JP2020067396A - 通信装置 - Google Patents
通信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020067396A JP2020067396A JP2018200989A JP2018200989A JP2020067396A JP 2020067396 A JP2020067396 A JP 2020067396A JP 2018200989 A JP2018200989 A JP 2018200989A JP 2018200989 A JP2018200989 A JP 2018200989A JP 2020067396 A JP2020067396 A JP 2020067396A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- antenna
- time
- communication device
- antennas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
- B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
- B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B49/00—Electric permutation locks; Circuits therefor ; Mechanical aspects of electronic locks; Mechanical keys therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/12—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
【課題】測距対象たる通信装置からの送信が一回でも複数の測距を行う。【解決手段】アンテナ群104は複数のアンテナa2,a3,a4を有する。アンテナa2から信号s2を送信し、アンテナ群104は信号d2,d3,d4を受信する。アンテナa2とアンテナb1との間での信号の伝搬時間Δt2と、アンテナa3とアンテナb1との間での信号の伝搬時間Δt3と、アンテナa4とアンテナb1との間での信号の伝搬時間Δt4とが求められる。伝搬時間Δt2は、アンテナb1が信号s2を信号r2として受信してから信号d2,d3,d4として受信される信号c2を送信するまでの所定時間td、アンテナa2が信号s2を送信した時点(T0+t2)、アンテナa2が信号d2を受信した時点Ta2を用いて求められる。伝搬時間Δt3は、伝搬時間Δt2、所定時間td、時点(T0+t2)、アンテナa3が信号d3を受信した時点Ta3を用いて求められる。【選択図】図4
Description
この発明は、無線通信を利用して距離を測定する技術に関する。
車載装置と携帯機との間で双方向に無線通信を行い、盗難を防止する防犯システムが公知である。例えば当該防犯システムは無線通信を利用して、車載装置及び携帯機の間での相互認証と、車載装置から携帯機までの距離の測定(以下「測距」とも称す)とが行われる。車載装置から見て携帯機は測距の対象(以下「測距対象」とも称す)である。
車載装置は、相互認証が成立し、かつ測定された距離(以下「測定距離」とも称す)が所定値以下であることを条件として、車載装置を搭載する車両の制御、例えば車両ドアの施錠/解錠、エンジンの始動を可能にする。車両ドアの施錠/解錠、エンジンの始動は、携帯機を携帯する使用者が車両に近接していることが通常だからである。
相互認証が成立しても測定距離が所定値を超えていれば、相互認証は不正な手段、例えば車両と携帯機との間に無線中継器を介在させた、いわゆるリレーアタックと称される技術によって実現されている可能性がある。携帯機を携帯する使用者が車両から離れているにも拘わらず、携帯機を携帯しない者が車両に近接して車両ドアの施錠/解錠、エンジンの始動を試みている可能性がある。かかる不正な手段を用いた車両の制御を防止する観点で、測定距離を利用することは有利である。
特許文献1に記載の技術では、測定距離が閾値の範囲内にあることを、通信が正規であるか否かを判定する条件に含めている。
特許文献2に記載の技術では、車載装置に複数のアンテナを設け、携帯機との間での通信に要した時間を用いて距離の測定を行い、複数の距離から携帯機の位置を判定する。
特許文献2の技術では、車載装置に複数のアンテナと携帯機との間での通信がアンテナ毎に行われて測距され、その結果が携帯機の位置の判定に供される。携帯機が複数のアンテナのそれぞれに対して信号を送信して測距する場合、かかる判定は携帯機での電力消費が大きい観点で不利である。携帯機の電源は通常、電池で実現されるので、携帯機から複数のアンテナに信号を送信する頻度が高いことは、電池が早く消耗する観点で不利である。従って測距対象である通信装置から送信される信号の送信頻度が小さくても複数の測距が行えることが望まれる。
そこで、本発明は、測距対象である通信装置からの送信が一回であっても、複数の測距を行う技術を提供することを目的とする。
第1の態様にかかる通信装置は、第1の信号を受信してから所定時間後に、前記第1の信号に応答する第2の信号を送信する第2の通信装置の位置を求める装置であって、複数のアンテナを有するアンテナ群と、前記複数のアンテナの少なくとも一つから前記第1の信号を送信し、前記アンテナ群から前記第2の信号を受信する送受信部と、前記複数のアンテナのうち前記第2の信号が応答した前記第1の信号が送信されたアンテナである特定アンテナと前記第2の通信装置との間での信号の第1の伝搬時間と、前記複数のアンテナのうち前記特定アンテナとは異なるアンテナである非特定アンテナと前記第2の通信装置との間での信号の第2の伝搬時間とを求める制御部とを備える。前記第1の伝搬時間は、前記所定時間、前記特定アンテナが前記第1の信号を送信した第1の時点、及び前記特定アンテナが前記第2の信号を受信した第2の時点を用いて求められる。前記第2の伝搬時間は、前記第1の伝搬時間、前記所定時間、前記第1の時点、及び前記非特定アンテナが前記第2の信号を受信した第3の時点を用いて求められる。
第2の態様にかかる通信装置は、第1の態様であって、前記アンテナ群は3以上のアンテナを有する。前記制御部は前記非特定アンテナの各々について前記第2の伝搬時間を求め、前記第2の伝搬時間の各々は、前記第1の伝搬時間、前記所定時間、前記第1の時点、及び前記非特定アンテナの各々についての前記第3の時点を用いて求められる。
第3の態様にかかる通信装置は、第1の態様または第2の態様であって、前記第1の信号は前記複数のアンテナの二つ以上から異なるタイミングで送信され、最初に送信される前記第1の信号が送信される時点と、最後に送信される前記第1の信号が送信される時点との時間間隔は、前記所定時間よりも短い。
第4の態様にかかる通信装置は、第1の信号を受信し、前記第1の信号に応答する第2の信号を送信するアンテナと、前記第1の信号の送信元を示す情報を抽出し、前記第2の信号を前記情報を含めて生成する制御部と、前記第1の信号を受信した後、所定時間が経過してから前記第2の信号を前記アンテナに送信させる送受信部とを備える。
第5の態様にかかる通信装置は、第4の態様であって、最初に受信した前記第1の信号に応答して前記第2の信号を送信する。
第1の態様に係る通信装置によると、第1の伝搬時間と第2の伝搬時間とが求められるので、特定アンテナと非特定アンテナから第2の通信装置までの距離、ひいては第2の通信装置の二次元的な位置を二箇所に特定できる。しかも第1の伝搬時間と第2の伝搬時間とを求めるのに一つの第2の信号で足りる。
第2の態様によると、第2の通信装置の二次元的な位置をより精度良く特定できる。
第3の態様によると、信号処理を煩雑にしない。
第4の態様によると、第1の信号を受信した後、所定時間が経過してから第2の信号が送信されるので、第2の信号を第1の信号を送信したアンテナを含む複数のアンテナで受信することにより、当該複数のアンテナと通信装置との距離が算出される。
第5の態様によると、第2の信号の送信が一回で足り、電力消費が抑制される。
<構成>
図1は、本実施形態において採用される二つの通信装置の配置を例示する模式図である。車体9には第1の通信装置1が搭載される。第1の通信装置1は、本体10とアンテナa1,a2,a3,a4,a5とを備える。本体10は、例えば車載装置であるボディ・コントール・モジュール(Body Control Module:以下「BCM」とも称す)に適用される。第2の通信装置2は、例えばfobあるいはFOBと称される携帯機に備えられる。
図1は、本実施形態において採用される二つの通信装置の配置を例示する模式図である。車体9には第1の通信装置1が搭載される。第1の通信装置1は、本体10とアンテナa1,a2,a3,a4,a5とを備える。本体10は、例えば車載装置であるボディ・コントール・モジュール(Body Control Module:以下「BCM」とも称す)に適用される。第2の通信装置2は、例えばfobあるいはFOBと称される携帯機に備えられる。
図1においてアンテナa1,a2,a3,a4,a5は、それぞれ右前ドア近傍、左前ドア近傍、右後ドア近傍、左後ドア近傍、後部トランク近傍に位置することを、黒三角の記号で示した。もちろん、アンテナa1,a2,a3,a4,a5が上述の位置以外に配置されてもよい。第2の通信装置2は車体9の外部に位置する場合が例示される。
超広帯域(UWB:Ultra Wide Band)の信号が、第1の通信装置1と第2の通信装置2との間で送受信されて、測距が行われる。図1ではアンテナa2から信号s2が送信され、第2の通信装置2から信号c2が送信される態様が例示される。
図2は第1の通信装置1の構成を例示するブロック図である。図2においてアンテナa1,a2,a3,a4,a5を纏めてアンテナ群104としても標記した。本体10は、車載制御部101及びUWB送受信部103を含む。
UWB送受信部103は、アンテナa1,a2,a3,a4,a5のいずれを介しても超広帯域の信号の送受信が可能である。
車載制御部101は各種の車載機器を制御する。図2では複数の車載機器が車載機器群105として一つに纏めて例示される。例えば車載機器群105には、ドアの施錠/解錠を制御するドアロック装置や、エンジンの制御を行うエンジン制御装置が含まれる。
車載制御部101は、UWB送受信部103によって送信される信号に含める情報の生成や、UWB送受信部103によって受信される信号が含む情報の取得、照合をも行う。
例えば、車載制御部101はメモリ102を有し、メモリ102にはIDコード、測距コード、暗号鍵が記憶される。IDコードは第1の通信装置1を識別するための情報である。測距コードは送信に用いるアンテナを特定する情報である。暗号鍵は送信する信号の暗号化、又は/及び受信した信号の復号化に用いる情報である。
例えばアンテナa2から送信される信号s2は、第1の通信装置1を識別するIDコードと、アンテナa2を特定する測距コードと、返信を要求する情報(以下「返信要求」と称す)とを含み、暗号鍵で暗号化されて、UWB送受信部103によって送信される。
詳細は後述するが、信号s2を受信した第2の通信装置2は、信号s2に含まれた返信要求に応えて信号c2を送信する。アンテナ群104を介してUWB送受信部103によって受信された信号c2は、暗号鍵によって復号され(復号と暗号とは異なる暗号鍵を用いることができる)、信号c2に含まれていたIDコードと測距コードとが抽出される。信号c2に含まれるIDコードは第2の通信装置2を識別するための情報であり、測距コードは例えば信号s2に含まれていた測距コードである。
このような送受信により、車載制御部101は、受信した信号c2が、アンテナa2から送信された信号s2に含まれた返信要求に従って、第2の通信装置2から発信されたものであることを了知する。
図3は第2の通信装置2の構成を例示するブロック図である。第2の通信装置2は、電子キー制御部201、UWB送受信部203、アンテナb1を備える。UWB送受信部203は、アンテナb1を介して超広帯域の信号の送受信が可能である。
電子キー制御部201は、UWB送受信部203によって送信される信号に含める情報の生成や、UWB送受信部203によって受信される信号が含む情報の取得、照合をも行う。
例えば、電子キー制御部201はメモリ202を有し、メモリ202にはIDコード、測距コード、暗号鍵が記憶される。IDコードは第2の通信装置2を識別するための情報である。測距コードは、例えば受信した信号が含む測距コードである。暗号鍵は送信する信号の暗号化、又は/及び受信した信号の復号化に用いる情報である。
<動作>
図4は測距における信号の送受信を示すタイミングチャートである。横軸には時間を採用し、アンテナを示す直線を縦軸方向に並べた。
図4は測距における信号の送受信を示すタイミングチャートである。横軸には時間を採用し、アンテナを示す直線を縦軸方向に並べた。
アンテナ群104からの送信は各アンテナを示す直線を始点とする下向きの矢印で示される。アンテナb1での受信はアンテナb1を示す直線を終点とする下向きの矢印で示される。
アンテナb1からの送信はアンテナb1を示す直線を始点とする上向きの矢印で示される。アンテナ群104での受信は各アンテナを示す直線を終点とする上向きの矢印で示される。
アンテナa1,a2,a3,a4,a5からは、それぞれ信号s1,s2,s3,s4,s5が送信される。信号s2は信号r2としてアンテナb1に受信される。信号r2を受信した第2の通信装置2は信号s2に対する返信として信号c2を送信する。信号c2はアンテナa2,a3,a4において、それぞれ信号d2,d3,d4として受信される。
信号s1,s2,s3,s4,s5の送信時点の起点を時点T0として説明する。信号s1,s2,s3,s4,s5は、時点T0からそれぞれ時間t1,t2,t3,t4,t5が経過した時点で、それぞれアンテナa1,a2,a3,a4,a5から送信される。つまり信号s1,s2,s3,s4,s5が送信される時点は、それぞれ(T0+t1),(T0+t2),(T0+t3),(T0+t4),(T0+t5)と表される。
信号s2がアンテナb1に時間Δt2で到達するとすれば、信号r2がアンテナb1で受信される時点T2rは(T0+t2+Δt2)と表せる。
信号c2がアンテナb1から時点T2sで送信される場合を想定する。信号c2がアンテナa2に到達するのにかかる時間は時間Δt2に等しい。よって信号d2がアンテナa2で受信される時点Ta2は、(T2s+Δt2)と表せる。信号c2がアンテナa3に到達するのに要する時間Δt3を導入して、信号d3がアンテナa3で受信される時点Ta3は、(T2s+Δt3)と表せる。信号c2がアンテナa4に到達する時間Δt4を導入して、信号d4がアンテナa4で受信される時点Ta4は、(T2s+Δt4)と表せる。
第2の通信装置2が信号rm(m=1〜M:上述の例ではM=5。以下同様)を受信してから信号cmを送信するまでに一定の所定時間tdが経過し、信号cmが信号dk(k=1〜M:以下同様)としてアンテナanで時点Takで受信されるとすれば、次式が成立する:
Tak=T0+tm+Δtm+td+Δtk…(1)。
Tak=T0+tm+Δtm+td+Δtk…(1)。
アンテナamが送信した信号smに対する返信としてアンテナamが信号dmを受信した場合(上述の例ではk=m=2)には次式が成立する:
Δtm=(Tam−T0−tm−td)/2…(2)。
Δtm=(Tam−T0−tm−td)/2…(2)。
式(2)の右辺は全て既知であるので、式(2)のみで時間Δtmが求められる。
アンテナamが送信した信号smに対する返信としてアンテナan(n=1〜M,n≠m:以下同様)が信号dnを受信した場合(上述の例ではm=2,n=3,4)には次式が成立する:
Δtn=Tan−T0−tm−td−Δtm…(3)。
Δtn=Tan−T0−tm−td−Δtm…(3)。
式(3)の右辺の最後の項には、式(2)で求められた時間Δtmを代入できる。よって時間Δtmも求められる。
このように:
(i)第1の通信装置1の少なくとも一つのアンテナakから第1の信号skが送信され;
(ii)第2の通信装置2のアンテナb1で第1の信号skを信号rkとして受信された後、所定時間tdが経過してから、アンテナb1から第2の信号ckが送信され;
(iii)第2の信号cmが第1の信号smを送信したアンテナamで信号dmとして受信されることにより、アンテナam(以下「特定アンテナ」とも称す)とアンテナb1との間で信号の伝搬に要する時間Δtmが求められ;
(iv)第2の信号cmが第1の信号smを送信した以外のアンテナan(つまり特定アンテナとは異なるアンテナ:以下「非特定アンテナ」とも称す)で信号dnとして受信されることにより、アンテナanとアンテナb1との間で信号の伝搬に要する時間Δtnが、非特定アンテナの各々について、各々の時点Tanを用いて求められる。以下では時間Δtk,Δtm,Δtnを伝搬時間とも称す。
(i)第1の通信装置1の少なくとも一つのアンテナakから第1の信号skが送信され;
(ii)第2の通信装置2のアンテナb1で第1の信号skを信号rkとして受信された後、所定時間tdが経過してから、アンテナb1から第2の信号ckが送信され;
(iii)第2の信号cmが第1の信号smを送信したアンテナamで信号dmとして受信されることにより、アンテナam(以下「特定アンテナ」とも称す)とアンテナb1との間で信号の伝搬に要する時間Δtmが求められ;
(iv)第2の信号cmが第1の信号smを送信した以外のアンテナan(つまり特定アンテナとは異なるアンテナ:以下「非特定アンテナ」とも称す)で信号dnとして受信されることにより、アンテナanとアンテナb1との間で信号の伝搬に要する時間Δtnが、非特定アンテナの各々について、各々の時点Tanを用いて求められる。以下では時間Δtk,Δtm,Δtnを伝搬時間とも称す。
特許文献1,2などで公知のように、伝搬時間Δtmを用いて特定アンテナamとアンテナb1との間の距離が得られ、伝搬時間Δtnを用いて非特定アンテナanとアンテナb1との間の距離が得られる。
第2の通信装置2の位置を三次元的には一つの円周上に特定でき、二次元的には二点に特定できる。二つの非特定アンテナについてアンテナb1との間の距離が得られれば、第2の通信装置2の位置を三次元的には二点に特定でき、二次元的には一点に特定できる。
通常、第2の通信装置2の位置は二次元的に特定すれば足りるので、アンテナ群104を用いた上述の測距は、一つの特定アンテナと二つの非特定アンテナについて行えば足りる。
上述の測距において第2の通信装置2からの送信は、信号skのいずれか一つに基づく返信としての一つの信号ckのみで足りる。よって複数の測距に必要な送信、特に第2の通信装置2からの送信の回数が低減される。これは第2の通信装置2が携帯機に適用されることに鑑みれば、その電力消費を抑制し、電池の消耗を遅らせる観点で有利である。
図5及び図6は上述の測距で採用される動作を示すフローチャートである。図5は第1の通信装置1の動作、主として車載制御部101の動作を示す。図6は第2の通信装置2の動作、主として電子キー制御部201の動作を示す。
図5において測距は、実質的にはステップS11の判断で肯定的な結果が得られて開始する。ここではステップS11として、開錠ボタンの操作が検知されたが判断される。開錠ボタンは、例えば車載機器群105に含まれ、その操作は車載制御部101において検知される。
ステップS11の判断で肯定的な結果が得られれば、つまり開錠ボタンの操作が検知されれば、ステップS12の処理が実行される。ステップS12ではアンテナa1,a2,a3,a4,a5からそれぞれ信号s1,s2,s3,s4,s5が順次に送信される。かかる送信は車載制御部101の動作、具体的には車載制御部101の制御により、UWB送受信部103からアンテナa1,a2,a3,a4,a5を介して行われる。ここで「順次に」とはそれぞれのアンテナからの送信のタイミングが異なることを意味し、図4に即して言えばt1<t2<t3<t4<t5で表されている。
なお、詳細は省略するがステップS12には、信号skを送信するために必要な処理を含む。具体的には例えば、第1の通信装置1を識別するIDコードと、アンテナakを特定する測距コードと、返信要求とを含む信号を、暗号鍵で暗号化して信号skを生成する車載制御部101の処理も含む。
図6において測距は、まずステップS21において受信動作が開始される。かかる受信は電子キー制御部201の動作、具体的には電子キー制御部201の制御により、UWB送受信部203からアンテナb1を介して行われる。
ステップS21により受信動作が開始されると、ステップS22で送信信号が受信されたかが判断される。ここで送信信号とは、第1の通信装置1からの送信であることがわかる信号rkを意味する。送信信号は、具体的にはその信号に第1の通信装置1であることを示すIDコードが含まれている信号を意味し、上述の例では信号r2である。送信信号は上述の第1の信号が第2の通信装置2において受信される信号である。
詳細は省略するが、ステップS22にはその判断の前提として必要な処理を含む。具体的には例えば、信号rkの復号化、返信要求とIDコードと測距コードの抽出を行う電子キー制御部201の処理も含む。
ステップS22は、その判断結果が肯定的となるまで繰り返して実行される。当該判断結果が肯定的となれば、処理はステップS23へ進む。ステップS23では受信した送信信号の測距コードがメモリ202に記憶される。図4の例に則して言えば、信号r2が送信信号に該当し、そこから抽出された測距コードは、信号r2として受信された信号(具体的には信号s2)の送信元が、アンテナa2であることを示す。
ステップS23の処理の後、ステップS24によって、応答信号が送信される。応答信号は、具体的にはその信号に第2の通信装置2であることを示すIDコードと、メモリ202に記憶された測距コードが含まれている信号を意味し、上述の例では信号c2あるいは信号cmである。応答信号は上述の第2の信号に相当し、第2の通信装置2が送信信号rkとして受信した第1の信号skに応答して送信される。
第2の通信装置2の測距に関する処理はステップS24の実行によって終了する。上述の例では信号s1はアンテナb1で受信されず、信号s2が信号r2として受信された場合が例示される。信号s3がアンテナb1で受信されても測距に関する処理は行われない。つまり、第2の通信装置2は、信号rkとして最初に受信した信号skに応答して信号ckを送信する。第2の通信装置2が信号rkを受信できたので、第1の通信装置1も信号dkを受信できるからである。
図5に戻って説明する。第1の通信装置1ではステップS13において受信動作が開始される。かかる受信は車載制御部101の動作、具体的には車載制御部101の制御により、UWB送受信部103からアンテナa1,a2,a3,a4,a5を介して行われる。ステップS13により受信動作が開始されると、ステップS14で応答信号が受信されたかが判断される。
ステップS14では特定アンテナを含む複数のアンテナで応答信号が伝搬した信号を受信したか否かが判断される。当該信号は上述の例では信号d2あるいは信号dmと、信号d3,d4あるいは信号dnである。図3では単に「応答信号」と略記した。上述のように、第2の通信装置2の位置を二次元的に特定する場合には、一つの特定アンテナと二つの非特定アンテナについて行う。図5では単に「3以上のアンテナ」と略記した。
詳細は省略するが、ステップS14にはその判断の前提として必要な処理を含む。具体的には例えば、信号dkの復号化、IDコードと測距コードの抽出を行う車載制御部101の処理も含む。
UWB送受信部103は、受信した応答信号がアンテナakのいずれを経由したかを検出し、その情報を応答信号及び当該応答信号を受信した時点Takと共に車載制御部101に伝達する。
上述のように、信号cmには、したがって信号dm,dnには測距コードが含まれる。アンテナakのそれぞれが受信した信号dkが、あるアンテナamから送信された信号smに対する返信であるかは、車載制御部101で判断される。よって一つの特定アンテナと二つの非特定アンテナにおいて応答信号が受信されたか否かは判断できる。
ステップS14は、その判断結果が肯定的となるまで繰り返して実行される。当該判断結果が肯定的となれば、処理はステップS15へ進む。ステップS15では特定アンテナについての伝搬時間Δtmが算出される。アンテナamが信号dmを受信した時点TamはUWB送受信部103から得られており、時点T0、時間tm、所定時間tdは既知であるので、式(2)から伝搬時間Δtmが算出される。上述の例に則して言えば、特定アンテナa2について伝搬時間Δt2が算出される。
ステップS15の実行後、ステップS16が実行される。ステップS16では非特定アンテナについての伝搬時間Δtnが算出される。アンテナanが信号dmを受信した時点TanはUWB送受信部103から得られており、時点T0、時間tn、所定時間tdは既知である。よってステップS16で求められた伝搬時間Δtmと式(3)とから伝搬時間Δtnが算出される。ステップS16は測距が必要な非特定アンテナの数に対応して実行される。上述の例に則して言えば、二つの非特定アンテナa3,a4についてそれぞれ伝搬時間Δt3,Δt4が算出される。
ステップS17は伝搬時間Δtm,Δtnを用いて、第2の通信装置2の位置、例えばFOBの位置を算出する。非特定アンテナが一つの場合には当該位置は二次元的に二箇所に特定され、非特定アンテナが二つの場合には当該位置は二次元的に一箇所に特定される。また非特定アンテナが三つの場合には当該位置は三次元的に一箇所に特定される。非特定アンテナが複数であることは、単数である場合と比較して、第2の通信装置2の位置を特定する精度が高まる観点で有利である。
{変形例}
第1の通信装置1と第2の通信装置2との間の通信によって相互認証を行うことができる。第1の通信装置1と第2の通信装置2との間の通信には超広帯域の他の帯域を採用することができる。
第1の通信装置1と第2の通信装置2との間の通信によって相互認証を行うことができる。第1の通信装置1と第2の通信装置2との間の通信には超広帯域の他の帯域を採用することができる。
信号s1,s2,s3,s4,s5は等間隔で送信されてもよい。例えば時間tkとして値k・t0を採用できる。
所定時間tdは、第2の通信装置2における処理時間を含む。例えば当該処理時間としては信号rkの復号、情報の抽出、IDコードの照合、測距コードの記憶、信号ckの生成を含む。所定時間tdには遅延時間を含めることができる。かかる遅延時間を用いて、信号rkの受信から信号ckの送信までの時間を一定の所定時間tdにできる。
アンテナ群104が、信号skを全て送信してから信号dkを受信することは、第1の通信装置1における信号処理を煩雑にしない観点で望ましい。かかる観点からは、測距のために順次に送信される一連の信号skのうち、最初のもの(上述の例では信号s1)が送信される時点(上述の例では時点(T0+t1))から最後のもの(上述の例では信号s5)が送信される時点(上述の例では時点(T0+t5))までの時間間隔が、所定時間tdよりも短いことが望ましい。このような関係は第1の通信装置1と第2の通信装置2との間の距離とは無関係であり、予め設定することが可能であることは明白である。
アンテナ群104の全てのアンテナから信号skを送信することは必須ではない。ある一つのアンテナamから送信された信号smに対応して、アンテナb1から信号cmが送信され、信号cmが複数のアンテナam,anにおいてそれぞれ信号dm,dnとして受信されれば、上記(2),(3)から伝搬時間Δtm,Δtnが得られるからである。つまり少なくとも一つのアンテナから信号skが送信されればよい。
またアンテナ群104での受信については、上述の様に、特定アンテナを含む複数のアンテナで信号dm,dnが受信できればよい。全てのアンテナa1,a2,a3,a4,a5での受信は必要ではない。
上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
1 (第1の)通信装置
2 (第2の)通信装置
101 制御部(車載制御部)
103,203 送受信部(UWB送受信部)
104 アンテナ群
201 制御部(電子キー制御部)
Tam (第2の)時点
Tan (第3の)時点
ak,am,an,b1 アンテナ
ck,cm (第2の)信号
sk,sm (第1の)信号
td 所定時間
Δtm (第1の)伝搬時間
Δtn (第2の)伝搬時間
2 (第2の)通信装置
101 制御部(車載制御部)
103,203 送受信部(UWB送受信部)
104 アンテナ群
201 制御部(電子キー制御部)
Tam (第2の)時点
Tan (第3の)時点
ak,am,an,b1 アンテナ
ck,cm (第2の)信号
sk,sm (第1の)信号
td 所定時間
Δtm (第1の)伝搬時間
Δtn (第2の)伝搬時間
Claims (5)
- 第1の信号を受信してから所定時間後に、前記第1の信号に応答する第2の信号を送信する第2の通信装置の位置を求める装置であって、
複数のアンテナを有するアンテナ群と、
前記複数のアンテナの少なくとも一つから前記第1の信号を送信し、前記アンテナ群から前記第2の信号を受信する送受信部と、
前記複数のアンテナのうち前記第2の信号が応答した前記第1の信号が送信されたアンテナである特定アンテナと前記第2の通信装置との間での信号の第1の伝搬時間と、前記複数のアンテナのうち前記特定アンテナとは異なるアンテナである非特定アンテナと前記第2の通信装置との間での信号の第2の伝搬時間とを求める制御部と
を備え、
前記第1の伝搬時間は、前記所定時間、前記特定アンテナが前記第1の信号を送信した第1の時点、及び前記特定アンテナが前記第2の信号を受信した第2の時点を用いて求められ、
前記第2の伝搬時間は、前記第1の伝搬時間、前記所定時間、前記第1の時点、及び前記非特定アンテナが前記第2の信号を受信した第3の時点を用いて求められる、通信装置。 - 請求項1に記載の通信装置であって、
前記アンテナ群は3以上のアンテナを有し、
前記制御部は前記非特定アンテナの各々について前記第2の伝搬時間を求め、
前記第2の伝搬時間の各々は、前記第1の伝搬時間、前記所定時間、前記第1の時点、及び前記非特定アンテナの各々についての前記第3の時点を用いて求められる、通信装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の通信装置であって、
前記第1の信号は前記複数のアンテナの二つ以上から異なるタイミングで送信され、
最初に送信される前記第1の信号が送信される時点と、最後に送信される前記第1の信号が送信される時点との時間間隔は、前記所定時間よりも短い、通信装置。 - 第1の信号を受信し、前記第1の信号に応答する第2の信号を送信するアンテナと、
前記第1の信号の送信元を示す情報を抽出し、前記第2の信号を前記情報を含めて生成する制御部と、
前記第1の信号を受信した後、所定時間が経過してから前記第2の信号を前記アンテナに送信させる送受信部と
を備える通信装置。 - 請求項4に記載の通信装置であって、
最初に受信した前記第1の信号に応答して前記第2の信号を送信する、通信装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018200989A JP2020067396A (ja) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 通信装置 |
PCT/JP2019/039476 WO2020085061A1 (ja) | 2018-10-25 | 2019-10-07 | 通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018200989A JP2020067396A (ja) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 通信装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020067396A true JP2020067396A (ja) | 2020-04-30 |
Family
ID=70330331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018200989A Pending JP2020067396A (ja) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 通信装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020067396A (ja) |
WO (1) | WO2020085061A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7008868B1 (ja) * | 2020-09-18 | 2022-01-25 | 三菱電機株式会社 | 無線装置、無線制御方法、制御回路および記憶媒体 |
JP2022163416A (ja) * | 2021-04-14 | 2022-10-26 | 株式会社東海理化電機製作所 | 制御装置、システム、およびプログラム |
WO2024084840A1 (ja) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | アルプスアルパイン株式会社 | 測距方法、及び、測距システム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02247590A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Fujitsu Ltd | 位置測定システム |
JP3204087B2 (ja) * | 1996-05-08 | 2001-09-04 | 三菱電機株式会社 | 追尾レーダ装置 |
JP2008232907A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Kyushu Ten:Kk | 測距システムおよびその測距方法 |
JP5188993B2 (ja) * | 2009-01-07 | 2013-04-24 | アルプス電気株式会社 | 車両探索システム |
US9154920B2 (en) * | 2013-03-01 | 2015-10-06 | Lear Corporation | System and method for detecting a location of a wireless device |
US9983303B2 (en) * | 2013-10-09 | 2018-05-29 | Zih Corp. | Passive radio frequency identification ranging |
JP2017173256A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車輌用通信システム及び車載装置 |
-
2018
- 2018-10-25 JP JP2018200989A patent/JP2020067396A/ja active Pending
-
2019
- 2019-10-07 WO PCT/JP2019/039476 patent/WO2020085061A1/ja active Application Filing
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7008868B1 (ja) * | 2020-09-18 | 2022-01-25 | 三菱電機株式会社 | 無線装置、無線制御方法、制御回路および記憶媒体 |
WO2022059196A1 (ja) * | 2020-09-18 | 2022-03-24 | 三菱電機株式会社 | 無線装置、無線制御方法、制御回路および記憶媒体 |
JP2022163416A (ja) * | 2021-04-14 | 2022-10-26 | 株式会社東海理化電機製作所 | 制御装置、システム、およびプログラム |
JP7330224B2 (ja) | 2021-04-14 | 2023-08-21 | 株式会社東海理化電機製作所 | 制御装置、システム、およびプログラム |
WO2024084840A1 (ja) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | アルプスアルパイン株式会社 | 測距方法、及び、測距システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020085061A1 (ja) | 2020-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10647296B2 (en) | Passive entry/passive start systems and methods for vehicles | |
US11572038B2 (en) | Localization and passive entry/passive start systems and methods for vehicles | |
Ranganathan et al. | Are we really close? Verifying proximity in wireless systems | |
JP6167527B2 (ja) | 車両用システム、電子キー、携帯端末、及び車載装置 | |
US8630748B2 (en) | Method and apparatus for access and/or starting verification | |
JP2020067396A (ja) | 通信装置 | |
US20190005753A1 (en) | Method for estimating a distance and electronic unit for a vehicle | |
JP6441615B2 (ja) | 電子キーシステム | |
JP5221476B2 (ja) | 車両の電子キーシステム | |
JP5437940B2 (ja) | 電子キーの通信対象特定システム | |
KR20210063377A (ko) | 피인증장치, 인증장치, 인증 요청 송신방법, 인증방법, 및 프로그램 | |
US20220210641A1 (en) | Unauthorized communication prevention system and unauthorized communication prevention method | |
JP5195496B2 (ja) | 認証対象装置およびキー、並びに無線認証システム | |
JP2009249962A (ja) | キーレスエントリシステム | |
US10544606B2 (en) | Door lock control system and door lock apparatus | |
CN113449285A (zh) | 认证系统以及认证方法 | |
US20070152801A1 (en) | System for harmonizing a motor vehicle's status information between at least two ID transmitters | |
JP2012184604A (ja) | 電子キーシステム | |
JP5393717B2 (ja) | 電子キー装置 | |
JP6096575B2 (ja) | 情報転送システム | |
KR102218293B1 (ko) | 자동차 원격 제어 장치, 이에 적합한 휴대형 장치 그리고 원격 도어 개폐 장치 | |
CN112785753B (zh) | 一种基于gps的汽车门禁系统和防范攻击的方法 | |
JP2018039378A (ja) | 車載通信システム、車載装置及び携帯機 | |
JP2023165678A (ja) | 制御装置、システム、およびプログラム | |
JP2024514386A (ja) | 車両にアクセスするための認証を提供するための方法及びデバイス |