此，衰减修正值计算部58根据平均值的频率fc的接收信号强度、最低频率的接收信号强度f1以及最高频率f3的接收信号强度，计算对于距离的衰减修正值。
另外，如单点划线所示，用于衰减修正的修正值也可以不向游标测距运算部54供给，而仅向测距运算部55供给。
接着，对发送部32进行说明。数字部31生成基于基准振荡器50的未调制信号(CW)的数据，并输出至发送部32。
发送部32是包括数字模拟转换器(以下，简称为DAC)61、低通滤波器(以下，简称为LPF)62、调制器(MOD)63以及放大器64的模拟电路。
DAC61从数字部31接收用于连续波(CW)的数字数据，并将其转换成模拟信号。因此，数字部31生成用于连续波(CW)的数字数据。
DAC61的模拟信号通过LPF62而输入至调制器63。调制器63根据来自控制部51的频率切换信号，对LPF62的输出信号进行频率调制。此处，来自LPF62的模拟信号被调制成上述频率、f1、f3、f4的频率中的任一个。
调制器63根据来自控制部51的频率切换信号对输入信号进行调制，生成频率f1、f2、f3中的任一个频率的信号。
放大器64是功率放大器，对调制器63的输出信号进行放大，并经由天线开关35供给至天线34。天线开关35根据来自控制部51的天线控制信号进行动作，以使天线34与发送部32或者接收部33连接。
接着，对接收部33进行说明。接收部33是包括低噪声放大器(以下，简称为LNA)65、解调器(DEMOD)66、LPF67以及模拟数字转换器(以下，简称为ADC)68的模拟电路。
LNA65对经由天线开关35接收到的来自天线34的接收信号进行放大并输出至解调器66。解调器66根据来自控制部51的频率切换信号，对LNA65的输出信号进行解调并输出基带信号。
解调器66的输出信号通过LPF67而供给至ADC68。ADC68将LPF67的输出信号转换成数字信号并输出至数字部31。
如以上那样，发送部32和接收部33构成如下的第1收发器：使用基准振荡器50的输出，发送频率互不相同的3个(f1、f2、f3)第1载波信号，并且从装置2接收频率与3个第1载波信号相同的3个第2载波信号，3个频率中、最低频率与最高频率之间的频率是从最低频率与最高频率的平均值偏离的频率。
图11是装置2的测距部24的电路图。数字部41例如由半导体装置上的数字电路构成。数字部41包括基准振荡器70、控制部71、相位测定部72、RSSI测定部73、存储部74、接收信号检测部75、调制部76以及选择器77。
基准振荡器70是生成测距部24内的动作的基本时钟信号的基准信号源。基准振荡器70与装置1的基准振荡器50独立地动作。控制部71为，当接收到来自处理器21的测距开始触发信号时，对相位测定部72等的各块的动作定时进行控制，以便进行规定的测距序列的动作。处理器21在发送了识别码信息之后，将测距开始触发信号输出至测距部24的控制部71。
相位测定部72对来自装置1的各载波信号的相位进行测定。测定出的各载波信号的相位的信息存储于存储部74。即，相位测定部72对接收到的3个第1载波信号各自的相位进行测定。
RSSI测定部73根据频率f1、f2、f3的载波信号的接收功率来测定接收信号强度。测定出的各载波信号的接收信号强度的信息存储于存储部74。
如上所述，存储部74是存储各载波信号的相位以及接收信号强度的信息的寄存器。
接收信号检测部75检测来自装置1的最先的载波信号的接收。接收信号检测部75为，当接收到最先的载波信号时，将接收到最先的载波信号的情况通知给控制部71。
调制部76将相位信息以及接收信号强度信息调制成用于发送的信号。此处，相位信息以及接收信号强度信息被调制成与各信息的数字数据对应的IQ信号。即，在测距部24中测定出的相位信息以及接收信号强度信息被发送至装置1的测距部14。
选择器77根据来自控制部71的数据选择信号，对基于基准振荡器70的连续波(CW)的数据或者调制部76的输出信号进行选择并输出至发送部42。
控制部71为，当接收到来自处理器21的测距开始触发信号时，成为等待来自汽车C的装置1的载波信号的状态。
接着，对发送部42进行说明。发送部42是包括DAC81、LPF82、调制器(MOD)83以及放大器84的模拟电路。
DAC81接收来自数字部41的用于连续波(CW)的数字数据，并将其转换成模拟信号。因此，数字部81生成用于连续波(CW)的数字数据。
DAC81的模拟信号通过LPF82而输入至调制器83。调制器83根据来自控制部71的频率切换信号对LPF82的输出信号进行频率调制。此处，来自LPF82的模拟信号被调制成上述频率、f1、f3、f4的频率中的任一个。
调制器83根据来自控制部71的频率切换信号对输入信号进行调制，生成频率f1、f2、f3中的任一个频率的信号。
放大器84是功率放大器，对调制器83的输出信号进行放大，并经由天线开关45供给至天线44。天线开关45根据来自控制部71的天线控制信号进行动作，以使天线44与发送部42或者接收部43连接。
接着，对接收部43进行说明。接收部43是包括低噪声放大器(以下，简称为LNA)85、解调器(DEMOD)86、LPF87以及模拟数字转换器(以下，简称为ADC)88的模拟电路。
LNA85对经由天线开关45接收到的来自天线44的接收信号进行放大并输出至解调器86。解调器86根据来自控制部71的频率切换信号，对LNA85的输出信号进行解调并输出基带信号。
解调器86的输出信号通过LPF87而供给至ADC88。ADC88将LPF87的输出信号转换成数字信号并输出至数字部41。
如以上那样，发送部42和接收部43构成如下的第2收发器：使用基准振荡器70的输出，发送3个第2载波信号，并且从装置1接收3个第1载波信号。
(作用)
接着，对测距处理的流程进行说明。
图12和图13是表示装置1中的测距处理的流程的例子的流程图。图14和图15是表示装置2中的测距处理的流程的例子的流程图。图16是在装置1与装置2之间收发的多个信号的序列图。
在本实施方式中，使用3个频率f1、f2、f3的3个载波信号，并且为了除去推定误差而进行准确的测距，而采用各频率的载波信号往复两次的收发序列。
当接收到来自处理器11的测距开始触发信号时，由控制部51执行图12的处理。当接收到来自处理器21的测距开始触发信号时，由控制部71执行图14的处理。
如图12所示，控制部51为了从天线34对第1频率f1的载波信号进行收发，而进行第1频率设定(步骤(以下，简称为S)1)。控制部51通过将频率切换信号输出至调制器63，由此进行S1的处理。
在S1之后，控制部51对发送部32进行控制，而发送所设定的频率f1的载波信号(S2)。
另一方面，在装置2中，如图14所示，控制部71为了从天线44对第1频率f1的载波信号进行收发，而进行第1频率设定(S101)。控制部71通过将频率切换信号输出至调制器83，由此进行S101的处理。
控制部71在接收到来自装置1的测距部14的载波信号之前成为等待状态(S102)。当测距部24接收到来自装置1的测距部14的载波信号时(S103)，RSSI测定部73根据接收到的载波信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S104)，相位测定部72计算接收到的载波信号的相位(S105)。
在S105之后，控制部71发送所设定的频率f1的载波信号(S106)。在S106之后，控制部71进一步发送所设定的频率f1的载波信号(S107)。
当装置1的测距部14接收到装置2的测距部24的与S106对应的载波信号时(S3)，RSSI测定部56根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S4)，相位测定部52计算接收到的载波信号的相位(S5)。
接着，测距部14接收装置2的测距部24的与S107对应的载波信号(S6)，控制部51根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S7)，并计算接收到的载波信号的相位(S8)。
在S8之后，控制部51发送所设定的频率f1的载波信号(S9)。在S9之后，控制部51为了从天线35收发第2频率f2的载波信号，而进行第2频率设定(S10)。控制部51通过将频率切换信号输出至调制器63，由此进行S10的处理。
在装置2中，在图14中，接收装置1的测距部14的与S9对应的载波信号(S108)，控制部71根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S109)，并计算接收到的载波信号的相位(S110)。
在图16中，以上的处理表示载波信号的收发序列SC1。
控制部51为，在S10之后对发送部32进行控制，而发送所设定的频率f2的载波信号(S11)。
在装置2中，在S110之后，控制部71为了从天线34收发第2频率f2的载波信号，而进行第2频率设定(S111)。控制部71通过将频率切换信号输出至调制器83，由此进行S111的处理。
在装置2中，测距部24接收装置1的测距部14的与S11对应的载波信号(S112)，控制部71根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S113)，并计算接收到的载波信号的相位(S114)。
在S114之后，控制部71发送所设定的频率f2的载波信号(S115)。在S115之后，控制部71进一步发送所设定的频率f2的载波信号(S116)。
在装置1中，测距部14接收装置2的测距部24的与S115对应的载波信号(S12)，控制部51根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S13)，并计算接收到的载波信号的相位(S14)。
接着，测距部14接收装置2的测距部24的与S116对应的载波信号(S15)，控制部51根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S16)，并计算接收到的载波信号的相位(S17)。
在S17之后，控制部51发送所设定的频率f2的载波信号(S18)。在S18之后，控制部51为了从天线34收发第3频率f3的载波信号，而进行第3频率设定(S19)。控制部51通过将频率切换信号输出至调制器63，由此进行S1的处理。
在装置2中，在图14中，接收装置1的测距部14的与S18对应的载波信号(S117)，如图15所示，控制部71根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S118)，并计算接收到的载波信号的相位(S119)。
在图16中，以上的S10～S18以及S111～S119的处理表示载波信号的收发序列SC2。
在装置1中，控制部51在S19之后对发送部32进行控制，而发送所设定的频率f3的载波信号(S20)。
在装置2中，在S119之后，控制部71为了从天线34收发第3频率f3的载波信号，而进行第3频率设定(S120)。控制部71通过将频率切换信号输出至调制器83，由此进行S119的处理。
在装置2中，测距部24接收装置1的测距部14的与S20对应的载波信号(S121)，控制部71根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S122)，并计算接收到的载波信号的相位(S123)。
在S123之后，控制部71发送所设定的频率f3的载波信号(S124)。在S124之后，控制部71进一步发送所设定的频率f3的载波信号(S125)。
测距部14接收装置2的测距部24的与S124对应的载波信号(S21)，控制部51根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S22)，并计算接收到的载波信号的相位(S23)。
接着，测距部14接收装置2的测距部24的与S125对应的载波信号(S24)，控制部51根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S25)，并计算接收到的载波信号的相位(S26)。
在S26之后，控制部51发送所设定的频率的载波信号(S27)。
在装置2中，如图15所示，接收装置1的测距部14的与S27对应的载波信号(S126)，控制部71根据接收信号的接收功率来计算接收信号强度(RSSI)(S127)，并计算接收到的载波信号的相位(S128)。
在图16中，以上的S19～S27以及S120～S126的处理表示载波信号的收发序列SC3。
然后，在装置2中，控制部71发送在S105、S110、S114、S119、S123、S128中计算出的各相位的相位信息、以及在S104、S109、S113、S118、S122、S127中计算出的接收信号强度(RSSI)信息(S129)。
在装置1中，控制部51接收来自钥匙K的装置2的相位信息以及接收信号强度(RSSI)信息(S28)。
在装置1中，RSSI推定部57根据在S4、S7、S13、S16、S22、S25中计算出的6个频率f1、f2、f3的6个接收信号强度、以及从装置2接收到的6个接收信号强度，推定频率fc的接收信号强度(S29)。
例如，按照f1、f2、f3的每个频率，计算装置1的接收信号强度，并且计算装置2的接收信号强度，求出f1、f2、f3的每个频率的接收信号强度的平均值，并使用所求出的3个平均值来推定频率fc的接收信号强度。
另外，如上所述，也可以仅根据在装置1中测定并计算出的3个频率的接收信号强度来进行频率fc的接收信号强度的推定。
在装置1中，衰减修正值计算部58使用在S29中推定得到的fc的接收信号强度、以及测定出的f1、f3的接收信号强度，来计算衰减修正值(S30)。
测距运算部55根据与f1、f3有关的相位信息来计算距离，并使用衰减修正值对计算出的距离进行修正(S31)。
并且，游标测距运算部54根据f1、f2、f3的相位信息来计算距离，并使用衰减修正值对通过游标测距计算出的距离进行修正(S32)。
在游标测距运算部54以及测距运算部55中计算出的两个距离信息被供给至处理器11。处理器11为，在两个距离信息中的任一方超过规定的距离时，判断为被进行了中继攻击，而不对汽车C的控制装置输出允许车门解锁的信号。处理器11为，在两个距离信息的双方都为规定的距离以下时，判断为未被进行中继攻击，而对汽车C的控制装置输出允许车门解锁的信号。
如以上那样，根据上述的实施方式，能够提供能够排除多路径的影响并且延长能够测定的距离的测距装置以及测距方法。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于权利要求所记载的发明和与其等同的范围中。

Claims (6)

1.一种测距装置，基于载波相位检测来计算距离，其中，
具有计算部，该计算部基于由至少一方移动自如的第1装置以及第2装置取得的相位信息，来计算上述第1装置与上述第2装置之间的距离，
上述第1装置具备：
第1基准信号源；
第1收发器，使用上述第1基准信号源的输出，发送频率互不相同的3个第1载波信号，并且接收频率与上述3个第1载波信号相同的3个第2载波信号，在上述3个频率中，最低频率与最高频率之间的频率为从上述最低频率与上述最高频率的平均值偏离的频率；
第1接收信号强度测定部，测定上述3个第2载波信号各自的接收信号强度；
推定部，根据上述3个第1载波信号的3个接收信号强度以及上述3个第2载波信号的3个接收信号强度中的至少一个，推定上述平均值的频率的接收信号强度；以及
衰减修正值计算部，根据上述平均值的频率的接收信号强度、上述最低频率的接收信号强度以及上述最高频率的接收信号强度，计算对于上述距离的衰减修正值，
上述第2装置具备：
第2基准信号源，与上述第1基准信号源独立地动作；以及
第2收发器，使用上述第2基准信号源的输出，发送上述3个第2载波信号，并且接收上述3个第1载波信号，
上述计算部使用通过接收上述3个第1载波信号以及上述3个第2载波信号而得到的相位检测结果，进行上述距离的计算，并且使用上述衰减修正值对计算出的上述距离进行修正。
2.如权利要求1所述的测距装置，其中，
上述第1装置具有第1相位测定部，该第1相位测定部测定在上述第1收发器中接收到的上述3个第2载波信号各自的相位，
上述第2装置具有第2相位测定部，该第2相位测定部测定在上述第2收发器中接收到的上述3个第1载波信号各自的相位，
上述计算部将与在上述第1相位测定部中测定出的上述最低频率的载波信号和上述最高频率的载波信号各自的相位有关的第1信息、以及与在上述第2相位测定部中测定出的上述最低频率的载波信号和上述最高频率的载波信号各自的相位有关的第2信息，作为上述相位信息而计算上述距离。
3.如权利要求1所述的测距装置，其中，
上述第1装置具有第1相位测定部，该第1相位测定部测定在上述第1收发器中接收到的上述3个第2载波信号各自的相位，
上述第2装置具有第2相位测定部，该第2相位测定部测定在上述第2收发器中接收到的上述3个第1载波信号各自的相位，
上述计算部将与在上述第1相位测定部中测定出的上述3个第2载波信号各自的相位有关的第1信息、以及与在上述第2相位测定部中测定出的上述3个第1载波信号各自的相位有关的第2信息，作为上述相位信息而计算上述距离。
4.如权利要求1所述的测距装置，其中，
上述计算部设置于上述第1装置，
上述第2装置将与由上述第2收发器接收到的上述3个第1载波信号的各相位有关的信息发送至上述第1装置。
5.如权利要求1所述的测距装置，其中，
上述第2装置具有第2接收信号强度测定部，该第2接收信号强度测定部测定上述3个第1载波信号各自的接收信号强度，
上述第2装置将与由上述第2接收信号强度测定部测定出的上述3个第1载波信号各自的接收信号强度有关的信息发送至上述第1装置，
上述推定部根据上述3个第2载波信号的3个接收信号强度以及从上述第2装置接收到的上述3个第1载波信号的3个接收信号强度，推定上述平均值的频率的接收信号强度。
6.一种测距方法，基于载波相位检测来计算距离，其中，
从第1装置，使用第1基准信号源的输出，发送频率互不相同的3个第1载波信号，
从第2装置，使用与上述第1基准信号源独立地动作的第2基准信号源的输出，发送频率与上述3个第1载波信号相同的3个第2载波信号，
在上述3个频率中，最低频率与最高频率之间的频率为从上述最低频率与上述最高频率的平均值偏离的频率，
在上述第1装置中，测定上述3个第2载波信号各自的接收信号强度，
根据上述3个第1载波信号的3个接收信号强度以及上述3个第2载波信号的3个接收信号强度中的至少一个，推定上述平均值的频率的接收信号强度，
根据上述平均值的频率的接收信号强度、上述最低频率的接收信号强度以及上述最高频率的接收信号强度，计算对于上述距离的衰减修正值，
使用通过接收上述3个第1载波信号以及上述3个第2载波信号而得到的相位检测结果，进行上述距离的计算，并且使用上述衰减修正值对计算出的上述距离进行修正。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021188924A (ja) * 2020-05-26 2021-12-13 株式会社東海理化電機製作所 制御装置およびプログラム
JP2022180088A (ja) * 2021-05-24 2022-12-06 株式会社東海理化電機製作所 通信装置およびプログラム

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101142758A (zh) * 2005-03-09 2008-03-12 欧姆龙株式会社 距离测量装置、距离测量方法、反射体及通信系统
CN101666874A (zh) * 2009-09-07 2010-03-10 北京科技大学 一种fmcw雷达测距精确校正的测量装置与补偿校正方法
CN102197424A (zh) * 2008-10-24 2011-09-21 高通股份有限公司 用于一致性检测的系统、方法、设备和计算机可读媒体
CN102906592A (zh) * 2010-07-12 2013-01-30 株式会社尼利可 距离测定装置以及距离测定方法
CN107678021A (zh) * 2017-09-26 2018-02-09 南京索尔维电子科技有限公司 一种同步无线差频相位测距装置及方法
US20180267155A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Distance measuring device and distance measuring method
JP2018155725A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 株式会社東芝 測距装置及び測距方法
JP2018155724A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 株式会社東芝 測距装置及び測距方法
JP2019020217A (ja) * 2017-07-14 2019-02-07 株式会社Ｓｏｋｅｎ 測距システム
CN109375167A (zh) * 2018-07-12 2019-02-22 中国矿业大学 井下无源动目标定位方法
EP3517995A1 (en) * 2018-01-25 2019-07-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Distance measuring device and distance measuring method
JP2019128341A (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 株式会社東芝 測距装置及び測距方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008187652A (ja) 2007-01-31 2008-08-14 Sanyo Electric Co Ltd 受信装置及び通信方法
JP2010066235A (ja) 2008-09-12 2010-03-25 Sony Corp 距離測定装置及び距離測定方法、通信装置、コンピューター・プログラム
CA2764120C (en) 2009-01-27 2019-01-08 Xyz Interactive Technologies Inc. A method and apparatus for ranging finding, orienting, and/or positioning of single and/or multiple devices
IT1401771B1 (it) 2010-08-31 2013-08-02 St Microelectronics Srl Sistemi e metodi per la localizzazione in tempo reale.
IT1404537B1 (it) 2011-02-25 2013-11-22 Sisvel Technology Srl Metodo per stimare la distanza di un ricevitore da un trasmettitore radio, relativi metodi per calcolare la posizione di un terminale mobile, terminale mobile e dispositivo.
JP5869359B2 (ja) 2012-02-09 2016-02-24 株式会社日立国際電気 無線通信システム及び無線通信方法
JP5936405B2 (ja) 2012-03-23 2016-06-22 本田技研工業株式会社 測距システム
KR101862285B1 (ko) 2017-01-25 2018-05-29 주식회사 커넥스트 Bluetooth Low Energy(BLE) 비콘 송신신호를 이용한 모바일 기기의 거리 추정 방법
WO2020145804A1 (ko) * 2019-01-11 2020-07-16 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 피드백 신호를 수신하는 방법 및 송신 단말

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101142758A (zh) * 2005-03-09 2008-03-12 欧姆龙株式会社 距离测量装置、距离测量方法、反射体及通信系统
CN102197424A (zh) * 2008-10-24 2011-09-21 高通股份有限公司 用于一致性检测的系统、方法、设备和计算机可读媒体
CN101666874A (zh) * 2009-09-07 2010-03-10 北京科技大学 一种fmcw雷达测距精确校正的测量装置与补偿校正方法
CN102906592A (zh) * 2010-07-12 2013-01-30 株式会社尼利可 距离测定装置以及距离测定方法
JP2018155725A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 株式会社東芝 測距装置及び測距方法
US20180267155A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Distance measuring device and distance measuring method
JP2018155724A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 株式会社東芝 測距装置及び測距方法
JP2019020217A (ja) * 2017-07-14 2019-02-07 株式会社Ｓｏｋｅｎ 測距システム
CN107678021A (zh) * 2017-09-26 2018-02-09 南京索尔维电子科技有限公司 一种同步无线差频相位测距装置及方法
EP3517995A1 (en) * 2018-01-25 2019-07-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Distance measuring device and distance measuring method
JP2019128341A (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 株式会社東芝 測距装置及び測距方法
CN110082746A (zh) * 2018-01-25 2019-08-02 株式会社东芝 测距装置以及测距方法
CN109375167A (zh) * 2018-07-12 2019-02-22 中国矿业大学 井下无源动目标定位方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MATHIAS PELKA等: "Accurate radio distance estimation by phase measurements with multiple frequencies", 《2014 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDOOR POSITIONING AND INDOOR NAVIGATION (IPIN)》, pages 142 - 151 *
李晨阳: "基于相位的无源超高频射频识别定位研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》, no. 4, pages 138 - 2681 *

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Publication number Publication date
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US11462064B2 (en) 2022-10-04
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