DE112021003319T5

DE112021003319T5 - Steuergerät und -system

Info

Publication number: DE112021003319T5
Application number: DE112021003319.0T
Authority: DE
Inventors: Kazuki Naiki
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2021-07-01
Publication date: 2023-05-11
Also published as: JP7430119B2; US20230266421A1; WO2022024658A1; CN115917101A; JP2022023376A

Abstract

Zur Unterdrückung eines Energieverbrauchs bei gleichzeitiger Sicherstellung von Sicherheit wird ein Steuergerät bereitgestellt, mit einer Drahtloskommunikationseinheit, die zumindest zwei Antennenelemente umfasst und Drahtloskommunikation mit einem anderen Kommunikationsgerät durchführt, und einer Steuereinheit, die ein gesteuertes Gerät basierend auf einer Richtung des anderen Kommunikationsgeräts steuert, wobei die Richtung basierend auf der Drahtloskommunikation geschätzt ist, wobei die Steuereinheit das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn die Richtung des anderen Kommunikationsgeräts innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät und ein System.
Hintergrundtechnik
Zurückliegend wurde eine Technologie einer Durchführung einer Authentifizierung gemäß dem Ergebnis einer Übertragung und eines Empfangs von Signalen zwischen Geräten entwickelt. Beispielsweise offenbart folgende Patentliteratur 1 ein System, bei dem ein fahrzeugseitiges Gerät eine Authentifizierung eines portablen Geräts durch Übertragen und Empfangen von Signalen an das und von dem portablen Gerät durchführt und das Fahrzeug gemäß dem Ergebnis der Authentifizierung steuert.
Zitierliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP H11-208419A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem vorstehend beschriebenen System werden auch kompliziertere Authentifizierungsbedingungen für eine weitere Verbesserung der Sicherheit angenommen. In diesem Fall kann sich jedoch der Energieverbrauch des fahrzeugseitigen Geräts oder des portablen Geräts erhöhen.
In Anbetracht des vorstehend beschriebenen Problems zielt die vorliegende Erfindung auf eine Unterdrückung von Energieverbrauch während einer Sicherstellung der Sicherheit ab.
Lösung des Problems
Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Steuergerät mit einer Drahtloskommunikationseinheit, die zumindest zwei Antennenelemente aufweist und Drahtloskommunikation mit einem anderen Kommunikationsgerät durchführt, und mit einer Steuereinheit, die ein gesteuertes Gerät basierend auf einer Richtung des anderen Kommunikationsgeräts steuert, bereit, wobei die Richtung basierend auf der Drahtloskommunikation, bei der die Steuereinheit das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn die Richtung des anderen Kommunikationsgeräts innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt, geschätzt ist.
Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, stellt ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ein System mit einem Steuergerät und einem Kommunikationsgerät bereit, wobei das Steuergerät eine Drahtloskommunikationseinheit, die zumindest zwei Antennenelemente aufweist und Drahtloskommunikation mit dem Kommunikationsgerät durchführt, und eine Steuereinheit umfasst, die ein gesteuertes Gerät basierend auf einer Richtung des Kommunikationsgeräts steuert, wobei die Richtung basierend auf der Drahtloskommunikation, bei der die Steuereinheit das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn die Richtung des Kommunikationsgeräts innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt, geschätzt ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Wie vorstehend beschrieben, ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, Energieverbrauch zu unterdrücken und gleichzeitig die Sicherheit sicherzustellen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Systems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels der Steuerung durch ein fahrzeugseitiges Gerät 20 gemäß der Ausführungsform.
3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels der Steuerung durch das fahrzeugseitige Gerät 20 gemäß der Ausführungsform.
4 ist ein Diagramm, das ein Anordnungsbeispiel eines Antennenelements 225 gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs der Verarbeitung durch das System 1 gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass in dieser Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, strukturelle Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion und Struktur haben, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und wiederholte Erklärung davon weggelassen ist.
<1. Ausführungsform>
< < 1.1. Systemkonfigurationsbeispiel> >
Zunächst wird ein Konfigurationsbeispiel des Systems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel des Systems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 1 veranschaulicht, umfasst das System 1 der Ausführungsform ein portables Gerät 10 und das fahrzeugseitige Gerät 20.
(Portables Gerät 10)
Das portable Gerät 10 der Ausführungsform ist ein Kommunikationsgerät, das von einem Benutzer eines mobilen Körpers, bei bzw. an bzw. in dem das fahrzeugseitige Gerät 20 vorgesehen ist, getragen wird. Das portable Gerät 10 der Ausführungsform kann beispielsweise ein Smartphone oder ein spezielles bzw. zweckbestimmtes Gerät sein.
Wie in 1 veranschaulicht, umfasst das portable Gerät 10 der Ausführungsform eine Steuereinheit 110 und eine Drahtloskommunikationseinheit 120.
(Steuereinheit 110)
Die Steuereinheit 110 der Ausführungsform steuert die Komponenten des portablen Geräts 10. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 110 eine Abstandsmessung zur Berechnung eines Abstands zwischen dem portablen Gerät 10 und dem fahrzeugseitigen Gerät 20 (genauer gesagt, einen Abstand zwischen der Drahtloskommunikationseinheit 120 und einer Drahtloskommunikationseinheit 220 des fahrzeugseitigen Geräts 20) basierend auf dem Ergebnis einer zwischen der Drahtloskommunikationseinheit 120 und dem fahrzeugseitigen Gerät 20 durchgeführten Drahtloskommunikation durchführen.
Beispielsweise kann die Steuereinheit 110 der Ausführungsform einen Abstand basierend auf einem durch die Drahtloskommunikationseinheit 120 übertragenen ersten Signal und einem durch das fahrzeugseitige Gerät 20 als Reaktion auf das erste Signal übertragenen zweiten Signal messen.
Genauer gesagt misst die Steuereinheit 110 einen Abstand basierend auf einer Zeit ΔT1 von dem Zeitpunkt, zu dem die Drahtloskommunikationseinheit 120 ein erstes Signal überträgt, zu dem Zeitpunkt, zu dem sie ein zweites Signal empfängt, und einer Zeit ΔT2 von dem Zeitpunkt, zu dem das fahrzeugseitige Gerät 20 das erste Signal empfängt, zu dem Zeitpunkt, zu dem sie das zweite Signal überträgt.
Die Steuereinheit 110 ist dazu in der Lage, die für eine Hin- und Rückkommunikation von Abstandsmesssignalen benötigte Zeit durch Subtrahieren von ΔT2 von ΔT1 zu berechnen, und die für eine Einwegkommunikation der Abstandsmesssignale benötigte Zeit durch Teilen einer solchen Zeit durch Zwei zu berechnen. Außerdem ist die Steuereinheit 110 dazu in der Lage, einen Abstand (im Folgenden als Abstandsmesswert bezeichnet) zwischen dem portablen Gerät 10 und dem fahrzeugseitigen Gerät 20 durch Multiplizieren eines Werts von (ΔT1-ΔT2)/2 mit einer Signalgeschwindigkeit zu erlangen.
Es wird bemerkt, dass Signale, die eine Frequenz in einem Ultrabreitband (UWB) verwenden, als die vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Signale verwendet werden können. Das Signal eines Impulssystems in dem UWB ist dadurch gekennzeichnet, dass es in der Lage ist, Positionierung und Abstandsmessung mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Das heißt, mit der Verwendung von Radiowellen bzw. Funkwellen mit einer beträchtlich kurzen Impulsbreite einer Nanosekunde oder kürzer ist es möglich, die Luftlaufzeit bzw. Luftausbreitungszeit von Funkwellen mit hoher Genauigkeit zu messen und dadurch Positionierung und Abstandsmessung mit hoher Genauigkeit basierend auf der Laufzeit bzw. Ausbreitungszeit durchzuführen.
Die Funktionen der Steuereinheit 110 der Ausführungsform werden durch verschiedene Arten von Prozessoren realisiert.
(Drahtloskommunikationseinheit 120)
Die Drahtloskommunikationseinheit 120 der Ausführungsform führt Drahtloskommunikation mit dem fahrzeugseitigen Gerät 20 durch. Zu diesem Zweck umfasst die Drahtloskommunikationseinheit 120 der Ausführungsform zumindest ein Antennenelement 125.
Beispielsweise überträgt die Drahtloskommunikationseinheit 120 der Ausführungsform das vorstehend beschriebene erste Signal und empfängt das zweite Signal. Darüber hinaus überträgt die Drahtloskommunikationseinheit 120 einen von der Steuereinheit 110 berechneten Abstandsmesswert zu dem fahrzeugseitigen Gerät 20.
Im Vorstehenden wurde die funktionelle Konfiguration des portablen Geräts 10 der Ausführungsform beschrieben. Es wird bemerkt, dass die vorstehend beschriebene funktionelle Konfiguration des portablen Geräts 10 lediglich ein Beispiel ist und die funktionelle Konfiguration des portablen Geräts 10 der Ausführungsform nicht darauf beschränkt ist. Die funktionelle Konfiguration des portablen Geräts 10 der Ausführungsform kann je nach Spezifikationen und Verwendungen flexibel modifiziert werden.
(Fahrzeugseitiges Gerät 20)
Das fahrzeugseitige Gerät 20 der Ausführungsform ist ein Beispiel des bei bzw. an einem mobilen Körper V wie beispielsweise einem Fahrzeug vorgesehenen Steuergeräts. Wie in 1 veranschaulicht, umfasst das fahrzeugseitige Gerät 20 der Ausführungsform eine Steuereinheit 210 und eine Drahtloskommunikationseinheit 220.
(Steuereinheit 210)
Die Steuereinheit 210 der Ausführungsform steuert die Komponenten des fahrzeugseitigen Geräts 20. Außerdem steuert die Steuereinheit 210 zumindest ein gesteuertes Gerät, das bei bzw. an dem mobilen Körper V vorgesehen ist.
Darüber hinaus steuert die Steuereinheit 210 der Ausführungsform zumindest ein gesteuertes Gerät, das bei dem mobilen Körper V vorgesehen ist, basierend auf der Richtung des portablen Geräts mit dem mobilen Körper V als eine Referenz, wobei die Richtung basierend auf zwischen der Drahtloskommunikationseinheit 220 und dem portablen Gerät 10 durchgeführter Drahtloskommunikation geschätzt wird.
Hierbei ist die Steuereinheit 210 der Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass sie das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn die Richtung des portablen Geräts innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt.
Es wird bemerkt, dass die gesteuerten Geräte der Ausführungsform beispielsweise ein die Türen ver- und entriegelndes Verriegelungsgerät, eine Maschine, ein Gaspedal, eine Bremse, ein Lenkgerät, ein Beleuchtungsgerät, und dergleichen sind, die bei dem mobilen Körper V vorgesehen sind.
Wenn die Richtung des portablen Geräts 10 beispielsweise innerhalb eines vorbestimmten Spanne liegt, kann die Steuereinheit 210 der Ausführungsform das Verriegelungsgerät anweisen, die Türen zu entriegeln.
Darüber hinaus kann die Steuereinheit 210 der Ausführungsform beispielsweise das Anlassen der Maschine zulassen, wenn die Richtung des portablen Geräts 10 innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt.
Ferner kann, wenn die Richtung des portablen Geräts 10 innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt, die Steuereinheit 210 der Ausführungsform den mobilen Körper V beispielsweise derart steuern, um automatisch in einem Parkraum einparkt.
Darüber hinaus schaltet die Steuereinheit 210 der Ausführungsform beispielsweise ein an der Unterseite der Türen des fahrbaren Körpers V vorgesehenes Beleuchtungsgerät ein, wenn die Richtung des portablen Geräts 10 innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt, und unterstützt dadurch einen Benutzer dabei, in den fahrbaren Körper V einzusteigen.
Mit der vorstehend beschriebenen Steuerung ist es möglich, verschiedene Arten einer Verarbeitung gemäß der Richtung des von dem Benutzer getragenen portablen Geräts 10 zu steuern und so den Komfort zu verbessern.
Darüber hinaus ist es mit der vorstehend beschriebenen Steuerung möglich, die Sicherheit mit einer einfachen Konfiguration weiter zu verbessern.
Die Funktionen der Steuereinheit 210 der Ausführungsform werden durch verschiedene Arten von Prozessoren realisiert.
(Drahtloskommunikationseinheit 220)
Die Drahtloskommunikationseinheit 220 der Ausführungsform führt Drahtloskommunikation mit dem portablen Gerät 10 durch. Beispielsweise kann die Drahtloskommunikationseinheit 220 ein erstes Signal von dem portablen Gerät 10 empfangen und ein zweites Signal als Reaktion auf das erste Signal übertragen. Darüber hinaus kann die Drahtloskommunikationseinheit 220 beispielsweise Abstandsmessinformationen wie einen Abstandsmesswert von dem portablen Gerät 10 empfangen.
Darüber hinaus umfasst die Drahtloskommunikationseinheit 220 der Ausführungsform zumindest zwei Antennenelemente 225a und 225b. Die Drahtloskommunikationseinheit 220 kann basierend auf einer Phasendifferenz bezüglich eines durch die Antennenelemente 225a und 225b von dem portablen Gerät 10 empfangenen Signals einen Einfallswinkel (AoA) des Signals schätzen.
In diesem Fall kann die Steuereinheit 210 ein gesteuertes Gerät basierend auf einem durch die Drahtloskommunikationseinheit 220 geschätzten Einfallswinkel steuern. Insbesondere kann die Steuereinheit 210 das gesteuerte Gerät dazu bringen, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn der vorstehend beschriebene Einfallswinkel innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt.
Mit der vorstehend beschriebenen Steuerung ist es möglich, mit einer einfachen Konfiguration, die zumindest zwei Antennenelemente 225a und 225b umfasst, eine Steuerung gemäß der Richtung des portablen Geräts 10 durchzuführen und Energieverbrauch zu unterdrücken und gleichzeitig die Sicherheit sicherzustellen.
Das Vorstehende hat ein Funktionskonfigurationsbeispiel des fahrzeugseitigen Geräts der Ausführungsform beschrieben. Es wird bemerkt, dass die vorstehend beschriebene funktionelle Konfiguration des fahrzeugseitigen Geräts 20 lediglich ein Beispiel ist und die funktionelle Konfiguration des fahrzeugseitigen Geräts 20 der Ausführungsform nicht darauf beschränkt ist. Die funktionelle Konfiguration des fahrzeugseitigen Geräts 20 der Ausführungsform kann je nach Spezifikationen und Verwendungen flexibel modifiziert werden.
«1.2. Details von Funktionen»
Im Folgenden werden die Funktionen des Systems 1 gemäß der Ausführungsform eigens beschrieben.
Herkömmlicherweise wurden Signale in einem Niederfrequenz- (LF) und einem Ultrahochfrequenzband (UHF) in einem Verfahren zur Authentifizierung eines portablen Geräts weithin verwendet. In einem Fall, in dem Signale in einem LF-Band und einem UHF-Band verwendet werden, ist jedoch zur Sicherstellung von Sicherheit eine Gegenmaßnahme gegen Weiterleitungsangriffe und dergleichen, die Signale eines portablen Geräts weiterleiten und illegal eine Authentifizierung herstellen, erforderlich.
Als die vorstehend beschriebene Gegenmaßnahme wird beispielsweise auch ein Verfahren einer Messung eines Abstands zwischen einem fahrzeugseitigen Gerät und einem portablen Gerät und einer Durchführung einer Authentifizierung basierend auf dem berechneten Abstandsmesswert angenommen.
Um jedoch eine Authentifizierung basierend auf einem Abstandsmesswert genau durchzuführen, ist es notwendig, den Abstandsmesswert mit hoher Genauigkeit zu erlangen.
Darüber hinaus wird als Verfahren zur Erlangung eines hochpräzisen Abstandsmesswerts auch angenommen, dass eine Vielzahl von Kommunikationseinheiten zur Erlangung von Abstandsmesswerten in einem Fahrzeug vorgesehen sind, so dass jede Kommunikationseinheit eine Abstandsmessung durchführt. In diesem Fall erhöhen sich jedoch die Herstellungskosten um die Anzahl von in einem Fahrzeug vorgesehenen Benachrichtigungseinheiten.
Ferner wird als ein anderes Verfahren angenommen, dass Abstandsmessung mehrere Male von einer einzelnen Kommunikationseinheit durchgeführt wird. Selbst in diesem Fall steigt jedoch der Energieverbrauch, wenn die Anzahl von Abstandsmessungen steigt.
Das fahrzeugseitige Gerät 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Aspekte entwickelt und ist in der Lage, Energieverbrauch zu unterdrücken und gleichzeitig die Sicherheit sicherzustellen.
Zu diesem Zweck schätzt die Steuereinheit 210 des fahrzeugseitigen Geräts 20 gemäß der Ausführungsform einen Einfallswinkel eines von dem portablen Gerät 10 übertragenen Signals und bringt ein gesteuertes Gerät dazu, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn der Einfallswinkel innerhalb einer gegebenen Spanne liegt und wenn die Richtung des portablen Geräts 10 innerhalb einer gegebenen Spanne liegt.
Mit der vorstehend beschriebenen Steuerung ist es möglich, Bedenken hinsichtlich Relaisangriffen zu beseitigen und einen Anstieg eines Energieverbrauchs aufgrund von mehrfach durchgeführten Abstandsmessungen zu verhindern.
Ferner kann zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Steuerung basierend auf der Richtung des portablen Geräts 10 die Steuereinheit 210 der fahrzeugseitigen Einheit 20 der Ausführungsform das gesteuerte Gerät dazu veranlassen, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn ein basierend auf Drahtloskommunikation geschätzter Abstand zwischen dem portablen Gerät 10 und der fahrzeugseitigen Einheit 20 innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt.
Das heißt, wenn der geschätzte Einfallswinkel innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt und der Abstandsmesswert innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt, kann die Steuereinheit 210 das gesteuertes Gerät dazu bringen, einen gegebenen Betrieb durchzuführen.
Mit dieser Steuerung ist es möglich, eine sicherere Authentifizierung basierend auf der Richtung und dem Abstand des portablen Geräts 10 durchzuführen und detailliertere Funktionen gemäß der Richtung und dem Abstand bereitzustellen.
Es wird bemerkt, dass die Signale, die zur Berechnung eines Einfallswinkels und zur Messung eines Abstands verwendet werden, die vorstehend beschriebenen Signale sein können, die eine Frequenz in dem UWB-Band verwenden. In diesem Fall empfangen die Antennenelemente 225a und 225b ein von dem portablen Gerät 10 für eine Abstandsmessung übertragenes erstes Signal, wodurch die Drahtloskommunikationseinheit 220 in der Lage ist, einen Einfallswinkel des ersten Signals zu schätzen und die vorstehend beschriebene Steuerung mit einer geringeren Anzahl von Kommunikationen zu erreichen.
Derweil können Signale, die untereinander unterschiedlichen Drahtloskommunikationsstandards entsprechen, für eine Berechnung eines Einfallswinkels und ein Messen eines Abstands verwendet werden. Auf diese Weise ist in einem Fall, in dem das portable Gerät 10 beispielsweise ein Smartphone ist, die vorstehend beschriebene Steuerung auch unter Verwendung von Wi-Fi (eingetragenes Warenzeichen) oder BlueTooth (eingetragenes Warenzeichen) möglich, die als Standard für das Smartphone verwendbar sind.
Folgendes wird die Steuerung durch das fahrzeugseitige Gerät 20 gemäß der Ausführungsform unter Verwendung von konkreten Beispielen beschreiben. 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels der Steuerung durch das fahrzeugseitige Gerät 20 gemäß der Ausführungsform.
2 veranschaulicht ein Anordnungsbeispiel des mobilen Körpers V und der zwei bei bzw. in dem mobilen Körper V vorgesehenen Antennenelemente 225a und 225b der Drahtloskommunikationseinheit 220.
Wie in 2 veranschaulicht, können die Antennenelemente 225a und 225b der Ausführungsform in nahe der Mitte des beweglichen Körpers V in vorbestimmten Intervallen entlang der Vortriebsrichtung des beweglichen Körpers V angeordnet sein. In 2 ist die Vortriebsrichtung des beweglichen Körpers V als 0° veranschaulicht.
Mit einer solchen Anordnung unter Verwendung der zwei Antennenelemente 225a und 225b ist es möglich, einen Winkel des portablen Geräts 10, das sich seitlich des mobilen Körpers V, d.h. nahe der Türen des Fahrersitzes, des Beifahrersitzes und der Rücksitze, befindet, mit hoher Genauigkeit zu schätzen, und dem Benutzer, der in den mobile Körper V einsteigt, die Funktionen gemäß dem Winkel des portablen Geräts 10 effektiv bereitzustellen.
Darüber hinaus veranschaulicht 2 visuell mit einem gepunkteten Hintergrund die Bedingungen, unter denen die Steuereinheit 210 des fahrzeugseitigen Geräts 20 ein gesteuertes Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen.
Beispielsweise kann die Steuereinheit 210 der Ausführungsform ein gesteuertes Gerät dazu bringen, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn der geschätzte Einfallswinkel (d. h. die Richtung des portablen Geräts 10 mit dem mobilen Körper V als Referenz bzw. Bezug) in einer Spanne von 45° bis 135° oder 225° bis 315° liegt und der erlangte Abstandsmesswert in einer Spanne von 1 m bis 3 m liegt, wie in 2 veranschaulicht.
Mit einer solchen Steuerung ist es möglich, die Position (Richtung und Abstand) des portablen Geräts 10 als eine Bedingung für ein Dazubringen des gesteuerten Geräts, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, genau bzw. fein zu begrenzen, und dem Benutzer verschiedene Arten von für die Position geeigneten Funktionen bereitzustellen.
Es wird bemerkt, dass die vorbestimmte Spanne bezüglich der Richtung des portablen Geräts 10 und die vorbestimmte Spanne bezüglich des Abstands davon untereinander basierend auf dem jeweils anderen Wert bestimmt werden können.
In dem Fall der in 2 veranschaulichten Anordnung der Antennenelemente 225a und 225b ist es umso schwieriger, eine Phasendifferenz zu erlangen, je näher der Einfallswinkel an der 0°-Richtung oder der 180°-Richtung liegt. Dadurch verschlechtert sich die Schätzgenauigkeit des Einfallswinkels.
Daher kann die Steuereinheit 210 beispielsweise die vorbestimmte Spanne bezüglich des Abstandsmesswerts auf einen Bereich von 1 m bis 2,5 m eingrenzen, wenn der Einfallswinkel (d.h. die Richtung des portablen Geräts 10 mit dem mobilen Körper V als Referenz) in einer Spanne von 15° bis 45° oder 225° bis 315° liegt, wie in 3 veranschaulicht.
Auf diese Weise kann die Steuereinheit 210 der Ausführungsform das gesteuerte Gerät dazu bringen, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn der geschätzte Abstand des portablen Geräts 10 in einer vorbestimmten Spanne liegt, die gemäß der Richtung des portablen Geräts 10 bestimmt wird.
Umgekehrt kann die Steuereinheit 210 das gesteuerte Gerät dazu bringen, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn die geschätzte Richtung des portablen Geräts 10 in einer vorbestimmten Spanne liegt, die gemäß dem Abstand des portablen Geräts 10 bestimmt wird.
Mittels der vorstehend beschriebenen Steuerung gemäß einem aus der geschätzten Richtung und dem geschätzten Abstand des portablen Geräts 10 kann die Bedingung für das jeweils andere variiert werden, wodurch eine sicherere Steuerung erzielt wird.
Vorstehendes hat die Steuerung durch die Steuereinheit 210 unter Verwendung der konkreten Beispiele beschrieben. Es wird bemerkt, dass die vorstehend beschriebenen vorbestimmten Spannen nur Beispiele sind, und die vorbestimmten Spannen gemäß der Ausführungsform gemäß Spezifikationen und Verwendungen geeignet eingestellt sein können.
Darüber hinaus ist die in 2 und 3 veranschaulichte Anordnung des Antennenelements 225 lediglich ein Beispiel. Beispielsweise kann das fahrzeugseitige Gerät 20 der Ausführungsform eine Vielzahl von Sätzen von zumindest zwei oder mehr Antennenelementen für ein Schätzen eines Einfallswinkels umfassen.
4 ist ein Diagramm, das ein Anordnungsbeispiel des Antennenelements 225 gemäß der Ausführungsform veranschaulicht. In dem in 4 veranschaulichten Fall umfasst das fahrzeugseitige Gerät 20 zwei Drahtloskommunikationseinheiten 220a und 220b. Ferner umfassen die Drahtloskommunikationseinheiten 220a und 220b jeweilig einen Satz der zwei Antennenelemente 225a und 225b und einen Satz der zwei Antennenelemente 225c und 225d, wobei die Antennenelemente für eine Schätzung eines Einfallswinkels nötig sind.
Mittels einer solchen Anordnung ist es umso einfacher, eine Phasendifferenz bezüglich der Antennenelemente 225a und 225b zu erlangen, je näher der Einfallswinkel an der 0°-Richtung oder der 180°-Richtung liegt. Dadurch wird die Genauigkeit des von der Drahtloskommunikationseinheit 220a geschätzten Einfallswinkels verbessert. Vergleichbar ist es umso einfacher, eine Phasendifferenz bezüglich der Antennenelemente 225c und 225d zu erlangen, je näher der Einfallswinkel an der 90°-Richtung oder der 270°-Richtung liegt. Dadurch wird die Genauigkeit des von der Drahtloskommunikationseinheit 220b geschätzten Einfallswinkels verbessert.
Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung ist es möglich, einen Einfallswinkel in allen Richtungen um den mobilen Körper V mit hoher Genauigkeit zu schätzen und eine sicherere Steuerung zu erzielen.
< < 1.3. Verarbeitungsablauf> >
Folgendes beschreibt insbesondere einen Ablauf der Verarbeitung durch das System 1 gemäß der Ausführungsform. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs der Verarbeitung durch das System 1 gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
In dem Fall des in 5 veranschaulichten Beispiels überträgt die Drahtloskommunikationseinheit 120 des portablen Geräts 10 zunächst ein erstes Signal (S102). Das erste Signal wird für eine Abstandsmessung und eine Schätzung eines Einfallswinkels verwendet.
Ferner wird das erste Signal von zwei oder mehr Antennenelementen 225 der Drahtloskommunikationseinheit 220 des fahrzeugseitigen Geräts 20 empfangen.
Als Nächstes überträgt die Drahtloskommunikationseinheit 220 des fahrzeugseitigen Geräts 20 ein zweites Signal als Reaktion auf das in Schritt S102 empfangene erste Signal (S104). Das zweite Signal wird für eine Abstandsmessung verwendet.
Ferner schätzt die Drahtloskommunikationseinheit 220 des fahrzeugseitigen Geräts 20 einen Einfallswinkel basierend auf einer Phasendifferenz bezüglich des in Schritt S102 von zumindest zwei Antennenelementen 225 empfangenen ersten Signals (S106).
Derweil führt die Steuereinheit 110 des portablen Geräts 10 eine Abstandsmessung basierend auf dem in Schritt S102 durch die Drahtloskommunikationseinheit 120 übertragenen ersten Signal und dem in Schritt S104 durch die Drahtloskommunikationseinheit 120 empfangenen zweiten Signal durch und berechnet einen Abstandsmesswert (S108).
Anschließend überträgt die Drahtloskommunikationseinheit 120 den in Schritt S108 berechneten Abstandsmesswert an die Drahtloskommunikationseinheit 220 (S110).
Als Nächstes führt die Steuereinheit 210 des fahrzeugseitigen Geräts 20 eine Steuerung basierend auf dem in Schritt S106 geschätzten Einfallswinkel und dem in Schritt S110 empfangenen Abstandsmesswert durch (S112).
Vorstehendes hat der Ablauf der Verarbeitung durch das System 1 gemäß der Ausführungsform unter Verwendung eines Beispiels beschrieben. Es wird bemerkt, dass der vorstehend beschriebene Ablauf nur ein Beispiel ist, und die Verarbeitung durch das System 1 ist nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise wurde vorstehend der Fall beschrieben, in dem die Steuereinheit 110 des portablen Geräts 10 einen Abstandsmesswert berechnet. Jedoch kann auch die Steuereinheit 210 des fahrzeugseitigen Geräts 20 einen Abstandsmesswert gemäß der Ausführungsform berechnen.
In diesem Fall kann beispielsweise die Drahtloskommunikationseinheit 120 des portablen Geräts 10 die Informationen für eine Berechnung eines Abstandsmesswerts (wie vorstehend beschriebenes ΔT1) an die Drahtloskommunikationseinheit 220 übertragen. Ferner kann die Drahtloskommunikationseinheit 220 ein erstes Signal übertragen, und die Drahtloskommunikationseinheit 120 kann als Reaktion auf das erste Signal ein zweites Signal übertragen.
Ferner kann das portable Gerät des portablen Geräts 10 beispielsweise eine Richtung des portablen Geräts 10 mit dem mobilen Körper V als Referenz bzw. Bezug schätzen. In diesem Fall kann die Drahtloskommunikationseinheit 220 des fahrzeugseitigen Geräts 20 die Informationen für ein Schätzen der vorstehend beschriebenen Richtung (beispielsweise eine Phasendifferenz und verschiedene Arten von Informationen für ein Erlangen einer Phasendifferenz) an die Drahtloskommunikationseinheit 120 übertragen. Die Drahtloskommunikationseinheit 120 überträgt die Informationen hinsichtlich der geschätzten Richtung zurück an die Drahtloskommunikationseinheit 220.
Auf diese Weise kann die Verarbeitung durch das System 1 der Ausführungsform flexibel modifiziert werden.
<2. Zusatz>
Vorstehend wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Der Fachmann sollte verstehen, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
Eine Abfolge einer Verarbeitung durch die in dieser Spezifikation beschriebenen Geräte kann unter Verwendung von irgendeinem aus Software, Hardware, und der Kombination von Software und Hardware erreicht werden. Ein Programm, das die Software ausbildet, ist vorläufig in einem nichttransitorischen, computerlesbaren Medium gespeichert, das sich beispielsweise innerhalb oder außerhalb der Geräte befindet. Dann wird jedes Programm in einen RAM gelesen, wenn es von einem Computer ausgeführt wird, und von einem Prozessor, wie beispielsweise einer CPU, ausgeführt. Das vorstehend beschriebene Aufzeichnungsmedium ist beispielsweise eine Magnetplatte, eine optische Platte, eine magneto-optische Platte, ein Flash-Speicher oder dergleichen. Ferner kann das vorstehend beschriebene Computerprogramm beispielsweise über ein Netzwerk verteilt werden, ohne ein Aufzeichnungsmedium zu verwenden.
Bezugszeichenliste

1: System
10: Portables Gerät
110: Steuereinheit
120: Drahtloskommunikationseinheit
125: Antennenelement
20: Fahrzeugseitiges Gerät
210: Steuereinheit
220: Drahtloskommunikationseinheit
225: Antennenelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H11208419 A [0003]

Claims

Steuergerät, mit: einer Drahtloskommunikationseinheit, die zumindest zwei Antennenelemente umfasst und Drahtloskommunikation mit einem anderen Kommunikationsgerät durchführt; und einer Steuereinheit, die ein gesteuertes Gerät basierend auf einer Richtung des anderen Kommunikationsgeräts steuert, wobei die Richtung basierend auf der Drahtloskommunikation geschätzt ist, wobei die Steuereinheit das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn die Richtung des anderen Kommunikationsgeräts innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt.
Steuergerät nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn ein basierend auf der Drahtloskommunikation geschätzter Abstand zu dem anderen Kommunikationsgerät innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt.
Steuergerät nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn der geschätzte Abstand zu dem anderen Kommunikationsgerät innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt, die gemäß der geschätzten Richtung des anderen Kommunikationsgeräts bestimmt ist.
Steuergerät nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn die geschätzte Richtung des anderen Kommunikationsgeräts innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt, die gemäß dem geschätzten Abstand zu dem anderen Kommunikationsgerät bestimmt ist.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Drahtloskommunikationseinheit basierend auf einem Signal von dem anderen Kommunikationsgerät, das durch die zumindest zwei Antennenelemente empfangen ist, einen Einfallswinkel des Signals schätzt, und die Steuereinheit das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn der Einfallswinkel innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Steuergerät an einem mobilen Körper vorgesehen ist.
Steuergerät nach Anspruch 6, wobei die zumindest zwei Antennenelemente um eine Mitte des mobilen Körpers herum angeordnet sind.
Steuergerät nach Anspruch 6 oder 7, wobei die zumindest zwei Antennenelemente in vorgegebenen Intervallen entlang einer Vortriebsrichtung des mobilen Körpers angeordnet sind.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Drahtloskommunikationseinheit eine Ultrabreitbanddrahtloskommunikation mit dem anderen Kommunikationsgerät durchführt.
System, mit: einem Steuergerät; und einem Kommunikationsgerät, wobei das Steuergerät aufweist eine Drahtloskommunikationseinheit, die zumindest zwei Antennenelemente umfasst und Drahtloskommunikation mit dem Kommunikationsgerät durchführt; und eine Steuereinheit, die ein gesteuertes Gerät basierend auf einer Richtung des Kommunikationsgeräts steuert, wobei die Richtung basierend auf der Drahtloskommunikation geschätzt ist, wobei die Steuereinheit das gesteuerte Gerät dazu bringt, einen gegebenen Betrieb durchzuführen, wenn die Richtung des Kommunikationsgeräts innerhalb einer vorbestimmten Spanne liegt.