JP2005098847A - 通信装置、車載システム、及び、通信システム、並びに、盗難防止システム - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】 本発明は、超広帯域通信方式を利用した通信装置であって、超広帯域無線波パルスを送信する送信手段と、送信手段からの距離が等しくなるように配置され、超広帯域無線波パルスを受信する複数の受信手段と、送信手段から送信された超広帯域無線波パルスを複数の受信手段により直接、受信してから、対象物からの反射波を受信するまでの時間を測定し、検出した時間に応じて対象物までの距離及び方向を検出する測距手段とを有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は通信装置、車載システム、及び、通信システム、並びに、盗難防止システムに係り、特に、超広帯域（ＵＷＢ；ultra wide band）無線波を利用した通信装置、車載システム、及び、通信システム、並びに、盗難防止システムに関する。

ＵＷＢ無線システムは、１ナノ秒（ｎｓｅｃ）以下、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ程度の非常に広帯域な短パルスを用いて通信を行う無線システムである。

図１は無線通信システムの転送データの波形図、図２は無線通信システムの周波数帯域を説明するための図を示す。図１（Ｂ）はＰＳＫ（phase sift keying）の波形図、図１（Ａ）はＵＷＢの波形図を示す。

図１（Ａ）に示すように１ｎｓｅｃ以下のインパルスと呼ばれる幅の狭いパルスをデータ列として発生させることにより通信を行うものであり、図１（Ｂ）に示すＰＳＫ方式のように常時キャリアなどを発生させる必要がないので、ＰＳＫ方式などのキャリアに情報を重畳させる通信方式に比べてはるかに消費電力を小さくできる。

また、ＵＷＢに用いられる短パルスは、石膏、木材、コンクリートなどの壁を自由に貫通することができるという優れた材料透過性を有する。このため、種々の応用が考えられていた。

しかし、ＵＷＢは図２に示すように放射電磁雑音規制値以下に出力が規制されるため、通信距離が短くせざる、得なかった。
特表平８−５１１３４１号公報

しかるに、従来のＵＷＢシステムは、レーダシステムなどへの応用が考えられているが、測位距離が短く、また、通信距離も短いので、通常のレーダシステムや通信装置への応用は困難であった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、超広帯域通信方式の特性を有効に活用できる通信装置、車載システム、及び、通信システム、並びに、盗難防止システムを提供することを目的とする。

本発明は、超広帯域通信方式を利用した車載用通信システムであって、
超広帯域無線波パルスを送受信することにより周囲の障害物との距離及び方向を検知する検知装置と、
超広帯域通信方式を利用して周囲の車両との通信を行う外部通信装置と、
操作者とのヒューマンインタフェースをとるインタフェース装置と、
超広帯域通信方式を利用して前記検知装置及び前記外部通信装置並びに前記インタフェース装置間の通信を行う内部通信ネットワークとを有することを特徴とする。

また、本発明は、対象物までの距離及び方向を測定する測距システムであって、
超広帯域無線波パルスを送信する送信手段と、
前記送信手段から送信された前記超広帯域無線波パルスの反射波を受信する複数の受信手段と、
前記送信手段から前記超広帯域無線波パルスが送信されてから前記複数の受信手段により前記超広帯域無線パルスの反射波を受信するまでの時間に応じて前記対象物までの距離及び方向を判定する判定手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、対象物に付与されたタグと、前記タグの位置を検出する検出装置とを有する位置検出システムであって、
前記検出装置は、前記対象物の捜索指示に応じて超広帯域無線波パルスにより応答要求を送信する応答要求手段と、
前記タグから応答された超広帯域無線波パルスを受信する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段で受信した超広帯域無線波パルスに応じて前記タグの位置を検出する位置検出手段とを有し、
前記タグは、前記検出装置の送信手段からの応答要求を行う超広帯域無線波パルスを受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した応答要求を行う超広帯域無線波パルスに応じて超広帯域無線波パルスにより応答を行う応答手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、複数の移動体の間で通信を行う通信方法であって、
所定の通信範囲で通信が可能とされた通信装置を前記複数の移動体の各々に搭載し、
前記複数の移動体に搭載された通信装置の通信範囲が互いに重なる状態となるとき、
前記複数の移動体に搭載された通信装置で互いの情報を共有することを特徴とする。

上述の如く、本発明によれば、超広帯域無線波パルスを送信手段から送信し、送信手段からの距離が等しくなるように配置された複数の受信手段により超広帯域無線波パルスを受信し、送信手段から送信された超広帯域無線波パルスを複数の受信手段により直接、受信してから、対象物からの反射波を受信するまでの時間を測定し、検出した時間に応じて対象物までの距離及び／又は方向及び／又は障害物の大きさを検出することにより、比較的近接した障害物を精度よく、かつ、確実に検知でき、よって、超広帯域通信方式の特性を有効に利用できるなどの特長を有する。

〔概略構成〕
図３は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。

本実施例は、車両１に、超広帯域通信システム１１、レーダシステム１２、オーディオビジュアルシステム１３、ナビゲーションシステム１４、監視システム１５、コントロールシステム１６などの複数の車載電子機器が搭載された構成とされている。

超広帯域通信システム１１は、超広帯域無線波パルスを用いて測距機能、車両間通信機能、防犯機能などの各種機能を実行するシステムである。

レーダシステム１２は、車両１の前方の障害物をレーダ波により検知するシステムである。

オーディオビジュアルシステム１３は、音楽ＣＤを再生するＣＤプレーヤなどのオーディオシステム、テレビジョンモニタなどのビジュアルシステムを含み、オーディオビジュアル再生を行うためのシステムである。

ナビゲーションシステム１４は、ＧＰＳ（global positioning system）衛星からの送信信号を受信して、車両１の現在位置を取得し、モニタなどに表示された地図情報に車両１の現在位置を表示させたり、車両１の現在位置から目的地までの経路を表示させたりするシステムである。

監視システム１５は、テレビカメラなどによる後方監視、及び、盗難などによる警報などを行うためのシステムである。

コントロールシステム１６は、超広帯域通信システム１１、レーダシステム１２、オーディオビジュアルシステム１３、ナビゲーションシステム１４、監視システム１５などをコントロールするためのシステムである。

〔超広帯域通信システム１１〕
図４は広帯域通信システム１１のブロック構成図を示す。

本実施例の超広帯域通信システム１１は、送信装置２１、受信装置２２−１〜２２−４、制御装置２３、表示装置２４を有し、測距機能、車両間通信機能、防犯機能を有する。

送信装置２１は、車両１の略中央に配置され、制御装置２３からの送信信号に基づいて超広帯域無線波パルスを出力する装置である。

図５は送信装置２１のブロック構成図を示す。

送信装置２１は、変調回路３１、パルス発生器３２、フィルタ３３、アンテナ３４から構成される。変調回路３１は、送信信号をパルス化が容易な符号に変調する。変調器３１で変調された信号は、パルス発生器３２に供給される。パルス発生器３２は、変調器３１からの信号に基づいてパルス信号を発生させる。

パルス発生器３２で発生されたパルスは、フィルタ３３に供給される。フィルタ３３は、パルス発生器３２からのパルスから不要成分を除去してアンテナ３４に供給する。アンテナ３４は、フィルタ３３から出力されたパルスに応じた電磁波を外部に放出する。

以上のようにして、送信装置２１から送信信号に応じた超広帯域無線波パルスが送出される。

〔受信装置２２−１〜２２−４〕
受信装置２２−１〜２２−４は、超広帯域無線波パルスを受信する。

図６は受信装置２２−１のブロック構成図を示す。

受信装置２２−１は、アンテナ４１、フィルタ４２、ローノイズアンプ４３、復調回路４４、出力アンプ４５から構成されている。アンテナ４１は、超広帯域無線パルスを受信する。アンテナ４１で受信された信号は、フィルタ４２に供給される。フィルタ４２は、アンテナ４１からの受信信号から不要成分を除去する。フィルタ４２で不要成分を除去された信号は、ローノイズアンプ４３に供給される。ローノイズアンプ４３は、フィルタ４２からの信号を増幅して、復調回路４４に供給する。復調回路４４は、ローノイズアンプ４３からの信号から元の信号を復調する回路である。

なお、受信装置２２−２〜２２−ｎは受信装置２２−１と同様な構成であるため、その説明は省略する。

受信装置２２−１〜２２−４は、送信装置２１から距離ｒの円周上に配置され、超広帯域無線波パルスを受信する。受信装置２２−１〜２２−４で検知された信号は、制御装置２３に供給される。

制御装置２３は、送信装置２１、受信装置２２−１〜２２−４、表示装置２４を制御して、上記測距機能、車両間通信機能、防犯機能を実現する。

表示装置２４は、ＬＣＤ（liquid crystal device）などから構成され、超広帯域通信システム１１に接続され、超広帯域通信システム１１の測距機能により取得された測距結果、車内通信機能により他の電子機器から取得した情報、車両間通信機能により他の車両から取得した情報、オーディオビジュアルシステム１３、ナビゲーションシステム１４、監視システム１５などで取得した画像を表示する装置である。

ここで、制御装置２３の処理動作を説明する。

〔測距機能〕
図７は制御装置２３による測距機能の処理フローチャートを示す。

制御装置２３は、ステップＳ１−１で測定時刻ｔ0になると、ステップＳ１−２で送信装置２１に超広帯域無線波パルスを出力させる指示を行う。次に制御装置２３は、ステップＳ１−３で、送信装置１１から出力された超広帯域無線波パルスを受信装置２２−１〜２２−４が受信し、受信装置２２−１〜２２−４から検知信号を受信すると、ステップＳ１−４で内蔵タイマを起動する。

なお、このとき、受信装置２２−１〜２２−４により受信する超広帯域無線波パルスは、時刻ｔ0に送信装置２１から送信され、直接受信装置１２−１〜１２−４に到達したパルスに相当する。なお、受信装置２２−１〜２２−４は、送信装置２１から略等距離ｒに配置されているので、送信装置２１からの超広帯域無線波パルスを直接受信した場合には、送信装置２１からの超広帯域無線波パルスを受信装置２２−１〜２２−４が略同時に受信することになる。

制御装置２３は、内蔵タイマ起動後、ステップＳ１−５で受信装置２２−１〜２２−４からの検知信号を監視する。制御装置２３は、ステップＳ１−５で受信装置２２−１〜２２−４から検知信号が供給されると、ステップＳ１−６で、内蔵タイマの計時時間を取得し、対応する受信装置の計測結果として記憶する。制御装置２３は、ステップＳ１−７で受信装置２２−１〜２２−４の全ての受信装置から検知信号が供給されると、ステップＳ１−８で、障害物３までの距離Ｌ及び存在エリアＡを算出する。

ここで、距離Ｌ及び存在エリアＡの取得方法について説明する。

図８、図９、図１０は障害物３の距離Ｌ及び存在エリアＡの取得方法を説明するための図を示す。

図８に示すように受信装置２２−１〜２２−４は、送信装置２１を中心に半径ｒ（ｍ）の円上に配置されていおり、各受信装置２２−１〜２２−４は、９０°ずつに均等に配置されている。

送信装置２１から送出された超広帯域無線波パルスは、受信装置２２−１〜２２−４が送信装置２１から同一距離ｒに存在するので、受信装置２２−１〜２２−４に同時に到達する。また、送信装置２１から送出された超広帯域無線波パルスは、障害物３に供給される。障害物３に供給された超広帯域無線波パルスは、障害物３で反射される。障害物３での反射波は、受信装置２２−１〜２２−４に近い順に供給される。

図８では、反射波は、障害物３から受信装置２２−１、２２−４、２２−２、２２−３の順に供給される。このとき、図８では、受信装置２２−１に反射波が早く届くので、エリアＡ１又はＡ２に障害物３が存在することがわかる。さらに、２番目には、受信装置２２−４に反射波が早く届くので、障害物３はエリアＡ１に存在することがわかる。

また、受信装置２２−１と受信装置２２−４に届く反射波の時間差ｔ１、ｔ４から障害物３の送信装置２１からの角度θと距離Ｌが推定できる。

角度θは、

このとき、超広帯域無線波パルスは、波長が短い為、測定の分解能を高くできる。例えば、周波数５ＧＨｚとすると、波長は６ｃｍであり、分解能は±６ｃｍとなる。なお、実際に、反射波の遅れが半波長でも測定可能なので、分解能は±３ｃｍとなる。

また、図９に示すように同じ障害物３からの反射波であっても、障害物３の反射面の位置に応じて送信装置２１から障害物３までの距離Ｌ１〜Ｌ５及び障害物３から受信装置２２−１、２２−４までの距離Ｌ１−１〜Ｌ１−５、Ｌ４−１〜Ｌ４−５が異なり、受信装置２２−１、２２−４での検出時間が異なる。受信装置２２−１の検出信号は、図１０（Ａ）に示すような波形となり、時間Ｔ３の広がりが発生する。また、受信装置２２−４の検出信号には、図１０（Ｂ）に示すような時間Ｔ４の広がりが発生する。

受信装置２２−１の検出信号の広がり時間Ｔ３と、受信装置２２−４の検出信号の広がり時間Ｔ４とから障害物の大きさを断定できる。図９では、障害物３が斜線で示す大きさであることを認定できる。

制御装置２３は、以上のようにして、障害物３までの距離Ｌ及びエリアＡ並びに障害物３の大きさを算出し終わると、ステップＳ１−７で算出した障害物３までの距離Ｌの数値を表示装置１４に表示させるとともに、障害物３の存在するエリアＡ及び大きさを表示装置２４に表示させる。

車両１のドライバは、表示装置２４に表示された障害物３までの距離Ｌ及び存在エリアＡ、すなわち、方向、並びに大きさを認識することにより、障害物３の位置を確実に認識できる。よって、障害物３との接触を回避することができる。

このとき、障害物３の検知に用いられる超広帯域無線波パルスは、物質の透過性が良好であり、遮蔽物などにより遮蔽された位置に存在する車両などの障害物を検出することが可能である。また、超広帯域無線波パルスによれば、数ｃｍ程度の高精度な距離測定が可能であり、障害物３までの距離を高精度に検知できる。

以上のように、本実施例の測距システム１によれば、車両２から障害物３までの距離Ｌ及び方向を高精度に測定し、ドライバに通知することができる。

なお、本実施例では、受信装置２２−１〜２２−４を、送信装置２１を中心として９０°間隔で設けたが、これに限定されるものではなく、車両１の形状などに応じて配置を変えるようにしてもよい。

〔車両間通信機能〕
図１１は超広帯域通信システム１１の車両間通信機能の動作説明図を示す。

車両１−２、１−３は、超広帯域通信システム１１を搭載した車両であり、車両１−１の超広帯域通信システム１１の通信エリアＡ11に存在する。すなわち、車両１−２の超広帯域通信システム１１と車両１−１の超広帯域通信システム１１とは相互に超広帯域無線波パルスにより通信可能な状態であり、また、車両１−３の超広帯域通信システム１１と車両１−１の超広帯域通信システム１１とは相互に超広帯域無線波パルスにより通信可能な状態にある。

図１２は車両１−１の超広帯域通信システム１１の制御装置２３の車両間通信機能を実現するための処理フローチャートを示す。

制御装置２３は、まず、ステップＳ２−１で第１の内蔵タイマを起動する。次に制御装置２３は、ステップＳ２−２で、送信装置２１を制御して、超広帯域無線波パルスにより通信要求信号を送信する。制御装置２３は、ステップＳ２−３で第１の内蔵タイマの計時時刻が所定時刻ｔ1を計時したか否かを判定する。

制御装置２３は、ステップＳ２−３で第１の内蔵タイマの計時時間がｔ1より小さいときには、ステップＳ２−４で、他の超広帯域通信システム１１から応答があったか否かを判定する。ステップＳ２−４で他の超広帯域通信システム１１から応答があると、ステップＳ２−５で応答があった通信相手のＩＤと位置を表示装置２４に表示させる。これにより、車両１−１のドライバは、通信相手を認識することができる。ない、ＩＤは、応答データに含まれている。また、位置は、前述の測距機能により取得できる。また、通信相手の車両に搭載されたナビゲーションシステムで取得された位置情報を応答データに付与して送信するようにしてもよい。

制御装置２３は、ステップＳ２−３で第１の内蔵タイマが計時時間ｔ1に達すると、ステップＳ２−６で通信相手があるか否かを判定する。制御装置２３は、ステップＳ２−６で通信相手がなければ、通信は行えないので処理を終了する。また、制御装置２３は、ステップＳ２−６で通信相手が存在し、ステップＳ２−７で表示装置２４に表示された通信相手が選択されると、ステップＳ２−８で第２の内蔵タイマをスタートさせる。

次に制御装置２３は、ステップＳ２−９で、送信装置２１を制御して、選択した通信相手に通信許可要求を送信する。制御装置２３は、ステップＳ２−１０で通信相手から応答の有無を判定し、ステップＳ２−１１で第２のタイマの計時時間がｔ２となるまで応答がなければ、通信相手に通信の意志がないと判定して、処理を終了する。

また、制御装置２３は、ステップＳ２−１０で通信相手から応答があると、応答が通信許可か否かを判定する。制御装置２３は、ステップＳ２−１０で通信相手からの応答が通信拒否である場合には、処理を終了し、通信許可である場合には、ステップＳ２−１３で通信を開始する。制御装置２３は、ステップＳ２−１４で通信が切断されると、ステップＳ２−１に戻って再び通信を確立するための処理を行う。

次に、通信相手側の超広帯域通信システム１１の制御装置２３の処理を説明する。

制御装置２３は、ステップＳ３−１で通信要求を受信すると、ステップＳ３−２で通信要求相手のＩＤを表示装置２４に表示する。制御装置２３は、ステップＳ３−３で通信拒否の操作が行われると処理を終了する。また、制御装置２３は、ステップＳ３−３で通信許可の操作が行われると、ステップＳ３−４で第３の内蔵タイマをスタートさせる。

制御装置２３は、ステップＳ３−６で第３の内蔵タイマが所定の時刻ｔ３に達するまでの期間、ステップＳ３−５で通信許可に対して通信相手から通信許可がなければ、処理を終了し、第３の内蔵タイマが所定の時刻ｔ３に達するまでの期間に、ステップＳ３−５で通信許可に対して通信相手から通信許可があれば、ステップＳ３−７で通信相手との通信を確立する。制御装置２３は、ステップＳ３−８で通信が切断されるまで、通信状態を維持する。

以上の処理により車両１−１と車両１−２とで通信が可能となる。なお、車両１−１と車両１−２の間で通信が始まれば、車両１−１は、車両１−１のエリア内には入っていないが、通信している車両１−２のエリア内にいる他の車両１−４とも、車両１−２を通して通信を行うことが可能となる。また、車両１−１は、通信している車両１−２との車間距離がエリアＡ11の圏外になった場合は、一定時間再送要求し、一定時間過ぎても通信不能の場合、ネットワークを一旦切断するようにしてもよい。このように、通信距離が短い超広帯域無線波パルスを用いて通信エリア内の他の車両を中継して通信エリア外の車両と高速通信を行うことができる。超広帯域通信システムでは、高速通信が可能であるので、動画などの通信も可能となる。

〔防犯機能〕
図１４は防犯機能を説明するための図を示す。

防犯機能は、防犯機能がオンされ後、車両１を中心とした所定のエリアＡ内に所定の大きさの動体４が所定時間存在する場合に、警報を発生させる機能であり、動体４の検出に超広帯域通信システム１１が用いられている。

図１５は車両１−１の超広帯域通信システム１１の制御装置２３の防犯機能を実現するための処理フローチャートを示す。

制御装置２３は、ステップＳ４−１で防犯機能がオンされると、ステップＳ４−２で内蔵タイマが起動する。ステップ４−３で内蔵タイマの計時時間が所定時間ｔ21に達すると、ステップＳ４−４で超広帯域通信システム１１による動体４のセンシングが開始される。

制御装置２３は、ステップＳ４−５で所定のエリアＡ内に所定の大きさの動体４が存在するか否かを判定する。なお、動体４のセンシングには、超広帯域通信システム１１の測距機能が用いられる。

制御装置２３は、ステップＳ４−５で所定のエリアＡ内に所定の大きさの動体４が存在しない場合には、ステップＳ４−６で動体４の検出回数をカウントする内蔵カウンタを「０」にリセットし、ステップＳ４−２に戻る。また、制御装置２３は、ステップＳ４−５で所定エリアＡ内に所定の大きさの動体４が存在する場合には、ステップＳ４−７で内蔵カウンタのカウントアップする。

制御装置２３は、ステップＳ４−８で内蔵カウンタのカウント値が予め設定された所定の値ｍより大きいか否かを判定する。制御装置２３は、ステップＳ４−８で内蔵カウンタのカウント値が予め設定された所定の値ｍ以下の場合には、通りすがりに車両１１の周囲に存在している可能性があるので、ステップＳ４−２に戻って処理を継続する。制御装置２３は、ステップＳ４−８で内蔵カウンタのカウント値が予め設定された所定の値ｍより大きい場合には、所定時間（ｍ×ｔ21）以上車両１１の周囲に動体４が存在し、盗難の恐れがあるので、ステップＳ４−９で警報を発生する。

警報は、例えば、音を発生したり、光を発光させたり、所有者の携帯端末装置に警報を通信する。通信には、超広帯域通信システム１１の他、携帯電話などの無線通信を用いることができる。また、このとき、監視システム１５の監視カメラにより車両１１の周囲の画像を取得し、所有者の携帯端末装置などに送信するようにしてもよい。

〔車内通信システム〕
本実施例では、超広帯域通信方式を用いて、超広帯域通信システム１１、レーダシステム１２、コントロールシステム１６間の通信が行われている。

図１６はレーダシステム１２のブロック構成図を示す。

レーダ装置レーダシステム１２は、レーダ装置５１及び超広帯域通信装置５２を含む構成とされている。レーダ装置５１は、車両１の前方の車両５０の監視を行っており、レーダ画像などを超広帯域通信装置５２に供給する。超広帯域通信装置５２は、超広帯域無線波パルスを用いて高速に超広帯域通信システム１１、又は、コントロールシステム１２にレーダ画像や車両５０までの距離情報などを送信する。

超広帯域通信システム１１は、受信装置２２−１〜２２−４によりレーダシステム１２からのレーダ画像あるいは車両５０までの距離情報を受信し、制御装置２３で画像処理を行い、表示装置２４に表示させる。また、コントロールシステム１２は、レーダシステム１２からのレーダ画像及び車両５０までの距離情報を受信し、車間距離などを解析して、警報などを発したり、エンジンなどをコントロールしたりする。

図１７はコントロールシステム１６のブロック構成図を示す。

本実施例のコントロールシステム１６は、制御装置６１及び超広帯域通信装置６２を含む構成とされている。

制御装置６１は、オーディオビジュアルシステム１３から音楽や映像情報を取得し、ナビゲーションシステム１４からナビゲーション画面情報を取得し、監視システム１５から後方監視カメラなどからの監視画像情報を取得し、これらの情報を処理する。制御装置６１で処理された画像情報は、超広帯域通信装置６２に供給される。超広帯域通信装置６２は、超広帯域無線波パルスを用いて制御装置６１からの画像情報を超広帯域通信システム１１に供給する。超広帯域通信システム１１は、コントロールシステム１６からの画像情報を表示装置２４に表示する。

このように、車両１内部での情報のやり取りを、超広帯域無線波パルスを用いて行うことにより高速通信が可能であるので、画像などの情報を高品質で通信させることができ、車両１内部のワイヤハーネスなどを削減できる。また、電子機器などの車両１内部への取付も容易となる。

なお、本実施例では、レーダシステム１２による前方車両の検知と、超広帯域通信システム１１の測距機能による障害物検知とを別々に行っているが、超広帯域無線波パルスにより可能な測距距離を延ばすことができれば、レーダシステム１２の機能を超広帯域通信システム１１により行うことができ、レーダシステム１２を別途設ける必要がなくなる。

〔無線タグ〕
なお、本実施例では、超広帯域通信システムを車両に搭載した例について説明したが、本実施例の超広帯域通信システムを用いて無線タグシステムを実現することも可能である。

図１８は無線タグシステムのブロック構成図を示す。

本実施例の無線タグシステム７１は、タグ８１及び携帯端末装置８２から構成される。

タグ８１は、超広帯域通信装置９１及び応答処理装置９２、駆動電源９３から構成されている。

超広帯域通信装置９１は、携帯端末装置８２からの超広帯域無線波パルスによる応答要求を受信し、応答処理装置９２からの応答情報を超広帯域無線波パルスにより送信する。応答処理装置９２は、超広帯域通信装置９１から応答要求を受信すると、予め付与されたＩＤなどを応答情報として超広帯域通信装置９１に供給する。また、駆動電源９３は、電池などから構成され、超広帯域通信装置９１及び応答処理装置９２に駆動電源を供給する。

携帯端末装置８２は、超広帯域通信装置１０１、及び、駆動電源１０２を有する構成とされている。超広帯域通信装置１０１は、図４に示した超広帯域通信システム１１と同様な構成とされている。携帯端末装置８２では、制御装置２３は応答要求を送信装置２１に送出する。送信装置２１は、制御装置２３からの応答要求を超広帯域無線波パルスとして出力する。送信装置２１から送信された応答要求は、タグ８１に供給される。タグ８１は、携帯端末装置８２からの応答要求に応じて応答を超広帯域無線波パルスにより送信する。なお、駆動電源１０２は、超広帯域通信装置１０１に駆動電源を供給する。

携帯端末装置８２は、タグ８１からの超広帯域無線波パルスによる応答を受信装置２２−１〜２２−４で受信し、タグ８１までの距離及び方向を検知し、表示装置２４に表示する。これによって、タグ８１の位置を正確に検知でき、タグ８１が取り付けられた物品を容易に探し出すことができる。

なお、駆動電源９３は、電池に限定されるものではなく、携帯端末装置８２からの超広帯域無線波パルスを積分することにより電圧を取り出し、駆動電源として用いるようにしてもよい。また、これらを組み合わせて用いるようにしてもよい。

このように、無線タグの通信に超広帯域無線波パルスを搭載することにより、超広帯域無線波パルスは、広帯域のパルスを使用するため出力が小さくて済むので、消費電力が小さくでき、タグ８１に搭載する駆動電源９３を小型化でき、よって、タグ８１自体を小型化できる。

また、超広帯域通信では、従来の狭帯域無線のように周波数変換をしないため、ミキサ回路、ＩＦフィルタなどが不要になり回路が簡略化できる。さらに、タグ８１の距離及び方向を高精度に特定できるので、タグ８１の検索を容易に行える。

無線通信システムの転送データの波形図である。 無線通信システムの周波数帯域を説明するための図である。 本発明の一実施例のシステム構成図である。 超広帯域通信システム１１のブロック構成図である。 送信装置２１のブロック構成図である。 受信装置２２−１のブロック構成図である。 制御装置２３の処理フローチャートである。 障害物３の距離Ｌ及び存在エリアＡの取得方法を説明するための図である。 障害物３の距離Ｌ及び存在エリアＡの取得方法を説明するための図である。 障害物３の距離Ｌ及び存在エリアＡの取得方法を説明するための図である。 超広帯域通信システム１１の車両間通信機能の動作説明図である。 車両１−１の超広帯域通信システム１１の制御装置２３の車両間通信機能を実現するための処理フローチャートである。 車両１−１の超広帯域通信システム１１の制御装置２３の車両間通信機能を実現するための処理フローチャートである。 防犯機能を説明するための図である。 車両１−１の超広帯域通信システム１１の制御装置２３の防犯機能を実現するための処理フローチャートである。 レーダシステム１２のブロック構成図である。 コントロールシステム１６のブロック構成図である。 無線タグシステムのブロック構成図である。

符号の説明

１ 車両、３ 障害物
１１ 超広帯域通信システム、１２ レーダシステム
１３ オーディオビジュアルシステム、１４ ナビゲーションシステム
１５ 監視システム、１６ コントロールシステム
２１ 送信装置、２２−１〜２２−４ 受信装置、２３ 制御装置、２４ 表示装置
３１ 変調回路、３２ パルス発生器、３３ フィルタ、３４ アンテナ
４１ アンテナ、４２ フィルタ、４３ ローノイズアンプ、４４ 復調回路
４５ アンプ
５１ レーダ装置、５２ 超広帯域通信装置
６１ 制御装置、６２ 超広帯域通信装置
７１ 無線タグシステム
８１ タグ、８２ 携帯端末装置
９１ 超広帯域通信装置、９２ 応答処理装置、９３ 駆動電源

Claims (8)

1. 超広帯域通信方式を利用した通信装置であって、
   超広帯域無線波パルスを送信する送信手段と、
   前記送信手段からの距離が等しくなるように配置され、前記超広帯域無線波パルスを受信する複数の受信手段と、
   前記送信手段から送信された前記超広帯域無線波パルスを前記複数の受信手段により直接、受信してから、対象物からの反射波を受信するまでの時間を測定し、検出した時間に応じて該対象物までの距離及び方向を検出する測距手段とを有することを特徴とする通信装置。
2. 前記送信手段及び前記複数の受信手段とにより前記超広帯域無線波パルスを用いて通信を行う通信手段を有することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 車両に搭載された複数の機器から構成される車載システムであって、
   前記複数の機器に、超広帯域通信方式を利用して通信を行う通信手段を設け、
   前記通信手段を通して前記超広帯域通信方式により前記複数の機器間の通信を行うことを特徴とする車載システム。
4. 超広帯域通信方式を利用した通信装置であって、
   超広帯域無線波パルスを用いて通信を行う通信手段と、
   前記通信手段の通信エリア内に存在する他の通信手段を探索し、その探索結果、該他の通信手段が存在するときには、該他の通信手段と通信ネットワークを確立する通信制御手段を有することを特徴とする通信装置。
5. 前記通信制御手段は、通信ネットワークが確立した他の通信手段のエリアに含まれるその他の通信手段との通信ネットワークを確立することを特徴とする請求項４記載の通信装置。
6. 複数の通信手段の間で通信を行う通信システムであって、
   所定のエリアで通信可能な複数の通信手段を有し、
   前記複数の通信手段は、夫々前記所定のエリア内の通信手段を検索し、通信を確立し、
   前記所定エリア外の通信手段と通信を行うときには、通信が確立された通信手段を中継して通信を行うことを特徴とする通信システム。
7. 超広帯域通信方式を利用した盗難防止システムであって、
   超広帯域無線波パルスを送受信する通信手段と、
   前記通信手段により送信された前記超広帯域無線波パルスの反射波を前記通信手段により受信することにより、所定エリア内の動体を検出し、検出された該動体が所定時間、前記所定エリア内で検出され続けたときに、警報を出力する警報手段とを有することを特徴とする盗難防止システム。
8. 超広帯域通信方式を利用した通信システムであって、
   応答要求を超広帯域無線波パルスにより送信する応答要求送信手段と、
   前記送信手段からの距離が等しくなるように配置され、前記超広帯域無線波パルスを受信する複数の受信手段と、
   前記応答要求送信手段から送信された前記超広帯域無線波パルスを前記複数の受信手段により直接、受信してから、対象物からの送信波を受信するまでの時間を測定し、検出した時間に応じて該対象物までの距離及び方向を検出する測距手段とを含む検知装置と、
   前記対象物に設けられ、前記検知装置の前記送信手段から送信された前記超広帯域無線波パルスを受信する応答要求受信手段と、
   前記受信手段で受信した前記超広帯域無線波パルスに応答して、超広帯域無線波パルスを送信する送信手段とを含む応答装置とを有することを特徴とする通信システム。

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