CN115052275A

CN115052275A - 通信装置、计算机可读存储介质以及系统

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Publication number: CN115052275A
Application number: CN202111476055.6A
Authority: CN
Inventors: 久保穣; 深贝直史; 古田昌辉; 河野裕己
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2021-12-06
Publication date: 2022-09-13
Also published as: JP2022137878A; DE102022101995A1; US20220295251A1

Abstract

一种通信装置、计算机可读存储介质以及系统。利用该通信装置有效地抑制UWB通信所需的耗电。该装置具备：BLE通信部，其进行与不同于该通信装置的其他通信装置之间的BLE通信，BLE通信是符合BLE通信标准的无线通信；UWB通信部，其进行与其他通信装置之间的UWB通信，UWB通信是符合UWB通信标准的无线通信；以及控制部，其控制由BLE通信部进行的BLE通信以及由UWB通信部进行的UWB通信，控制部以如下方式进行控制，即，在BLE通信中，BLE通信部或者其他通信装置中的一方发送要求信号，作为对该要求信号的响应，BLE通信部或者其他通信装置中的另一方发送响应信号，基于该响应信号开始UWB通信。

Description

通信装置、计算机可读存储介质以及系统

技术领域

本发明涉及通信装置、计算机可读存储介质以及系统。

背景技术

近年来，开发了根据在装置间收发信号得到的结果进行认证的技术。例如，在下述专利文献1中，公开了一种系统，通过车载器与便携机之间收发信号来进行便携机的认证，根据该认证的结果，进行车辆的控制。

专利文献1：日本特开2018-71190号公报

在专利文献1记载的系统中，通过超宽带(UWB：Ultra Wide Band)的无线通信，进行计算车载器与便携机之间的距离的测距，将取得的测距值用于认证。为了进行这种测距，需要使车载器或者便携机之中的一方以可接收信号的状态待机。但是，上述那种待机时间越长，耗电越增加。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述问题完成的，本发明的目的在于有效地抑制UWB通信所需的耗电。

为了解决上述课题，根据本发明的某观点，提供一种通信装置，其中，具备：BLE通信部，其进行与不同于该通信装置的其他通信装置之间的BLE通信，上述BLE通信是符合BLE通信标准的无线通信；UWB通信部，其进行与上述其他通信装置之间的UWB通信，上述UWB通信是符合UWB通信标准的无线通信；以及控制部，其控制由上述BLE通信部进行的上述BLE通信以及由上述UWB通信部进行的上述UWB通信，上述控制部以如下方式进行控制，即，在上述BLE通信中，上述BLE通信部或者上述其他通信装置中的一方发送要求信号，作为对该要求信号的响应，上述BLE通信部或者上述其他通信装置中的另一方发送响应信号，基于该响应信号开始上述UWB通信。

另外，为了解决上述课题，根据本发明的其它观点，使计算机实现BLE通信功能、UWB通信功能和控制功能，其中，在上述BLE通信功能中，进行与其他通信装置之间的BLE通信，上述BLE通信是符合BLE通信标准的无线通信，在上述UWB通信功能中，进行与上述其他通信装置之间的UWB通信，上述UWB通信是符合UWB通信标准的无线通信，在上述控制功能中，控制上述BLE通信以及上述UWB通信，在上述控制功能中，以如下方式进行控制，即，在上述BLE通信中，上述BLE通信功能或者上述其他通信装置中的一方发送要求信号，作为对该要求信号的响应，上述BLE通信功能或者上述其他通信装置中的另一方发送响应信号，基于该响应信号开始上述UWB通信。

另外，为了解决上述课题，根据本发明的其它观点，具备第一通信装置以及第二通信装置，上述第一通信装置具备：BLE通信部，其进行与上述第二通信装置之间的BLE通信，上述BLE通信是符合BLE通信标准的无线通信；UWB通信部，其进行与上述第二通信装置之间的UWB通信，上述UWB通信是符合UWB通信标准的无线通信；以及控制部，其控制由上述BLE通信部进行的上述BLE通信以及由上述UWB通信部进行的上述UWB通信，上述控制部以如下方式进行控制，即，在上述BLE通信中，上述BLE通信部或者上述第二通信装置中的一方发送要求信号，作为对该要求信号的响应，上述BLE通信部或者上述第二通信装置中的另一方发送响应信号，基于该响应信号开始上述UWB通信。

【发明的效果】

如以上说明那样，根据本发明，能够有效地抑制UWB通信所需的耗电。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的系统1的构成例的框图。

图2是表示该实施方式的系统1的通信序列的一例的序列图。

图3是表示该实施方式的由控制部130进行的控制的流程的一例的流程图。

附图标记说明：

10…车载器；110…BLE通信部；120…UWB通信部；130…控制部；20…被控制装置；30…移动体；40…移动设备；410…BLE通信部；420…UWB通信部；430…控制部。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。此外，在本说明书以及附图中，针对实质上具有相同的功能结构的构成要素，标注相同的附图标记并省略重复说明。

＜1.实施方式＞

＜＜1.1.系统构成例＞＞

首先，叙述本发明的一实施方式的系统1的构成例。

图1是表示本实施方式的系统1的构成例的框图。

如图1所示，本实施方式的系统1也可以具备搭载于车辆等移动体30的车载器10以及被控制装置20。

另外，如图1所示，本实施方式的系统1也可以具备移动设备40。

(车载器10)

本实施方式的车载器10是与移动设备40之间进行无线通信的通信装置的一例。

如图1所示，本实施方式的车载器10也可以具备BLE通信部110、UWB通信部120以及控制部130。

(BLE通信部110)

本实施方式的BLE通信部110进行与移动设备40之间的BLE通信，上述BLE通信是符合蓝牙低功耗(BLE：Bluetooth(注册商标)Low Energy)通信标准的无线通信。

因此，本实施方式的BLE通信部110具备能够收发符合BLE通信标准的无线信号的天线。

(UWB通信部120)

本实施方式的UWB通信部120进行与移动设备40之间的UWB通信，上述UWB通信是符合UWB通信标准的无线通信。

因此，本实施方式的UWB通信部120具备能够收发符合UWB通信标准的无线信号的天线。

(控制部130)

本实施方式的控制部130控制由BLE通信部110进行的BLE通信以及由UWB通信部120进行的UWB通信。

另外，本实施方式的控制部130的特征之一在于以如下方式进行控制，即，BLE通信部110或者移动设备40中的一方发送要求信号，作为对该要求信号的响应，BLE通信部110或者移动设备40中的另一方发送响应信号，基于该响应信号开始UWB通信。

例如，本实施方式的控制部130也可以以如下方式进行控制，即，从BLE通信部110发送或者接收上述响应信号开始，在固定时间后，开始UWB通信。

根据如上述那样的控制，能够使车载器10与移动设备40之间的UWB通信的开始时期同步，能够有效地减少接收待机时间以及耗电。

另外，本实施方式的控制部130也可以基于以UWB通信为基础的处理的结果，进行搭载于移动体30的被控制装置20的动作控制。

作为上述处理的一例，举出推定UWB通信部120与移动设备40(更详细而言，UWB通信部210)的位置关系的处理。

在推定上述位置关系的处理中，例如包含推定UWB通信部120与移动设备40(更详细而言，UWB通信部210)之间的距离的测距。

例如，本实施方式的控制部130也可以在推定上述位置关系的处理的结果位于规定的范围内的情况下，使被控制装置20执行规定的动作。

本实施方式的控制部130具有的功能通过各种处理器来实现。针对本实施方式的控制部130具有的功能的详细情况，另外进行说明。

此外，本实施方式的车载器10通过搭载于移动体30的电池(省略图示)来驱动。

(被控制装置20)

本实施方式的被控制装置20是根据搭载于同一移动体30的车载器10的控制部130进行的控制来执行规定的动作的各种装置。

作为本实施方式的被控制装置20的例子，举出进行移动体30具备的门的解锁以及上锁的锁装置、发动机等。

例如，车载器10的控制部130也可以在推定位置关系的处理的结果位于规定的范围内的情况下，作为规定的动作，使上述锁装置执行门的解锁。

另外，例如，控制部130也可以在推定位置关系的处理的结果位于规定的范围内的情况下，作为规定的动作，使发动机执行启动。

根据如上述那样的控制，能够对应于车载器10与移动设备40的位置关系灵活且精密地进行被控制装置20的动作控制，能够实现用户的便利性的提高、安全性的提高。

此外，本实施方式的被控制装置20通过搭载于移动体30的电池(省略图示)来驱动。

(移动设备40)

本实施方式的移动设备40是与车载器10之间进行无线通信的通信装置的一例。

本实施方式的移动设备40由利用移动体30的用户(例如移动体30的所有者、该所有者允许利用移动体30的人等)携带。

本实施方式的移动设备40例如也可以是智能手机、可穿戴设备等用于多用途的信息处理装置。

另一方面，本实施方式的移动设备40也可以是为了在系统1中利用而制造的专用设备。

如图1所示，本实施方式的移动设备40也可以具备BLE通信部410、UWB通信部420、控制部430以及电池440。

(BLE通信部410)

本实施方式的BLE通信部410进行与车载器10之间的BLE通信，上述BLE通信是符合BLE通信标准的无线通信。

因此，本实施方式的BLE通信部410具备能够收发符合BLE通信标准的无线信号的天线。

(UWB通信部420)

本实施方式的UWB通信部120进行与车载器10之间的UWB通信，上述UWB通信是符合UWB通信标准的无线通信。

因此，本实施方式的UWB通信部420具备能够收发符合UWB通信标准的无线信号的天线。

(控制部430)

本实施方式的控制部430控制由BLE通信部410进行的BLE通信以及由UWB通信部420进行的UWB通信。

另外，本实施方式的控制部430的特征之一在于以如下方式进行控制，即，BLE通信部410或者车载器10中的一方发送要求信号，作为对该要求信号的响应，BLE通信部410或者车载器10中的另一方发送响应信号，基于该响应信号开始UWB通信。

例如，本实施方式的控制部430也可以以如下方式进行控制，即，从BLE通信部410发送或者接收上述响应信号开始，在固定时间后，开始UWB通信。

本实施方式的控制部430具有的功能通过各种处理器来实现。

(电池440)

本实施方式的电池440向移动设备40具备的各构成供给电力。

即，本实施方式的移动设备40通过电池440驱动。

本实施方式的电池440可以是各种一次电池或者充电电池。

以上，叙述了本实施方式的系统1的构成例。此外，使用图1进行了说明的上述构成只是一例，本实施方式的系统1的构成不限定于该例。本实施方式的系统1的构成能够根据规格、运用灵活地进行变形。

＜＜1.2.控制的详细情况＞＞

接下来，详细说明本实施方式的系统1中的控制。

如上述所述，在本实施方式的系统1中，基于在车载器10与移动设备40之间进行的使用了UWB通信的处理的结果，进行被控制装置20的动作控制。

在本实施方式的系统1中，特征之一在于，利用先于UWB通信的BLE通信，使车载器10与移动设备40之间的UWB通信的开始时期同步。

根据上述特征，能够减少车载器10或者移动设备40之中的在UWB通信中接收最初信号一侧的接收待机时间，进而能够有效地减少该接收一侧的耗电。

此外，为了实现如上述那样的特征，需要利用BLE通信在车载器10与移动设备40之间共享用于UWB通信的加密的密钥信息。

此时，还假定一种在车载器10与移动设备40之间确立BLE通信的联系并收发上述那种密钥信息的方法。

但是，由于在进行BLE通信的联系的情况下，要求在车载器10与移动设备40之间共享在通信中利用的信道的顺序、与通信周期有关的信息等，所以通信次数和通信时间都增加，这可能会成为BLE通信整体的响应性降低的重要因素。

因此，在本实施方式的系统1中，不用确立BLE通信的联系，利用要求信号以及作为对该要求信号的响应的响应信号来进行用于UWB通信的密钥信息的共享即可。

作为上述要求信号的一例，举出扫描请求。另外，作为上述响应信号的一例，举出扫描回复。

以下，参照图2，针对本实施方式的系统1的通信序列，举出一例进行说明。

图2是表示本实施方式的系统1的通信序列的一例的序列图。

此外，在图2中示出移动设备40作为BLE通信中的从设备动作，车载器10作为主设备动作时的一例。

为了广播的接收而采取待机状态的时间较长的主设备比发送广播的从设备耗电大。因此，通过使移动设备40为从设备，能够抑制电池440的消耗，有效地延长可利用移动设备40的时间。

在为图2所示的一例的情况下，首先，移动设备40的BLE通信部410根据由控制部430进行的控制，以规定的周期发送广播(S102)。

在上述广播中，也可以包含分配给移动设备40的固有值、分配给预先规定为正规的通信对象的车载器10的固有值、移动体30的固有值等。

在步骤S102中，BLE通信部110接收到广播的情况下，控制部130也可以基于该广播所含的上述那种信息，判定移动设备40是否是正规的通信对象。

这里，在认为发送了广播的移动设备40是正规的通信对象的情况下，控制部130使BLE通信部110发送扫描请求作为要求信号(S104)。

接下来，移动设备40的控制部430基于在步骤S104中BLE通信部410接收到扫描请求，使BLE通信部410发送扫描回复，作为对该扫描请求的响应(S106)。

在上述扫描回复中，可以包含用于BLE通信之后的UWB通信的加密的密钥信息。

针对上述密钥信息，例如举出随机变数等。

另外，移动设备40的控制部430以如下方式控制UWB通信部420，即，从在步骤S106中使BLE通信部410发送扫描回复开始，经过固定时间T之后，开始UWB通信(S108)。

例如，控制部430也可以从在步骤S106中使BLE通信部410发送扫描回复开始，经过固定时间T之后，使UWB通信部420发送UWB通信中的最初信号。

另一方面，控制部430也可以以如下方式进行控制，即，从在步骤S106中使BLE通信部410发送扫描回复开始，经过固定时间T之后，UWB通信部420变迁至信号的接收待机状态。

由控制部430进行的控制对应于UWB通信的序列来决定。

但是，在进行上述任一控制的情况下，控制部430均以在UWB通信中收发使用响应信号(在图2所示的一例中为扫描回复)所含的密钥信息加密了的信息的方式进行控制。

例如，控制部430也可以使用上述密钥信息、预先分配的固有值、预先共享的哈希函数等进行在UWB通信中发送的信号的加密以及接收的信号的解密。

相同地，车载器10的控制部130以如下方式控制UWB通信部120，即，从在步骤S106中使BLE通信部110接收扫描回复开始，经过固定时间T之后，开始UWB通信(S108)。

例如，控制部130也可以以如下方式进行控制，即，从在步骤S106中使BLE通信部110接收扫描回复开始，经过固定时间T之后，UWB通信部120变迁至接收待机状态。

另一方面，控制部130也可以从在步骤S106中使BLE通信部110接收扫描回复开始，经过固定时间T之后，将UWB通信中的最初信号发送至UWB通信部120。

由控制部130进行的控制对应于UWB通信的序列来决定。

但是，在进行上述任一控制的情况下，控制部130均以在UWB通信中收发使用响应信号(在图2所示的一例中为扫描回复)所含的密钥信息加密了的信息的方式进行控制。

例如，控制部130也可以使用上述密钥信息、预先分配的固有值、预先共享的哈希函数等进行在UWB通信中发送的信号的加密以及接收的信号的解密。

以上，针对本实施方式的系统1的通信序列，举出一例进行了说明。根据上述已说明那样的通信序列，能够不用确立BLE通信的联系地共享用于UWB通信的加密的密钥信息，另外，能够使UWB通信的开始时期同步。

据此，能够避免通信序列整体的响应性降低，并且能够有效地减少BLE通信以及UWB通信中的耗电。

接下来，针对着眼于车载器10的控制部130的控制的流程，更详细地进行说明。

图3是表示本实施方式的由控制部130进行的控制的流程的一例的流程图。

此外，图3表示车载器10的BLE通信部110作为主设备动作时的一例。

另外，图3表示移动设备40的UWB通信部420发送UWB通信中的最初信号时的一例。

另外，图3表示控制部130基于使用了UWB通信的测距的结果(测距值)进行被控制装置20的动作控制时的一例。

如图3所示，车载器10的控制部130首先判定BLE通信部110是否接收到广播(S202)。

控制部130也可以反复执行步骤S102中的判定至BLE通信部110接收广播为止。

另一方面，在BLE通信部110接收到广播的情况下(S202：是)，控制部130基于广播所含的信息，判定发送了该广播的移动设备40是否是正规的通信对象(S204)。

这里，在不认为发送了广播的移动设备40是正规的通信对象的情况下(S204：否)，控制部130也可以回归至步骤S102。

另一方面，在认为发送了广播的移动设备40是正规的通信对象的情况下(S204：是)，控制部130使BLE通信部110发送扫描请求(S206)。

接下来，控制部130判定BLE通信部110是否在规定时间内接收到扫描回复(S208)。

这里，在BLE通信部110无法在规定时间内接收扫描回复的情况下(S208：否)，控制部130也可以回归至步骤S102。

另一方面，在BLE通信部110在规定时间内接收到扫描回复的情况下(S208：是)，控制部130以UWB通信部120从该扫描回复的接收开始在固定时间后变迁至接收待机状态的方式进行控制(S210)。

接下来，控制部130在步骤S210之后，继续判定在UWB通信部120与UWB通信部420之间进行的测距的结果(测距值)是否位于规定的范围内(S212)。

这里，在测距值不位于规定的范围内的情况下(212：否)，控制部130也可以回归至步骤S102。

另一方面，在测距值位于规定的范围内的情况下(212：是)，控制部130控制由被控制装置20进行的规定的动作的执行(S214)。

以上，针对本实施方式的由控制部130进行的控制的流程，举出一例进行了说明。

此外，在UWB通信部120与UWB通信部420之间进行的测距中，可以采用各种序列，以下举出一例。

本实施方式的测距例如也可以基于UWB通信部120或者UWB通信部420中的一方发送的第一测距用信号、和UWB通信部120或者UWB通信部420中的另一方作为对该第一测距用信号的响应而发送的第二测距用信号来执行。

这里，假定如下情况，即，UWB通信部420发送第一测距用信号作为UWB通信中的最初信号，作为对接收到的第一测距用信号的响应，UWB通信部120发送第二测距用信号。

此时，UWB通信部420能够基于从发送了第一测距用信号的时刻至接收第二测距用信号的时刻为止的时间ΔT1、和从UWB通信部120接收到第一测距用信号的时刻至发送第二测距用信号为止的时间ΔT2，计算UWB通信部420与UWB通信部120之间的距离的推定值即测距值。

更具体而言，UWB通信部420通过从时间ΔT1减去时间ΔT2，能够计算第一测距用信号以及第二测距用信号的传播所需的时间(即往复的通信所需的时间)，另外，通过此时间除以2，能够计算第一测距用信号或者第二测距用信号中的任一信号的传播所需的时间(即，单向的通信所需的时间)。

并且，UWB通信部420能够通过在(时间ΔT1-时间ΔT2)/2的值上乘以信号的速度来计算测距值。

此时，UWB通信部420可以将计算出的测距值发送至UWB通信部120。

此外，在为上述举出的例子的情况下，UWB通信部120既可以将与时间ΔT2有关的信息包含在第二测距用信号中来发送，也可以将与时间ΔT2有关的信息包含在与第二测距用信号不同的另外的信号中来发送。

另一方面，UWB通信部120也可以通过从UWB通信部420接收与时间ΔT1有关的信息来计算测距值。

本实施方式的测距的序列可以灵活地变形。

＜2.补充＞

以上，参照附图详细地说明了本发明的优选实施方式，但本发明不限定于该例。只要是本发明所属技术领域中的具有通常知识的人，理所当然能够想到在权利要求书中记载的技术思想的范畴内的各种变更例或者修正例，当然，这些也被认为属于本发明的技术范围。

另外，在本说明书中说明了的由各装置进行的一系列处理也可以使用软件、硬件、以及软件和硬件的组合中的任一种来实现。构成软件的程序例如预先储存于在各装置的内部或者外部设置的记录介质(非暂时性的介质：non-transitory media)。而且，各程序例如在通过计算机执行时被读取至RAM，通过CPU等处理器来执行。上述记录介质例如是磁盘、光盘、光磁盘、闪存等。另外，上述计算机程序也可以不使用记录介质，例如经由网络来分发。

Claims

1.一种通信装置，其特征在于，具备：

BLE通信部，其进行与不同于该通信装置的其他通信装置之间的BLE通信，所述BLE通信是符合BLE通信标准的无线通信；

UWB通信部，其进行与所述其他通信装置之间的UWB通信，所述UWB通信是符合UWB通信标准的无线通信；以及

控制部，其控制由所述BLE通信部进行的所述BLE通信以及由所述UWB通信部进行的所述UWB通信，

所述控制部以如下方式进行控制，即，在所述BLE通信中，所述BLE通信部或者所述其他通信装置中的一方发送要求信号，作为对该要求信号的响应，所述BLE通信部或者所述其他通信装置中的另一方发送响应信号，基于该响应信号开始所述UWB通信。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

所述控制部以从所述响应信号的发送或者接收开始在固定时间后开始所述UWB通信的方式进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，

所述控制部以在所述UWB通信中收发使用所述响应信号所含的密钥信息加密了的信息的方式进行控制。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的通信装置，其特征在于，

所述控制部基于所述BLE通信部接收到所述其他通信装置发送的广播，使所述BLE通信部发送扫描请求作为所述要求信号。

5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，

所述控制部以从所述BLE通信部接收扫描回复作为所述响应信号开始在固定时间后所述UWB通信部变迁至接收待机状态的方式进行控制。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的通信装置，其特征在于，

所述UWB通信用于推定所述UWB通信部与所述其他通信装置的位置关系的处理。

7.根据权利要求6所述的通信装置，其特征在于，

推定所述位置关系的处理包含推定所述UWB通信部与所述其他通信装置之间的距离的测距。

8.根据权利要求6或7所述的通信装置，其特征在于，

所述控制部在推定所述位置关系的处理的结果位于规定的范围内的情况下，使被控制装置执行规定的动作。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的通信装置，其特征在于，

所述通信装置搭载于移动体。

10.根据权利要求1～9中的任一项所述的通信装置，其特征在于，

所述其他通信装置通过电池来驱动。

11.一种计算机可读存储介质，利用存储在该存储介质的程序，使计算机实现BLE通信功能、UWB通信功能和控制功能，其特征在于，

在所述BLE通信功能中，进行与其他通信装置之间的BLE通信，所述BLE通信是符合BLE通信标准的无线通信，

在所述UWB通信功能中，进行与所述其他通信装置之间的UWB通信，所述UWB通信是符合UWB通信标准的无线通信，

在所述控制功能中，控制所述BLE通信以及所述UWB通信，

在所述控制功能中，以如下方式进行控制，即，在所述BLE通信中，所述BLE通信功能或者所述其他通信装置中的一方发送要求信号，作为对该要求信号的响应，所述BLE通信功能或者所述其他通信装置中的另一方发送响应信号，基于该响应信号开始所述UWB通信。

12.一种系统，其特征在于，

所述系统具备第一通信装置以及第二通信装置，

所述第一通信装置具备：

BLE通信部，其进行与所述第二通信装置之间的BLE通信，所述BLE通信是符合BLE通信标准的无线通信；

UWB通信部，其进行与所述第二通信装置之间的UWB通信，所述UWB通信是符合UWB通信标准的无线通信；以及

所述控制部以如下方式进行控制，即，在所述BLE通信中，所述BLE通信部或者所述第二通信装置中的一方发送要求信号，作为对该要求信号的响应，所述BLE通信部或者所述第二通信装置中的另一方发送响应信号，基于该响应信号开始所述UWB通信。