传播时间测量装置及电子钥匙系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明提供具有简单的构成的传播时间测量装置及电子钥匙系统。该传播时间测量装置对从合成了具有彼此不同的频率的多个连续波的发送信号从基站（1）无线发送至终端（2）开始到经由终端（2）回复至基站（1）的传播时间进行测量。传播时间测量装置具备：相关计算部（36n），其进行从终端（2）回复且由基站（1）接收到接收信号、和多个连续波各自的相关计算而生成多个相关值；以及传播时间测量部（41），其从在相关计算中针对每个连续波生成的相关值的相位来测量传播时间。
【专利说明】传播时间测量装置及电子钥匙系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及在基站和终端之间发送及接收信号而测量信号的传播时间的传播时间测量装置及电子钥匙系统。
【背景技术】
[0002]以前，已知有一种推定基站和终端之间的信号的传播时间的传播时间测量装置(例如，参照日本特开平9-170364号公报、日本特开2003-13644号公报、日本特表2006-512515号公报、及日本特表2008-515315号公报)。具体地讲，基站向终端发送信号，而接收到该信号的终端则向基站回复信号。传播时间测量装置从由基站接收到的信号来推定信号的传播时间。将这种传播时间测量装置适用到在车辆及电子钥匙之间通过无线来进行钥匙校验的电子钥匙系统上的研究正在进行。这是为了防止车辆和电子钥匙之间的通信通过中继器而非法地成立,从而在意想不到的地方使ID校验成立。
[0003]在这种传播时间测量装置中，有尽可能地简化电路构成的要求。尤其是，在传播时间测量装置需要高价的安装电路的情况下，传播时间测量装置的成本也与该高价的安装电路相应的变高。所以，为了通用，简化电路构成的需求是非常高的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的为，提供具有简单的构成的传播时间测量装置及电子钥匙系统。
[0005]本发明的一个方面为传播时间测量装置。传播时间测量装置，其对从合成了具有彼此不同频率的多个连续波的发送信号从基站无线发送至终端开始到经由所述终端回复至所述基站的传播时间进行测量，其中，具备:相关计算部，其进行从所述终端回复且由所述基站接收到的接收信号、和所述多个连续波各自的相关计算而生成多个相关值；以及传播时间测量部，其从在所述相关计算中针对每个连续波生成的相关值的相位来测量所述传播时间。
[0006]本发明的另一个方面为电子钥匙系统。电子钥匙系统，合成了具有彼此不同频率的多个连续波的发送信号从车辆无线发至电子钥匙，并经由所述电子钥匙回复至所述车辆，其中，具备传播时间测量装置，该传播时间测量装置对从所述发送信号从所述车辆无线发送至所述电子钥匙开始到经由所述电子钥匙回复至所述车辆的传播时间进行测量，所述传播时间测量装置具备:相关计算部，其进行从所述电子钥匙回复且由所述车辆接收到的接收信号、和所述多个连续波各自的相关计算而生成多个相关值；以及传播时间测量部，其从在所述相关计算中针对每个连续波生成的相关值的相位来测量所述传播时间。
[0007]根据本发明，可以提供具有简单的构成的传播时间测量装置及电子钥匙系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是I个实施方式的传播时间测量装置的构成图。
[0009]图2是从基站向终端发送信号时的概念图。[0010]图3是终端向基站回复信号时的概念图。
[0011]图4是作为比较对象的传播时间测量装置的构成图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，在基站I上设有传播时间测量装置3，该传播时间测量装置3对合成了具有彼此不同频率的多个连续波的发送信号从基站I无线发送至终端2开始到经由终端2回复至基站I的传播时间进行测量。传播测量装置3具备:相关计算部36η，其进行从终端2回复且由基站I接收到的接收信号、和多个连续波各自的相关计算来生成多个相关值；以及传播时间推定部(传播时间测量部)41，其从在相关计算中针对每个连续波生成的相关值的相位来测量传播时间。传播时间测量装置3被安装在例如通过无线来进行电子钥匙的钥匙校验的电子钥匙系统上。即使在基站I和终端2之间ID校验成立，只要传播时间」t为阈值以上，传播时间测量装置3就判断为非法通信的可能性高而不许可ID校验的成立。
[0013]以下，按照图1-图4对I个实施方式的传播时间测量装置进行说明。
[0014]在基站I上设置有多个振荡器4n (n=l-K)0多个振荡器4n (n=l_K)分别生成为不同频率的无解调连续波(CW波)的多个复数频率fk (P)。各个频率的复数信号fk (P)作为信号成分而具有实部及虚部。另外，“k”为表示第几个频率的数字，“K”为使用频率的总数，“P”为离散时间。
[0015]在各个振荡器4n上连接有实数取出部5，该实数取出部5从复数信号fk (P)取出实部。实数取出部5从复数信号fk (P)取出实部，而生成信号real (fk (p))。另外，real(.)表示从复数取出实部的函数。信号real (fk (P))被提供至加算器6。加算器6将多个信号real (fk (p))加在一起而生成合成信号real (F (p))。在加算器6的后段上配置有:D/A转换器7 ;局部振荡器8 ;混频器9 ;带通滤波器10 ；以及发送天线11。D/A转换器7对由加算器6供给的合成信号real (F (P))进行D/A转换。混频器9将D/A转换后的合成信号real (F (t))和来自局部振荡器8的振荡信号相乘。带通滤波器10对来自混频器9的已被相乘的信号进行滤波。发送天线11将滤波后的合成信号作为发送信号real(F⑴)Cos(COt)来发送。另外，“F(p)”及“F(t)”为已被合成的复数信号，“t”为连续时间。
[0016]终端2包含:接收天线12 ;带通滤波器13 ;局部振荡器14 ;混频器15 ;低通滤波器16;以及A/D转换器17。接收天线12接收比从基站I发送的发送信号real (F (t))COS(COt)延迟传播时间Zl t的接收信号real (F (t_ Zl t)) cos (ω t)。带通滤波器13对接收信号real (F (t-」t))cos(cot)进行滤波。混频器15将已被滤波的接收信号和来自局部振荡器14的振荡信号相乘。低通滤波器16对来自混频器15的已被相乘的接收信号进行滤波。A/D转换器17对来自低通滤波器16的已被滤波的接收信号real (F(t-」t))进行A/D转换。
[0017]在终端2上设置有信号处理部18，该信号处理部18读取来自A/D转换器17的接收信号real (F (t-」t))，并使终端2执行基于接收信号real (F (t-」t))的动作。在确认接收信号real (F (t-」t))cos(ot)为从基站I发送的信号时，信号处理部18就控制终端2,以使将该接收信号real (F (t- Zl t))cos(cot)回复至基站I。
[0018]终端2包含:D/A转换器19 ;局部振荡器20 ;混频器21 ;带通滤波器22 ;以及发送天线23。D/A转换器19对在电波回复时由信号处理部18供给的信号进行D/A转换。混频器21将D/A转换后的信号和来自局部振荡器20的振荡信号相乘。带通滤波器22对来自混频器21的被相乘的信号进行滤波。发送天线23将来自带通滤波器22的已被滤波的信号作为发送信号real (F (t_ Zl t)) cos (ω t)来发送。
[0019]在基站I上设置有接收天线24，该接收天线24接收比从终端2发送的发送信号real (f (t- ^ t))cos(?t)延迟」t的信号。接收天线24的后段被分支为2个路径。在接收天线24上的一方的路径上配置有:带通滤波器25 ；
[0020]局部振荡器26 ;混频器27 ;低通滤波器28 ；以及A/D转换器29。带通滤波器25对接收信号real (F (t_2 ^ t))cos(?t)进行滤波。混频器27将来自带通滤波器25的被滤波的信号和来自局部振荡器26的振荡信号相乘。低通滤波器28只让来自混频器27的已被相乘的信号中的低频信号通过。A/D转换器29对来自低通滤波器28的被滤波的接收信号 real (F (t_2 Zl t)) cos (ω t)进行 A/D 转换而生成接收信号 real (F (t_2 Zl t))。例如由带通滤波器25、局部振荡器27、低通滤波器28、以及A/D转换器29来构成第I解调部。
[0021]在接收天线24的后段上的另一方的路径上设置有:带通滤波器30 ;移相器31 ;混频器32 ;低通滤波器33 ;以及A/D转换器34。带通滤波器30对接收信号real(f(t-2 ^ t))COS(Ot)进行滤波。混频器32将由移相器31将来自局部振荡器26的振荡信号延迟90°相位的信号、和来自带通滤波器30的已被滤波信号相乘。低通滤波器33只让来自混频器32的已被相乘的信号中的低频信号通过。A/D转换器34对来自低通滤波器33的已被滤波的信号进行A/D转换而生成接收信号img (F (p-2 Zl t)。另外，img (.)表示从复数取出的虚部的函数。例如 由局部振荡器26、带通滤波器30、移相器31、混频器32、低通滤波器33、以及A/D转转器34构成第2解调部。
[0022]在基站I上设置有复数化部35，该复数化部35可以从实部及虚部算出复数信号。复数化部35基于来自A/D转换器29的接收信号real (F (t_2 Z t))、和来自A/D转换器34的接收信号img (F (p-2」t))算出复数信号(F (p-2」t)。
[0023]在基站I上设置有相关计算部36η (η=1_Κ)，该相关计算部36η (η=1_Κ)对各个复数信号Fk (P)和复数信号f (p-2 Z t)之间的相关关系进行计算。相关计算部36-1对复数信号4化)和复数信号F (p-2」t)的相关关系进行计算，而生成相关值C1 (P)作为计算结果。相关计算部36k对复数信号fk (P)和复数信号F (p-2」t)的相关关系进行计算，而生成相关值Ck (P)作为计算结果。相关计算部36K对复数信号fK (P)和复数信号F(p-2 Z t)的相关关系进行计算，而生成相关值cK (P)作为计算结果。
[0024]基站I包含:期望值计算部37 ;矢量化部38 ;相关矩阵化部39 ;频率平均计算部40 ;以及传播时间推定部41。
[0025]期望值计算部37从多个相关演算部36η (η=1_Κ)对多个相关值C1 (p)_cK (p)进行期望值计算而生成多个复数相关值ck。期望值计算部37针对每个相关值C1 (P)-Ck (P)而求出复数相关值ck (=E [ck (p)])。另外，“E[.]”表示期望值计算。
[0026]矢量化部38对来自期望值计算部37的多个复数相关值C1-Ck进行矢量化。相关矩阵化部39在来自矢量化部38的已被矢量化的多个复数相关值C1-Ck上求出相关矩阵。频率平均计算部40求出来自相关矩阵化部39的已被算出的相关矩阵的频率的平均。传播时间推定部41基于来自频率平均计算部40的已被平均化的频率来推定传播时间Z t。例如由期望值计算部37、矢量化部38、相关矩阵化部39、频率平均化部40、以及传播时间推定部41构成传播时间测量部。
[0027]以下，用图1-图4对传播时间测量装置3的动作进行说明。另外，在本例中，
[0028]在终端2的信号处理作为不采取任何措施的处理而被定型化。因电路的延迟不存在，延迟作为只在电波传播中发生而被定型化。
[0029]如图1所示，各个振荡器4η (η=1_Κ)将不同频率的复数信号(p)_FK (p)供给至实数取出部5。实数取出部5在多个复数信号4 (p)-FK (P)分别取出实部，从而将只由实部构成的多个信号real Cf1 (p)) -real (FK (p))供给至加算器6。加算器6将多个信号real Cf1 (p)) -real (FK (p))加在一起而生成合成信号real (F (p))，并将合成信号real (F (p))供给至D/A转换器7。合成信号real (F (p))通过以下算式(I)来表示。
[0030](算式1[0031]
【权利要求】
1.一种传播时间测量装置，其对从合成了具有彼此不同频率的多个连续波的发送信号从基站无线发送至终端开始到经由所述终端回复至所述基站的传播时间进行测量，其中， 具备:相关计算部，其进行从所述终端回复且由所述基站接收到的接收信号、和所述多个连续波各自的相关计算而生成多个相关值；以及 传播时间测量部，其从在所述相关计算中针对每个连续波生成的相关值的相位来测量所述传播时间。
2.根据权利要求1所述的传播时间测量装置，其中， 所述多个连续波各自为具有实部和虚部的复数信号。
3.根据权利要求2所述的传播时间测量装置，其中， 具备:实数取出部，其通过从所述多个连续波分别取出多个实部并合成多个连续波的实部来生成所述发送信号； 第I解调部，其通过在预定的相位解调所述接收信号来生成所述接收信号的实部； 第2解调部，其通过在相对于预定的相位延迟90°的相位解调所述接收信号来生成所述接收信号的虚部；以及 复数化部，其基于由所述第I解调部生成的所述实部、和由所述第2解调部生成的所述虚部来生成复数信号， 所述相关计算部为多个相关计算部中的I个， 所述多个相关计算部各自进行与该相关计算部对应的连续波的复数信号、和由所述复数化部生成的复数信号的相关计算而生成所述相关值。
4.根据权利要求1-3任意一项中所述的传播时间测量装置，其中， 所述相关计算部根据 (数3)
= /.m/) 来进行所述相关计算，其中Ck (P)为相关值，fk (P)为各个频率的信号，^ t为传播时间，「*」为共轭转置记号。
5.根据权利要求1-3任意一项中所述的传播时间测量装置，其中， 从所述基站无线发送的发送信号具有规定的频率波段。
6.根据权利要求1-3任意一项中所述的传播时间测量装置，其中， 所述传播时间测量部基于所述接收信号的相位相对于所述发送信号的相位的变化量来推定所述传播时间。
7.根据权利要求1或2所述的传播时间测量装置，其中， 具备:期望值计算部，其对来自所述相关计算部的多个相关值进行期望值计算而生成的多个复数相关值； 矢量化部，其对来自所述期望值计算部的所述多个复数相关值进行矢量化； 相关矩阵化部，其从来自所述矢量化部的被矢量化的所述多个复数相关值取得相关矩阵；以及 频率平均计算部，其取得来自所述相关矩阵化部的相关矩阵的频率平均， 所述传播时间测量部基于来自所述频率平均计算部的已被平均的频率来推定所述传播时间。
8.一种电子钥匙系统，合成了具有彼此不同频率的多个连续波的发送信号从车辆无线发至电子钥匙，并经由所述电子钥匙回复至所述车辆，其中， 具备传播时间测量装置，该传播时间测量装置对从所述发送信号从所述车辆无线发送至所述电子钥匙开始到经由所述电子钥匙回复至所述车辆的传播时间进行测量， 所述传播时间测量装置具备:相关计算部，其进行从所述电子钥匙回复且由所述车辆接收到的接收信号、和所述多个连续波各自的相关计算而生成多个相关值；以及 传播时间测量部，其从在所述相关计算中针对每个连续波生成的相关值的相位来测量所述传播 时间。
【文档编号】H04W24/08GK103997758SQ201410054954
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2013年2月19日
【发明者】古贺健一 申请人:株式会社东海理化电机制作所