CN111526481A - 车载通信设备、通信方法以及服务器设备 - Google Patents

车载通信设备、通信方法以及服务器设备 Download PDF

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Abstract

提供一种车载通信设备、通信方法以及服务器设备。在车载通信设备中，位置获取单元获取车辆位置信息。通信控制器可以在第一通信系统和第二通信系统中的任一个中通信。区域信息保存单元保存指示可以进行第一通信系统中的通信的第一通信区域的区域信息。切换决定单元基于车辆位置信息和区域信息决定第一通信系统和第二通信系统之间的切换，并且决定在车辆进入第一通信区域之前从第二通信系统切换到第一通信系统。响应于切换决定单元的决定，通信控制器在车辆进入第一通信区域之前完成向第一通信系统的切换。

Description

车载通信设备、通信方法以及服务器设备
技术领域
本发明涉及一种使用能够在不同通信系统中进行无线通信的车载通信设备的技术。
背景技术
日本未审查专利申请公开文件第2015-119256号(JP 2015-119256 A)公开了一种通信装置，该通信装置避免尝试通过从通信装置的当前位置无法使用的通信标准的通信线路连接到通信网络。该通信装置指定通信装置当前所在的区域，并且参照其中登记了每个区域可以使用的通信标准的表格，使用在指定区域中可以使用的通信标准的通信线路来连接到通信网络。
发明内容
切换通信标准的通信线路的处理可能需要时间。在JP 2015-119256 A中公开的技术中，通信装置进入可以根据预定通信标准进行通信的区域，然后该通信装置连接到与该区域相对应的通信标准的通信线路。因此，当通信线路的切换处理需要时间时，由于通信装置从该区域到另一区域的移动，可能存在通信线路不能被充分使用的情况。
鉴于这样的情况做出了本发明，且本发明提供了一种技术，该技术可以在车载通信设备进入可以进行预定通信系统中的通信的通信区域时充分利用预定通信系统中的通信。
本发明的第一方案涉及一种车载通信设备，包括：位置获取单元，被配置为获取车辆位置信息；以及通信控制器，被配置为在第一通信系统和第二通信系统中的任一个中通信。该通信控制器接收基于可以进行第一通信系统中的通信的通信区域和车辆位置信息导出的用于切换的指令，并且在车辆进入通信区域之前开始从第二通信系统到第一通信系统的切换处理。
本发明的第二方案涉及一种由能在第一通信系统和第二通信系统中的任一个中通信的车载通信设备执行的通信方法。该方法包括：获取车辆位置信息的步骤；保存区域信息的步骤，所述区域信息指示可以进行第一通信系统中的通信的通信区域；基于车辆位置信息和区域信息，决定在车辆进入通信区域之前从第二通信系统切换到第一通信系统的步骤；以及响应于决定，在车辆进入通信区域之前，开始从第二通信系统到第一通信系统的切换处理的步骤。
本发明的第三方案涉及一种服务器设备，其控制车载通信设备中的通信系统的切换处理，所述车载通信设备能在第一通信系统和第二通信系统中的任一个中通信。该服务器设备包括：区域信息保存单元，被配置为保存指示可以进行第一通信系统中的通信的通信区域的区域信息；以及切换决定单元，被配置为基于区域信息和从车载通信设备获取的车辆位置信息，决定第一通信系统和第二通信系统之间的切换。切换决定单元决定在车辆进入通信区域之前从第二通信系统切换到第一通信系统，并且向车载通信设备发送用于开始切换处理的指令信号。
根据本发明，可以提供一种当车载通信设备进入可以进行预定通信系统中的通信的通信区域时，能够充分利用预定通信系统中的通信的技术。
附图说明
下面将参照附图描述本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，其中相同的标记表示相同的元件，并且其中：
图1是用于描述车载通信设备的概要的示图；
图2是示出车载通信设备的功能性配置的图；以及
图3是通信系统的切换处理的流程图。
具体实施方式
图1是用于描述车载通信设备10的概要的示图。车载通信设备10设置在车辆11中，并且能够与外部服务器设备等进行通信。车载通信设备10可以使用不同通信标准的通信系统进行通信，并且可以分别使用第四代移动通信系统(以下称为“4G”)和第五代移动通信系统(以下称为“5G”)。
车载通信设备10不能在4G标准的通信系统和5G标准的通信系统中同时进行通信，并且当切换通信系统时，执行最多数十秒的切换处理。车载通信设备10在切换处理中不能通信。与根据4G标准的通信相比，根据5G标准的通信具有更高的通信速度。
与4G通信环境相比，5G通信环境具有更少的已安装天线和来自已安装天线的更窄的通信区域。图1示出了设置在交叉路口处的用于5G通信的已安装天线12和与已安装天线12通信是可能的第一通信区域14。第一通信区域14例如在距已安装天线12几十米的范围内。另一方面，用于4G通信的第二通信区域基本上覆盖车辆11所经过的道路，并且第一通信区域14经常与第二通信区域部分重叠。在图1中同心地示出了第一通信区域14。然而，该区域不限于此样式，可以具有沿着道路的形状。
车载通信设备10在许多场景中在4G通信系统中进行通信，并且当存在在5G通信系统中通信的第一通信区域14时，从4G通信系统切换。在这种情况下，由于切换处理最多需要数十秒，因此可能有在5G通信系统的通信开始之前车辆11经过第一通信区域14的情况。
在车辆11进入第一通信区域14之前，车载通信设备10从4G通信系统切换到5G通信系统，从而在车辆11进入第一通信区域14时能够进行5G通信系统的通信。因此，可以有效地使用5G通信系统中的通信，从而可以在短时间内发送在行车记录仪上收集的视频等。
图2示出了车载通信设备10的功能性配置。在图2中，就硬件而言，被描述为用于执行各种处理的功能块的每个部件可以由电路块、存储器和其他LSI构成，而就软件而言，每个部件可以由加载到存储器中的程序来实现。因此，本领域技术人员理解的是，这些功能块可以仅通过硬件、仅通过软件或通过其组合以各种形式来实现，并且本发明不限于它们中的任何一个。
车载通信设备10包括区域信息保存单元26、通信控制器28、存储单元30、路线获取单元32、位置获取单元34和切换决定单元36，并且车载通信设备10被连接至天线设备22和车载传感器24。车载通信设备10通过天线设备22与外部服务器设备20进行通信。
服务器设备20从每个车辆的车载通信设备10获取车辆信息。天线设备22包括分别用于4G通信的天线元件和用于5G通信的天线元件。在天线设备22中，例如，通过通信控制器28的控制来切换用于4G通信的天线元件和用于5G通信的天线元件到车载通信设备10的通信控制器28的连接。
车载传感器24包括对车辆周围进行成像的照相机、检测车辆内部或外部声音的麦克风、检测车辆行驶状态的传感器等，并且检测车辆信息。车载传感器24的检测结果被发送到存储单元30。
车载通信设备10的区域信息保存单元26保存区域信息，区域信息指示可以进行5G通信系统的通信的第一通信区域14的位置和范围。基于来自服务器设备20的信息而周期性地更新由区域信息保存单元26保存的区域信息。
路线获取单元32获取在车载导航功能中设定的引导路线信息。引导路线信息基于由乘员设定的目的地信息而导出，并且指示用于引导车辆的路线。引导路线信息被发送到切换决定单元36。
位置获取单元34使用全球定位系统(GPS)获取车辆的位置信息并且获取在获取其位置信息时的获取时间点。位置信息被发送到切换决定单元36和存储单元30。
存储单元30存储由车载传感器24和位置获取单元34获取的车辆信息，并用作行车记录仪。存储在存储单元30中的视频等被发送到服务器设备20。
切换决定单元36基于车辆的位置信息和区域信息来决定4G通信系统和5G通信系统之间的切换。例如，切换决定单元36基于车辆的位置信息确定车辆是否接近第一通信区域14，并且确定行驶道路上是否存在第一通信区域14。
当车辆接近第一通信区域14并且在行驶道路上存在第一通信区域14时，切换决定单元36决定在车辆进入第一通信区域14之前从4G通信系统切换到5G通信系统。切换决定单元36基于决定结果将指令发送到通信控制器28，以使通信控制器28开始向5G通信系统的切换处理。
切换决定单元36获取车辆到达第一通信区域14时的预计到达时间点，并使通信控制器28在预计到达时间点之前的预定时间开始切换处理，例如，在预计到达时间点之前的30秒。预计到达时间点可以根据从车辆到第一通信区域14的路线的距离和通过该路线的各车辆的平均车速来算出，或者也可以从外部服务器设备20取得。因此，在车辆到达第一通信区域14之前，车辆可以处于可以进行5G通信系统中的通信的状态。切换决定单元36可以使通信控制器28在车辆处于第一通信区域14之前预定距离的位置处时开始切换处理。即，切换决定单元36根据时间或距离来决定切换开始时机。
切换决定单元36可以基于引导路线信息、车辆的位置信息和区域信息来决定4G通信系统和5G通信系统之间的切换。切换决定单元36基于引导路线信息来确定车辆是否进入第一通信区域14。当车辆进入第一通信区域14时，切换决定单元36使通信控制器28在到达第一通信区域14的预计到达时间点之前的预定时间开始切换处理。使用引导路线信息可以准确地确定车辆进入了第一通信区域14。
当车辆离开第一通信区域14时，切换决定单元36决定从5G通信系统到4G通信系统的切换。车辆从第一通信区域14的离开可以基于车辆的位置信息和区域信息来确定，或者可以通过与已安装天线12的断开连接来确定。如上所述，切换决定单元36决定在车辆进入第一通信区域14之前切换到5G通信系统中的通信，并且决定在车辆离开第一通信区域14之后切换到4G通信系统中的通信。因此，在车辆离开第一通信区域14以前，5G通信系统中的通信都是可能的。
当计划要发送到服务器设备20并存储在存储单元30中的车辆信息的信息量等于或小于预定量时，切换决定单元36限制向5G通信系统的切换。例如，在4G通信中发送存储在行车记录仪中的视频需要很长时间，但是在5G通信中，几小时的视频可以在约几秒钟内发送。存储在存储单元30中的车辆信息包括发送了的车辆信息和计划发送的车辆信息。例如，当计划要发送到服务器设备20的车辆信息的信息量为100兆字节以下时，即使当车辆接近第一通信区域14时，切换决定单元36也通过维持4G通信系统的连接而不会切换到5G通信系统。因此，通过在计划要发送的车辆信息不累积的情况下不执行切换处理，能够避免车载通信设备10在切换处理中变得无法通信。
当通信控制器28在第二通信系统中发送或接收紧急信息时，即使当车辆接近第一通信区域14时，切换决定单元36也限制向5G通信系统的切换并维持4G通信系统的连接。紧急信息是指在紧急情况下通信的与车辆行驶有关的信息，例如交通事故信息或本车的故障信息。因此，可以避免由于通信系统的切换处理而中断紧急信息的通信。
如上所述，当切换决定单元36满足切换限制条件时，切换决定单元36在车辆经过第一通信区域14时不切换到5G通信系统。当计划要发送的车辆信息等于或小于预定量时，或者当紧急信息在第二通信系统中通信时，满足切换限制条件。
通信控制器28可以在4G通信系统和5G通信系统的任一个中通信。通信控制器28将存储在存储单元30中并计划要发送的车辆信息发送到服务器设备20。存储单元30可以按时间顺序丢弃已发送了的车辆信息。
通信控制器28响应于切换决定单元36的决定而开始切换处理，例如，在到达第一通信区域14的预计到达时间点之前的预定时间开始切换处理，并在车辆进入第一通信区域14之前，完成向5G通信系统的切换处理。因此，一旦车辆进入第一通信区域14，就可以使用5G通信系统中的通信。
当车辆离开第一通信区域14时，通信控制器28开始从5G通信系统向第二通信系统的切换处理。因此，可以使用5G通信环境直到车辆离开第一通信区域14为止。
当计划要发送的车辆信息的信息量等于或小于预定量时，通信控制器28不切换到第一通信系统。当通信控制器28发送或接收紧急信息时，通信控制器28不切换到第一通信系统。
当导出到达第一通信区域14的预计到达时间点时，切换决定单元36可以使用从外部获取的拥塞信息。切换决定单元36可以通过考虑拥塞信息来准确地导出预计到达时间点。
图3是通信系统的切换处理的流程图。区域信息保存单元26从服务器设备20获取指示第一通信区域14的位置和范围的区域信息(S10)。位置获取单元34获取车辆的位置信息(S12)。路线获取单元32获取车辆的引导路线信息(S14)。
切换决定单元36基于引导路线信息来确定车辆是否计划经过第一通信区域14(S16)。当车辆不经过第一通信区域14时(S16中为“否”)，本处理结束。当车辆经过第一通信区域14时(S16中为“是”)，切换决定单元36导出车辆到达第一通信区域14时的预计到达时间点(S18)。
切换决定单元36监视直到当前时间点是在预计到达时间点之前的预定时间为止(S20中的否)，并且当当前时间点是在预计到达时间点之前的预定时间时(S20中的是)，决定开始切换处理。通信控制器28响应于切换决定单元36的决定而开始切换处理，并且在车辆进入第一通信区域14之前完成向5G通信系统的切换(S22)。
切换决定单元36基于车辆的位置信息和区域信息来监视车辆是否离开第一通信区域14(S24中的否)，并且当车辆离开第一通信区域时(S24中的是)，决定切换到4G通信系统。通信控制器28响应于切换决定单元36的决定而开始切换处理，并且在车辆离开第一通信区域14之后开始向4G通信系统的切换(S26)。
实施例仅是示例，且本领域技术人员可以理解，在组成部件的组合中可以进行各种修改，且这些修改示例在本发明的范围内。
在该实施例中，示出了在车载通信设备10侧决定通信系统的切换的方案。然而，本发明不限于该方案，而是可以在服务器设备20侧控制切换处理。在该修改示例中，服务器设备20包括车载通信设备10中包括的区域信息保存单元26和切换决定单元36的配置。服务器设备20包括：被配置为保存区域信息的区域信息保持单元，该区域信息指示第一通信区域14的位置和范围；以及切换决定单元，其被配置为基于从车载通信设备10获取的车辆位置信息以及区域信息来决定第一通信系统和第二通信系统之间的切换。服务器设备20的切换决定单元决定在车辆进入第一通信区域14之前从第二通信系统向第一通信系统切换，并且向车载通信设备发送用于开始切换处理的指令信号。如上所述，切换通信系统的通信方法可以由车载通信设备10和服务器设备20协作的系统来配置。

Claims (7)

1.一种车载通信设备，包括：
位置获取单元，被配置为获取车辆位置信息；以及
通信控制器，被配置为在第一通信系统和第二通信系统中的任一个中通信，
其中所述通信控制器接收基于可以进行所述第一通信系统中的通信的通信区域和所述车辆位置信息导出的用于切换的指令，并且在车辆进入所述通信区域之前开始从所述第二通信系统到所述第一通信系统的切换处理。
2.根据权利要求1所述的车载通信设备，其中所述通信控制器在所述车辆进入所述通信区域之前完成从所述第二通信系统到所述第一通信系统的所述切换。
3.根据权利要求1或2所述的车载通信设备，其中，当所述车辆离开所述通信区域时，所述通信控制器开始从所述第一通信系统到所述第二通信系统的切换处理。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车载通信设备，还包括：
存储单元，被配置为存储要发送到外部服务器设备的车辆信息，
其中，当计划要发送到所述服务器设备并被存储在所述存储单元中的所述车辆信息的信息量等于或小于预定量时，所述通信控制器限制向所述第一通信系统的所述切换处理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车载通信设备，其中当所述通信控制器在所述第二通信系统中发送或接收紧急信息时，所述通信控制器限制向所述第一通信系统的所述切换处理。
6.一种由能在第一通信系统和第二通信系统中的任一个中通信的车载通信设备执行的通信方法，所述方法包括：
获取车辆位置信息的步骤；
保存区域信息的步骤，所述区域信息指示可以进行所述第一通信系统中的通信的通信区域；
基于所述车辆位置信息和所述区域信息，决定在车辆进入所述通信区域之前从所述第二通信系统切换到所述第一通信系统的步骤；以及
响应于所述决定，在所述车辆进入所述通信区域之前，开始从所述第二通信系统到所述第一通信系统的切换处理的步骤。
7.一种服务器设备，其控制车载通信设备中的通信系统的切换处理，所述车载通信设备能在第一通信系统和第二通信系统中的任一个中通信，所述服务器设备包括：
区域信息保存单元，被配置为保存指示可以进行所述第一通信系统中的通信的通信区域的区域信息；以及
切换决定单元，被配置为基于所述区域信息和从所述车载通信设备获取的车辆位置信息，决定所述第一通信系统和所述第二通信系统之间的切换，
其中，所述切换决定单元决定在车辆进入所述通信区域之前从所述第二通信系统切换到所述第一通信系统，并且向所述车载通信设备发送用于开始所述切换处理的指令信号。
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