WO2012042851A1 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

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WO2012042851A1
WO2012042851A1 PCT/JP2011/005430 JP2011005430W WO2012042851A1 WO 2012042851 A1 WO2012042851 A1 WO 2012042851A1 JP 2011005430 W JP2011005430 W JP 2011005430W WO 2012042851 A1 WO2012042851 A1 WO 2012042851A1
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communication device
unit
direction position
antenna
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PCT/JP2011/005430
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高橋　和晃
折橋　雅之
藤田　卓
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パナソニック株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication device and a wireless communication method for detecting a communication target device that is a communication target using an antenna having directivity.
  • wireless LAN Local Area Network
  • this wireless LAN is a form of LAN that can be connected to a network such as the Internet without using a LAN cable.
  • the standardization of the wireless LAN is promoted by IEEE802.11.
  • standards such as IEEE802.11b, IEEE802.11g, and IEEE802.11a exist.
  • IEEE 802.11b is a standard for performing communication at a maximum speed of about 11 Mbps using radio waves in a frequency band of 2.4 GHz.
  • IEEE802.11g is a standard for performing communication at a maximum speed of about 54 Mbps using radio waves in the 2.4 GHz frequency band.
  • IEEE 802.11a is a standard for performing communication at a maximum speed of about 54 Mbps using radio waves in a frequency band of 5.2 GHz.
  • a device using a wireless LAN or the like conforming to these standards can perform communication using the wireless LAN by constructing a network.
  • Patent Document 1 In-vehicle wireless LAN devices are known.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the internal configuration of the in-vehicle wireless LAN device 20.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the connection procedure to the wireless LAN access point that is the communication target of the in-vehicle wireless LAN device 20.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of an example of the peripheral access point list.
  • the in-vehicle wireless LAN device 20 includes a system MPU 21, a GPS receiver 22, a gyro sensor 23a, a vehicle speed pulse sensor 23b, an HDD 24a, a DVD-ROM drive 24b, an image processing unit 25, a display 26, an audio processing unit 27, A microphone 28a, a speaker 28b, a control panel 29, and a wireless LAN module 30 are provided.
  • the in-vehicle wireless LAN device 20 first searches for the received signal strength (RSSI) of the beacon signal broadcast from the wireless LAN access point (S401).
  • the in-vehicle wireless LAN device 20 creates an RSSI list of wireless LAN access points existing around the current position of the vehicle (S402).
  • the in-vehicle wireless LAN device 20 creates the RSSI list to identify a wireless LAN access point that can be used at this time.
  • the in-vehicle wireless LAN device 20 reads a peripheral access point list of wireless LAN access points existing around the current position of the vehicle (S403).
  • This peripheral access point list is created and held in advance by the in-vehicle wireless LAN device 20, and is regularly updated to the latest information.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a peripheral access point list.
  • “No.”, “SSID”, “location information” and “profile” of the wireless LAN access point are shown.
  • the profile is a setting file including information necessary for connection to the wireless LAN access point, and includes, for example, a MAC address, an encryption method, and an encryption key thereof.
  • the encryption method is WEP, TKIP, AES, or the like. Note that the profiles may not be associated in advance with all the wireless LAN access points registered in the database of the HDD 24a or the DVD-ROM drive 24b.
  • the in-vehicle wireless LAN device 20 filters the wireless LAN access points in the peripheral access point list using the RSSI list (S404).
  • the RSSI list is a list of wireless LAN access points that are actually operating, but the peripheral access point list is only a list on the database. For this reason, it is unknown in the position information whether the wireless LAN access point is actually located or whether the wireless LAN access point is actually operating. Therefore, the in-vehicle wireless LAN device 20 can list only wireless LAN access points that can be actually connected by superimposing the peripheral access point list and the RSSI list.
  • the in-vehicle wireless LAN device 20 selects a wireless LAN access point with a profile from the filtered peripheral access point list (S405), and attempts network connection to the wireless LAN access point (S406). After the connection is established, the in-vehicle wireless LAN device 20 monitors the communication state and the distance to the access point (S407), and resumes the series of connection procedures described above when it becomes difficult to maintain the connection. (S407, YES).
  • the in-vehicle wireless LAN device 20 can operate in conjunction with a car navigation device that can identify the current position of the vehicle. Furthermore, the in-vehicle wireless LAN device 20 can easily set profile information necessary for connecting to the wireless LAN access point and connect to the wireless LAN access point.
  • the conventional wireless communication device including the in-vehicle wireless LAN device of Patent Document 1 performs wireless communication conforming to the above-described IEEE802.11 or the like, the radio wave used for wireless communication is 2.4 GHz or 5.2 GHz. It was a microwave. Since conventional radio communication devices use radio signals in the microwave frequency band, antennas having no directivity have been mainly used in radio communications.
  • a wireless signal may unintentionally reach an access point outside the communication target located in the communication area of the conventional wireless communication device.
  • communication throughput may decrease due to arrival of a radio signal from the radio communication device. That is, there is a problem in that communication interference occurs between the desired access point and the conventional wireless communication device due to erroneous communication with an access point that is not the desired access point and is not a communication target.
  • the directional antenna when used, if the directivity of the predetermined directional antenna is different from the desired communication direction even though the access point is located at a short distance where communication is possible, It was difficult to communicate between.
  • each of the absolute position information of the access point and the wireless communication device is acquired, and the wireless communication device acquires the position of the access point based on the absolute position information. It was necessary to calculate.
  • each of the conventional wireless communication device and access point requires a GPS receiver or the like that measures and transmits absolute position information. Further, the wireless communication apparatus needs a specific configuration for calculating the position of the access point. Therefore, it is difficult to apply such a configuration to a wireless communication apparatus that requires a reduction in size and power consumption, such as a cellular phone.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional technology, and uses a millimeter-wave frequency band to derive position and direction information of a communication target device that is a communication target with a simple configuration, and to obtain a desired communication target.
  • the object is to effectively reduce communication interference with the apparatus.
  • the present invention is the above-described wireless communication apparatus, which is a wireless communication apparatus that transmits and receives signals by wireless communication using a millimeter-wave frequency band, and includes a plurality of antenna units having different directivities, Among the plurality of directivities, an antenna control unit that forms directivity in a predetermined direction, and a wireless target that is a communication target of the wireless communication according to a reception signal received by the antenna unit with the directivity formed A direction position estimating unit that estimates direction position information of the communication device; and a display unit that displays the estimated direction position information of the wireless communication device.
  • the present invention is a wireless communication apparatus as described above, wherein the wireless communication apparatus transmits and receives signals by wireless communication using a millimeter-wave frequency band, and includes an antenna unit having directivity in a predetermined direction, and a wireless communication apparatus.
  • a gyro sensor that detects angle information corresponding to a change in position, and direction position information of a wireless communication device that is a communication target of the wireless communication is estimated according to a reception signal received by the antenna unit and the angle information.
  • a direction position estimation unit and a display unit that displays the estimated direction position information of the wireless communication device.
  • the present invention is a wireless communication method for transmitting and receiving signals through wireless communication using a millimeter-wave frequency band through antennas having directivity in a plurality of different directions, and among the plurality of directivities of the antennas, A step of forming directivity in a predetermined direction, and a step of estimating direction position information of a wireless communication device that is a communication target of the wireless communication according to a reception signal received by the antenna having the directivity formed And displaying the estimated direction position information of the wireless communication apparatus.
  • the present invention relates to a wireless communication method of a wireless communication device that transmits and receives signals by wireless communication using a millimeter-wave frequency band via an antenna having directivity in a predetermined direction. Detecting corresponding angle information; estimating a direction position information of a wireless communication device that is a communication target of the wireless communication device according to a received signal received by the antenna and the angle information; Displaying estimated direction position information of the wireless communication apparatus.
  • the wireless communication device of the present invention using the millimeter wave frequency band, the relative position direction information with the communication target device that is the communication target is derived with a simple configuration, and the desired communication target is obtained. Communication interference with the apparatus can be effectively reduced.
  • 1 is a block diagram showing an internal configuration of a wireless communication apparatus according to a first embodiment Explanatory drawing which shows the mode of the typical external appearance of the radio
  • the block diagram which shows the internal structure of the radio
  • Explanatory drawing which shows the mode of the typical external appearance of the radio
  • Explanatory drawing which shows the positional relationship of the wireless communication apparatus of 2nd Embodiment, and the access point located in the communication area of a wireless communication apparatus.
  • Flowchart for explaining the operation of the wireless communication apparatus of the second embodiment The block diagram which shows the internal structure of the radio
  • Explanatory drawing which shows the positional relationship of the wireless communication apparatus of 3rd Embodiment, and the access point located in the communication area of a wireless communication apparatus.
  • Block diagram showing the internal configuration of a conventional in-vehicle wireless LAN device Flowchart explaining the connection procedure to a wireless LAN access point that is a communication target of a conventional in-vehicle wireless LAN device Explanatory drawing showing an example of the peripheral access point list
  • wireless communication device that is a communication target of the wireless communication device of the present invention
  • an access point that relays communication of the wireless communication device in a wireless LAN is illustrated.
  • the wireless communication device is not limited to an access point.
  • direction position information In the following description, the position information and direction information of the access point based on the wireless communication apparatus according to the present invention are described as “direction position information”.
  • the radio communication apparatus can use a total of two frequency channels, channel 1 and channel 2 in the millimeter wave frequency band, as frequency channels that can be transmitted and received. Further, it is assumed that an access point that is a communication target of the wireless communication apparatus can use the same frequency channel. In the following description, the number of channels is 2. However, the same operation is performed with three or more frequency channels.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an internal configuration of the wireless communication apparatus 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic appearance of the wireless communication device 100 according to the first embodiment and a state of the display unit 101 that displays direction position information between the wireless communication device 100 and the access points 301 to 303.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the wireless communication device 100 according to the first embodiment and the access points 301 to 303 located in the communication area of the wireless communication device 100.
  • the display unit 101, the antenna control unit 103, the wireless unit 110, the direction position estimation unit 104, the MPU (Micro Processor Unit) unit 105, and the memory are stored via the data bus unit 107. 106 parts are connected to each other.
  • the antenna unit 102 is connected to the antenna control unit 103.
  • the radio unit 110 is connected to the antenna control unit 103 and the direction position estimation unit 104.
  • the wireless communication device of the present invention is mounted on a device such as a smartphone, a mobile terminal, a mobile phone, a tablet, a mobile game machine, and a notebook PC.
  • the display unit 101 includes an LCD (Liquid Crystal Display) or the like.
  • the display unit 101 explicitly displays based on the direction position information of the access points 301 to 303 derived by the wireless communication device 100. Specifically, as shown in FIG. 2, the display unit 101 explicitly displays the icon 300 of the wireless communication apparatus 100 and the icons 301a, 301b, and 301c of the access points 301 to 303.
  • the antenna unit 102 includes a plurality of antennas, for example, three directional antennas 102a, 102b, and 102c.
  • the directional antennas 102a to 102c are antennas having high and narrow directivities 102aa, 102bb, 102cc in different predetermined directions, respectively, and are based on the feed power supplied from the antenna control unit 103. Operate.
  • each directional antenna 102a to 102c constituting the antenna unit 102 is previously assigned a number for identifying the directional antenna.
  • a number for identifying each directional antenna 102a to 102c is referred to as a “sector number”.
  • the sector number of the directional antenna 102a is 1
  • the sector number of the directional antenna 102b is 2
  • the sector number of the directional antenna 102c is 3.
  • the directional antennas 102a to 102c receive specific information signals transmitted from the access points 301 to 303 located in each communication area of the directional antenna in the frequency channel in which the wireless communication apparatus 100 can transmit and receive.
  • This unique information signal is a unique information signal including identification number information of each access point 301 to 303.
  • each unique information signal transmitted from each access point 301 to 303 is referred to as a “beacon signal”. That's it.
  • the identification number information of each access point 301 to 303 is an example of identification information of each access point 301 to 303.
  • the beacon signal includes identification number information of each access point 301-303.
  • the identification number information is the MAC address, SSID (Service Set Identifier), ESSID (Extended Service Set Identifier), or the like of each of the access points 301 to 303.
  • the description regarding this beacon signal is the same in the following embodiments.
  • the antenna control unit 103 switches the directional antenna used when receiving the beacon signal, selects one of the directional antennas 102a to 102c, and further supplies power to the selected directional antenna. Supply.
  • the antenna control unit 103 temporarily stores the sector number of the selected directional antenna in the storage unit 106.
  • the antenna control unit 103 forms the directivity of the selected directivity antenna as the directivity of the antenna unit 102.
  • Radio section 110 sets the frequency channel that radio communication apparatus 100 can transmit and receive to channel 1 or channel 2 described above, and detects the presence or absence of beacon signals transmitted from access points 301 to 303 in channel 1 or channel 2. To do.
  • the wireless unit 110 temporarily stores the set channel 1 or channel 2 in the storage unit 106.
  • Radio section 110 outputs a beacon signal received by one of the directional antennas selected to form the directivity of antenna section 102 to direction position estimating section 104 via data bus section 107.
  • the direction position estimation unit 104 inputs the beacon signal output from the wireless unit 110 via the data bus unit 107.
  • the direction position estimation unit 104 derives direction position information of the access point that transmitted the beacon signal according to the input beacon signal.
  • the direction position estimation unit 104 stores the derived direction position information of any of the access points 301 to 303 in the storage unit 106 via the data bus unit 107. Details of the derivation of the direction position information will be described later.
  • the MPU unit 105 is composed of an MPU and controls the operation of each unit of the wireless communication apparatus 100 shown in FIG. For example, the MPU unit 105 displays the icons 300, 301 a, 302 a, and 303 a of each access point on the display unit 101 based on the direction position information of the access points 301 to 303 stored in the storage unit 106.
  • the data indicating the functions of the icons 300, 301a, 301b, 301c (see FIG. 2) corresponding to each access point is preferably stored in the storage unit 106 in advance.
  • the data indicating the function includes the type of printer, monitor, etc., the data transmission speed supported by each access point, the type of application, the presence or absence of the security function, or the strength.
  • the storage unit 106 includes a hard disk, a flash memory, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. Storage unit 106 stores the direction position information of access points 301 to 303 derived by direction position estimation unit 104. Further, the storage unit 106 functions as a work memory during operation of each unit of the wireless communication apparatus 100.
  • the access points 301 to 303 operate as independent access points as shown in FIG.
  • the access points 301 to 303 periodically transmit beacon signals including identification number information of the respective access points using different frequency channels (channel 1 or channel 2) in the millimeter wave frequency band.
  • channel 1 or channel 2 in the millimeter wave frequency band.
  • the description of these access points 301 to 303 is the same in the following embodiments.
  • FIG. 3 shows that the access point 301 is detected in the communication area formed by the directivity 102aa of the directional antenna 102a. Similarly, FIG. 3 shows that the access point 302 is detected in the communication area formed by the directivity 102bb of the directional antenna 102b. Similarly, FIG. 3 shows that an access point 303 is detected at an intermediate point in the communication area formed by the directivity 102bb of the directional antenna 102b and the directivity 102cc of the directional antenna 102c. ing.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the wireless communication apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the radio unit 110 initializes the frequency channel number in the millimeter wave frequency band (S101). That is, the radio unit 110 sets the frequency channel in the millimeter-wave frequency band that can be transmitted and received by the radio communication apparatus 100 to channel 1. Information that this channel 1 is set is stored in the storage unit 106.
  • the antenna control unit 103 initializes the sector numbers of the directional antennas 102a to 102c of the antenna unit 102 to 1 (S102). That is, the antenna control unit 103 first selects the directional antenna 102a as a directional antenna for forming the directivity of the antenna unit 102 among the directional antennas 102a to 102c of the antenna unit 102.
  • the directivity 102aa of the directional antenna 102a is formed as shown in FIG.
  • the wireless communication device 100 detects whether or not an access point that is a communication target of the wireless communication device 100 is located in a communication area (not shown) of the directivity 102aa of the formed directional antenna 102a.
  • the wireless unit 110 measures the received electric field strength (RSSI: Received Signal Strength Indication) present in the channel 1 in the millimeter wave frequency band (S103). When the measured received electric field strength exceeds a predetermined value (S104, YES), the radio unit 110 proceeds to the operation of beacon signal synchronization establishment (S105), detects the preamble of the beacon signal, and synchronizes the beacon signal. Establish (S105). After establishing synchronization of the beacon signal, the radio unit 110 receives the beacon signal and outputs it to the direction position estimation unit 104. On the other hand, when the measured received electric field strength is equal to or lower than the predetermined value (S104, NO), radio section 110 proceeds to step S107 and stores only the received electric field intensity information in storage section 106.
  • RSSI Received Signal Strength Indication
  • the direction position estimation unit 104 receives the beacon signal output from the wireless unit 110.
  • the direction position estimation unit 104 demodulates the data area of the beacon signal based on the information of the header area of the input beacon signal.
  • the direction position estimation unit 104 derives the received electric field strength and the received SN ratio of the beacon signal based on the demodulated data area data (S106).
  • the direction position estimation unit 104 extracts access point identification number information included in the header area of the beacon signal.
  • the identification number information includes the MAC address, SSID, ESSID, etc. of each access point 301-303.
  • the direction position estimating unit 104 associates the extracted identification number information of the access point with the information on the received electric field strength and the received S / N ratio of the beacon signal derived in step S106 and stores them in the storage unit 106 (S107).
  • the wireless communication device 100 determines whether or not the current sector number exceeds the maximum sector number in the antenna unit 102 (S109). That is, the wireless communication apparatus 100 repeats the operations from step S103 to step S108 described above for all frequency channels that can be transmitted and received. That is, radio communication apparatus 100 forms directivities 102aa to 102cc of directional antennas 102a to 102c on channel 1 in the millimeter wave frequency band, and an access point is located in the formed directional communication area. Whether or not is detected.
  • the radio unit 110 changes the currently set frequency channel from the channel 1 to the channel 2 in the millimeter wave frequency band. Change (S110). Thereafter, the wireless communication device 100 repeats the operations from step S102 to step S109 described above (S111). For example, when the currently set frequency channel is not 2 which is the maximum number of channels (S111, YES), the wireless communication device 100 sets the frequency channel of the millimeter wave frequency band to channel 2. Further, wireless communication apparatus 100 forms directivity 102aa to 102cc of each of directional antennas 102a to 102c of antenna unit 102 on channel 2, and whether or not an access point is located in the formed directional communication area. To detect.
  • the storage unit 106 stores the following information in association with the frequency channel and the sector number of any one of the directional antennas 102a to 102c.
  • the information associated with the frequency channel and the sector number of the directional antenna includes the received electric field strength of the beacon signal received by the directional antenna, the received S / N ratio, and access point identification number information.
  • the direction position estimation unit 104 derives direction position information of each of the access points 301 to 303 based on each data stored in the storage unit 106, specifically, the received S / N ratio. It is assumed that the antenna gains of the access points 301 to 303 and the signal power of the beacon signal are included in the beacon signals transmitted from the access points 301 to 303. The received S / N ratio is determined by the signal power of the beacon signal transmitted from each access point 301 to 303, the antenna gain of the access point 301 to 303, the gain of the directional antennas 102a to 102c and the noise figure using the received beacon signal. .
  • the direction position estimation unit 104 can derive the propagation distance from the received S / N ratio derived in step S106.
  • the direction position estimation unit 104 derives direction position information between the wireless communication device 100 and each of the access points 301 to 303 in accordance with the received S / N ratio stored in the storage unit 106 (S112).
  • the direction information of each access point 301 to 303 with reference to the wireless communication device 100 is based on the directivity of the antenna unit 102 when the beacon signal transmitted from the access point 301 to 303 is received. Determined. For example, when a beacon signal is received from the access point 301 when the directivity 102aa of the antenna unit 102 is formed, the direction information of the access point 301 is on the substantially northwest side as shown in FIG. In FIG. 3, for the sake of explanation, the upper direction of the drawing is expressed as northwest, the left direction as west, and the right direction as east. The direction information of the other access points 302 and 303 is the same when receiving beacon signals.
  • distance information between the wireless communication device 100 and each of the access points 301 to 303 is determined as an estimated value based on the propagation distance of the beacon signal derived according to the reception SN ratio in step S112. .
  • an access point 303 detected at an intermediate point between the communication area where the directivity 102bb is formed and the communication area where the directivity 102cc is formed is as follows.
  • the direction position information is derived.
  • the direction position estimation unit 104 derives the direction position information of the access point when the directivity 102bb is formed and the direction position information of the access point when the directivity 102cc is formed.
  • the direction position estimation unit 104 derives the direction position information of the access point 303 by deriving the intersection of the direction (angle) and the position (distance) included in each derived direction position information.
  • the direction position estimation unit 104 stores the derived direction position information of the access point 303 in the storage unit 106.
  • the MPU unit 105 explicitly displays the direction position information of the access point stored in the storage unit 106 on the display unit 101 as shown in FIG.
  • the MPU unit 105 displays access point identification number information, for example, ESSID, on the display unit 101 as the direction position information of the access point.
  • the wireless communication device 100 can easily prompt the user to select an access point that can be connected to the wireless communication device 100.
  • the access point 301 is a television device having a large screen
  • the access point 302 is a PC (Personal Computer).
  • the access point 303 is assumed to be a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) recorder.
  • the radio communication apparatus 100 uses the directional antennas 102a to 102c having high directivity and narrowness in the frequency channel of the millimeter wave frequency band to sequentially form directivity for each of the directional antennas 102a to 102c, thereby The presence or absence of is detected.
  • the wireless communication device 100 transmits a file from the wireless communication device 100 to the storage device that is the access point 303 among the access points 301 to 303 from which the direction position information is derived. Even in this state, the wireless communication device 100 can suppress leakage of a transmission signal of radio waves to the television device or the PC. Therefore, in this embodiment, for example, communication between the wireless communication device 100 and the storage device can be established, and at the same time, communication between the PC and the television device can be established.
  • the wireless communication device 100 uses a millimeter-wave frequency band to derive relative position / direction information between the access points 301 to 303 as communication targets with a simple configuration. Can do. Furthermore, since the wireless communication apparatus 100 can easily realize communication with the desired access points 301 to 303, it is possible to effectively reduce communication interference with the desired access points 301 to 303. .
  • the display unit 101 preferably displays access point identification number information, for example, ESSID, as icons of the access points 301 to 303.
  • access point identification number information for example, ESSID
  • the icons of the access points 301 to 303 are not limited to the identification number information.
  • the display unit 101 may display each image data such as a television device, a PC, or a printer as an icon. In this case, it is assumed that each of these image data is stored in the storage unit 106 of the wireless communication apparatus 100 in advance.
  • a touch panel may be disposed on the display unit 101, and the same applies to each of the following embodiments.
  • the user in the input operation of the touch panel, the user appropriately recognizes the direction and position of the desired access target access point and appropriately selects a directional antenna that forms directivity in the desired access point direction. Is possible.
  • the wireless communication device 100 can instantly form directivity in the direction of the access point desired by the user, and can further shorten the communication establishment time. Furthermore, since the wireless communication device 100 can further shorten the establishment time of communication with the access point, it is possible to increase the confidentiality of communication.
  • a directional antenna having a narrow directivity corresponding to the millimeter wave frequency band generally has a high antenna gain. For this reason, use of a directional antenna having a narrow directivity corresponding to the millimeter-wave frequency band can improve the line quality. Therefore, the wireless communication device 100 can easily realize gigabit-class high-speed wireless communication by forming the directivities 102aa to 102cc of the directional antennas 102a to 102c in a more appropriate direction.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an internal configuration of the wireless communication device 100a according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a schematic appearance of the wireless communication apparatus according to the second embodiment and a state of the display unit 101a that displays direction position information between the wireless communication apparatus 100a and the access points 301 to 303.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the wireless communication device 100a of the second embodiment and the access points 301 to 303 located in the communication area of the wireless communication device 100a.
  • the display unit 101a, the antenna control unit 103a, the wireless unit 110a, the direction position estimating unit 104a, the MPU unit 105a, the storage unit 106a, and the gyro sensor are connected via the data bus unit 107a. 108 are connected to each other.
  • the directional antenna 102d is connected to the wireless unit 110.
  • the directional antenna 102d is an antenna having a high and narrow directivity 102dd in a predetermined fixed direction, and operates based on the feed power supplied from the antenna control unit 103a.
  • the directional antenna 102d receives a beacon signal transmitted from an access point located in the communication area of the directional antenna 102d in a frequency channel in which the wireless communication apparatus 100a can transmit and receive.
  • the antenna control unit 103a supplies feeding power to the directional antenna 102d, and the directional antenna 102d forms the directivity 102dd.
  • Radio section 110a sets the frequency channel that radio communication apparatus 100a can transmit and receive to channel 1 or channel 2, and detects the presence or absence of beacon signals transmitted from access points 301 to 303 in channel 1 or channel 2.
  • the radio unit 110a outputs the beacon signal received by the directional antenna 102d to the direction position estimation unit 104a via the data bus unit 107a.
  • the radio unit 110a temporarily stores the set contents of the set channel 1 or channel 2 in the storage unit 106a. Note that the number of channels may be three or more.
  • the description of the operation is as follows. Omitted.
  • the gyro sensor 108 detects angle information corresponding to the holding state of the user holding the wireless communication device 100a.
  • the gyro sensor 108 outputs the detected angle information to the direction position estimation unit 104a and the storage unit 106a via the data bus unit 107a.
  • FIG. 7 shows that the access point 301 is detected in the communication area where the directivity 102dd of the directional antenna 102d is formed according to the angle information corresponding to the holding state of the user's wireless communication device 100a. ing. Similarly, FIG. 7 shows that the access point 302 is detected in the communication area where the directivity 102ee of the directional antenna 102d is formed according to the angle information corresponding to the holding state of the user's wireless communication device 100a. It is shown. Similarly, in FIG. 7, the access point 303 is detected in the communication area where the directivity 102ff of the directional antenna 102d is formed according to the angle information corresponding to the holding state of the user's wireless communication device 100a. It is shown.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the wireless communication device 100a according to the second embodiment.
  • the radio unit 110a initializes the frequency channel number in the millimeter-wave frequency band (S201). That is, the radio unit 110a sets the frequency channel in the millimeter wave frequency band that can be transmitted and received by the radio communication device 100a to channel 1. Information that this channel 1 is set is stored in the storage unit 106a.
  • the radio unit 110a measures the received electric field strength located in the channel 1 in the millimeter wave frequency band (S202). When the measured received electric field strength exceeds a predetermined value (S203, YES), the radio unit 110a proceeds to the operation of beacon signal synchronization establishment (S204), detects the preamble of the beacon signal, and synchronizes the beacon signal. Establish (S204). After establishing synchronization of the beacon signal, the radio unit 110a receives the beacon signal and outputs it to the direction position estimation unit 104a. On the other hand, when the measured received electric field strength is equal to or less than the predetermined value (S203, NO), radio section 110a proceeds to step 207 and stores angle information and received electric field intensity information in storage section 106a.
  • the direction position estimation unit 104a inputs the beacon signal output by the wireless unit 110a.
  • the direction position estimation unit 104a demodulates the data area of the beacon signal based on the information of the header area of the input beacon signal.
  • the direction position estimating unit 104a derives the received electric field strength and the received S / N ratio of the beacon signal based on the demodulated data area data (S205). Further, the direction position estimation unit 104a extracts access point identification number information included in the header area of the beacon signal.
  • the identification number information includes the MAC address, SSID, ESSID, etc. of each access point 301-303.
  • the gyro sensor 108 detects angle information corresponding to the holding state of the user holding the wireless communication device 100a (S206). Next, the gyro sensor 108 outputs the detected angle information to the direction position estimation unit 104a and the storage unit 106a via the data bus unit 107a.
  • the direction position estimation unit 104a stores the extracted access point identification number information and the information on the received electric field strength and the received S / N ratio of the beacon signal derived in step S205 in the storage unit 106a (S207). .
  • the radio unit 110a changes the frequency channel currently set in the millimeter wave frequency band from channel 1 to channel 2 (S208). Thereafter, the wireless communication device 100a repeats the above-described operations from step S202 to step S207 in all frequency channels that can be transmitted and received (S209). For example, when the currently set frequency channel is not channel 2 which is the maximum number of channels (S209, YES), radio communication apparatus 100a sets channel 2 as the frequency channel of the millimeter wave frequency band. Further, the wireless communication device 100a detects an access point located in the communication area of the directivity 102dd to 102ff of the formed directional antenna 102d corresponding to the angle information detected by the gyro sensor 108 on the channel 2. To do.
  • each data of the reception field strength of the beacon signal received by the directional antenna 102d, the reception S / N ratio, and the identification number information of the access point corresponding to the frequency channel and the directional antenna 102d is stored. Stored.
  • the direction position estimation unit 104a derives the direction position information of the access points 301 to 303 based on each data stored in the storage unit 106a, specifically, the received S / N ratio (S210).
  • the directions of the access points 301 to 303 are the directions of the wireless communication apparatus 100a to which the directivity of the directional antenna 102d that has received the beacon signal transmitted from the access points 301 to 303 is directed. Determine based on.
  • the directions of the access points 301 to 303 are based on the wireless communication device 100a.
  • the directivity of the directional antenna 102d depends on the angle information detected by the gyro sensor 108. For example, when a beacon signal is received from the access point 301, the direction information of the access point 301 is angle information detected by the gyro sensor 108 when the directivity is 102dd as shown in FIG.
  • the direction information of the other access points 302 and 303 is the same when receiving beacon signals.
  • distance information (position information) between the wireless communication device 100a and each of the access points 301 to 303 is based on the propagation distance of the beacon signal derived according to the received S / N ratio in step S210. Determined.
  • the wireless communication device 100a uses the millimeter wave frequency band, as in the wireless communication device 100 described above, to detect the position direction information between the access points 301 to 303 that are communication targets. Can be derived with a simple configuration. Furthermore, since the wireless communication device 100a can easily realize communication with the desired access points 301 to 303, it is possible to effectively reduce communication interference with the desired access points 301 to 303. .
  • access point identification number information for example, ISSID
  • ISSID is displayed on the display unit 101a of the wireless communication apparatus 100a as icons of the access points 301 to 303. Therefore, when communicating with the access point of the displayed icon, the wireless communication device 100a easily realizes communication with the access point by holding the wireless communication device 100a so that the user tilts toward the access point. be able to.
  • the directional antennas 102a to 102c that can switch the directivity constituting the antenna unit 102 described in the first embodiment are provided. , May be used.
  • the directivity set by the directional antennas 102a to 102c is further finely divided so that the communication area set by the directional antenna 102d can be switched, and the directional antennas 102a ′ to 102c having a narrower communication area. Use '.
  • the wireless communication device 100a can estimate the direction position information of the access point with high accuracy.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating an internal configuration of the wireless communication device 100b according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a schematic appearance of the wireless communication device 100b according to the third embodiment and a state of the display unit 101b that displays direction position information between the wireless communication device 100b and the access points 301 to 303. .
  • the display unit 101b, the antenna control unit 103b, the wireless unit 110b, the direction position estimation unit 104b, the MPU unit 105b, the storage unit 106b, and the gyro sensor are connected via the data bus unit 107b. 108 are connected to each other. Note that the gyro sensor 108 may not be provided in the wireless communication device 100b.
  • the antenna unit 109 is connected to the antenna control unit 103b.
  • the radio unit 110b is connected to the antenna control unit 103b and the direction position estimation unit 104b.
  • the antenna unit 109 includes a plurality of antennas, for example, three antennas 109a, 109b, and 109c, and phase adjusted units 109d, 109e, and 109f connected to the antennas 109a to 109c, respectively.
  • Array antennas for example, three antennas 109a, 109b, and 109c, and phase adjusted units 109d, 109e, and 109f connected to the antennas 109a to 109c, respectively.
  • Array antennas for example, three antennas 109a, 109b, and 109c, and phase adjusted units 109d, 109e, and 109f connected to the antennas 109a to 109c, respectively.
  • the phase adjustment units 109d to 109f each composed of a phase shifter or the like, adjust the phase of the transmission signal transmitted from each antenna 109a to 109c to provide a predetermined phase difference between the signals.
  • directivity is formed in a predetermined direction.
  • the antenna unit 109 operates based on the feed power supplied from the antenna control unit 103b.
  • Each antenna 109a to 109c receives a beacon signal transmitted from each access point 301 to 303 located in each communication area of the antenna 109a to 109c in a frequency channel in which the wireless communication apparatus 100b can transmit and receive.
  • the antenna control unit 103 b supplies power to the antenna unit 109 and controls the directivity of the phased array antenna of the supplied antenna unit 109.
  • the antenna control unit 103b is connected to the radio unit 110b.
  • Radio section 110b sets the frequency channel that radio communication apparatus 100b can transmit and receive to channel 1 or channel 2, and detects the presence or absence of beacon signals transmitted from access points 301 to 303 in channel 1 or channel 2.
  • the radio unit 110b temporarily stores the set contents of the set channel 1 or channel 2 in the storage unit 106b.
  • the radio unit 110b outputs the beacon signal received by the antenna unit 109 to the direction position estimation unit 104b via the data bus unit 107b.
  • the direction position estimation unit 104b inputs the beacon signal output from the wireless unit 110b via the data bus unit 107b.
  • the direction position estimation unit 104b derives the direction position information of the access point that transmitted the beacon signal from the directivity pattern information of the phased array antenna and the signal intensity and phase information of the beacon signal in each directivity pattern.
  • the direction position estimation unit 104b estimates the arrival direction and the distance by using a known MUSIC method. Derivable.
  • the MUSIC (MUltipleiSignal Classification) method is an algorithm for measuring the directions of a plurality of radio waves that simultaneously arrive at a plurality of antennas such as a phased array antenna. Specifically, in the MUSIC method, first, eigenvalues of a correlation matrix obtained from reception signals received by a plurality of antennas are derived. The derived eigenvalue is divided into a signal eigenvalue and a noise eigenvalue depending on the wave number of the beacon signal transmitted from the access point, and a noise eigenvector corresponding to the noise eigenvalue is derived.
  • an angle spectrum is derived based on the derived noise eigenvector, and the derived angle spectrum is averaged in parallel to derive a MUSIC spectrum.
  • the direction of arrival of a desired beacon signal is estimated from the derived MUSIC spectrum.
  • the direction position estimation unit 104b stores the derived direction position information of any of the access points 301 to 303 in the storage unit 106b via the data bus unit 107b. The details of the position (distance) derivation of the direction position information will be described later.
  • FIG. 10 shows that the access point 301 is detected in the communication area where the directivity 109aa of the phased array antenna of the antenna unit 109 is formed. Similarly, FIG. 10 shows that the access point 302 is detected in the communication area where the directivity 109bb of the phased array antenna of the antenna unit 109 is formed. Similarly, FIG. 10 shows that the access point 303 is detected in the communication area where the directivity 109 cc of the phased array antenna of the antenna unit 109 is formed.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the wireless communication apparatus 100b according to the third embodiment. Note that, prior to the operation of the flowchart illustrated in FIG. 11, the radio communication device 100 b is assumed to have directivity formed in a predetermined direction by the phased array antenna of the antenna unit 109.
  • the wireless unit 110b initializes the frequency channel number in the millimeter wave frequency band (S301). That is, the radio unit 110b sets the frequency channel in the millimeter wave frequency band that can be transmitted and received by the radio communication device 100b to channel 1. Information that this channel 1 is set is stored in the storage unit 106b.
  • the wireless unit 110b measures the received electric field strength located in the channel 1 in the millimeter wave frequency band (S302). When the measured received electric field strength exceeds a predetermined value (S303, YES), the radio unit 110b proceeds to the operation of beacon signal synchronization establishment (S304), detects the preamble of the beacon signal, and synchronizes the beacon signal. Establish (S304). After establishing synchronization of the beacon signal, the radio unit 110b receives the beacon signal and outputs it to the direction position estimation unit 104b. On the other hand, when the measured received electric field strength is equal to or less than the predetermined value (S303, NO), radio section 110b proceeds to step S306 and stores only the received electric field intensity information in storage section 106b.
  • a predetermined value S303, YES
  • the direction position estimation unit 104b receives the beacon signal output from the wireless unit 110b.
  • the direction position estimation unit 104b demodulates the data area of the beacon signal based on the information of the header area of the input beacon signal.
  • the direction position estimation unit 104b derives the received electric field strength and the received SN ratio of the beacon signal based on the demodulated data area data (S305).
  • the direction position estimation unit 104b extracts access point identification number information included in the header area of the beacon signal.
  • the identification number information includes the MAC address, SSID, ESSID, etc. of each access point 301-303.
  • the direction position estimation unit 104b stores the extracted access point identification number information and the information on the received electric field strength and the received S / N ratio of the beacon signal derived in step S305 in the storage unit 106b in association with each other (S306).
  • the radio unit 110b changes the currently set frequency channel in the millimeter wave frequency band from channel 1 to channel 2 (S307). Thereafter, the wireless communication device 100b repeats the above-described operations from step S302 to step S306 in all frequency channels that can be transmitted and received (S308). For example, when the currently set frequency channel is not the channel 2 that is the maximum number of channels (S308, YES), the wireless communication device 100b sets the frequency channel of the millimeter wave frequency band to the channel 2. Further, the wireless communication device 100b detects whether or not an access point is located in the communication area of directivity 109dd to 109ff formed by the phased array antenna of the antenna unit 109 on the channel 2.
  • the storage unit 106b stores the following data corresponding to the directivity 109aa to 109cc of the frequency channel and the antenna unit 109.
  • the storage unit 106b stores each data of received electric field strength, received S / N ratio, and access point identification number information of beacon signals received by the antennas 109a to 109c.
  • the direction position estimation unit 104b derives the direction position information of the access points 301 to 303 based on each data stored in the storage unit 106b, specifically, the received S / N ratio (S309).
  • the directions of the access points 301 to 303 based on the wireless communication device 100b can be derived by applying the above-described MUSIC method by the direction position estimation unit 104b.
  • the direction information of the access point 301 is derived based on the directivity of the antenna unit 109 and angle information derived according to the MUSIC method, as shown in FIG. .
  • the direction information of the other access points 302 and 303 is the same when receiving beacon signals.
  • distance information between the wireless communication device 100a and each of the access points 301 to 303 is a beacon derived in accordance with the received S / N ratio stored in the storage unit 106b in step S210. It is determined based on the propagation distance of the signal.
  • the wireless communication device 100b uses the millimeter wave frequency band, as in the case of the wireless communication devices 100 and 100a, to detect the position / direction information between the access points 301 to 303 as communication targets. Can be derived with a simple configuration. Further, the wireless communication device 100b can easily realize communication with the desired access points 301 to 303 in a predetermined direction with high and narrow directivity, and communication interference with the desired access points 301 to 303 is effective. Can be reduced.
  • the direction position estimation unit 104b estimates the direction of the access point instead of using the MUSIC method, it may be derived with reference to angle information detected by the gyro sensor 108. .
  • the gyro sensor 108 detects angle information corresponding to the holding state of the user holding the wireless communication device 100b, and the detected angle information is transmitted to the direction position estimating unit 104b and the storage unit via the data bus unit 107b. The data is output to 106b.
  • the wireless communication apparatus of the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood. Furthermore, the present invention can also be established as a method for operating the wireless communication apparatus according to each of the above-described embodiments.
  • the wireless communication devices 100, 100a, and 100b derive access point direction position information for each frequency channel in the millimeter-wave frequency band that can be transmitted and received. Further, in each of the above-described embodiments, two frequency channels, channel 1 and channel 2, are used.
  • an icon of an access point corresponding to the direction position information is displayed on the display unit using the direction position information representing the distance close to the wireless communication device among the direction position information derived for each frequency channel. It may be displayed.
  • the icon of the access point corresponding to direction position information is displayed on a display part using the direction position information showing the distance far from a wireless communication apparatus among the direction position information derived for every frequency channel. It may be displayed.
  • the wireless communication apparatus may average the direction position information derived for each frequency channel and display an icon of an access point corresponding to the direction position information on the display unit based on the averaged direction position information.
  • the icon of the access point may be displayed on the display unit based on the direction position information obtained by averaging the direction position information derived for each frequency channel. preferable.
  • the present invention uses a millimeter-wave frequency band to derive position and direction information with a communication target device that is a communication target with a simple configuration, and realizes communication with a desired communication target device.
  • This is useful as a wireless communication device that effectively reduces communication interference with other communication target devices.
  • the wireless communication device of the present invention is useful as a device mounted on, for example, a smartphone, a mobile terminal, a mobile phone, a tablet, a mobile game machine, a notebook PC, or the like.

Abstract

　ミリ波の周波数帯域を用いて、通信対象である被通信対象装置の位置方向情報を簡易な構成で導出し、所望の被通信対象装置との通信干渉を効果的に低減する。アンテナ部は、ミリ波の周波数帯域を用いた無線通信で送受信される信号に対して、複数の異なる方向に指向性を有する。アンテナ制御部は、アンテナ部の複数の指向性のうち、所定方向に指向性を形成する。方向位置推定部は、指向性が形成されたアンテナ部が受信した受信信号に応じて、無線通信の通信対象である被無線通信装置の方向位置情報を推定する。表示部は、推定された被無線通信装置の方向位置情報を表示する。

Description

無線通信装置及び無線通信方法
　本発明は、指向性を有するアンテナを用いて通信対象である被通信対象装置を検出する無線通信装置及び無線通信方法に関する。
　インターネットへの接続形態の一つとして、無線ＬＡＮ（Local Area Network）が広く普及している。この無線ＬＡＮは、有線ＬＡＮと異なり、ＬＡＮケーブルを用いることなくインターネット等のネットワークに接続可能なＬＡＮの一形態である。無線ＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１で標準化が推進され、現在ではＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ及びＩＥＥＥ８０２．１１ａという規格が存在している。
　ＩＥＥＥ８０２．１１ｂは、２．４ＧＨｚの周波数帯域の電波を用いて最大１１Ｍｂｐｓ程度の速度で通信を行うための規格である。ＩＥＥＥ８０２．１１ｇは、２．４ＧＨｚの周波数帯域の電波を用いて最大５４Ｍｂｐｓ程度の速度で通信を行うための規格である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａは、５．２ＧＨｚの周波数帯域の電波を用いて最大５４Ｍｂｐｓ程度の速度で通信を行うための規格である。これらの規格に準拠した無線ＬＡＮ等を用いた機器は、ネットワークを構築することで、無線ＬＡＮを利用した通信を行うことができる。
　このような無線ＬＡＮの規格に準拠した機器を車載用装置に適用することで、車載用装置を搭載した車両と、外部の無線基地局との間で無線通信を行うものの一例として、特許文献１の車載用無線ＬＡＮ装置が知られている。
　ここで、特許文献１の車載用無線ＬＡＮ装置の構成及び動作について、図１２～図１４を参照して説明する。図１２は、車載用無線ＬＡＮ装置２０の内部構成を示したブロック図である。図１３は、車載用無線ＬＡＮ装置２０の通信対象である無線ＬＡＮアクセスポイントへの接続手順を説明するフローチャートである。図１４は、周辺アクセスポイントリストの一例を示す説明図である。
　図１２において、車載用無線ＬＡＮ装置２０は、システムＭＰＵ２１、ＧＰＳ受信機２２、ジャイロセンサ２３ａ、車速パルスセンサ２３ｂ、ＨＤＤ２４ａ、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２４ｂ、画像処理部２５、ディスプレイ２６、音声処理部２７、マイク２８ａ、スピーカ２８ｂ、コントロールパネル２９及び無線ＬＡＮモジュール３０を備える。
　車載用無線ＬＡＮ２０の動作について説明する。図１３において、車載用無線ＬＡＮ装置２０は、まず無線ＬＡＮアクセスポイントからブロードキャストされているビーコン信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を、サーチ（Ｓ４０１）する。車載用無線ＬＡＮ装置２０は、自車の現在位置の周辺に存在している無線ＬＡＮアクセスポイントのＲＳＳＩリストを作成する（Ｓ４０２）。車載用無線ＬＡＮ装置２０は、このＲＳＳＩリストを作成することで、現時点で利用可能な無線ＬＡＮアクセスポイントを特定する。
　次に、車載用無線ＬＡＮ装置２０は、自車の現在位置の周辺に存在している無線ＬＡＮアクセスポイントの周辺アクセスポイントリストを読み出す（Ｓ４０３）。この周辺アクセスポイントリストは、車載用無線ＬＡＮ装置２０が予め作成して保有するものであり、定期的に最新の情報に更新されている。
　図１４は、周辺アクセスポイントリストの一例を示す図である。この例では、「Ｎｏ．」、「ＳＳＩＤ」、無線ＬＡＮアクセスポイントの「位置情報」及び「プロファイル」が示されている。プロファイルは、無線ＬＡＮアクセスポイントへの接続に必要な情報が含まれた設定ファイルであり、例えばＭＡＣアドレス、暗号化方式及びその暗号化キーが含まれる。
　暗号化方式は、ＷＥＰ、ＴＫＩＰ、ＡＥＳ等である。なお、ＨＤＤ２４ａ又はＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２４ｂのデータベースに登録されている全ての無線ＬＡＮアクセスポイントは、プロファイルが予め関連付けされていなくてもよい。
　図１３において、車載用無線ＬＡＮ装置２０は、ＲＳＳＩリストを用いて、周辺アクセスポイントリスト中の無線ＬＡＮアクセスポイントをフィルタリングする（Ｓ４０４）。ＲＳＳＩリストは、実際に稼動している無線ＬＡＮアクセスポイントのリストであるが、周辺アクセスポイントリストはあくまでデータベース上のリストである。このため、位置情報には、実際に無線ＬＡＮアクセスポイントが位置するか、あるいは無線ＬＡＮアクセスポイントが実際に稼動しているかどうかまでは不明である。従って、車載用無線ＬＡＮ装置２０は、周辺アクセスポイントリストとＲＳＳＩリストとを重ね合わせることで、実際に接続可能な無線ＬＡＮアクセスポイントだけをリストアップすることができる。
　車載用無線ＬＡＮ装置２０は、フィルタリング済みの周辺アクセスポイントリストの中からプロファイルのある無線ＬＡＮアクセスポイントを選択し（Ｓ４０５）、無線ＬＡＮアクセスポイントに対してネットワーク接続を試みる（Ｓ４０６）。当該接続が確立した後は、車載用無線ＬＡＮ装置２０は、通信状態及びアクセスポイントとの距離を監視して（Ｓ４０７）、接続の維持が困難となった時点で上述した一連の接続手順を再開する（Ｓ４０７、ＹＥＳ）。
　このように、車載用無線ＬＡＮ装置２０は、車両の現在位置を特定可能なカーナビゲーション装置と連動可能に動作できる。更に、車載用無線ＬＡＮ装置２０は、無線ＬＡＮアクセスポイントに接続するために必要なプロファイル情報の設定、及び無線ＬＡＮアクセスポイントへの接続を簡単に行うことができる。
日本国特開２００６－２６２１７５号公報
　しかしながら、特許文献１の車載用無線ＬＡＮ装置を含む従来の無線通信装置は、上述したＩＥＥＥ８０２．１１等に準拠した無線通信を行うため、無線通信に用いられる電波は２．４ＧＨｚ又は５．２ＧＨｚ等のマイクロ波であった。従来の無線通信装置では、マイクロ波の周波数帯域における無線信号が用いられるため、無線通信においては指向性の無いアンテナが主に用いられていた。
　指向性の無いアンテナが無線通信に用いられると、従来の無線通信装置の通信エリア内に位置する通信対象外のアクセスポイントへ無線信号が意図に反して到達することがある。これにより、通信対象外のアクセスポイントでは、無線通信装置からの無線信号の到達によって、通信のスループットが低下することがあった。即ち、所望のアクセスポイントではない通信対象外のアクセスポイントと誤って通信することにより、所望のアクセスポイントと従来の無線通信装置との間では、通信干渉が発生していたという課題があった。
　この課題に関連して、Ｇｂｐｓ（Giga bit per second）程度の高速な無線通信を実現する方法として、ミリ波の周波数帯域を用いて非常に短い波長の電波で通信する方法が検討されている。ミリ波の周波数帯域では、無線信号の信号電力の伝播減衰がマイクロ波の周波数帯域に比べてより大きいため、所定方向に高い指向性を有するアンテナを用いることが一般的である。なお、以下の説明では、所定方向に高い指向性を有するアンテナを、「指向性アンテナ」という。
　しかし、指向性アンテナを用いた場合、通信可能な近距離にアクセスポイントが位置するにも拘わらず、予め定められた指向性アンテナの指向性が所望の通信方向と異なる場合には、アクセスポイントとの間で通信することが困難であった。
　従って、特定方向に位置するアクセスポイントと限定的に通信するためには、アクセスポイント及び無線通信装置の各絶対位置情報をそれぞれ取得し、無線通信装置が、絶対位置情報に基づいてアクセスポイントの位置を演算する必要があった。
　具体的には、従来の無線通信装置及びアクセスポイントは、それぞれに、絶対位置情報を計測、送信するＧＰＳ受信機等が必要であった。更に、無線通信装置は、アクセスポイントの位置を演算するための具体的構成が必要であった。従って、このように構成することは、例えば、携帯電話機のような小型化且つ低消費電力が要求される無線通信装置へ適用することは困難であった。
　本発明は、上述の従来技術に鑑みてなされたもので、ミリ波の周波数帯域を用いて、通信対象である被通信対象装置の位置方向情報を簡易な構成で導出し、所望の被通信対象装置との間における通信干渉を効果的に低減することを目的とする。
　本発明は、上述した無線通信装置であって、ミリ波の周波数帯域を用いた無線通信で信号を送受信する無線通信装置であって、複数の異なる指向性を有するアンテナ部と、前記アンテナ部の複数の指向性のうち、所定方向に指向性を形成するアンテナ制御部と、前記指向性が形成された前記アンテナ部によって受信された受信信号に応じて、前記無線通信の通信対象である被無線通信装置の方向位置情報を推定する方向位置推定部と、前記推定された前記被無線通信装置の方向位置情報を表示する表示部と、を備える。
　本発明は、上述した無線通信装置であって、ミリ波の周波数帯域を用いた無線通信で信号を送受信する無線通信装置であって、所定方向に指向性を有するアンテナ部と、無線通信装置の位置変化に対応した角度情報を検出するジャイロセンサと、前記アンテナ部によって受信された受信信号及び前記角度情報に応じて、前記無線通信の通信対象である被無線通信装置の方向位置情報を推定する方向位置推定部と、前記推定された前記被無線通信装置の方向位置情報を表示する表示部と、を備える。
　本発明は、複数の異なる方向に指向性を有するアンテナを介して、ミリ波の周波数帯域を用いた無線通信で信号を送受信する無線通信方法であって、前記アンテナの複数の指向性のうち、所定方向に指向性を形成するステップと、前記指向性が形成された前記アンテナによって受信された受信信号に応じて、前記無線通信の通信対象である被無線通信装置の方向位置情報を推定するステップと、前記推定された前記被無線通信装置の方向位置情報を表示するステップと、からなる。
　本発明は、所定方向に指向性を有するアンテナを介して、ミリ波の周波数帯域を用いた無線通信で信号を送受信する無線通信装置の無線通信方法であって、前記無線通信装置の位置変化に対応した角度情報を検出するステップと、前記アンテナによって受信された受信信号及び前記角度情報に応じて、前記無線通信装置の通信対象である被無線通信装置の方向位置情報を推定するステップと、前記推定された前記被無線通信装置の方向位置情報を表示するステップと、からなる。
　本発明の無線通信装置によれば、ミリ波の周波数帯域を用いて、通信対象である被通信対象装置との間の相対的な位置方向情報を簡易な構成で導出し、所望の被通信対象装置との間における通信干渉を効果的に低減することができる。
第１の実施形態の無線通信装置の内部構成を示すブロック図 第１の実施形態の無線通信装置の模式的な外観、及び無線通信装置とア　クセスポイントとの相対的な方向位置情報を表示する表示部の様子を示す説明図 第１の実施形態の無線通信装置と、無線通信装置の通信エリア内に位置　するアクセスポイントとの間の位置関係を示す説明図 第１の実施形態の無線通信装置の動作を説明するフローチャート 第２の実施形態の無線通信装置の内部構成を示すブロック図 第２の実施形態の無線通信装置の模式的な外観、及び無線通信装置とア　クセスポイントとの相対的な方向位置情報を表示する表示部の様子を示す説明図 第２の実施形態の無線通信装置と、無線通信装置の通信エリア内に位置　するアクセスポイントとの位置関係を示す説明図 第２の実施形態の無線通信装置の動作を説明するフローチャート 第３の実施形態の無線通信装置の内部構成を示すブロック図 第３の実施形態の無線通信装置と、無線通信装置の通信エリア内に位　置するアクセスポイントとの位置関係を示す説明図 第３の実施形態の無線通信装置の動作を説明するフローチャート 従来の車載用無線ＬＡＮ装置の内部構成を示したブロック図 従来の車載用無線ＬＡＮ装置の通信対象である無線ＬＡＮアクセスポイン　トへの接続手順を説明するフローチャート 周辺アクセスポイントリストの一例を示す説明図
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明において、本発明の無線通信装置の通信対象である被無線通信装置としては、例えば、無線ＬＡＮにおいて無線通信装置の通信を中継するアクセスポイントを例示する。但し、被無線通信装置は、アクセスポイントに限定されない。
　また、以下の説明では、本発明に係る無線通信装置を基準にしたアクセスポイントの位置情報及び方向情報を、「方向位置情報」と記載する。
　また、以下の説明において、本発明に係る無線通信装置は、送受信可能な周波数チャネルとして、ミリ波の周波数帯域のチャネル１及びチャネル２の計２つの周波数チャネルを用いることができるものとする。更に、無線通信装置の通信対象であるアクセスポイントは、同様の周波数チャネルを用いることができるものとする。以下の説明では、チャネル数を２としたが、３以上の周波数チャネルでも同様の動作を行う。
〔第１の実施形態〕
　第１の実施形態の無線通信装置１００の構成について図１～図３を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の無線通信装置１００の内部構成を示すブロック図である。
　図２は、第１の実施形態の無線通信装置１００の模式的な外観、及び無線通信装置１００とアクセスポイント３０１～３０３との方向位置情報を表示する表示部１０１の様子を示す説明図である。
　図３は、第１の実施形態の無線通信装置１００と、無線通信装置１００の通信エリア内に位置するアクセスポイント３０１～３０３との間の位置関係を示す説明図である。
　無線通信装置１００では、図１に示すように、データバス部１０７を介して、表示部１０１、アンテナ制御部１０３、無線部１１０、方向位置推定部１０４、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）部１０５及び記憶部１０６部がそれぞれ接続されている。アンテナ部１０２は、アンテナ制御部１０３と接続されている。無線部１１０は、アンテナ制御部１０３及び方向位置推定部１０４に接続されている。本発明の無線通信装置は、例えば、スマートフォン、携帯端末、携帯電話機、タブレット、携帯ゲーム機、ノートＰＣ等の機器に搭載される。
　表示部１０１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成されている。表示部１０１は、無線通信装置１００が導出したアクセスポイント３０１～３０３の方向位置情報に基づいて、明示的に表示する。具体的には、図２に示すように、表示部１０１は、無線通信装置１００のアイコン３００、アクセスポイント３０１～３０３のアイコン３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃを明示的に表示する。
　アンテナ部１０２は、複数のアンテナ、例えば３つの指向性アンテナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃにより構成されている。指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃは、図２に示すように、それぞれ異なる所定の方向に高くて狭い指向性１０２ａａ，１０２ｂｂ，１０２ｃｃを有するアンテナであり、アンテナ制御部１０３から供給される給電電力に基づいて動作する。なお、アンテナ部１０２を構成する各指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃには、指向性アンテナを識別するための番号が予め付与されている。以下の説明では、各指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃを識別する番号を、「セクタ番号」という。なお、本実施の形態では、指向性アンテナ１０２ａのセクタ番号は１、指向性アンテナ１０２ｂのセクタ番号は２、指向性アンテナ１０２ｃのセクタ番号は３とする。
　指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃは、無線通信装置１００の送受信可能な周波数チャネルにおいて、指向性アンテナの各通信エリア内に位置する各アクセスポイント３０１～３０３から送信される固有情報信号を受信する。
　この固有情報信号は、各アクセスポイント３０１～３０３の識別番号情報を含む固有の情報信号であって、以下の説明において、各アクセスポイント３０１～３０３から送信された各固有情報信号を「ビーコン信号」という。各アクセスポイント３０１～３０３の識別番号情報は、各アクセスポイント３０１～３０３の識別情報の一例である。
　例えば、このビーコン信号には、各アクセスポイント３０１～３０３の識別番号情報が含まれる。識別番号情報は、各アクセスポイント３０１～３０３のＭＡＣアドレス、ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）、又はＥＳＳＩＤ（Extended Service Set Identifier）等である。なお、このビーコン信号に関する説明は、以下の各実施形態においても同様である。
　アンテナ制御部１０３は、ビーコン信号の受信の際に用いる指向性アンテナを切り替えて、指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃのうちいずれかの指向性アンテナを選択し、更に、選択された指向性アンテナに給電電力を供給する。
　アンテナ制御部１０３は、選択された指向性アンテナのセクタ番号を、一時的に記憶部１０６に格納する。アンテナ制御部１０３は、選択された指向性アンテナの有する指向性を、アンテナ部１０２の指向性として形成する。
　また、無線部１１０は、無線通信装置１００の送受信可能な周波数チャネルを上述したチャネル１又はチャネル２に設定し、チャネル１又はチャネル２においてアクセスポイント３０１～３０３から送信されたビーコン信号の有無を検出する。無線部１１０は、設定されたチャネル１又はチャネル２を、一時的に記憶部１０６に格納する。
　無線部１１０は、アンテナ部１０２の指向性を形成するように選択された、いずれかの指向性アンテナが受信したビーコン信号を、データバス部１０７を介して方向位置推定部１０４に出力する。
　方向位置推定部１０４は、無線部１１０により出力されたビーコン信号を、データバス部１０７を介して入力する。方向位置推定部１０４は、入力されたビーコン信号に応じて、ビーコン信号を送信したアクセスポイントの方向位置情報を導出する。
　方向位置推定部１０４は、導出されたいずれかのアクセスポイント３０１～３０３の方向位置情報を、データバス部１０７を介して記憶部１０６に格納する。なお、この方向位置情報の導出の詳細は後述する。
　ＭＰＵ部１０５は、ＭＰＵで構成され、図１に示した無線通信装置１００の各部の動作を制御する。例えば、ＭＰＵ部１０５は、記憶部１０６に格納されたアクセスポイント３０１～３０３の各方向位置情報に基づいて、各アクセスポイントのアイコン３００，３０１ａ，３０２ａ，３０３ａを表示部１０１に表示する。なお、各アクセスポイントに対応したアイコン３００，３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ（図２参照）が有する機能を示すデータは、記憶部１０６に予め格納されていることが好ましい。機能を示すデータとは、プリンタ、モニタなどの種別、各アクセスポイントがサポートするデータ伝送速度、アプリケーションの種別、又はセキュリティ機能の有無若しくは強度などである。
　記憶部１０６は、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される。記憶部１０６は、方向位置推定部１０４により導出されたアクセスポイント３０１～３０３の各方向位置情報を格納する。
　更に、記憶部１０６は、無線通信装置１００の各部の動作時におけるワークメモリとして機能する。
　アクセスポイント３０１～３０３は、図３に示すように、それぞれ独立したアクセスポイントとして動作する。アクセスポイント３０１～３０３は、各々のアクセスポイントの識別番号情報を含むビーコン信号を、ミリ波の周波数帯域における異なる周波数チャネル（チャネル１又はチャネル２）を用いて定期的に送信している。これらのアクセスポイント３０１～３０３の説明は、以下の各実施形態においても同様である。
　図３には、指向性アンテナ１０２ａの指向性１０２ａａによって形成された通信エリアにおいて、アクセスポイント３０１が検出されたことが示されている。同様に、図３には、指向性アンテナ１０２ｂの指向性１０２ｂｂによって形成された通信エリアにおいて、アクセスポイント３０２が検出されたことが示されている。同様に、図３には、指向性アンテナ１０２ｂの指向性１０２ｂｂと指向性アンテナ１０２ｃの指向性１０２ｃｃとによって、それぞれ形成された通信エリアの中間地点において、アクセスポイント３０３が検出されたことが示されている。
　次に、無線通信装置１００の動作について、図４を参照して説明する。図４は、第１の実施形態の無線通信装置１００の動作を説明するフローチャートである。
　図４において、無線部１１０は、ミリ波の周波数帯域における周波数チャネルの番号を初期化する（Ｓ１０１）。即ち、無線部１１０は、無線通信装置１００の送受信可能なミリ波の周波数帯域における周波数チャネルを、チャネル１に設定する。このチャネル１に設定されたという情報は、記憶部１０６に格納される。
　アンテナ制御部１０３は、アンテナ部１０２の各指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃのセクタ番号を１に初期化する（Ｓ１０２）。即ち、アンテナ制御部１０３は、アンテナ部１０２の各指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃのうち、アンテナ部１０２の指向性を形成するための指向性アンテナとして、先ず指向性アンテナ１０２ａを選択する。
　これにより、無線通信装置１００のアンテナ部１０２では、図３に示すように、指向性アンテナ１０２ａの指向性１０２ａａが形成される。無線通信装置１００は、形成された指向性アンテナ１０２ａの指向性１０２ａａの通信エリア（図示しない）に、無線通信装置１００の通信対象であるアクセスポイントが位置するか否かを検出する。
　無線部１１０は、ミリ波の周波数帯域におけるチャネル１内に存在する、受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を測定する（Ｓ１０３）。無線部１１０は、測定された受信電界強度が所定値を超える場合に（Ｓ１０４、ＹＥＳ）、ビーコン信号同期確立（Ｓ１０５）の動作に移行し、ビーコン信号のプリアンブルを検出してビーコン信号の同期を確立する（Ｓ１０５）。無線部１１０は、ビーコン信号の同期を確立した後、ビーコン信号を受信して方向位置推定部１０４に出力する。一方、無線部１１０は、測定された受信電界強度が所定値以下の場合（Ｓ１０４、ＮＯ）、ステップＳ１０７に進み、受信電界強度の情報のみを記憶部１０６に格納する。
　方向位置推定部１０４は、無線部１１０により出力されたビーコン信号を入力する。方向位置推定部１０４は、入力されたビーコン信号のヘッダ領域の情報に基づいて、ビーコン信号のデータ領域を復調する。方向位置推定部１０４は、復調されたデータ領域のデータに基づいて、ビーコン信号の受信電界強度及び受信ＳＮ比を導出する（Ｓ１０６）。更に、方向位置推定部１０４は、ビーコン信号のヘッダ領域に含まれるアクセスポイントの識別番号情報を抽出する。なお、この識別番号情報には、各アクセスポイント３０１～３０３のＭＡＣアドレス、ＳＳＩＤ又はＥＳＳＩＤ等が含まれている。
　方向位置推定部１０４は、抽出されたアクセスポイントの識別番号情報、ステップＳ１０６で導出されたビーコン信号の受信電界強度及び受信ＳＮ比の情報を関連づけて記憶部１０６に格納する（Ｓ１０７）。
　次に、アンテナ制御部１０３は、アンテナ部１０２の指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃの現在のセクタ番号（＝１）に１を加算して、セクタ番号を２とする（Ｓ１０８）。即ち、アンテナ制御部１０３は、アンテナ部１０２の各指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃのうち、アンテナ部１０２の指向性を形成するための指向性アンテナとして、セクタ番号が２の指向性アンテナ１０２ｂを選択する。
　次に、無線通信装置１００は、現在のセクタ番号がアンテナ部１０２におけるセクタ番号の最大値を超えるかどうかを判定する（Ｓ１０９）。つまり、無線通信装置１００は、全ての送受信可能な周波数チャネルにおいて上述したステップＳ１０３からステップＳ１０８の動作を繰り返す。即ち、無線通信装置１００は、ミリ波の周波数帯域のチャネル１で、各指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃの指向性１０２ａａ～１０２ｃｃを形成し、形成された指向性の通信エリア内にアクセスポイントが位置するか否かを検出する。
　現在のセクタ番号がアンテナ部１０２におけるセクタ番号の最大値を超えた場合（Ｓ１０９、ＮＯ）、無線部１１０は、ミリ波の周波数帯域で現在設定している周波数チャネルを、チャネル１からチャネル２に変更する（Ｓ１１０）。その後、無線通信装置１００は、上述したステップＳ１０２からステップＳ１０９の動作を繰り返す（Ｓ１１１）。例えば、現在設定されている周波数チャネルが最大チャネル数である２ではない場合（Ｓ１１１、ＹＥＳ）、無線通信装置１００は、ミリ波の周波数帯域の周波数チャネルをチャネル２に設定する。更に、無線通信装置１００は、チャネル２で、アンテナ部１０２の各指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃの指向性１０２ａａ～１０２ｃｃを形成し、形成された指向性の通信エリア内にアクセスポイントが位置するか否かを検出する。
　以上により、記憶部１０６には、周波数チャネル及び指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃのうちいずれかの指向性アンテナのセクタ番号に関連づけて、次に示す情報が格納される。周波数チャネル及び指向性アンテナのセクタ番号に関連づけられた情報には、指向性アンテナが受信したビーコン信号の受信電界強度、受信ＳＮ比、及びアクセスポイントの識別番号情報が含まれる。
　方向位置推定部１０４は、記憶部１０６に格納された各データ、具体的には受信ＳＮ比に基づいて、各アクセスポイント３０１～３０３の方向位置情報を導出する。
　なお、アクセスポイント３０１～３０３のアンテナ利得、及びビーコン信号の信号電力は、アクセスポイント３０１～３０３から送信されるビーコン信号に含まれているものとする。
　受信ＳＮ比は、受信したビーコン信号を利用し、各アクセスポイント３０１～３０３が送信するビーコン信号の信号電力、アクセスポイント３０１～３０３のアンテナ利得、指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃの利得及び雑音指数により定まる。
　従って、アクセスポイント３０１～３０３のアンテナ利得、及びビーコン信号の信号電力が分かっている場合、方向位置推定部１０４は、ステップＳ１０６で導出された受信ＳＮ比から伝搬距離を導出することができる。
　方向位置推定部１０４は、上述した記憶部１０６に格納された受信ＳＮ比に応じて、無線通信装置１００と各アクセスポイント３０１～３０３との方向位置情報を導出する（Ｓ１１２）。
　この方向位置情報のうち、無線通信装置１００を基準にした各アクセスポイント３０１～３０３の方向情報は、アクセスポイント３０１～３０３から送信されたビーコン信号を受信した際のアンテナ部１０２の指向性に基づいて定まる。
　例えば、アンテナ部１０２の指向性１０２ａａが形成されている場合にアクセスポイント３０１からビーコン信号を受信したとき、アクセスポイント３０１の方向情報は、図３に示すように、略北西側とされる。図３では、説明のために図面の上方向を北、左方向を西、右方向を東として北西と表現している。他のアクセスポイント３０２，３０３の方向情報は、ビーコン信号をそれぞれ受信した場合においても同様である。
　また、方向位置情報のうち、無線通信装置１００と各アクセスポイント３０１～３０３との距離情報は、ステップＳ１１２において、受信ＳＮ比に応じて導出されたビーコン信号の伝搬距離に基づいた推定値として定まる。
　また、図３に示すように、指向性１０２ｂｂが形成された通信エリアと、指向性１０２ｃｃが形成された通信エリアとの中間地点において検出されたアクセスポイント３０３は、次のようにアクセスポイント３０３の方向位置情報を導出する。
　具体的には、方向位置推定部１０４は、指向性１０２ｂｂが形成された場合のアクセスポイントの方向位置情報と、指向性１０２ｃｃが形成された場合のアクセスポイントの方向位置情報とをそれぞれ導出する。更に、方向位置推定部１０４は、導出された各方向位置情報に含まれる方向（角度）及び位置（距離）の交点を導出することで、アクセスポイント３０３の方向位置情報を導出する。
　方向位置推定部１０４は、導出されたアクセスポイント３０３の方向位置情報を記憶部１０６に格納する。ＭＰＵ部１０５は、記憶部１０６に格納されたアクセスポイントの方向位置情報を、図２に示すように、表示部１０１に明示的に表示する。例えば、ＭＰＵ部１０５は、アクセスポイントの方向位置情報として、アクセスポイントの識別番号情報、例えばＥＳＳＩＤを表示部１０１に表示する。これにより、無線通信装置１００は、無線通信装置１００と接続可能なアクセスポイントの選択を、ユーザに対して容易に促すことができる。
　次に、アクセスポイント３０１～３０３の一使用例について説明する。例えば、アクセスポイント３０１は、大画面を有するテレビジョン装置、アクセスポイント３０２がＰＣ（Personal Computer）を想定する。また、アクセスポイント３０３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）レコーダのようなストレージ装置を想定する。無線通信装置１００は、ミリ波の周波数帯域の周波数チャネルで、指向性の高くて狭い指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃを用いて、指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃごとに順次指向性を形成して、アクセスポイントの有無を検出する。
　これにより、無線通信装置１００は、方向位置情報が導出された各アクセスポイント３０１～３０３のうち、無線通信装置１００からファイルを、アクセスポイント３０３であるストレージ装置に送信したとする。この状態でも、無線通信装置１００は、電波のテレビジョン装置又はＰＣへの送信信号の漏洩を抑制できる。このため、本実施形態では、例えば、無線通信装置１００とストレージ装置との間の通信を確立することができ、同時にＰＣとテレビジョン装置との間の通信を確立することができる。
　従って、第１の実施形態の無線通信装置１００は、ミリ波の周波数帯域を用いて、通信対象であるアクセスポイント３０１～３０３との間の相対的な位置方向情報を簡易な構成で導出することができる。更に、無線通信装置１００は、所望のアクセスポイント３０１～３０３との通信を簡単に実現することができるため、所望のアクセスポイント３０１～３０３との間における通信干渉を効果的に低減することができる。
　なお、上述した表示部１０１には、各アクセスポイント３０１～３０３のアイコンとして、アクセスポイントの識別番号情報、例えばＥＳＳＩＤが表示されることが好ましい。但し、各アクセスポイント３０１～３０３のアイコンは、識別番号情報に限定されない。例えば、表示部１０１は、テレビジョン装置、ＰＣ、プリンタ等の各画像データをアイコンとして、表示してもよい。この場合、これらの各画像データは、予め無線通信装置１００の記憶部１０６内に格納されているとする。
　また、第１の実施形態の無線通信装置１００では、表示部１０１の上にタッチパネルが配設されていてもよく、以下の各実施形態においても同様である。この場合、タッチパネルの入力操作において、ユーザは、所望の通信対象のアクセスポイントの方向及び位置を的確に認識した上で、所望のアクセスポイントの方向に指向性を形成する指向性アンテナを適切に選択可能である。
　これにより、無線通信装置１００は、ユーザ所望のアクセスポイントの方向に指向性を瞬時に形成することができ、更に通信の確立時間をより短くすることができる。更に、無線通信装置１００は、アクセスポイントとの通信の確立時間をより短くすることができるため、通信の秘匿性を高くすることができる。
　更に、ミリ波の周波数帯域に対応した狭い指向性を有する指向性アンテナは、一般的に高いアンテナ利得を持つ。このため、ミリ波の周波数帯域に対応した狭い指向性を有する指向性アンテナの利用は、回線品質を高めることができる。従って、無線通信装置１００は、より適切な方向に指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃの指向性１０２ａａ～１０２ｃｃを形成することで、ギガビットクラスの高速な無線通信も容易に実現することができる。
〔第２の実施形態〕
　第２の実施形態の無線通信装置１００ａの構成について、図５～図７を参照して説明する。第２の実施形態の無線通信装置１００ａの構成及び動作に関する説明のうち、第１の実施形態の無線通信装置１００と同様の構成及び動作に関する説明は省略する。図５は、第２の実施形態の無線通信装置１００ａの内部構成を示すブロック図である。
　図６は、第２の実施形態の無線通信装置の模式的な外観、及び無線通信装置１００ａとアクセスポイント３０１～３０３との方向位置情報を表示する表示部１０１ａの様子を示す説明図である。
　図７は、第２の実施形態の無線通信装置１００ａと、無線通信装置１００ａの通信エリア内に位置するアクセスポイント３０１～３０３との間の位置関係を示す説明図である。
　無線通信装置１００ａでは、図５に示すように、データバス部１０７ａを介して、表示部１０１ａ、アンテナ制御部１０３ａ、無線部１１０ａ、方向位置推定部１０４ａ、ＭＰＵ部１０５ａ、記憶部１０６ａ及びジャイロセンサ１０８がそれぞれ接続されている。指向性アンテナ１０２ｄは、無線部１１０に接続される。
　指向性アンテナ１０２ｄは、図６に示すように、予め固定的に定められた方向に高くて狭い指向性１０２ｄｄを有するアンテナであり、アンテナ制御部１０３ａから供給される給電電力に基づいて動作する。指向性アンテナ１０２ｄは、無線通信装置１００ａの送受信可能な周波数チャネルにおいて、指向性アンテナ１０２ｄの通信エリア内に位置するアクセスポイントから送信されたビーコン信号を受信する。
　アンテナ制御部１０３ａは、指向性アンテナ１０２ｄに給電電力を供給し、指向性アンテナ１０２ｄで指向性１０２ｄｄを形成する。
　無線部１１０ａは、無線通信装置１００ａの送受信可能な周波数チャネルをチャネル１又はチャネル２に設定し、チャネル１又はチャネル２においてアクセスポイント３０１～３０３から送信されたビーコン信号の有無を検出する。無線部１１０ａは、指向性アンテナ１０２ｄが受信したビーコン信号を、データバス部１０７ａを介して方向位置推定部１０４ａに出力する。
　無線部１１０ａは、設定されたチャネル１又はチャネル２の設定内容を、一時的に記憶部１０６ａに格納する。なお、チャネル数は、３以上あってもよい。
　方向位置推定部１０４ａ、ＭＰＵ部１０５ａ及び記憶部１０６ａの動作は、上述した第１の実施形態の方向位置推定部１０４、ＭＰＵ部１０５及び記憶部１０６の動作と同様であるため、動作の説明は省略する。
　ジャイロセンサ１０８は、無線通信装置１００ａを保持するユーザの保持状態に対応した角度情報を検出する。ジャイロセンサ１０８は、検出された角度情報を、データバス部１０７ａを介して方向位置推定部１０４ａ及び記憶部１０６ａにそれぞれ出力する。
　図７には、ユーザの無線通信装置１００ａの保持状態に対応した角度情報に応じて、指向性アンテナ１０２ｄの指向性１０２ｄｄが形成された通信エリアで、アクセスポイント３０１が検出されたことが示されている。
　同様に、図７には、ユーザの無線通信装置１００ａの保持状態に対応した角度情報に応じて、指向性アンテナ１０２ｄの指向性１０２ｅｅが形成された通信エリアで、アクセスポイント３０２が検出されたことが示されている。
　同様に、図７には、ユーザの無線通信装置１００ａの保持状態に対応した角度情報に応じて、指向性アンテナ１０２ｄの指向性１０２ｆｆが形成された通信エリアで、アクセスポイント３０３が検出されたことが示されている。
　次に、無線通信装置１００ａの動作について、図８を参照して説明する。図８は、第２の実施形態の無線通信装置１００ａの動作を説明するフローチャートである。
　図８において、無線部１１０ａは、ミリ波の周波数帯域における周波数チャネルの番号を初期化する（Ｓ２０１）。即ち、無線部１１０ａは、無線通信装置１００ａの送受信可能なミリ波の周波数帯域における周波数チャネルをチャネル１に設定する。このチャネル１に設定されたという情報は、記憶部１０６ａに格納される。
　無線部１１０ａは、ミリ波の周波数帯域におけるチャネル１内に位置する受信電界強度を測定する（Ｓ２０２）。無線部１１０ａは、測定された受信電界強度が所定値を超える場合に（Ｓ２０３、ＹＥＳ）、ビーコン信号同期確立（Ｓ２０４）の動作に移行し、ビーコン信号のプリアンブルを検出してビーコン信号の同期を確立する（Ｓ２０４）。無線部１１０ａは、ビーコン信号の同期を確立した後、ビーコン信号を受信して方向位置推定部１０４ａに出力する。一方、無線部１１０ａは、測定された受信電界強度が所定値以下の場合（Ｓ２０３、ＮＯ）、ステップ２０７に進み、角度情報および受信電界強度の情報を記憶部１０６ａに格納する。
　方向位置推定部１０４ａは、無線部１１０ａにより出力されたビーコン信号を入力する。方向位置推定部１０４ａは、入力されたビーコン信号のヘッダ領域の情報に基づいて、ビーコン信号のデータ領域を復調する。方向位置推定部１０４ａは、復調されたデータ領域のデータに基づいて、ビーコン信号の受信電界強度及び受信ＳＮ比を導出する（Ｓ２０５）。更に、方向位置推定部１０４ａは、ビーコン信号のヘッダ領域内に含まれるアクセスポイントの識別番号情報を抽出する。なお、この識別番号情報には、各アクセスポイント３０１～３０３のＭＡＣアドレス、ＳＳＩＤ又はＥＳＳＩＤ等が含まれている。
　このとき、ジャイロセンサ１０８は、無線通信装置１００ａを保持するユーザの保持状態に対応した角度情報を検出する（Ｓ２０６）。次に、ジャイロセンサ１０８は、検出された角度情報を、データバス部１０７ａを介して方向位置推定部１０４ａ及び記憶部１０６ａにそれぞれ出力する。
　方向位置推定部１０４ａは、抽出されたアクセスポイントの識別番号情報と、ステップＳ２０５で導出されたビーコン信号の受信電界強度及び受信ＳＮ比の情報とを、関連づけて記憶部１０６ａに格納する（Ｓ２０７）。
　次に、無線部１１０ａは、ミリ波の周波数帯域で現在設定している周波数チャネルを、チャネル１からチャネル２に変更する（Ｓ２０８）。その後、無線通信装置１００ａは、全ての送受信可能な周波数チャネルにおいて、上述したステップＳ２０２からステップＳ２０７の動作を繰り返す（Ｓ２０９）。例えば、現在設定されている周波数チャネルが最大のチャネル数であるチャネル２ではない場合（Ｓ２０９、ＹＥＳ）、無線通信装置１００ａは、ミリ波の周波数帯域の周波数チャネルをチャネル２に設定する。更に、無線通信装置１００ａは、チャネル２で、ジャイロセンサ１０８により検出された角度情報に対応して、形成された指向性アンテナ１０２ｄの指向性１０２ｄｄ～１０２ｆｆの通信エリア内に位置するアクセスポイントを検出する。
　以上により、記憶部１０６ａには、周波数チャネル及び指向性アンテナ１０２ｄに対応して、指向性アンテナ１０２ｄが受信したビーコン信号の受信電界強度、受信ＳＮ比、及びアクセスポイントの識別番号情報の各データが格納される。
　方向位置推定部１０４ａは、記憶部１０６ａに格納された各データ、具体的には受信ＳＮ比に基づいて、各アクセスポイント３０１～３０３の方向位置情報を導出する（Ｓ２１０）。
　この方向位置情報のうち、各アクセスポイント３０１～３０３の方向は、アクセスポイント３０１～３０３から送信されたビーコン信号を受信した指向性アンテナ１０２ｄの指向性が向けられた、無線通信装置１００ａの方向に基づいて定まる。なお、各アクセスポイント３０１～３０３の方向は、無線通信装置１００ａを基準にしている。
　指向性アンテナ１０２ｄの指向性は、ジャイロセンサ１０８により検出された角度情報に依存している。例えば、アクセスポイント３０１からビーコン信号を受信したとき、アクセスポイント３０１の方向情報は、図７に示すように、指向性１０２ｄｄである場合にジャイロセンサ１０８により検出された角度情報とされる。他のアクセスポイント３０２，３０３の方向情報は、ビーコン信号をそれぞれ受信した場合においても同様である。
　また、方向位置情報のうち、無線通信装置１００ａと各アクセスポイント３０１～３０３との距離情報（位置情報）は、ステップＳ２１０において、受信ＳＮ比に応じて導出されたビーコン信号の伝搬距離に基づいて定まる。
　以上により、第２の実施形態の無線通信装置１００ａは、上述した無線通信装置１００と同様に、ミリ波の周波数帯域を用いて、通信対象であるアクセスポイント３０１～３０３との間の位置方向情報を簡易な構成で導出することができる。更に、無線通信装置１００ａでは、所望のアクセスポイント３０１～３０３との通信を簡単に実現することができるため、所望のアクセスポイント３０１～３０３との間における通信干渉を効果的に低減することができる。
　上述した第１の実施形態と同様、無線通信装置１００ａの表示部１０１ａには、各アクセスポイント３０１～３０３のアイコンとして、アクセスポイントの識別番号情報、例えばＩＳＳＩＤが表示される。従って、表示されたアイコンのアクセスポイントと通信する場合、ユーザがアクセスポイントの方向に無線通信装置１００ａを傾けるように保持することで、無線通信装置１００ａは、アクセスポイントとの通信を簡単に実現することができる。
　上述した第２の実施形態では、予め固定的に定められた方向に高くて狭い指向性を有する指向性アンテナ１０２ｄを用いるように説明した。但し、第２の実施形態の無線通信装置１００ａでは、指向性アンテナ１０２ｄの代わりに、第１の実施形態で説明したアンテナ部１０２を構成する指向性を切り替えることができる指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃが、用いられてもよい。
　この場合、指向性アンテナ１０２ａ～１０２ｃで設定する指向性は、指向性アンテナ１０２ｄで設定される通信エリアを切替えができるようにさらに細かく分割し、より狭い通信エリアを持つ指向性アンテナ１０２ａ‘～１０２ｃ‘を用いる。
　ユーザが無線通信装置１００ａを傾けて指向性を形成することで、無線通信装置１００ａは、アクセスポイントの方向位置情報の推定を高精度に行うことができる。
〔第３の実施形態〕
　第３の実施形態の無線通信装置１００ｂの構成について、図９及び図１０を参照して説明する。第３の実施形態の無線通信装置１００ｂの構成及び動作に関する説明のうち、第１の実施形態の無線通信装置１００、或いは第２の実施形態の無線通信装置１００ａと同様の構成及び動作に関する説明は省略する。図９は、第３の実施形態の無線通信装置１００ｂの内部構成を示すブロック図である。
　図１０は、第３の実施形態の無線通信装置１００ｂの模式的な外観、及び無線通信装置１００ｂとアクセスポイント３０１～３０３との方向位置情報を表示する表示部１０１ｂの様子を示す説明図である。
　無線通信装置１００ｂでは、図９に示すように、データバス部１０７ｂを介して、表示部１０１ｂ、アンテナ制御部１０３ｂ、無線部１１０ｂ、方向位置推定部１０４ｂ、ＭＰＵ部１０５ｂ、記憶部１０６ｂ及びジャイロセンサ１０８がそれぞれ接続されている。なお、ジャイロセンサ１０８は、無線通信装置１００ｂに設けられていなくてもよい。アンテナ部１０９は、アンテナ制御部１０３ｂと接続されている。無線部１１０ｂは、アンテナ制御部１０３ｂ及び方向位置推定部１０４ｂに接続されている。
　アンテナ部１０９は、図９に示すように、複数のアンテナ、例えば３つのアンテナ１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ、及び各アンテナ１０９ａ～１０９ｃにそれぞれ接続された位相調整部１０９ｄ，１０９ｅ，１０９ｆから構成されるフェーズドアレイアンテナ（Phased array antennas）である。
　アンテナ部１０９は、それぞれ移相器等で構成される位相調整部１０９ｄ～１０９ｆが、各アンテナ１０９ａ～１０９ｃから送信される送信信号の位相を調整して、各信号間に所定の位相差を設けることで、所定方向に指向性が形成される。アンテナ部１０９は、アンテナ制御部１０３ｂから供給される給電電力に基づいて動作する。
　各々のアンテナ１０９ａ～１０９ｃは、無線通信装置１００ｂの送受信可能な周波数チャネルにおいて、アンテナ１０９ａ～１０９ｃの各通信エリア内に位置する各アクセスポイント３０１～３０３から送信されたビーコン信号を受信する。
　アンテナ制御部１０３ｂは、アンテナ部１０９に給電電力を供給し、供給されたアンテナ部１０９のフェーズドアレイアンテナの指向性を制御する。アンテナ制御部１０３ｂは、無線部１１０ｂに接続される。
　無線部１１０ｂは、無線通信装置１００ｂの送受信可能な周波数チャネルをチャネル１又はチャネル２に設定し、チャネル１又はチャネル２においてアクセスポイント３０１～３０３から送信されたビーコン信号の有無を検出する。無線部１１０ｂは、設定されたチャネル１又はチャネル２の設定内容を、一時的に記憶部１０６ｂに格納する。
　無線部１１０ｂは、アンテナ部１０９が受信したビーコン信号を、データバス部１０７ｂを介して方向位置推定部１０４ｂに出力する。
　方向位置推定部１０４ｂは、無線部１１０ｂにより出力されたビーコン信号を、データバス部１０７ｂを介して入力する。方向位置推定部１０４ｂは、ビーコン信号を送信したアクセスポイントの方向位置情報を、フェーズドアレイアンテナの指向性パターン情報と各々の指向性パターンにおける、ビーコン信号の信号強度および位相情報から導出する。
　特に、ビーコン信号を送信したアクセスポイント３０１～３０３の方向位置情報のうち、方向を推定する場合、方向位置推定部１０４ｂは、公知のＭＵＳＩＣ法を用いて、到来方向及び距離の推定を行うことで導出可能である。
　なお、ＭＵＳＩＣ（MUltiple SIgnal Classification）法とは、フェーズドアレイアンテナのような複数のアンテナに同時に到来する複数の電波の方向を測定するアルゴリズムである。具体的には、ＭＵＳＩＣ法では、まず複数のアンテナが受信した受信信号から得られる相関行列の固有値が導出される。この導出された固有値は、アクセスポイントから送信されたビーコン信号の波数によって信号固有値と雑音固有値とに分けられ、雑音固有値に対応した雑音固有ベクトルが導出される。次に、ＭＵＳＩＣ法では、この導出された雑音固有ベクトルに基づいて角度スペクトラムが導出され、導出された角度スペクトラムを並列平均してＭＵＳＩＣスペクトラムが導出される。次に、ＭＵＳＩＣ法では、この導出されたＭＵＳＩＣスペクトラムから所望のビーコン信号の到来方向が推定される。
　方向位置推定部１０４ｂは、導出されたいずれかのアクセスポイント３０１～３０３の方向位置情報を、データバス部１０７ｂを介して記憶部１０６ｂに格納する。なお、この方向位置情報の位置（距離）導出の詳細は後述する。
　ＭＰＵ部１０５ｂ、記憶部１０６ｂ及びジャイロセンサ１０８の動作は、上述した第２の実施形態のＭＰＵ部１０５ａ、記憶部１０６ａ及びジャイロセンサ１０８の動作と同様であるため、動作の説明を省略する。
　図１０には、アンテナ部１０９のフェーズドアレイアンテナの指向性１０９ａａが形成された通信エリアにおいて、アクセスポイント３０１が検出されたことが示されている。
　同様に、図１０には、アンテナ部１０９のフェーズドアレイアンテナの指向性１０９ｂｂが形成された通信エリアにおいて、アクセスポイント３０２が検出されたことが示されている。
　同様に、図１０には、アンテナ部１０９のフェーズドアレイアンテナの指向性１０９ｃｃが形成された通信エリアにおいて、アクセスポイント３０３が検出されたことが示されている。
　次に、無線通信装置１００ｂの動作について、図１１を参照して説明する。図１１は、第３の実施形態の無線通信装置１００ｂの動作を説明するフローチャートである。なお、図１１に示すフローチャートの動作の前に、無線通信装置１００ｂは、アンテナ部１０９のフェーズドアレイアンテナにより、所定方向に指向性を形成しているものとする。
　図１１において、無線部１１０ｂは、ミリ波の周波数帯域における周波数チャネルの番号を初期化する（Ｓ３０１）。即ち、無線部１１０ｂは、無線通信装置１００ｂの送受信可能なミリ波の周波数帯域における周波数チャネルをチャネル１に設定する。このチャネル１に設定されたという情報は、記憶部１０６ｂに格納される。
　無線部１１０ｂは、ミリ波の周波数帯域におけるチャネル１内に位置する受信電界強度を測定する（Ｓ３０２）。無線部１１０ｂは、測定された受信電界強度が所定値を超える場合に（Ｓ３０３、ＹＥＳ）、ビーコン信号同期確立（Ｓ３０４）の動作に移行し、ビーコン信号のプリアンブルを検出してビーコン信号の同期を確立する（Ｓ３０４）。無線部１１０ｂは、ビーコン信号の同期を確立した後、ビーコン信号を受信して方向位置推定部１０４ｂに出力する。一方、無線部１１０ｂは、測定された受信電界強度が所定値以下の場合（Ｓ３０３、ＮＯ）、ステップＳ３０６に進み、受信電界強度の情報のみを記憶部１０６ｂに格納する。
　方向位置推定部１０４ｂは、無線部１１０ｂにより出力されたビーコン信号を入力する。方向位置推定部１０４ｂは、入力されたビーコン信号のヘッダ領域の情報に基づいて、ビーコン信号のデータ領域を復調する。方向位置推定部１０４ｂは、復調されたデータ領域のデータに基づいて、ビーコン信号の受信電界強度及び受信ＳＮ比を導出する（Ｓ３０５）。更に、方向位置推定部１０４ｂは、ビーコン信号のヘッダ領域内に含まれるアクセスポイントの識別番号情報を抽出する。なお、この識別番号情報には、各アクセスポイント３０１～３０３のＭＡＣアドレス、ＳＳＩＤ又はＥＳＳＩＤ等が含まれている。
　方向位置推定部１０４ｂは、抽出されたアクセスポイントの識別番号情報、ステップＳ３０５で導出されたビーコン信号の受信電界強度及び受信ＳＮ比の情報を、関連づけて記憶部１０６ｂに格納する（Ｓ３０６）。
　次に、無線部１１０ｂは、ミリ波の周波数帯域で現在設定している周波数チャネルを、チャネル１からチャネル２に変更する（Ｓ３０７）。その後、無線通信装置１００ｂは、全ての送受信可能な周波数チャネルにおいて、上述したステップＳ３０２からステップＳ３０６の動作を繰り返す（Ｓ３０８）。例えば、現在設定されている周波数チャネルが最大のチャネル数であるチャネル２ではない場合（Ｓ３０８、ＹＥＳ）、無線通信装置１００ｂは、ミリ波の周波数帯域の周波数チャネルをチャネル２に設定する。更に、無線通信装置１００ｂは、チャネル２で、アンテナ部１０９のフェーズドアレイアンテナにより形成された指向性１０９ｄｄ～１０９ｆｆの通信エリア内に、アクセスポイントが位置するか否かを検出する。
　以上により、記憶部１０６ｂには、周波数チャネル及びアンテナ部１０９の指向性１０９ａａ～１０９ｃｃに対応して、以下のデータが格納されている。記憶部１０６ｂには、各アンテナ１０９ａ～１０９ｃが受信したビーコン信号の受信電界強度、受信ＳＮ比、及びアクセスポイントの識別番号情報の各データが格納される。
　方向位置推定部１０４ｂは、記憶部１０６ｂに格納された各データ、具体的には受信ＳＮ比に基づいて、各アクセスポイント３０１～３０３の方向位置情報を導出する（Ｓ３０９）。
　この方向位置情報のうち、無線通信装置１００ｂを基準にした各アクセスポイント３０１～３０３の方向は、方向位置推定部１０４ｂが上述したＭＵＳＩＣ法を適用することにより導出することができる。例えば、アクセスポイント３０１からビーコン信号を受信したとき、アクセスポイント３０１の方向情報は、図１０に示すように、アンテナ部１０９の指向性、及びＭＵＳＩＣ法に従って導出された角度情報に基づいて導出される。他のアクセスポイント３０２，３０３の方向情報は、ビーコン信号をそれぞれ受信した場合においても同様である。
　また、方向位置情報のうち、無線通信装置１００ａと各アクセスポイント３０１～３０３との距離情報（位置情報）は、ステップＳ２１０において、記憶部１０６ｂに格納された受信ＳＮ比に応じて導出されたビーコン信号の伝搬距離に基づいて定まる。
　以上により、第３の実施形態の無線通信装置１００ｂは、無線通信装置１００，１００ａと同様に、ミリ波の周波数帯域を用いて、通信対象であるアクセスポイント３０１～３０３との間の位置方向情報を簡易な構成で導出することができる。更に、無線通信装置１００ｂでは、所望のアクセスポイント３０１～３０３と所定の方向に高く狭い指向性で通信を簡単に実現することができ、所望のアクセスポイント３０１～３０３との間における通信干渉を効果的に低減することができる。
　なお、第３の実施形態において、方向位置推定部１０４ｂがＭＵＳＩＣ法を用いる代わりに、アクセスポイントの方向を推定する場合に、ジャイロセンサ１０８により検出された角度情報を参照して導出してもよい。この場合、ジャイロセンサ１０８は、無線通信装置１００ｂを保持するユーザの保持状態に対応した角度情報を検出し、検出された角度情報を、データバス部１０７ｂを介して方向位置推定部１０４ｂ及び記憶部１０６ｂにそれぞれ出力する。
　以上、添付図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明の無線通信装置はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。更に、本発明は、上述した各実施形態の無線通信装置が動作する方法としても成り立つことができる。
　なお、上述した各実施形態では、無線通信装置１００，１００ａ，１００ｂは、送受信可能なミリ波の周波数帯域の周波数チャネルごとに、アクセスポイントの方向位置情報を導出した。更に、上述した各実施形態では、周波数チャネルをチャネル１及びチャネル２の２つの周波数チャネルが用いられている。
　なお、上述した各実施形態では、周波数チャネルごとに導出した方向位置情報のうち、無線通信装置から近い距離を表す方向位置情報を用いて、方向位置情報に対応するアクセスポイントのアイコンを表示部に表示してもよい。
　又は、上述した各実施形態では、周波数チャネルごとに導出した方向位置情報のうち、無線通信装置から遠い距離を表す方向位置情報を用いて、方向位置情報に対応するアクセスポイントのアイコンを表示部に表示してもよい。
　更に、無線通信装置は、周波数チャネルごとに導出した方向位置情報を平均化し、平均化された方向位置情報に基づいて、方向位置情報に対応するアクセスポイントのアイコンを表示部に表示してもよい。但し、アクセスポイントの方向位置情報の高い推定精度を得るためには、周波数チャネルごとに導出した方向位置情報を平均化した方向位置情報に基づいて、アクセスポイントのアイコンを表示部に表示することが好ましい。
　なお、本出願は、２０１０年９月３０日出願の日本特許出願（特願２０１０－２２２７６５）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、ミリ波の周波数帯域を用いて、通信対象である被通信対象装置との間の位置方向情報を簡易な構成で導出して所望の被通信対象装置との通信を実現し、所望の被通信対象装置との通信干渉を効果的に低減する無線通信装置として有用である。本発明の無線通信装置は、例えば、スマートフォン、携帯端末、携帯電話機、タブレット、携帯ゲーム機、ノートＰＣ等に搭載され機器として有用である。
１００、１００ａ、１００ｂ　無線通信装置
１０１、１０１ａ、１０１ｂ　表示部
１０２、１０９　アンテナ部
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ　指向性アンテナ
１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ　アンテナ
１０２ａａ、１０２ｂｂ、１０２ｃｃ、１０２ｄｄ、１０２ｅｅ、１０２ｆｆ、１０９ａａ、１０９ｂｂ、１０９ｃｃ　指向性
１０３、１０３ａ、１０３ｂ　アンテナ制御部
１０４、１０４ａ、１０４ｂ　方向位置推定部
１０５、１０５ａ、１０５ｂ　ＭＰＵ部
１０６、１０６ａ、１０６ｂ　記憶部
１０７、１０７ａ、１０７ｂ　データバス部
１０８　ジャイロセンサ
１０９ｄ、１０９ｅ、１０９ｆ　位相制御部
３００、３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ　アイコン
３０１、３０２、３０３　アクセスポイント

Claims (9)

  1. 　ミリ波の周波数帯域を用いた無線通信で信号を送受信する無線通信装置であって、
    　複数の異なる方向に指向性を有するアンテナ部と、
    　前記アンテナ部の複数の指向性のうち、所定方向に指向性を形成するアンテナ制御部と、
    　前記指向性が形成された前記アンテナ部によって受信された受信信号に応じて、前記無線通信の通信対象である被無線通信装置の方向位置情報を推定する方向位置推定部と、
    　前記推定された前記被無線通信装置の方向位置情報を表示する表示部と、を備える無線通信装置。
  2. 　請求項１に記載の無線通信装置であって、
    　前記アンテナ部は複数の指向性アンテナを含み、前記複数の指向性アンテナはそれぞれ所定方向に指向性を有し、
    　前記アンテナ制御部は、
    　前記複数の指向性アンテナから切り替えて、前記アンテナ部の指向性を形成する無線通信装置。
  3. 　ミリ波の周波数帯域を用いた無線通信で信号を送受信する無線通信装置であって、
    　所定方向に指向性を有するアンテナ部と、
    　無線通信装置の位置変化に対応した角度情報を検出するジャイロセンサと、
    　前記アンテナ部によって受信された受信信号及び前記角度情報に応じて、前記無線通信の通信対象である被無線通信装置の方向位置情報を推定する方向位置推定部と、
    　前記推定された前記被無線通信装置の方向位置情報を表示する表示部と、を備える無線通信装置。
  4. 　請求項１に記載の無線通信装置であって、
    　前記アンテナ部は、複数のアンテナと、前記各アンテナで受信された各受信信号の位相を調整する位相調整部とを含み、
    　前記アンテナ制御部は、前記複数のアンテナから送信される各送信信号間に所定量の位相差を前記位相調整部に設定する無線通信装置。
  5. 　請求項１～４のうちいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
    　前記アンテナ部は、前記被無線通信装置から送信された被無線通信装置の識別情報を含む固有情報信号を受信し、
    　前記方向位置推定部は、前記固有情報信号の受信における周波数チャネルの受信電界強度が所定値を超える場合に、前記無線通信装置に対する前記被無線通信装置の方向位置情報を推定する無線通信装置。
  6. 　請求項５に記載の無線通信装置であって、
    　前記方向位置推定部により推定された前記方向位置情報を格納する記憶部と、を更に備え、
    　前記方向位置推定部は、前記受信された固有情報信号に基づいて、固有情報信号の受信電界強度及び受信信号ＳＮ比を導出し、導出された受信電界強度、受信信号ＳＮ比及び前記被無線通信装置の識別情報を前記記憶部に記憶する無線通信装置。
  7. 　請求項６に記載の無線通信装置であって、
    　前記方向位置推定部は、前記周波数チャネルを切り替え、切り替えられた周波数チャネルの受信電界強度が所定値を超える場合に、前記無線通信装置に対する前記被無線通信装置の方向位置情報を推定する無線通信装置。
  8. 　複数の異なる方向に指向性を有するアンテナを介して、ミリ波の周波数帯域を用いた無線通信で信号を送受信する無線通信方法であって、
    　前記アンテナの複数の指向性のうち、所定方向に指向性を形成するステップと、
    　前記指向性が形成された前記アンテナによって受信された受信信号に応じて、前記無線通信の通信対象である被無線通信装置の方向位置情報を推定するステップと、
    　前記推定された前記被無線通信装置の方向位置情報を表示するステップと、
    からなる無線通信方法。
  9. 　所定方向に指向性を有するアンテナを介して、ミリ波の周波数帯域を用いた無線通信で信号を送受信する無線通信装置の無線通信方法であって、
    　前記無線通信装置の位置変化に対応した角度情報を検出するステップと、
    　前記アンテナによって受信された受信信号及び前記角度情報に応じて、前記無線通信装置の通信対象である被無線通信装置の方向位置情報を推定するステップと、
    　前記推定された前記被無線通信装置の方向位置情報を表示するステップと、
    からなる無線通信方法。
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