JP2021150918A - 通信装置、及びプログラム - Google Patents

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直史 深貝
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Abstract

【課題】装置間で通信を行うタイミングを合わせることが可能な仕組みを提供する。【解決手段】他の通信装置との間で無線通信を行う通信装置であって、第１の無線通信規格に準拠した通信を行う第１の無線通信部と、第２の無線通信規格に準拠した通信を行う第２の無線通信部と、前記第１の無線通信規格に準拠した信号であって、前記第２の無線通信部が通信を行うタイミングを設定するための情報である設定情報を含む信号である第１の信号を、複数回送信するよう前記第１の無線通信部を制御する制御部と、を備える通信装置。【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置、及びプログラムに関する。
近年では、装置間の距離を測定（以下、測距とも称し得る）するための様々な技術が開発されている。例えば、下記特許文献１では、信号が送信されてから受信されるまでにかかる時間（以下、伝搬時間とも称する）に基づいて、装置間の距離を測定する技術が開示されている。
米国特許第９５６６９４５号明細書
しかし、上記特許文献１に記載の技術では、信号を送受信するタイミングを装置間でどのように決めるかについては検討されていなかった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、装置間で通信を行うタイミングを合わせることが可能な仕組みを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、他の通信装置との間で無線通信を行う通信装置であって、第１の無線通信規格に準拠した通信を行う第１の無線通信部と、第２の無線通信規格に準拠した通信を行う第２の無線通信部と、前記第１の無線通信規格に準拠した信号であって、前記第２の無線通信部が通信を行うタイミングを設定するための情報である設定情報を含む信号である第１の信号を、複数回送信するよう前記第１の無線通信部を制御する制御部と、を備える通信装置が提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の通信装置との間で無線通信を行う通信装置であって、第１の無線通信規格に準拠した通信を行う第１の無線通信部と、第２の無線通信規格に準拠した通信を行う第２の無線通信部と、前記第１の無線通信規格に準拠した信号であって、前記第２の無線通信部が通信を行うタイミングを設定するための設定情報を含む信号である第１の信号が前記第１の無線通信部により受信された場合、前記設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう前記第２の無線通信部を制御する制御部と、を備える通信装置が提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の通信装置との間で第１の無線通信規格に準拠した通信を行う第１の無線通信部、及び前記他の通信装置との間で第２の無線通信規格に準拠した通信を行う第２の無線通信部を有する通信装置を制御するコンピュータを、前記第１の無線通信規格に準拠した信号であって、前記第２の無線通信部が通信を行うタイミングを設定するための情報である設定情報を含む信号である第１の信号を、複数回送信するよう前記第１の無線通信部を制御する制御部、として機能させるためのプログラムが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の通信装置との間で第１の無線通信規格に準拠した通信を行う第１の無線通信部、及び前記他の通信装置との間で第２の無線通信規格に準拠した通信を行う第２の無線通信部を有する通信装置を制御するコンピュータを、前記第１の無線通信規格に準拠した信号であって、前記第２の無線通信部が通信を行うタイミングを設定するための設定情報を含む信号である第１の信号が前記第１の無線通信部により受信された場合、前記設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう前記第２の無線通信部を制御する制御部、として機能させるためのプログラムが提供される。
以上説明したように本発明によれば、装置間で通信を行うタイミングを合わせることが可能な仕組みが提供される。
本発明の一実施形態に係るシステムの構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るシステムにより実行される測距処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 本実施形態に係るシステムにより実行される処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜１．構成例＞
図１は、本発明の一実施形態に係るシステム１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るシステム１は、携帯機１００、及び通信ユニット２００を含む。本実施形態における通信ユニット２００は、車両２０２に搭載される。車両２０２は、ユーザの利用対象の一例である。
本発明には、被認証者側の通信装置（第１の通信装置とも称する）と、認証者側の通信装置（第２の通信装置とも称する）と、が関与する。携帯機１００は、第１の通信装置の一例である。通信ユニット２００は、第２の通信装置の一例である。
システム１においては、ユーザ（例えば、車両２０２のドライバー）が携帯機１００を携帯して車両２０２に近づくと、携帯機１００と通信ユニット２００との間で認証のための無線通信が行われる。そして、認証が成功すると、車両２０２のドア錠がアンロックされたりエンジンが始動されたりして、車両２０２はユーザにより利用可能な状態になる。システム１は、スマートエントリーシステムとも称される。以下、各構成要素について順に説明する。
（１）携帯機１００
携帯機１００は、通信ユニット２００との間で無線通信を行う通信装置である。携帯機１００は、ユーザに携帯して使用される任意の装置として構成される。任意の装置の一例として、電子キー、スマートフォン、及びウェアラブル端末等が挙げられる。図１に示すように、携帯機１００は、第１の無線通信部１１０、第２の無線通信部１２０、記憶部１３０、及び制御部１４０を備える。
第１の無線通信部１１０は、第１の無線通信規格に準拠した通信を行う機能を有する。例えば、第１の無線通信部１１０は、通信ユニット２００との間で無線通信を行う。第２の無線通信部１２０は、第２の無線通信規格に準拠した通信を行う機能を有する。例えば、第２の無線通信部１２０は、通信ユニット２００との間で無線通信を行う。
第１の無線通信規格の一例として、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy（登録商標））が挙げられる。ＢＬＥは、低消費電力な無線通信規格として知られている。なお、ＢＬＥでは、２．４ＧＨｚ帯の信号が送受信される。
第２の無線通信規格の一例として、ＵＷＢ（Ultra-Wide Band）を用いた信号を送受信するものが挙げられる。ＵＷＢを用いた信号の無線通信において、インパルス方式を利用すれば、ナノ秒以下の非常に短いパルス幅の電波を使用することで電波の伝搬時間を高精度に測定することができ、伝搬時間に基づく測距を高精度に行うことができる。なお、ＵＷＢは、約３ＧＨｚ〜約１０ＧＨｚの周波数帯域を指すことが多い。
このように、第２の無線通信規格は、第１の無線通信規格における搬送波の周波数よりも高い周波数の搬送波を用いる無線通信規格であってもよい。以下では、第１の無線通信規格はＢＬＥであるものとする。即ち、第１の無線通信部１１０は、ＢＬＥでの通信が可能な通信インタフェースとして構成されるものとする。また、第２の無線通信規格はＵＷＢを用いる無線通信規格であるものとする。即ち、第２の無線通信部１２０は、ＵＷＢでの通信が可能な通信インタフェースとして構成されるものとする。
記憶部１３０は、携帯機１００の動作のための各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部１３０は、携帯機１００の動作のためのプログラム、並びに認証のためのＩＤ（identifier）、パスワード、及び認証アルゴリズム等を記憶する。記憶部１３０は、例えば、フラッシュメモリ等の記憶媒体、及び記憶媒体への記録再生を実行する処理装置により構成される。
制御部１４０は、携帯機１００における処理を実行する機能を有する。例えば、制御部１４０は、第１の無線通信部１１０及び第２の無線通信部１２０を制御して通信ユニット２００との間で通信を行う。また、制御部１４０は、記憶部１３０からの情報の読み出し及び記憶部１３０への情報の書き込みを行う。また、制御部１４０は、通信ユニット２００との間で行われる認証処理を制御する。制御部１４０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びマイクロプロセッサ等の電子回路によって構成される。
（２）通信ユニット２００
通信ユニット２００は、携帯機１００との間で無線通信を行う通信装置である。通信ユニット２００は、車両２０２に対応付けて設けられる。ここでは、通信ユニット２００が、車両２０２の車室内に設置される、又は通信モジュールとして車両２０２に内蔵される等、通信ユニット２００は車両２０２に搭載されるものとする。図１に示すように、通信ユニット２００は、第１の無線通信部２１０、第２の無線通信部２２０、記憶部２３０、及び制御部２４０を備える。
第１の無線通信部２１０は、第１の無線通信規格に準拠した通信を行う機能を有する。例えば、第１の無線通信部２１０は、携帯機１００との間で無線通信を行う。以下では、第１の無線通信部２１０は、ＢＬＥでの通信が可能な通信インタフェースとして構成されるものとする。
第２の無線通信部２２０は、第２の無線通信規格に準拠した通信を行う機能を有する。例えば、第２の無線通信部２２０は、携帯機１００との間で無線通信を行う。以下では、第２の無線通信部２２０は、ＵＷＢでの通信が可能な通信インタフェースとして構成されるものとする。
記憶部２３０は、通信ユニット２００の動作のための各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部２３０は、通信ユニット２００の動作のためのプログラム、及び認証アルゴリズム等を記憶する。記憶部２３０は、例えば、フラッシュメモリ等の記憶媒体、及び記憶媒体への記録再生を実行する処理装置により構成される。
制御部２４０は、通信ユニット２００、及び車両２０２に搭載された車載機器の動作全般を制御する機能を有する。一例として、制御部２４０は、第１の無線通信部２１０及び第２の無線通信部２２０を制御して携帯機１００との間で通信を行う。また、制御部２４０は、記憶部２３０からの情報の読み出し及び記憶部２３０への情報の書き込みを行う。制御部２４０は、携帯機１００との間で行われる認証処理を制御する認証制御部としても機能する。また、制御部２４０は、車両２０２のドア錠を制御するドアロック制御部としても機能し、ドア錠のロック及びアンロックを行う。また、制御部２４０は、車両２０２のエンジンを制御するエンジン制御部としても機能し、エンジンの始動／停止を行う。なお、車両２０２に備えられる動力源は、エンジンの他にモータ等であってもよい。制御部２４０は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成される。
＜２．技術的特徴＞
（１）測距処理
携帯機１００及び通信ユニット２００は、測距処理を行う。測距処理とは、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離を測定する処理である。測距処理において測定された距離を、以下では測距値とも称する。
測距処理においては、信号が無線で送受信され得る。
測距処理において送受信される信号の一例は、測距用信号である。測距用信号は、装置間の距離を測定するために送受信される信号である。測距用信号は、計測の対象となる信号でもある。例えば、測距用信号の送受信にかかる時間が計測される。典型的には、測距用信号は、データを格納するペイロード部分を有さないフレームフォーマットで構成される。もちろん、測距用信号は、データを格納するペイロード部分を有するフレームフォーマットで構成されてもよい。
測距処理においては、装置間で複数の測距用信号が送受信され得る。複数の測距用信号のうち、一方の装置から他方の装置へ送信される測距用信号を第１の測距用信号とも称する。そして、第１の測距用信号を受信した装置から、第１の測距用信号を送信した装置へ送信される測距用信号を、第２の測距用信号とも称する。
測距処理において送受信される信号の他の一例は、データ信号である。データ信号は、データを格納して搬送する信号である。データ信号は、データを格納するペイロード部分を有するフレームフォーマットで構成される。
測距処理において信号を送受信することを、以下では測距通信とも称する。本実施形態では、第２の無線通信部１２０及び第２の無線通信部２２０が測距通信を行うものとする。測距処理においては、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離として、測距通信を行った第２の無線通信部１２０と第２の無線通信部２２０との間の距離が、測定される。
測距処理の一例を、図２を参照しながら説明する。
図２は、本実施形態に係るシステム１により実行される測距処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図２に示すように、本シーケンスでは、携帯機１００及び通信ユニット２００が関与する。
図２に示すように、まず、携帯機１００の第２の無線通信部１２０は、第１の測距用信号を送信する（ステップＳ１２）。例えば、第１の測距用信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信されてもよい。
次いで、通信ユニット２００の第２の無線通信部２２０は、携帯機１００から第１の測距用信号を受信すると、第１の測距用信号の応答として第２の測距用信号を送信する（ステップＳ１４）。例えば、第２の測距用信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信されてもよい。
このとき、通信ユニット２００の制御部２４０は、通信ユニット２００における第１の測距用信号の受信時刻から第２の測距用信号の送信時刻までの時間ΔＴ２を計測しておく。他方、携帯機１００の制御部１４０は、通信ユニット２００から第２の測距用信号を受信すると、携帯機１００における第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ１を計測しておく。
次に、携帯機１００の第２の無線通信部２２０は、時間ΔＴ１を示す情報を含むデータ信号を送信する（ステップＳ１６）。例えば、データ信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信されてもよい。
そして、通信ユニット２００の制御部２４０は、データ信号を受信すると、データ信号に含まれる情報により示されるΔＴ１、及び計測した時間ΔＴ２に基づいて、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離を計算する（ステップＳ１８）。詳しくは、制御部２４０は、ΔＴ１−ΔＴ２の結果を２で割ることで片道の信号の伝搬時間を計算する。そして、制御部２４０は、かかる伝搬時間に信号の速度を掛けることで、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離（即ち、測距値）を計算する。
なお、測距値は、携帯機１００の認証のために使用され得る。例えば、制御部２４０は、測距値が所定の閾値未満である場合、認証成功を判定する。一方で、制御部２４０は、測距値が所定の閾値以上である場合、認証失敗を判定する。
（２）通信タイミングの制御
−携帯機１００の動作
制御部１４０は、第１の無線通信規格に準拠した信号であって、第２の無線通信部１２０が通信を行うタイミングを設定するための情報である設定情報を含む信号である第１の信号を、複数回送信するよう第１の無線通信部１１０を制御する。例えば、携帯機１００は、ＵＷＢを用いた通信を行うタイミングを設定するための設定情報を含むＢＬＥの信号を、複数回送信する。設定情報を送信することにより、第２の無線通信規格に準拠した通信を行うタイミングを、設定情報を受信した通信ユニット２００との間で合わせることが可能となる。さらに、第１の信号を複数回送信することにより、通信ユニット２００が第１の信号の受信に成功する確率を向上させることが可能となる。
制御部１４０は、設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう第２の無線通信部１２０を制御する。例えば、携帯機１００は、ＢＬＥの信号に含めて送信した設定情報において設定したタイミングで、ＵＷＢを用いた通信を通信ユニット２００との間で行う。かかる構成により、第２の無線通信規格に準拠した通信を、通信ユニット２００との間で適切なタイミングで行うことが可能となる。第２の無線通信規格に準拠した通信の一例は、測距通信である。
制御部１４０は、設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう第２の無線通信部１２０を制御することとして、第２の無線通信規格に準拠した信号である第２の信号を設定情報により設定されたタイミングで送信するよう第２の無線通信部１２０を制御してもよい。例えば、例えば、携帯機１００は、ＢＬＥの信号に含めて送信した設定情報において設定したタイミングで、ＵＷＢを用いた信号を送信する。かかる構成により、設定情報を受信した通信ユニット２００が第２の信号を受信可能なタイミングで、第２の信号を送信することが可能となる。第２の無線通信規格に準拠した通信が測距通信である場合、第２の信号の一例は、測距用信号である。
−通信ユニット２００の動作
制御部２４０は、第１の信号が第１の無線通信部２１０により受信された場合、設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう第２の無線通信部２２０を制御する。
例えば、通信ユニット２００は、ＵＷＢを用いた通信を行うタイミングを設定するための設定情報を含むＢＬＥの信号を受信した場合、当該設定情報において設定されたタイミングで、ＵＷＢを用いた通信を携帯機１００との間で行う。かかる構成により、第２の無線通信規格に準拠した通信を、携帯機１００との間で適切なタイミングで行うことが可能となる。
ここで、通信ユニット２００は、第１の信号を複数回受信し得る。複数の第１の信号が受信された場合、制御部２４０は、複数の第１の信号のうち少なくともいずれかひとつに含まれる設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう第２の無線通信部２２０を制御する。
制御部２４０は、設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう第２の無線通信部２２０を制御することとして、第２の信号を受信するための処理を、設定情報により設定されたタイミングに応じたタイミングから第２の無線通信部２２０に開始させてもよい。例えば、通信ユニット２００は、受信したＢＬＥの信号に含まれる設定情報において設定されたタイミングに応じたタイミングから、ＵＷＢを用いた信号を受信するための処理を開始する。換言すると、制御部２４０は、第２の信号を受信するための処理を、設定情報により設定されたタイミングに応じたタイミングまで開始させない。かかる構成により、通信ユニット２００において、第２の信号を受信するための処理を実行する期間を短縮することが可能となる。
なお、設定情報により設定されたタイミングに応じたタイミングの一例は、設定情報により設定されたタイミングと同一のタイミングである。かかる構成によれば、通信ユニット２００は、第２の信号を受信するタイミングで、第２の信号を受信するための処理を開始する。従って、通信ユニット２００において、第２の信号を受信するための処理を実行する期間を最短にすることが可能となる。
設定情報により設定されたタイミングに応じたタイミングの他の一例は、設定情報により設定されたタイミングより所定時間前のタイミングである。かかる構成によれば、通信ユニット２００は、第２の信号を受信するタイミングよりも所定時間前から、第２の信号を受信するための処理を開始する。かかる構成により、通信ユニット２００は、第２の信号を受信するための処理を、少なくとも第２の信号が到来するよりも前に、余裕をもって開始することができる。よって、干渉等の影響で第１の信号が到来するタイミングが遅れたり、受信した第１の信号から設定情報を取得する処理に時間がかかったりした場合であっても、通信ユニット２００は、第２の信号を確実に受信することが可能となる。
第２の信号を受信するための処理の一例は、受信待ちである。
受信待ちとは、所望の信号を取得して処理可能な状態を指す。信号を取得して処理可能な状態とは、アンテナを介して受けた信号を処理装置に取り込むことを開始することでもよい。さらには、信号を取得して処理可能な状態とは、処理装置に取り込まれた信号に対して後続する各種の処理の実行を開始することでもよい。なお、信号を取得して処理可能な状態とは、処理装置への信号の取り込みが、アンテナを介して所望の信号を受けたことを検出した場合に実行されるように構成されている場合には、アンテナを介して所望の信号を受けることでもよい。
後続する各種処理の一例は、アンテナを介して受けた信号が所望の信号であるか否かを判定する処理、及びその信号に含まれる情報を確認する処理などである。
受信待ちを行う状態は、受信待ち状態とも称される。また、受信待ち状態にある期間は、受信待ち期間とも称される。
本実施形態によれば、通信ユニット２００が第２の信号を受信するために受信待ち状態にある期間が短縮されるので、通信ユニット２００における消費電力を抑制することが可能となる。
−設定情報
複数回送信される第１の信号の各々は、当該第１の信号を送信する時刻から第２の無線通信規格に準拠した通信を行う時刻までの時間長を、設定情報としてそれぞれ含んでいてもよい。換言すると、設定情報は、携帯機１００が当該設定情報を含む第１の信号を送信する時刻から第２の無線通信規格に準拠した通信を行う時刻までの時間長を含んでいてもよい。かかる構成によれば、通信ユニット２００は、第１の信号を受信した時刻と、設定情報に含まれる時間長とに基づいて、第２の無線通信規格に準拠した通信を行うタイミングを知ることが可能となる。
若しくは、複数回送信される前記第１の信号の各々は、当該第１の信号を送信する時刻から第２の無線通信規格に準拠した通信を行う時刻までの時間長に対応する情報を、設定情報としてそれぞれ含んでいてもよい。換言すると、設定情報は、携帯機１００が当該設定情報を含む第１の信号を送信する時刻から第２の無線通信規格に準拠した通信を行う時刻までの時間長に対応する情報を含んでいてもよい。かかる構成によれば、通信ユニット２００は、第１の信号を受信した時刻と、設定情報に含まれる情報に対応する時間長とに基づいて、第２の無線通信規格に準拠した通信を行うタイミングを知ることが可能となる。
時間長と、時間長に対応する情報との対応関係は、携帯機１００と通信ユニット２００との間で共有される。かかる対応関係の一例を、下記表１に示す。
Figure 2021150918
上記表１では、時間長に対応する情報の一例としてアルファベットを挙げたが、数字等の他の情報であってもよい。
上記説明したように、携帯機１００は、設定情報により設定されたタイミングで第２の信号を送信し得る。その場合、複数回送信される前記第１の信号の各々は、当該第１の信号を送信する時刻から第２の信号を送信する時刻までの時間長を、設定情報としてそれぞれ含んでいてもよい。換言すると、設定情報は、携帯機１００が当該設定情報を含む第１の信号を送信する時刻から第２の信号を送信する時刻までの時間長を、含んでいてもよい。かかる構成によれば、通信ユニット２００は、第１の信号を受信した時刻と、設定情報に含まれる時間長とに基づいて、携帯機１００が第２の信号を送信するタイミングを知ることが可能となる。
若しくは、複数回送信される前記第１の信号の各々は、当該第１の信号を送信する時刻から第２の信号を送信する時刻までの時間長に対応する情報を、設定情報としてそれぞれ含んでいてもよい。換言すると、設定情報は、携帯機１００が当該設定情報を含む第１の信号を送信する時刻から第２の信号を送信する時刻までの時間長に対応する情報を含んでいてもよい。かかる構成によれば、通信ユニット２００は、第１の信号を受信した時刻と、設定情報に含まれる情報に対応する時間長とに基づいて、携帯機１００が第２の信号を送信するタイミングを知ることが可能となる。
以上、設定情報に含まれる情報の一例を説明した。どの例においても、通信ユニット２００は、携帯機１００が第２の信号を送信するタイミングを知ることができる。従って、通信ユニット２００は、携帯機１００が第２の信号を送信するタイミングに合わせて、第２の信号を受信するための処理を開始することが可能となる。
なお、ＢＬＥでは、接続が確立された後、接続が終了するまでの間、所定の周期で繰り返し信号を送受信し合うことで、接続が維持される。このような所定周期で行われる信号の送受信を、以下では周期通信とも称する。ＢＬＥでは、３７個のチャネルをホッピングしながら周期通信が行われる。そのため、ＢＬＥでは、１回の周期通信が失敗した場合であっても、接続を維持することが可能である。なお、ホッピングとは、チャネルを変更することである。また、周期通信に失敗するとは、受信側が信号の受信に失敗することを指す。
周期通信においては、特に送受信すべき情報が無い場合、空パケット（Empty Packet）が送受信される。空パケットとは、データを格納するペイロード部分にデータが格納されていないパケットである。
第１の無線通信規格がＢＬＥである場合、設定情報を含む第１の信号は、周期通信において送信されてもよい。即ち、本実施形態では、周期通信において、設定情報を含む第１の信号が、空パケットの代わりに送受信されてもよい。
（３）処理の流れ
図３は、本実施形態に係るシステム１により実行される処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図３に示すように、本シーケンスに携帯機１００及び通信ユニット２００が関与する。
図３に示すように、まず、携帯機１００の制御部１４０は、ＴＡ秒後に第２の信号を送信することを示す設定情報を含む第１の信号を送信するよう、第１の無線通信部１１０を制御する（ステップＳ１０２）。なお、第１の信号は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
通信ユニット２００の制御部２４０は、第１の無線通信部２１０により第１の信号が受信されると、第１の信号に対する応答を送信するよう、第１の無線通信部２１０を制御する（ステップＳ１０４）。なお、第１の信号に対する応答は、第１の信号の受信に成功したことを示す情報を含む信号であってもよい。制御部２４０は、ステップＳ１０２において受信された第１の信号に含まれる設定情報を取得することで、ＴＡ秒後に携帯機１００から第１の信号が送信されることを認識することができる。なお、第１の信号に対応する応答は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
次いで、携帯機１００の制御部１４０は、ＴＢ秒後に第２の信号を送信することを示す設定情報を含む第１の信号を送信するよう、第１の無線通信部１１０を制御する（ステップＳ１０６）。なお、第１の信号は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
通信ユニット２００の制御部２４０は、第１の無線通信部２１０により第１の信号が受信されると、第１の信号に対する応答を送信するよう、第１の無線通信部２１０を制御する（ステップＳ１０８）。制御部２４０は、ステップＳ１０６において受信された第１の信号に含まれる設定情報を取得することで、ＴＢ秒後に携帯機１００から第１の信号が送信されることを認識することができる。なお、第１の信号に対応する応答は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
次に、携帯機１００の制御部１４０は、ＴＣ秒後に第２の信号を送信することを示す設定情報を含む第１の信号を送信するよう、第１の無線通信部１１０を制御する（ステップＳ１１０）。なお、第１の信号は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
通信ユニット２００の制御部２４０は、第１の無線通信部２１０により第１の信号が受信されると、第１の信号に対する応答を送信するよう、第１の無線通信部２１０を制御する（ステップＳ１１２）。制御部２４０は、ステップＳ１１０において受信された第１の信号に含まれる設定情報を取得することで、ＴＣ秒後に携帯機１００から第１の信号が送信されることを認識することができる。なお、第１の信号に対応する応答は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
次いで、携帯機１００の制御部１４０は、ＴＤ秒後に第２の信号を送信することを示す設定情報を含む第１の信号を送信するよう、第１の無線通信部１１０を制御する（ステップＳ１１４）。なお、第１の信号は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
通信ユニット２００の制御部２４０は、第１の無線通信部２１０により第１の信号が受信されると、第１の信号に対する応答を送信するよう、第１の無線通信部２１０を制御する（ステップＳ１１６）。制御部２４０は、ステップＳ１１４において受信された第１の信号に含まれる設定情報を取得することで、ＴＤ秒後に携帯機１００から第１の信号が送信されることを認識することができる。なお、第１の信号に対応する応答は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
次に、携帯機１００の制御部１４０は、ＴＥ秒後に第２の信号を送信することを示す設定情報を含む第１の信号を送信するよう、第１の無線通信部１１０を制御する（ステップＳ１１８）。なお、第１の信号は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
通信ユニット２００の制御部２４０は、第１の無線通信部２１０により第１の信号が受信されると、第１の信号に対する応答を送信するよう、第１の無線通信部２１０を制御する（ステップＳ１２０）。制御部２４０は、ステップＳ１１８において受信された第１の信号に含まれる設定情報を取得することで、ＴＥ秒後に携帯機１００から第１の信号が送信されることを認識することができる。なお、第１の信号に対応する応答は、ＢＬＥの信号として送信されてもよい。
そして、通信ユニット２００の制御部２４０は、複数回送信された第１の信号に含まれる設定情報において設定されたタイミングに応じたタイミングから、受信待ちを開始するよう第２の無線通信部２２０を制御する（ステップＳ１２２）。例えば、通信ユニット２００は、ＵＷＢを用いた信号の受信待ちを開始する。
一例として、通信ユニット２００が受信待ちを開始するタイミングは、ステップＳ１０２において第１の信号を受信したタイミングからＴＡ秒後である。他の一例として、通信ユニット２００が受信待ちを開始するタイミングは、ステップＳ１０６において第１の信号を受信したタイミングからＴＢ秒後である。他の一例として、通信ユニット２００が受信待ちを開始するタイミングは、ステップＳ１１０において第１の信号を受信したタイミングからＴＣ秒後である。他の一例として、通信ユニット２００が受信待ちを開始するタイミングは、ステップＳ１１４において第１の信号を受信したタイミングからＴＤ秒後である。他の一例として、通信ユニット２００が受信待ちを開始するタイミングは、ステップＳ１１８において第１の信号を受信したタイミングからＴＥ秒後である。
他方、携帯機１００の制御部１４０は、複数回送信した第１の信号に含まれる設定情報において設定したタイミングで、第２の信号としての第１の測距用信号を送信するよう第２の無線通信部１２０を制御する（ステップＳ１２４）。例えば、第１の測距用信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信されてもよい。
一例として、携帯機１００が第２の信号としての第１の測距用信号を送信するタイミングは、ステップＳ１０２において第１の信号を送信したタイミングからＴＡ秒後である。他の一例として、携帯機１００が第２の信号としての第１の測距用信号を送信するタイミングは、ステップＳ１０６において第１の信号を送信したタイミングからＴＢ秒後である。他の一例として、携帯機１００が第２の信号としての第１の測距用信号を送信するタイミングは、ステップＳ１１０において第１の信号を送信したタイミングからＴＣ秒後である。他の一例として、携帯機１００が第２の信号としての第１の測距用信号を送信するタイミングは、ステップＳ１１４において第１の信号を送信したタイミングからＴＤ秒後である。他の一例として、携帯機１００が第２の信号としての第１の測距用信号を送信するタイミングは、ステップＳ１１８において第１の信号を送信したタイミングからＴＥ秒後である。
次いで、携帯機１００の第２の無線通信部１２０は、通信ユニット２００から第１の測距用信号を受信すると、第１の測距用信号の応答として第２の測距用信号を送信する（ステップＳ１２６）。例えば、第２の測距用信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信されてもよい。
このとき、通信ユニット２００の制御部２４０は、通信ユニット２００における第１の測距用信号の受信時刻から第２の測距用信号の送信時刻までの時間ΔＴ２を計測しておく。他方、携帯機１００の制御部１４０は、通信ユニット２００から第２の測距用信号を受信すると、携帯機１００における第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ１を計測しておく。
次に、携帯機１００の第２の無線通信部２２０は、時間ΔＴ１を示す情報を含むデータ信号を送信する（ステップＳ１２８）。例えば、データ信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信されてもよい。
そして、通信ユニット２００の制御部２４０は、データ信号を受信すると、データ信号に含まれる情報により示されるΔＴ１、及び計測した時間ΔＴ２に基づいて、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離を計算する（ステップＳ１３０）。詳しくは、制御部２４０は、ΔＴ１−ΔＴ２の結果を２で割ることで片道の信号の伝搬時間を計算する。そして、制御部２４０は、かかる伝搬時間に信号の速度を掛けることで、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離（即ち、測距値）を計算する。
その後、通信ユニット２００の制御部２４０は、受信待ちを停止するよう第２の無線通信部２２０を制御する（ステップＳ１３２）。一例として、制御部２４０は、受信待ちを開始してから所定時間後に受信待ちを停止させてもよい。他の一例として、制御部２４０は、ステップＳ１３０においてデータ信号を受信した場合に受信待ちを停止させてもよい。他の一例として、制御部２４０は、測距値を計算した場合に受信待ちを停止させてもよい。いずれにしろ、受信待ちを停止させることで、消費電力を抑制することが可能となる。
なお、上記ステップＳ１０２〜ステップＳ１３２にかかる処理は、繰り返し実行されてもよい。
また、上記では、ステップＳ１０２、Ｓ１０６、Ｓ１１０、Ｓ１１４、及びＳ１１８において送受信される信号の全てが、設定情報を含む第１の信号である例を示したが、本発明はかかる例に限定されない。ステップＳ１０２、Ｓ１０６、Ｓ１１０、Ｓ１１４、及びＳ１１８において送受信される信号の少なくとも一部は、設定情報を含まなくてもよい。例えば、ステップＳ１０２、Ｓ１０６、Ｓ１１０、Ｓ１１４、及びＳ１１８において送受信される信号の少なくとも一部は、ＢＬＥの空パケットであってもよい。
＜３．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態では、設定情報を含む第１の信号を送信する装置と、第２の信号を送信する装置が同一である例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、設定情報を含む第１の信号を送信する装置と、第２の信号を送信する装置とは、別であってもよい。具体的には、携帯機１００が設定情報を含む第１の信号を複数回送信した場合、通信ユニット２００は、第１の信号に含まれる設定情報において設定されたタイミングで第２の信号を送信してもよい。その場合、複数回送信される第１の信号の各々は、当該第１の信号を携帯機１００が送信する時第２の信号刻から通信ユニット２００が第２の信号を送信する時刻までの時間長、又は当該時間長に対応する情報を含む。他方、携帯機１００は、設定情報において設定したタイミングに応じたタイミングから、第２の信号を受信するための処理を開始する。
例えば、上記では、設定情報を送信する通信装置が携帯機１００であり、設定情報を受信する通信装置が通信ユニット２００である例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、設定情報を送信する通信装置が通信ユニット２００であり、設定情報を受信する通信装置が携帯機１００であってもよい。即ち、設定情報を送信する通信装置、及び設定情報を受信する通信装置の一方が、通信ユニット２００であればよい。そして、設定情報を送信する通信装置、及び設定情報を受信する通信装置の他の一方が、携帯機１００であればよい。
例えば、上記実施形態では、携帯機１００における第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ１を示す情報がデータ信号に含まれるものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。データ信号は、第１の測距用信号の送信時刻及び前記第２の測距用信号の受信時刻に関する情報を含んでいればよい。以下、データ信号に含まれる情報の他の一例を説明する。
データ信号に含まれる情報の他の一例は、携帯機１００における第１の測距用信号の送信時刻及び前記第２の測距用信号の受信時刻を示す情報である。つまり、携帯機１００は、ΔＴ１を計算せずに、ΔＴ１の始期と終期のタイムスタンプを送信してもよい。
データ信号に含まれる情報の他の一例は、第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間に基づき計算された携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離を示す情報である。つまり、携帯機１００は、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離を計算し、計算した距離を示す情報を通信ユニット２００に送信してもよい。例えばΔＴ２が固定値である場合、携帯機１００は、ΔＴ１を計測することで、測距値を計算することができる。
データ信号に含まれる情報の他の一例は、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離に基づく、携帯機１００と通信ユニット２００との認証の結果を示す情報である。一例として、認証は、携帯機１００と通信ユニット２００との間の距離が所定の閾値以下であるか否かにより行われ得る。
例えば、上記実施形態では、携帯機１００が第１の測距用信号を送信する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、通信ユニット２００が第１の測距用信号を送信してもよい。その場合、携帯機１００は、第１の測距用信号を受信すると、その応答として第２の測距用信号を送信する。そして、携帯機１００は、第１の測距用信号の受信時刻から第２の測距用信号の送信時刻までの時間ΔＴ２を示す情報を含むデータ信号を送信する。他方、通信ユニット２００は、第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ１と、データ信号に含まれる時間ΔＴ２とに基づいて、測距値を計算する。
例えば、上記実施形態では、伝搬時間に基づいて測距値を計算する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、電波強度に基づいて測距値が計算されてもよい。
例えば、上記実施形態では、第２の無線通信規格に準拠した通信が測距通信である例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。第２の無線通信規格に準拠した通信は、任意の用途で行われてもよい。
例えば、上記実施形態では、第１の無線通信規格がＢＬＥであり、第２の無線通信規格がＵＷＢを用いるものである例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。一例として、第１の無線通信規格では、超短波（ＵＨＦ：Ultra-High Frequency）帯の信号及び長波（ＬＦ：Low Frequency）帯の信号が使用されてもよい。例えば、携帯機１００から通信ユニット２００への送信にＵＨＦ帯の信号が使用され、通信ユニット２００から携帯機１００への送信にＬＦ帯の信号が使用され得る。他の一例として、第１の無線通信規格又は第２の無線通信規格として、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、赤外線を用いるもの、及びＮＦＣ（Near Field Communication）等が使用されてもよい。
例えば、上記実施形態では、通信ユニット２００が車両に搭載される通信装置である例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。通信ユニット２００は、車両以外の、航空機、及び船舶等の任意の移動体に搭載されてもよい。ここで、移動体とは、移動する装置である。
例えば、上記実施形態では、本発明がスマートエントリーシステムに適用される例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明は、複数の無線通信規格に準拠した通信を行う任意のシステムに適用可能である。例えば、携帯機、車両、スマートフォン、ドローン、家、及び家電製品等のうち任意の２つの装置を含むペアに、本発明は適用可能である。なお、ペアは、２つの同じ種類の装置を含んでいてもよいし、２つの異なる種類の装置を含んでいてもよい。
なお、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記録媒体（非一時的な媒体：non-transitory media）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。上記記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。
また、本明細書においてフローチャート及びシーケンス図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
１：システム、１００：携帯機、１１０：第１の無線通信部、１２０：第２の無線通信部、１３０：記憶部、１４０：制御部、２００：通信ユニット、２０２：車両、２１０：第１の無線通信部、２２０：第２の無線通信部、２３０：記憶部、２４０：制御部

Claims (12)

  1. 他の通信装置との間で無線通信を行う通信装置であって、
    第１の無線通信規格に準拠した通信を行う第１の無線通信部と、
    第２の無線通信規格に準拠した通信を行う第２の無線通信部と、
    前記第１の無線通信規格に準拠した信号であって、前記第２の無線通信部が通信を行うタイミングを設定するための情報である設定情報を含む信号である第１の信号を、複数回送信するよう前記第１の無線通信部を制御する制御部と、
    を備える通信装置。
  2. 前記制御部は、前記設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう前記第２の無線通信部を制御する、請求項１に記載の通信装置。
  3. 複数回送信される前記第１の信号の各々は、当該第１の信号を送信する時刻から前記第２の無線通信規格に準拠した通信を行う時刻までの時間長を、前記設定情報としてそれぞれ含む、請求項１又は２に記載の通信装置。
  4. 複数回送信される前記第１の信号の各々は、当該第１の信号を送信する時刻から前記第２の無線通信規格に準拠した通信を行う時刻までの時間長に対応する情報を、前記設定情報としてそれぞれ含む、請求項１又は２に記載の通信装置。
  5. 前記制御部は、前記設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう前記第２の無線通信部を制御することとして、前記第２の無線通信規格に準拠した信号である第２の信号を前記設定情報により設定されたタイミングで送信するよう前記第２の無線通信部を制御する、請求項１又は２に記載の通信装置。
  6. 複数回送信される前記第１の信号の各々は、当該第１の信号を送信する時刻から前記第２の信号を送信する時刻までの時間長を、前記設定情報としてそれぞれ含む、請求項５に記載の通信装置。
  7. 複数回送信される前記第１の信号の各々は、当該第１の信号を送信する時刻から前記第２の信号を送信する時刻までの時間長に対応する情報を、前記設定情報としてそれぞれ含む、請求項５に記載の通信装置。
  8. 前記通信装置及び他の通信装置の一方は、車両に搭載され、
    前記通信装置及び他の通信装置の他の一方は、前記車両のユーザに携帯される装置である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の通信装置。
  9. 他の通信装置との間で無線通信を行う通信装置であって、
    第１の無線通信規格に準拠した通信を行う第１の無線通信部と、
    第２の無線通信規格に準拠した通信を行う第２の無線通信部と、
    前記第１の無線通信規格に準拠した信号であって、前記第２の無線通信部が通信を行うタイミングを設定するための設定情報を含む信号である第１の信号が前記第１の無線通信部により受信された場合、前記設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう前記第２の無線通信部を制御する制御部と、
    を備える通信装置。
  10. 前記制御部は、前記設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう前記第２の無線通信部を制御することとして、前記第２の無線通信規格に準拠した信号である第２の信号を受信するための処理を、前記設定情報により設定されたタイミングに応じたタイミングから前記第２の無線通信部に開始させる、請求項９に記載の通信装置。
  11. 他の通信装置との間で第１の無線通信規格に準拠した通信を行う第１の無線通信部、及び前記他の通信装置との間で第２の無線通信規格に準拠した通信を行う第２の無線通信部を有する通信装置を制御するコンピュータを、
    前記第１の無線通信規格に準拠した信号であって、前記第２の無線通信部が通信を行うタイミングを設定するための情報である設定情報を含む信号である第１の信号を、複数回送信するよう前記第１の無線通信部を制御する制御部、
    として機能させるためのプログラム。
  12. 他の通信装置との間で第１の無線通信規格に準拠した通信を行う第１の無線通信部、及び前記他の通信装置との間で第２の無線通信規格に準拠した通信を行う第２の無線通信部を有する通信装置を制御するコンピュータを、
    前記第１の無線通信規格に準拠した信号であって、前記第２の無線通信部が通信を行うタイミングを設定するための設定情報を含む信号である第１の信号が前記第１の無線通信部により受信された場合、前記設定情報により設定されたタイミングで通信を行うよう前記第２の無線通信部を制御する制御部、
    として機能させるためのプログラム。
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