CN115087879A - 控制装置、控制***和程序 - Google Patents

控制装置、控制***和程序 Download PDF

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森惠
古贺健一
古池龙也
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Abstract

提供能够提高位置推定精度的控制装置、控制***和程序。一种控制装置，具备控制部，上述控制部获取测距值，并基于上述测距值来推定位置可变型通信装置相对于对象空间的相对位置，上述测距值通过多个位置固定型通信装置中至少一个位置固定型通信装置与上述位置可变型通信装置进行无线通信而得到且表示上述至少一个上述位置固定型通信装置与上述位置可变型通信装置之间的距离，上述多个位置固定型通信装置包括固定于作为由物体区隔出的空间的上述对象空间的内部且位于该对象空间所含的至少一个部位的第1位置固定型通信装置和固定于作为由物体区隔出的空间的上述对象空间的内部且位于与上述部位不同的部位的第2位置固定型通信装置，上述位置可变型通信装置相对于上述对象空间的相对位置可变。

Description

控制装置、控制***和程序
技术领域
本发明涉及控制装置、控制***和程序。
背景技术
近年来，正在开发根据装置间收发了信号的结果，由一个装置推定另一个装置的位置的技术。作为位置推定技术的一例，下述专利文献1公开一种技术，通过利用UWB(Ultra-Wide Band)进行无线通信，UWB接收机推定来自UWB发送机的无线信号的抵达角度。另外，作为位置推定技术的其他的一例，通过进行无线通信来测定装置间的距离，使用该距离进行位置推定。
专利文献1：国际公开第2015/176776号
但是，若在装置间存在遮挡物则无法顺利地进行通信，作为其结果，存在欲计测的对象的计测精度变差这样的课题。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供能够提高位置推定精度的结构。
为了解决上述课题，根据本发明的某个观点，提供一种控制装置，具备控制部，上述控制部获取测距值，并基于上述测距值来推定位置可变型通信装置相对于对象空间的相对位置，上述测距值通过多个位置固定型通信装置中至少一个位置固定型通信装置与上述位置可变型通信装置进行无线通信而得到，且表示上述至少一个上述位置固定型通信装置与上述位置可变型通信装置之间的距离，上述多个位置固定型通信装置包括固定于作为由物体区隔出的空间的上述对象空间的内部且位于该对象空间所含的至少一个部位的第1位置固定型通信装置和固定于上述对象空间的内部且位于与上述部位不同的部位的第2位置固定型通信装置，上述位置可变型通信装置相对于上述对象空间的相对位置可变。
另外，为了解决上述课题，根据本发明的其他观点，提供一种控制***，具备：多个位置固定型通信装置，其包括固定于作为由物体区隔出的空间的对象空间的内部且位于该对象空间所含的至少一个部位的第1位置固定型通信装置和固定于上述对象空间的内部且位于与上述部位不同的部位的第2位置固定型通信装置；和控制装置，其获取测距值，并基于上述测距值来推定上述位置可变型通信装置相对于上述对象空间的相对位置，上述测距值通过至少一个上述位置固定型通信装置与上述位置可变型通信装置进行无线通信而得到且表示上述至少一个上述位置固定型通信装置与上述位置可变型通信装置之间的距离，上述位置可变型通信装置相对于上述对象空间的相对位置可变。
另外，为了解决上述课题，根据本发明的其他观点，提供一种程序，用于使计算机作为控制部发挥功能，上述控制部获取测距值，并基于上述测距值来推定位置可变型通信装置相对于对象空间的相对位置，上述测距值通过多个位置固定型通信装置中至少一个位置固定型通信装置与上述位置可变型通信装置进行无线通信而得到，且表示上述至少一个上述位置固定型通信装置与上述位置可变型通信装置之间的距离，上述多个位置固定型通信装置包括固定于作为由物体区隔出的空间的上述对象空间的内部且位于该对象空间所含的至少一个部位的第1位置固定型通信装置和固定于上述对象空间的内部且位于与上述部位不同的部位的第2位置固定型通信装置，上述位置可变型通信装置相对于上述对象空间的相对位置可变。
如以上说明的那样，根据本发明，能够提高位置推定精度。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的***的结构的一例的图。
图2是用于对本实施方式的技术课题进行说明的图。
图3是表示本实施方式所涉及的多个通信装置的配置的一例的图。
图4是表示由本实施方式所涉及的控制装置执行的位置参数推定处理的流程的一例的流程图。
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的优选的实施方式详细地进行说明。此外，在本说明书和附图中，通过对实质具有相同的功能结构的结构要素标注相同的附图标记而省略重复说明。
另外，在本说明书和附图中，也有时针对实质具有相同的功能结构的要素在相同的附图标记后标注不同的字母来进行区别。例如，根据需要将实质具有相同的功能结构的多个要素区别为通信装置200A和200B。但是，在不需要特别区分实质具有相同的功能结构的多个要素各自的情况下，仅标注相同附图标记。例如，在不需要特别区别通信装置200A和200B的情况下，仅称为通信装置200。
＜＜1.概要＞＞
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的***1的结构的一例的图。如图1所示，本实施方式所涉及的***1包括便携设备100、搭载于车辆20的通信装置200和控制装置300。车辆20是作为用户的利用对象(对象物)的移动体的一例。
本发明涉及被认证侧的装置和认证侧的装置，上述认证侧的装置进行使用通过与该装置之间的通信得到的信息来认证该装置的认证处理。在图1所示的例子中，便携设备100是被认证侧的装置的一例，控制装置300是认证侧的装置的一例。
在***1中，若例如作为车辆20的驾驶员的用户携带便携设备100靠近车辆20，则在便携设备100与通信装置200之间进行用于认证的无线通信。而且，控制装置300使用由通信装置200得到的信息进行认证处理，若认证成功，则通过控制装置300的控制使车辆20的门锁解锁，或者照明点亮，或者发动机启动等，车辆20成为能够由用户利用的状态。这样的***1也被称为智能进入***。以下，对各结构要素依次进行说明。
＜1.1.便携设备100＞
便携设备100作为任意的控制装置而构成。作为任意的控制装置的一例，被移动体的用户携带并使用，可举出：电子钥匙、智能手机和可穿戴终端等装置。如图1所示，便携设备100具备无线通信部110、控制部120和存储部130。
(无线通信部110)
无线通信部110具有如下功能：在它与通信装置200之间，进行按照预定无线通信标准的通信。在预定无线通信标准中，也可以使用例如RF(Radio Frequency)带的信号和LF(Low Frequency)带的信号。或者，也可以作为BLE(Bluetooth Low Energy(注册商标))的信号来发送。或者，也可以使用利用UWB(Ultra-Wide Band)的信号。
此外，基于UWB的脉冲方式的信号具有能够高精度地进行测距这样的特性。即，基于UWB的脉冲方式的信号通过使用纳秒以下非常短的脉冲宽度的电波能够高精度地测定电波的空中传播时间，能够高精度地进行基于传播时间的测距。空中传播时间是从发送电波起至接收为止所耗费的时间。此处，测距是指测定收发信号的装置间的距离。无线通信部110例如作为能够收发使用了UWB的信号的接口而构成。
此外，使用了UWB的信号例如能够作为测距用信号、角度推定用信号和数据信号而收发。测距用信号是在后述的测距处理中收发的信号。测距用信号也可以由不具有储存数据的有效负载部分的帧格式构成，例如也可以由具有有效负载部分的帧格式构成。角度推定用信号是在后述的角度推定处理中收发的信号。角度推定用信号也可以具有与测距用信号相同的结构。数据信号例如优选由具有储存数据的有效负载部分的帧格式构成。
此处，无线通信部110具有至少一个天线。而且，无线通信部110经由至少一个天线而收发无线信号。
(控制部120)
控制部120具有控制便携设备100的整体动作的功能。作为一例，控制部120控制无线通信部110而进行与通信装置200之间的通信。另外，控制部120进行信息从存储部130的读出和信息向存储部130的写入。控制部120由例如CPU(Central Processing Unit)和微处理器等电子电路构成。
(存储部130)
存储部130具有存储用于便携设备100的动作的各种信息的功能。例如，存储部130存储用于便携设备100的动作的程序及用于认证的ID(identifier)、密码和认证算法等。存储部130例如由闪存等存储介质和执行针对存储介质的记录再现的处理装置构成。
以上，对便携设备100的结构例具体地进行了说明。此外，图1所示的结构是一例，便携设备100的结构不限定于此。例如便携设备100也可以构成为还具有：接受用户对于便携设备100的操作的操作部；检测便携设备100的动作、周边的声音的传感器部、输出声音的声音输出部；或者使便携设备100振动的振动部等。
＜1.2.通信装置200和控制装置300＞
通信装置200和控制装置300与车辆20相对应地设置。此处，设置于车辆20的车室内，或者作为通信模块而内置于车辆20等，通信装置200搭载于车辆20。此外，也可以是，在车辆20的停车场设置有控制装置300等，车辆20与控制装置300独立构成。在该情况下，控制装置300基于便携设备100与通信装置200的通信结果，对车辆20无线发送控制信号，能够远程控制车辆20。也可以在车辆20设置有多个通信装置200。
(通信装置200)
通信装置200是在与便携设备100之间进行无线通信的装置。如图1所示，通信装置200A具备无线通信部210、控制部220、存储部230和车辆内通信部240。此外，通信装置200B等其他通信装置200也具备与通信装置200A相同的结构要素。
无线通信部210具有如下功能：在自身与便携设备100的无线通信部110之间进行按照预定无线通信标准的通信。无线通信部210通过无线方式接收来自便携设备100的信号。另外，无线通信部210通过无线方式向便携设备100发送信号。无线通信部210例如作为能够进行利用UWB的通信的通信接口而构成。
此处，无线通信部210具有至少一个天线。而且，无线通信部210经由至少一个天线而收发无线信号。
控制部220具有控制基于通信装置200的动作的功能。作为一例，控制部220控制无线通信部210而在与便携设备100之间进行通信。作为其他一例，控制部220控制车辆内通信部240而在与和车辆20相对应地设置的其他装置之间进行通信。作为其他的一例，控制部220进行信息从存储部230的读出和信息向存储部230的写入。控制部220例如作为ECU(Electronic Control Unit)而构成。
存储部230具有存储用于通信装置200的动作的各种信息的功能。例如，存储部230存储用于通信装置200的动作的程序及用于认证的ID(identifier)、密码和认证算法等。存储部230例如由闪存等存储介质、和执行针对存储介质的记录再现的处理装置构成。
车辆内通信部240具有如下功能：在与和车辆20相对应地设置的其他装置之间进行通信。作为一例，车辆内通信部240在与控制装置300之间进行通信。车辆内通信部240构成为例如能够进行按照LIN(Local Interconnect Network)或者CAN(Controller AreaNetwork)等任意车载网络的标准的通信的通信接口。
(控制装置300)
控制装置300是在与通信装置200之间执行通信的装置。控制装置300是在与多个通信装置200之间执行通信的装置。如图1所示，控制装置300具备车辆内通信部310、控制部320和存储部330。
车辆内通信部310具有如下功能：在与车辆20相对应地设置的其他装置之间进行通信。作为一例，车辆内通信部310在与通信装置200之间进行通信。车辆内通信部310构成为例如能够进行按照LIN(Local Interconnect Network)或者CAN(Controller AreaNetwork)等任意车载网络的标准的通信的通信接口。
控制部320具有控制基于控制装置300的动作的功能。作为一例，控制部320控制车辆内通信部310在与和车辆20相对应地设置的其他装置之间进行通信。作为其他一例，控制部320进行信息从存储部330的读出和信息向存储部330的写入。控制部320例如作为ECU(Electronic Control Unit)等电子电路而构成。
特别是，控制部320执行基于通过多个通信装置200各自与便携设备100之间的无线通信而得到的信息的处理。该处理的一例是认证便携设备100的认证处理。另外，作为该处理的其他的一例，控制部320也作为控制车辆20的门锁的门锁控制部发挥功能，进行门锁的锁定和解锁。另外，作为该处理的其他的一例，控制部320也作为控制车辆20的发动机的发动机控制部发挥功能，进行发动机的启动/停止。此外，车辆20所具备的动力源除了是发动机以外，也可以是马达等。另外，作为该处理的其他的一例，控制部320进行设置于车辆20的照明的点亮和熄灭的控制。另外，作为该处理的其他的一例，控制部320进行向设置于车辆20的预定电气关系的部件的通电的开始/停止的控制。预定电气关系的部件例如可举出空调、汽车音响、车辆导航装置等。
存储部330具有存储用于控制装置300的动作的各种信息的功能。例如，存储部330存储用于控制装置300的动作的程序及用于认证的ID(identifier)、密码和认证算法等。存储部330例如由闪存等存储介质和执行针对存储介质的记录再现的处理装置构成。
以上，对本***1的结构的一例具体地进行了说明。此外，在便携设备100与多个通信装置200各自之间收发的无线信号通过任意的频带来收发。无线信号不限定于使用了UWB的信号，例如也可以是LF(Radio Frequency)带的信号，也可以作为RF(Radio Frequency)带的信号来发送，也可以是BLE(Bluetooth Low Energy(注册商标))的信号。另外，也可以是，便携设备100和多个通信装置200除了具备进行使用了UWB的信号的收发的无线通信部之外，还具备通过频带不同的通信来收发无线信号的无线通信部。
＜＜2.位置参数的推定＞＞
本实施方式所涉及的控制装置300进行推定表示便携设备100所存在的位置的位置参数的推定处理。
位置参数能够包含便携设备100与搭载于车辆20的各通信装置200之间的距离。该距离例如是从通信装置200的本地坐标系的原点至便携设备100为止的距离。在本实施方式中，作为以通信装置200为基准的坐标系，也可以设定通信装置200的本地坐标系。通信装置200具有多个天线。通信装置200的本地坐标系的一例是以通信装置200具有的多个天线的中心作为原点，以车辆20的前后方向作为X轴，以车辆20的左右方向作为Y轴，以车辆20的上下方向作为Z轴的坐标系。多个天线的配置形状没有特别限定。
便携设备100与各通信装置200之间的距离基于在便携设备100与各通信装置200之间进行的后述的测距用信号的收发结果来推定。
另外，位置参数能够包含从便携设备100发送的信号抵达各通信装置200的角度。该角度是以通信装置200为基准的便携设备100的角度。例如，该角度由连结通信装置200的本地坐标系中的原点和便携设备100的直线与该本地坐标系中的坐标轴所成的角度构成。
另外，位置参数能够包含预定坐标系中的便携设备100的坐标。预定坐标系也可以是通信装置200的本地坐标系。例如，通过该本地坐标系中的X轴上的坐标x、Y轴上的坐标y和Z轴上的坐标z，示出便携设备100的三维坐标(x，y，z)。
＜2.1.测距处理＞
控制装置300进行测距处理。测距处理是推定各通信装置200与便携设备100之间的距离的处理。测距处理包括：收发测距用信号；和基于测距用信号的空中传播时间来计算距离R。空中传播时间是从发送信号起至接收为止所耗费的时间。控制装置300能够进行如下测距处理：从各通信装置200获取通过各通信装置200与便携设备100进行通信而得到的信息，并分别计算出各通信装置200与便携设备100之间的距离。
在测距处理中，能够在多个通信装置200各自与便携设备100之间收发多个测距用信号。也将多个测距用信号中的从一个装置向另一个装置发送的测距用信号称为第1测距用信号。接下来，也将从接收了第1测距用信号的装置向发送了第1测距用信号的装置作为第1测距用信号的响应而发送的测距用信号称为第2测距用信号。
对测距处理的一例进行说明。例如，首先，便携设备100发送指示测距的开始的测距触发信号。接着，接收了测距触发信号的通信装置200发送第1测距用信号。接下来，接收了第1测距用信号的便携设备100从接收第1测距用信号起经过规定时间(ΔT1)后，发送第2测距用信号。通信装置200对从第1测距用信号的发送时刻至第2测距用信号的接收时刻为止的时间ΔT2进行计测。第2测距用信号的接收时刻是第2测距用信号的第1抵达波的接收时刻。控制装置300基于已知的ΔT1和计测出的ΔT2，计算便携设备100与通信装置200之间的距离。具体而言，通过将从ΔT2减去了ΔT1的值除以2来计算单程的信号收发所耗费的时间，通过对所耗费的时间乘以信号的速度，计算便携设备100与通信装置200之间的距离。此外，时间ΔT1可以在控制装置300中不是已知的。例如，便携设备100也可以计测时间ΔT1，并向通信装置200报告。这样的报告能够通过发送包含对表示时间ΔT1的信息进行了加密而得到的信息的数据信号来进行。
＜2.2.角度推定＞
控制装置300进行角度推定处理。例如，角度获取处理包括：接收角度推定用信号；和基于角度推定用信号的接收结果来计算角度。角度推定用信号是在角度推定处理中收发的信号。
首先，便携设备100发送角度推定用信号。接着，通过通信装置200的无线通信部210来接收角度推定用信号。控制装置300的控制部320基于由无线通信部210接收到的角度推定用信号，来推定到达角度(AoA：Angle of Arrival)。
-补充
此外，角度推定用信号与测距用信号也可以相同。在这种情况下，多个通信装置200各自接收兼作角度推定用信号和第2测距用信号的一个无线信号，从而通过控制装置300，能够计算各通信装置200与便携设备100的距离及便携设备100相对于各通信装置200的角度。
＜2.3.坐标推定＞
控制装置300进行坐标推定处理。坐标推定处理是推定便携设备100的三维坐标(x，y，z)的处理。控制装置300例如基于测距处理和角度推定处理的结果，来计算坐标x、y和z。通过坐标推定处理推定的便携设备100的坐标也可以是二维坐标(x，y)。控制装置300基于多个通信装置200得到的信息，计算便携设备100的坐标x、y和z。测距处理和角度推定处理也可以在各通信装置200中分别进行。
此外，通过将本地坐标系中的便携设备100的坐标和全局坐标系中的本地坐标系的原点的坐标组合，也能够推定全局坐标系中的便携设备100的坐标。
＜2.4.存在区域的判定＞
位置参数的推定包括存在区域的判定。控制装置300的控制部320能够判定预先定义的多个区域中的便携设备100所存在的区域。作为一例，在区域通过距通信装置200的距离来定义的情况下，控制部320基于由测距处理推定出的距离，判定便携设备100所存在的区域。作为其他的一例，在区域通过从通信装置200的角度来定义的情况下，控制部320基于由角度推定处理推定出的角度，判定便携设备100所存在的区域。作为其他的一例，在区域通过三维坐标来定义的情况下，控制部320基于由坐标推定处理推定出的坐标(x，y，z)，判定便携设备100所存在的区域。
除此之外，作为车辆20所特有的处理，控制部320也可以从包含车辆20的车室内和车室外的多个区域中，推定便携设备100所存在的区域。例如，控制部320也可以判定便携设备100存在于车辆20的车室内和车室外中哪一个区域。由此，能够在用户处于车室内的情况下和处于车室外的情况下提供不同的服务。除此之外，控制部320也可以从距车辆20预定距离以内的区域亦即周边区域和距车辆20预定距离以上的区域亦即远方区域中，确定出便携设备100所存在的区域。
＜2.5.位置参数的推定结果的用途＞
位置参数的推定结果例如能够用于便携设备100的认证。例如，在便携设备100存在于驾驶座位侧且距通信装置200的距离近的区域的情况下，控制部320判定认证成功，将门解锁。另外，在便携设备存在于车室内区域的情况下，控制部320判定认证成功，允许发动机的启动。
＜＜3.技术课题＞＞
参照图2，对本实施方式的技术课题进行说明。图2是对本实施方式的技术课题进行说明的图。如图2所示，车辆20包括顶棚部23和地板部25。另外，在连结顶棚部与地板部25的侧面部设置有玻璃窗28。
在车辆20的车室内设置有通信装置200E。通信装置200E具有与图1所示的本实施方式的通信装置200实质相同的功能结构。如图2所示，通信装置200E配置于顶棚部23。通过将通信装置200E设置于顶棚部23，能够在车室内外的较大的范围内进行便携设备100的位置推定。
此处，存在便携设备100放在乘坐于辆20的用户D的后兜的情况等来自便携设备100的直接波被人体、随身物其他物体遮挡的情况。在这种情况下，从便携设备100发送的信号在车室内反射而得到的反射波到达配置于顶棚部23的通信装置200E。因此，基于该反射波进行位置推定。
更具体而言，在计算上述的便携设备100与通信装置200E之间的距离的测距处理中，计测从第1测距用信号的发送时刻至第2测距用信号的接收时刻为止的时间ΔT2，但该第2测距用信号的接收时刻是第2测距用信号的第1抵达波的接收时刻。第1抵达波可以是直接波、延迟波或者合成波中任一者。直接波是经由收发间的最短路径而直接(即，没有被反射、衍射等)被接收侧接收的信号。延迟波是经由收发间的不是最短的路径即被反射、衍射等而间接地被接收侧接收的信号。延迟波比直接波延迟而被接收侧接收。合成波是经由多个不同路径的多个信号在合成的状态下被接收侧接收的信号。
因此，作为第1抵达波而被检测出的信号未必局限于直接波。在如上述那样直接波被人体等遮挡、作为第1抵达波而检测出反射波的情况下，上述计测的ΔT2包含延迟时间。若在这样的延迟波的接收时刻计测ΔT2，并使用该ΔT2进行测距处理，则计算出比实际的距离长的错误的距离。另外，在基于延迟波而进行了上述的角度推定处理的情况下，也计算出错误的角度。因此，例如图2所示的坐标P10被推定为便携设备100的坐标，恐怕错误地判定为便携设备100存在于车室外。这样，人体等的遮挡成为便携设备100的位置参数推定的精度降低的一个因素。
因此，优选在车室内便携设备100放入衣服的兜、随身物等而被人体、随身物等遮挡信号的情况下，也能够更正确地推定位置。
＜＜4.技术特征＞＞
通过以下详细说明的多个通信装置200的配置，即便在车室内便携设备100放入衣服的兜、随身物等的情况下，控制装置300也能够将直接波检测为第1抵达波。以下，作为一例，对检测第1抵达波的主体是多个通信装置200的至少任一个且由控制装置300进行位置推定等处理的情况进行说明。以下说明的处理也可以由便携设备100来执行。
＜4.1.通信装置的配置＞
通信装置200搭载于车辆20。多个通信装置200是位置固定型通信装置的一例。位置固定型通信装置是相对于作为由物体区隔出的空间的对象空间的相对位置被固定的通信装置。
车辆20的车室是对象空间的一例。此处，车室是为了用户搭乘于车辆20而设置于车辆20的空间。在对象空间是车室的情况下，区隔对象空间的物体的一例是构成车辆20的最外外壳的结构要素。构成车辆20的最外外壳的结构要素是构成车室的结构要素中的从车室观察时最远的层。构成车辆20的最外外壳的结构要素的一例是构成车辆20的车身的钢板、构成门的钢板和嵌入门的玻璃窗。此外，有时通过树脂等在比构成车身的钢板和构成门的钢板靠车室侧实施内装。这些内装部分也包含于车室。另外，区隔对象空间的物体是对象空间所含的部位的一例。
图3是表示本实施方式所涉及的多个通信装置200的配置的一例的图。图3中，车辆20的行进方向也被称为前方，车辆20的行进方向的相反方向也被称为后方。另外，与车辆20的行进方向正交且与地面水平的方向也被称为左右方向。另外，与车辆20的行进方向正交且与地面垂直的方向也被称为上下方向。另外，车辆20作为构成车辆20的最外外壳的构成要素而具有顶棚部23、地板部25、侧部。顶棚部23、地板部25、侧部是车室所含的部位的一例。另外，侧部包括驾驶座位侧的侧部26、副驾驶座位侧的侧部、车辆20前侧的侧部、车辆20后侧的侧部。侧部包括车辆20的门部。另外，侧部也可以包括车辆20的窗柱(所谓柱)。
此处，在本实施方式中，多个位置固定型通信装置中的第1位置固定型通信装置固定于对象空间所含的至少一个部位，第2位置固定型通信装置固定于与固定有第1位置固定型通信装置的部位不同的部位。通过这样的配置，在来自便携设备100的直线波到达第1位置固定型通信装置和第2位置固定型通信装置中至少任一者时，能够正确地对便携设备100的坐标进行位置推定，位置推定的精度提高。第1位置固定型通信装置的一例是图3所示的通信装置200A。另外，第2位置固定型通信装置的一例是图3所示的通信装置200B。此外，便携设备100是位置可变型通信装置的一例。位置可变型通信装置是相对于对象空间的相对位置可变的通信装置。便携设备100被用户携带，且伴随着用户的移动而移动。例如，便携设备100能够位于车室内，或者位于车室外。
控制装置300能够基于通过包括第1位置固定型通信装置和第2位置固定型通信装置的多个位置固定型通信装置中至少一个位置固定型通信装置与位置可变型通信装置进行无线通信而得到且表示至少一个位置固定型通信装置与位置可变型通信装置之间的距离的测距值、角度，来推定位置可变型通信装置的位置。进一步具体而言，控制装置300在至少一个以上的推定结果中，将位置可变型通信装置的位置推定为对象空间的内部的情况下，判定为该位置可变型通信装置位于对象空间的内部。
例如，如图3所示，在便携设备100放在乘坐于车辆20的用户D的后兜的情况下，从便携设备100向通信装置200A的直接波由人体遮挡。从便携设备100发送的信号在车室内反射得到的反射波到达通信装置200A。例如在驾驶座位侧的侧部26反射。因此，控制装置300基于该反射波进行位置推定，推定错误的距离和角度，将图3所示的坐标P1a推定为便携设备100的坐标，错误地判定为便携设备100存在于车室外。另一方面，来自便携设备100的直接波没有被人体遮挡而到达配置于与通信装置200A的配置部位不同的部位例如比座面部21靠下方处的通信装置200B。通信装置200B例如配置于地板部25。另外，作为遮挡物的一例，列举出人体，但也设想有随身物等。控制装置300基于该直线波进行位置推定，能够推定正确的距离和角度。具体而言，控制装置300能够将图3所示的坐标P1b推定为便携设备100的坐标。由此，控制装置300能够正确地判定为便携设备100存在于车室内。在多个位置推定结果中表示至少一个推定结果位于车室内的情况下，控制装置300作为最终判定而判定为便携设备100位于车室内。另外，在多个位置推定结果全部表示推定结果位于车室外的情况下，控制装置300作为最终判定而判定为便携设备100位于车室外。
这样，在本实施方式中，通过将多个通信装置200分别配置于不同的部位，从而推定精度提高，能够减少弄错车室内外的判定。例如即便在向车室的上方传播的信号由人体、随身物等遮挡的情况下，来自便携设备100的直接波也至少到达配置于车室的下方的通信装置200B。另外，在便携设备100位于车室外的情况下，来自便携设备100的直接波至少到达配置于车室的上方的通信装置200B。由此，无论便携设备100位于车室内外的哪一个，控制装置300的控制部320均能够通过多个位置固定型通信装置的至少任一个位置固定型通信装置并基于直接波来推定位置参数，因此，推定精度提高。控制装置300能够更正确地推定便携设备100的坐标，能够适当地判定便携设备100存在于车室内外的哪一个位置。
作为本实施方式的配置的一例，通信装置200B固定于处于与固定有通信装置200A的部位正交或者相向的位置关系的部位。例如在固定有通信装置200A的部位为顶棚部23的情况下，处于正交的位置关系的部位的一例是驾驶座位侧的侧部26。另外，处于与顶棚部23相向的位置关系的部位的一例是地板部25。因此，也可以是，在通信装置200A配置于顶棚部23的情况下，通信装置200B配置于侧部26、地板部25。另外，例如在固定有通信装置200A的部位是侧部26的情况下，处于正交的位置关系的部位的一例是地板部25。另外，处于与测部26相向的位置关系的部位的一例是副驾驶座位侧的侧部。因此，也可以是，在通信装置200A配置于侧部26的情况下，通信装置200B配置于地板部25、相反一侧的侧部。通过这样配置，推定精度更加提高，能够减少弄错车室内外的判定。此外，更具体而言，侧部26也可以是门部、柱。
另外，作为本实施方式的配置的一例，通信装置200A配置于比地板部25(在距离上)接近顶棚部23的位置，通信装置200B配置于比顶棚部23(在距离上)接近地板部25的位置。更限定而言，也可以是，例如通信装置200A配置于顶棚部23，通信装置200B配置于地板部25。另外，通信装置200B也可以配置于座面部与地板部25之间。座面部包括驾驶座位的座面部21、副驾驶座位的座面部、后部座席的座面部。更限定而言，例如通信装置200B也可以配置于驾驶座位的座面部21与地板部25之间。另外，通信装置200B也可以配置于驾驶座位的座面部21的背侧。另外，通信装置200B也可以配置于地板部25的左右方向的中央部分。另外，通信装置200B也可以配置于地板部25的靠向左右任一个方向(驾驶座位侧或者副驾驶座位侧)的部分。另外，通信装置200B也可以配置于地板部25的前方侧的端部。另外，通信装置200B也可以配置于地板部25的前方侧的端部且左右方向的中央部分。另外，也可以是，在通信装置200A配置于顶棚部23、通信装置200B配置于将顶棚部23与地板部25连结的侧部时，通信装置200B配置于侧部处比座面部21靠下的高度。通过这样配置，推定精度进一步提高，能够进一步减少弄错车室内外的判定。
另外，作为本实施方式的配置例，若提及通信装置200A与通信装置200B的配置的位置关系，则作为一例，通信装置200A与通信装置200B也可以是隔着设置于车辆20的座面部21而相向的位置关系。
另外，作为本实施方式的配置例，若提及通信装置200A与通信装置200B的配置的位置关系，则作为一例，也可以是连结通信装置200A与通信装置200B的直线穿过存在于车辆20的车室内的规定的遮挡物的位置关系。规定的遮挡物例如可举出人体、随身物和座面部等。
通过以上说明的多个通信装置200的配置，在便携设备100的位置推定中，能够不易弄错车室内外的判定。
＜4.2.处理的流程＞
图4是表示由本实施方式所涉及的控制装置300执行的位置参数推定处理的流程的一例的流程图。
如图4所示，首先，控制装置300的控制部320基于通过在通信装置200A与便携设备100之间进行的无线通信而得到的信息来进行测距处理和角度推定，并基于计算出的距离和角度来推定便携设备100的坐标P1-A(x，y，z)(步骤S103)。
接着，控制部320判定坐标P1-A是车室内和车室外的哪一个位置(步骤S106)。
接下来，在判定为坐标P1-A是车室外的情况下(步骤S106/是)，控制部320基于通过在通信装置200B与便携设备100之间进行的无线通信而得到的信息来进行测距处理和角度推定，并基于计算出的距离和角度来推定便携设备100的坐标P1-B(x，y，z)(步骤S109)。
接着，控制部320判定坐标P1-B是车室内和车室外的哪一个位置(步骤S112)。
接下来，在判定为坐标P1-B是车室外的情况下(步骤S112/是)，控制部320最终判定为通信装置200B存在于车室外(步骤S115)。即，控制部320在基于多个通信装置200的所有推定结果中判定为车室外的情况下，决定车室外判定。此外，此处，作为多个通信装置200而使用两个通信装置200A、B，但本实施方式不局限于此，多个通信装置200也可以为三个以上。在这种情况下，控制部320也在基于所有三个通信装置200的所有推定结果中判定为车室外的情况下，决定车室外判定。
另一方面，在判定为坐标P1-A为车室内的情况下(步骤S106/否)，控制部320最终判定为通信装置200B存在于车室内(步骤S121)。或者，在判定为坐标P1-B为车室内的情况下(步骤S112/否)，控制部320最终判定为通信装置200B存在于车室内(步骤S121)。即，控制部320在基于多个通信装置200的所有推定结果中，即便有一个判定为车室内的情况下，也决定车室内判定。此外，此处，作为多个通信装置200而使用两个通信装置200A、B，但本实施方式不局限于此，多个通信装置200也可以是三个以上。在这种情况下，控制部320也在基于所有三个通信装置200的所有推定结果中，即便有一个判定为车室内的情况下，也决定车室内判定。
如上述那样，通过多个通信装置200的配置上的设计，即便尽管便携设备100存在于车室内但基于通信装置200A而错误地判定为车室外，也能够基于通信装置200B而正确地判定为车室内。另外，在便携设备100存在于车室外的情况下，在所有推定结果中推定为车室外，控制部320能够正确地判定为车室外。例如，即便在由构成车辆20的车身的钢板、构成门的钢板遮挡位于比玻璃窗靠下方的车室外区域的便携设备100的朝向通信装置200B的直接波的情况下，衍射波、反射波能够到达通信装置200B。在基于这样的衍射波、反射波执行了位置推定的情况下，推定与实际的便携设备100的坐标不同的坐标，但至少能够正确地判定位于车室外。
此外，控制部320在决定为车室外的情况下，使用基于通信装置200A的坐标P1-A，判断车室外的详细区域(步骤S118)。如上述那样，在便携设备100存在于车室外的情况下，对于基于通信装置200B的坐标P1-B而言，由于位置的精度低，所以关于详细的区域判断，优选使用坐标P1-A。
以上，对本实施方式的处理的流程的一例进行了说明，但本实施方式不限定于此。例如，步骤S103与步骤S109所示的处理也可以颠倒进行，也可以并列进行。例如控制部320也可以针对多个通信装置200分别进行了测距处理、角度推定和车室内外判定之后，进行最终的车室内外判定。此时，控制部320也可以基于推定结果的多数表决、可靠度，进行最终的车室内外判定。
另外，控制部320也可以控制为依次进行多个通信装置200各自与便携设备100之间的无线通信。例如，控制部320也可以在开始通信装置A与便携设备100之间的无线通信，并判定为车室外的情况下，接着，开始通信装置B与便携设备100之间的无线通信来进行测距处理、角度推定和车室内外判定。
另外，多个通信装置200也可以是两个通信装置，也可以是三个以上的通信装置200。多个通信装置200例如也可以是至少包括通信装置200A和通信装置200B的三个以上的通信装置200。
＜＜5.补充＞＞
以上，参照附图对本发明的优选的实施方式详细地进行了说明，但本发明不限定于这样的例子。可以理解如果是具有本发明所属的技术领域中的通常知识的人员，则在权利要求书记载的技术思想的范畴内，能够想到各种变更例或者修正例是不言而喻的，对于这些，当然也属于本发明的技术范围。
例如，在上述实施方式中，对控制装置300进行测距值的计算的例子进行了说明，但本发明不限定于这样的例子。例如，通信装置200也可以进行测距值的计算。在该情况下，控制装置300对通信装置200报告表示ΔT2的信息。
另外，在上述实施方式中，说明了也可以将表示从便携设备100中的第1测距用信号的接收时刻至第2测距用信号的发送时刻为止的时间ΔT1的信息包含于数据信号而发送至通信装置200的主旨，但本发明不限定于这样的例子。数据信号包含与第1测距用信号的接收时刻和第2测距用信号的发送时刻相关的信息即可。
另外，在上述实施方式中，对通信装置200发送第1测距用信号的例子进行了说明，但本发明不限定于这样的例子。例如，便携设备100也可以发送第1测距用信号。在该情况下，若通信装置200接收第1测距用信号，则作为其响应而发送第2测距用信号。而且，通信装置200发送包含表示从第1测距用信号的接收时刻至第2测距用信号的发送时刻为止的时间ΔT1的信息在内的数据信号。另一方面，便携设备100基于从第1测距用信号的发送时刻至第2测距用信号的接收时刻为止的时间ΔT2和数据信号所含的时间ΔT1，来计算测距值。此外，时间ΔT1在便携设备100中也可以是已知的。
另外，在上述实施方式中，说明了被认证者是便携设备100、认证者是通信装置200的例子，但本发明不限定于这样的例子。便携设备100和通信装置200的作用也可以是相反的，作用也可以动态交换。另外，也可以在通信装置200彼此进行测距和认证。
另外，在上述实施方式中，根据便携设备100与通信装置200之间的一次往返的通信的发送时刻和接收时刻来测定距离，但本发明不限定于这样的例子。例如，也可以根据便携设备100与通信装置200之间的一次半往返的通信的发送时刻和接收时刻来测定距离。对于便携设备100与通信装置200之间的一次半往返的通信而言，例如，首先从便携设备100发送第1信号，接着，通信装置200根据第1信号的接收来发送第2信号，然后，便携设备100根据第2信号的接收而对通信装置200发送第3信号。控制装置300能够根据各信号的发送时刻和接收时刻，测定便携设备100与通信装置200的距离。
例如，在上述实施方式中，说明了基于传播时间来计算测距值的例子，但本发明不限定于这样的例子。例如，也可以基于电波强度来计算测距值。
例如，在上述实施方式中，说明了使用UWB作为无线通信标准的例子，但本发明不限定于这样的例子。作为一例，也可以使用利用RF带的信号和LF带的信号的无线通信标准。作为其他的一例，也可以使用利用Wi-Fi(注册商标)、NFC(Near Field Communication)和红外线的无线通信标准等。
例如，在上述实施方式中，说明了控制装置300作为与多个通信装置200分别独立的结构而搭载于车辆20的例子，但本发明不限定于这样的例子。作为一例，也可以将包含控制装置300和多个通信装置200各自的通信单元搭载于车辆20。另外，控制装置300的控制部320的功能也可以设置于多个通信装置200各自的控制部220。另外，控制装置300也可以包含于便携设备100。另外，控制装置300也可以包含于除便携设备100和多个通信装置200各自以外的其他装置。
例如，在上述实施方式中，说明了通信装置200和控制装置300搭载于车辆的例子，但本发明不限定于这样的例子。通信装置200和控制装置300也可以搭载于除车辆以外的飞机、船舶、无人机和机器人等任意的移动体。此处，移动体是移动的装置。
例如，在上述实施方式中，说明了本发明应用于智能进入***的例子，但本发明不限定于这样的例子。本发明能够应用于进行无线通信的任意***。例如，作为用户利用的对象物，可举出无人机、车辆、船舶、飞机、建筑物(住宅等)、机器人、柜、家电产品等。另外，本发明能够应用于包含便携设备、车辆、船舶、飞机、智能手机、无人机、建筑物、机器人、柜和家电产品等中的任意两个装置的成对装置中。此外，成对装置也可以包含两个相同种类的装置，也可以包含两个不同种类的装置。在这种情况下，一个装置作为认证者侧的装置而动作，另一个装置作为被认证者侧的装置而动作。
此外，基于本说明书中说明的各装置的一系列处理也可以使用软件、硬件和软件与硬件的组合的任一种来实现。构成软件的程序例如预先储存于在各装置的内部或者外部设置的记录介质(非暂时的介质：non-transitory media)。而且，各程序例如在由计算机执行时被读入RAM，通过CPU等处理器执行。上述记录介质例如是磁盘、光盘、光磁盘、闪存等。另外，上述的计算机程序也可以不使用记录介质，例如经由网络而分发。
另外，本说明书中使用流程图和时序图而说明的处理也不一定根据图示的顺序来执行。几个处理步骤也可以并列执行。另外，也可以采用追加的处理步骤，也可以省略一部分处理步骤。
另外，本说明书记载的效果毕竟只是说明性或者例示性的且不是限定性的。换句话说，本发明所涉及的技术能够与上述的效果一起，或者取代上述的效果，而根据本说明书的记载起到本领域技术人员清楚知道的其他效果。
附图标记说明
1...***；100...便携设备；110...无线通信部；120...控制部；130...存储部；20...车辆；200...通信装置；210...无线通信部；220...控制部；230...存储部；240...车辆内通信部；300...控制装置；310...车辆内通信部；320...控制部；330...存储部。

Claims (17)

1.一种控制装置，其特征在于，
具备控制部，所述控制部获取测距值，并基于所述测距值来推定位置可变型通信装置相对于对象空间的相对位置，所述测距值通过多个位置固定型通信装置中至少一个位置固定型通信装置与所述位置可变型通信装置进行无线通信而得到，且表示所述至少一个所述位置固定型通信装置与所述位置可变型通信装置之间的距离，所述多个位置固定型通信装置包括固定于作为由物体区隔出的空间的所述对象空间的内部且位于该对象空间所含的至少一个部位的第1位置固定型通信装置和固定于所述对象空间的内部且位于与所述部位不同的部位的第2位置固定型通信装置，所述位置可变型通信装置相对于所述对象空间的相对位置可变。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述控制部获取通过所述无线通信从所述位置可变型通信装置发送的信号抵达所述固定型通信装置的角度，并基于该获取到的角度和所述测距值，来推定所述相对位置。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述控制部基于所述位置可变型通信装置相对于所述对象空间的相对位置的推定结果，判定所述位置可变型通信装置是否位于所述对象空间的内部。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，
所述控制部在至少一个以上的所述推定结果中推定为所述位置可变型通信装置的相对位置是所述对象空间的内部的情况下，判定为所述位置可变型通信装置位于所述对象空间的内部。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，
所述第2位置固定型通信装置固定于与固定有所述第1位置固定型通信装置的部位处于正交或者相向的位置关系的部位。
6.根据权利要求4或5所述的控制装置，其特征在于，
所述对象空间所含的部位中至少一个部位是区隔所述对象空间的部位。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，
区隔所述对象空间的部位是顶棚部或者地板部。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述第1位置固定型通信装置固定于比作为区隔所述对象空间的部位之一的地板部接近作为区隔所述对象空间的其他部位的顶棚部的位置，
所述第2位置固定型通信装置固定于比所述顶棚部接近所述地板部的位置。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，
所述第1位置固定型通信装置配置于所述顶棚部，
所述第2位置固定型通信装置配置于所述地板部。
10.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，
所述第1位置固定型通信装置配置于所述顶棚部，
所述第2位置固定型通信装置配置于将所述顶棚部与所述地板部连结的侧部。
11.根据权利要求4～10中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述多个所述位置固定型通信装置搭载于移动体。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，
所述第1位置固定型通信装置和所述第2位置固定型通信装置配置于隔着设置于所述移动体的内部的座面而相向的位置。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述第1位置固定型通信装置和所述第2位置固定型通信装置以如下的位置关系固定：连结所述第1位置固定型通信装置与所述第2位置固定型通信装置的直线穿过存在于所述对象空间的内部的规定的遮挡物。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述多个所述位置固定型通信装置搭载于车辆，
所述位置可变型通信装置是由利用所述车辆的用户携带并使用的装置，
所述对象空间是为了所述用户搭乘于所述车辆而设置于所述车辆的空间亦即车室。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的控制装置，其特征在于，
在为了得到所述测距值而由所述位置固定型通信装置与所述位置可变型通信装置进行的所述无线通信中，收发使用了UWB的信号，该UWB是Ultra-Wide Band。
16.一种控制***，其特征在于，具备：
多个位置固定型通信装置，其包括固定于作为由物体区隔出的空间的对象空间的内部且位于该对象空间所含的至少一个部位的第1位置固定型通信装置和固定于所述对象空间的内部且位于与所述部位不同的部位的第2位置固定型通信装置；和
控制装置，其获取测距值，并基于所述测距值来推定所述位置可变型通信装置相对于所述对象空间的相对位置，所述测距值通过至少一个所述位置固定型通信装置与所述位置可变型通信装置进行无线通信而得到，且表示所述至少一个所述位置固定型通信装置与所述位置可变型通信装置之间的距离，所述位置可变型通信装置相对于所述对象空间的相对位置可变。
17.一种程序，其特征在于，用于使计算机作为控制部发挥功能，
所述控制部获取测距值，并基于所述测距值来推定位置可变型通信装置相对于对象空间的相对位置，所述测距值通过多个位置固定型通信装置中至少一个位置固定型通信装置与所述位置可变型通信装置进行无线通信而得到，且表示所述至少一个所述位置固定型通信装置与所述位置可变型通信装置之间的距离，所述多个位置固定型通信装置包括固定于作为由物体区隔出的空间的所述对象空间的内部且位于该对象空间所含的至少一个部位的第1位置固定型通信装置和固定于所述对象空间的内部且位于与所述部位不同的部位的第2位置固定型通信装置，所述位置可变型通信装置相对于所述对象空间的相对位置可变。
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