通信装置以及计算机可读存储介质的制作方法

1.本发明涉及通信装置以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.近年来，开发了根据在装置间收发无线信号的结果而进行各种处理的技术。例如，在下述专利文献1中，公开了使用超宽带(uwb：ultra wide band)的信号来测定装置间的距离的技术。
3.专利文献1：日本特开2020-118030号公报
4.在使用上述那样的无线信号的系统中，通常对使用了预先规定的频率的信号进行收发。但是，存在即使固定地持续使用同一频率，通信状况也得不到改善的情况。


技术实现要素：

5.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一种能够提高无线通信的通信状况改善的可能性的结构。
6.为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，提供一种通信装置，上述通信装置具备：无线通信部，能够在与其他通信装置之间以无线方式收发信号；和控制部，控制上述无线通信部以便进行第一处理及第二处理，上述第一处理包括一边切换多个频率中使用的频率一边发送信号，上述第二处理包括使用最佳频率来进行通信，该最佳频率是在上述第一处理中从上述多个频率选择的频率。
7.为了解决上述课题，根据本发明的其他观点，提供一种通信装置，上述通信装置具备：无线通信部，能够在与其他通信装置之间以无线方式收发信号；和控制部，控制上述无线通信部以便进行第一处理及第二处理，上述第一处理包括一边切换多个频率中使用的频率一边接收信号，上述第二处理包括使用最佳频率来进行通信，该最佳频率是在上述第一处理中从上述多个频率选择的频率。
8.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，上述程序用于使对具备能够在与其他通信装置之间以无线方式收发信号的无线通信部的通信装置进行控制的计算机执行对上述无线通信部的控制，以进行第一处理及第二处理，上述第一处理包括一边切换多个频率中使用的频率一边发送信号，上述第二处理包括使用最佳频率来进行通信，该最佳频率是在上述第一处理中从上述多个频率选择的频率。
9.另外，为了解决上述课题，根据本发明的其他观点，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有程序，上述程序用于使控制通信装置的计算机执行对上述通信装置所具备的无线通信部的控制，以便进行第一处理及第二处理，上述无线通信部能够在与其他通信装置之间以无线方式收发信号，上述第一处理包括一边切换多个频率中使用的频率一边接收信号，上述第二处理包括使用最佳频率来进行通信，该最佳频率是在上述第一处理中从上述多个频率选择的频率。
10.如以上说明的那样，根据本发明，能够提供一种提高无线通信的通信状况改善的
可能性的结构。
附图说明
11.图1是表示本公开的一个实施方式所涉及的系统的结构的一个例子的框图。
12.图2是例示了频率与信号的指向性的关系性的图。
13.图3是表示由本实施方式所涉及的系统执行的处理流程的一个例子的时序图。
14.附图标记说明
[0015]1…
系统；10
…
通信装置；11
…
无线通信部；12
…
控制部；20
…
通信装置；21
…
无线通信部；22
…
控制部。
具体实施方式
[0016]
以下，参照附图对本发明的优选实施方式详细地进行说明。此外，在本说明书及附图中，对实质上具有相同的功能结构的构成要素标注相同的附图标记，由此省略重复说明。
[0017]
＜1.构成例＞
[0018]
图1是表示本公开的一个实施方式所涉及的系统1的结构的一个例子的框图。如图1所示，系统1包括通信装置10以及通信装置20。
[0019]
例如，通信装置10是由用户携带的便携机。另一方面，通信装置20是搭载于车辆的车载器。
[0020]
车载器例如可以在与便携机之间进行无线通信，并进行基于该无线通信的结果的各种控制。
[0021]
作为一个例子，对于上述控制，可列举车辆所具备的车门的开锁/上锁控制、以及发动机的启动/停止控制。
[0022]
例如，车载器可以在基于在与便携机之间进行的无线通信的结果，推定便携机与车载器之间的距离为规定距离以下的情况下，进行车门的开锁控制、以及发动机的启动控制。相反，车载器也可以在基于在与便携机之间进行的无线通信的结果，推定便携机与车载器之间的距离超过规定距离的情况下，进行车门的上锁控制、以及发动机的停止控制。
[0023]
(1)通信装置10
[0024]
如图1所示，通信装置10具备无线通信部11以及控制部12。
[0025]
无线通信部11具有进行无线通信的功能。例如，无线通信部11能够在与通信装置20之间以无线方式收发信号。无线通信部11进行依据规定的通信标准的无线通信。
[0026]
本实施方式所涉及的规定的通信标准例如可列举超宽带(uwb：ultra wide band)无线通信。在采用超宽带无线通信作为规定的通信标准的情况下，无线通信部11收发超宽带的信号。
[0027]
无线通信部11能够使用多个频率。这里的频率是指具有规定的带宽的频率信道。
[0028]
作为一个例子，无线通信部11使用可使用的多个频率中的一个频率发送信号。这里，使用某一频率发送信号可以是指发送使用了该频率的载波的信号。
[0029]
作为另一个例子，无线通信部11使用可使用的多个频率中的一个频率来接收信号。这里，使用某一频率接收信号可以是指使用与该频率相对应的采样频率，对信号进行采样。
[0030]
无线通信部11能够一边切换可使用的多个频率中使用的频率一边进行无线通信。
[0031]
控制部12控制通信装置10的全部动作。控制部12例如由cpu(central processing unit：中央处理器)及微处理器等电子电路来实现。控制部12可以根据各种程序而进行动作。控制部12也可以包括存储所使用的程序及运算参数等的rom(read only memory：只读存储器)、以及临时存储适当变化的参数等的ram(random access memory：随机存储器)。
[0032]
控制部12对基于无线通信部11的无线通信进行控制。作为一个例子，控制部12控制无线通信部11用于无线通信的频率的切换。作为另一个例子，控制部12对基于无线通信部11的信号的发送及接收的执行进行控制。
[0033]
(2)通信装置20
[0034]
如图1所示，通信装置20具备无线通信部21以及控制部22。
[0035]
无线通信部21具有进行无线通信的功能。例如，无线通信部21能够在与通信装置10之间以无线方式收发信号。无线通信部21进行依据规定的通信标准的无线通信。
[0036]
本实施方式所涉及的规定的通信标准例如可列举超宽带(uwb：ultra wide band)无线通信。在采用超宽带无线通信作为规定的通信标准的情况下，无线通信部21收发超宽带的信号。
[0037]
无线通信部21能够使用多个频率。这里的频率可以是指具有规定的带宽的频率信道。
[0038]
作为一个例子，无线通信部21使用可使用的多个频率中的一个频率，来发送信号。这里，使用某一频率发送信号可以是指发送使用了该频率的载波的信号。
[0039]
作为另一个例子，无线通信部21使用可使用的多个频率中的一个频率，来接收信号。这里，使用某一频率接收信号可以是指使用与该频率相应的采样频率，对信号进行采样。
[0040]
无线通信部21能够一边切换可使用的多个频率中使用的频率一边进行无线通信。
[0041]
控制部22控制通信装置20的全部动作。控制部22例如由cpu(central processing unit：中央处理器)及微处理器等电子电路来实现。控制部22可以根据各种程序进行动作。控制部22也可以包括存储所使用的程序及运算参数等的rom(read only memory：只读存储器)、以及临时存储适当变化的参数等的ram(random access memory：随机存储器)。
[0042]
控制部22对基于无线通信部21的无线通信进行控制。作为一个例子，控制部22控制无线通信部21用于无线通信的频率的切换。作为另一个例子，控制部22对基于无线通信部21的信号的发送及接收的执行进行控制。
[0043]
＜2.技术的特征＞
[0044]
(1)指向性
[0045]
首先，对无线通信所使用的频率与信号的指向性的关系性进行叙述。图2是例示了频率与信号的指向性的关系性的图。以下，将发送信号的装置也称为发送器，将接收信号的装置也称为接收器。
[0046]
图2示出了以发送器所具备的天线的位置为中心的周围360
°
的与频率信道ch1～ch3分别对应的信号的指向性。
[0047]
如图2所例示的那样，即使在同一通信标准中，针对每个频率信道，信号的指向性也可能产生差异。
[0048]
例如，在图2所示的一个例子的情况下，在从发送器起30
°
的方向上，与频率信道ch2对应的信号传播到最远方。另一方面，在从发送器起90
°
的方向上，与频率信道ch1对应的信号传播到最远方。
[0049]
这样的指向性受到噪声及多路径等的强烈影响。多路径是指在发送器与接收器之间存在多个无线信号的传播路径。例如，在使用与同一频率信道对应的信号的情况下，只要阻挡发送器与接收器之间的物体不移动，就成为相同的多路径环境。因此，在某一多路径环境下，在接收器接收从发送器发送的信号失败的情况下，在使用同一频率信道的期间，通信不成立。
[0050]
另外，例如，在环境中存在与无线通信所使用的频率信道对应的噪声的情况下继续使用同一频率信道的情况下，只要噪声不消失就会继续受到干扰。
[0051]
本发明的技术思想是着眼于上述观点而构想出的，来提高无线通信的通信状况改善的可能性。作为通信状况，可列举snr(signal-to-noise ratio：信噪比)以及通过量等。
[0052]
(2)频率选择处理
[0053]
通信装置10及通信装置20分别执行频率选择处理。频率选择处理是指从通信装置10及通信装置20能够使用的多个频率选择能够改善通信状况的一个频率的处理。
[0054]
在频率选择处理中，从可使用的多个频率选择的频率也被称为最佳频率。在频率选择处理之后，最佳频率用于后续的无线通信。
[0055]
以下，对频率选择处理详细地进行说明。
[0056]
–
与切换频率同时的信号收发
[0057]
通信装置10一边切换可使用的多个频率中使用的频率一边发送信号。作为一个例子，通信装置10一边切换频率信道ch1、频率信道ch2、以及频率信道ch3一边发送信号。
[0058]
另一方面，通信装置20一边切换可使用的多个频率中使用的频率一边接收信号。作为一个例子，通信装置10一边切换频率信道ch1、频率信道ch2、以及频率信道ch3一边接收信号。这里，通信装置20使用与通信装置10在信号的发送中使用的频率信道相同的频率信道，接收信号。
[0059]-最佳频率的选择
[0060]
通信装置20选择在频率选择处理中接收到的信号满足规定条件的信号的频率作为最佳频率。在频率选择处理中接收到的信号是指上述的一边切换频率一边接收到的信号。信号的接收结果反映可使用的多个频率的每一个的通信状况。因此，根据这样的结构，能够选择通信状况最好的频率作为最佳频率。
[0061]
规定的条件可以是信号的接收强度在可使用的多个频率中最高。接收强度的一个例子是rssi(received signal strength indicator：接收信号的强度指示)。根据这样的结构，能够选择最适于通信的频率作为最佳频率。
[0062]
特别是，规定的条件也可以是最初接收到的信号的接收强度在可使用的多个频率中最高。最初接收到的信号是经由在发送器与接收器之间存在的多个传播路径中的、最短的传播路径而到达的信号。认为最初接收到的信号与后续接收的信号相比，接收强度更高。因此，接收器大多从最初接收到的信号取得信息。在这一点上，根据这样的结构，能够选择最适合于接收器侧的信息的取得的频率作为最佳频率。
[0063]
通过切换频率，能够改变多路径环境以及指向性。因此，即使在切换为最佳频率前
的频率下通信失败的位置，也能够通过切换为最佳频率，来提高通信成功的可能性。
[0064]
另外，通过切换频率，能够改变噪声干扰的程度。因此，即使在切换为最佳频率前的频率下由于噪声干扰而通信失败的情况下，也能够通过切换为最佳频率，来提高通信成功的可能性。
[0065]
–
表示最佳频率的信息的共享
[0066]
通信装置20发送表示所选择的最佳频率的信息。然后，通信装置10接收表示在通信装置20中选择的最佳频率的信息。根据这样的机构，能够在通信装置10与通信装置20之间共享最佳频率。
[0067]
然后，通信装置10及通信装置20使用最佳频率来进行通信。具体而言，通信装置20使用所选择的最佳频率来进行通信。另一方面，通信装置10使用由接收到的信息表示的最佳频率来进行通信。根据这样的结构，与通过频率选择处理切换频率前相比，能够在改善后的通信状况下执行无线通信。
[0068]
通信装置20也可以使用最佳频率发送信号，作为发送表示最佳频率的信息的动作。换言之，通信装置10也可以接收使用最佳频率发送的信号，作为接收表示最佳频率的信息的动作。根据这样的结构，能够使用最佳频率发送信息，从而能够通过通信装置10可靠地通知表示最佳频率的信息。
[0069]
通信装置10能够一边切换可使用的多个频率中使用的频率，一边接收使用最佳频率发送的信号。然后，通信装置10识别出使用可使用的多个频率的每一个接收到的信号中的满足规定条件的信号的频率作为最佳频率。详细而言，通信装置10进行与上述的为了选择最佳频率而通信装置20进行的处理相同的处理。根据这样的结构，通信装置10能够准确地识别通信装置20所选择的最佳频率。
[0070]
关于规定的条件，如上述说明的那样。即，规定的条件可以是信号的接收强度在可使用的多个频率中最高。或者，规定的条件也可以是最初接收到的信号的接收强度在可使用的多个频率中最高。在发送器和接收器中使用的频率一致的情况下，满足这些条件。因此，通信装置10能够准确地识别最佳频率。
[0071]
此外，也可以使用最佳频率来发送后述的测距用信号那样的其他用途的信号。在该情况下，能够削减分别发送包含表示最佳频率的信息的信号和其他用途的信号的麻烦。
[0072]
(3)测距处理
[0073]
通信装置10及通信装置20分别执行测距处理。测距处理是指测定通信装置10与通信装置20之间的距离的处理。以下，将通过测距处理测定出的距离也称为测距值。通过获得测距值，如上所述，能够进行基于便携机与车载器之间的距离的车门的开锁/上锁控制以及发动机的启动/停止控制等。
[0074]
测距处理包括收发信号、以及基于信号的传播延迟时间来计算测距值。传播延迟时间是指从信号被发送开始直至被接收为止所需的时间。以下，将为了测量传播延迟时间而收发的信号也称为测距用信号。
[0075]
测距处理也可以包括使用在频率选择处理中选择的最佳频率来进行通信。在该情况下，通信装置10及通信装置20分别使用最佳频率来收发测距用信号。使用最佳频率收发的信号与其他频率相比，通信状况最好。因此，认为基于使用最佳频率收发的测距用信号计算出的测距值与基于使用其他频率收发的测距用信号计算出的测距值相比，最接近通信装
置10与通信装置20之间的直线距离。即，根据这样的结构，能够取得更准确的测距值。
[0076]
(4)处理的流程
[0077]
图3是表示由本实施方式所涉及的系统1执行的处理的流程的一个例子的时序图。如图3所示，本时序涉及通信装置10及通信装置20。这里，能够使用频率信道ch1、频率信道ch2以及频率信道ch3。
[0078]
如图3所示，首先，通信装置10及通信装置20确立同步(步骤s102)。这里的同步是指时间同步。由此，能够使收发信号的时机在通信装置10与通信装置20之间一致。作为一个例子，同步的确立也可以使用uwb以外的频带的信号。作为这样的信号，例如可列举ble(bluetooth(注册商标)low energy：低能耗蓝牙)的信号。作为另一个例子，同步的确立也可以使用uwb的信号。在该情况下，可以使用与测距处理中使用的频率信道相同的频率信道。当然，也可以使用与测距处理中使用的频率信道不同的频率信道。
[0079]
接着，通信装置10的无线通信部11使用频率信道ch1来发送信号(步骤s104)。另一方面，通信装置20的无线通信部21使用频率信道ch1来接收信号。
[0080]
接下来，通信装置10的无线通信部11使用频率信道ch2发送信号(步骤s106)。另一方面，通信装置20的无线通信部21使用频率信道ch2接收信号。
[0081]
接着，通信装置10的无线通信部11使用频率信道ch3发送信号(步骤s108)。另一方面，通信装置20的无线通信部21使用频率信道ch3接收信号。
[0082]
接下来，通信装置20的控制部22从频率信道ch1～ch3选择最佳频率信道(步骤s110)。例如，通信装置20的控制部22选择在步骤s104～s108中接收到的信号中的、接收强度最高的信号的接收所使用的频率信道作为最佳频率信道。
[0083]
接着，通信装置20的无线通信部21使用最佳频率信道，发送测距用信号(步骤s112)。另一方面，通信装置10的无线通信部11一边切换频率信道ch1～ch3，一边接收测距用信号。
[0084]
接下来，通信装置10的控制部12识别最佳频率信道(步骤s114)。例如，通信装置10的控制部12识别在步骤s112中一边切换频率信道ch1～ch3一边接收到的测距用信号中的、接收强度最高的测距用信号的接收所使用的频率信道，作为最佳频率信道。
[0085]
接着，通信装置10的无线通信部11使用最佳频率信道发送测距用信号(步骤s116)。另一方面，通信装置20的无线通信部21使用最佳频率信道，接收测距用信号。
[0086]
这里，通信装置20的控制部22预先测量从发送测距用信号到接收测距用信号为止的时间δt1。另一方面，通信装置10的控制部12预先测量从接收测距用信号开始直至发送测距用信号为止的时间δt2。
[0087]
接下来，通信装置10的无线通信部11发送含表示时间δt2的信息的信号(步骤s118)。这里的信号例如使用最佳频率信道来发送。
[0088]
然后，通信装置20的控制部22当接收到包含表示时间δt2的信息的信号时，基于测量出的δt1以及接收到的时间δt2来计算测距值(步骤s120)。详细而言，通信装置20的控制部22通过将δt1-δt2的结果除以2来计算测距用信号的单程的传播延迟时间。然后，通信装置20的控制部22通过将测距用信号的速度乘以该传播延迟时间，来计算测距值。
[0089]
＜3.补充＞
[0090]
以上，参照附图对本发明的优选实施方式详细地进行了说明，但本发明并不限定
于该例。如果是本领域技术人员，则能够在权利要求书中记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例，这些当然也应理解为属于本发明的技术范围。
[0091]
例如，在上述实施方式中，作为在频率选择处理中选择最佳频率时的规定条件，列举了信号的接收强度以及最初接收到的信号的接收强度，但本发明并不限定于该例。规定条件也可以是基于接收到的信号测定出的通信装置10与通信装置20之间的距离在可使用的多个频率中最短。详细而言，通信装置10及通信装置20在频率选择处理中，一边切换多个可使用的频率中使用的频率一边进行测距处理。然后，选择使用多个可使用的频率的每一个获得的测距值中的、获得了最短的测距值的频率作为最佳频率。根据这样的结构，能够选择由测距值表示的信号的传播路径的距离最接近通信装置10与通信装置20之间的直线距离的频率作为最佳频率。
[0092]
例如，在上述实施方式中，说明了在频率选择处理中，通信装置10一边切换频率一边发送信号，通信装置20一边切换频率一边接收信号并选择最佳频率的例子，但本发明并不限定于该例。例如，也可以是通信装置20一边切换频率一边发送信号，通信装置10一边切换频率一边接收信号并选择最佳频率。
[0093]
例如，在上述实施方式中，作为一边切换频率一边收发信号并选择最佳频率的处理亦即第一处理，列举了频率选择处理。另外，作为包括使用最佳频率来进行无线通信的处理亦即第二处理，列举了测距处理。然而，本发明并不限定于该例。作为一个例子，作为第二处理，也可以执行测距处理以外的处理。这样的处理的一个例子是数据的收发。
[0094]
例如，在上述实施方式中，说明了通信装置10是便携机，通信装置20是车载器的例子，但本发明并不限定于该例。例如，也可以是通信装置10为车载器，通信装置20为便携机。
[0095]
例如，在上述实施方式中，说明了通信装置10及通信装置20进行的无线通信与车辆控制相关联的例子，但本发明并不限定于该例。通信装置10及通信装置20也可以是选自包括便携机、包括车辆的移动体、智能手机、无人机、房屋、以及家电产品等的装置组的任意装置。
[0096]
例如，在上述实施方式中，作为规定的通信标准，列举了超宽带无线通信，但本发明并不限定于该例。规定的通信标准例如也可以使用ble(bluetooth(注册商标)low energy：低能耗蓝牙)，或者lf(low frequency：低频)带及uhf(ultra high frequency：高频)带的信号。
[0097]
例如，在上述实施方式中，说明了无线通信部11和控制部12搭载在同一装置内的例子，但本发明并不限定于该例。例如，无线通信部11和控制部12也可以搭载于不同的装置。无线通信部21和控制部22也同样。
[0098]
此外，在本说明书中说明的各装置进行的一系列的处理也可以使用软件、硬件、以及软件和硬件的组合中的任一个来实现。构成软件的程序例如预先存储于设置在各装置的内部或外部的记录介质(非临时介质：non-transitory media)。而且，各程序例如在由控制本说明书中说明的各装置的计算机执行时被读入ram，并由cpu等处理器执行。上述记录介质例如是磁盘、光盘、磁光盘、闪存等。另外，上述的计算机程序也可以不使用记录介质，而例如经由网络进行分发。
[0099]
另外，在本说明书中使用流程图及时序图说明的处理也可以不必按照图示的顺序执行。几个处理步骤也可以并列地执行。另外，也可以采用附加的处理步骤，也可以省略一
部分处理步骤。