JP2024062062A - 制御装置、プログラム、および制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】位置推定の遅延を防止しユーザビリティを向上させる。【解決手段】筐体に搭載される制御装置であって、前記筐体に搭載される複数の第1の通信装置の各々が第2の通信装置から受信する規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIに基づいて前記第2の通信装置の位置推定を行う制御部、を備え、前記制御部は、規定時間内に前記筐体に搭載されるすべての前記第1の通信装置に係る前記規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た場合、または前記規定時間が経過した場合、前記位置推定を開始する、制御装置が提供される。【選択図】図4

Description

本発明は、制御装置、プログラム、および制御システムに関する。
近年、無線通信に基づいて装置の位置を推定する技術が開発されている。例えば、特許文献1には、車載器と携帯端末との間におけるBluetooth(登録商標) Low Energy(BLE)通信に基づいて、携帯端末の位置を推定する技術が開示されている。
特開2022-012634号公報
特許文献1に開示されるようなシステムでは、携帯端末との通信を行う車載器の数を増やすことにより、携帯端末の位置の推定精度が向上することが期待される。しかし、車載器の数が増加するほど、携帯機の位置推定の実行タイミングが遅くなり、結果、携帯機の位置変化に追従できなくなる可能性がある。
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、位置推定の遅延を防止しユーザビリティを向上させることにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、筐体に搭載される制御装置であって、前記筐体に搭載される複数の第1の通信装置の各々が第2の通信装置から受信する規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIに基づいて前記第2の通信装置の位置推定を行う制御部、を備え、前記制御部は、規定時間内に前記筐体に搭載されるすべての前記第1の通信装置に係る前記規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た場合、または前記規定時間が経過した場合、前記位置推定を開始する、制御装置が提供される。
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、コンピュータを、筐体に搭載される制御装置であって、前記筐体に搭載される複数の第1の通信装置の各々が第2の通信装置から受信する規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIに基づいて前記第2の通信装置の位置推定を行う制御部、を備え、前記制御部は、規定時間内に前記筐体に搭載されるすべての前記第1の通信装置に係る前記規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た場合、または前記規定時間が経過した場合、前記位置推定を開始する、制御装置、として機能させる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、筐体に搭載される複数の第1の通信装置と、前記筐体に搭載され、複数の前記第1の通信装置の各々が第2の通信装置から受信する規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIに基づいて前記第2の通信装置の位置推定を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、規定時間内に前記筐体に搭載されるすべての前記第1の通信装置に係る前記規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た場合、または前記規定時間が経過した場合、前記位置推定を開始する、制御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、位置推定の遅延を防止しユーザビリティを向上させることが可能となる。
本発明の一実施形態に係る制御システム1の構成例を示すブロック図である。 同実施形態に係るポータブル機器20の認証の流れの一例を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る第2の通信装置210の位置推定の流れの一例を示すシーケンス図である。 同実施形態に係る位置推定の開始制御の流れを示すフローチャートである。 同実施形態に係る被制御装置130の動作制御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。
また、本明細書及び図面においては、複数存在する同種の構成を区別して説明する場合に、符号の末尾にアルファベットを付す場合がある。一方、複数存在する同種の構成を区別する必要がない場合、上記アルファベットを省略し、複数存在する同種の構成のすべてに共通する説明がなされる場合がある。
<1.実施形態>
<<1.1.システム構成例>>
まず、本発明の一実施形態に係る制御システム1の構成例について述べる。
図1は、本発明の一実施形態に係る制御システム1の構成例を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係る制御システム1は、移動体10に搭載される第1の通信装置110、制御装置120、および被制御装置130を備える。
また、本実施形態に係る制御システム1は、移動体10とは別途のポータブル機器20に搭載される第2の通信装置210および制御装置220を備える。
(移動体10)
本実施形態に係る移動体10は、筐体の一例である。
本実施形態に係る移動体10は、例えば、車両、航空機、船舶などの乗り物であってもよい。
(第1の通信装置110)
本実施形態に係る第1の通信装置110は、筐体に搭載され、ポータブル機器20に搭載される第2の通信装置210と規定の通信規格に準拠した無線通信を行う。
このために、本実施形態に係る第1の通信装置110は、規定の通信規格に準拠した無線信号を送受信するためのアンテナを備える。
また、本実施形態に係る第1の通信装置110は、規定の通信規格に準拠した無線通信を制御するプロセッサを備える。
移動体10には、複数の第1の通信装置110が搭載されてもよい。図1に示す一例の場合、移動体10には、第1の通信装置110A~110Cが搭載される。
ただし、移動体10に搭載される第1の通信装置110の数はかかる例に限定されない。
また、本実施形態に係る第1の通信装置110は、第2の通信装置210との間における規定の通信機規格に準拠した無線通信に基づき、ポータブル機器20の認証を行ってもよい。
本実施形態に係る規定の通信規格の一例としては、BLEが挙げられる。
以下においては、本実施形態に係る規定の通信規格がBLEである場合を主な例として説明を行う。ただし、本実施形態に係る規定の通信規格はかかる例に限定されない。本実施形態に係る規定の通信規格は、例えば、Wi-Fi(登録商標) Direct等であってもよい。
(制御装置120)
本実施形態に係る制御装置120は、筐体に搭載される複数の第1の通信装置110の各々が第2の通信装置210から受信する規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSI(Received Signal Strength Indicator)に基づいて第2の通信装置210の位置推定を行う制御部125を備える。
本実施形態に係る制御部125は、規定時間内に筐体に搭載されるすべての第1の通信装置110に係る規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た場合、または規定時間が経過した場合、位置推定を開始することを特徴の一つとする。
例えば、本実施形態に係る制御部125は、筐体に搭載されるいずれかの第1の通信装置110に係る規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た後に規定時間が経過した場合、位置推定を開始してもよい。
なお、本実施形態に係る第2の通信装置210はポータブル機器20に搭載されることから、制御部125は、上記RSSIに基づきポータブル機器20の位置を推定するともいえる。
また、本実施形態に係る制御部125は、推定した第2の通信装置210の位置、および第1の通信装置110によるポータブル機器20の認証の結果に基づいて、筐体に搭載される被制御装置130の動作を制御してもよい。
例えば、制御部125は、推定した第2の通信装置210の位置が規定の範囲に含まれ、かつ第1の通信装置110により第2の通信装置210の真正性が認められた場合、被制御装置130に規定の動作を実行させてもよい。
本実施形態に係る制御部125が有する機能は、各種のプロセッサにより実現される。本実施形態に係る制御部125が有する機能の詳細については、別途説明する。
(被制御装置130)
本実施形態に係る被制御装置130は、制御装置120による制御に従って、規定の動作を実行する各種の装置であってよい。
図1に示すように、被制御装置130が移動体10に搭載される場合、被制御装置130は、例えば、規定の動作として移動体10に備えられるドアの施錠/解錠を行う施解錠装置であってもよい。
ただし、被制御装置130および規定の動作は上記の例に限定されるものではない。
例えば、被制御装置130は、エンジンであってもよい。この場合、規定の動作は、エンジン始動の許可または制限であってもよい。
また、例えば、被制御装置130は、照明装置であってもよい。この場合、規定の動作は、照明の点灯または消灯であってもよい。
また、例えば、第1の通信装置110、制御装置120、および被制御装置130が搭載される筐体は、建築物であってもよい。
この場合、被制御装置130は、例えば、規定の動作として建築物に備えられるドアの施錠/解錠を行う施解錠装置であってもよい。
(ポータブル機器20)
本実施形態に係るポータブル機器20は、移動体10のユーザ(例えば、移動体10のオーナー、当該オーナーに移動体10の利用を許可された者など)に携帯される。
なお、図1には示していないが、ポータブル機器20には、ユーザによる操作を受け付ける入力装置、各種の情報を表示する表示装置等が搭載されてもよい。
本実施形態に係るポータブル機器20は、例えば、スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス等であってもよい。
(第2の通信装置210)
本実施形態に係る第2の通信装置210は、移動体10に搭載される第1の通信装置110の各々と規定の通信規格に準拠した無線通信を行う。
このために、本実施形態に係る第2の通信装置210は、規定の通信規格に準拠した無線信号を送受信するためのアンテナを備える。
また、本実施形態に係る第2の通信装置210は、規定の通信規格に準拠した無線通信を制御するプロセッサを備える。
(制御装置220)
本実施形態に係る制御装置220は、ポータブル機器20に搭載される各装置を包括的に制御する。
制御装置220が有する機能は、各種のプロセッサにより実現される。
以上、本実施形態に係る制御システム1の構成例について述べた。なお、図1を参照して説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る制御システム1の構成はかかる例に限定されない。
例えば、第2の通信装置210の位置推定の結果、およびポータブル機器20の認証の結果に基づき被制御装置130を制御する機能は、制御装置120とは別途の構成により実現されてもよい。
本実施形態に係る制御システム1の構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。
<<1.2.ポータブル機器20の認証>>
次に、本実施形態に係るポータブル機器20の認証について詳細に説明する。
本実施形態に係るポータブル機器20の認証は、第2の通信装置210の位置の推定とは独立して実施されてよい。
例えば、本実施形態に係るポータブル機器20の認証は、第2の通信装置210の位置の推定に先行して実施されてもよい。
図2は、本実施形態に係るポータブル機器20の認証の流れの一例を示すシーケンス図である。
なお、図2には、規定の通信規格にBLEを採用する場合のシーケンスの一例が示される。
また、ポータブル機器20の認証は、移動体10に備えられる第1の通信装置110のいずれかにより実施されればよい。図2には、第1の通信装置110Aによりポータブル機器20の認証が実施される場合の一例が示される。
図2に示す一例の場合、まず、第1の通信装置110Aがアドバタイズをブロードキャストする(S102)。
次に、第2の通信装置210がステップS102においてブロードキャストされたアドバタイズをスキャンする(S104)。
また、第2の通信装置210は、ステップS104においてスキャンしたアドバタイズに基づき、第1の通信装置110Aに対し接続要求(CONNECT_IND)を送信する(S106)。
第2の通信装置210は、ステップS106において接続要求を送信した後、Connection Stateに遷移する。
また、ステップS106において接続要求を受信した第1の通信装置110AもまたConnection Stateに遷移することにより、第1の通信装置110Aと第2の通信装置210との間の接続が確立する(S108)。
接続が確立すると、第1の通信装置110Aは、第2の通信装置210に対してポータブル機器20の認証に必要な情報(認証用情報)の送信を要求する認証用情報要求を送信する(S110)。
認証用情報は、例えば、ポータブル機器20(または第2の通信装置210)の識別子、パスワード、認証用情報要求に含まれる乱数と規定の関数等から演算した演算結果等であってもよい。
ステップS110において認証用情報要求を受信した第2の通信装置210は、認証用情報を含む認証用情報応答を返送する(S112)。
ステップS112において認証用情報応答を受信した第1の通信装置110Aは、認証用情報応答に含まれる認証用情報に基づいてポータブル機器20の認証を実施する(S114)。
続いて、第1の通信装置110Aは、ステップS114における認証の結果を制御装置120に送信する(S116)。
以上、本実施形態に係るポータブル機器20の認証の流れについて述べた。なお、図2を参照して説明した上記の流れはあくまで一例であり、本実施形態に係るポータブル機器20の認証の流れはかかる例に限定されない。
例えば、上記では、第1の通信装置110Aがアドバタイズをブロードキャストし、第2の通信装置210が当該アドバタイズをスキャンする場合について述べた。
一方、アドバタイズは、第2の通信装置210によりブロードキャストされ、第1の通信装置110によりスキャンされてもよい。
この場合、アドバタイズをスキャンした第1の通信装置110が第2の通信装置210に対して接続要求を送信すればよい。
また、例えば、上記では、認証の実現のために認証用情報要求と認証用情報応答の2つの信号が送受信される場合を述べた。
しかし、本実施形態に係るポータブル機器20の認証には、認証技術分野で広く用いられる各種のシーケンスが適用可能である。
本実施形態に係るポータブル機器20の認証は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。
<<1.3.第2の通信装置210の位置推定>>
次に、本実施形態に係る第2の通信装置210(ポータブル機器20)の位置推定について詳細に説明する。
上述したように、本実施形態に係る制御装置120は、第1の通信装置110が第2の通信装置210から受信した規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIに基づき第2の通信装置210の位置を推定する。
制御装置120による第2の通信装置210の位置推定の精度は、上記RSSIを算出する第1の通信装置110の数が多いほど向上することが期待される。
しかし、移動体10に複数の第1の通信装置110が搭載される場合において、すべての第1の通信装置110がRSSIを算出し終えてから第2の通信装置210の位置推定を実施する場合、第1の通信装置110の数が多いほど位置推定の開始が遅くなることが想定される。
この結果、ユーザに携帯されるポータブル機器20の位置変化に追従できなくなり、被制御装置130に正しいタイミングで規定の動作を実行させることが困難となる可能性がある。
本発明に係る技術思想は上記のような点に着目して発想されたものであり、位置推定の遅延を防止しユーザビリティを向上させることを可能とするものである。
このために、本実施形態に係る制御装置120は、規定時間内に移動体10に搭載されるすべての第1の通信装置110に係る規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た場合、または規定時間が経過した場合、位置推定を開始することを特徴の一つとする。
また、本実施形態に係る制御装置120は、第1の通信装置110の各々が異なるタイミングで規定の通信規格に準拠した無線信号を受信するよう制御してもよい。
図3は、本実施形態に係る第2の通信装置210の位置推定の流れの一例を示すシーケンス図である。
図3に示す一例の場合、まず、制御装置120が第1の通信装置110Aにスキャン指示を送信する(S202)。
ステップS202においてスキャン指示を受信した第1の通信装置110Aは、アドバタイズの待ち受け状態へと遷移し、第2の通信装置210がアドバタイズを送信すると(S204)、当該アドバタイズをスキャンする(S206)。
また、第1の通信装置110Aは、ステップS206においてスキャンしたアドバタイズのRSSIを算出し、当該RSSIを制御装置120に送信する(S208)。
次に、制御装置120は、ステップS208において第1の通信装置110AからRSSIを受信したことに基づき、タイマーを開始する(S210)。
このように、本実施形態に係る制御装置120は、移動体10に搭載される複数の第1の通信装置110のいずれかからRSSIを受信したタイミングでタイマーを開始してもよい。
続いて、制御装置120は、第1の通信装置110Bにスキャン指示を送信する(S212)。
ステップS212においてスキャン指示を受信した第1の通信装置110Bは、アドバタイズの待ち受け状態へと遷移し、第2の通信装置210がアドバタイズを送信すると(S214)、当該アドバタイズをスキャンする(S216)。
また、第1の通信装置110Bは、ステップS216においてスキャンしたアドバタイズのRSSIを算出し、当該RSSIを制御装置120に送信する(S218)。
次に、制御装置120は、第1の通信装置110Cにスキャン指示を送信する(S222)。
ステップS222においてスキャン指示を受信した第1の通信装置110Cは、アドバタイズの待ち受け状態へと遷移し、第2の通信装置210がアドバタイズを送信すると(S224)、当該アドバタイズをスキャンする(S226)。
また、第1の通信装置110Cは、ステップS226においてスキャンしたアドバタイズのRSSIを算出し、当該RSSIを制御装置120に送信する(S228)。
図3に示す一例の場合、制御装置120は、ステップS210においてタイマーを開始してから規定時間が経過する前にすべての第1の通信装置110からRSSIを受信したことに基づいて、第2の通信装置210の位置推定を実施する(S230)。
一方、図3に示す一例とは異なり、制御装置120は、タイマーの開始後、すべての第1の通信装置110からRSSIを受信する前に規定時間が経過した場合にも、位置推定を開始してよい。
図4は、本実施形態に係る位置推定の開始制御の流れを示すフローチャートである。
図4に示す一例の場合、制御装置120は、一つ目の第1の通信装置110AからRSSIを受信したこと(S302)に基づき、タイマーを開始する(S304)。
ただし、タイマーの開始タイミングは、図4に示す一例に限定されない。制御装置120は、一つ目の第1の通信装置110にスキャン指示を送信したタイミングでタイマーを開始してもよいし、当該第1の通信装置110からスキャン指示に対するAckを受信したタイミングでタイマーを開始してもよい。
制御装置120は、ステップS304においてタイマーを開始した後、すべての第1の通信装置110からRSSIを受信したか否かを判定する(S306)。
制御装置120は、すべての第1の通信装置110からRSSIを受信していないと判定した場合(S306:No)、続いて、タイマーを開始してから規定時間が経過したか否かを判定する(S308)。
制御装置120は、タイマーを開始してから規定時間が経過していないと判定した場合(S308:No)、ステップS306に復帰する。
一方、制御装置120は、すべての第1の通信装置110からRSSIを受信したと判定した場合(S306:Yes)、またはタイマーを開始してから規定時間が経過したと判定した場合(S308:Yes)、第2の通信装置210の位置推定を実施する(S310)。
なお、制御装置120は、タイマーを開始してから規定時間が経過したと判定して(S308:Yes)位置推定を行う場合(S310)、受信できなかったRSSIについては、最小値または異常値をセットして位置推定を実施してもよい。
以上、本実施形態に係る位置推定の開始制御の流れについて一例を挙げて説明した。上記のような制御によれば、なんらかの原因により一部の第1の通信装置110がアドバタイズをスキャンできない場合等においても、位置推定の遅延を防止することができる。また、これによりユーザの移動に伴うポータブル機器20の位置変化に対する追従性が向上し、被制御装置130の動作制御に係るユーザビリティが向上する。
なお、図4においては、第1の通信装置110がアドバタイズのRSSIを算出する場合を例示したが、第1の通信装置110がRSSIを算出する無線信号はかかる例に限定されない。
第1の通信装置110がRSSIを算出する無線信号は、例えば、スキャン要求(SCAN_REQ)、スキャン応答(SCAN_RSP)、接続要求(CONNECT_IND)等であってもよい。
また、図3および図4を参照して説明した制御は、いずれかの第1の通信装置110により実施されてもよい。
<<1.4.被制御装置130の動作制御>>
次に、本実施形態に被制御装置130の動作制御の流れについて説明する。
図5は、本実施形態に係る被制御装置130の動作制御の流れの一例を示すシーケンス図である。
制御装置120は、図2に示すステップS114における認証の結果、および図4に示すステップS310における位置推定の結果に基づき、被制御装置130による規定の動作の実行判定を行う(S402)。
制御装置120は、例えば、ステップS310において推定した第2の通信装置210の位置が規定の範囲内にあり、かつステップS114において第2の通信装置210の真正性が認められている場合、被制御装置130に対して規定の動作の実行指示を送信してもよい(S404)。
この場合、被制御装置130は、ステップS404において受信した実行指示に基づき、規定の動作を実行する(S406)。
<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。
また、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、コンピュータにより読み取り可能な非一過性の記憶媒体(non-transitory computer readable storage medium)に格納されるプログラムにより実現されてもよい。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。上記記憶媒体は、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、上記のプログラムは、記憶媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。
1:制御システム、10:移動体、110:第1の通信装置、120:制御装置、125:制御部、130:被制御装置、20:ポータブル機器、210:第2の通信装置、220:制御装置

Claims (10)

  1. 筐体に搭載される制御装置であって、
    前記筐体に搭載される複数の第1の通信装置の各々が第2の通信装置から受信する規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIに基づいて前記第2の通信装置の位置推定を行う制御部、
    を備え、
    前記制御部は、規定時間内に前記筐体に搭載されるすべての前記第1の通信装置に係る前記規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た場合、または前記規定時間が経過した場合、前記位置推定を開始する、
    制御装置。
  2. 前記制御部は、前記筐体に搭載されるいずれかの前記第1の通信装置に係る前記規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た後に前記規定時間が経過した場合、前記位置推定を開始する、
    請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記制御部は、前記第1の通信装置の各々が異なるタイミングで前記規定の通信規格に準拠した無線信号を受信するよう制御する、
    請求項2に記載の制御装置。
  4. 前記制御部は、少なくとも前記位置推定の結果に基づいて前記筐体に搭載される被制御装置の動作を制御する、
    請求項1に記載の制御装置。
  5. 前記規定の通信規格は、BLEを含む、
    請求項1に記載の制御装置。
  6. 前記規定の通信規格に準拠した無線信号はアドバタイズを含む、
    請求項5に記載の制御装置。
  7. 前記筐体は、移動体を含む、
    請求項1に記載の制御装置。
  8. 前記第1の通信装置である、
    請求項1から請求項7までのうちいずれか一項に記載の制御装置。
  9. コンピュータを、
    筐体に搭載される制御装置であって、
    前記筐体に搭載される複数の第1の通信装置の各々が第2の通信装置から受信する規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIに基づいて前記第2の通信装置の位置推定を行う制御部、
    を備え、
    前記制御部は、規定時間内に前記筐体に搭載されるすべての前記第1の通信装置に係る前記規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た場合、または前記規定時間が経過した場合、前記位置推定を開始する、
    制御装置、
    として機能させるプログラム。
  10. 筐体に搭載される複数の第1の通信装置と、
    前記筐体に搭載され、複数の前記第1の通信装置の各々が第2の通信装置から受信する規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIに基づいて前記第2の通信装置の位置推定を行う制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、規定時間内に前記筐体に搭載されるすべての前記第1の通信装置に係る前記規定の通信規格に準拠した無線信号のRSSIを得た場合、または前記規定時間が経過した場合、前記位置推定を開始する、
    制御システム。
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