CN114008478A - 控制装置以及程序 - Google Patents

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CN114008478A CN202080045509.1A CN202080045509A CN114008478A CN 114008478 A CN114008478 A CN 114008478A CN 202080045509 A CN202080045509 A CN 202080045509A CN 114008478 A CN114008478 A CN 114008478A
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新田繁则
河野裕己
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Abstract

本发明涉及控制装置以及程序。提供能够减少距离的测定所需的处理量的构造。提供一种控制装置，具备控制测距处理的控制部，上述测距处理是计算通信装置间的距离的测定值、亦即测距值的处理，上述控制部至少基于时间信息来计算上述测距值，上述时间信息是与通信装置间的信号的收发所花费的时间有关的信息。

Description

控制装置以及程序
技术领域
本发明涉及控制装置以及程序。
背景技术
近年来，开发了根据在装置间收发信号的结果来测定该装置间的距离的技术。例如，在下述专利文献1中公开了基于在车载器与便携机之间收发的信号的相位的旋转量来测定车载器与便携机之间的距离的技术。
专利文献1：日本特开2018-48821号公报
然而，在如上述那样进行基于收发的信号的相位的旋转量的测距处理的情况下，距离的测定所需的处理量变大。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供能够减少距离的测定所需的处理量的构造。
为了解决上述课题，根据本发明的某一观点，提供一种控制装置，具备控制测距处理的控制部，上述测距处理是计算通信装置间的距离的测定值、亦即测距值的处理，上述控制部至少基于时间信息来计算上述测距值，上述时间信息是与通信装置间的信号的收发所花费的时间有关的信息。
另外，为了解决上述课题，根据本发明的另一观点，提供一种程序，上述程序使计算机作为控制测距处理的控制部发挥功能，上述测距处理是计算通信装置间的距离的测定值、亦即测距值的处理，使上述控制部至少基于时间信息来计算上述测距值，上述时间信息是与通信装置间的信号的收发所花费的时间有关的信息。
如以上说明那样，根据本发明，提供能够减少距离的测定所需的处理量的构造。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的系统的构成例的图。
图2是表示上述实施方式所涉及的系统执行的测距处理的流程的时序图。
具体实施方式
以下参照附图并对本发明的优选的实施方式进行详细说明。此外，在本说明书以及附图中，对于实质上具有相同的功能结构的构成要素，通过标注相同的附图标记从而省略重复说明。
＜1.实施方式＞
＜＜1.1.结构例＞＞
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的系统1的构成例的图。如图1所示，本实施方式所涉及的系统1可以构成为包括车载器100和便携机200。车载器100和便携机200是本发明中的控制装置且通信装置的一个例子。车载器100或便携机200的至少一方具有控制测距处理的功能，该测距处理是计算彼此之间的距离的测定值、亦即测距值的处理。
(车载器100)
本实施方式所涉及的车载器100搭载于用户乘坐的车辆(例如，用户拥有的车辆、暂时借给用户的车辆等)。车载器100例如可以具有基于经由与用户携带的便携机200之间的无线通信的认证处理的结果来控制车辆的车门的开锁、发动机的启动等的功能。根据所述的功能，用户在携带便携机200的状态下接近车辆，可以不进行另外的开锁操作而访问车厢内，并且不将物理钥匙插入车辆地使车辆发动。
另外，除了上述的认证处理之外，车载器100例如也可以计算与便携机200之间的测距值，并基于该测距值进行车门的开锁、发动机的启动控制。具体而言，车载器100也可以仅在与便携机200的认证处理成功、且车载器100与便携机200之间的距离为规定的距离以下的情况下允许车门的开锁、发动机的启动。根据所述的功能，能够防止中继攻击那样的被认证装置(例如，便携机200)的伪装、距离的伪装，有效地提高认证的精度。
如图1所示，本实施方式所涉及的车载器100具备：无线通信部110、存储部120以及控制部130。
本实施方式所涉及的无线通信部110具有与便携机200之间进行依照规定的无线通信标准的通信的功能。上述的无线通信标准也可以使用超宽带(UWB：Ultra-Wide Band)无线。例如，车载器100也可以通过与便携机200之间收发依照超宽带无线通信标准的信号来测定彼此之间的测距值。
另外，无线通信部110例如也可以具有进行基于超短波(UHF：Ultra-HighFrequency)、长波(LF：Low Frequency)的无线通信的功能。该情况下，车载器100能够通过使用了LF/UHF的挑战应答方式进行与便携机200之间的认证。
本实施方式所涉及的存储部120存储用于车载器100的动作的各种信息。存储部120例如存储用于车载器100的动作的程序、ID(identifier：标识符)等识别信息、密码等密钥信息、认证算法、后述的规定值等。存储部120例如构成为包括闪存等存储介质、以及执行向该存储介质的记录再生的处理装置。
本实施方式所涉及的控制部130控制计算通信装置(例如，车载器100与便携机200)间的距离的测定值、亦即测距值的测距处理。本实施方式所涉及的控制部130的特征之一在于，至少基于时间信息来计算上述测距值，该时间信息是与通信装置间的信号的收发所花费的时间有关的信息。对于本实施方式所涉及的测距处理的详细，另外后述。控制部130例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、微处理器等电子电路构成。另外，控制部130也可以具有控制与便携机200之间的认证处理的功能。
(便携机200)
本实施方式所涉及的便携机200是搭载车载器100的车辆的用户所携带的通信装置。本实施方式所涉及的便携机200例如也可以是电子钥匙、智能手机、可穿戴终端等。如图1所示，本实施方式所涉及的便携机200具备：无线通信部210、存储部220以及控制部230。
本实施方式所涉及的无线通信部210具有进行与车载器100之间的无线通信的功能。无线通信部210例如按照控制部230的控制进行依照UWB的无线通信、基于UHF/LF的无线通信。
本实施方式所涉及的存储部220存储用于便携机200的动作的各种信息。存储部220例如存储用于便携机200的动作的程序、ID等识别信息、密码等密钥信息、认证算法、后述的规定值等。存储部220例如构成为包括闪存等存储介质、以及执行向该存储介质的记录再生的处理装置。
本实施方式所涉及的控制部230控制计算通信装置(例如，车载器100与便携机200)间的距离的测定值、亦即测距值的测距处理。本实施方式所涉及的控制部230的特征之一在于，至少基于时间信息来计算上述测距值，该时间信息是与通信装置间的信号的收发所花费的时间有关的信息。控制部230例如由CPU、微处理器等电子电路构成。
以上，对本实施方式所涉及的系统1的构成例进行了描述。此外，使用图1进行说明的结构仅是一个例子，本实施方式所涉及的系统1的结构并不限定于上述的例子。本实施方式所涉及的系统1的结构能够根据规格、运用而灵活地变形。
＜＜1.2.详细＞＞
接着，对本实施方式所涉及的系统1实现的测距处理进行详细说明。如上所述，近年来，开发了按照在装置间收发信号的结果来测定该装置间的距离的技术。但是，例如，如专利文献1所公开那样在基于在装置间收发的信号的相位的旋转量来测定距离的情况下，距离的测定所需的处理量趋于变大。
因此，本实施方式所涉及的控制装置的特征之一在于，至少基于时间信息来计算该通信装置间的距离，该时间信息是与通信装置间的信号的收发有关的信息。根据所述的特征，能够有效地减少通信装置间的距离的测定所需的处理量，并实现高效的测距处理。
另外，本实施方式所涉及的控制装置也可以至少执行如下处理作为上述的测距处理，该处理包括：一个通信装置向另一个通信装置发送第一信号、上述另一个通信装置接收该第一信号以及将第一信号的收发所涉及的时间长度作为时间信息来计算测距值。
图2是表示本实施方式所涉及的系统1执行的测距处理的流程的时序图。此外，在图2中示出车载器100相当于上述的一个通信装置、便携机200相当于上述的另一个通信装置的情况的一个例子。
该情况下，如图示那样，首先，车载器100的控制部130对无线通信部110输出开始第一信号的发送的指令(步骤S102)。接着，无线通信部110按照在步骤S102中输出的指令，发送第一信号(S104)。
接下来，若便携机200的无线通信部210接收到在步骤S104中发送的第一信号，则便携机200的控制部230执行对第一信号的处理(S106)。该处理例如可以包括进行车载器100的识别的处理等。若步骤S106中的对第一信号的处理完成，则控制部230对无线通信部210输出开始发送第二信号的指令，无线通信部210基于该指令来发送第二信号(S108)。
若车载器100的无线通信部110接收到在步骤S108中发送的第二信号，则车载器100的控制部130至少将第一信号的收发所花费的时间长度作为时间信息来计算测距值。
例如，在步骤S104中，将无线通信部110发送第一信号的定时设为T1s，将无线通信部210接收到第一信号的定时设为T1r，另外，在步骤S108中，将无线通信部210发送第二信号的定时设为T2s，将无线通信部110接收到第二信号的定时设为T2r。
该情况下，从T1s到T2r的时间长度ΔT1与第一信号及第二信号的收发所花费的时间长度对应，从T1r到T2s的时间长度ΔT2与从便携机200接收第一信号到作为对该第一信号的应答而发送第二信号为之的时间长度对应，因此通过从ΔT1减去ΔT2，能够计算第一信号及第二信号的收发所涉及的传播时间。另外，将从ΔT1减去ΔT2得到的时间长度除以2，从而能够得到第一信号的收发或第二信号的收发的任意一个收发所需要的时间长度。
并且，在第一信号及第二信号为依照超宽带无线通信标准的信号的情况下，两信号的传播速度大致与光速匹敌，因此通过将(ΔT1－ΔT2)/2乘以光速，能够计算车载器100与便携机200之间的测距值。
这样，根据本实施方式所涉及的系统1，通过使用ΔT1、ΔT2等与通信装置间的信号的收发有关的信息亦即时间信息，能够实现减少处理量的测距处理。
此外，测距值的计算可以由车载器100的控制部130或便携机200的控制部230的任意一方来进行。例如，在便携机200将表示ΔT2所对应的时间长度的时间信息包含在第二信号中进行发送的情况下，车载器100的控制部130从无线通信部110获得表示T1s和T2r的时间信息，从而能够计算ΔT1以及测距值。
另一方面，在车载器100发送表示ΔT1所对应的时间长度的时间信息的情况下，便携机200的控制部230从无线通信部210获得表示T1r和T2s的时间信息，从而能够计算ΔT2以及测距值。
另外，在本实施方式所涉及的系统1中，也可以并不一定收发第二信号。例如，车载器100的无线通信部110也可以将表示第一信号的发送定时亦即T1s的时间信息包含在第一信号或者一并发送到便携机200。该情况下，便携机200的控制部230能够基于接收到的表示T1s的信息和无线通信部210所记录的表示T1r的时间信息来计算第一信号的传播时间以及测距值。反之，在便携机200的无线通信部210将表示第一信号的接收定时亦即T1r的时间信息发送至车载器100的情况下，车载器100的控制部130能够基于无线通信部110所记录的表示T1s的时间信息和接收到的表示T1r的时间信息来计算第一信号的传播时间以及测距值。
另外，对于本实施方式所涉及的系统1而言，除了一个通信装置向另一个通信装置发送第一信号、以及第一信号的收发所花费的时间长度之外，还可以将预先规定的规定值作为时间信息来计算测距值。另外，上述规定值可以预先在通信装置间共享。
上述的规定值例如也可以是规定从车载器100的控制部130向无线通信部210输出开始第一信号的发送的指令到无线通信部110实际发送第一信号(T1s)为止的时间长度的值。此时，无线通信部110在从输出上述指令后等待规定值所规定的时间长度之后，发送第一信号。该情况下，能够消除从指令的输出到实际发送第一信号为止的时间长度的偏差，并能够实现高效且高精度的测距处理。
另外，上述的规定值也可以是规定从便携机200的无线通信部210接收第一信号(T1r)到控制部230开始对该第一信号的处理为止的时间长度的值。此时，控制部230在从无线通信部210接收到第一信号后等待规定值所规定的时间长度之后，开始对第一信号的处理。另外，控制测距处理的控制部130或者控制部230(以下，在不需要区别的情况下，仅称为控制部)可以将从车载器100发送第一信号到在便携机200中开始对该第一信号的处理为止的时间长度减去与规定值对应的时间长度得到的时间长度作为车载器100与便携机200之间的第一信号的传播时间来计算测距值。根据所述的控制，能够消除从接收第一信号到实际开始对该第一信号的处理为止的时间长度的偏差，并能够实现高效且高精度的测距处理。
另外，上述的规定值也可以是规定从便携机200接收第一信号到发送第二信号为止的时间长度(ΔT2)的值。该情况下，本实施方式所涉及的控制部在从便携机200接收到第一信号后经过与上述规定值对应的时间长度之后，使便携机200发送第二信号。另外，此时，本实施方式所涉及的控制部将第一信号及第二信号的收发所花费的时间长度作为时间信息来计算测距值。更详细而言，控制部可以将第一信号及第二信号的收发所需要的时间长度减去与上述规定值对应的时间长度并除以2得到的时间长度作为车载器100与便携机200之间的第一信号及第二信号的传播时间来计算测距值。
此处，当预先在车载器100与便携机200之间共享上述的规定值的情况下，不需要将从便携机200接收第一信号到发送第二信号为止的时间长度(ΔT2)包含在第二信号中等、收发与ΔT1、ΔT2有关的时间信息。因此，能够有效地减少收发的数据量，防止伴随数据量的增加的接收灵敏度的降低。另外，根据上述那样的处理，不需要为了确保安全性而进行包括时间信息的信号的加密处理、解密处理，能够防止处理时间的增加、应答性的降低。
＜2.补充＞
以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的例子。显然可理解为，只要是具有本发明所属的技术领域的通常知识的人，在技术方案所记载的技术思想的范畴内，可想到各种的变更例或者修正例，对于这些，当然也属于本发明的技术范围。
例如，在上述实施方式中，以车载器100发送第一信号、便携机200发送第二信号作为对该第一信号的应答的情况为例进行了描述，但本发明并不限定于上述的例子。车载器100以及便携机200的作用也可以相反，也可以动态交换作用。另外，也可以在车载器100彼此、便携机200彼此进行测距处理。
除此之外，例如，在上述实施方式中，对本发明应用于智能钥匙系统的例子进行了说明，但本发明并不限定于上述的例子。本发明能够应用于通过收发信号来进行测距处理的任意的系统。本发明例如能够应用于便携机、车辆、智能手机、无人驾驶飞机、建筑物、以及家电产品等的测距处理。
除此之外，例如，在上述实施方式中，列举了使用UWB作为无线通信标准的例子，但本发明并不限定于上述的例子。例如，也可以使用Wi-Fi(注册商标)以及Bluetooth(注册商标)等作为无线通信标准。
此外，基于本说明书中说明的各装置的一系列的处理也可以使用软件、硬件以及软件与硬件的组合的任意一种来实现。构成软件的程序例如被预先储存于设置于各装置的内部或者外部的记录介质(非暂时的介质：non-transitory media)。而且，各程序例如在由计算机执行时被读入RAM，由CPU等处理器执行。上述记录介质例如是磁盘、光盘、光磁盘、闪存等。另外，上述的计算机程序也可以不使用记录介质而例如经由网络进行分发。
另外，本说明书中使用时序图进行了说明的处理也可以并不一定根据按图示的顺序执行。几个处理步骤也可以并列地执行。另外，可以采用追加的处理步骤，也可以省略一部分的处理步骤。
附图标记说明
1…系统；100…车载器；110…无线通信部；120…存储部；130…控制部；200…便携机；210…无线通信部；220…存储部；230…控制部。

Claims (13)

1.一种控制装置，
具备控制测距处理的控制部，上述测距处理是计算通信装置间的距离的测定值、亦即测距值的处理，
上述控制部至少基于时间信息来计算上述测距值，上述时间信息是与通信装置间的信号的收发所花费的时间有关的信息。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
上述控制部至少执行如下处理作为上述测距处理，上述处理包括：一个通信装置向另一个通信装置发送第一信号、上述另一个装置接收该第一信号以及将上述第一信号的收发所花费的时间长度作为上述时间信息来计算上述测距值。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，
除了一个通信装置向另一个通信装置发送第一信号以及上述第一信号的收发所花费的时间长度之外，上述控制部还将规定的规定值作为上述时间信息来计算上述测距值。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，
上述控制部将从输出开始上述第一信号的发送的指令到发送上述第一信号为止的时间长度设为上述规定值。
5.根据权利要求3所述的控制装置，其中，
上述控制部将从接收上述第一信号到开始对上述第一信号的处理为止的时间长度设为上述规定值。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其中，
上述控制部将从上述一个通信装置发送上述第一信号到在上述另一个通信装置中开始对该第一信号的处理为止的时间长度减去与上述规定值对应的时间长度得到的时间长度作为上述一个通信装置与上述另一个通信装置之间的上述第一信号的传播时间来计算上述测距值。
7.根据权利要求3所述的控制装置，其中，
上述控制部包括：上述一个通信装置向上述另一个通信装置发送上述第一信号，上述另一个通信装置向上述一个通信装置发送第二信号作为对上述第一信号的应答；以及将上述第一信号及上述第二信号的收发所花费的时间长度作为上述时间信息来计算上述测距值，
上述控制部将从上述另一个通信装置接收上述第一信号到发送上述第二信号为止的时间长度作为上述规定值来计算上述测距值。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其中，
在从接收到上述第一信号后经过与上述规定值对应的时间长度之后，上述控制部使上述另一个通信装置发送上述第二信号。
9.根据权利要求7或8所述的控制装置，其中，
上述第二信号不包含与从上述另一个通信装置接收上述第一信号到发送上述第二信号为止的时间长度有关的信息。
10.根据权利要求7～9中任意一项所述的控制装置，其中，
上述控制部将从上述一个通信装置发送上述第一信号到接收上述第二信号为止的时间长度中减去与上述规定值对应的时间长度并除以2得到的时间长度作为上述一个通信装置与上述另一个通信装置之间的上述第一信号及上述第二信号的传播时间来计算上述测距值。
11.根据权利要求7～10中任意一项所述的控制装置，其中，
上述第一信号以及上述第二信号是依照超宽带无线通信标准的信号。
12.根据权利要求2～11中任意一项所述的控制装置，其中，
上述一个通信装置搭载于车辆，
上述另一个通信装置由上述车辆的用户携带。
13.一种程序，
上述程序使计算机作为控制测距处理的控制部发挥功能，上述测距处理是计算通信装置间的距离的测定值、亦即测距值的处理，
使上述控制部至少基于时间信息来计算上述测距值，上述时间信息是与通信装置间的信号的收发所花费的时间有关的信息。
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