JP2022084137A - 無線通信装置、システムおよびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】より高い精度で装置間の測距を行うことが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、プログラムおよびシステムを提供する。【解決手段】無線通信装置であって、規定の通信規格に準拠した信号を送受信する無線通信部140と、当該無線通信装置10と他の無線通信装置20との間において送受信される信号に基づく演算に先行して、検出された温度に基づき、前記信号の送受信に係るクロックを補正する補正処理を実行する処理部130、230と、を備える無線通信装置10、20。【選択図】図1
Description
本発明は、無線通信装置、システムおよびプログラムに関する。
近年、装置間で無線信号を送受信した結果に従って各種の処理を行う技術が開発されている。例えば、特許文献1では、超広帯域(UWB:Ultra Wide Band)の信号を用いて装置間における測距を行っている。
上記のようなシステムにおいて、各々の装置が設置された環境温度に起因し、各装置間のクロックに変動が生じる。このようなクロックの変動に起因して測距演算に影響を及ぼす可能性がある。
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、より高い精度で装置間の測距を行うことが可能な、新規かつ改良された無線通信装置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、無線通信装置であって、規定の通信規格に準拠した信号を送受信する無線通信部と、当該無線通信装置と他の無線通信装置との間において送受信される信号に基づく演算に先行して、検出された温度に基づき、前記信号の送受信に係るクロックを補正する補正処理を実行する処理部と、を備える無線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、コンピュータに、規定の通信規格に準拠した信号を送受信させる無線通信制御機能と、無線通信装置間で送受信される信号に基づく演算に先行して、検出された温度に基づき、前記信号の送受信に係るクロックを補正する補正処理を実行する処理機能と、を実現させるための、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、第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備え、前記第1の無線通信装置は、規定の通信規格に準拠した信号を送受信する第1の無線通信部と、前記第1の無線通信装置における環境温度に基づき、前記第1の無線通信装置のクロックを補正する第1の補正処理を実行する第1の処理部と、を備え、前記第2の無線通信装置は、規定の通信規格に準拠した信号を送受信する第2の無線通信部と、前記第2の無線通信装置における環境温度に基づき、前記第2の無線通信装置のクロックを補正する第2の補正処理を実行する第2の処理部と、を備え、前記第1の無線通信装置と前記第2の無線通信装置との間において送受信される信号に基づく演算に先行して、前記第1の処理部は、前記第1の無線通信部から前記信号を送信する前に前記第1の補正処理を実行し、前記第2の処理部は、前記第1の無線通信部から送信された前記信号を前記第2の無線通信部が受信する前に前記第2の補正処理を実行する、
システムが提供される。
システムが提供される。
以上説明したように本発明によれば、より高い精度で装置間の測距をすることが可能である。
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.実施形態>
<<1.1.システム構成例>>
まず、本発明の第1の実施形態に係るシステム1の概略例について述べる。図1は、本実施形態に係るシステム1の構成例を示すブロック図である。
<<1.1.システム構成例>>
まず、本発明の第1の実施形態に係るシステム1の概略例について述べる。図1は、本実施形態に係るシステム1の構成例を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係るシステム1は、車載器10および携帯機20を備える。
(車載器10)
本実施形態に係る車載器10は、本実施形態に係る無線通信装置の一例である。本実施形態に係る車載器10は、例えば、ユーザが乗車を許諾された車両(例えば、ユーザが所有する車両や、ユーザに一時的に貸与された車両)に搭載される通信ユニットであってもよい。
本実施形態に係る車載器10は、本実施形態に係る無線通信装置の一例である。本実施形態に係る車載器10は、例えば、ユーザが乗車を許諾された車両(例えば、ユーザが所有する車両や、ユーザに一時的に貸与された車両)に搭載される通信ユニットであってもよい。
図1に示すように、本実施形態に係る車載器10は、検出部110と、記憶部120と、処理部130と、無線通信部140と、制御部150とを有する。
検出部110は、本発明に係る検出部の一例であり、環境温度を検出する。例えば、検出部110は、後述する無線通信部140が携帯機20からトリガー信号を受信する前に、車載器10における環境温度を検出する。
記憶部120は、本発明に係る記憶部の一例であり、環境温度とクロックとの関係を記憶する。例えば、環境温度の変化等に伴い、クロック信号の周波数が変動し得る。そこで、記憶部120は、環境温度と、ある基準クロックの周波数を基準とし、当該環境温度によって生じ得るクロックの周波数ズレとの関係を対応付けて記憶する。
処理部130は、本発明に係る処理部の一例であり、車載器10と携帯機20との間で送受信された信号に基づく演算を行っても良い。ここで、送受信された信号に基づく演算は、例えば、装置間の位置関係を推定する演算を含む。
より具体的には、装置間の位置関係を推定する演算は、例えば、車載器10と携帯機20との間の間で送受信された信号の伝搬時間などに基づき、装置間の距離を推定する測距演算を含む。また、装置間の位置関係を推定する演算は、例えば、車載器10と携帯機20との間の間で送受信された信号にAoA(Angle of Arrival)などを用いて到来角を推定する演算であってもよい。
一方、車載器10を使用する環境温度によって、車載器10のクロックずれが生じる可能性がある。さらに、上述した送受信された信号に基づく演算においても、当該クロックずれに起因した影響を及ぼす可能性がある。
従って、車載器10と携帯機20は、送受信された信号に基づく演算に先行して、検出された温度に基づき、信号の送受信に用いるクロックを補正することにより、処理部130は、より高い精度で車載器10と携帯機20との測距値を推定し得る。
処理部130は、検出された温度に基づき、信号を送受信する前にクロックを補正する。処理部130は、例えば、検出部110によって検出された環境温度と記憶部120によって記憶された温度とクロックとの関係に基づき、車載器10のクロックを補正する補正処理を実行する。
無線通信部140は、本発明に係る無線通信部の一例であり、規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信を行う。例えば、無線通信部140は、携帯機20からトリガー信号を受信する。また、無線通信部140は、トリガー信号を受信した後、要求信号を携帯機20に送信する。また、無線通信部140は、要求信号に対する応答として携帯機20から送信された応答信号を受信する。
ここで、規定の通信規格の一例として、超広帯域の信号(以下、UWB信号)を挙げるが、UWB信号に限定されない。例えば、本実施形態に係る規定の通信規格は、無線通信装置間の信号の伝搬時間を測定することが可能な各種の通信規格が含まれる。
制御部150は、車載器10における動作全般を制御する。例えば、制御部150は、規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信を制御する。より具体的には、制御部150は、例えば、UWB信号の送受信を制御する。
本実施形態に係る制御部150が有する機能は、例えば、各種のプロセッサなどによって構成される。
(携帯機20)
本実施形態に係る携帯機20は、本実施形態に係る無線通信装置の一例である。本実施形態に係る携帯機20は、例えば、電子キー、スマートフォンおよびウェアラブル端末などであってもよい。本実施形態に係る携帯機20は、例えば、ユーザにより携帯され、当該ユーザが利用する車両などの移動体に搭載される車載器10との間において規定の通信規格に準拠した無線通信の送受信を行う。
本実施形態に係る携帯機20は、本実施形態に係る無線通信装置の一例である。本実施形態に係る携帯機20は、例えば、電子キー、スマートフォンおよびウェアラブル端末などであってもよい。本実施形態に係る携帯機20は、例えば、ユーザにより携帯され、当該ユーザが利用する車両などの移動体に搭載される車載器10との間において規定の通信規格に準拠した無線通信の送受信を行う。
本実施形態に係る携帯機20は、検出部210と、記憶部220と、処理部230と、無線通信部240と、制御部250とを有する。
検出部210は、本発明に係る検出部の一例であり、環境温度を検出する。例えば、検出部210は、後述する無線通信部240がトリガー信号を送信する前に、携帯機20における環境温度を検出する。
記憶部220は、本発明に係る記憶部の一例であり、環境温度とクロックとの関係を記憶する。例えば、記憶部220は、環境温度と、当該環境温度によって変動し得るクロックとの関係を記憶する。
処理部230は、本発明に係る処理部の一例であり、検出された温度に基づき、信号を送受信する前にクロックを補正する。処理部230は、例えば、検出部210によって検出された環境温度と記憶部220によって記憶された温度とクロックとの関係に基づき、携帯機20のクロックを補正する補正処理を実行する。
また、処理部230は、車載器10と携帯機20との間で送受信された信号に基づく演算を行っても良い。車載器10が備える処理部130、または携帯機20が備える処理部230のうちいずれか一方が当該送受信された信号に基づく演算を行えばよい。
一方、上述した補正処理は、車載器10が備える処理部130と、携帯機20が備える処理部230との両方の装置において実行される。
処理部230は、本発明に係る処理部の一例であり、検出された温度に基づき、信号を送受信する前にクロックを補正する。例えば、処理部230は、検出部210によって検出された環境温度に基づき、後述する無線通信部240がトリガー信号を送信する前に携帯機20のクロックを補正する処理を実行する。この際、処理部230は、記憶部220によって予め記憶された環境温度とクロックとの関係を用いて、上述した携帯機20のクロックを補正してもよい。
また、処理部230は、送受信された信号に基づき、無線通信装置間の距離を推定する。例えば、処理部230は、車載器10と携帯機20との間において送受信された規定の通信規格に準拠した無線信号の伝搬時間を算出する。そして、処理部230は、算出された無線信号の伝搬時間に基づき、車載器10と携帯機20との間の距離を推定する。
無線通信部240は、本発明に係る無線通信部の一例であり、規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信を行う。例えば、無線通信部240は、車載器10にトリガー信号を送信する。また、無線通信部240は、車載器10から送信された要求信号を受信する。また、無線通信部240は、要求信号に対する応答として応答信号を車載器10に送信する。
制御部250は、携帯機20における動作全般を制御する。例えば、制御部250は、規定の通信規格に準拠した無線信号の送受信を制御する。より具体的には、制御部250は、例えば、UWB信号の送受信を制御する。
以上、本実施形態に係るシステム1の構成例を説明した。続いて、図2を参照して、本実施形態に係るシステム1の詳細を説明する。
<<1.2.詳細>>
図2は、本実施形態に係るシステム1の詳細を説明するためのシーケンス図である。
図2は、本実施形態に係るシステム1の詳細を説明するためのシーケンス図である。
図2において、車載器10と携帯機20をそれぞれ一つずつ備えるシステム1を一例として説明するが、システム1が備える車載器10および携帯機20はそれぞれ複数あってもよい。
また、図2において、信号の伝搬時間に基づき測距値を推定する方法を車載器10と携帯機20との間で信号が送受信された時間に基づく演算の一例として説明するが、本発明は係る例に限定されない。
まず、図2に示したように車載器10の検出部110は、環境温度を検出する(S102)。
そして、S102に検出された環境温度に基づき、処理部130は車載器10のクロックを補正する補正処理を実行し(S104)、車載器10は受信待機に入る(S106)。
また、携帯機20においても、検出部210が環境温度を検出する(S108)。
そしてS108において検出された検出された環境温度に基づき、処理部230は携帯機20のクロックを補正する補正処理を実行する(S110)。
そして、携帯機20の無線通信部240は、制御部250による制御に従い、車載器10に対してトリガー信号を送信し(S112)、携帯機20は受信待機に入る(S114)。
ここで、信号を受信するまで時間において、車載器10および携帯機20は、受信待機に入るが、全ての受信待機前に補正処理を実行しなくても良い。例えば、処理部130は測距演算を行うための信号で最初に送受信される信号(例えば、トリガー信号)の受信前にのみ補正処理を実行してもよい。以下のシーケンス図の説明においては受信待機を省略して説明する。
次に、トリガー信号を受信した車載器10の無線通信部140は、要求信号を携帯機20に送信し、携帯機20の無線通信部240は当該要求信号を受信する(S116)。
ここで、測距演算を行うための信号としてトリガー信号を用いない場合、要求信号が最初に送受信される信号であってもよい。この場合、車載器10の処理部130は要求信号の送信前に補正処理を実行し、携帯機20の処理部230は要求信号の受信前に補正処理を実行してもよい。
そして、携帯機20の無線通信部240は、要求信号に対する応答として応答信号を車載器10に送信し、車載器10の無線通信部140は該応答信号を受信する(S118)。
この際、無線通信部240は、要求信号を受信してから応答信号を送信するまでの時間長ΔT2の情報を含めて応答信号を送信しても良いし、要求信号を受信してから応答信号を送信するまでの時間長ΔT2の情報を応答信号とは異なる信号に含めて別途送信しても良い。
また、制御部250は、要求信号を受信してから固定時間待機してから応答信号を送信するように制御してもよい。これによって、無線通信部240は、要求信号を受信してから応答信号を送信するまでの時間長ΔT2の情報を含まずに応答信号を送信できる。
そして、処理部130は、送受信された信号の通信伝搬時間に基づき、車載器10と携帯機20との間の距離を推定する(S120)。通信伝搬時間は、車載器10の無線通信部140が要求信号を送信してから応答信号を受信するまでの時間長ΔT1と、携帯機20の無線通信部240が要求信号を受信してから応答信号を送信するまでの時間長ΔT2に基づき算出される。
より具体的には、時間長ΔT1から時間長ΔT2を差し引くことによって、要求信号および応答信号の伝搬に要した時間(すなわち、往復の通信に要した時間)を算出することが可能である。したがって、処理部130は、当該時間長を2で割ることによって片道の通信に要した時間長(ΔT1-ΔT2)/2を算出できる。
ここで、処理部130は、片道の通信に要した時間に対し、既知である信号の速度を掛けることにより、車載器10と携帯機20との間の距離、すなわち測距値を推定することができる。
なお、上述した一例において、車載器10の無線通信部140が要求信号を送信し、携帯機20の無線通信部240が該要求信号に対する応答として応答信号を送信したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、携帯機20の無線通信部240が要求信号を送信し、車載器10の無線通信部140が当該要求信号に対する応答として応答信号を送信してもよい。
<2.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。
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、本発明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、およびソフトウェアとハードウェアとの組み合わせのいずれか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、各装置の内部また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、フラッシュメモリなどである。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図示された順序で実行されなくてもよい。例えば、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。
10:車載器、110:検出部、120:記憶部、130:処理部、140:無線通信部、150:制御部、20:携帯機、210:検出部、220:記憶部、230:処理部、240:無線通信部、250:制御部
Claims (10)
- 無線通信装置であって、
規定の通信規格に準拠した信号を送受信する無線通信部と、
当該無線通信装置と他の無線通信装置との間において送受信される信号に基づく演算に先行して、検出された温度に基づき、前記信号の送受信に係るクロックを補正する補正処理を実行する処理部と、
を備える無線通信装置。 - 前記送受信される信号に基づく演算は、当該無線通信装置および前記他の無線通信装置の位置関係を推定する演算を含み、
前記処理部は、前記位置関係を推定する演算に用いられる信号の送受信に先行して前記補正処理を実行する、
請求項1に記載の無線通信装置。 - 前記位置関係を推定する演算は、当該無線通信装置および前記他の無線通信装置との間の距離を推定する演算を含み、
前記処理部は、前記距離を推定する演算に用いられる信号の送受信に先行して前記補正処理を実行する、
請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記処理部は、前記演算に先行して送受信される信号のうち最初の信号を送信する前に、前記補正処理を実行する、
請求項1から請求項3までのうちいずれか一項に記載の無線通信装置。 - 前記処理部は、前記演算に先行して送受信される信号のうち最初の信号を受信する前に、前記補正処理を実行する、
請求項1から請求項3までのうちいずれか一項に記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、
当該無線通信装置における環境温度を検出する検出部、
を更に備え、
前記処理部は、前記検出部により検出された前記環境温度に基づき、前記補正処理を実行する、
請求項1から請求項5までのうちいずれか一項に記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、
前記環境温度とクロックの関係を記憶する記憶部、
を更に備え、
前記処理部は、前記検出部によって検出された前記環境温度と、前記記憶部によって記憶された前記環境温度とクロックずれの関係に基づき、前記補正処理を実行する、
請求項6に記載の無線通信装置。 - 前記信号は、超広帯域無線通信に準拠した無線信号を含む、
請求項1から請求項7までのうちのいずれか一項に記載の無線通信装置。 - コンピュータに、
規定の通信規格に準拠した信号を送受信させる無線通信制御機能と、
無線通信装置間で送受信される信号に基づく演算に先行して、検出された温度に基づき、前記信号の送受信に係るクロックを補正する補正処理を実行する処理機能と、
を実現させるための、プログラム。 - 第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備え、
前記第1の無線通信装置は、
規定の通信規格に準拠した信号を送受信する第1の無線通信部と、
前記第1の無線通信装置における環境温度に基づき、前記第1の無線通信装置のクロックを補正する第1の補正処理を実行する第1の処理部と、
を備え、
前記第2の無線通信装置は、
規定の通信規格に準拠した信号を送受信する第2の無線通信部と、
前記第2の無線通信装置における環境温度に基づき、前記第2の無線通信装置のクロックを補正する第2の補正処理を実行する第2の処理部と、
を備え、
前記第1の無線通信装置と前記第2の無線通信装置との間において送受信される信号に基づく演算に先行して、
前記第1の処理部は、前記第1の無線通信部から前記信号を送信する前に前記第1の補正処理を実行し、
前記第2の処理部は、前記第1の無線通信部から送信された前記信号を前記第2の無線通信部が受信する前に前記第2の補正処理を実行する、
システム。
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