(57)【要約】【課題】電波の反射および外部装置のアンテナ性能が理想的ではない環境において外部装置の位置を正確に推定する。【解決手段】車室内１０１において、無線通信装置１は、アンテナ２の複数の送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を切り替えながら探索信号を送信し、探索信号に対する応答信号を外部装置２０から受信する。無線通信装置１は、複数の送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうちの送受信に関する時間が最も短い送信指向性の方向を、外部装置２０の位置と推定する。【選択図】図５
2019087846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置と外部装置との間でミリ波無線通信を行う無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
複数の送信指向性を切り替えながら探索信号を送信し、前記探索信号に対する応答信号を受信する第１無線通信部と、
前記複数の送信指向性のうちの前記第１無線通信部による送受信に関する時間が最も短い送信指向性の方向を、前記外部装置の位置と推定する位置推定部と、
前記位置推定部により推定された前記外部装置の位置を示す情報を表示する表示部と、
前記応答信号に含まれる、前記探索信号の受信品質に関する情報に基づいて、前記複数の送信指向性のうちの前記受信品質が最も高い送信指向性に切り替えるよう前記第１無線通信部を制御する指向性切替部とを備え、
前記外部装置は、
前記探索信号を受信し、前記探索信号の受信品質に関する情報を含む前記応答信号を送信する第２無線通信部を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１無線通信部は、前記複数の送信指向性のそれぞれについて、前記探索信号を送信して前記応答信号を受信し、
前記位置推定部は、前記複数の送信指向性のうちの前記探索信号の送信から前記応答信号の受信までの応答時間が最も短い送信指向性の方向を、前記外部装置の位置と推定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１無線通信部は、一定時間おきに前記複数の送信指向性を切り替えて前記探索信号を送信し、
前記第２無線通信部は、前記一定時間おきに送信された前記探索信号を受信した受信時間に関する情報を含む前記応答信号を、前記無線通信装置に送信し、
前記位置推定部は、前記応答信号に含まれる前記受信時間に関する情報に基づいて、前記複数の送信指向性のうちの前記探索信号が最も早く前記外部装置に到着する送信指向性の方向を、前記外部装置の位置と推定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第１無線通信部は、前記複数の送信指向性のうちの２つの送信指向性を１組として組を切り替えながら、互いに波形が異なる２つの探索信号を前記２つの送信指向性から同時に送信し、
前記第２無線通信部は、前記組ごとに送信された前記２つの探索信号を受信し、受信した信号波形に関する情報を含む前記応答信号を送信し、
前記位置推定部は、前記応答信号に含まれる前記信号波形に関する情報に基づいて、前記複数の送信指向性のうちの探索信号が最も早く前記外部装置に到着する送信指向性の方向を、前記外部装置の位置と推定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項５】
外部装置との間でミリ波無線通信を行う無線通信装置であって、
複数の送信指向性を切り替えながら探索信号を送信し、前記探索信号に対する応答信号を受信する第１無線通信部と、
前記複数の送信指向性のうちの前記第１無線通信部による送受信に関する時間が最も短い送信指向性の方向を、前記外部装置の位置と推定する位置推定部と、
前記位置推定部により推定された前記外部装置の位置を示す情報を表示する表示部と、
前記応答信号に含まれる、前記探索信号の受信品質に関する情報に基づいて、前記複数の送信指向性のうちの前記受信品質が最も高い送信指向性に切り替えるよう前記第１無線通信部を制御する指向性切替部とを備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
無線通信装置との間でミリ波無線通信を行う外部装置であって、
前記無線通信装置から一定時間おきに複数の送信指向性を切り替えて送信された探索信号を受信し、前記探索信号に対する応答信号を送信する第２無線通信部と、
前記一定時間おきに送信された前記探索信号を受信した受信時間に基づいて、前記複数の送信指向性のうちの前記探索信号が最も早く前記外部装置に到着する送信指向性の方向を、前記外部装置の位置と推定する位置推定部とを備え、
前記応答信号は、前記位置推定部により推定された前記外部装置の位置に関する情報を含むことを特徴とする外部装置。
【請求項７】
無線通信装置との間でミリ波無線通信を行う外部装置であって、
前記無線通信装置から複数の送信指向性のうちの２つの送信指向性を１組として組を切り替えながら送信された、互いに波形が異なる２つの探索信号を受信し、前記２つの探索信号に対する応答信号を送信する第２無線通信部と、
前記組ごとに送信された前記２つの探索信号を受信したときの信号波形に基づいて、前記複数の送信指向性のうちの探索信号が最も早く前記外部装置に到着する送信指向性の方向を、前記外部装置の位置と推定する位置推定部とを備え、
前記応答信号は、前記位置推定部により推定された前記外部装置の位置に関する情報を含むことを特徴とする外部装置。
【請求項８】
コンピュータに、外部装置との間でミリ波無線通信を行わせる無線通信プログラムであって、
複数の送信指向性を切り替えながら探索信号を送信し、前記探索信号に対する応答信号を受信する第１無線通信手順と、
前記複数の送信指向性のうちの前記第１無線通信手順による送受信に関する時間が最も短い送信指向性の方向を、前記外部装置の位置と推定する位置推定手順と、
前記位置推定手順により推定された前記外部装置の位置を示す情報を表示する表示手順と、
前記応答信号に含まれる、前記探索信号の受信品質に関する情報に基づいて、前記複数の送信指向性のうちの前記受信品質が最も高い送信指向性に切り替える指向性切替手順とを備えることを特徴とする無線通信プログラム。
【請求項９】
外部装置との間でミリ波無線通信を行う無線通信装置の無線通信方法であって、
第１無線通信部が、複数の送信指向性を切り替えながら探索信号を送信し、前記探索信号に対する応答信号を受信するステップと、
位置推定部が、前記複数の送信指向性のうちの前記第１無線通信部による送受信に関する時間が最も短い送信指向性の方向を、前記外部装置の位置と推定するステップと、
表示部が、前記位置推定部により推定された前記外部装置の位置を示す情報を表示するステップと、
指向性切替部が、前記応答信号に含まれる、前記探索信号の受信品質に関する情報に基づいて、前記複数の送信指向性のうちの前記受信品質が最も高い送信指向性に切り替えるよう前記第１無線通信部を制御するステップとを備えることを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ミリ波無線通信を行う無線通信システム、無線通信装置、外部装置、無線通信プログラム、および無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に係る無線通信装置は、送信指向性を切り替えながらミリ波の探索信号を送信する。外部装置は、探索信号を受信し、受信品質に関する情報を含む応答信号を送信する。無線通信装置は、応答信号を受信し、受信品質に基づいて外部装置の位置を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１７８６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両等の移動体は金属の塊なので、車室内では電波が反射しやすい。また、ミリ波は、衝突防止用レーダで使われていることからも分かるように、そもそもよく反射する。このように、電波の反射および外部装置のアンテナ性能が理想的ではない環境においては、受信品質が最も良い位置に外部装置が存在するとは限らない。そのため、従来の無線通信装置は、正確な外部装置の位置を推定できない可能性があるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、外部装置の位置を正確に推定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る無線通信システムは、無線通信装置と外部装置との間でミリ波無線通信を行う無線通信システムであって、無線通信装置は、複数の送信指向性を切り替えながら探索信号を送信し、探索信号に対する応答信号を受信する第１無線通信部と、複数の送信指向性のうちの第１無線通信部による送受信に関する時間が最も短い送信指向性の方向を、外部装置の位置と推定する位置推定部と、位置推定部により推定された外部装置の位置を示す情報を表示する表示部と、応答信号に含まれる、探索信号の受信品質に関する情報に基づいて、複数の送信指向性のうちの受信品質が最も高い送信指向性に切り替えるよう第１無線通信部を制御する指向性切替部とを備え、外部装置は、探索信号を受信し、探索信号の受信品質に関する情報を含む応答信号を送信する第２無線通信部を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、複数の送信指向性のうちの送受信に関する時間が最も短い送信指向性の方向を、外部装置の位置と推定するようにしたので、電波の反射および外部装置のアンテナ性能が理想的ではない環境において外部装置の位置を正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る無線通信システムの理解を助けるための参考例を示す図である。
【図２】図１における無線通信装置の表示画面を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る無線通信システムの理解を助けるための参考例を示す図であり、無線通信システムが車室内で使用される例である。
【図４】図２における無線通信装置の表示画面を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る無線通信システムの概要を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】実施の形態１に係る外部装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】実施の形態１に係る無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２における無線通信装置と外部装置との通信の様子を説明する図である。
【図１０】実施の形態２に係る無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２に係る無線通信装置の変形例を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態２に係る外部装置の変形例を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態３における外部装置が受信した探索信号の波形を説明する図である。
【図１４】実施の形態３に係る無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５Ａおよび図１５Ｂは、各実施の形態に係る無線通信装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは、各実施の形態に係る外部装置のハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る無線通信システム１００の理解を助けるための参考例を示す図である。参考例の無線通信システム１００は、スマートフォン等の無線通信装置１と、テレビ等の外部装置１０，２０とを含む。ここでは、２つの外部装置１０，２０が例示されているが、外部装置の数は任意でよい。この無線通信システム１００は、無線通信装置１と外部装置１０，２０との間のミリ波無線通信によって、外部装置１０，２０の位置を探索するものである。
【００１０】
無線通信装置１は、複数の送信指向性を切り替え可能な指向性アンテナ２（以下では、アンテナ２と呼ぶ。）を備える。図１に示されるアンテナ２は、送信指向性の切り替えにより、送信指向性Ｓ１の方向、送信指向性Ｓ２の方向、および送信指向性Ｓ３の方向へ信号を送信できる。外部装置１０，２０は、無線通信装置１と通信を行う。外部装置１０，２０のそれぞれのアンテナ１１，２１は、等方性アンテナまたは指向性アンテナのどちらでもよい。図１に示されるアンテナ１１，２１は、等方性アンテナである。無線通信装置１と外部装置１０，２０との通信には、ミリ波が使用される。通信方式は任意であり、図１に示される通信方式はパルス変調方式である。
【００１１】
ここで、図１に示される参考例を参照して、先立って説明した特許文献１に係る発明を説明する。図２は、図１における無線通信装置１の表示画面を示す図である。
特許文献１に係る発明において、無線通信装置１は、アンテナ２の送信指向性を切り替えながら外部装置１０，２０に探索信号を送信する。外部装置１０，２０は、探索信号を受信すると、応答信号を無線通信装置１へ送信する。特許文献１に明記はされていないが、外部装置１０，２０のアンテナ１１，１２は等方性アンテナである。外部装置１０，２０は無線通信装置１へ送信する応答信号に、探索信号の受信品質に関する情報を含める。無線通信装置１は、外部装置１０から受信した応答信号に基づいて、送信指向性Ｓ１の方向へ送信した探索信号の受信品質が最良である場合、送信指向性Ｓ１の方向に外部装置１０があると推定する。さらに、無線通信装置１の表示部３は、外部装置１０の推定位置に対応する送信指向性Ｓ１の表示領域に、外部装置１０のアイコン１０Ａを表示し、外部装置２０の推定位置に対応する送信指向性Ｓ２の表示領域に、外部装置２０のアイコン２０Ａを表示する。ユーザは、外部装置１０，２０のうちの通信を行いたい外部装置１０のアイコン１０Ａをフリック操作する。無線通信装置１は、アンテナ２を送信指向性Ｓ１に切り替え、フリック操作された外部装置１０との間で無線通信を行う。
【００１２】
図３は、実施の形態１に係る無線通信システム１００の理解を助けるための参考例を示す図であり、参考例の無線通信システム１００が車室内１０１で使用される例である。図４は、図２における無線通信装置１の表示画面を示す図である。
車両は金属の塊であるため、ミリ波はよく反射し、減衰量も少ない。そのため、車室内１０１では、ミリ波の反射が理想的な状態にない。また、外部装置１０，２０のアンテナ１１，２１は、性能ばらつきおよびヌル点が存在するため、アンテナ性能も理想的な状態にない。これらの理由から、無線通信装置１の最短距離に位置する外部装置２０における探索信号の受信品質が最良にならない場合がある。つまり、図３のように外部装置２０は送信指向性Ｓ２の方向に位置しているが、アンテナ２１の放射パターン１０２の特性が悪く送信指向性Ｓ２の方向にヌル点１０３が存在する場合、送信指向性Ｓ２からの探索信号よりも送信指向性Ｓ３からの探索信号のほうが受信品質が良い場合がある。この場合、図４に示されるように、無線通信装置１の表示部３には、実際に外部装置２０が位置する送信指向性Ｓ２とは異なる送信指向性Ｓ３の表示領域に、外部装置２０のアイコン２０Ａが間違って表示されてしまうという問題がある。
【００１３】
実施の形態１の無線通信システム１００は、上記の問題を解決するものである。実施の形態１の無線通信システム１００において、無線通信装置１は、受信品質が最良となる送信指向性に切り替えて、外部装置１０，２０との間で通信を行う。これに加え、無線通信装置１は、送受信に関する時間が最短となる送信指向性の方向を、外部装置１０，２０の位置と推定する。例えば、送信指向性Ｓ２の方向に外部装置２０が位置している場合、表示部３には、送信指向性Ｓ２の表示領域に外部装置２０のアイコン２０Ａが表示されるが、実際の通信には送信指向性Ｓ３が使用される。つまり、ユーザには、無線通信装置１があたかもアンテナ２の送信指向性Ｓ２を使用して通信しているように見えるが、実際は無線通信装置１は最も通信状態の良い送信指向性Ｓ３を使用して通信する。
【００１４】
次に、実施の形態１の無線通信システム１００を説明する。
これ以降の説明および図には、外部装置１０，２０のうち、外部装置２０のみを記載する。無線通信システム１００は、外部装置２０の位置を推定する方法と同様の方法で、外部装置１０の位置を推定すればよい。最終的には、無線通信装置１の表示部３に外部装置１０のアイコン１０Ａと外部装置２０のアイコン２０Ａとが表示され、ユーザは、データ通信したい外部装置のアイコンをフリック操作等により選択する。
【００１５】
図５は、実施の形態１に係る無線通信システム１００の概要を示す図である。図６は、実施の形態１に係る無線通信装置１の構成例を示すブロック図である。無線通信装置１は、スマートフォン等である。図７は、実施の形態１に係る外部装置２０の構成例を示すブロック図である。外部装置２０は、リアシートモニタまたはテレビ等である。なお、図６および図７では、外部装置２０の探索に関わる機能を図示し、それ以外の機能については図示しない。
【００１６】
図６に示されるように、無線通信装置１は、アンテナ２、第１無線通信部４、位置推定部５、表示部３、および指向性切替部６を備える。アンテナ２は、送信モードでは、送信指向性の切り替えにより、送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の３方向へ信号を送信できる。また、アンテナ２は、受信モードでは、外部装置２０から送信された応答信号を受信する。第１無線通信部４は、アンテナ２を送信モードにして複数の送信指向性を切り替えながら探索信号を送信し、アンテナ２を受信モードにしてこの探索信号に対する応答信号を受信する。位置推定部５は、複数の送信指向性のうちの第１無線通信部４による送受信に関する時間が最も短い送信指向性の方向を、外部装置２０の位置と推定する。表示部３は、位置推定部５により推定された外部装置２０の位置を示す情報を表示する。指向性切替部６は、応答信号に含まれる、探索信号の受信品質に関する情報に基づいて、複数の送信指向性のうちの受信品質が最も高い送信指向性に切り替えるよう第１無線通信部４を制御する。
【００１７】
詳細は後述するが、実施の形態１では、第１無線通信部４は、複数の送信指向性のそれぞれについて、探索信号を送信して応答信号を受信する。位置推定部５は、複数の送信指向性のうちの探索信号の送信から応答信号の受信までの応答時間が最も短い送信指向性の方向を、外部装置２０の位置と推定する。
【００１８】
図８は、実施の形態１に係る無線通信装置１の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳＴ１１において、第１無線通信部４は、アンテナ２の送信指向性を送信指向性Ｓ１に切り替え、送信指向性Ｓ１の方向へ探索信号を送信する。
外部装置２０の第２無線通信部２２は、アンテナ２１を介して探索信号を受信する。第２無線通信部２２は、探索信号の受信品質に関する情報を含む応答信号を、アンテナ２１から送信する。受信品質に関する情報は、例えば、受信レベルまたはエラーレート等である。
【００１９】
ステップＳＴ１２において、第１無線通信部４は、アンテナ２を介して応答信号を受信する。位置推定部５は、第１無線通信部４を監視し、送信指向性Ｓ１へ向けた探索信号の送信から応答信号の受信までの応答時間を、タイムスタンプＴＳ１として記憶する。なお、ミリ波の無線通信では、狭い車室内１０１において無線通信装置１から外部装置２０へ電波がｎｓｅｃオーダーで到達するため、第１無線通信部４は、応答時間をｎｓｅｃオーダーで管理する必要がある。
【００２０】
ステップＳＴ１３において、第１無線通信部４は、アンテナ２のすべての送信指向性ＳＸ（Ｘ＝１〜３）の方向へ探索信号を送信し終えたか否かを判定する。第１無線通信部４は、すべての送信指向性ＳＸの方向へ探索信号を送信し終えた場合（ステップＳＴ１３“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１５へ進み、すべての送信指向性ＳＸの方向へ探索信号を送信し終えていない場合（ステップＳＴ１３“ＮＯ”）、ステップＳＴ１４へ進む。
【００２１】
ステップＳＴ１４において、第１無線通信部４は、アンテナ２の送信指向性を次の送信指向性ＳＸ＋１、この場合は送信指向性Ｓ２に切り替え、送信指向性ＳＸ＋１の方向へ探索信号を送信する。
【００２２】
ステップＳＴ１５において、位置推定部５は、送信指向性Ｓ１の応答時間を示すタイムスタンプＴＳ１、送信指向性Ｓ２の応答時間を示すタイムスタンプＴＳ２、および送信指向性Ｓ３の応答時間を示すタイムスタンプＴＳ３を比較する。位置推定部５は、比較の結果、応答時間が最も短い送信指向性ＳＸの方向を、外部装置２０の位置と推定し、推定結果を表示部３へ通知する。図５の場合、送信指向性Ｓ３の応答時間を示すタイムスタンプＴＳ３に比べて、送信指向性Ｓ２の応答時間を示すタイムスタンプＴＳ２のほうが短いため、位置推定部５は送信指向性Ｓ２の方向を、外部装置２０の位置と推定する。
【００２３】
ステップＳＴ１６において、表示部３は、位置推定部５により推定された外部装置２０の位置を表示する。例えば、表示部３は、図４に示されるように表示画面を送信指向性Ｓ１の表示領域、送信指向性Ｓ２の表示領域、および送信指向性Ｓ３の表示領域に分け、送信指向性Ｓ２の表示領域に外部装置２０のアイコン２０Ａを表示する。
【００２４】
ステップＳＴ１７において、指向性切替部６は、送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれの応答信号に含まれる受信品質に関する情報を、第１無線通信部４から取得する。指向性切替部６は、送信指向性Ｓ１へ向けた探索信号の受信品質、送信指向性Ｓ２へ向けた探索信号の受信品質、および送信指向性Ｓ３へ向けた探索信号の受信品質を比較する。指向性切替部６は、比較の結果、受信品質が最良の送信指向性ＳＸを決定する。指向性切替部６は、ユーザにより外部装置２０を選択する操作が行われた場合、この操作に応じ、受信品質が最良の送信指向性ＳＸに切り替えるよう第１無線通信部４を制御する。図５の場合、受信品質は送信指向性Ｓ３のほうが良いが、応答時間は送信指向性Ｓ２のほうが短いため、送信指向性Ｓ２の方向が外部装置２０の位置としてユーザに示される。しかし、実際の無線通信装置１と外部装置２０との通信には、送信指向性Ｓ３が使用される。
【００２５】
以上のように、実施の形態１に係る無線通信装置１は、第１無線通信部４、位置推定部５、表示部３、および指向性切替部６を備える。第１無線通信部４は、複数の送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を切り替えながら探索信号を送信し、探索信号に対する応答信号を受信する。位置推定部５は、複数の送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうちの第１無線通信部４による送受信に関する時間が最も短い送信指向性の方向を、外部装置２０の位置と推定する。表示部３は、位置推定部５により推定された外部装置２０の位置を示す情報を表示する。指向性切替部６は、応答信号に含まれる、探索信号の受信品質に関する情報に基づいて、複数の送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうちの受信品質が最も高い送信指向性に切り替えるよう第１無線通信部４を制御する。これにより、無線通信装置１は、電波の反射および外部装置２０のアンテナ性能が理想的ではない車室内１０１において、外部装置２０の位置を正確に推定することができる。
【００２６】
実施の形態２．
実施の形態１の無線通信装置１は、送受信に関する時間として、探索信号の送信から応答信号の受信までの応答時間を用いた。これに対し、実施の形態２の無線通信装置１は、送信指向性の送受信に関する時間として、探索信号が外部装置２０に到着する到着時間を用いる。
【００２７】
実施の形態２に係る無線通信システム１００の無線通信装置１および外部装置１０，２０の構成は、実施の形態１の図５、図６および図７に示された構成と図面上は同一であるため、以下では、図５、図６および図７を援用する。
【００２８】
図９は、実施の形態２における無線通信装置１と外部装置２０との通信の様子を説明する図であり、横軸は時間である。
無線通信装置１の第１無線通信部４には、送信指向性の切り替えパターンと、一定時間Ｔ０とが予め設定されている。アンテナ２の送信指向性が送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の３方向である場合、切り替えパターンは、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ１，Ｓ２である。第１無線通信部４は、予め定められた切り替えパターンに従って、予め定められた一定時間Ｔ０おきに、アンテナ２の送信指向性を切り替えて探索信号を送信する。図９において、送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ１，Ｓ２の方向に探索信号を送信した時間は、タイムスタンプＴＳ１ｔ，ＴＳ２ｔ，ＴＳ３ｔ，ＴＳ１ｔＡ，ＴＳ２ｔＡである。なお、上述したようにミリ波の無線通信では、送信時間等をｎｓｅｃオーダーで管理する必要がある。
【００２９】
外部装置２０の第２無線通信部２２には、一定時間Ｔ０が予め設定されている。または、無線通信装置１から外部装置２０に対して、一定時間Ｔ０の情報が送信されてもよい。第２無線通信部２２は、一定時間Ｔ０おきに無線通信装置１から送信された探索信号を、アンテナ２１を介して受信する。第２無線通信部２２は、探索信号を受信した受信時間に関する情報を含む応答信号を、アンテナ２１を介して無線通信装置１に送信する。図９において、送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ１，Ｓ２の探索信号を受信した時間は、タイムスタンプＴＳ１ｒ，ＴＳ２ｒ，ＴＳ３ｒ，ＴＳ１ｒＡ，ＴＳ２ｒＡである。応答信号は、受信時間を示すタイムスタンプＴＳ１ｒ，ＴＳ２ｒ，ＴＳ３ｒ，ＴＳ１ｒＡ，ＴＳ２ｒＡの情報を含む。
【００３０】
第１無線通信部４は、切り替えパターンに含まれるすべての送信指向性へ向けて探索信号を送信し終えた後、アンテナ２を介して外部装置２０から応答信号を受信する。位置推定部５は、応答信号に含まれる受信時間に関する情報に基づいて、探索信号が無線通信装置１から外部装置２０に到着するのに要する到着時間ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３，ΔＴ１Ａ，ΔＴ２Ａを算出し、複数の送信指向性のうち、到着が最も早い送信指向性の方向を、外部装置２０の位置と推定する。
【００３１】
ここで、実施の形態２の位置推定部５による位置推定方法を詳述する。ここでは、切り替えパターンのＳ１，Ｓ２，Ｓ３に関するタイムスタンプを用いて、送信指向性Ｓ２と送信指向性Ｓ３のどちらが外部装置２０に近いかを判定する例を説明する。
【００３２】
受信時間を示すタイムスタンプＴＳ１ｒ，ＴＳ２ｒ，ＴＳ３ｒは、以下の式（１）、式（２）、および式（３）で表される。
ＴＳ１ｒ＝ＴＳ１ｔ＋ΔＴ１                  （１）
ＴＳ２ｒ＝ＴＳ１ｔ＋Ｔ０＋ΔＴ２            （２）
ＴＳ３ｒ＝ＴＳ１ｔ＋２Ｔ０＋ΔＴ３          （３）
【００３３】
式（１）、式（２）、および式（３）より、到着時間ΔＴ２，ΔＴ３は、式（４）および式（５）で表される。
ΔＴ２＝ＴＳ２ｒ−（ＴＳ１ｒ−ΔＴ１）−Ｔ０
＝（ＴＳ２ｒ−ＴＳ１ｒ−Ｔ０）＋ΔＴ１          （４）
ΔＴ３＝ＴＳ３ｒ−（ＴＳ１ｒ−ΔＴ１）−２Ｔ０
＝（ＴＳ３ｒ−ＴＳ１ｒ−２Ｔ０）＋ΔＴ１        （５）
【００３４】
位置推定部５は、第１無線通信部４を監視して、送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ１，Ｓ２の方向に探索信号を送信した時間を、タイムスタンプＴＳ１ｔ，ＴＳ２ｔ，ＴＳ３ｔ，ＴＳ１ｔＡ，ＴＳ２ｔＡとして記憶する。また、位置推定部５は、応答信号に含まれるタイムスタンプＴＳ１ｒ，ＴＳ２ｒ，ＴＳ３ｒ，ＴＳ１ｒＡ，ＴＳ２ｒＡを、第１無線通信部４から取得する。
【００３５】
位置推定部５は、切り替えパターンのＳ１，Ｓ２，Ｓ３に関するタイムスタンプを用いて、到着時間ΔＴ１，ΔＴ２の相対時間と到着時間ΔＴ１，ΔＴ３の相対時間とを比較、つまり、式（４）における（ＴＳ２ｒ−ＴＳ１ｒ−Ｔ０）と、式（５）の（ＴＳ３ｒ−ＴＳ１ｒ−２Ｔ０）とを比較する。（ＴＳ２ｒ−ＴＳ１ｒ−Ｔ０）＜（ＴＳ３ｒ−ＴＳ１ｒ−２Ｔ０）ならばΔＴ２＜ΔＴ３となるため、位置推定部５は、送信指向性Ｓ３よりも送信指向性Ｓ２のほうが外部装置２０との距離が近いと判定する。
【００３６】
同様に、位置推定部５は、切り替えパターンのＳ２，Ｓ３，Ｓ１に関するタイムスタンプを用いて、到着時間ΔＴ３と到着時間ΔＴ１Ａとを比較し、送信指向性Ｓ３と送信指向性Ｓ１のどちらがより外部装置２０との距離が近いかを判定する。
同様に、位置推定部５は、切り替えパターンのＳ３，Ｓ１，Ｓ２に関するタイムスタンプを用いて、到着時間ΔＴ１Ａと到着時間ΔＴ２Ａとを比較し、送信指向性Ｓ１と送信指向性Ｓ２のどちらがより外部装置２０との距離が近いかを判定する。
【００３７】
位置推定部５は、以上の判定結果に基づいて、送信指向性Ｓ１へ向けた探索信号、送信指向性Ｓ２へ向けた探索信号、および送信指向性Ｓ３へ向けた探索信号の外部装置２０への到着順を決定する。そして、位置推定部５は、探索信号が最も早く外部装置２０に到着した送信指向性の方向に外部装置２０が位置すると推定する。
【００３８】
図１０は、実施の形態２に係る無線通信装置１の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳＴ２１において、第１無線通信部４は、アンテナ２の送信指向性を送信指向性Ｓ１に切り替え、送信指向性Ｓ１の方向へ探索信号を送信する。
外部装置２０の第２無線通信部２２は、アンテナ２１を介して探索信号を受信する。第２無線通信部２２は、探索信号の受信品質、および探索信号の受信時間を示すタイムスタンプＴＳ１ｒを記憶する。
【００３９】
ステップＳＴ２２において、第１無線通信部４は、切り替えパターンのすべての送信指向性ＳＸへ探索信号を送信し終えたか否かを判定する。第１無線通信部４は、切り替えパターンのすべての送信指向性ＳＸの方向へ探索信号を送信し終えた場合（ステップＳＴ２２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２４へ進み、切り替えパターンのすべての送信指向性ＳＸの方向へ探索信号を送信し終えていない場合（ステップＳＴ２２“ＮＯ”）、ステップＳＴ２３へ進む。
【００４０】
ステップＳＴ２３において、第１無線通信部４は、送信指向性ＳＸの方向へ探索信号を一定時間Ｔ０送信した後、アンテナ２の送信指向性を次の送信指向性ＳＸ＋１、この場合は送信指向性Ｓ２に切り替え、送信指向性ＳＸ＋１の方向へ探索信号を送信する。
外部装置２０の第２無線通信部２２は、アンテナ２１を介して探索信号を受信する。第２無線通信部２２は、探索信号の受信品質、および探索信号の受信時間を示すタイムスタンプＴＳ２ｒを記憶する。第２無線通信部２２は、所定期間探索信号を受信できない場合、無線通信装置１からの探索信号の送信が終了したと判断し、切り替えパターンのすべての送信指向性ＳＸについての受信品質および受信時間を示すタイムスタンプに関する情報を含む応答信号を、アンテナ２１から送信する。
【００４１】
ステップＳＴ２４において、第１無線通信部４は、アンテナ２を介して応答信号を受信する。
【００４２】
ステップＳＴ２５において、位置推定部５は、第１無線通信部４からタイムスタンプＴＳ１ｔ，ＴＳ２ｔ，ＴＳ３ｔ，ＴＳ１ｔＡ，ＴＳ２ｔＡ，ＴＳ１ｒ，ＴＳ２ｒ，ＴＳ３ｒ，ＴＳ１ｒＡ，ＴＳ２ｒＡを取得する。位置推定部５は、取得したタイムスタンプの情報を用いて、上述した方法により送信指向性Ｓ１の到着時間ΔＴ１Ａ、送信指向性Ｓ２の到着時間ΔＴ２，ΔＴ２Ａ、および送信指向性Ｓ３の到着時間ΔＴ３を求める。そして、位置推定部５は、到着が最も早い送信指向性ＳＸの方向を、外部装置２０の位置と推定する。
【００４３】
ステップＳＴ２６，ＳＴ２７の動作は、図８のフローチャートに示されるステップＳＴ１６，ＳＴ１７の動作と同様である。
【００４４】
以上のように、実施の形態２では、無線通信装置１の第１無線通信部４は、一定時間Ｔ０おきに複数の送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を切り替えて探索信号を送信する。外部装置２０の第２無線通信部２２は、一定時間Ｔ０おきに送信された探索信号を受信した受信時間に関する情報を含む応答信号を、無線通信装置１に送信する。無線通信装置１の位置推定部５は、応答信号に含まれる受信時間に関する情報に基づいて、複数の送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうちの探索信号が最も早く外部装置２０に到着する送信指向性の方向を、外部装置２０の位置と推定する。これにより、実施の形態２の無線通信装置１は、実施の形態１のように送信指向性ごとにアンテナ２を送信モードと受信モードとに切り替える必要がなく、かつ、応答信号を１回受信するだけでよいので、実施の形態１に比べて位置推定に要する時間を短縮することができる。
【００４５】
なお、実施の形態２では、無線通信装置１が外部装置２０の位置を推定する構成であったが、外部装置２０が自身の位置を推定する構成であってもよい。
この場合の無線通信装置１の構成例を図１１に示し、外部装置２０の構成例を図１２に示す。図１１に示されるように、無線通信装置１は、アンテナ２、第１無線通信部４、表示部３、および指向性切替部６を備える。図１２に示されるように、外部装置２０は、アンテナ２１および第２無線通信部２２に加えて、位置推定部２５を備える。この位置推定部２５は、無線通信装置１から一定時間Ｔ０おきに送信された探索信号を受信した受信時間に基づいて、複数の送信指向性のうちの探索信号が最も早く外部装置２０に到着する送信指向性の方向を、外部装置２０の位置と推定する。第２無線通信部２２は、位置推定部２５により推定された外部装置２０の位置に関する情報を含む応答信号を、無線通信装置１に送信する。
【００４６】
具体的には、位置推定部２５には、送信指向性の切り替えパターンと、一定時間Ｔ０とが予め設定されている。または、無線通信装置１から外部装置２０に対して、切り替えパターンと一定時間Ｔ０の情報が送信されてもよい。位置推定部２５は、送信指向性の切り替えパターンと、一定時間Ｔ０とを用いて、送信指向性Ｓ２，Ｓ３，Ｓ１，Ｓ２の送信時間を示すタイムスタンプＴＳ２ｔ，ＴＳ３ｔ，ＴＳ１ｔＡ，ＴＳ２ｔＡを計算する。また、位置推定部２５は、第２無線通信部２２が探索信号を受信した時間を示すタイムスタンプＴＳ１ｒ，ＴＳ２ｒ，ＴＳ３ｒ，ＴＳ１ｒＡ，ＴＳ２ｒＡの情報を、第２無線通信部２２から取得する。そして、位置推定部２５は、これらのタイムスタンプの情報を用いて、上述した方法と同様に、送信指向性Ｓ１の到着時間ΔＴ１Ａ、送信指向性Ｓ２の到着時間ΔＴ２，ΔＴ２Ａ、および送信指向性Ｓ３の到着時間ΔＴ３を求め、到着が最も早い送信指向性ＳＸの方向を外部装置２０の位置と推定する。第２無線通信部２２は、位置推定部２５が推定した送信指向性ＳＸの方向を示す情報と、受信品質を示す情報とを含む応答信号を、アンテナ２１を介して無線通信装置１に送信する。
【００４７】
実施の形態３．
実施の形態３の無線通信装置１は、実施の形態２と同様、送受信に関する時間として、探索信号が外部装置２０に到着する到着時間を用いる。ただし、実施の形態１，２の無線通信装置１は、一度に１つの送信指向性から１つの探索信号を送信する構成であるのに対し、実施の形態３の無線通信装置１は、一度に２つの送信指向性から２つの探索信号を同時に送信する構成である。
【００４８】
実施の形態３に係る無線通信システム１００の無線通信装置１および外部装置１０，２０の構成は、実施の形態１の図５、図６および図７に示された構成と図面上は同一であるため、以下では、図５、図６および図７を援用する。
【００４９】
図１３は、実施の形態３における外部装置２０が受信した探索信号の波形を説明する図であり、横軸は時間である。
無線通信装置１の第１無線通信部４は、送信指向性Ｓ１，Ｓ２を１組とし、送信指向性Ｓ２，Ｓ３を１組とし、送信指向性Ｓ３，Ｓ１を１組とする。まず、第１無線通信部４は、アンテナ２の送信指向性を１組目の送信指向性Ｓ１および送信指向性Ｓ２に切り替え、送信指向性Ｓ１の方向から探索信号を、送信指向性Ｓ２の方向から探索信号を、同時に送信する。図１３において、送信指向性Ｓ１から探索信号を送信する時間は、タイムスタンプＴＳ１ｔであり、送信指向性Ｓ２から探索信号を送信する時間は、タイムスタンプＴＳ２ｔである。
【００５０】
続いて、第１無線通信部４は、アンテナ２の送信指向性を２組目の送信指向性Ｓ２および送信指向性Ｓ３に切り替え、送信指向性Ｓ２の方向から探索信号を、送信指向性Ｓ３の方向から探索信号を、同時に送信する。続いて、第１無線通信部４は、アンテナ２の送信指向性を３組目の送信指向性Ｓ３および送信指向性Ｓ１に切り替え、送信指向性Ｓ３の方向から探索信号を、送信指向性Ｓ１の方向から探索信号を、同時に送信する。
【００５１】
１組の送信指向性から同時に送信される２つの探索信号は同じ信号であるが、パルス波をオンオフするタイミングが異なるため波形が異なる。図１３の例では、送信指向性Ｓ１の探索信号および送信指向性Ｓ２の探索信号は、９つの信号にＩＤ１〜ＩＤ９が付与された後パルス変調された信号である。また、送信指向性Ｓ２の探索信号は、ＩＤ３，ＩＤ４，ＩＤ７，ＩＤ８に相当するパルス波がオフされている。オンオフの期間は、μｓｅｃオーダーでもよいし、ｎｓｅｃオーダーでもよい。
なお、送信指向性Ｓ１の探索信号と、送信指向性Ｓ２の探索信号と、送信指向性Ｓ３の探索信号とで、互いにオンオフするタイミングが異なるようにしておくことで、外部装置２０が探索信号を復調した場合にどの送信指向性から送信された探索信号かを判別できるようになる。
【００５２】
外部装置２０の第２無線通信部２２は、アンテナ２１を介して、２つの探索信号を受信する。この際、送信指向性Ｓ１の探索信号と送信指向性Ｓ２の探索信号との干渉により、第２無線通信部２２は、送信指向性Ｓ１の探索信号のＩＤ３，ＩＤ４，ＩＤ７，ＩＤ８のパルス波と送信指向性Ｓ２の探索信号のＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ５，ＩＤ６のパルス波とを受信できない状態となる。送信指向性Ｓ２の探索信号がオフしている期間、送信指向性Ｓ１の探索信号のＩＤ５，ＩＤ６，ＩＤ９のパルス波は、受信可能となる。第２無線通信部２２は、３組の探索信号を受信したときの信号波形に関する情報を含む応答信号を、アンテナ２１を介して無線通信装置１に送信する。図１３の場合、応答信号は、送信指向性Ｓ１の探索信号と送信指向性Ｓ２の探索信号とを受信したときの信号波形に関する情報として、ＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ５，ＩＤ６，ＩＤ９を示す情報を含む。
【００５３】
位置推定部５は、第１無線通信部４が受信した応答信号に含まれる信号波形に関する情報に基づいて、外部装置２０の位置を推定する。具体的には、図１３の場合、位置推定部５は、外部装置２０においてＩＤ１，ＩＤ２のパルス波が受信でき、ＩＤ３，ＩＤ４のパルス波が受信できなかったことから、パルス波２つ分の時間だけ、送信指向性Ｓ１の探索信号が送信指向性Ｓ２の探索信号より早く到着したと判定する。そのため、位置推定部５は、送信指向性Ｓ２よりも送信指向性Ｓ１のほうが外部装置２０との距離が近いと判定する。図１３において、送信指向性Ｓ１の探索信号を受信した時間は、タイムスタンプＴＳ１ｒであり、送信指向性Ｓ２の探索信号を受信した時間は、タイムスタンプＴＳ２ｒである。
【００５４】
同様に、位置推定部５は、外部装置２０が送信指向性Ｓ２の探索信号と送信指向性Ｓ３の探索信号とを受信したときの信号波形に関する情報に基づいて、送信指向性Ｓ２の探索信号と送信指向性Ｓ３の探索信号のどちらが先に外部装置２０に到着したかを判定する。
同様に、位置推定部５は、外部装置２０が送信指向性Ｓ３の探索信号と送信指向性Ｓ１の探索信号とを受信したときの信号波形に関する情報に基づいて、送信指向性Ｓ３の探索信号と送信指向性Ｓ１の探索信号のどちらが先に外部装置２０に到着したかを判定する。
【００５５】
位置推定部５は、以上の判定結果に基づいて、送信指向性Ｓ１へ向けた探索信号、送信指向性Ｓ２へ向けた探索信号、および送信指向性Ｓ３へ向けた探索信号の外部装置２０への到着順を決定する。そして、位置推定部５は、探索信号が最も早く外部装置２０に到着した送信指向性の方向に外部装置２０が位置すると推定する。
【００５６】
図１４は、実施の形態３に係る無線通信装置１の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳＴ３１において、第１無線通信部４は、アンテナ２の送信指向性を１組目の送信指向性Ｓ１と送信指向性Ｓ２とに切り替え、送信指向性Ｓ１の方向および送信指向性Ｓ２の方向へ２つの探索信号を同時に送信する。
外部装置２０の第２無線通信部２２は、アンテナ２１を介して２つの探索信号を受信する。第２無線通信部２２は、２つの探索信号を受信したときの信号波形に関する情報を記憶する。
【００５７】
ステップＳＴ３２において、第１無線通信部４は、すべての組について探索信号を送信し終えたか否かを判定する。第１無線通信部４は、すべての組について探索信号を送信し終えた場合（ステップＳＴ３２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ３４へ進み、すべての組について探索信号を送信し終えていない場合（ステップＳＴ３２“ＮＯ”）、ステップＳＴ３３へ進む。
【００５８】
ステップＳＴ３３において、第１無線通信部４は、アンテナ２の送信指向性を次の組の２つの送信指向性に切り替え、その２つの送信指向性の方向へ２つの探索信号を同時に送信する。
外部装置２０の第２無線通信部２２は、アンテナ２１を介して２つの探索信号を受信する。第２無線通信部２２は、２つの探索信号を受信したときの信号波形に関する情報を記憶する。第２無線通信部２２は、所定期間探索信号を受信できない場合、無線通信装置１からの探索信号の送信が終了したと判断し、すべての組の信号波形に関する情報を含む応答信号を、アンテナ２１から送信する。
【００５９】
ステップＳＴ３４において、第１無線通信部４は、アンテナ２を介して応答信号を受信する。
【００６０】
ステップＳＴ３５において、位置推定部５は、応答信号に含まれる信号波形に関する情報を、第１無線通信部４から取得する。位置推定部５は、取得した情報を用いて、上述した方法により送信指向性Ｓ１の探索信号、送信指向性Ｓ２の探索信号、および送信指向性Ｓ３の探索信号の到着時間の順番を判定する。そして、位置推定部５は、到着が最も早い送信指向性ＳＸの方向を、外部装置２０の位置と推定する。
【００６１】
ステップＳＴ３６の動作は、図８のフローチャートに示されるステップＳＴ１６の動作と同様である。
【００６２】
なお、実施の形態３では、外部装置２０の第２無線通信部２２は、２つの探索信号を同時に受信するため、２つの探索信号の受信品質を個別に判定することが困難である。そのため、無線通信装置１は、実施の形態１または実施の形態２のように送信指向性ＳＸのそれぞれについて探索信号を送信し、受信品質に関する情報を含む応答信号を受信し、受信品質に基づいて通信に使用する送信指向性を決定する。
【００６３】
以上のように、実施の形態３では、無線通信装置１の第１無線通信部４は、複数の送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうちの２つの送信指向性を１組として組を切り替えながら、互いに波形が異なる２つの探索信号を２つの送信指向性から同時に送信する。外部装置２０の第２無線通信部２２は、組ごとに送信された２つの探索信号を受信し、受信した信号波形に関する情報を含む応答信号を送信する。無線通信装置１の位置推定部５は、応答信号に含まれる信号波形に関する情報に基づいて、複数の送信指向性Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうちの探索信号が最も早く外部装置２０に到着する送信指向性の方向を、外部装置２０の位置と推定する。これにより、実施の形態３の無線通信装置１は、時間の管理を、ｎｓｅｃオーダーではなくμｓｅｃオーダーで行うことができる。そのため、実施の形態１，２に比べ、実施の形態３のほうが時間の管理が容易である。
【００６４】
なお、実施の形態３では、無線通信装置１が外部装置２０の位置を推定する構成であったが、外部装置２０が自身の位置を推定する構成であってもよい。この場合の無線通信装置１の構成は図１１に示される構成と同様であり、外部装置２０の構成は図１２に示される構成と同様である。この位置推定部２５は、無線通信装置１から組ごとに送信された２つの探索信号を受信したときの信号波形に基づいて、複数の送信指向性のうちの探索信号が最も早く外部装置２０に到着する送信指向性の方向を、外部装置２０の位置と推定する。第２無線通信部２２は、位置推定部２５により推定された外部装置２０の位置に関する情報を含む応答信号を、無線通信装置１に送信する。
【００６５】
具体的には、位置推定部２５には、送信指向性Ｓ１の探索信号の波形、送信指向性Ｓ２の探索信号の波形、および送信指向性Ｓ３の探索信号の波形に関する情報が、予め設定されている。例えば図１３の場合、位置推定部２５は、受信したＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ５，ＩＤ６，ＩＤ９のパルス波のオンオフ波形から、送信指向性Ｓ２の探索信号がオンオフしているのがわかる。また、位置推定部２５は、ＩＤ１，ＩＤ２のパルス波が受信でき、ＩＤ３，ＩＤ４のパルス波が受信できなかったことから、送信指向性Ｓ１の探索信号が送信指向性Ｓ２の探索信号より早く到着しているのがわかる。同様に、位置推定部２５は、送信指向性Ｓ２の探索信号と送信指向性Ｓ３の探索信号のどちらが先に到着したか、および、送信指向性Ｓ３の探索信号と送信指向性Ｓ１の探索信号のどちらが先に到着したかを判定する。そして、位置推定部２５は、到着が最も早い送信指向性ＳＸの方向を、外部装置２０の位置と推定する。
【００６６】
最後に、各実施の形態に係る無線通信装置１および外部装置２０のハードウェア構成を説明する。
図１５Ａおよび図１５Ｂは、各実施の形態に係る無線通信装置１のハードウェア構成例を示す図である。無線通信装置１における表示部３は、ディスプレイ１０００である。無線通信装置１における第１無線通信部４、位置推定部５、および指向性切替部６の各機能は、処理回路により実現される。即ち、無線通信装置１は、上記各機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路１００１であってもよいし、メモリ１００２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ１００３であってもよい。
【００６７】
図１５Ａに示されるように、処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路１００１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。第１無線通信部４、位置推定部５、および指向性切替部６の機能を複数の処理回路１００１で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路１００１で実現してもよい。
【００６８】
図１５Ｂに示されるように、処理回路がプロセッサ１００３である場合、第１無線通信部４、位置推定部５、および指向性切替部６の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１００２に格納される。プロセッサ１００３は、メモリ１００２に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、無線通信装置１は、プロセッサ１００３により実行されるときに、図８等のフローチャートで示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１００２を備える。また、このプログラムは、第１無線通信部４、位置推定部５、および指向性切替部６の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００６９】
なお、第１無線通信部４、位置推定部５、および指向性切替部６の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、無線通信装置１における処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００７０】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、各実施の形態に係る外部装置２０のハードウェア構成例を示す図である。外部装置２０における第２無線通信部２２および位置推定部２５の各機能は、処理回路により実現される。即ち、外部装置２０は、上記各機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路２００１であってもよいし、メモリ２００２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ２００３であってもよい。
【００７１】
図１６Ａに示されるように、処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路２００１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。第２無線通信部２２および位置推定部２５の機能を複数の処理回路２００１で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路２００１で実現してもよい。
【００７２】
図１６Ｂに示されるように、処理回路がプロセッサ２００３である場合、第２無線通信部２２および位置推定部２５の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ２００２に格納される。プロセッサ２００３は、メモリ２００２に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、外部装置２０は、プロセッサ２００３により実行されるときに、探索信号を受信して応答信号を送信するステップ、および外部装置２０の位置を推定するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ２００２を備える。また、このプログラムは、第２無線通信部２２および位置推定部２５の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００７３】
なお、第２無線通信部２２および位置推定部２５の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、外部装置２０における処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００７４】
なお、プロセッサ１００３，２００３とは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、またはマイクロコンピュータ等のことである。
メモリ１００２，２００２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、またはフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスクまたはフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスクであってもよい。
【００７５】
なお、この発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
また、この発明の各実施の形態において説明した無線通信システム１００は、車両、鉄道、船舶または航空機等を含む移動体における使用に適したものである。
【符号の説明】
【００７６】
１  無線通信装置、２  アンテナ、３  表示部、４  第１無線通信部、５，２５  位置推定部、６  指向性切替部、１０，２０  外部装置、１０Ａ，１０Ｂ  アイコン、１１，２１  アンテナ、２２  第２無線通信部、１００  無線通信システム、１０１  車室内、１０２  放射パターン、１０３  ヌル点、１０００  ディスプレイ、１００１，２００１  処理回路、１００２，２００２  メモリ、１００３，２００３  プロセッサ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３  送信指向性、ＴＳ１，ＴＳ１ｔ，ＴＳ１ｔＡ，ＴＳ１ｒ，ＴＳ１ｒＡ，ＴＳ２，ＴＳ２ｔ，ＴＳ２ｔＡ，ＴＳ２ｒ，ＴＳ２ｒＡ，ＴＳ３，ＴＳ３ｔ，ＴＳ３ｒ  タイムスタンプ、ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ２Ａ，ΔＴ３，ΔＴ３Ａ  到着時間。
【図１】
2019087846.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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