WO2021029111A1 - 制御装置およびプログラム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a control device and a program.
- Patent Document 1 discloses a technique for measuring a distance between an on-board unit and a portable device based on the amount of phase rotation of a signal transmitted and received between the on-board unit and the portable device.
- an object of the present invention is to provide a mechanism capable of reducing the amount of processing required for measuring a distance.
- the control unit includes a control unit that controls a distance measurement process for calculating a distance measurement value which is a measurement value of a distance between communication devices.
- a control device is provided that calculates the distance measurement value based on time information, which is information on the time required for transmitting and receiving signals between communication devices.
- the computer functions as a control unit that controls a distance measuring process for calculating a distance measuring value which is a measured value of a distance between communication devices.
- a program is provided that causes the control unit to calculate the distance measurement value based on at least time information that is information on the time required for transmitting and receiving signals between communication devices.
- a mechanism capable of reducing the processing amount required for measuring the distance is provided.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a system 1 according to an embodiment of the present invention.
- the system 1 according to the present embodiment may be configured to include the vehicle-mounted device 100 and the portable device 200.
- the vehicle-mounted device 100 and the portable device 200 are examples of the control device and the communication device in the present invention.
- At least one of the vehicle-mounted device 100 and the portable device 200 has a function of controlling a distance measuring process for calculating a distance measuring value which is a measured value of a distance between each other.
- the vehicle-mounted device 100 is mounted on a vehicle on which the user rides (for example, a vehicle owned by the user, a vehicle temporarily lent to the user, or the like).
- the on-board unit 100 has, for example, a function of controlling unlocking of a vehicle door, starting of an engine, and the like based on the result of an authentication process via wireless communication with a portable device 200 carried by a user. Good. According to such a function, the user approaches the vehicle while carrying the portable device 200 to access the vehicle interior without performing a separate unlocking operation, and starts the vehicle without inserting the physical key into the vehicle. Can be made
- the on-board unit 100 may calculate a distance measurement value with the portable device 200, unlock the door, and control the engine start based on the distance measurement value. Good. Specifically, the on-board unit 100 unlocks the door only when the authentication process with the portable device 200 is successful and the distance between the on-board unit 100 and the portable device 200 is less than or equal to the specified distance. Or the engine may be allowed to start. According to such a function, it is possible to prevent the impersonation of the authenticated device (for example, the portable device 200) such as a relay attack and the impersonation of the distance, and to effectively improve the accuracy of the authentication.
- the authenticated device for example, the portable device 200
- the vehicle-mounted device 100 includes a wireless communication unit 110, a storage unit 120, and a control unit 130.
- the wireless communication unit 110 has a function of communicating with the portable device 200 in accordance with a specified wireless communication standard.
- Ultra-Wide Band (UWB) radio may be used for the above wireless communication standard.
- the on-board unit 100 may measure the distance measurement value between each other by transmitting and receiving a signal conforming to the ultra-wideband wireless communication standard with the portable device 200.
- the wireless communication unit 110 may have a function of performing wireless communication by, for example, an ultra-short wave (UHF: Ultra-High Frequency) or a long wave (LF: Low Frequency).
- UHF Ultra-High Frequency
- LF Low Frequency
- the on-board unit 100 can authenticate with the portable device 200 by a challenge response method using LF / UHF.
- the storage unit 120 stores various information for the operation of the vehicle-mounted device 100.
- the storage unit 120 stores, for example, a program for operating the vehicle-mounted device 100, identification information such as an ID (identifier), key information such as a password, an authentication algorithm, and a specified value described later.
- the storage unit 120 includes, for example, a storage medium such as a flash memory and a processing device that executes recording / reproduction on the storage medium.
- the control unit 130 controls a distance measuring process for calculating a distance measuring value which is a measured value of a distance between a communication device (for example, an in-vehicle device 100 and a portable device 200).
- a distance measuring value which is a measured value of a distance between a communication device (for example, an in-vehicle device 100 and a portable device 200).
- the distance measurement value is calculated based on at least time information which is information on the time required for transmission and reception of signals between communication devices.
- the details of the distance measuring process according to this embodiment will be described later.
- the control unit 130 is composed of, for example, electronic circuits such as a CPU (Central Processing Unit) and a microprocessor. Further, the control unit 130 may have a function of controlling the authentication process with the portable device 200.
- CPU Central Processing Unit
- the portable device 200 is a communication device carried by a user of a vehicle on which the vehicle-mounted device 100 is mounted.
- the portable device 200 according to the present embodiment may be, for example, an electronic key, a smartphone, a wearable terminal, or the like.
- the portable device 200 according to the present embodiment includes a wireless communication unit 210, a storage unit 220, and a control unit 230.
- the wireless communication unit 210 has a function of performing wireless communication with the vehicle-mounted device 100.
- the wireless communication unit 210 performs UWB-compliant wireless communication and UHF / LF wireless communication under the control of the control unit 230.
- the storage unit 220 stores various information for the operation of the portable device 200.
- the storage unit 220 stores, for example, a program for operating the portable device 200, identification information such as an ID, key information such as a password, an authentication algorithm, and a specified value described later.
- the storage unit 220 includes, for example, a storage medium corresponding to a flash memory and a processing device that executes recording / reproduction on the storage medium.
- the control unit 230 controls a distance measuring process for calculating a distance measuring value which is a measured value of a distance between a communication device (for example, an in-vehicle device 100 and a portable device 200).
- a distance measuring value which is a measured value of a distance between a communication device (for example, an in-vehicle device 100 and a portable device 200).
- One of the features of the control unit 230 according to the present embodiment is that the distance measurement value is calculated based on at least time information which is information on the time required for transmitting and receiving signals between communication devices.
- the control unit 230 is composed of, for example, an electronic circuit such as a CPU or a microprocessor.
- the configuration example of the system 1 according to the present embodiment has been described above.
- the configuration described with reference to FIG. 1 is merely an example, and the configuration of the system 1 according to the present embodiment is not limited to such an example.
- the configuration of the system 1 according to the present embodiment can be flexibly modified according to specifications and operations.
- one of the features of the control device is that the distance between the communication devices is calculated at least based on the time information which is the information regarding the transmission and reception of signals between the communication devices. According to such a feature, it is possible to effectively reduce the processing amount required for measuring the distance between communication devices and realize efficient distance measuring processing.
- At least one communication device transmits a first signal to the other communication device, the first signal is received by the other communication device, and the first.
- the process including calculating the distance measurement value using the time length related to the transmission / reception of the signal of 1 as time information may be executed as the distance measurement process.
- FIG. 2 is a sequence diagram showing a flow of distance measurement processing executed by the system 1 according to the present embodiment. Note that FIG. 2 shows an example in which the on-board unit 100 corresponds to the above-mentioned one communication device and the portable device 200 corresponds to the above-mentioned other communication device.
- the control unit 130 of the vehicle-mounted device 100 outputs a command to the wireless communication unit 110 to start transmitting the first signal (step S102). Subsequently, the wireless communication unit 110 transmits the first signal in accordance with the command output in step S102 (S104).
- the control unit 230 of the portable device 200 executes processing for the first signal (S106).
- the process may include, for example, a process for identifying the vehicle-mounted device 100.
- the control unit 230 outputs a command to the wireless communication unit 210 to start the second signal transmission, and the wireless communication unit 210 gives a command based on the command.
- the signal of 2 is transmitted (S108).
- the control unit 130 of the vehicle-mounted device 100 measures at least the time length required for transmission and reception of the first signal as time information. Calculate the value.
- step S104 the timing at which the radio communication unit 110 transmits a first signal T1 s
- the timing of the wireless communication unit 210 receives the first signal and T1 r
- step S108 the wireless communication unit 210
- the timing at which the second signal is transmitted is set as T2 s
- the timing at which the wireless communication unit 110 receives the second signal is set as T2 r .
- the time length ⁇ T1 from T1 s to T2 r corresponds to the time length required for transmission and reception of the first signal and the second signal
- the time length ⁇ T2 from T1 r to T2 s is the portable device 200.
- the first signal and the first signal corresponds to the length of time from receiving the first signal to transmitting the second signal as a response to the first signal. Therefore, by subtracting ⁇ T2 from ⁇ T1, the first signal and the first signal The propagation time related to the transmission and reception of the signal of 2 can be calculated. Further, by gradually dividing the time length obtained by subtracting ⁇ T2 from ⁇ T1 by 2, the time length required for either the transmission / reception of the first signal or the transmission / reception of the second signal can be obtained.
- the speed of light of both signals is almost equal to the speed of light, so the speed of light is set to ( ⁇ T1- ⁇ T2) / 2.
- the speed of light is set to ( ⁇ T1- ⁇ T2) / 2.
- distance measurement processing with a reduced amount of processing is realized by using time information such as ⁇ T1 and ⁇ T2, which is information related to signal transmission / reception between communication devices. be able to.
- the distance measurement value may be calculated by either the control unit 130 of the vehicle-mounted device 100 or the control unit 230 of the portable device 200.
- the control unit 130 of the vehicle-mounted device 100 has the time indicating T1 s and T2 r from the wireless communication unit 110. By obtaining the information, ⁇ T1 and the distance measurement value can be calculated.
- the control unit 230 of the portable device 200 obtains the time information indicating T1 r and T2 s from the wireless communication unit 210 to obtain ⁇ T2 and The distance measurement value can be calculated.
- the second signal does not necessarily have to be transmitted and received.
- the wireless communication unit 110 of the vehicle-mounted device 100 may include the time information indicating T1 s , which is the transmission timing of the first signal, in the first signal, or may transmit it to the portable device 200 at the same time.
- the control unit 230 of the portable device 200 calculates the propagation time and the distance measurement value of the first signal based on the received information indicating T1 s and the time information indicating T1 r recorded by the wireless communication unit 210. It is possible to do.
- the control unit 130 of the vehicle-mounted device 100 is the wireless communication unit 110.
- the propagation time of the first signal and the distance measurement value can be calculated based on the time information indicating T1 s recorded by the user and the time information indicating the received T1r.
- a predetermined value is set in advance.
- the distance measurement value may be calculated as the time information. Further, the above-mentioned specified value may be shared in advance between communication devices.
- the wireless communication unit 110 actually transmits the first signal. It may specify the time length until (T1 s ). At this time, since the above command is output, the wireless communication unit 110 waits for a time length specified by the specified value, and then transmits the first signal. In this case, it is possible to eliminate the variation in the time length from the output of the command to the actual transmission of the first signal, and it is possible to realize efficient and highly accurate distance measurement processing.
- the above-mentioned specified value defines the time length from when the wireless communication unit 210 of the portable device 200 receives the first signal (T1 r ) until the control unit 230 starts processing for the first signal. It may be something to do. At this time, the control unit 230 starts processing for the first signal after waiting for a time length specified by the specified value after the wireless communication unit 210 receives the first signal. Further, the control unit 130 or the control unit 230 (hereinafter, simply referred to as a control unit when distinction is unnecessary) that controls the distance measuring process is carried after the first signal is transmitted from the vehicle-mounted device 100.
- the time length obtained by subtracting the time length corresponding to the specified value from the time length until the processing for the first signal is started in the machine 200 is the time length of the first signal between the vehicle-mounted device 100 and the portable device 200.
- the ranging value may be calculated as the propagation time. According to the control, it is possible to eliminate the variation in the time length from the reception of the first signal to the actual start of the processing for the first signal, and the distance measurement processing can be performed efficiently and with high accuracy. It will be possible to realize.
- the above-mentioned specified value may specify the time length ( ⁇ T2) from the reception of the first signal by the portable device 200 to the transmission of the second signal.
- the control unit according to the present embodiment causes the portable device 200 to transmit the second signal after the time length corresponding to the above-mentioned specified value has elapsed since the portable device 200 received the first signal.
- the control unit according to the present embodiment calculates the distance measurement value using the time length required for transmission / reception of the first signal and the second signal as time information. More specifically, the control unit subtracts the time length corresponding to the above-mentioned specified value from the time length required for transmitting and receiving the first signal and the second signal, and gradually calculates the time length by 2.
- the distance measurement value may be calculated as the propagation time of the first signal and the second signal with and from the portable device 200.
- the time length from when the portable device 200 receives the first signal to when the second signal is transmitted. It is not necessary to send and receive time information related to ⁇ T1 and ⁇ T2, such as including ( ⁇ T2) in the second signal. Therefore, it is possible to effectively reduce the amount of data to be transmitted and received, and to prevent a decrease in reception sensitivity due to an increase in the amount of data. Further, according to the above processing, it is not necessary to perform encryption processing and decryption processing of the signal including time information in order to ensure security, and it is possible to prevent an increase in processing time and a decrease in responsiveness. It becomes.
- the vehicle-mounted device 100 transmits the first signal and the portable device 200 transmits the second signal as a response to the first signal has been described as an example, but the present invention has been described. It is not limited to such an example.
- the roles of the vehicle-mounted device 100 and the portable device 200 may be reversed, or the roles may be dynamically exchanged.
- distance measurement processing may be performed between the on-board units 100 and the portable devices 200.
- the present invention is not limited to such an example.
- the present invention can be applied to any system that performs distance measurement processing by transmitting and receiving signals.
- the present invention can be applied to distance measurement processing of portable devices, vehicles, smartphones, drones, buildings, home appliances, and the like.
- the present invention is not limited to such an example.
- Wi-Fi registered trademark
- Bluetooth registered trademark
- the present invention is not limited to such an example.
- Wi-Fi registered trademark
- Bluetooth registered trademark
- the like may be used as wireless communication standards.
- each device described in the present specification may be realized by using software, hardware, or a combination of software and hardware.
- the programs constituting the software are stored in advance in, for example, a recording medium (non-transitory media) provided inside or outside each device. Then, each program is read into RAM at the time of execution by a computer and executed by a processor such as a CPU.
- the recording medium is, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a flash memory, or the like.
- the above computer program may be distributed via a network, for example, without using a recording medium.
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Abstract
【課題】距離の測定に必要な処理量を低減可能な仕組みを提供する。 【解決手段】通信装置間の距離の測定値である測距値を算出する測距処理を制御する制御部、を備え、前記制御部は、少なくとも、通信装置間における信号の送受信にかかる時間に関する情報である時間情報に基づいて、前記測距値を算出する、制御装置が提供される。
Description
本発明は、制御装置およびプログラムに関する。
近年では、装置間で信号を送受信した結果に従って当該装置間の距離を測定する技術が開発されている。例えば、下記特許文献1では、車載器が携帯機との間で送受信される信号の位相の回転量に基づいて、車載器と携帯機との間の距離を測定する技術が開示されている。
ところで、上記のように送受信される信号の位相の回転量に基づく測距処理を行う場合、距離の測定に必要な処理量が大きくなる。
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、距離の測定に必要な処理量を低減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、通信装置間の距離の測定値である測距値を算出する測距処理を制御する制御部、を備え、前記制御部は、少なくとも、通信装置間における信号の送受信にかかる時間に関する情報である時間情報に基づいて、前記測距値を算出する、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、通信装置間の距離の測定値である測距値を算出する測距処理を制御する制御部、として機能させ、前記制御部に、少なくとも、通信装置間における信号の送受信にかかる時間に関する情報である時間情報に基づいて、前記測距値を算出させる、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、距離の測定に必要な処理量を低減可能な仕組みを提供される。
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、本明細書および図面において、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.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、車載器100および携帯機200を含んで構成されてもよい。車載器100および携帯機200は、本発明における制御装置かつ通信装置の一例である。車載器100または携帯機200の少なくとも一方は、互いの間の距離の測定値である測距値を算出する測距処理を制御する機能を有する。
<<1.1.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、車載器100および携帯機200を含んで構成されてもよい。車載器100および携帯機200は、本発明における制御装置かつ通信装置の一例である。車載器100または携帯機200の少なくとも一方は、互いの間の距離の測定値である測距値を算出する測距処理を制御する機能を有する。
(車載器100)
本実施形態に係る車載器100は、ユーザが乗車する車両(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など)に搭載される。車載器100は、例えば、ユーザが携帯する携帯機200との間の無線通信を介した認証処理の結果に基づいて、車両のドアの開錠やエンジンの始動などを制御する機能を有してよい。係る機能によれば、ユーザは、携帯機200を携帯したまま車両に接近することにより、別途の開錠操作を行わずに車室内にアクセスし、また物理鍵を車両に差し込むことなく車両を発進させることができる
本実施形態に係る車載器100は、ユーザが乗車する車両(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など)に搭載される。車載器100は、例えば、ユーザが携帯する携帯機200との間の無線通信を介した認証処理の結果に基づいて、車両のドアの開錠やエンジンの始動などを制御する機能を有してよい。係る機能によれば、ユーザは、携帯機200を携帯したまま車両に接近することにより、別途の開錠操作を行わずに車室内にアクセスし、また物理鍵を車両に差し込むことなく車両を発進させることができる
また、車載器100は、例えば、上記の認証処理に加え、携帯機200との間の測距値を算出し、当該測距値に基づいてドアの開錠やエンジンの始動制御を行ってもよい。具体的には、車載器100は、携帯機200との認証処理が成功し、かつ、車載器100と携帯機200との間の距離が規定された距離以下である場合にのみドアの開錠やエンジンの始動を許容してもよい。係る機能によれば、リレーアタックのような被認証装置(例えば、携帯機200)の偽装、距離の偽装を防止し、認証の精度を効果的に高めることが可能となる。
本実施形態に係る車載器100は、図1に示すように、無線通信部110、記憶部120、および制御部130を備える。
本実施形態に係る無線通信部110は、携帯機200との間で、規定の無線通信規格に準拠した通信を行う機能を有する。上記の無線通信規格には、超広帯域(UWB:Ultra-Wide Band)無線が使用されてもよい。例えば、車載器100は、携帯機200との間で超広帯域無線通信規格に準拠した信号を送受信することにより互いの間の測距値を測定してもよい。
また、無線通信部110は、例えば、超短波(UHF:Ultra-High Frequency)や長波(LF:Low Frequency)による無線通信を行う機能を有してもよい。この場合、車載器100は、LF/UHFを用いたチャレンジレスポンス方式により携帯機200との間の認証を行うことができる。
本実施形態に係る記憶部120は、車載器100の動作のための各種の情報を記憶する。記憶部120は、例えば、車載器100の動作のためのプログラムやID(identifier)等の識別情報、パスワード等の鍵情報、認証アルゴリズム、後述する規定値等を記憶する。記憶部120は、例えば、フラッシュメモリ等の記憶媒体、および当該記憶媒体への記録再生を実行する処理装置を含んで構成される。
本実施形態に係る制御部130は、通信装置(例えば、車載器100と携帯機200)間の距離の測定値である測距値を算出する測距処理を制御する。本実施形態に係る制御部130は、少なくとも、通信装置間における信号の送受信にかかる時間に関する情報である時間情報に基づいて、上記測距値を算出する、ことを特徴の一つとする。本実施形態に係る測距処理の詳細については別途後述する。制御部130は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やマイクロプロセッサ等の電子回路によって構成される。また、制御部130は、携帯機200との間の認証処理を制御する機能を有してもよい。
(携帯機200)
本実施形態に係る携帯機200は、車載器100が搭載される車両のユーザが携帯する通信装置である。本実施形態に係る携帯機200は、例えば、電子キー、スマートフォン、ウェアラブル端末等であってもよい。図1に示すように、本実施形態に係る携帯機200は、無線通信部210、記憶部220、および制御部230を備える。
本実施形態に係る携帯機200は、車載器100が搭載される車両のユーザが携帯する通信装置である。本実施形態に係る携帯機200は、例えば、電子キー、スマートフォン、ウェアラブル端末等であってもよい。図1に示すように、本実施形態に係る携帯機200は、無線通信部210、記憶部220、および制御部230を備える。
本実施形態に係る無線通信部210は、車載器100との間の無線通信を行う機能を有する。無線通信部210は、例えば、制御部230による制御に従い、UWBに準拠した無線通信や、UHF/LFによる無線通信を行う。
本実施形態に係る記憶部220は、携帯機200の動作のための各種情報を記憶する。記憶部220は、例えば、携帯機200の動作のためのプログラム、ID等の識別情報、パスワード等の鍵情報、認証アルゴリズム、後述する規定値等を記憶する。記憶部220は、例えば、フラッシュメモリ当の記憶媒体、および当該記憶梅媒体への記録再生を実行する処理装置を含んで構成される。
本実施形態に係る制御部230は、通信装置(例えば、車載器100と携帯機200)間の距離の測定値である測距値を算出する測距処理を制御する。本実施形態に係る制御部230は、少なくとも、通信装置間における信号の送受信にかかる時間に関する情報である時間情報に基づいて、上記測距値を算出する、ことを特徴の一つとする。制御部230は、例えば、CPUやマイクロプロセッサ等の電子回路によって構成される。
以上、本実施形態に係るシステム1の構成例について述べた。なお、図1を用いて説明した構成はあくまで一例であり、本実施形態に係るシステム1の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係るシステム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.詳細>>
続いて、本実施形態に係るシステム1が実現する測距処理について詳細に説明する。上述したように、近年では、装置間で信号を送受信した結果に従って当該装置間の距離を測定する技術が開発されている。しかし、例えば、特許文献1に開示されるように、装置間で送受信される信号の位相の回転量に基づいて距離を測定する場合、距離の測定に必要な処理量が大きくなる傾向がある。
続いて、本実施形態に係るシステム1が実現する測距処理について詳細に説明する。上述したように、近年では、装置間で信号を送受信した結果に従って当該装置間の距離を測定する技術が開発されている。しかし、例えば、特許文献1に開示されるように、装置間で送受信される信号の位相の回転量に基づいて距離を測定する場合、距離の測定に必要な処理量が大きくなる傾向がある。
そこで、本実施形態に係る制御装置は、少なくとも、通信装置間における信号の送受信に関する情報である時間情報に基づいて、当該通信装置間の距離を算出する、ことを特徴の一つとする。係る特徴によれば、通信装置間の距離の測定に必要な処理量を効果的に低減し、効率的な測距処理を実現することが可能となる。
また、本実施形態に係る制御装置は、少なくとも、一方の通信装置が他方の通信装置に第1の信号を送信すること、当該第1の信号を上記他方の通信装置が受信すること、並びに第1の信号の送受信に係る時間長を時間情報として測距値を算出することを含む処理を上記の測距処理として実行してもよい。
図2は、本実施形態に係るシステム1が実行する測距処理の流れを示すシーケンス図である。なお、図2では、車載器100が上記の一方の通信装置に該当し、携帯機200が上記の他方の通信装置に該当する場合の一例が示されている。
この場合、図示するように、まず、車載器100の制御部130が、無線通信部110に対し、第1の信号の送信を開始する指令を出力する(ステップS102)。続いて、無線通信部110は、ステップS102において出力された指令に従い、第1の信号を送信する(S104)。
次に、ステップS104において送信された第1の信号を携帯機200の無線通信部210が受信すると、携帯機200の制御部230は、第1の信号に対する処理を実行する(S106)。当該処理は、例えば、車載器100の識別を行う処理等が含まれてよい。ステップS106における第1の信号に対する処理が完了すると、制御部230は、無線通信部210に対して第2の信号送信を開始する指令を出力し、無線通信部210は、当該指令に基づいて第2の信号を送信する(S108)。
車載器100の無線通信部110がステップS108において送信された第2の信号を受信すると、車載器100の制御部130は、少なくとも、第1の信号の送受信にかかる時間長を時間情報として測距値を算出する。
例えば、ステップS104において、無線通信部110が第1の信号を送信したタイミングをT1s、無線通信部210が第1の信号を受信したタイミングをT1rとし、またステップS108において、無線通信部210が第2の信号を送信したタイミングをT2s、無線通信部110が第2の信号を受信したタイミングをT2rと置く。
この場合、T1sからT2rまでの時間長ΔT1は、第1の信号および第2の信号の送受信にかかった時間長に対応し、T1rからT2sまでの時間長ΔT2は、携帯機200が第1の信号を受信してから当該第1の信号への応答として第2の信号を送信するまでの時間長に対応することから、ΔT1からΔT2を差し引くことにより、第1の信号および第2の信号の送受信に係る伝搬時間を算出することができる。また、ΔT1からΔT2を差し引いた時間長を2で徐算することにより第1の信号の送受信または第2の信号の送受信のいずれかに要した時間長を得ることができる。
さらには、第1の信号および第2の信号が超広帯域無線通信規格に準拠した信号である場合、両信号の伝搬速度はほぼ光速に匹敵することから、(ΔT1-ΔT2)/2に光速を乗じることで車載器100と携帯機200との間における測距値を算出することが可能である。
このように、本実施形態に係るシステム1によれば、ΔT1やΔT2などの、通信装置間における信号の送受信に関する情報である時間情報を用いることで、処理量を低減した測距処理を実現することができる。
なお、測距値の算出は、車載器100の制御部130または携帯機200の制御部230のどちらが行ってもよい。例えば、携帯機200がΔT2に対応する時間長を示す時間情報を第2の信号に含んで送信する場合、車載器100の制御部130は、無線通信部110からT1sおよびT2rを示す時間情報を得ることでΔT1並びに測距値を算出することができる。
一方、車載器100がΔT1に対応する時間長を示す時間情報を送信する場合、携帯機200の制御部230は、無線通信部210からT1rおよびT2sを示す時間情報を得ることでΔT2並びに測距値を算出することができる。
また、本実施形態に係るシステム1では、第2の信号は必ずしも送受信されなくてもよい。例えば、車載器100の無線通信部110は、第1の信号の送信タイミングであるT1sを示す時間情報を第1の信号に含めて、あるいは併せて携帯機200に送信してもよい。この場合、携帯機200の制御部230は、受信したT1sを示す情報と無線通信部210が記録したT1rを示す時間情報とに基づいて第1の信号の伝搬時間並びに測距値を算出することが可能である。反対に、携帯機200の無線通信部210が、第1の信号の受信タイミングであるT1rを示す時間情報を車載器100に送信する場合、車載器100の制御部130は、無線通信部110が記録したT1sを示す時間情報と受信したT1rを示す時間情報とに基づいて第1の信号の伝搬時間並びに測距値を算出することができる。
また、本実施形態に係るシステム1は、一方の通信装置が他方の通信装置に第1の送信すること、並びに第1の信号の送受信にかかる時間長に加えて、予め規定された規定値を、時間情報として、測距値を算出してもよい。また、上記規定値は予め通信装置間で共有されてよい。
上記の規定値は、例えば、車載器100の制御部130が無線通信部210に第1の信号の送信を開始する指令を出力してから、無線通信部110が実際に第1の信号を送信するまで(T1s)の時間長を規定するものであってもよい。この際、無線通信部110は上記指令が出力されたから規定値が規定する時間長だけ待機した後、第1の信号を送信する。この場合、指令の出力から実際に第1の信号が送信されるまでの時間長のばらつきをなくすことができ、効率的かつ高精度の測距処理を実現することが可能となる。
また、上記の規定値は、携帯機200の無線通信部210が第1の信号を受信してから(T1r)制御部230が当該第1の信号に対する処理を開始するまでの時間長を規定するものであってもよい。この際、制御部230は、無線通信部210が第1の信号を受信してから規定値が規定する時間長だけ待機した後、第1の信号に対する処理を開始する。また、測距処理を制御する制御部130または制御部230(以下、区別が不要な場合においては、単に、制御部、と称する)は、車載器100から第1の信号が送信されてから携帯機200において当該第1の信号に対する処理が開始されるまでの時間長から、規定値に対応する時間長を差し引いた時間長を、車載器100と携帯機200との間における第1の信号の伝搬時間として測距値を算出してよい。係る制御によれば、第1の信号が受信されてから当該第1の信号に対する処理が実際に開始されるまでの時間長のばらつきをなくすことができ、効率的かつ高精度の測距処理を実現することが可能となる。
また、上記の規定値は、携帯機200が第1の信号を受信してから、第2の信号を送信するまでの時間長(ΔT2)を規定するものであってもよい。この場合、本実施形態に係る制御部は、携帯機200が第1の信号を受信してから上記規定値に対応する時間長が経過した後に、携帯機200に第2の信号を送信させる。また、この際、本実施形態に係る制御部は、第1の信号および第2の信号の送受信にかかる時間長を時間情報として測距値を算出する。より詳細には、制御部は、第1の信号および第2の信号の送受信に要した時間長から上記規定値に対応する時間長を差し引いて2で徐算した時間長を、車載器100と携帯機200との間における第1の信号および第2の信号の伝搬時間として測距値を算出してよい。
ここで、上記の規定値を予め車載器100と携帯機200との間で共有している場合、携帯機200が第1の信号を受信してから第2の信号を送信するまでの時間長(ΔT2)を第2の信号に含める等、ΔT1やΔT2に関する時間情報を送受信する必要がなくなる。このため、送受信されるデータ量を効果的に低減し、データ量の増加に伴う受信感度の低下を防止することができる。また、上記のような処理によれば、セキュリティ性を確保するために時間情報を含む信号の暗号化処理や復号処理を行う必要がなくなり、処理時間の増加や応答性の低下を防ぐことが可能となる。
<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、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、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、車載器100が第1の信号を送信し、携帯機200が当該第1の信号への応答として第2の信号を送信する場合を例に述べたが、本発明はかかる例に限定されない。車載器100および携帯機200の役割は逆であってもよいし、役割が動的に交換されてもよい。また、車載器100同士や携帯機200同士で測距処理が行われてもよい。
他にも例えば、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、信号を送受信することで測距処理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、建築物、及び家電製品等の測距処理に、本発明は適用可能である。
他にも例えば、上記実施形態では、無線通信規格とUWBを用いるものを挙げたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、無線通信規格として、Wi-Fi(登録商標)、及びBluetooth(登録商標)等が使用されてもよい。
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:車載器、110:無線通信部、120:記憶部、130:制御部、200:携帯機、210:無線通信部、220:記憶部、230:制御部
Claims (13)
- 通信装置間の距離の測定値である測距値を算出する測距処理を制御する制御部、
を備え、
前記制御部は、少なくとも、通信装置間における信号の送受信にかかる時間に関する情報である時間情報に基づいて、前記測距値を算出する、
制御装置。 - 前記制御部は、少なくとも、一方の通信装置が他方の通信装置に第1の信号を送信すること、当該第1の信号を前記他方の装置が受信すること、並びに前記第1の信号の送受信にかかる時間長を前記時間情報として前記測距値を算出することを含む処理を前記測距処理として実行する、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記制御部は、一方の通信装置が他方の通信装置に第1の信号を送信すること、並びに前記第1の信号の送受信にかかる時間長に加えて、規定された規定値を、前記時間情報として、前記測距値を算出する、
請求項1または請求項2に記載の制御装置。 - 前記制御部は、前記第1の信号の送信を開始する指令を出力してから前記第1の信号が送信されるまでの時間長を前記規定値とする、
請求項3に記載の制御装置。 - 前記制御部は、前記第1の信号を受信してから前記第1の信号に対する処理が開始されるまでの時間長を前記規定値とする、
請求項3に記載の制御装置。 - 前記制御部は、前記一方の通信装置から前記第1の信号が送信されてから前記他方の通信装置において当該第1の信号に対する処理が開始されるまでの時間長から、前記規定値に対応する時間長を差し引いた時間長を、前記一方の通信装置と前記他方の通信装置との間における前記第1の信号の伝搬時間として前記測距値を算出する、
請求項5に記載の制御装置。 - 前記制御部は、前記一方の通信装置が前記他方の通信装置に前記第1の信号を送信し、前記他方の通信装置が前記一方の通信装置に前記第1の信号への応答として第2の信号を送信すること、並びに前記第1の信号および前記第2の信号の送受信にかかる時間長を前記時間情報として前記測距値を算出すること、を含み、
前記制御部は、前記他方の通信装置が前記第1の信号を受信してから前記第2の信号を送信するまでの時間長を前記規定値として前記測距値を算出する、
請求項3に記載の制御装置。 - 前記制御部は、前記第1の信号を受信してから前記規定値に対応する時間長が経過した後に、前記他方の通信装置に前記第2の信号を送信させる、
請求項7に記載の制御装置。 - 前記第2の信号は、前記他方の通信装置が前記第1の信号を受信してから前記第2の信号を送信するまでの時間長に関する情報を含まない、
請求項7または請求項8のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記制御部は、前記一方の通信装置が前記第1の信号を送信してから前記第2の信号を受信するまでの時間長から前記規定値に対応する時間長を差し引いて2で徐算した時間長を、前記一方の通信装置と前記他方の通信装置との間における前記第1の信号および前記第2の信号の伝搬時間として前記測距値を算出する、
請求項7から請求項9までのいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記第1の信号および前記第2の信号は、超広帯域無線通信規格に準拠した信号である、
請求項7から請求項10までのいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記一方の通信装置は、車両に搭載され、
前記他方の通信装置は、前記車両のユーザに携帯される、
請求項2から請求項11までのいずれか一項に記載の制御装置。 - コンピュータを、
通信装置間の距離の測定値である測距値を算出する測距処理を制御する制御部、
として機能させ、
前記制御部に、少なくとも、通信装置間における信号の送受信にかかる時間に関する情報である時間情報に基づいて、前記測距値を算出させる、
プログラム。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20853150 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20853150 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |