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JP6880752B2 - Distance measurement system - Google Patents
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Description

本発明は、距離測定システムに関する。 The present invention relates to a distance measuring system.

自動車等の車両に搭載される車載通信装置と、車載通信装置と無線通信を行う通信端末との間で送受信する電波の受信レベルに基づいて、車載通信装置と通信端末との間の距離を測定する技術がある。 The distance between the in-vehicle communication device and the communication terminal is measured based on the reception level of radio waves transmitted and received between the in-vehicle communication device mounted on the vehicle such as an automobile and the communication terminal that performs wireless communication between the in-vehicle communication device and the communication terminal. There is a technique to do.

例えば、車載通信装置と携帯無線端末とを含む無線通信システムにおいて、車載通信装置が、携帯無線端末から一定の強度で送信される応答信号の受信電波強度に基づいて、携帯無線端末までの距離を算出する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a wireless communication system including an in-vehicle communication device and a mobile wireless terminal, the in-vehicle communication device determines the distance to the mobile wireless terminal based on the received radio wave intensity of a response signal transmitted from the mobile wireless terminal with a constant intensity. A technique for calculating is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2015−072244号公報JP 2015-072244

特許文献1に開示された技術では、車載通信装置は、通信端末から受信する電波の受信強度に基づいて通信端末との間の距離を測定しているので、電波にノイズが含まれている場合、測定する距離の誤差が増大するという問題がある。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the in-vehicle communication device measures the distance to and from the communication terminal based on the reception strength of the radio wave received from the communication terminal. Therefore, when the radio wave contains noise. , There is a problem that the error of the measurement distance increases.

本発明の実施の形態は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、車載通信装置と通信端末との間の距離を測定する距離測定システムにおいて、電波にノイズが含まれている場合における、測定する距離の誤差を低減させることを目的とする。 An embodiment of the present invention has been made in view of the above problems, and is a case where noise is included in radio waves in a distance measuring system for measuring a distance between an in-vehicle communication device and a communication terminal. The purpose is to reduce the error of the measured distance in.

上記の課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る距離測定システムは、車載通信装置と、前記車載通信装置とLF帯において無線通信を行う通信端末と、の間の距離を測定する距離測定システムであって、前記車載通信装置から第1の減衰特性を有する第1の磁界を生成するために、第1の電波を送信する第1の電波送信部と、前記車載通信装置から、前記第1の減衰特性よりも高い減衰特性を有する第2の磁界を生成するために、LF帯の複数の電波を同時に送信する第2の電波送信部と、前記通信端末における、前記第1の磁界における電波の受信レベルと前記第2の磁界における電波の受信レベルとの間のレベル差を算出するレベル差算出部と、前記レベル差算出部が算出する前記レベル差と前記距離との対応関係に基づいて、前記車載通信装置と前記通信端末との間の距離を算出する距離算出部と、を有する。 In order to solve the above problems, the distance measuring system according to the embodiment of the present invention measures the distance between the vehicle-mounted communication device and the communication terminal that performs wireless communication in the LF band. a measuring system, from the in-vehicle communication device, to generate a first magnetic field having a first attenuation characteristic, a first radio wave transmission unit for transmitting the first radio wave from the vehicle communication device, In order to generate a second magnetic field having a damping characteristic higher than that of the first damping characteristic, a second radio wave transmitting unit that simultaneously transmits a plurality of radio waves in the LF band and the first radio wave transmitting unit in the communication terminal. Correspondence between the level difference calculation unit that calculates the level difference between the reception level of radio waves in the magnetic field and the reception level of radio waves in the second magnetic field, and the level difference calculated by the level difference calculation unit and the distance. Based on the above, the vehicle has a distance calculation unit for calculating the distance between the vehicle-mounted communication device and the communication terminal.

上記の構成により、距離測定システムは、通信端末における、第1の減衰特性を有する第1の電波の受信レベルと第2の減衰特性を有する第2の電波の受信レベルとの間のレベル差と距離との対応関係に基づいて、車載通信装置と通信端末との間の距離を測定する。電波にノイズが含まれている場合でも、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差への影響は少ないので、本実施形態によれば、電波に含まれるノイズにより、測定する距離の誤差が増大することを抑制することができる。 With the above configuration, the distance measuring system determines the level difference between the reception level of the first radio wave having the first attenuation characteristic and the reception level of the second radio wave having the second attenuation characteristic in the communication terminal. The distance between the in-vehicle communication device and the communication terminal is measured based on the correspondence with the distance. Even if the radio wave contains noise, the effect on the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave is small, and therefore, according to the present embodiment, it is included in the radio wave. It is possible to suppress an increase in the error of the measured distance due to noise.

車載通信装置と通信端末との間の距離を測定する距離測定システムにおいて、電波にノイズが含まれている場合における、測定する距離の誤差を低減させることができる。 In a distance measuring system that measures the distance between an in-vehicle communication device and a communication terminal, it is possible to reduce an error in the measured distance when the radio wave contains noise.

一実施形態に係る距離測定システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the distance measurement system which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る距離と受信レベルの差との関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the distance which concerns on one Embodiment, and the difference of a reception level. 一実施形態に係る距離の測定処理の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the distance measurement processing which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る距離の測定方法の効果について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the distance measuring method which concerns on one Embodiment.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

<システム構成>
図1は、一実施形態に係る距離測定システムの構成例を示すブロック図である。距離測定システム1は、例えば、自動車等の車両10に搭載される、ECU(Electronic Control Unit)11、ECU11の制御により無線通信を行う車載通信装置12、及び車載通信装置12と無線通信を行う通信端末20を含む。
<System configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a distance measurement system according to an embodiment. The distance measurement system 1 is, for example, a communication that performs wireless communication with an ECU (Electronic Control Unit) 11, an in-vehicle communication device 12 that performs wireless communication under the control of the ECU 11, and an in-vehicle communication device 12 mounted on a vehicle 10 such as an automobile. Includes terminal 20.

ECU11は、例えば、車両10に搭載される電子制御装置であり、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュROM(Read Only Memory)、及び制御インタフェース等を有する。 The ECU 11 is, for example, an electronic control device mounted on the vehicle 10, and has a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a flash ROM (Read Only Memory), a control interface, and the like.

ECU11は、制御インタフェースを介して接続される車載通信装置12を用いて、通信端末20と無線通信によるデータの送受信が可能である。また、ECU11は、車載通信装置12を用いて、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を測定する測定処理を実行する。 The ECU 11 can send and receive data by wireless communication with the communication terminal 20 by using the in-vehicle communication device 12 connected via the control interface. Further, the ECU 11 uses the vehicle-mounted communication device 12 to execute a measurement process for measuring the distance between the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20.

車載通信装置12は、例えば、ECU11の制御インタフェースに接続され、ECU11からの制御に従って、通信端末20と無線通信でデータの送受信を行う。また、車載通信装置12は、ECU11の制御に従って、減衰特性が異なる2つの電波を送信する。例えば、車載通信装置12は、第1の無線通信装置13を用いて第1の減衰特性を有する第1の電波を送信し、第2の無線通信装置14を用いて第1の減衰特性とは異なる第2の減衰特性を有する第2の電波を送信する。 The in-vehicle communication device 12 is connected to, for example, the control interface of the ECU 11, and performs data transmission / reception by wireless communication with the communication terminal 20 according to the control from the ECU 11. Further, the in-vehicle communication device 12 transmits two radio waves having different attenuation characteristics according to the control of the ECU 11. For example, the vehicle-mounted communication device 12 uses the first wireless communication device 13 to transmit a first radio wave having the first attenuation characteristic, and uses the second wireless communication device 14 to obtain the first attenuation characteristic. A second radio wave having a different second attenuation characteristic is transmitted.

なお、ここでは、第1の無線通信装置13と第2の無線通信装置14が異なる無線通信装置であるものとして以下の説明を行うが、第1の無線通信装置13と第2の無線通信装置14は、同じ無線通信装置(1つの無線通信装置)であっても良い。また、第1の無線通信装置13、及び第2の無線通信装置14は、1つのアンテナを用いて電波を送信するものであっても良いし、複数のアンテナを用いて電波を送信するものであっても良い。 Here, the following description will be made assuming that the first wireless communication device 13 and the second wireless communication device 14 are different wireless communication devices, but the first wireless communication device 13 and the second wireless communication device 14 will be described below. 14 may be the same wireless communication device (one wireless communication device). Further, the first wireless communication device 13 and the second wireless communication device 14 may transmit radio waves using one antenna, or may transmit radio waves using a plurality of antennas. There may be.

要するに、車載通信装置12は、通信端末20と無線通信によるデータの送受信が可能であり、第1の減衰特性を有する第1の電波と、第2の減衰特性を有する第2の電波を送信可能なものであれば、その構成は任意の構成であって良い。 In short, the in-vehicle communication device 12 can transmit and receive data by wireless communication with the communication terminal 20, and can transmit a first radio wave having a first attenuation characteristic and a second radio wave having a second attenuation characteristic. The configuration may be any configuration as long as it is.

通信端末20は、例えば、CPU、RAM、フラッシュROM、及び制御インタフェース等を有するマイコン21と、マイコン21の制御に従って車載通信装置12と無線通信を行う第3の無線通信装置22とを含む、例えば、スマートキー等のデバイスである。 The communication terminal 20 includes, for example, a microcomputer 21 having a CPU, RAM, a flash ROM, a control interface, and the like, and a third wireless communication device 22 that wirelessly communicates with the in-vehicle communication device 12 under the control of the microcomputer 21, for example. , Smart keys and other devices.

通信端末20は、車載通信装置12と無線通信によるデータの送受信を行う。また、通信端末20は、車載通信装置12から受信した第1の電波の受信レベル、及び第2の電波の受信レベルを測定し、測定した第1の電波の受信レベル、及び第2の電波の受信レベルを、無線通信で車載通信装置12に送信する。 The communication terminal 20 transmits / receives data to / from the vehicle-mounted communication device 12 by wireless communication. Further, the communication terminal 20 measures the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave received from the in-vehicle communication device 12, and measures the reception level of the first radio wave and the second radio wave. The reception level is transmitted to the vehicle-mounted communication device 12 by wireless communication.

なお、図1の例では、通信端末20が車両10の外部にある場合の例を示しているが、通信端末20は、例えば、車両10のスマートキー等のように、車両10の外部にある場合もあるし、車両10の内部にある場合もあるものとする。 Although the example of FIG. 1 shows an example in which the communication terminal 20 is outside the vehicle 10, the communication terminal 20 is outside the vehicle 10, for example, a smart key of the vehicle 10. In some cases, it may be inside the vehicle 10.

<ECUの機能構成>
ECU11は、例えば、フラッシュROM等に格納されたプログラムをCPUで実行することにより、第1の電波送信部111、第2の電波送信部112、レベル差算出部113、距離算出部114、及び記憶部115等を実現している。
<Functional configuration of ECU>
The ECU 11 executes, for example, a program stored in a flash ROM or the like by a CPU to execute a first radio wave transmission unit 111, a second radio wave transmission unit 112, a level difference calculation unit 113, a distance calculation unit 114, and a storage unit. Part 115 and the like are realized.

第1の電波送信部111は、車載通信装置12を制御して、車載通信装置12から第1の減衰特性を有する第1の電波を送信する。例えば、第1の電波送信部111は、車載通信装置12に第1の電波の送信を指示し、車載通信装置12は、第1の電波送信部111からの指示に従って、第1の無線通信装置13を用いて第1電波を送信する。 The first radio wave transmission unit 111 controls the vehicle-mounted communication device 12 to transmit the first radio wave having the first attenuation characteristic from the vehicle-mounted communication device 12. For example, the first radio wave transmitting unit 111 instructs the vehicle-mounted communication device 12 to transmit the first radio wave, and the vehicle-mounted communication device 12 follows the instruction from the first radio wave transmitting unit 111 to transmit the first radio wave. The first radio wave is transmitted using 13.

第2の電波送信部112は、車載通信装置12を制御して、車載通信装置12から第1の減衰特性とは異なる第2の減衰特性を有する第2の電波を送信する。例えば、第2の電波送信部112は、車載通信装置12に第2の電波の送信を指示し、車載通信装置12は、第2の電波送信部112からの指示に従って、第2の無線通信装置14を用いて第2電波を送信する。 The second radio wave transmission unit 112 controls the vehicle-mounted communication device 12 to transmit a second radio wave having a second attenuation characteristic different from the first attenuation characteristic from the vehicle-mounted communication device 12. For example, the second radio wave transmitting unit 112 instructs the vehicle-mounted communication device 12 to transmit the second radio wave, and the vehicle-mounted communication device 12 follows the instruction from the second radio wave transmitting unit 112 to transmit the second radio wave. A second radio wave is transmitted using 14.

レベル差算出部113は、通信端末20から送信される第1の電波の受信レベル、及び第2の電波の受信レベルを、車載通信装置12を介して受信し、通信端末20における第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差を算出する。 The level difference calculation unit 113 receives the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave transmitted from the communication terminal 20 via the in-vehicle communication device 12, and the first radio wave in the communication terminal 20. The level difference between the reception level of the second radio wave and the reception level of the second radio wave is calculated.

距離算出部114は、レベル差算出部113によって算出される第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとのレベル差と距離との対応関係に基づいて、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を算出(又は特定)する。例えば、距離算出部114は、記憶部115に予め記憶した、距離と受信レベル差との対応関係を示す情報を用いて、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を算出する。 The distance calculation unit 114 communicates with the in-vehicle communication device 12 based on the correspondence relationship between the distance and the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave calculated by the level difference calculation unit 113. Calculate (or specify) the distance to the terminal 20. For example, the distance calculation unit 114 calculates the distance between the in-vehicle communication device 12 and the communication terminal 20 by using the information previously stored in the storage unit 115 indicating the correspondence between the distance and the reception level difference.

図2は、一実施形態に係る距離と受信レベルの差との関係について説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the distance and the difference in reception level according to the embodiment.

図2(a)は、アンテナからの距離と、電波の受信レベル(磁界強度)との関係を示すグラフ201である。図2(a)において、第1の曲線202は、第1の電波における第1の減衰特性を示しており、第2の曲線203は、第2の電波における第2の減衰特性を示している。図2(a)の例では、第1の電波と第2の電波の減衰特性が異なるので、距離によって、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとのレベル差204が変化する。 FIG. 2A is a graph 201 showing the relationship between the distance from the antenna and the reception level (magnetic field strength) of radio waves. In FIG. 2A, the first curve 202 shows the first attenuation characteristic in the first radio wave, and the second curve 203 shows the second attenuation characteristic in the second radio wave. .. In the example of FIG. 2A, since the attenuation characteristics of the first radio wave and the second radio wave are different, the level difference 204 between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave changes depending on the distance. To do.

図2(b)は、図2(a)に示すアンテナからの距離と、受信レベルの差204との対応関係を示す情報(以下、対応情報と呼ぶ)205の例を示している。本実施形態では、例えば、図(b)に示すような対応情報205を、予め実測(又は計算)等により作成し、記憶部115に記憶しておく。これにより、距離算出部114は、記憶部115に記憶した対応情報205を用いて、受信レベルの差204に対応する距離を特定することができるようになる。 FIG. 2B shows an example of information (hereinafter referred to as correspondence information) 205 showing a correspondence relationship between the distance from the antenna shown in FIG. 2A and the reception level difference 204. In the present embodiment, for example, the corresponding information 205 as shown in FIG. (B) is created in advance by actual measurement (or calculation) or the like and stored in the storage unit 115. As a result, the distance calculation unit 114 can specify the distance corresponding to the difference 204 of the reception levels by using the correspondence information 205 stored in the storage unit 115.

図2(b)において、「距離」は、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を示している。「受信レベルの差(dBμV/m)」は、第1の電波の受信レベル(dBμV/m)と、第2の電波の受信レベル(dBμV/m)との間の受信レベルの差(dB)を示している。また、「受信レベルの差(μV換算)」は、第1の電波の受信レベル(dBμV/m)と、第2の電波の受信レベル(dBμV/m)との受信レベルの差(dB)をμVに換算した値を示している。 In FIG. 2B, the “distance” indicates the distance between the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20. The "difference in reception level (dBμV / m)" is the difference in reception level (dB) between the reception level of the first radio wave (dBμV / m) and the reception level of the second radio wave (dBμV / m). Is shown. The "difference in reception level (μV conversion)" is the difference (dB) between the reception level of the first radio wave (dBμV / m) and the reception level of the second radio wave (dBμV / m). The value converted to μV is shown.

例えば、図2(b)の例では、第1の電波の受信レベルと、第2の電波の受信レベルとの間の受信レベルの差が28.0dBである場合、車載通信装置12と通信端末20との間の距離は25cmであると判断することができる。 For example, in the example of FIG. 2B, when the difference in reception level between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave is 28.0 dB, the in-vehicle communication device 12 and the communication terminal It can be determined that the distance between 20 and 20 is 25 cm.

また、受信レベルの差が、図2(b)の対応情報205と一致しない場合(例えば、29.0dB等)、距離算出部114は、例えば、受信レベル差が28.0dB〜29.5dBの範囲を、距離25cmとして判断するものであっても良い。また、別の一例として、距離算出部114は、受信レベルの差が、28.0dBと、29.5dBとの2点の間を補間する演算により、例えば、28.2dBに対応する距離を算出するものであっても良い。 When the difference in reception level does not match the corresponding information 205 in FIG. 2B (for example, 29.0 dB), the distance calculation unit 114 has, for example, a reception level difference of 28.0 dB to 29.5 dB. The range may be determined as a distance of 25 cm. Further, as another example, the distance calculation unit 114 calculates a distance corresponding to, for example, 28.2 dB by an operation of interpolating between two points where the difference in reception level is 28.0 dB and 29.5 dB. It may be something to do.

ここで、図1に戻り、ECU11の機能構成の説明を続ける。 Here, returning to FIG. 1, the description of the functional configuration of the ECU 11 will be continued.

記憶部115は、例えば、ECU11のフラッシュROM、及びECU11のCPUで実行されるプログラム等によって実現され、例えば、図2(b)に示すような対応情報205を記憶する。 The storage unit 115 is realized by, for example, a flash ROM of the ECU 11 and a program executed by the CPU of the ECU 11, and stores the corresponding information 205 as shown in FIG. 2B, for example.

(電波の減衰特性について)
本実施形態では、第1の減衰特性と第2の減衰特性は、異なる減衰特性であれば良く、その実現方法は特に限定されないが、ここでは、いくつかの例を示して、概要を説明する。
(About radio wave attenuation characteristics)
In the present embodiment, the first damping characteristic and the second damping characteristic may be different damping characteristics, and the method for realizing the damping characteristics is not particularly limited. However, some examples will be shown and an outline will be described here. ..

車両10のスマートキー等のシステムでは、車載通信装置12から通信端末20に送信される電波として、LF(Low Frequency、長波)帯の電波を用いることが多い。LF帯では、電波の磁界成分を用いて通信が行われ、λ/2π(λは波長)以下の近傍界では、電波は距離の3乗に反比例して減衰する(以下、3乗減衰と呼ぶ)ことが知られている。例えば、この3乗減衰を、第1の減衰特性として用いることができる。 In a system such as a smart key of a vehicle 10, radio waves in the LF (Low Frequency, long wave) band are often used as radio waves transmitted from the in-vehicle communication device 12 to the communication terminal 20. In the LF band, communication is performed using the magnetic field component of the radio wave, and in the near field of λ / 2π (λ is the wavelength) or less, the radio wave is attenuated in inverse proportion to the cube of the distance (hereinafter referred to as cube attenuation). )It is known. For example, this cube attenuation can be used as the first attenuation characteristic.

また、LF帯において、複数の電波を同時に送信することでジャミングを行い、近傍界における電波の減衰特性を、3乗減衰より減衰度が高い別の減衰特性に変えることができる。一例として、この複数の電波による、3乗減衰より減衰度が高い別の減衰特性を、第2の減衰特性として用いることができる。 Further, in the LF band, jamming can be performed by transmitting a plurality of radio waves at the same time, and the attenuation characteristic of the radio wave in the near field can be changed to another attenuation characteristic having a higher degree of attenuation than the cube attenuation. As an example, another attenuation characteristic having a higher degree of attenuation than the cube attenuation due to the plurality of radio waves can be used as the second attenuation characteristic.

また、別の一例として、第1の電波及び第2の電波を、電波の電界成分を用いて送信することも考えられる。電界成分を用いて通信する電波は、近傍界においても、電波の波長(周波数)によって電波の減衰特性が異なるので、互いに周波数が異なる第1の電波と第2の電波とを用いることにより、互いに異なる第1の減衰特性と第2の減衰特性とを得ることができる。 Further, as another example, it is conceivable to transmit the first radio wave and the second radio wave by using the electric field component of the radio wave. Radio waves that communicate using electric field components have different attenuation characteristics depending on the wavelength (frequency) of the radio waves even in the near field. Therefore, by using the first radio waves and the second radio waves that have different frequencies, they can be used with each other. Different first damping characteristics and second damping characteristics can be obtained.

<通信端末の機能構成>
図1において、通信端末20は、例えば、マイコン21のフラッシュROM等に格納されたプログラムをマイコン21のCPUで実行することにより、受信レベル測定部211、及び受信レベル送信部212を実現している。
<Functional configuration of communication terminal>
In FIG. 1, the communication terminal 20 realizes the reception level measurement unit 211 and the reception level transmission unit 212 by, for example, executing a program stored in the flash ROM or the like of the microcomputer 21 on the CPU of the microcomputer 21. ..

受信レベル測定部211は、第3の無線通信装置22で受信した第1の電波、及び第2の電波の受信レベルを測定(又は取得)する。例えば、受信レベル測定部211は、第3の無線通信装置22から出力される、受信レベルを表す信号、又は情報を取得し、所定の形式の受信レベルに変換する。 The reception level measuring unit 211 measures (or acquires) the reception level of the first radio wave and the second radio wave received by the third wireless communication device 22. For example, the reception level measuring unit 211 acquires a signal or information representing the reception level output from the third wireless communication device 22, and converts it into a reception level of a predetermined format.

受信レベル送信部212は、受信レベル測定部211が測定した、第1の電波の受信レベル、及び第2の電波の受信レベルを、第3の無線通信装置22を介して、車載通信装置に送信する。 The reception level transmission unit 212 transmits the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave measured by the reception level measurement unit 211 to the vehicle-mounted communication device via the third wireless communication device 22. To do.

上記の構成により、本実施形態に係る距離測定システム1では、車載通信装置12は、第1の減衰特性を有する第1の電波と、第1の減衰特性とは異なる第2の減衰特性を有する第2の電波とを送信する。また、通信端末20は、車載通信装置12から送信される第1の電波の受信レベル、及び第2の電波の受信レベルを測定し、測定した第1の電波の受信レベル、及び第2の電波の受信レベルを車載通信装置12に送信する。 With the above configuration, in the distance measurement system 1 according to the present embodiment, the vehicle-mounted communication device 12 has a first radio wave having a first attenuation characteristic and a second attenuation characteristic different from the first attenuation characteristic. It transmits a second radio wave. Further, the communication terminal 20 measures the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave transmitted from the vehicle-mounted communication device 12, and measures the reception level of the first radio wave and the second radio wave. The reception level of is transmitted to the vehicle-mounted communication device 12.

さらに、車両10のECU11は、車載通信装置12を介して受信した、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差を算出し、算出したレベル差と距離との対応関係に基づいて、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を測定する。 Further, the ECU 11 of the vehicle 10 calculates the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave received via the in-vehicle communication device 12, and obtains the calculated level difference and distance. The distance between the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20 is measured based on the correspondence between the above.

なお、図1に示す距離測定システム1の構成は一例であり、本実施形態に係る距離測定システム1は、様々なシステム構成が可能である。例えば、レベル差算出部113は、通信端末20が有しているものであっても良い。この場合、通信端末20の受信レベル送信部212は、レベル差算出部113が算出する第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとのレベル差を、車載通信装置12に送信する。また、ECU11の距離算出部114は、車載通信装置12を介して、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとのレベル差を受信し、受信したレベル差を用いて、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を算出する。 The configuration of the distance measurement system 1 shown in FIG. 1 is an example, and the distance measurement system 1 according to the present embodiment can have various system configurations. For example, the level difference calculation unit 113 may be possessed by the communication terminal 20. In this case, the reception level transmission unit 212 of the communication terminal 20 transmits the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave calculated by the level difference calculation unit 113 to the in-vehicle communication device 12. .. Further, the distance calculation unit 114 of the ECU 11 receives the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave via the vehicle-mounted communication device 12, and uses the received level difference to mount the vehicle. The distance between the communication device 12 and the communication terminal 20 is calculated.

また、例えば、通信端末20は、レベル差算出部113と距離算出部114を有し、距離算出部114が算出した距離を、車載通信装置12に送信するもの等であっても良い。 Further, for example, the communication terminal 20 may have a level difference calculation unit 113 and a distance calculation unit 114, and may transmit the distance calculated by the distance calculation unit 114 to the in-vehicle communication device 12.

さらに、距離算出部114は、記憶部115に記憶した対応情報205に代えて、予め定められた第1の減衰特性、及び第2の減衰特性に対応する計算式(例えば、3乗減衰、4乗減衰等)を用いて、レベル差に対応する距離を算出するものであっても良い。 Further, the distance calculation unit 114 replaces the correspondence information 205 stored in the storage unit 115 with a predetermined calculation formula (for example, cube attenuation, 4) corresponding to the first attenuation characteristic and the second attenuation characteristic. The distance corresponding to the level difference may be calculated by using (multiplication attenuation, etc.).

<処理の流れ>
続いて、本実施形態に係る距離測定システム1で実行される距離測定方法の処理の流れについて説明する。
<Processing flow>
Subsequently, the processing flow of the distance measurement method executed by the distance measurement system 1 according to the present embodiment will be described.

(距離の測定処理)
図3は、一実施形態に係る距離の測定処理の例を示すフローチャートである。この処理は、距離測定システム1において、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を測定する処理の例を示している。
(Distance measurement process)
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the distance measurement process according to the embodiment. This process shows an example of the process of measuring the distance between the in-vehicle communication device 12 and the communication terminal 20 in the distance measurement system 1.

ステップS301において、ECU11の第1の電波送信部111は、車載通信装置12を制御して、車載通信装置12から第1の減衰特性を有する第1の電波を送信する。 In step S301, the first radio wave transmission unit 111 of the ECU 11 controls the vehicle-mounted communication device 12 to transmit the first radio wave having the first attenuation characteristic from the vehicle-mounted communication device 12.

ステップS302において、ECU11の第2の電波送信部112は、車載通信装置12を制御して、車載通信装置12から第1の減衰特性とは異なる第2の減衰特性を有する第2の電波を送信する。 In step S302, the second radio wave transmission unit 112 of the ECU 11 controls the vehicle-mounted communication device 12 to transmit a second radio wave having a second attenuation characteristic different from the first attenuation characteristic from the vehicle-mounted communication device 12. To do.

ステップS303において、レベル差算出部113は、通信端末20における、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差を算出する。 In step S303, the level difference calculation unit 113 calculates the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave in the communication terminal 20.

例えば、通信端末20は、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとを測定し、測定した第1の電波の受信レベル、及び第2の電波の受信レベルを、車載通信装置12に送信する。また、ECU11のレベル差算出部113は、車載通信装置12を介して、通信端末20における第1の電波の受信レベル、及び第2の電波の受信レベルを受信し、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差を算出する。 For example, the communication terminal 20 measures the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave, and sets the measured reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave as the in-vehicle communication device. Send to 12. Further, the level difference calculation unit 113 of the ECU 11 receives the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave in the communication terminal 20 via the in-vehicle communication device 12, and receives the reception level of the first radio wave. And the level difference between the reception level of the second radio wave is calculated.

また、別の一例として、前述したように、通信端末20が、レベル差算出部113を有している場合、レベル差算出部113は、受信レベル測定部211が測定した第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差を測定する。この場合、通信端末20の受信レベル送信部212は、算出された、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとのレベル差を、車載通信装置12に送信する。 Further, as another example, as described above, when the communication terminal 20 has the level difference calculation unit 113, the level difference calculation unit 113 receives the first radio wave measured by the reception level measurement unit 211. The level difference between the level and the reception level of the second radio wave is measured. In this case, the reception level transmission unit 212 of the communication terminal 20 transmits the calculated level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave to the in-vehicle communication device 12.

ステップS304において、ECU11の距離算出部114は、ステップS303で算出された第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差を用いて、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を算出する。 In step S304, the distance calculation unit 114 of the ECU 11 uses the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave calculated in step S303 to use the in-vehicle communication device 12 and the communication terminal. Calculate the distance to 20.

例えば、距離算出部114は、記憶部115に記憶した図2(b)に示すような対応情報205から、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差に対応する距離を求める。 For example, the distance calculation unit 114 determines the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave from the correspondence information 205 stored in the storage unit 115 as shown in FIG. 2 (b). Find the corresponding distance.

上記の処理により、ECU11は、通信端末20における、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差に基づいて、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を測定することができる。 By the above processing, the ECU 11 receives the communication terminal 20 between the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20 based on the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave. The distance can be measured.

(効果)
図4は、一実施形態に係る距離の測定方法の効果について説明するための図である。ここでは、説明用の一例として、車載通信装置12と通信端末20との間の距離が50cmであり、電波に20dBのノイズが混入するものとして、以下の説明を行う。
(effect)
FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the distance measuring method according to the embodiment. Here, as an example for explanation, the following description will be given assuming that the distance between the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20 is 50 cm and 20 dB of noise is mixed in the radio wave.

図4(a)は、例えば、車載通信装置12が、通信端末20から受信する電波の受信レベルに基づいて、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を測定する場合の例を示している。図4(a)の例では、通信端末20が受信する電波の受信レベルは、ノイズの影響により約20dB高くなるので、実際の受信レベル411より20dB高い受信レベル412が、車載通信装置12で測定される。この場合、車載通信装置12と通信端末20との間の実際の距離は50cmであるにもかかわらず、車載通信装置12は、距離が25cmとして測定してしまうことになる。このように、車載通信装置12が、通信端末20から受信する電波の受信レベルに基づいて、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を測定する場合、電波に含まれるノイズの影響により、測定する距離の誤差が増大するという問題がある。 FIG. 4A shows an example in which the vehicle-mounted communication device 12 measures the distance between the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20 based on the reception level of the radio wave received from the communication terminal 20. ing. In the example of FIG. 4A, the reception level of the radio wave received by the communication terminal 20 is increased by about 20 dB due to the influence of noise, so that the reception level 412, which is 20 dB higher than the actual reception level 411, is measured by the in-vehicle communication device 12. Will be done. In this case, although the actual distance between the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20 is 50 cm, the vehicle-mounted communication device 12 measures the distance as 25 cm. In this way, when the vehicle-mounted communication device 12 measures the distance between the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20 based on the reception level of the radio wave received from the communication terminal 20, due to the influence of noise contained in the radio wave. , There is a problem that the error of the measurement distance increases.

図4(b)は、例えば、車載通信装置12が、電波の減衰特性が同じ2つの電波の送信し、通信端末20から受信する2つの電波の受信レベルを用いて、ECU11が、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を測定する場合の例を示している。 In FIG. 4B, for example, the vehicle-mounted communication device 12 transmits two radio waves having the same radio wave attenuation characteristics, and the ECU 11 uses the reception level of the two radio waves received from the communication terminal 20. An example of measuring the distance between 12 and the communication terminal 20 is shown.

図4(b)に示すように、第1の電波の受信レベル421、及び第2の電波の受信レベル422に20dBのノイズを重畳しても、第1の電波の受信レベル421と第2の電波の受信レベル422との間のレベル差(10dB)への影響は少ない。しかし、図4(b)の例では、距離が変化しても、第1の電波の受信レベル421と第2の電波の受信レベル422との間のレベル差は変化しないので、ECU11は、このレベル差を、車載通信装置12と通信端末20との間の距離の測定に用いることができない。従って、図4(b)に示す例においても、電波に含まれるノイズの影響により、測定する距離の誤差が増大するという問題を解決することができない。 As shown in FIG. 4B, even if 20 dB of noise is superimposed on the reception level 421 of the first radio wave and the reception level 422 of the second radio wave, the reception levels 421 and the second of the first radio wave The effect on the level difference (10 dB) from the radio wave reception level 422 is small. However, in the example of FIG. 4B, even if the distance changes, the level difference between the reception level 421 of the first radio wave and the reception level 422 of the second radio wave does not change. The level difference cannot be used to measure the distance between the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20. Therefore, even in the example shown in FIG. 4B, the problem that the error of the measured distance increases due to the influence of noise contained in the radio wave cannot be solved.

図4(c)は、本実施形態に係る距離測定システム1において、電波の減衰特性が異なる2つの電波を送信し、通信端末20における2つの電波のレベル差を用いて、ECU11が、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を測定する場合の例を示している。 FIG. 4C shows that in the distance measurement system 1 according to the present embodiment, two radio waves having different radio wave attenuation characteristics are transmitted, and the ECU 11 communicates with the vehicle by using the level difference between the two radio waves in the communication terminal 20. An example of measuring the distance between the device 12 and the communication terminal 20 is shown.

図4(c)の例では、第1の電波の受信レベル431、及び第2の電波の受信レベル432に20dBのノイズを重畳しても、第1の電波の受信レベル431と第2の電波の受信レベル422との間のレベル差(34dB)への影響は少ない。さらに、本実施形態に係る距離測定システム1では、第1の電波における第1の減衰特性と、第2の電波のおける第2の減衰特性とが異なるので、車載通信装置12と通信端末20との間の距離に応じて、第1の電波と第2の電波との間のレベル差が異なっている。従って、ECU11は、例えば、図2(b)に示すような対応情報205と、第1の電波の受信レベルと第2の電波の受信レベルとの間のレベル差と、を用いて車載通信装置12と通信端末20との間の距離を推定することができる。 In the example of FIG. 4C, even if 20 dB of noise is superimposed on the reception level 431 of the first radio wave and the reception level 432 of the second radio wave, the reception level 431 of the first radio wave and the second radio wave The effect on the level difference (34 dB) from the reception level 422 of is small. Further, in the distance measurement system 1 according to the present embodiment, since the first attenuation characteristic of the first radio wave and the second attenuation characteristic of the second radio wave are different, the vehicle-mounted communication device 12 and the communication terminal 20 are used. The level difference between the first radio wave and the second radio wave is different depending on the distance between them. Therefore, the ECU 11 uses, for example, the correspondence information 205 as shown in FIG. 2B and the level difference between the reception level of the first radio wave and the reception level of the second radio wave to be used in the in-vehicle communication device. The distance between 12 and the communication terminal 20 can be estimated.

このように、本実施形態によれば、車載通信装置12と通信端末20との間の距離を測定する距離測定システム1において、電波にノイズが含まれている場合における、測定する距離の誤差を低減させることができる。 As described above, according to the present embodiment, in the distance measuring system 1 for measuring the distance between the in-vehicle communication device 12 and the communication terminal 20, the error of the measured distance when the radio wave contains noise is determined. It can be reduced.

1 距離測定システム
12 車載通信装置
20 通信端末
111 第1の電波送信部
112 第2の電波送信部
113 レベル差算出部
114 距離算出部
1 Distance measurement system 12 In-vehicle communication device 20 Communication terminal 111 First radio wave transmission unit 112 Second radio wave transmission unit 113 Level difference calculation unit 114 Distance calculation unit

Claims (1)

車載通信装置と、前記車載通信装置とLF帯において無線通信を行う通信端末と、の間の距離を測定する距離測定システムであって、
前記車載通信装置から第1の減衰特性を有する第1の磁界を生成するために、第1の電波を送信する第1の電波送信部と、
前記車載通信装置から、前記第1の減衰特性よりも高い減衰特性を有する第2の磁界を生成するために、LF帯の複数の電波を同時に送信する第2の電波送信部と、
前記通信端末における、前記第1の磁界における電波の受信レベルと前記第2の磁界における電波の受信レベルとの間のレベル差を算出するレベル差算出部と、
前記レベル差算出部が算出する前記レベル差と前記距離との対応関係に基づいて、前記車載通信装置と前記通信端末との間の距離を算出する距離算出部と、
を有する距離測定システム。
A distance measuring system that measures the distance between an in-vehicle communication device and a communication terminal that performs wireless communication in the LF band.
A first radio wave transmission unit that transmits a first radio wave in order to generate a first magnetic field having a first attenuation characteristic from the vehicle-mounted communication device.
A second radio wave transmission unit that simultaneously transmits a plurality of radio waves in the LF band in order to generate a second magnetic field having an attenuation characteristic higher than that of the first attenuation characteristic from the in- vehicle communication device.
In the communication terminal, a level difference calculating section for calculating a level difference between the signal reception level in said first radio wave reception level in the magnetic field the second magnetic field,
A distance calculation unit that calculates the distance between the in-vehicle communication device and the communication terminal based on the correspondence between the level difference and the distance calculated by the level difference calculation unit.
Distance measurement system with.
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