JP7008868B1 - 無線装置、無線制御方法、制御回路および記憶媒体 - Google Patents

Abstract

無線装置（１００）は、車両に搭載され、各種機能を実現するための超広帯域無線信号の送受信を時分割で行う無線処理部（１）と、無線処理部（１）による超広帯域無線信号の送受信結果に基づいて各種機能を実現するアプリケーション部（５）と、アプリケーション部（５）が実現する機能ごとに異なる超広帯域無線信号の送受信動作を無線処理部（１）が実行する順番をスケジューリングするスケジューラ部（６）と、を備える。

Description

本開示は、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）に対応する無線装置、無線制御方法、制御回路および記憶媒体に関する。

超広帯域無線と呼ばれるＵＷＢは、通信機器同士の通信により、通信機器間の距離を高精度に検出できるという特徴がある。

ＵＷＢの上記の特徴を利用した従来技術として自動車のキーレスエントリーシステムが存在する（特許文献１参照）。特許文献１に記載のキーレスエントリーシステムを含む車両用電子キーシステムにおいては、車載器が、車両のユーザが携帯する無線装置である携帯機とＵＷＢによる通信を行い携帯機の位置を検出し、携帯機が定められた範囲内に存在していればドアのロック解除を許容する、エンジンの始動を許容する、といった制御を行う。

特開２０１８－９１０７１号公報

近年の自動車には、上記のようなキーレスエントリー機能の他にも無線信号処理技術を利用する機能が搭載されるようになってきている。具体的には、レーダ機能、路車間通信機能、車車間通信機能などが自動車に搭載されるようになってきている。しかしながら、これらの各機能を実現するための無線信号処理回路は各機能に対して個別に搭載されるため、部品点数が多くなるという問題があった。無線信号処理技術を利用して実現される各種機能の中には必要な無線信号処理回路の構成が同様のものも存在するが、必要な無線信号処理回路の構成が同様の機能であっても、機能ごとに個別に無線信号処理回路が設けられる構成とされていた。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、車両に搭載される部品の数を削減することが可能な無線装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる無線装置は、車両に搭載され、各種機能を実現するための超広帯域無線信号の送受信を時分割で行う無線処理部を備える。また、無線装置は、無線処理部による超広帯域無線信号の送受信結果に基づいて各種機能を実現するアプリケーション部と、アプリケーション部が実現する機能ごとに異なる役割での超広帯域無線信号の送受信動作、を無線処理部が実行する順番をスケジューリングするスケジューラ部と、を備える。アプリケーション部が実現する各種機能は、車両の周囲に存在する物体を検知するレーダ機能、および、自動運転のために車両の位置を推定するビーコン測距機能の少なくとも一方を含む。スケジューラ部は、車両が停車中の場合、各種機能のうち、レーダ機能およびビーコン測距機能以外の機能を対象としてスケジューリングを行い、車両が走行中の場合はレーダ機能のための送受信動作の実行頻度が他の機能のための送受信動作の実行頻度よりも高くなるようにスケジューリングを行う。

本開示によれば、車両に搭載される部品の数を削減することが可能な無線装置を実現できる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる無線装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる無線装置の無線処理部を構成する複数の送受信部の設置位置の一例を示す図 実施の形態１にかかる無線装置のアプリケーション部が実現する機能を説明するための第１の図 実施の形態１にかかる無線装置のアプリケーション部が実現する機能を説明するための第２の図 実施の形態１にかかる無線装置のアプリケーション部が実現する機能を説明するための第３の図 実施の形態１にかかる無線装置のスケジューラ部によるスケジューリング結果の一例を示す図 実施の形態２にかかる無線装置のスケジューラ部によるスケジューリング結果の第１の例を示す図 実施の形態２にかかる無線装置のスケジューラ部によるスケジューリング結果の第２の例を示す図 実施の形態２にかかる無線装置のスケジューラ部によるスケジューリング結果の第３の例を示す図 実施の形態２にかかる無線装置のスケジューラ部の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態３にかかる無線装置の動作の一例を説明するための図 実施の形態３にかかる無線装置のスケジューラ部の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態４にかかる無線装置の動作の一例を説明するための図 実施の形態１～４にかかる無線装置を実現するハードウェアの一例を示す図

以下に、本開示の実施の形態にかかる無線装置、無線制御方法、制御回路および記憶媒体を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる無線装置１００の構成例を示す図である。無線装置１００は、超広帯域無線信号であるＵＷＢの無線信号（以下、ＵＷＢ信号と称する）の送信および受信が可能な装置である。また、無線装置１００は、自動車に搭載され、ＵＷＢ信号の送信および受信を行うことにより得られる情報に基づいて複数の機能を実現して自動車のユーザに提供する。無線装置１００がユーザに提供する機能の例は、キーレスエントリー機能、レーダ機能、運転補助機能などである。

図１に示すように、無線装置１００は、無線処理部１、レーダ信号処理部２、測距部３、通信部４、アプリケーション部５およびスケジューラ部６を備える。無線処理部１は、複数の送受信部１１を備え、送受信部１１の各々は、ＵＷＢ信号を送受信する。ここで、送受信部１１の各々は、無線装置１００が搭載される自動車の例えば図２に示す位置に設置される。図２は、実施の形態１にかかる無線装置１００の無線処理部１を構成する複数の送受信部１１の設置位置の一例を示す図である。図２に示すように、複数の送受信部１１は、例えば、車両２００の車室前方の左右および車室後方の左右４箇所に設置される。

レーダ信号処理部２は、無線処理部１を介してパルス状の信号であるパルス波を送信する処理と、送信したパルス波の反射波を受信する処理とを行い、パルス波を反射した物体までの距離を算出する。このレーダ信号処理部２が行う信号処理は、既存のパルスレーダが行うパルス波の送信処理、反射波の受信処理および物体までの距離を算出する処理と同様のものである。

測距部３は、測距対象物が送信するＵＷＢ信号の受信結果に基づいて測距対象物までの距離を推定する。ここで、測距対象物はＵＷＢ信号を送信可能な機器であり、例えば自動車のドアの自動開錠などを実現するスマートエントリーシステムのスマートキーが該当する。測距部３は、測距対象物からＵＷＢ信号を受信すると、ＵＷＢ信号の送信時刻と受信時刻との差分に基づいて測距対象物までの距離を求める。測距部３は、測距対象物までの距離を推定する処理は上記のスマートエントリーシステムにおいて車両とスマートキーとの距離を推定する処理と同様のものである。

通信部４は、ＵＷＢを用いた通信が可能な他の機器と通信を行いデータを送受信する。

アプリケーション部５は、レーダ信号処理部２、測距部３および通信部４のそれぞれが実行した処理の結果に基づいて、無線装置１００が搭載された車両２００のユーザに提供する各種機能を実現する。アプリケーション部５が実現する機能の例について、図３～図５を用いて説明する。

図３は、実施の形態１にかかる無線装置１００のアプリケーション部５が実現する機能を説明するための第１の図である。

図３は、車両２００のユーザと紐付けられた車両キー５１の位置を推定し、推定結果に基づいてユーザに許可する操作を決定する車両キー機能を示す。この車両キー機能では、車両キー５１が正規のものか否かの判定、すなわち、車両キー５１が車両２００のユーザと紐付けられたものであるか否かの判定を行い、車両キー５１が正規のものである場合、車両キー５１の位置を推定する。車両キー５１が正規のものか否かの判定は、従来のスマートエントリーシステムではＬＦ（Low Frequency）帯およびＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯を使用して行うのが一般的であったが、本実施の形態の無線装置１００は、ＵＷＢを使用して行う。すなわち、車両キー５１には識別情報としてＩＤ（IDentifier）が割り当てられており、アプリケーション部５は、車両キー５１に割り当てられているＩＤを送受信部１１および通信部４を介して取得し、取得しているＩＤが車両２００のユーザと紐付けられたＩＤと一致していれば車両キー５１が正規のものであると判断する。また、アプリケーション部５は、車両キー５１の位置を三点測位で推定する。すなわち、アプリケーション部５は、複数の送受信部１１の中の３つの送受信部１１それぞれの設置位置と車両キー５１との距離に基づいて、車両キー５１の推定位置を算出する。送受信部１１それぞれの設置位置と車両キー５１との距離は測距部３が算出する。

図４は、実施の形態１にかかる無線装置１００のアプリケーション部５が実現する機能を説明するための第２の図である。

図４は、車両２００の周囲に存在する障害物を検出するレーダ機能を示す。このレーダ機能では、レーダ信号処理部２が４つの送受信部１１それぞれを介してパルス波を送信し、その反射波を受信する。アプリケーション部５は、反射波の受信結果に基づいて障害物を検知すると、例えば、障害物の存在を車両２００の運転者であるユーザに報知する、車両２００に対して減速または停止を指示する、といった処理を行う。

図５は、実施の形態１にかかる無線装置１００のアプリケーション部５が実現する機能を説明するための第３の図である。

図５は、車両２００の自動運転を補助するビーコン測距機能を示す。より詳細には、図５は、車両２００を駐車する際に自動運転で車両２００を駐車位置に移動させる機能を示す。図５に示すビーコン測距機能では、アプリケーション部５が、駐車位置の近辺に設置されているビーコンとしての複数のＵＷＢ端末６１それぞれと複数の送受信部１１それぞれの設置位置との距離に基づいて車両２００の絶対位置を推定する。複数のＵＷＢ端末６１それぞれと複数の送受信部１１それぞれの設置位置との距離は測距部３が求める。アプリケーション部５は、車両２００の絶対位置の推定結果を外部に出力する。なお、車両２００の絶対位置の推定結果は、車両２００に搭載された、図示を省略した自動運転システムに受け渡される。自動運転システムが、車両２００の絶対位置の推定結果に基づいて車両２００を駐車位置に移動させる。

スケジューラ部６は、レーダ信号処理部２、測距部３および通信部４のそれぞれが時分割で無線処理部１を使用する順番をスケジューリングし、決定結果に従って動作するよう、レーダ信号処理部２、測距部３、通信部４およびアプリケーション部５に指示を行う。レーダ信号処理部２、測距部３および通信部４は、スケジューラ部６から指示された順番に従って無線処理部１を使用してＵＷＢ信号の送受信を行い、アプリケーション部５が上述した各機能を実現するために必要な情報を生成する。アプリケーション部５は、レーダ信号処理部２、測距部３および通信部４で生成された情報を使用して上述した各機能を実現する。

スケジューラ部６は、例えば、図６に示す順番でレーダ信号処理部２、測距部３、通信部４およびアプリケーション部５が動作するようスケジューリングを行う。図６は、実施の形態１にかかる無線装置１００のスケジューラ部６によるスケジューリング結果の一例を示す図である。

図６に示す例の場合、スケジューラ部６は、６つの区間に分割された１周期のどの区間でどの機能を実現するかを決定する。具体的には、スケジューラ部６は、１周期を構成する６区間のうち、１つの区間で車両キー機能（図３参照）を実現し、３つの区間でレーダ機能（図４参照）を実現し、２つの区間でビーコン測距機能（図５参照）を実現するよう、スケジューリングを行う。なお、１周期あたりの各機能の実現回数および各機能を実現する順番は一例であり図６に示したものに限定されない。例えば、１周期あたりに３つの機能のそれぞれを２区間で実現するようにしてもよい。

スケジューラ部６は、無線装置１００が搭載された車両２００の状態を示す車両情報２０１に基づいてスケジューリングを行ってもよい。車両情報２０１に基づいてスケジューリングを行う場合については実施の形態２以降で説明する。

以上説明したように、実施の形態１にかかる無線装置１００は、ＵＷＢ信号を送受信する無線処理部１と、ＵＷＢ信号の送受信動作を伴う複数の機能を実現するレーダ信号処理部２、測距部３、通信部４およびアプリケーション部５と、を備え、時分割で無線処理部１を使用して、ＵＷＢ信号の送受信動作を伴う機能のそれぞれで必要なＵＷＢ信号の送受信動作を行う。また、無線装置１００は、各機能で必要なＵＷＢ信号の送受信動作を実行する順番をスケジューリングするスケジューラ部６を備える。実施の形態１にかかる無線装置１００によれば、ＵＷＢ信号の送受信回路を、ＵＷＢ信号の送受信動作を伴う機能ごとに個別に準備する必要が無くなり、部品点数の削減が可能となる。すなわち、無線装置１００を搭載する車両２００に搭載される部品点数を削減することが可能となる。

実施の形態２．
つづいて実施の形態２にかかる無線装置について説明する。実施の形態２にかかる無線装置の構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。また、送受信部１１の設置位置も実施の形態１と同様である（図２参照）。そのため、本実施の形態においても図１および図２を使用して説明を行う。なお、本実施の形態では実施の形態１と異なる部分について説明を行う。

実施の形態２にかかる無線装置１００は、実施の形態１と同様に、車両キー機能、レーダ機能およびビーコン測距機能のそれぞれに対応するＵＷＢ信号の送受信動作を時分割で実行するものとする。

実施の形態１にかかる無線装置１００では実現する複数の機能のそれぞれに対応するＵＷＢ信号の送受信動作を実行する順番および頻度を固定とした。これに対して、実施の形態２にかかる無線装置１００は、ＵＷＢ信号の送受信動作を実行する順番および頻度を車両２００の状態に応じて変更する。すなわち、実施の形態２にかかる無線装置１００においては、スケジューラ部６が車両情報２０１に基づいてスケジューリングを行う。

車両情報２０１は、車両２００のエンジンが動作中か否か、車両２００が走行中か否か、車両２００が自動運転モードか否か、車両２００の移動速度、などを示す。車両情報２０１は、これら以外の車両２００の状態を示す情報であってもよい。

スケジューラ部６は、車両２００が停車中の場合、例えば、図７に示すパターンＰ１の動作となるようにスケジューリングを行う。図７は、実施の形態２にかかる無線装置１００のスケジューラ部６によるスケジューリング結果の第１の例を示す図である。車両２００が停車中の場合はレーダ機能およびビーコン測距機能は必要ないと考えられる。そのため、スケジューラ部６は、図７に示す第１の例のように、全ての区間を、車両キー機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作に割り当てる。

また、スケジューラ部６は、車両２００が走行中の場合、例えば、図８に示すパターンＰ２の動作となるようにスケジューリングを行う。図８は、実施の形態２にかかる無線装置１００のスケジューラ部６によるスケジューリング結果の第２の例を示す図である。車両２００が走行中の場合はレーダ機能の重要度すなわち使用頻度が高く、一方、車両キー機能およびビーコン測距機能の使用頻度は低いと考えられる。そのため、スケジューラ部６は、図８に示す第２の例のように、より重要度が高いレーダ機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作の実行頻度が高くなるようにスケジューリングを行う。図８に示すパターンＰ２の場合、スケジューラ部６は、１周期内の５区間をレーダ機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作に割り当て、残りの１区間を車両キー機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作に割り当てる。

また、スケジューラ部６は、車両２００が自動運転モードの場合、例えば、図９に示すパターンＰ３の動作となるようにスケジューリングを行う。図９は、実施の形態２にかかる無線装置１００のスケジューラ部６によるスケジューリング結果の第３の例を示す図である。ここでは、ビーコン測距機能を使用して自動運転を行うものとする。この場合、レーダ機能の使用頻度が最も高く、ビーコン測距機能の使用頻度が次に高く、車両キー機能の使用頻度は最も低いと考えられる。そのため、スケジューラ部６は、図９に示す第３の例のように、レーダ機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作の実行頻度が最も高く、次にビーコン測距機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作の実行頻度が高くなるようにスケジューリングを行う。図９に示すパターンＰ３の場合、スケジューラ部６は、１周期内の３区間をレーダ機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作に割り当て、残りの３区間のうちの２区間をビーコン測距機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作に割り当て、残りの１区間を車両キー機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作に割り当てる。

実施の形態２にかかる無線装置１００のスケジューラ部６の動作をフローチャートで示すと図１０のようになる。図１０は、実施の形態２にかかる無線装置１００のスケジューラ部６の動作の一例を示すフローチャートである。

図１０に示すように、スケジューラ部６は、まず、車両情報２０１を取得する（ステップＳ１１）。スケジューラ部６は、車両２００内に構築された通信ネットワークを介して、車両２００が停車中か否かを示す情報と、自動運転モード中か否かを示す情報とを車両情報２０１として取得する。車両２００が停車中か否かを示す情報は、車両２００が停車中か否かを判別可能な情報、例えば車両２００の移動速度情報でもよい。自動運転モード中か否かを示す情報は、自動運転モード中か否かを判別可能な情報であればどのような情報であってもよい。

スケジューラ部６は、次に、車両２００が停車中か否かを確認し（ステップＳ１２）、車両２００が停車中の場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、パターンＰ１を使用することに決定する（ステップＳ１４）。すなわち、スケジューラ部６は、図７に示すパターンＰ１の動作となるよう、レーダ信号処理部２、測距部３、通信部４およびアプリケーション部５に動作指示を行う。

車両２００が停車中ではない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、スケジューラ部６は、自動運転モードか否かを確認する（ステップＳ１３）。自動運転モードの場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、スケジューラ部６は、パターンＰ３を使用することに決定する（ステップＳ１６）。すなわち、スケジューラ部６は、図９に示すパターンＰ３の動作となるよう、レーダ信号処理部２、測距部３、通信部４およびアプリケーション部５に動作指示を行う。一方、自動運転モードではない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、スケジューラ部６は、パターンＰ２を使用することに決定する（ステップＳ１５）。すなわち、スケジューラ部６は、図８に示すパターンＰ２の動作となるよう、レーダ信号処理部２、測距部３、通信部４およびアプリケーション部５に動作指示を行う。

スケジューラ部６は以上のステップＳ１１～Ｓ１６の処理を繰り返し実行し、車両２００の状態に対応するパターンで各機能に対応するＵＷＢ信号の送受信動作を行うようスケジューリングを行う。スケジューラ部６は、例えば、図７～図９に示す１周期の整数倍の周期でステップＳ１１～Ｓ１６の処理を繰り返す。

本実施の形態の説明で使用した上記のパターンＰ１～Ｐ３は予め準備されているものとする。

なお、本実施の形態では、車両２００が停車中か否か、および、自動運転モードか否か、を考慮して各機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作の実行順序のパターンを変更する例を説明したが、これら以外の車両２００の状態を考慮してパターンを変更するようにしてもよい。例えば、エンジンが動作中か否か、ドアロックが施錠されているか否か、走行速度などをさらに考慮し、各状態に応じてパターンを変更してもよい。

以上説明したように、実施の形態２にかかる無線装置１００のスケジューラ部６は、各機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を実行する順番を車両２００の状態に基づいて決定する。実施の形態２にかかる無線装置１００は、実施の形態１と同様に車両２００に搭載される部品点数を削減することが可能となり、また、車両２００の状態に応じて、その時点で重要度が高い機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作の実行頻度を高めることができる。

実施の形態３．
つづいて実施の形態３にかかる無線装置について説明する。実施の形態３にかかる無線装置の構成は実施の形態１および２と同様である（図１参照）。また、送受信部１１の設置位置も実施の形態１および２と同様である（図２参照）。そのため、本実施の形態においても図１および図２を使用して説明を行う。なお、本実施の形態では実施の形態１および２と異なる部分について説明を行う。

実施の形態３にかかる無線装置１００は、実施の形態１および２と同様に、車両キー機能、レーダ機能およびビーコン測距機能のそれぞれを実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を時分割で実行するものとする。

実施の形態２にかかる無線装置１００ではスケジューラ部６が車両情報２０１を取得して車両２００の状態を確認し、実現する複数の機能のそれぞれを実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を実行する順番および頻度を車両２００の状態に応じて変更することとした。これに対して、実施の形態３にかかる無線装置１００は、外部からの割り込みが発生すると、実現する複数の機能のそれぞれを実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を実行する順番および頻度を変更する。すなわち、実施の形態３にかかる無線装置１００のスケジューラ部６は、車両２００の状態が変化したことを示す割り込みが発生すると、実現する複数の機能のそれぞれを実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を実行する順番および頻度を変更する。

図１１は、実施の形態３にかかる無線装置１００の動作の一例を説明するための図である。図１１は、自動バレーパーキングシステムを使用して車両２００を駐車場に駐車する場合の動作を示す。図１１に示す動作では、車両２００に搭載された自動運転システムが無線装置１００を介して駐車場内に設置されたＵＷＢ端末６１と通信を行い駐車位置の状態を確認し、自動運転システムが空車状態の駐車位置を発見すると、無線装置１００は運転モードに対応する動作パターンから駐車モードに対応する動作パターンに切り替える。ここでの運転モードとは、車両２００の運転をユーザが手動で行うモードである。駐車モードとは、上述したビーコン測距機能を使用した自動運転により車両２００を空車状態の駐車位置に駐車させるモードである。無線装置１００のスケジューラ部６は、車両２００に搭載された自動運転システムから空車状態の駐車位置を発見したことを示す通知すなわち割り込みを受けると、ＵＷＢ信号の送受信動作の動作パターンを駐車モードに対応する動作パターンに切り替える。図１１に示す例では、運転モードに対応する動作パターンは、車両キー機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作とレーダ機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作とを含む。一方、駐車モードに対応する動作パターンはビーコン測距機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作とレーダ機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作とを含む。

実施の形態３にかかる無線装置１００のスケジューラ部６の動作をフローチャートで示すと図１２のようになる。図１２は、実施の形態３にかかる無線装置１００のスケジューラ部６の動作の一例を示すフローチャートである。

図１２に示すように、スケジューラ部６は、まず、割り込みがあるか否かを確認し（ステップＳ２１）、割り込みが無い場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ステップＳ２１を繰り返す。

割り込みがある場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、スケジューラ部６は、ＵＷＢ信号の送受信動作の動作パターンを割り込みに対応する動作パターンに変更する（ステップＳ２２）。例えば、上記の図１１に示す動作の場合、すなわち、運転モードから駐車モードに切り替わったことを示す割り込みがある場合、スケジューラ部６は、駐車モードに対応する動作パターンに変更する。

その後、スケジューラ部６は、割り込み発生に伴い開始された動作が完了したか否かを確認する（ステップＳ２３）。例えば、上記の図１１に示す動作の場合、スケジューラ部６は、空車状態の駐車位置を発見したことに伴い開始した自動運転動作、すなわち、車両２００を自動運転により駐車位置に駐車させる動作が完了したか否かを確認する。

スケジューラ部６は、割り込み発生に伴い開始された動作が完了していない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、ステップＳ２３を繰り返す。一方、割り込み発生に伴い開始された動作が完了した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、スケジューラ部６は、ＵＷＢ信号の送受信動作の動作パターンを割り込み発生前の動作パターンに戻し（ステップＳ２４）、ステップＳ２１に戻って割り込みがあるか否かを確認する。

以上説明したように、実施の形態３にかかる無線装置１００のスケジューラ部６は、車両２００の状態が変化したことを示す割り込みが発生すると、実現する複数の機能のそれぞれに対応するＵＷＢ信号の送受信動作を実行する順番および頻度を変更する。実施の形態３にかかる無線装置１００は、実施の形態１と同様に車両２００に搭載される部品点数を削減することが可能となり、また、実施の形態２と同様に、車両２００の状態に応じて、その時点で重要度が高い機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作の実行頻度を高めることができる。

なお、無線装置１００は、実施の形態２で説明した動作を行いつつ本実施の形態で説明した動作を行うようにしてもよい。すなわち、無線装置１００は、実施の形態２で説明した動作を行いつつ割り込み発生の有無を確認し、割り込みが発生した場合はＵＷＢ信号の送受信動作の動作パターンを割り込みに対応する動作パターンに変更するようにしてもよい。

実施の形態４．
つづいて実施の形態４にかかる無線装置について説明する。実施の形態４にかかる無線装置の構成は実施の形態１～３と同様である（図１参照）。また、送受信部１１の設置位置も実施の形態１～３と同様である（図２参照）。そのため、本実施の形態においても図１および図２を使用して説明を行う。なお、本実施の形態では実施の形態１～３と異なる部分について説明を行う。

実施の形態１～３にかかる無線装置１００では、複数の送受信部１１の全てが、ある機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を同時に行うこととした。すなわち、実施の形態１～３にかかる無線装置１００は、１周期を複数の区間に分け、複数の機能のそれぞれを実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を時分割で行うが、各区間では、全ての送受信部１１が同じＵＷＢ信号の送受信動作を行う。これに対して、実施の形態４にかかる無線装置１００では、１つの区間で各送受信部１１が異なるＵＷＢ信号の送受信動作を行うことを可能とする。例えば、ある区間において、一部の送受信部１１が第１の機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を行い、残りの送受信部１１が第２の機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を行う。

図１３は、実施の形態４にかかる無線装置１００の動作の一例を説明するための図である。図１３に示す動作例では、無線装置１００の４つの送受信部１１のうち、歩道から離れている側に設置されている２つの送受信部１１である車道側の送受信部１１ａが、レーダ機能を優先的に実現するための動作パターン（以下、レーダ機能優先パターンとする）でＵＷＢ信号の送受信動作を行う。また、無線装置１００の４つの送受信部１１のうち、歩道に近い側に設置されている２つの送受信部１１である歩道側の送受信部１１ｂが、通信機能を優先的に実現するための動作パターン（以下、通信機能優先パターンとする）でＵＷＢ信号の送受信動作を行う。図１３に示す例では、送受信部１１ａは、１周期の６区間のうち、５区間でレーダ機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を行い、１区間で車両キー機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を行う。一方、送受信部１１ｂは、１周期の６区間のうち、４区間で通信機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を行い、１区間でレーダ機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を行い、１区間で車両キー機能を実現するためのＵＷＢ信号の送受信動作を行う。

レーダ機能は障害物などを検知するために使用し、通信機能は歩道に存在するＵＷＢ端末との間で情報を送受信するために使用する。歩道に存在するＵＷＢ端末は、例えば、歩道に存在する人が携帯するスマートフォンである。車両２００が自動運転するタクシーである場合、配車を依頼した人を通信機能により探索する。この場合、無線装置１００のスケジューラ部６は、タクシー事業者が管理する配車システムから配車依頼が来ると、送受信部１１ｂが通信機能優先パターンでＵＷＢ信号の送受信動作を行うようにスケジューリングを行う。スケジューラ部６は、配車依頼が来る前、および、依頼者の探索が終了した後は、送受信部１１ｂもレーダ機能優先パターンでＵＷＢ信号の送受信動作を行うようにスケジューリングを行う。すなわち、無線装置１００において、送受信部１１ａおよび１１ｂは、通常はレーダ機能優先パターンでＵＷＢ信号の送受信動作を行っており、タクシーの配車依頼を受けると、送受信部１１ｂが、通信機能優先パターンでのＵＷＢ信号の送受信動作を開始する。タクシーの配車依頼は、実施の形態３と同様に外部からの割り込みによりスケジューラ部６に通知される。

なお、本実施の形態では、スケジューラ部６は複数の送受信部１１を歩道側の送受信部１１ｂと車道側の送受信部１１ａとに分けてスケジューリングを行うこととしたが、歩道側のいずれか１つの送受信部１１と残りの送受信部１１とに分けてスケジューリングを行うようにしてもよい。例えば、スケジューラ部６は、タクシーの配車依頼を通知する割り込みが発生した場合に歩道側前方の送受信部１１のＵＷＢ信号の送受信動作を通信機能優先パターンに切り替え、残りの３つの送受信部１１のＵＷＢ信号の送受信動作はレーダ機能優先パターンを継続するようにしてもよい。また、複数の送受信部１１を２つのグループに分けてグループごとにスケジューリングを行うこととしたが、３つ以上のグループに分けてグループごとにスケジューリングを行うようにしてもよい。さらに、複数の送受信部１１のそれぞれについて個別にスケジューリングを行うようにしてもよい。

以上説明したように、実施の形態４にかかる無線装置１００のスケジューラ部６は、複数の送受信部１１が異なるＵＷＢ信号の送受信動作を並行して行うようにスケジューリングを行う。これにより、実施の形態１～３にかかる無線装置１００と同様の効果を得ることができ、さらに、異なる機能を同時に実現することができる。

つづいて、各実施の形態で説明した無線装置１００のハードウェア構成について説明する。無線装置１００は、例えば、図１４に示すハードウェア、具体的には、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、複数のＵＷＢモジュール１０３とで実現される。図１４は、実施の形態１～４にかかる無線装置１００を実現するハードウェアの一例を示す図である。

プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）などである。メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などである。ＵＷＢモジュール１０３は超広帯域無線信号の送信および受信を行うための電子回路が一纏めにされた部品である。

無線装置１００無線処理部１は複数のＵＷＢモジュール１０３で実現される。すなわち、無線処理部１の複数の送受信部１１のそれぞれは複数のＵＷＢモジュール１０３で実現され、より詳細には、１つの送受信部１１が１つのＵＷＢモジュール１０３で実現される。

無線装置１００のレーダ信号処理部２、測距部３、通信部４、アプリケーション部５およびスケジューラ部６は、プロセッサ１０１およびメモリ１０２で実現される。すなわち、レーダ信号処理部２、測距部３、通信部４、アプリケーション部５およびスケジューラ部６として動作するためのプログラムをメモリ１０２に格納しておき、このプログラムをプロセッサ１０１が読み出して実行することにより、無線装置１００のレーダ信号処理部２、測距部３、通信部４、アプリケーション部５およびスケジューラ部６が実現される。

なお、メモリ１０２に格納される、レーダ信号処理部２、測距部３、通信部４、アプリケーション部５およびスケジューラ部６として動作するためのプログラムは、例えば、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭなどの記憶媒体に書き込まれた状態でユーザ等に提供される形態であってもよいし、ネットワークを介して提供される形態であってもよい。

また、図１４は汎用のプロセッサ１０１およびメモリ１０２により無線装置１００を実現する場合のハードウェアの例であるが、プロセッサ１０１およびメモリ１０２の代わりに専用の処理回路で無線装置１００を実現してもよい。すなわち、専用の処理回路でレーダ信号処理部２、測距部３、通信部４、アプリケーション部５およびスケジューラ部６を実現してもよい。ここで、レーダ信号処理部２、測距部３、通信部４、アプリケーション部５およびスケジューラ部６を実現する専用の処理回路は、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせた回路である。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 無線処理部、２ レーダ信号処理部、３ 測距部、４ 通信部、５ アプリケーション部、６ スケジューラ部、１１，１１ａ，１１ｂ 送受信部、５１ 車両キー、６１ ＵＷＢ端末、１００ 無線装置、２００ 車両、２０１ 車両情報。

Claims (8)

1. 車両に搭載され、各種機能を実現するための超広帯域無線信号の送受信を時分割で行う無線処理部と、
   前記無線処理部による前記超広帯域無線信号の送受信結果に基づいて前記各種機能を実現するアプリケーション部と、
   前記アプリケーション部が実現する機能ごとに異なる役割での前記超広帯域無線信号の送受信動作、を前記無線処理部が実行する順番をスケジューリングするスケジューラ部と、
   を備え、
   前記アプリケーション部が実現する各種機能は、前記車両の周囲に存在する物体を検知するレーダ機能、および、自動運転のために前記車両の位置を推定するビーコン測距機能の少なくとも一方を含み、
   前記スケジューラ部は、前記車両が停車中の場合、前記各種機能のうち、前記レーダ機能および前記ビーコン測距機能以外の機能を対象として前記スケジューリングを行い、前記車両が走行中の場合は前記レーダ機能のための送受信動作の実行頻度が他の機能のための送受信動作の実行頻度よりも高くなるように前記スケジューリングを行う、
   ことを特徴とする無線装置。
2. 前記無線処理部が前記送受信動作を実行する順番のパターンを前記車両の状態ごとに予め準備しておき、
   前記スケジューラ部は、予め準備されているパターンのうち、前記車両の状態に対応するパターンに従って前記スケジューリングを行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記スケジューラ部は、前記車両の状態の変化を示す通知を外部から受け取った場合に前記スケジューリングを行う、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線装置。
4. 前記無線処理部は前記超広帯域無線信号を送受信する送受信部を複数備え、
   前記スケジューラ部は、前記機能ごとに異なる前記超広帯域無線信号の送受信動作を実行する順番を、前記送受信部ごとに個別にスケジューリングする、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の無線装置。
5. 複数の前記送受信部が前記車両の車室前方の左右および車室後方の左右に設置され、
   前記スケジューラ部は、歩道に近い側に設置されている前記送受信部と、歩道から離れている側に設置された前記送受信部とに分けて前記スケジューリングを行う、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
6. 車両に搭載された無線装置が、前記車両のユーザに提供する各種機能を実現するための超広帯域無線信号の送受信を行う場合の無線制御方法であって、
   実現する機能ごとに異なる役割での前記超広帯域無線信号の送受信動作、を実行する順番のスケジューリングを行うステップと、
   前記送受信動作を前記スケジューリングの結果に従って時分割で行うステップと、
   を含み、
   前記各種機能は、前記車両の周囲に存在する物体を検知するレーダ機能、および、自動運転のために前記車両の位置を推定するビーコン測距機能の少なくとも一方を含み、
   前記スケジューリングを行うステップでは、前記車両が停車中の場合、前記各種機能のうち、前記レーダ機能および前記ビーコン測距機能以外の機能を対象として前記スケジューリングを行い、前記車両が走行中の場合は前記レーダ機能のための送受信動作の実行頻度が他の機能のための送受信動作の実行頻度よりも高くなるように前記スケジューリングを行う、
   ことを特徴とする無線制御方法。
7. 車両に搭載された状態で各種機能を実現するための超広帯域無線信号の送受信を行う無線装置を制御する制御回路であって、
   実現する機能ごとに異なる役割での前記超広帯域無線信号の送受信動作、を実行する順番のスケジューリングを行うステップと、
   前記送受信動作を前記スケジューリングの結果に従って時分割で行うステップと、
   を前記無線装置に実行させ、
   前記各種機能は、前記車両の周囲に存在する物体を検知するレーダ機能、および、自動運転のために前記車両の位置を推定するビーコン測距機能の少なくとも一方を含み、
   前記スケジューリングを行うステップにおいて、前記無線装置は、前記車両が停車中の場合、前記各種機能のうち、前記レーダ機能および前記ビーコン測距機能以外の機能を対象として前記スケジューリングを行い、前記車両が走行中の場合は前記レーダ機能のための送受信動作の実行頻度が他の機能のための送受信動作の実行頻度よりも高くなるように前記スケジューリングを行う、
   ことを特徴とする制御回路。
8. 車両に搭載された状態で各種機能を実現するための超広帯域無線信号の送受信を行う無線装置を制御するプログラムを記憶する記憶媒体であって、
   前記プログラムは、
   実現する機能ごとに異なる役割での前記超広帯域無線信号の送受信動作、を実行する順番のスケジューリングを行うステップと、
   前記送受信動作を前記スケジューリングの結果に従って時分割で行うステップと、
   を前記無線装置に実行させ、
   前記各種機能は、前記車両の周囲に存在する物体を検知するレーダ機能、および、自動運転のために前記車両の位置を推定するビーコン測距機能の少なくとも一方を含み、
   前記スケジューリングを行うステップにおいて、前記無線装置は、前記車両が停車中の場合、前記各種機能のうち、前記レーダ機能および前記ビーコン測距機能以外の機能を対象として前記スケジューリングを行い、前記車両が走行中の場合は前記レーダ機能のための送受信動作の実行頻度が他の機能のための送受信動作の実行頻度よりも高くなるように前記スケジューリングを行う、
   ことを特徴とする記憶媒体。

Images