WO2021192425A1 - 通信装置及び位置特定方法 - Google Patents

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WO2021192425A1
WO2021192425A1 PCT/JP2020/044974 JP2020044974W WO2021192425A1 WO 2021192425 A1 WO2021192425 A1 WO 2021192425A1 JP 2020044974 W JP2020044974 W JP 2020044974W WO 2021192425 A1 WO2021192425 A1 WO 2021192425A1
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wireless communication
communication unit
distance
units
communication device
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PCT/JP2020/044974
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洋介 大橋
昌輝 古田
裕己 河野
繁則 新田
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株式会社東海理化電機製作所
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    • G01S2205/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S2205/01Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations specially adapted for specific applications

Definitions

  • the present invention relates to a communication device and a method for specifying a position.
  • Patent Document 1 the distance between a vehicle and a portable device is measured, and whether or not the door can be locked or unlocked is determined according to the measured distance, or a warning is given that the door is open.
  • the technology to be used is disclosed.
  • Patent Document 1 merely provides a service according to the distance, and it is difficult to provide a service according to a more detailed situation.
  • an object of the present invention is to provide a mechanism capable of specifying the position of a distance measurement target in more detail by using a distance measurement technique. To provide.
  • a plurality of wireless communication units that perform wireless communication with other communication devices and at least three of the wireless communication units are said to have wireless communication. Based on at least three ranging results indicating the distance between each of the at least three wireless communication units and the other communication device, obtained according to the results of wireless communication performed by each of the units.
  • a communication device including a control unit for specifying position information indicating a position where another communication device exists is provided.
  • wireless communication is performed with each of a plurality of other wireless communication units provided in the other communication device, which is a communication device.
  • the communication device and at least three other wireless communication units obtained according to the result of wireless communication performed between the wireless communication unit and at least three other wireless communication units.
  • a communication device is provided that includes a control unit that identifies position information that indicates the position where the other communication device exists, based on at least three distance measurement results that indicate the distance to each of the other communication devices.
  • At least three of the plurality of wireless communication units that perform wireless communication with other communication devices are used.
  • the other communication device is based on at least three distance measurement results indicating the distance between each of the at least three wireless communication units and the other communication device obtained according to the result of the wireless communication obtained.
  • a location identification method is provided that includes identifying location information that indicates an existing location.
  • a position identification method including specifying position information indicating a position where the other communication device exists based on the distance measurement result is provided.
  • a mechanism capable of specifying the position of the distance measurement target in more detail by using the distance measurement technology.
  • elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different alphabets after the same reference numerals.
  • a plurality of elements having substantially the same functional configuration are distinguished as necessary, such as wireless communication units 210A, 210B, and 210C.
  • wireless communication units 210A, 210B, and 210C are distinguished as necessary, such as wireless communication units 210A, 210B, and 210C.
  • only the same reference numerals are given.
  • the wireless communication unit 210 when it is not necessary to distinguish the wireless communication units 210A, 210B, and 210C, it is simply referred to as the wireless communication unit 210.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the system 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the system 1 according to the present embodiment includes a portable device 100 and a communication unit 200.
  • the communication unit 200 in this embodiment is mounted on the vehicle 202.
  • the vehicle 202 is an example of a user's usage target.
  • the present invention involves a communication device on the authenticated person side (hereinafter, also referred to as a first communication device) and a communication device on the certifier side (hereinafter, also referred to as a second communication device).
  • a communication device on the authenticated person side hereinafter, also referred to as a first communication device
  • a communication device on the certifier side hereinafter, also referred to as a second communication device.
  • the portable device 100 is an example of the first communication device
  • the communication unit 200 is an example of the second communication device.
  • a radio for authentication is performed between the portable device 100 and the communication unit 200 mounted on the vehicle 202. Communication takes place. Then, if the authentication is successful, the door lock of the vehicle 202 is unlocked or the engine is started, and the vehicle 202 becomes available to the user.
  • a smart entry system is also referred to as a smart entry system.
  • the portable device 100 is configured as an arbitrary device carried by the user.
  • Optional devices include electronic keys, smartphones, wearable terminals and the like.
  • the portable 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 performing wireless communication with the communication unit 200.
  • the wireless communication unit 110 performs wireless communication with each of the plurality of wireless communication units 210 included in the communication unit 200.
  • the wireless communication unit 110 receives a wireless signal from the communication unit 200. Further, the wireless communication unit 110 transmits a wireless signal to the communication unit 200.
  • the wireless communication performed between the wireless communication unit 110 and the communication unit 200 is performed in accordance with an arbitrary wireless communication standard.
  • An example of a wireless communication standard is one that transmits and receives signals using UWB (Ultra-Wide Band).
  • UWB Ultra-Wide Band
  • the impulse method if the impulse method is used, the airborne propagation time of radio waves can be measured with high accuracy by using radio waves with a very short pulse width of nanoseconds or less, and the propagation time can be measured. It is possible to perform distance measurement based on the above with high accuracy. Distance measurement is the measurement of distance.
  • UWB often refers to a frequency band of about 3 GHz to about 10 GHz.
  • the wireless communication unit 110 is configured as, for example, a communication interface capable of UWB communication.
  • the storage unit 120 has a function of storing various information for the operation of the portable device 100.
  • the storage unit 120 stores a program for operating the portable device 100, an ID (identifier) for authentication, a password, an authentication algorithm, and the like.
  • 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 has a function of executing processing in the portable device 100.
  • the control unit 130 controls the wireless communication unit 110 to perform wireless communication with the communication unit 200.
  • the information is read from the storage unit 120 and the information is written to the storage unit 120.
  • the control unit 130 controls the processing for authentication performed with the communication unit 200. Examples of the processing for authentication include distance measurement processing, position identification processing, and selection processing, which will be described later.
  • the control unit 130 is composed of, for example, an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) and a microprocessor.
  • the communication unit 200 is provided in association with the vehicle 202.
  • the communication unit 200 is mounted on the vehicle 202.
  • the communication unit 200 may be installed in the vehicle interior of the vehicle 202.
  • the communication unit 200 may be built in the vehicle 202 as a communication module.
  • the communication unit 200 includes a plurality of wireless communication units 210 (210A, 210B, etc.), a storage unit 220, and a control unit 230.
  • the wireless communication unit 210 has a function of performing wireless communication with the portable device 100.
  • the wireless communication unit 210 receives a wireless signal from the portable device 100. Further, the wireless communication unit 210 transmits a wireless signal to the portable device 100.
  • the wireless communication performed between the wireless communication unit 210 and the portable device 100 is performed in accordance with an arbitrary wireless communication standard. Examples of such wireless communication standards include those that transmit and receive signals using UWB.
  • the wireless communication unit 210 is configured as, for example, a communication interface capable of UWB communication.
  • the storage unit 220 has a function of storing various information for the operation of the communication unit 200.
  • the storage unit 220 stores a program for operating the communication unit 200, an authentication algorithm, and the like.
  • the storage unit 220 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 230 has a function of controlling the overall operation of the in-vehicle device mounted on the communication unit 200 and the vehicle 202. For example, the control unit 230 controls the wireless communication unit 210 to communicate with the portable device 100. Further, the control unit 230 reads out the information from the storage unit 220 and writes the information to the storage unit 220. In addition, the control unit 230 controls the processing for authentication performed with the portable device 100. Examples of the processing for authentication include distance measurement processing, position identification processing, and selection processing, which will be described later.
  • the control unit 230 also functions as a door lock control unit that controls the door lock of the vehicle 202, and locks and unlocks the door lock.
  • the control unit 230 also functions as an engine control unit that controls the engine of the vehicle 202, and starts / stops the engine.
  • the power source provided in the vehicle 202 may be a motor or the like in addition to the engine.
  • the control unit 230 is configured as an electronic circuit such as an ECU (Electronic Control Unit).
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform distance measurement processing.
  • the distance measuring process is a process of measuring the distance between the portable device 100 and the communication unit 200. More precisely, the distance measuring process is a process of measuring the distance between the wireless communication unit 110 of the portable device 100 and the wireless communication unit 210 of the communication unit 200.
  • signals for the distance measurement processing can be transmitted and received.
  • the distance measuring signal is a signal transmitted and received to measure the distance between the devices.
  • the distance measuring signal is also a signal to be measured. For example, the time required to send and receive the distance measurement signal is measured.
  • the distance measuring signal is composed of a frame format having no payload part for storing data.
  • a plurality of distance measuring signals can be transmitted and received between the devices.
  • the distance measuring signal transmitted from one device to the other device is also referred to as a first distance measuring signal.
  • the distance measuring signal transmitted from the device that received the first distance measuring signal to the device that transmitted the first distance measuring signal is also referred to as a second distance measuring signal.
  • a data signal is a signal that stores and conveys data.
  • the data signal is composed of a frame format having a payload portion for storing data.
  • the distance between the wireless communication unit 110 that has transmitted and received the distance measurement signal and the wireless communication unit 210 is measured as the distance between the portable device 100 and the communication unit 200.
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing an example of the flow of distance measurement processing executed by the system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the portable device 100 and the communication unit 200 are involved in this sequence.
  • the wireless communication unit 210 of the communication unit 200 transmits the first ranging signal (step S102).
  • the wireless communication unit 110 of the portable device 100 receives the first ranging signal from the communication unit 200, the wireless communication unit 110 transmits a second ranging signal as a response to the first ranging signal (step S104). ).
  • the control unit 130 of the portable device 100 measures the time ⁇ T2 from the reception time of the first ranging signal to the transmission time of the second ranging signal in the portable device 100.
  • the control unit 230 of the communication unit 200 receives the second ranging signal from the portable device 100, the control unit 230 receives the second ranging signal from the transmission time of the first ranging signal in the communication unit 200. The time ⁇ T1 until the time is measured.
  • the wireless communication unit 110 of the portable device 100 transmits a data signal including information indicating the time ⁇ T2 (step S106).
  • the control unit 230 of the communication unit 200 determines the distance between the portable device 100 and the communication unit 200 based on the measured ⁇ T1 and the time ⁇ T2 indicated by the information contained in the data signal. Calculate (step S108). Specifically, the one-way signal propagation time is calculated by dividing the result of ⁇ T1- ⁇ T2 by 2, and the distance between the portable device 100 and the communication unit 200 is calculated by multiplying the propagation time by the signal speed. Will be done.
  • the first position identification process is a process for identifying the position where the portable device 100 exists.
  • the first position identification process will be described in detail below.
  • the communication unit 200 is provided with a plurality of wireless communication units 210.
  • An example of the arrangement of the wireless communication unit 210 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the arrangement of the wireless communication unit 210 according to the present embodiment.
  • the vehicle 202 is provided with wireless communication units 210A to 210H.
  • the positions where the wireless communication units 210A to 210H are arranged are different from each other.
  • the control unit 230 includes each of the at least three wireless communication units 210 and the portable device 100 obtained according to the result of wireless communication performed by each of the at least three wireless communication units 210 among the plurality of wireless communication units 210. Based on at least three distance measurement results indicating the distance between the two, the position information indicating the position where the portable device 100 exists is specified.
  • the result of the wireless communication here is the time ⁇ T1 and ⁇ T2 required for transmitting and receiving the first distance measuring signal and the second distance measuring signal in the above-mentioned distance measuring process.
  • the distance measurement result is information indicating the distance between the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210 that has transmitted and received the first distance measurement signal and the second distance measurement signal in the distance measurement process.
  • the control unit 230 performs the above-mentioned distance measuring process using each of at least three wireless communication units 210. Then, the control unit 230 sets the position of the portable device 100 (more accurately, the wireless communication unit) based on at least three distance measurement results obtained by the distance measurement process using each of the at least three wireless communication units 210. The position information indicating the position of 110) is specified.
  • the wireless communication using at least three wireless communication units 210 used for obtaining the distance measurement result used for specifying the position information indicating the position of the portable device 100 for the first position identification process is also referred to as part 210.
  • the position information indicating the position where the portable device 100 exists is information indicating the relative position of the portable device 100 with reference to the communication unit 200.
  • the position information indicating the position where the portable device 100 exists is the coordinates of the portable device 100 in the first coordinate system.
  • the first coordinate system is a coordinate system whose origin is an arbitrary position in which the relative position with respect to the communication unit 200 (more accurately, each of the plurality of wireless communication units 210) is fixed.
  • An example of the first coordinate system is a coordinate system whose origin is the position of any one of the plurality of wireless communication units 210.
  • Another example of the first coordinate system is a coordinate system whose origin is an arbitrary position of the vehicle 202.
  • An example of an arbitrary position of the vehicle 202 is the center point of the vehicle 202.
  • the storage unit 220 stores information indicating the positions of the plurality of wireless communication units 210.
  • the information indicating such a position may be coordinates in the first coordinate system.
  • the control unit 230 further identifies the position information indicating the position where the portable device 100 exists, based on the information indicating the position of each of the plurality of wireless communication units 210.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the first position specifying process according to the present embodiment.
  • FIG. 4 shows an example in which the position where the portable device 100 exists is specified based on the distance measurement result obtained according to the result of the wireless communication performed by each of the wireless communication units 210C, 210D, and 210E.
  • the distance L C is a distance measurement result obtained according to the result of wireless communication performed by the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210C.
  • the distance L D is a distance measurement result obtained according to the result of wireless communication performed by the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210D.
  • the distance L E is the distance measurement results obtained according to a wireless communication result performed by the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210E.
  • Control unit 230 in the first coordinate system the distance from the coordinates of the wireless communication unit 210C is L C, the distance from the coordinates of the wireless communication unit 210D is L D, from the coordinates of the wireless communication unit 210E distance is L E, satisfying the condition coordinates that is specified as the position information indicating the position of the portable device 100 is present.
  • control unit 230 and the circle radius of the distance L C around the coordinates of the wireless communication unit 210C, and the circle is a radius of the distance L D around the coordinates of the wireless communication unit 210D
  • a wireless communication unit a circle radius centered on the coordinates of the 210E is distance L E
  • the coordinates of intersection V of, identified as position information indicating the position of the portable device 100 is present.
  • the position information indicating the position of the portable device 100 is specified.
  • the position information here is the coordinates of the portable device 100 in the first coordinate system. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to specify the position of the portable device 100 in detail rather than simply performing distance measurement processing.
  • the position information indicating the position of the portable device 100 identified by the first position identification process is used for the authentication performed between the portable device 100 and the communication unit 200. For example, if the position of the portable device 100 indicated by the specified position information is included in the specified range, the authentication succeeds, and if it is not included in the specified range, the authentication fails.
  • the first selection process is a process of selecting the wireless communication unit 210 used for the first position identification process.
  • the communication unit 200 may include four or more wireless communication units 210 as a plurality of wireless communication units 210. In that case, from the four or more wireless communication units 210, at least three wireless communication units 210 are selected as the wireless communication unit 210 used for the first position identification process.
  • the control unit 230 uses at least three wireless communication units 210 for the first position identification process based on the distance measurement results obtained according to the results of the wireless communication performed by each of the plurality of wireless communication units 210. It is selected as the communication unit 210.
  • the control unit 230 performs distance measurement processing using each of the plurality of wireless communication units 210 included in the communication unit 200. Then, the control unit 230 selects the wireless communication unit 210 to be used for the first position identification process based on the obtained plurality of distance measurement results. After that, the control unit 230 is based on at least three distance measurement results indicating the distance between each of the at least three wireless communication units 210 selected as the wireless communication unit 210 used for the first position identification process and the portable device 100. The position information indicating the position where the portable device 100 exists is specified.
  • Selecting the wireless communication unit 210 used for the first position specifying process includes selecting at least three wireless communication units 210 in ascending order of distance from the portable device 100 indicated by the distance measurement result. Specifically, the control unit 230 determines the magnitude of the distance between each of the plurality of wireless communication units 210 and the portable device 100, which is measured by the distance measuring process performed by each of the plurality of wireless communication units 210. compare. Then, the control unit 230 selects at least three wireless communication units 210 in ascending order of distance to the portable device 100. As a result, the influence of MultiPath can be reduced, and the position identification accuracy can be improved. This point will be described in detail below.
  • the position identification accuracy is the degree of accuracy of the position information specified by the position information identification process.
  • Multipath refers to a state in which multiple radio waves transmitted from one source reach the receiving side. Multipath occurs when there are multiple routes between transmission and reception. In particular, multipath occurs when there is a shield that blocks radio waves on the straight path between the source and the receiver. In a situation where multipath is occurring, signals that have passed through a plurality of different routes can reach the receiving side at the same time and be received in a combined state. In impulse type wireless communication, when pulses having different phases are received as a result of passing through different paths, the pulses may cancel each other out. As a result, a pulse arriving later than the canceling pulse is detected on the receiving side, so that a delay may occur at the time when the receiving side detects the pulse.
  • the position information indicating the position of the portable device 100 is specified based on a distance longer than the actual distance. Is prevented. Therefore, it is possible to improve the position identification accuracy.
  • the distance to which the magnitude is compared when selecting the wireless communication unit 210 used for the first position identification process is indicated by a plurality of distance measurement results obtained according to the result of the wireless communication repeatedly performed for each wireless communication unit 210. It may be the minimum value among a plurality of distances.
  • the control unit 230 repeatedly performs distance measurement processing using each of the plurality of wireless communication units 210 for each wireless communication unit 210.
  • the control unit 230 acquires the minimum value of the plurality of distances measured by the distance measurement process repeatedly performed for each wireless communication unit 210 for each of the plurality of wireless communication units 210.
  • control unit 230 selects at least three wireless communication units 210 in ascending order of the minimum value of the distance to the portable device 100 acquired for each of the plurality of wireless communication units 210.
  • the influence of multipath can be reduced for the same reason as described above, so that the position identification accuracy can be improved.
  • Selecting the wireless communication unit 210 used for the first position identification process means that the wireless communication unit 210 that has performed wireless communication has obtained a distance measurement result indicating a distance consistent with the position where the portable device 100 is assumed to exist. May include selecting.
  • the positions where the portable device 100 is assumed to exist are, for example, the inside and outside of the vehicle interior of the vehicle 202.
  • the control unit 230 can select the wireless communication unit 210 that has performed wireless communication for which a distance measurement result indicating a distance shorter than a predetermined threshold value has been obtained. And. Then, the control unit 230 selects the wireless communication unit 210 used for the first position identification process from the selection candidate wireless communication units 210.
  • the predetermined threshold value here is the distance between the position farthest from the wireless communication unit 210 in the vehicle interior and the position of the wireless communication unit 210.
  • the position where the portable device 100 is assumed to exist can be determined based on the time-series transition of the distance measurement result as an example. For example, when the distance indicated by the distance measurement result gradually becomes shorter or longer, it is considered that the user carries the portable device 100 and is approaching or distant from the vehicle 202, so that the portable device 100 is moved out of the vehicle interior. It is supposed to exist. As another example, the position where the portable device 100 is assumed to exist can be determined based on the state of the vehicle 202. For example, when the door of the vehicle 202 is opened and closed after the distance indicated by the distance measurement result is gradually shortened, it is considered that the user has entered the vehicle interior with the portable device 100, so that the portable device 100 is a vehicle. It is supposed to exist indoors.
  • the control unit 230 may stop the wireless communication by the wireless communication unit 210 other than the wireless communication unit 210 used for the first position identification process among the plurality of wireless communication units 210. Then, the control unit 230 may cause only the wireless communication unit 210 used for the first position identification process to perform wireless communication, and perform the distance measurement process and the first position identification process. As a result, the number of wireless communication units 210 that perform wireless communication can be reduced, so that power consumption can be suppressed.
  • the control unit 230 may restart the wireless communication by the wireless communication unit 210 other than the wireless communication unit 210 used for the first position identification process. As a result, the control unit 230 can select the wireless communication unit 210 to be used for the first position identification process from many wireless communication units 210 as compared with the case where the control unit 230 does not restart.
  • the wireless communication executed in the first selection process may be the same as the wireless communication executed in the first position identification process.
  • the distance measurement result obtained by the one-time distance measurement process may be used for both the first selection process and the first position identification process.
  • distance measurement processing is performed using each of the plurality of wireless communication units 210, the first selection process is executed based on the obtained plurality of distance measurement results, and the selected wireless communication unit 210 obtains the distance measurement process.
  • the first position information identification process may be executed based on the distance measurement result. As a result, the number of wireless communications can be reduced, and the processing efficiency can be improved.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing an example of the flow of the first selection process executed by the system 1 according to the present embodiment.
  • the portable device 100 and the communication unit 200 are involved in this sequence.
  • This sequence is a sequence in an example in which the wireless communication units 210A to 210H shown in FIG. 3 are arranged in the vehicle 202.
  • a code including the same alphabet as the alphabet attached to the end of the wireless communication unit 210 is added at the end.
  • step S200A is attached to a process involving the wireless communication unit 210A
  • step S200H is attached to a process involving the wireless communication unit 210H.
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform distance measurement processing using the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210A (steps S202A and S204A).
  • wireless communication is executed between the wireless communication unit 210A and the wireless communication unit 110 (step S202A).
  • a first distance measuring signal, a second distance measuring signal, and a data signal are transmitted and received between the wireless communication unit 210A and the wireless communication unit 110.
  • the control unit 230 calculates the distance between the wireless communication unit 210A and the portable device 100 according to the result of the wireless communication in step S202A (step S204A).
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform the distance measuring process again using the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210A (steps S206A and S208A). Since the processes related to steps S206A and 108A are the same as the processes related to steps S202A to S204A, detailed description here will be omitted.
  • control unit 230 specifies the minimum value among the plurality of distances indicated by the plurality of distance measurement results obtained by the plurality of distance measurement processes (step S210A).
  • control unit 230 compares the distance calculated in step S204A with the distance calculated in step S208A, and specifies the smaller one as the minimum value.
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform the same processing as the processing related to the above steps S202A to S210A (step S200A) for all the wireless communication units 210.
  • step S200A the processing related to the above steps S202A to S210A
  • FIG. 5 in addition to the process 100A involving the wireless communication unit 210A, the process 100H involving the wireless communication unit 210H is shown, and the process involving the wireless communication units 210B to 210G is not shown. Since the processes related to steps S202H to S210H in the process 100H involving the wireless communication unit 210H are the same as the processes related to steps S202A to S210A in the process 100A involving the wireless communication unit 210A, detailed description thereof is omitted here. do.
  • control unit 230 selects the wireless communication unit 210 used for the first position identification process from the wireless communication units 210A to 210H (step S212). Specifically, at least three wireless communication units 210 are selected in ascending order of the minimum value of the distance to the portable device 100 obtained in steps S210A to S210H.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of a flow of the first position identification process executed by the system 1 according to the present embodiment.
  • the portable device 100 and the communication unit 200 are involved in this sequence.
  • This sequence is a sequence when the wireless communication units 210C, 210D and 210E are selected by the first selection process in the example in which the wireless communication units 210A to 210H shown in FIG. 3 are arranged in the vehicle 202. Further, in this sequence as well, as in FIG. 5, for the processing involving each of the plurality of wireless communication units 210, a code including the same alphabet as the alphabet attached to the end of the wireless communication unit 210 is added at the end. NS.
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform distance measurement processing using the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210C (steps S302C and S304C).
  • wireless communication is executed between the wireless communication unit 210C and the wireless communication unit 110 (step S302C).
  • a first distance measuring signal, a second distance measuring signal, and a data signal are transmitted and received between the wireless communication unit 210C and the wireless communication unit 110.
  • the control unit 230 calculates the distance between the wireless communication unit 210C and the portable device 100 according to the result of the wireless communication in step S302C (step S304C).
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform distance measurement processing using the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210D (steps S302D and S304D). Since the processes related to steps S302D and S304D are the same as the processes related to steps S302C to S304C, detailed description here will be omitted.
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform distance measurement processing using the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210E (steps S302E and S304E). Since the processes related to steps S302E and S304E are the same as the processes related to steps S302C to S304C, detailed description here will be omitted.
  • control unit 230 specifies the position information indicating the position where the portable device 100 exists based on the three distance measurement results obtained in steps S304C, S304D, and S304E (step S306).
  • the processing here is as described above with reference to FIG.
  • the position information indicating the position where the portable device 100 exists is specified by the communication unit 200, but the present invention is not limited to such an example.
  • the position information indicating the position where the communication unit 200 exists may be specified by the portable device 100. This point will be described in detail below.
  • the distance measuring process according to the present modification is a process for measuring the distance between the portable device 100 and the communication unit 200, similarly to the distance measuring process according to the above embodiment. More precisely, the distance measuring process according to the present modification is the distance between the wireless communication unit 110 of the portable device 100 and the wireless communication unit 210 of the communication unit 200, similarly to the distance measuring process according to the above embodiment. It is a process to measure.
  • the portable device 100 acquires information indicating the distance between the portable device 100 and the communication unit 200.
  • the distance measurement result obtained by the distance measurement process described above with reference to FIG. 2 may be reported from the communication unit 200 to the portable device 100.
  • the control unit 130 can control the portable device 100 and the communication unit. Information indicating the distance to 200 may be calculated.
  • the second position identification process is a process for identifying the position where the communication unit 200 exists.
  • the control unit 130 is the portable device 100 (more accurately, the wireless communication unit 110) and at least the wireless communication unit 110 obtained according to the result of wireless communication performed between the wireless communication unit 110 and at least three wireless communication units 210. Based on at least three distance measurement results indicating the distance between each of the three wireless communication units 210, the position information indicating the position where the communication unit 200 exists is specified.
  • the result of the wireless communication here is the time ⁇ T1 and ⁇ T2 required for transmitting and receiving the first distance measuring signal and the second distance measuring signal in the above-mentioned distance measuring process.
  • the distance measurement result is information indicating the distance between the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210 that has transmitted and received the first distance measurement signal and the second distance measurement signal in the distance measurement process.
  • the control unit 130 performs distance measurement processing with each of at least three wireless communication units 210 as a wireless communication partner.
  • the wireless communication partner here is the wireless communication unit 210 that transmits and receives a first distance measurement signal and a second distance measurement signal to and from the wireless communication unit 110. Then, the control unit 130 provides position information indicating the position of the communication unit 200 based on at least three distance measurement results obtained by the distance measurement process in which each of the at least three wireless communication units 210 is used as a wireless communication partner. Identify.
  • At least three wireless communication units 210 that are the wireless communication partners of the wireless communication unit 110 are referred to. It is also referred to as a wireless communication unit 210 used for the position identification process of 2.
  • the position information indicating the position where the communication unit 200 exists in this modification is information indicating the relative position of the communication unit 200 with reference to the portable device 100.
  • the position information indicating the position where the communication unit 200 exists is the coordinates of the communication unit 200 in the second coordinate system.
  • the second coordinate system is a coordinate system whose origin is an arbitrary position in which the relative position with respect to the portable device 100 (more accurately, the wireless communication unit 110) is fixed.
  • An example of the second coordinate system is a coordinate system whose origin is the position of the wireless communication unit 110.
  • Another example of the second coordinate system is a coordinate system whose origin is an arbitrary position of the portable device 100.
  • An example of an arbitrary position of the portable device 100 is a center point of the portable device 100.
  • an example of position information indicating the position where the communication unit 200 exists in this modification is the coordinates of the wireless communication unit 210 used for the second position identification process in the second coordinate system.
  • Another example of the position information indicating the position where the communication unit 200 exists in this modification is the coordinates of an arbitrary position of the vehicle 202 in the second coordinate system.
  • An example of an arbitrary position of the vehicle 202 is the center point of the vehicle 202.
  • the storage unit 120 stores information indicating the positions of the plurality of wireless communication units 210.
  • the information indicating such a position may be coordinates in the first coordinate system.
  • the control unit 130 further identifies the position information indicating the position where the communication unit 200 exists, based on the information indicating the position of each of the plurality of wireless communication units 210.
  • Control unit 130 in the first coordinate system, the distance from the coordinates of the wireless communication unit 210C is L C, the distance from the coordinates of the wireless communication unit 210D is L D, from the coordinates of the wireless communication unit 210E distance is L E, satisfying the condition coordinates of the portable device 100 (more precisely, the wireless communication unit 110) is identified as position information indicating a position at which exists.
  • the position of the portable device 100 is the origin in the second coordinate system.
  • control unit 130 changes the coordinates of the wireless communication units 210C, 210D, and 210E in the first coordinate system to the coordinates in the second coordinate system based on the coordinates of the portable device 100 in the specified first coordinate system. Coordinate conversion. Thereby, the coordinates of the wireless communication units 210C, 210D and 210E in the second coordinate system can be specified as the position information indicating the position where the communication unit 200 exists.
  • the position information indicating the position of the communication unit 200 is specified.
  • the position information here is the coordinates of the communication unit 200 in the second coordinate system. Therefore, according to this modification, it is possible to specify the position of the communication unit 200 in detail rather than simply performing distance measurement processing.
  • the position information indicating the position of the communication unit 200 specified by the second position identification process is used for the authentication performed between the portable device 100 and the communication unit 200. For example, if the position of the communication unit 200 indicated by the specified location information is included in the specified range, the authentication succeeds, and if it is not included in the specified range, the authentication fails.
  • the second selection process is a process of selecting the wireless communication unit 210 used for the second position identification process.
  • the communication unit 200 may include four or more wireless communication units 210 as a plurality of wireless communication units 210. In that case, from the four or more wireless communication units 210, at least three wireless communication units 210 are selected as the wireless communication unit 210 used for the second position identification process.
  • the control unit 130 sets at least three wireless communication units 210 based on the distance measurement results obtained according to the results of wireless communication performed between the wireless communication unit 110 and each of the plurality of wireless communication units 210. It is selected as the wireless communication unit 210 used for the position identification process of 2.
  • the control unit 130 performs distance measurement processing with each of the plurality of wireless communication units 210 included in the communication unit 200 as a wireless communication partner. Then, the control unit 230 selects the wireless communication unit 210 to be used for the second position identification process based on the obtained plurality of distance measurement results. After that, the control unit 130 is based on at least three distance measurement results indicating the distance between each of the at least three wireless communication units 210 selected as the wireless communication unit 210 used for the second position identification process and the portable device 100. The position information indicating the position where the communication unit 200 exists is specified.
  • the content of the second selection process is the same as that of the first position identification process, except that the subject that specifies the position information is the control unit 130.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing an example of the flow of the second position specifying process executed by the system 1 according to the present modification.
  • the portable device 100 and the communication unit 200 are involved in this sequence.
  • This sequence is a sequence when the wireless communication units 210C, 210D and 210E are selected by the second selection process in the example in which the wireless communication units 210A to 210H shown in FIG. 3 are arranged in the vehicle 202. Further, in this sequence as well, as in FIG. 5, for the processing involving each of the plurality of wireless communication units 210, a code including the same alphabet as the alphabet attached to the end of the wireless communication unit 210 is added at the end. NS.
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform distance measurement processing using the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210C (steps S402C and S404C).
  • the distance measuring process described above with reference to FIG. 2 is executed by reversing the execution subject of each step between the portable device 100 and the communication unit 200.
  • wireless communication is executed between the wireless communication unit 210C and the wireless communication unit 110 (step S402C).
  • the control unit 130 calculates the distance between the wireless communication unit 210C and the portable device 100 according to the result of the wireless communication in step S402C (step S404C).
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform distance measurement processing using the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210D (steps S402D and S404D). Since the processes related to steps S402D and S404D are the same as the processes related to steps S402C to S404C, detailed description here will be omitted.
  • the portable device 100 and the communication unit 200 perform distance measurement processing using the wireless communication unit 110 and the wireless communication unit 210E (steps S402E and S404E). Since the processes related to steps S402E and S404E are the same as the processes related to steps S402C to S404C, detailed description here will be omitted.
  • control unit 130 specifies the position information indicating the position where the communication unit 200 exists based on the three distance measurement results obtained in steps S404C, S404D, and S404E (step S406).
  • the processing here is as described above with reference to FIG.
  • the distance is measured based on the time required for transmission and reception of the distance measurement signal, but the present invention is not limited to such an example.
  • Distance measurement may be performed based on the received power when the distance measurement signal transmitted by one of the portable device 100 and the communication unit 200 is received by the other.
  • distance measurement may be performed using GNSS (Global Navigation Satellite System).
  • UWB is used as a wireless communication standard, but the present invention is not limited to such an example.
  • BLE Bluetooth Low Energy (registered trademark)
  • Wi-Fi registered trademark
  • the present invention is not limited to such an example.
  • the present invention can be applied to any system that acquires position information by transmitting and receiving signals.
  • the present invention is applicable to a pair including any two devices such as a portable device, a vehicle, a smartphone, a drone, a house, and a home electric appliance.
  • one of the pairs is provided with at least three wireless communication units. Then, one of the pairs acquires the position information of the other.
  • the pair may include two devices of the same type or two different types of devices.
  • 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-mentioned computer program may be distributed via, for example, a network without using a recording medium.

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Abstract

【課題】測距技術を利用して測距対象の位置をより詳細に特定す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複数の無線通信部と、複数の前記無線通信部のうち少なくとも3つの前記無線通信部の各々により行われた無線通信の結果に従って得られた、前記少なくとも3つの前記無線通信部の各々と前記他の通信装置との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定する制御部、を備える通信装置。

Description

通信装置及び位置特定方法
 本発明は、通信装置及び位置特定方法に関する。
 近年、測距対象までの距離を測定する測距技術が様々なサービスに利用されている。例えば、下記特許文献1では、車両と携帯機との間の距離を測定し、測定した距離に応じてドアのロック又はアンロックの可否を判定したり、ドアが開いていることを警告したりする技術が開示されている。
特開2014-51809号公報
 しかし、上記特許文献1に開示された技術では、単なる距離に応じたサービスが提供されるに過ぎず、より細かな状況に応じたサービスを提供することが困難であった。
 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、測距技術を利用して測距対象の位置をより詳細に特定す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複数の無線通信部と、複数の前記無線通信部のうち少なくとも3つの前記無線通信部の各々により行われた無線通信の結果に従って得られた、前記少なくとも3つの前記無線通信部の各々と前記他の通信装置との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定する制御部、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、通信装置であって、他の通信装置に設けられた複数の他の無線通信部の各々との間で無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部と少なくとも3つの前記他の無線通信部との間で行われた無線通信の結果に従って得られた、前記通信装置と前記少なくとも3つの前記他の無線通信部の各々との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定する制御部、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複数の無線通信部のうち少なくとも3つの前記無線通信部の各々により行われた無線通信の結果に従って得られた、前記少なくとも3つの前記無線通信部の各々と前記他の通信装置との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定すること、を含む位置特定方法が提供される。
 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、他の通信装置に設けられた複数の他の無線通信部の各々との間で無線通信を行う無線通信部と少なくとも3つの前記他の無線通信部との間で行われた無線通信の結果に従って得られた、前記無線通信部と前記少なくとも3つの前記他の無線通信部の各々との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定すること、を含む位置特定方法が提供される。
 以上説明したように本発明によれば、測距技術を利用して測距対象の位置をより詳細に特定す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。 本実施形態に係る無線通信部の配置の一例を示す図である。 本実施形態に係る第1の位置特定処理の一例を説明するための図である。 本実施形態に係るシステムにより実行される第1の選択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第1の位置特定処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 本変形例に係るシステムにより実行される第2の位置特定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。
 また、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要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素を、必要に応じて無線通信部210A、210B、及び210Cのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、無線通信部210A、210B、及び210Cを特に区別する必要が無い場合には、単に無線通信部210と称する。
 <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(以下、第1の通信装置とも称する)と、認証者側の通信装置(以下、第2の通信装置とも称する)と、が関与する。図1に示した例では、携帯機100が第1の通信装置の一例であり、通信ユニット200が第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と車両202に搭載された通信ユニット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がユーザにより利用可能な状態になる。このようなシステムは、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、ユーザにより携帯される任意の装置として構成される。任意の装置には、電子キー、スマートフォン、及びウェアラブル端末等が含まれる。図1に示すように、携帯機100は、無線通信部110、記憶部120、及び制御部130を備える。
 -無線通信部110
 無線通信部110は、通信ユニット200との間で、無線通信を行う機能を有する。とりわけ、無線通信部110は、通信ユニット200が備える複数の無線通信部210の各々との間で無線通信を行う。無線通信部110は、通信ユニット200から無線信号を受信する。また、無線通信部110は、通信ユニット200へ無線信号を送信する。
 無線通信部110と通信ユニット200との間で行われる無線通信は、任意の無線通信規格に準拠して行われる。
 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空中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。測距とは、距離を測定することである。なお、UWBは、約3GHz~約10GHzの周波数帯域を指すことが多い。
 無線通信部110は、例えば、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。
 -記憶部120
 記憶部120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120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120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130
 制御部130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130は、無線通信部110を制御して通信ユニット200との間で無線通信を行う。また、記憶部120からの情報の読み出し及び記憶部120への情報の書き込みを行う。また、制御部130は、通信ユニット200との間で行われる認証のための処理を制御する。認証のための処理としては、後述する測距処理、位置特定処理、及び選択処理が挙げられる。制御部130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、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は車両202に搭載されるものとする。一例として、通信ユニット200は、車両202の車室内に設置されてもよい。他の一例として、通信ユニット200は、通信モジュールとして車両202に内蔵されてもよい。図1に示すように、通信ユニット200は、複数の無線通信部210(210A及び210B等)、記憶部220、及び制御部230を備える。
 -無線通信部210
 無線通信部210は、携帯機100との間で、無線通信を行う機能を有する。無線通信部210は、携帯機100から無線信号を受信する。また、無線通信部210は、携帯機100へ無線信号を送信する。
 無線通信部210と携帯機100との間で行われる無線通信は、任意の無線通信規格に準拠して行われる。かかる無線通信規格としては、UWBを用いた信号を送受信するものが挙げられる。無線通信部210は、例えば、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。
 -記憶部220
 記憶部220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220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220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230
 制御部230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。例えば、制御部230は、無線通信部210を制御して携帯機100との通信を行う。また、制御部230は、記憶部220からの情報の読み出し及び記憶部220への情報の書き込みを行う。また、制御部230は、携帯機100との間で行われる認証のための処理を制御する。認証のための処理としては、後述する測距処理、位置特定処理、及び選択処理が挙げられる。
 また、制御部230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230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230は、例えばECU(Electronic Control Unit)等の電子回路として構成される。
 <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。より正確には、測距処理とは、携帯機100の無線通信部110と、通信ユニット200の無線通信部210との間の距離を測定する処理である。
 測距処理においては、測距処理のための信号が送受信され得る。
 測距処理のための信号の一例は、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。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。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。
 測距処理のための信号の他の一例は、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。
 測距処理においては、携帯機100と通信ユニット200との間の距離として、測距用信号を送受信した無線通信部110と無線通信部210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、通信ユニット200の無線通信部210は、第1の測距用信号を送信する(ステップS102)。次いで、携帯機100の無線通信部110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S104)。
 このとき、携帯機100の制御部130は、携帯機100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、通信ユニット200の制御部230は、携帯機100から第2の測距用信号を受信すると、通信ユニット200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の無線通信部110は、時間ΔT2を示す情報を含むデータ信号を送信する(ステップS106)。
 そして、通信ユニット200の制御部230は、データ信号を受信すると、計測したΔT1、及びデータ信号に含まれる情報により示される時間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S108)。詳しくは、ΔT1-ΔT2の結果を2で割ることで片道の信号の伝搬時間が計算され、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との間の距離が計算される。
 (2)第1の位置特定処理
 第1の位置特定処理とは、携帯機100が存在する位置を特定する処理である。第1の位置特定処理について以下に詳しく説明する。
 通信ユニット200には、複数の無線通信部210が設けられる。無線通信部210の配置の一例を、図3を参照しながら説明する。
 図3は、本実施形態に係る無線通信部210の配置の一例を示す図である。図3に示すように、車両202に無線通信部210A~210Hが設けられている。そして、無線通信部210A~210Hが配置される位置は互いに異なる。
 制御部230は、複数の無線通信部210のうち少なくとも3つの無線通信部210の各々により行われた無線通信の結果に従って得られた、当該少なくとも3つの無線通信部210の各々と携帯機100との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、携帯機100が存在する位置を示す位置情報を特定する。ここでの無線通信の結果とは、上述した測距処理における、第1の測距用信号及び第2の測距用信号の送受信にかかる時間ΔT1及びΔT2である。測距結果とは、測距処理において第1の測距用信号及び第2の測距用信号を送受信した、無線通信部110と無線通信部210との間の距離を示す情報である。制御部230は、上述した測距処理を、少なくとも3つの無線通信部210の各々を用いて行う。そして、制御部230は、少なくとも3つの無線通信部210の各々を用いた測距処理により得られた少なくとも3つの測距結果に基づいて、携帯機100の位置(より正確には、無線通信部110の位置)を示す位置情報を特定する。
 以下では、携帯機100の位置を示す位置情報を特定するために使用される測距結果を得るために用いられた、少なくとも3つの無線通信部210を、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210とも称する。
 本実施形態における、携帯機100が存在する位置を示す位置情報とは、通信ユニット200を基準とする、携帯機100の相対的な位置を示す情報である。詳しくは、携帯機100が存在する位置を示す位置情報は、第1の座標系における携帯機100の座標である。第1の座標系とは、通信ユニット200(より正確には、複数の無線通信部210の各々)との相対的な位置が固定された任意の位置を、原点とする座標系である。第1の座標系の一例は、複数の無線通信部210のうちいずれか1つの無線通信部210の位置を原点とする座標系である。第1の座標系の他の一例は、車両202の任意の位置を原点とする座標系である。車両202の任意の位置の一例は、車両202の中心点である。
 記憶部220は、複数の無線通信部210の各々の位置を示す情報を記憶する。かかる位置を示す情報は、第1の座標系における座標であってもよい。制御部230は、複数の無線通信部210の各々の位置を示す情報にさらに基づいて、携帯機100が存在する位置を示す位置情報を特定する。
 第1の位置特定処理の一例を、図4を参照しながら説明する。図4は、本実施形態に係る第1の位置特定処理の一例を説明するための図である。図4では、無線通信部210C、210D、及び210Eの各々により行われた無線通信の結果に従って得られた測距結果に基づいて、携帯機100が存在する位置が特定される例が示されている。距離Lは、無線通信部110及び無線通信部210Cにより行われた無線通信の結果に従って得られた測距結果である。距離Lは、無線通信部110及び無線通信部210Dにより行われた無線通信の結果に従って得られた測距結果である。距離Lは、無線通信部110及び無線通信部210Eにより行われた無線通信の結果に従って得られた測距結果である。制御部230は、第1の座標系において、無線通信部210Cの座標からの距離がLであり、無線通信部210Dの座標からの距離がLであり、無線通信部210Eの座標からの距離がLである、という条件を満たす座標を、携帯機100が存在する位置を示す位置情報として特定する。例えば、制御部230は、無線通信部210Cの座標を中心とする半径が距離Lである円と、無線通信部210Dの座標を中心とする半径が距離Lである円と、無線通信部210Eの座標を中心とする半径が距離Lである円と、の交点Vの座標を、携帯機100が存在する位置を示す位置情報として特定する。
 上記説明したように、本実施形態によれば、携帯機100の位置を示す位置情報が特定される。ここでの位置情報とは、第1の座標系における携帯機100の座標である。従って、本実施形態によれば、単なる測距処理よりも、携帯機100の位置を詳細に特定することが可能となる。
 第1の位置特定処理により特定された携帯機100の位置を示す位置情報は、携帯機100と通信ユニット200との間で行われる認証に用いられる。例えば、特定された位置情報により示される携帯機100の位置が、規定の範囲に含まれる場合に認証が成功し、規定の範囲に含まれない場合に認証が失敗する。
 (3)第1の選択処理
 第1の選択処理とは、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択する処理である。通信ユニット200は、複数の無線通信部210として、4つ以上の無線通信部210を備えていてもよい。その場合、4つ以上の無線通信部210から、少なくとも3つの無線通信部210が、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210として選択される。
 制御部230は、複数の無線通信部210の各々により行われた無線通信の結果に従って得られた測距結果に基づいて、少なくとも3つの無線通信部210を、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210として選択する。制御部230は、測距処理を、通信ユニット200が有する複数の無線通信部210の各々を用いて行う。そして、制御部230は、得られた複数の測距結果に基づいて、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択する。その後、制御部230は、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210として選択した少なくとも3つの無線通信部210の各々と携帯機100との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、携帯機100が存在する位置を示す位置情報を特定する。
 第1の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択することは、測距結果により示される携帯機100との間の距離が小さい順に、無線通信部210を少なくとも3つ選択することを含む。詳しくは、制御部230は、複数の無線通信部210の各々を用いて行った測距処理により測定された、複数の無線通信部210の各々と携帯機100との間の距離の大小を互いに比較する。そして、制御部230は、携帯機100までの距離が小さい順に、少なくとも3つの無線通信部210を選択する。これにより、マルチパス(Multi Path)の影響を軽減することができるので、位置特定精度を向上させることが可能となる。この点について、以下で詳しく説明する。なお、位置特定精度とは、位置情報特定処理により特定される位置情報の正確さの度合いである。
 マルチパスとは、ひとつの送信源から送信された電波が受信側に複数到達する状態を指す。マルチパスは、送受信間で複数の経路が存在する場合に発生する。とりわけ、マルチパスは、送信源と受信側との直線経路上に、電波を遮蔽する遮蔽物が存在する場合に発生する。マルチパスが発生している状況下では、複数の異なる経路を経由した信号が同時に受信側に到達し、合成された状態で受信され得る。インパルス方式の無線通信において、互いに異なる経路を経由した結果互いに位相が異なるパルスが合成された状態で受信される場合、パルスが互いに打ち消し合ってしまい得る。その結果、打ち消し合ったパルスよりも遅れて到来するパルスが受信側に検出されるので、受信側がパルスを検出する時刻に遅延が生じ得る。そして、測距用信号(パルス)の送受信にかかる時間に基づいて測距する測距処理においては、測距用信号の受信時刻が遅延した分だけ実際の距離よりも長い距離が測定されてしまう。この点、本実施形態では、測距処理において測定された距離が小さい順に無線通信部210を選択することにより、実際の距離よりも長い距離に基づいて携帯機100の位置を示す位置情報を特定することが防止される。従って、位置特定精度を向上させることが可能となる。
 第1の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択する際に大小が比較される距離は、無線通信部210毎に繰り返し行われた無線通信の結果に従って得られた複数の測距結果により示される複数の距離のうち最小値であってもよい。詳しくは、制御部230は、複数の無線通信部210の各々を用いた測距処理を、無線通信部210毎に繰り返し行う。次いで、制御部230は、無線通信部210毎に繰り返し行った測距処理により測定された複数の距離のうち最小値を、複数の無線通信部210の各々について取得する。そして、制御部230は、複数の無線通信部210の各々について取得した、携帯機100との間の距離の最小値が小さい順に、無線通信部210を少なくとも3つ選択する。これにより、上記説明した理由と同様の理由で、マルチパスの影響を軽減することができるので、位置特定精度を向上させることが可能となる。
 第1の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択することは、携帯機100が存在すると想定される位置に整合する距離を示す測距結果が得られた無線通信を行った無線通信部210を選択することを含んでいてもよい。携帯機100が存在すると想定される位置とは、例えば、車両202の車室内及び車室外である。例えば、制御部230は、携帯機100が車室内に存在すると想定される場合、所定の閾値よりも短い距離を示す測距結果が得られた無線通信を行った無線通信部210を、選択候補とする。そして、制御部230は、選択候補の無線通信部210から、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択する。ここでの所定の閾値とは、車室内の最も無線通信部210から遠い位置と無線通信部210の位置との間の距離である。これにより、携帯機100が存在すると想定される位置に整合する測距結果に基づいて第1の位置情報特定処理を行うことができるので、位置特定精度を向上させることが可能となる。
 なお、携帯機100が存在すると想定される位置は、一例として、測距結果の時系列推移に基づいて判定され得る。例えば、測距結果により示される距離が徐々に短くなる又は長くなる場合、ユーザが携帯機100を携帯して車両202に近付いている又は遠のいていると考えられるので、携帯機100が車室外に存在すると想定される。他の一例として、携帯機100が存在すると想定される位置は、車両202の状態に基づいて判定され得る。例えば、測距結果により示される距離が徐々に短くなった後に車両202のドアが開け閉めされた場合、ユーザが携帯機100を携帯して車室内に入ったと考えられるので、携帯機100が車室内に存在すると想定される。
 制御部230は、複数の無線通信部210のうち、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210以外の無線通信部210による無線通信を停止してもよい。そして、制御部230は、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210にのみ、無線通信を行わせ、測距処理及び第1の位置特定処理を行ってもよい。これにより、無線通信を行う無線通信部210の数を削減することができるので、消費電力を抑制することが可能となる。
 制御部230は、第1の選択処理を実行する際には、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210以外の無線通信部210による無線通信を再開してもよい。これにより、制御部230は、再開しない場合と比較して多くの無線通信部210から、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択することが可能となる。
 また、第1の選択処理において実行される無線通信は、第1の位置特定処理において実行される無線通信と同一であってもよい。換言すると、1度の測距処理により得られた測距結果が、第1の選択処理及び第1の位置特定処理の双方に使用されてもよい。例えば、複数の無線通信部210の各々を使用した測距処理が行われ、得られた複数の測距結果に基づいて第1の選択処理が実行され、選択された無線通信部210により得られた測距結果に基づいて第1の位置情報特定処理が実行されてもよい。これにより、無線通信の回数を削減することができるので、処理を効率化することが可能となる。
 (4)処理の流れ
 -第1の選択処理
 図5は、本実施形態に係るシステム1により実行される第1の選択処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図5に示すように、本シーケンスには、携帯機100及び通信ユニット200が関与する。本シーケンスは、図3に示した無線通信部210A~210Hが車両202に配置された例におけるシーケンスである。そして、本シーケンスでは、複数の無線通信部210の各々が関与する処理については、無線通信部210の末尾に付されるアルファベットと同一のアルファベットを末尾に含む符号が付される。例えば、無線通信部210Aが関与する処理にはステップS200Aが付され、無線通信部210Hが関与する処理にはステップS200Hが付される。
 図5に示すように、まず、携帯機100及び通信ユニット200は、無線通信部110及び無線通信部210Aを用いた測距処理を行う(ステップS202A及びS204A)。詳しくは、無線通信部210Aと無線通信部110との間で無線通信が実行される(ステップS202A)。例えば、図2を参照しながら上記説明したように、無線通信部210Aと無線通信部110との間で、第1の測距用信号、第2の測距用信号及びデータ信号が送受信される。次いで、制御部230は、ステップS202Aにおける無線通信の結果に従って、無線通信部210Aと携帯機100との間の距離を計算する(ステップS204A)。これらの処理については、図2を参照しながら上記説明した通りである。
 次いで、携帯機100及び通信ユニット200は、無線通信部110及び無線通信部210Aを用いた測距処理を再度行う(ステップS206A及びS208A)。ステップS206A及び108Aに係る処理は、ステップS202A~S204Aに係る処理と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
 そして、制御部230は、複数行った測距処理により得られた複数の測距結果により示される複数の距離のうち、最小値を特定する(ステップS210A)。本例では、制御部230は、ステップS204Aで計算した距離と、ステップS208Aで計算した距離とを比較し、小さい方を最小値として特定する。
 携帯機100及び通信ユニット200は、上記ステップS202A~S210Aに係る処理(ステップS200A)と同様の処理を、全ての無線通信部210について行う。図5では、無線通信部210Aが関与する処理100Aの他、無線通信部210Hが関与する処理100Hが図示されており、無線通信部210B~210Gが関与する処理の図示は省略されている。無線通信部210Hが関与する処理100HにおけるステップS202H~S210Hに係る処理は、無線通信部210Aが関与する処理100AにおけるステップS202A~S210Aに係る処理と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
 その後、制御部230は、無線通信部210A~210Hから、第1の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択する(ステップS212)。詳しくは、ステップS210A~S210Hにより得られた、携帯機100との間の距離の最小値が小さい順に、無線通信部210を少なくとも3つ選択する。
 -第1の位置特定処理
 図6は、本実施形態に係るシステム1により実行される第1の位置特定処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図6に示すように、本シーケンスには、携帯機100及び通信ユニット200が関与する。本シーケンスは、図3に示した無線通信部210A~210Hが車両202に配置された例において、第1の選択処理により無線通信部210C、210D及び210Eが選択された場合のシーケンスである。そして、本シーケンスでも、図5と同様に、複数の無線通信部210の各々が関与する処理については、無線通信部210の末尾に付されるアルファベットと同一のアルファベットを末尾に含む符号が付される。
 図6に示すように、まず、携帯機100及び通信ユニット200は、無線通信部110及び無線通信部210Cを用いた測距処理を行う(ステップS302C及びS304C)。詳しくは、無線通信部210Cと無線通信部110との間で無線通信が実行される(ステップS302C)。例えば、図2を参照しながら上記説明したように、無線通信部210Cと無線通信部110との間で、第1の測距用信号、第2の測距用信号及びデータ信号が送受信される。次いで、制御部230は、ステップS302Cにおける無線通信の結果に従って、無線通信部210Cと携帯機100との間の距離を計算する(ステップS304C)。
 次いで、携帯機100及び通信ユニット200は、無線通信部110及び無線通信部210Dを用いた測距処理を行う(ステップS302D及びS304D)。ステップS302D及びS304Dに係る処理は、ステップS302C~S304Cに係る処理と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
 次に、携帯機100及び通信ユニット200は、無線通信部110及び無線通信部210Eを用いた測距処理を行う(ステップS302E及びS304E)。ステップS302E及びS304Eに係る処理は、ステップS302C~S304Cに係る処理と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
 そして、制御部230は、ステップS304C、S304D、及びS304Eにおいて得られた3つの測距結果に基づいて、携帯機100が存在する位置を示す位置情報を特定する(ステップS306)。ここでの処理については、図4を参照しながら上記説明した通りである。
 <3.変形例>
 上記実施形態では、携帯機100が存在する位置を示す位置情報が通信ユニット200により特定されていたが、本発明はかかる例に限定されない。通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報が、携帯機100により特定されてもよい。この点について、以下に詳しく説明する。
 (1)構成
 本変形例に係る携帯機100及び通信ユニット200の構成は、図1を参照しながら上記説明した通りである。
 (2)測距処理
 本変形例に係る測距処理は、上記実施形態に係る測距処理と同様に、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。より正確には、本変形例に係る測距処理は、上記実施形態に係る測距処理と同様に、携帯機100の無線通信部110と、通信ユニット200の無線通信部210との間の距離を測定する処理である。
 ただし、本変形例では、携帯機100が、携帯機100と通信ユニット200との間の距離を示す情報を取得する。一例として、図2を参照して上記説明した測距処理により得られた測距結果が、通信ユニット200から携帯機100に報告されてもよい。他の一例として、図2を参照して上記説明した測距処理における各ステップの実行主体を携帯機100と通信ユニット200とで逆にすることで、制御部130が、携帯機100と通信ユニット200との間の距離を示す情報を計算してもよい。
 (3)第2の位置特定処理
 第2の位置特定処理は、通信ユニット200が存在する位置を特定する処理である。
 制御部130は、無線通信部110と少なくとも3つの無線通信部210との間で行われた無線通信の結果に従って得られた、携帯機100(より正確には、無線通信部110)と当該少なくとも3つの無線通信部210の各々との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報を特定する。ここでの無線通信の結果とは、上述した測距処理における、第1の測距用信号及び第2の測距用信号の送受信にかかる時間ΔT1及びΔT2である。測距結果とは、測距処理において第1の測距用信号及び第2の測距用信号を送受信した、無線通信部110と無線通信部210との間の距離を示す情報である。制御部130は、少なくとも3つの無線通信部210の各々を無線通信の相手として、測距処理を行う。ここでの無線通信の相手とは、無線通信部110との間で第1の測距用信号及び第2の測距用信号を送受信する無線通信部210である。そして、制御部130は、少なくとも3つの無線通信部210の各々を無線通信の相手とする測距処理により得られた少なくとも3つの測距結果に基づいて、通信ユニット200の位置を示す位置情報を特定する。
 以下では、通信ユニット200の位置を示す位置情報を特定するために使用される測距結果を得るために、無線通信部110の無線通信の相手となった少なくとも3つの無線通信部210を、第2の位置特定処理に用いる無線通信部210とも称する。
 本変形例における、通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報とは、携帯機100を基準とする、通信ユニット200の相対的な位置を示す情報である。詳しくは、通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報は、第2の座標系における、通信ユニット200の座標である。第2の座標系とは、携帯機100(より正確には、無線通信部110)との相対的な位置が固定された任意の位置を、原点とする座標系である。第2の座標系の一例は、無線通信部110の位置を原点とする座標系である。第2の座標系の他の一例は、携帯機100の任意の位置を原点とする座標系である。携帯機100の任意の位置の一例は、携帯機100の中心点である。
 また、本変形例における、通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報の一例は、第2の座標系における、第2の位置特定処理に用いる無線通信部210の座標である。本変形例における、通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報の他の一例は、第2の座標系における、車両202の任意の位置の座標である。車両202の任意の位置の一例は、車両202の中心点である。
 記憶部120は、複数の無線通信部210の各々の位置を示す情報を記憶する。かかる位置を示す情報は、第1の座標系における座標であってもよい。制御部130は、複数の無線通信部210の各々の位置を示す情報にさらに基づいて、通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報を特定する。
 第2の位置特定処理の一例を、図4を再度参照しながら説明する。制御部130は、第1の座標系において、無線通信部210Cの座標からの距離がLであり、無線通信部210Dの座標からの距離がLであり、無線通信部210Eの座標からの距離がLである、という条件を満たす座標を、携帯機100(より正確には、無線通信部110)が存在する位置を示す位置情報として特定する。ここで、携帯機100の位置は、第2の座標系における原点である。そこで、制御部130は、特定された第1の座標系における携帯機100の座標に基づいて、無線通信部210C、210D及び210Eの第1の座標系における座標を第2の座標系における座標に座標変換する。これにより、第2の座標系における無線通信部210C、210D及び210Eの座標を、通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報として特定することができる。
 上記説明したように、本変形例によれば、通信ユニット200の位置を示す位置情報が特定される。ここでの位置情報とは、第2の座標系における通信ユニット200の座標である。従って、本変形例によれば、単なる測距処理よりも、通信ユニット200の位置を詳細に特定することが可能となる。
 第2の位置特定処理により特定された通信ユニット200の位置を示す位置情報は、携帯機100と通信ユニット200との間で行われる認証に用いられる。例えば、特定された位置情報により示される通信ユニット200の位置が、規定の範囲に含まれる場合に認証が成功し、規定の範囲に含まれない場合に認証が失敗する。
 (4)第2の選択処理
 第2の選択処理とは、第2の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択する処理である。通信ユニット200は、複数の無線通信部210として、4つ以上の無線通信部210を備えていてもよい。その場合、4つ以上の無線通信部210から、少なくとも3つの無線通信部210が、第2の位置特定処理に用いる無線通信部210として選択される。
 制御部130は、無線通信部110と複数の無線通信部210の各々との間で行われた無線通信の結果に従って得られた測距結果に基づいて、少なくとも3つの無線通信部210を、第2の位置特定処理に用いる無線通信部210として選択する。制御部130は、通信ユニット200が有する複数の無線通信部210の各々を無線通信の相手として、測距処理を行う。そして、制御部230は、得られた複数の測距結果に基づいて、第2の位置特定処理に用いる無線通信部210を選択する。その後、制御部130は、第2の位置特定処理に用いる無線通信部210として選択した少なくとも3つの無線通信部210の各々と携帯機100との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報を特定する。
 第2の選択処理の内容は、位置情報を特定する主体が制御部130であることを除き、第1の位置特定処理と同様である。
 (5)処理の流れ
 図7は、本変形例に係るシステム1により実行される第2の位置特定処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図7に示すように、本シーケンスには、携帯機100及び通信ユニット200が関与する。本シーケンスは、図3に示した無線通信部210A~210Hが車両202に配置された例において、第2の選択処理により無線通信部210C、210D及び210Eが選択された場合のシーケンスである。そして、本シーケンスでも、図5と同様に、複数の無線通信部210の各々が関与する処理については、無線通信部210の末尾に付されるアルファベットと同一のアルファベットを末尾に含む符号が付される。
 図7に示すように、まず、携帯機100及び通信ユニット200は、無線通信部110及び無線通信部210Cを用いた測距処理を行う(ステップS402C及びS404C)。本測距処理においては、図2を参照しながら上記説明した測距処理が、各ステップの実行主体を携帯機100と通信ユニット200とで逆にして実行される。詳しくは、無線通信部210Cと無線通信部110との間で無線通信が実行される(ステップS402C)。次いで、制御部130は、ステップS402Cにおける無線通信の結果に従って、無線通信部210Cと携帯機100との間の距離を計算する(ステップS404C)。
 次いで、携帯機100及び通信ユニット200は、無線通信部110及び無線通信部210Dを用いた測距処理を行う(ステップS402D及びS404D)。ステップS402D及びS404Dに係る処理は、ステップS402C~S404Cに係る処理と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
 次に、携帯機100及び通信ユニット200は、無線通信部110及び無線通信部210Eを用いた測距処理を行う(ステップS402E及びS404E)。ステップS402E及びS404Eに係る処理は、ステップS402C~S404Cに係る処理と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
 そして、制御部130は、ステップS404C、S404D、及びS404Eにおいて得られた3つの測距結果に基づいて、通信ユニット200が存在する位置を示す位置情報を特定する(ステップS406)。ここでの処理については、図4を参照しながら上記説明した通りである。
 <4.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。
 例えば、上記実施形態では、測距用信号の送受信にかかる時間に基づいて測距さ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。携帯機100及び通信ユニット200のうち一方が送信した測距用信号を他方が受信した際の受信電力に基づいて測距されてもよい。他に、測距は、GNSS(Global Navigation Satellite System)を利用して行われてもよい。
 例えば、上記実施形態では、無線通信規格として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、BLE(Bluetooth Low Energy(登録商標))、及びWi-Fi(登録商標)が用いられてもよい。
 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位置情報を取得する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。ただし、ペアのうち一方に、少なくとも3つの無線通信部が備えられる。そして、ペアのうち一方が他方の位置情報を取得する。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:無線通信部、120:記憶部、130:制御部、200:通信ユニット、202:車両、210:無線通信部、220:記憶部、230:制御部

Claims (10)

  1.  他の通信装置との間で無線通信を行う複数の無線通信部と、
     複数の前記無線通信部のうち少なくとも3つの前記無線通信部の各々により行われた無線通信の結果に従って得られた、前記少なくとも3つの前記無線通信部の各々と前記他の通信装置との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定する制御部、
    を備える通信装置。
  2.  前記制御部は、複数の前記無線通信部の各々により行われた無線通信の結果に従って得られた複数の前記測距結果に基づいて、前記少なくとも3つの前記無線通信部を選択し、選択した前記3つの前記無線通信部の各々と前記他の通信装置との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定する、請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記少なくとも3つの前記無線通信部を選択することは、前記測距結果により示される前記他の通信装置との間の距離が小さい順に、前記無線通信部を少なくとも3つ選択することを含む、請求項2に記載の通信装置。
  4.  前記少なくとも3つの前記無線通信部を選択する際に大小が比較される前記距離は、前記無線通信部毎に繰り返し行われた無線通信の結果に従って得られた複数の前記測距結果により示される複数の距離のうち最小値である、請求項3に記載の通信装置。
  5.  前記少なくとも3つの前記無線通信部を選択することは、前記他の通信装置が存在すると想定される位置に整合する距離を示す前記測距結果が得られた無線通信を行った前記無線通信部を選択することを含む、請求項2~4のいずれか一項に記載の通信装置。
  6.  前記制御部は、複数の前記無線通信部のうち前記少なくとも3つの前記無線通信部以外の前記無線通信部による無線通信を停止する、請求項1~5のいずれか一項に記載の通信装置。
  7.  前記通信装置は、車両に搭載され、
     前記他の通信装置は、前記車両のユーザに携帯して使用される装置である、請求項1~6のいずれか一項に記載の通信装置。
  8.  通信装置であって、
     他の通信装置に設けられた複数の他の無線通信部の各々との間で無線通信を行う無線通信部と、
     前記無線通信部と少なくとも3つの前記他の無線通信部との間で行われた無線通信の結果に従って得られた、前記通信装置と前記少なくとも3つの前記他の無線通信部の各々との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定する制御部、
    を備える通信装置。
  9.  他の通信装置との間で無線通信を行う複数の無線通信部のうち少なくとも3つの前記無線通信部の各々により行われた無線通信の結果に従って得られた、前記少なくとも3つの前記無線通信部の各々と前記他の通信装置との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定すること、
    を含む位置特定方法。
  10.  他の通信装置に設けられた複数の他の無線通信部の各々との間で無線通信を行う無線通信部と少なくとも3つの前記他の無線通信部との間で行われた無線通信の結果に従って得られた、前記無線通信部と前記少なくとも3つの前記他の無線通信部の各々との間の距離を示す少なくとも3つの測距結果に基づいて、前記他の通信装置が存在する位置を示す位置情報を特定すること、
    を含む位置特定方法。
     
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7414648B2 (ja) * 2020-06-05 2024-01-16 株式会社東海理化電機製作所 制御装置および制御方法
JP7446926B2 (ja) * 2020-06-05 2024-03-11 株式会社東海理化電機製作所 制御装置および制御方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014084595A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Tokai Rika Co Ltd キー位置判定装置
US20140330449A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 Delphi Technologies, Inc Relay attack prevention for passive entry passive start (peps) vehicle security systems
US20180007507A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Lear Corporation Passive Entry Systems Employing Time of Flight Distance Measurements
WO2018148687A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Apple Inc. Enhanced automotive passive entry
US20190304226A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 Denso International America, Inc. Reflective Environment Detection Systems And Methods

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014051809A (ja) 2012-09-06 2014-03-20 Denso Corp 端末装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014084595A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Tokai Rika Co Ltd キー位置判定装置
US20140330449A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 Delphi Technologies, Inc Relay attack prevention for passive entry passive start (peps) vehicle security systems
US20180007507A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Lear Corporation Passive Entry Systems Employing Time of Flight Distance Measurements
WO2018148687A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Apple Inc. Enhanced automotive passive entry
US20190304226A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 Denso International America, Inc. Reflective Environment Detection Systems And Methods

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