DE602005002577T2

DE602005002577T2 - Asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem und Kommunikationsverfahren dafür

Info

Publication number: DE602005002577T2
Application number: DE200560002577
Authority: DE
Inventors: Kijuro Obata
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2025-01-22
Also published as: EP1575225B1; EP1575225A3; EP1575225A2; JP4562402B2; US20050203746A1; US7839837B2; JP2005236783A; DE602005002577D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem und ein Kommunikationsverfahren dafür und bezieht sich insbesondere auf ein Kommunikationssystem zur Herstellung eines Telefongesprächs ohne Verwendung der Hände in einem Fahrzeug.
2. Beschreibung der in Verbindung stehenden Technik
Wenn Sprachkommunikation in einem Fahrzeug ausgeführt wird, wird unter dem Gesichtspunkt der Annehmlichkeit allgemein ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände angewendet. Zum Beispiel verwendet, wenn ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände mit einem Mobiltelefon getätigt wird, ein Benutzer eine im Fahrzeug montierte Audiovorrichtung und einen in eine Navigationsvorrichtung integrierten Eingangs/Ausgangsanschluss oder verwendet einen Freisprechanschluss, in dem ein Kopfhörer und ein Mikrophon installiert sind, um Sprachdaten auf eine drahtlose Art zwischen dem Anschluss und der Haupteinheit des Mobiltelefons zu übertragen.
Bei drahtloser Kommunikation wird Bluetooth als eine Technik für drahtlose Datenkommunikation über kurzen Abstand verwendet. Bei Bluetooth werden die Übertragung und der Empfang von Daten, wie z.B. Sprache, auf eine drahtlose Art zwischen Mobiltelefonen, Notebooks, PDAs (persönlichen digitalen Assistenten) usw. ausgeführt. Das verwendete Frequenzband ist eine 2,45 GHz-Hochfrequenz (HF), wobei der Betriebsbereich innerhalb von etwa 10 m liegt und die Datenkommunikationsrate etwa 1 Mbps beträgt.
Da die Datenkommunikationsgeschwindigkeit von Bluetooth nicht sehr hoch ist, wurde mit der Verwendung von Kommunikation begonnen, die als eine alternative Technik ein drahtloses LAN (lokales Netzwerk) verwendet.
Zum Beispiel offenbart die japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2001-136190 eine Technik, in der, um eine AV-Vorrichtung in einem Fahrzeug in einem anderen Fahrzeug verwenden zu können, eine drahtlose LAN-Einheit mit einem LAN-System in dem Fahrzeug verbunden ist und die LAN-Systeme der Fahrzeuge über die drahtlose LAN-Einheit verbunden sind.
Jedoch bringt das eine drahtlose Technik verwendende herkömmliche Telefongespräch im Fahrzeug ohne Verwendung der Hände folgende Probleme mit sich. Da Bluetooth sowohl einen asynchronen Datenkanal für Datenkommunikation als auch einen synchronen Kanal für Sprachkommunikation hat, kann Bluetooth sogar problemlos für eine in Bezug auf Sprachverzögerung empfindliche Anwendung verwendet werden, wie z.B. ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände. Jedoch wird, wenn dies durch ein drahtloses LAN ersetzt werden soll, da das drahtlose LAN nur ein asynchrones Datenkommunikationssystem hat, irgendeine Art von Mechanismus notwendig, um die maximale Verzögerungszeit in einer in Bezug auf Sprachverzögerung empfindlichen Anwendung, wie z.B. einem Telefongespräch ohne Verwendung der Hände, zu erlauben.
Wenn Sprachdaten von einem drahtlosen LAN übertragen werden, werden die Sprachdaten Impulscodemodulation (PCM) unterzogen, werden die kodierten Sprachdaten paketiert und werden diese paketierten Sprachdaten an einen Zugriffspunkt gesendet. Für das Zugriffssteuersystem für ein drahtloses LAN wird CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) verwendet. Bei diesem Verfahren muss, wenn ein anderer Anschluss mit dem drahtlosen LAN kommuniziert, die Übertragung von Sprachdaten verschoben werden, bis die Kommunikation des anderen Anschlusses beendet ist. Das heißt, je größer die Größe eines Datenrahmens (Pakets) ist, desto größer ist die maximale Wartezeit.
10 zeigt das Format einer physischen Schicht für die Verwendung in einem drahtlosen LAN (Direktausbreitungsverfahren). 11 zeigt die Beziehung zwischen jedem Bitverhältnis, wenn die MPDU (Daten) die maximale Anzahl von Bits (65536 Bits) ist, und der Übertragungszeit zu diesem Zeitpunkt.
Das Rahmenformat hat eine Präambel zum Erreichen der Synchronisation zwischen Vorrichtungen, eine Kopfinformation für Adressen eines Zielorts und einer Übertragungsquelle und Längen davon und eine Dateneinheit (MPDU), die Daten mit einer variablen Größe enthält. Der variable Datenbereich ist 4 bis 8192 Byte (32 bis 65536 Bits). Wenn die Bitrate des drahtlosen LANs auf 1 Mbps bis 11 Mbps eingestellt ist (54 Mbps wurden in der Praxis auch verwendet), wird die Verzögerungszeit, das heißt die Wartezeit, bei der niedrigsten Bitrate von 1 Mbps maximal 65 ms.
Ferner ist es, da eine Situation angenommen wird, in der zwei oder mehr Anschlüsse auf eine Übertragung warten (die Wartezeit ist in diesem Fall 65 ms mal die Anzahl von Rahmen), nicht sichergestellt, dass die Sprachdaten in der Wartezeit des Rahmens von einem Anschluss gesendet werden können. Zum Beispiel können, wenn es, wie in 12 gezeigt, zwei oder mehrere Anschlüsse gibt, die Datenkommunikation mit dem Zugriffspunkt des drahtlosen LANs im Fahrzeug ausführen, zum Beispiel, wenn ein PDA, eine mobile Audiovorrichtung und ein Mobiltelefon vorhanden sind, Sprachdaten V nicht von dem Mobiltelefon an den Zugriffspunkt gesendet werden, während der PDA oder die mobile Audiovorrichtung Daten an den Zugriffspunkt senden. Wie oben beschrieben, ist die Wartezeit Tmax für das Senden der Sprachdaten V proportional zu der Datengröße von dem PDA und der mobilen Audiovorrichtung, das heißt, der Paketgröße, und während dieser Zeit muss die Übertragung der Sprachdaten verschoben werden. Wenn die Verzögerung der Sprachdaten einen festgelegten Wert erreicht oder übersteigt, verschlechtert sich die Sprachkommunikationsqualität und kann die andere Partei, mit der Kommunikation ausgeführt wird, eine Störung erfahren.
Ein asynchrones Kommunikationssystem des Standes der Technik ist aus EP 0 942 560 bekannt, die ein System für IP-Telephonie mit angepasster Paketlänge offenbart, wobei das System einen Sprachkommunikationsanschluss und eine Kommunikationssteuereinrichtung, die die Paketgröße der von dem Sprachkommunikationsanschluss und anderen elektronischen Vorrichtungen übertragenen Daten begrenzt, aufweist. Ein Verfahren des Standes der Technik zum Reduzieren von Latenz von ,Voice over IP'-Kommunikation ist aus US 2004/0022203 bekannt, wobei das Verfahren eine Paketgrößenverwaltung aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen herkömmlichen Probleme zu lösen und ein asynchrones Kommunikationssystem und ein Kommunikationsverfahren bereitzustellen, die dazu fähig sind, die Verzögerungszeit von Sprachdaten niedrig zu halten.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem und ein Kommunikationsverfahren bereitzustellen, die zur Herstellung eines Telefongesprächs in einem Fahrzeug ohne Verwendung der Hände mit einer hohen Geschwindigkeit fähig sind, ohne dass eine Störung verursacht wird.
Um die oben erwähnten Aufgaben zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung in einem Aspekt ein asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem zum asynchronen Übertragen von Sprachdaten zwischen einem Sprachkommunikationsanschluss mit einer Sprachdatenkommunikationsfunktion und anderen elektronischen Vorrichtungen bereit, wobei das asynchrone Sprachdatenkommunikationssystem aufweist: den Sprachkommunikationsanschluss mit einer Sprachdatenkommunikationsfunktion; und
eine Kommunikationssteuereinrichtung, die asynchrone Datenkommunikation mit den anderen elektronischen Vorrichtungen, einschließlich des Sprachkommunikationsanschlusses, ermöglicht und die die Paketgröße beschränkt, bei der jede der anderen elektronischen Vorrichtungen eine Übertragung ausführen kann, wenn es eine Übertragung von Sprachdaten von dem Sprachkommunikationsanschluss gibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationssteuereinrichtung die Paketgröße der von dem Sprachkommunikationsanschluss übertragenen Sprachdaten aufrecht erhält, während die Paketgröße, bei der jede der anderen elektronischen Vorrichtungen eine Übertragung ausführen kann, beschränkt ist.
In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum asynchronen Übertragen von Sprachdaten zwischen einem Sprachkommunikationsanschluss mit einer Sprachdatenkommunikationsfunktion und anderen elektronischen Vorrichtungen bereit, wobei das Verfahren aufweist: einen ersten Schritt des Detektierens der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Übertragung von Sprachdaten von dem Sprachkommunikationsanschluss; und einen zweiten Schritt des Beschränkens der Paketgröße, bei der jede der anderen elektronischen Vorrichtungen eine Übertragung ausführen kann, wenn detektiert wird, dass es eine Übertragung von Sprachdaten gibt, gekennzeichnet durch das Aufrechterhalten der Paketgröße der von dem Sprachkommunikationsanschluss übertragenen Sprachdaten, während die Paketgröße, bei der jede der anderen elektronischen Vorrichtungen eine Übertragung ausführen kann, beschränkt ist.
Entsprechend dem asynchronen Sprachdatenkommunikationssystem und dem Kommunikationsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann, sogar wenn es Datenkommunikation mit einer anderen elektronischen Vorrichtung gibt, die Wartezeit oder die Verzögerungszeit der Kommunikation von Sprachdaten von dem Sprachkommunikationsanschluss reduziert werden und kann die Sprachkommunikationsqualität auf einem festgelegten Niveau gehalten werden. Wenn die vorliegende Erfindung auf ein drahtloses LAN-System in einem Fahrzeug angewendet wird, kann ein Freisprechsystem, das zusammen mit im Fahrzeug montierten elektronischen Vorrichtungen verwendet werden kann, erlangt werden.
In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung im Fahrzeug nach Anspruch 12 bereit.
Das asynchrone Sprachdatenkommunikationssystem und das Kommunikationsverfahren dafür gemäß der vorliegenden Erfindung können in einem Netzwerksystem verwendet werden, das asynchrone Kommunikation durch Segmentieren von Daten in Pakete ausführt. Vorzugsweise kann in einem Freisprechsystem im Fahrzeug, das ein drahtloses LAN umfasst, die vorliegende Erfindung zusammen mit einer AVN(Audiovisuellen Navigations)-Vorrichtung verwendet werden.
Die Erfindung stellt ferner ein asynchrones Sprachkommunikationssystem oder Kommunikationsverfahren bereit, das eines oder mehrere der hierin offenbarten erfindungsgemäßen Merkmale oder Kombinationen aufweist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Freisprechsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer AVN-Vorrichtung zeigt;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Freisprechbetrieb der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4A und 4B zeigen Beispiele für die Übertragung von Daten in dem Freisprechbetrieb gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Ausmaß an Sprachverzögerung und der Sprachkommunikationsqualität zeigt;
6 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen der Sprachkommunikationsqualität und einem R-Wertbereich zeigt;
7A und 7B stellen eine Verzögerungszeit auf einer Mobiltelefonseite dar;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Freisprechbetrieb gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Freisprechbetrieb gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
10 zeigt das Rahmenformat einer physischen Schicht;
11 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen einer maximalen Anzahl von Bits und einer Übertragungszeit zeigt; und
12 stellt die Probleme dar, wenn Sprachdaten in einem herkömmlichen Fall auf eine asynchrone Art übertragen werden.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem wird vorzugsweise in einem Freisprechsystem ausgeführt, in dem ein drahtloses LAN im Fahrzeug ver wendet wird. Ein Beispiel eines Freisprechsystems im Fahrzeug wird jetzt unten mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Freisprechsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Freisprechsystem im Fahrzeug 1 gemäß dieser Ausführungsform weist einen Zugriffspunkt 10 eines drahtlosen LANs, eine mit dem Zugriffspunkt 10 verbundene AVN(Audiovisuelle Navigations)-Vorrichtung 20, einen Lautsprecher 30, ein Mikrophon 32, eine Anzeigeeinheit 34, wobei der Lautsprecher, das Mikrophon und die Anzeigeeinheit mit dem Zugriffspunkt 10 verbunden sind, einen PDA 40 zum Ausführen von Datenkommunikation mit der AVN-Vorrichtung 20, eine mobile Audiovorrichtung 42 und einen Freisprechkommunikationsanschluss 44 auf.
Für den Freisprechkommunikationsanschluss 44 wird vorzugsweise ein Mobiltelefon verwendet. Jedoch kann zusätzlich zu dem Mobiltelefon ein Anschluss mit einer Sprachdatenkommunikationsfunktion verwendet werden. Zum Beispiel können auch ein Freisprechanschluss mit einem Mikrophon zum Eingeben von Sprache von einem Benutzer und ein Lautsprecher und/oder ein Kopfhörer zum Ausgeben von Sprache und mit einer Funktion für drahtlose Kommunikation zum Ausführen von drahtloser Kommunikation mit dem Zugriffspunkt 10 und anderen elektronischen Vorrichtungen verwendet werden.
Wenn das Mobiltelefon als der Freisprechkommunikationsanschluss 44 verwendet wird, werden die von dem Sprachkommunikationsanschluss 44 empfangenen Sprachdaten von einem Mobiltelefon außerhalb eines Fahrzeugs oder einem gewöhnlichen Telefon über den Zugriffspunkt 10 der AVN-Vorrichtung 20 zugeführt und wird die Sprache von dem Lautsprecher 30 ausgegeben. Ferner wird die von dem Mikrophon 32 eingegebene Sprache als Sprachdaten von der AVN-Vorrichtung 20 verarbeitet, werden die Sprachdaten über den Zugriffspunkt 10 an den Freisprechkommunikationsanschluss 44 gesendet und werden die Sprachdaten ferner von dem Anschluss an ein Mobiltelefon außerhalb eines Fahrzeugs und ein gewöhnliches Telefon gesendet.
Die AVN-Vorrichtung 20 ist so beschaffen, dass eine Navigationsvorrichtung und eine AV-Vorrichtung eine Einheit bilden. Die AVN-Vorrichtung 20 gibt Musikdaten und Videodaten, die in einer Speichervorrichtung, wie z.B. einer DVD, einer CD-ROM oder einer Festplatte gespeichert sind, von dem Lautsprecher 30 und auf der Anzeigeeinheit 34 wieder und führt unter Verwendung eines GPS-Systems eine Navigation aus. Die AVN-Vorrichtung kann auch auf eine solche Art konfiguriert sein, dass eine AV-Vorrichtung und eine Navigationsvorrichtung als eine Einheit konfiguriert sind, und kann ein System sein, in dem eine AV-Vorrichtung und eine Navigationsvorrichtung miteinander verbunden sind.
Der Zugriffspunkt 10 bildet zusammen mit einem Clienten 50 ein drahtloses LAN. Der Client 50 weist den PDA 40, die mobile Audiovorrichtung 42 und den Freisprechkommunikationsanschluss 44 mit einer Funktion für drahtlose Kommunikation auf. Diese sind nur ein Beispiel und es können auch andere elektronische Vorrichtungen verwendet werden. Der Zugriffspunkt 10 führt drahtlose Kommunikation entsprechend standardisierten Spezifikationen auf der Basis von zum Beispiel IEEE 802.11a oder IEEE 802.11b aus.
Für das Rahmenformat kann zum Beispiel die in 10 gezeigte Struktur verwendet werden und für das Zugriffssteuerverfahren kann CSMA/CA verwendet werden. Für das Modulationsverfahren wird CCK (Complementary Code Keying) oder OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) verwendet und wird Kommunikation unter Verwendung einer Funkwelle eines 2,4 GHz Bands ausgeführt.
Der Client 50 paketiert zu sendende Daten und sendet die paketierten Rahmen an den Zugriffspunkt 10, indem er bestätigt, dass ein anderer Anschluss keine Übertragung ausführt. Wenn der Zugriffspunkt 10 die Rahmen von dem Clienten 50 empfängt, sendet der Zugriffspunkt 10 eine Antwortbestätigung (ACK) an den Clienten 50. Die von dem Zugriffspunkt empfangenen Rahmen 10 werden der AVN-Vorrichtung 20 zugeführt, wodurch die notwendige Verarbeitung darauf ausgeführt wird. Andererseits werden die von der AVN-Vorrichtung 20 an den Zugriffspunkt 10 ausgegebenen Daten in Rahmen segmentiert und werden die Rahmen auf eine drahtlose Art an den Clienten 50 gesendet.
2 zeigt die interne Konfiguration der AVN-Vorrichtung 20. Die AVN-Vorrichtung 20 weist einen Dateneingangs/ausgangsabschnitt 100 zum Ausführen von Übertragung und Empfang von Daten an den und von dem Zugriffspunkt 10, einen Kommunikationssteuerabschnitt 102 zum Steuern des Betriebs des Zugriffspunkts 10, einen Freisprechfunktionsabschnitt 104 zum Verarbeiten von an den Freisprechkommunikationsanschluss 44 gesendeten und von dem Freisprechkommunikationsanschluss 44 empfangenen Sprachdaten, einen AV-Funktionsabschnitt 106 zum Wiedergeben von Musik und Video, einen Navigationsfunktionsabschnitt 108 zum Ausführen von Navigationsfunktionen, einen Speicher 110 mit hoher Kapazität zum Speichern von Programmen, Anwendungsdateien, einer Datenbank, usw., einen Steuerabschnitt 112 zum Steuern jedes Abschnitts und einen Bus 114 zum miteinander Verbinden der Abschnitte auf.
Der Freisprechfunktionsabschnitt 104 bewirkt, dass Sprachdaten von dem Freisprechkommunikationsanschluss 44 von dem Lautsprecher ausgegeben werden, und verarbeitet die von dem Mikrophon 32 eingegebene Sprache geeignet (zum Beispiel Echo-Aufhebung). Die verarbeiteten Sprachdaten werden über den Zugriffspunkt 10 an den Sprachkommunikationsanschluss 44 gesendet.
Als Nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs eines im Fahrzeug installierten Freisprechsystems gemäß dieser Ausführungsform gegeben. Für den Betrieb des Freisprechsystems steuert vorzugsweise der Steuerabschnitt 112 den Betrieb jedes Abschnitts entsprechend einem in dem Speicher 110 mit großer Kapazität gespeicherten Programm.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Freisprechsystems darstellt. Unter der Steuerung des Steuerabschnitts 112 detektiert der Kommunikationssteuerabschnitt 102 die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Telefongesprächs ohne Verwendung der Hände (Schritt S101). Das heißt, wenn Daten über den Zugriffspunkt 10 übertragen werden, detektiert der Kommunikationssteuerabschnitt 102, ob die in der Kopfinformation des Rahmens enthaltene Zieladresse zu dem Sprachkommunikationsanschluss 44 passt oder nicht. Wenn sie zusammen passen, wird bestimmt, dass es ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände gibt. Andererseits detektiert der Kommunikationssteuerabschnitt 102, wenn Daten über den Zugriffspunkt 10 empfangen werden, ob die in der Kopfinformation des Rahmens enthaltene Adresse der Übertragungsquelle zu dem Sprachkommunikationsanschluss 44 passt oder nicht. Wenn sie zusammen passen, wird bestimmt, dass es ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände gibt.
Wenn detektiert wird, dass es kein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände gibt (Schritt S102), wird asynchrone Kommunikation zwischen dem Zugriffspunkt 10, dem PDA 40 und der mobilen Audiovorrichtung 42 auf eine bestimmungsgemäße Weise ausgeführt (Schritt S103). Zum Beispiel sendet, wie in 4A gezeigt, der PDA 40 nach dem Bestätigen, dass ein anderer Anschluss keine Übertragung ausführt, einen Rahmen A1 an den Zugriffspunkt 10. Wenn der Zugriffspunkt 10 den Rahmen A1 empfängt, sendet der Zugriffspunkt 10 eine Antwortbestätigung (ACK) an den Clienten 50. Auf ähnliche Weise sendet die mobile Audiovorrichtung 42 einen Rahmen B1 an den Zugriffspunkt 10, nachdem die Antwortbestätigung (ACK) empfangen wird. In dieser Kommunikation kann die Rahmengröße im Bereich von 32 bis 65536 Bits variiert werden und kann Kommunikation vorzugsweise mit einer maximalen Paketgröße (65536 Bits) ausgeführt werden, um die Datenkommunikationseffizienz zu erhöhen.
Andererseits erlaubt, wenn detektiert wird, dass es ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände gibt (Schritt S102), der Kommunikationssteuerabschnitt 102 die maximale Verzögerungszeit des Telefongesprächs ohne Verwendung der Hände und führt eine unten beschriebene Steuerung aus, um die Verzögerung der Sprachdaten zu minimieren.
Wie in der herkömmlichen Technik beschrieben, beträgt, wenn die Paketgröße (die Datenrahmenlänge) eine maximale wird, die maximale Wartezeit des Sprachkommunikationsanschlusses 44 etwa 65 ms. Um dieses Warten zu vermeiden, wird die Paketgröße, bei der jeder Anschluss Kommunikation ausführen kann, kontinuierlich beschränkt und wird die maximale Wartezeit des Telefongesprächs ohne Verwendung der Hände verkürzt. Unter der Steuerung des Kommunikationssteuerabschnitts 102 sendet der Zugriffspunkt 10 an den PDA 40 und die mobile Audiovorrichtung 42 einen Parameter zum Definieren der maximalen Paketgröße, bei der pro Paket Übertragung erlaubt wird (Schritt S104).
Der PDA 40 und die mobile Audiovorrichtung 42 empfangen den Parameter und senden Rahmen in der Form von Paketen mit der in diesem Parameter definierten Paketgröße oder einer kleineren (Schritt S105).
4B zeigt ein Beispiel für Datenkommunikation, wenn es ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände gibt. Wenn der Sprachkommunikationsanschluss 44 im Begriff ist, Sprachdaten V1 zu senden (die Zeitsteuerung der gestrichelten Linie in 4B), wenn es eine Übertragung des Rahmens A1 von dem PDA 40 gibt, muss der Sprachkommunikationsanschluss 44 warten, bis diese Übertragung beendet ist. Wenn der Zugriffspunkt 10 eine Antwortbestätigung (ACK) zum Bestätigen des Empfangs des Rahmens A1 von dem PDA 40 an den Clienten 50 sendet, sendet der Sprachkommunikationsanschluss 44 die Sprachdaten V1 an den Zugriffspunkt 10. Zu dieser Zeit kann, wenn die Paketgröße des Rahmens A1 von dem PDA 40 zum Beispiel 1/10 der maximalen Paketgröße (65536 Bits) beträgt, erlaubt werden, dass die maximale Verzögerungszeit Tmax der Sprachdaten V1 etwa 6,5 ms ist.
Auf das Empfangen der Sprachdaten V1 hin sendet der Zugriffspunkt 10 eine Antwortbestätigung (ACK) an den Clienten 50. Wenn die mobile Audiovorrichtung 42 im Begriff ist, den Rahmen B1 zu senden, wird, nachdem diese Bestätigung empfangen wird, der Rahmen B1 an den Zugriffspunkt 10 gesendet. Während die Übertragung des Rahmens B1 ausgeführt wird, kann der Sprachkommunikationsanschluss 44 Sprachdaten V2 nicht senden. Die Wartezeit T1 der Sprachdaten V2 hängt von der Paketgröße des Rahmens B1 ab. Wenn die Paketgröße des Rahmens B1 kleiner ist als die des Rahmens A1, gilt T1 < Tmax.
Auf die oben beschriebene Art wird, wenn es ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände gibt, durch das Begrenzen der Paketgröße eines anderen Anschlusses die Wartezeit der Sprachdaten so stark wie möglich verkürzt, so dass die Sprachdaten mit einer hohen Geschwindigkeit übertragen werden können, während die Verschlechterung der Sprachkommunikationsqualität niedrig gehalten wird.
Als Nächstes wird eine Beschreibung der Verzögerungszeit der Sprachdaten gegeben, die in einem Telefongespräch ohne Verwendung der Hände erlaubt ist. 5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Ausmaß an Sprachverzögerung und Sprachkommunikationsqualität zeigt. Dieser Graph ist in 2 des Referenzdokuments von Jan Janssen et al. "DELAY AND DISTORTION BOUNDS FOR PACKETIZED VOICE CALLS OF TRADITIONAL PSTN QUALITY", Prodeedings of the 1st IP-Telephony Workshop, GMD Report 95, Seiten 105–110 Berlin, Deutschland, 12–13 April 2000 offenbart. Die waagerechte Achse zeigt die Verzögerungszeit (ms) vom Mund zum Ohr an und die senkrechte Achse zeigt einen Bewertungswert R an, der die Sprachkommunikationsqualität anzeigt. EL bezeichnet einen Echoverlust, der ein Verlust (dB) für das Ausmaß an Rückkehr ist, wenn Sprache von dem Lautsprecher an die andere Partei gesendet wird.
6 zeigt einen in Tabelle 1 des oben genannten Referenzdokuments beschriebenen R-Wert-Bereich. Es wird in diesem Referenzdokument berichtet, dass, wenn der R-Wert-Bereich niedriger oder gleich 60 ist, die Sprachkommunikationsqualität sehr schlecht ist und dass der R-Wert-Bereich vorzugsweise mindestens 70 oder im Fall von einem Telefongespräch, das ein öffentliches Netzwerk verwendet, höher sein sollte. Der Echoverlust beträgt, wenn das Mobiltelefon auf eine Art der Verwendung ohne Hände in einem Fahrzeug verwendet wird, etwa 40 dB. Aus dieser Tatsache ist zu verstehen, dass die Verzögerungszeit niedriger oder gleich 200 ms sein muss (siehe die Kurve aus 5, in der der EL 41 dB ist).
Wenn das Mobiltelefon in dem Freisprechsystem 1 aus 1 verwendet wird, das heißt, wenn, wie in 7A gezeigt, von einem Mobiltelefon 200 (dem Freisprechkommunikationsanschluss 44 aus 1) über eine Mobiltelefonbasisstation 220 ein Telefongespräch mit einem anderen Telefon 240 getätigt wird, ist es notwendig, die gesamte Verzögerungszeit auf der Seite des drahtlosen LANs und die Verzögerungszeit auf der Seite des Mobiltelefons auf 200 ms oder weniger zu begrenzen.
Wie in 7B gezeigt, beträgt die Verzögerungszeit des Mobiltelefons 200 etwa 20 ms, die dafür erforderlich sind, dass ein Sprachkodierungsabschnitt 204 die von einem drahtlosen LAN-Modul 202 empfangenen Sprachdaten verarbeitet, plus 20 ms, die dafür erforderlich sind, dass ein Verschachtelungsabschnitt 206 die kodierten Sprachdaten verarbeitet, und ist die Gesamtzeit folglich 40 ms. Auf ähnliche Weise ist die Zeit, die dafür erforderlich ist, dass ein Entschachtelungsabschnitt 208 die von einem Entschachtelungsabschnitt 210 empfangenen Sprachdaten verarbeitet, 20 ms, und ist die Zeit, die dafür erforderlich ist, dass ein Sprachdekodierabschnitt 212 die Sprachdaten verarbeitet, 20 ms, und ist die Gesamtzeit folglich 40 ms.
Wie in 7B gezeigt, beträgt die durch die Mobiltelefonbasisstation 220 bedingte Verzögerungszeit 20 ms, die dafür erforderlich sind, dass ein Entschachtelungsabschnitt 224 die Sprachdaten von einem drahtlosen Abschnitt 222 verarbeitet, plus 20 ms, die dafür erforderlich sind, dass ein Sprachdekodierabschnitt 226 die Sprachdaten verarbeitet, und ist die Gesamtzeit folglich 40 ms. Auf ähnliche Weise dauert es insgesamt 40 ms, dass ein Sprachkodierabschnitt 230 und ein Verschachtelungsabschnitt 232 die von einer Schnittstelle eines öffentlichen Netzwerks 228 empfangenen Sprachdaten verarbeiten.
Die Verzögerungszeit von der Mobiltelefonbasisstation 220 durch das öffentliche Telefonnetz (PSTN) zu einem anderen Telefon 240 wird etwa 20 ms. Demzufolge wird die für ein Telefongespräch von dem Mobiltelefon 200 zu dem anderen Telefon 240 benötigte Verzögerungszeit insgesamt etwa 100 ms.
Für die Verzögerungszeit auf der Seite des drahtlosen LANs dauert der ausgeführte Prozess von dem Echo-Aufheber für das Aufheben des Echos der eingegebenen Sprache von der in 1 gezeigten installierten Freisprech-AVN-Vorrichtung 20 etwa 30 ms. Die in der drahtlosen LAN-Kommunikation erlaubte Verzögerungszeit ist deshalb etwa 70 ms (70 ms = 200 ms – 100 ms – 30 ms). Die maximale Wartezeit in dem herkömmlichen drahtlosen LAN ist etwa 65 ms und dies ist die Wartezeit eines Datenrahmens oder Pakets. Wenn es eine kontinuierliche Datenkommunikation gibt, tritt eine Verzögerungszeit von 65 ms mal die Anzahl von Rahmen auf. Im Vergleich dazu können in dieser Ausführungs form, wenn es ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände gibt, durch das Begrenzen der maximalen Paketgröße, die etwa 1/10 sein darf, selbst wenn Kommunikation von kontinuierlichen Rahmen ausgeführt wird, Sprachdaten innerhalb der erlaubten Verzögerungszeit 70 ms mit einer sehr hohen Frequenz übertragen werden und kann die Verschlechterung der Sprachkommunikationsqualität niedrig gehalten werden.
Als Nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Die zweite Ausführungsform ist so beschaffen, dass eine Abfragefunktion unter Einbeziehung eines drahtlosen LANs mit dem Freisprechsystem kombiniert ist. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb davon erläutert.
Der Zugriffspunkt 10 schickt eine Übertragungsanfrage bezüglich der Frage, ob es zu sendende Daten gibt oder nicht, an den Freisprechkommunikationsanschluss 44 mit einer Priorität, die höher ist als die des PDAs 40 und der mobilen Audiovorrichtung 42 (Schritt S201).
Der Sprachkommunikationsanschluss 44 sendet eine Antwort auf die Übertragungsanfrage an den Zugriffspunkt 10 (Schritt S202). Der Kommunikationssteuerabschnitt 102 überprüft die Antwort von dem Sprachkommunikationsanschluss 44, um zu bestimmen, ob der Sprachkommunikationsanschluss 44 Übertragungsdaten (Schritt S203) hat oder nicht. Wenn der Sprachkommunikationsanschluss 44 zu übertragende Sprachdaten hat, sendet der Kommunikationssteuerabschnitt 102 eine Antwortbestätigung von dem Zugriffspunkt 10 an den Sprachkommunikationsanschluss 44 (Schritt S204). Der Sprachkommunikationsanschluss 44, der die Antwortbestätigung empfängt, sendet die Sprachdaten an den Zugriffspunkt 10 (Schritt S205). Da der andere Anschluss keine Antwortbestätigung von dem Zugriffspunkt 10 empfangen hat, können keine Daten gesendet werden.
Andererseits sendet, wenn der Sprachkommunikationsanschluss 44 keine Übertragungsdaten hat (Schritt S203), der Kommunikationssteuerabschnitt 102 eine Übertragungsanfrage an einen anderen Anschluss (den PDA 40 oder die mobile Audiovorrichtung 42) (Schritt S206). Dann empfängt der Kommunikati onssteuerabschnitt 102 eine Antwort auf die Übertragungsanfrage von dem anderen Anschluss (Schritt S207) und überprüft, ob der andere Anschluss Übertragungsdaten hat oder nicht (Schritt S208). Wenn der andere Anschluss Übertragungsdaten hat, sendet der Zugriffspunkt 10 eine Antwortbestätigung an den anderen Anschluss (Schritt S209) und sendet der andere Anschluss Daten an den Zugriffspunkt 10 (Schritt S210). Die oben genannten Schritte werden sowohl auf dem PDA 40 als auch auf der mobilen Audiovorrichtung 42 ausgeführt und es muss im Voraus bestimmt werden, auf welchem von ihnen die oben genannten Schritte mit einer höheren Priorität ausgeführt werden.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird in Folge der Ausführung der Abfrage des Sprachkommunikationsanschlusses 44 mit einer höheren Priorität als der der anderen Anschlüsse die Übertragung von Sprachdaten von dem Sprachkommunikationsanschluss 44 mit einer höheren Priorität ausgeführt und kann die Wartezeit verkürzt werden.
Als Nächstes wird eine Beschreibung von dem Betrieb gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf das Ablaufdiagramm in 9 gegeben. Der Kommunikationssteuerabschnitt 102 detektiert ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände von dem Sprachkommunikationsanschluss 44 auf eine der ersten Ausführungsform ähnliche Weise (Schritt S301). Wenn detektiert wird, dass es ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände gibt (Schritt S302), erhält die Abfrage des Sprachkommunikationsanschlusses 44 eine höhere Priorität als die der anderen Anschlüsse (Schritt S303). Zum Beispiel wird die Abfrage des Sprachkommunikationsanschlusses 44 häufiger ausgeführt als die Abfrage der anderen Anschlüsse.
Wenn kein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände detektiert wird, wird eine Abfrage für alle Anschlüsse in festgelegten Perioden ausgeführt (Schritt S304). Auch kann in diesem Fall auf eine der zweiten Ausführungsform ähnliche Weise eine Abfrage des Sprachkommunikationsanschlusses 44 mit einer höheren Priorität ausgeführt werden.
Gemäß der dritten Ausführungsform kann, wenn es ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände gibt, als eine Folge des Bewirkens, dass die Abfrage des Sprachkommunikationsanschlusses 44 eine höhere Priorität hat als die der anderen Anschlüsse, die Wartezeit der Sprachdaten verkürzt werden.
Die zweite und die dritte Ausführungsform können mit der ersten Ausführungsform kombiniert werden, in der die maximale Paketgröße beschränkt ist. Das heißt, die Abfrage eines Sprachkommunikationsanschlusses kann eine höhere Priorität annehmen und die Paketgröße von Daten von anderen Anschlüssen kann beschränkt werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Freisprechsystem beschrieben, in dem ein drahtloses LAN verwendet wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf ein Freisprechsystem angewendet werden, in dem ein verdrahtetes LAN verwendet wird. In diesem Fall ist der Sprachkommunikationsanschluss 44 über ein LAN-Kabel und einen im Fahrzeug montierten Bus (CAN-Bus (Controller Area Network-Bus) usw.) mit der AVN-Vorrichtung 20 verbunden.
Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen ein Freisprechsystem im Fahrzeug beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses System beschränkt. Zum Beispiel kann ein Freisprechsystem in einem Call-Center in einem Unternehmen verwendet werden. Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen eine Freisprechfunktion in der AVN-Vorrichtung installiert ist, kann alternativ eine elektronische Vorrichtung, wie z.B. ein PC, verwendet werden. Obwohl ein Beispiel für Kommunikation unter Verwendung eines Mobiltelefons beschrieben ist, ist alternativ zum Beispiel auch Sprachkommunikation unter Verwendung eines Fernsehtelefons und eines IP-Telefons möglich.

Claims

Asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem zum asynchronen Übertragen von Sprachdaten zwischen einem Sprachkommunikationsanschluss (44) mit einer Sprachdatenkommunikationsfunktion und anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42), wobei das asynchrone Sprachdatenkommunikationssystem aufweist: den Sprachkommunikationsanschluss (44) mit einer Sprachdatenkommunikationsfunktion; und eine Kommunikationssteuereinrichtung (10), die asynchrone Datenkommunikation mit den anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42), einschließlich des Sprachkommunikationsanschlusses (44), ermöglicht und die die Paketgröße beschränkt, bei der jede der anderen elektronischen Vorrichtungen eine Übertragung ausführen kann, wenn es eine Übertragung von Sprachdaten von dem Sprachkommunikationsanschluss (44) gibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationssteuereinrichtung die Paketgröße der von dem Sprachkommunikationsanschluss übertragenen Sprachdaten aufrechterhält, während die Paketgröße, bei der jede der anderen elektronischen Vorrichtungen eine Kommunikation ausführen kann, beschränkt ist.
Asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (10) Information für das Definieren der Maximalpaketgröße von zu übertragenden Daten an die anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42) sendet.
Asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der Kommunikationssteuerabschnitt (10) eine Detektierungseinrichtung zum Detektieren der Anwesenheit oder Abwesenheit von Übertragung von Sprachdaten von dem Sprachkommunikationsanschluss (44) aufweist und die Paketgröße beschränkt, wenn die Übertragung von Sprachdaten detektiert wird.
Asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem nach Anspruch 3, wobei die Detektierungseinrichtung eine Abfragefunktion hat und die Paketgröße beschränkt, wenn als ein Ergebnis der Abfrage des Sprachkommunikationsanschlusses (44) detektiert wird, dass der Sprachkommunikationsanschluss (44) zu übertragende Sprachdaten hat.
Asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (10) asynchrone Datenkommunikation mit den anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42), einschließlich des Sprachkommunikationsanschlusses (44), ermöglicht und bewirkt, dass die Abfrage des Sprachkommunikationsanschlusses (44) eine Priorität gegenüber der der anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42) hat.
Asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (10) eine Detektierungseinrichtung zum Detektieren der Übertragung von Sprachdaten von dem Sprachkommunikationsanschluss (44) aufweist und bewirkt, dass die Abfrage des Sprachkommunikationsanschlusses (44) eine höhere Priorität gegenüber der der anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42) hat, wenn die Übertragung von Sprachdaten detektiert wird.
Asynchrones Sprachdatenkommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei der Sprachkommunikationsanschluss (44) ein mobiles Endgerät ist, in dem ein Telefongespräch ohne Verwendung der Hände möglich ist.
Verfahren für das asynchrone Übertragen von Sprachdaten zwischen einem Sprachkommunikationsanschluss (44) mit einer Sprachdatenkommunikationsfunktion und anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42), wobei das Verfahren aufweist: einen ersten Schritt des Detektierens der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Übertragung von Sprachdaten mit dem Sprachkommunikationsanschluss (44); und einen zweiten Schritt des Beschränkens der Paketgröße, bei der jede der anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42) eine Übertragung ausführen kann, wenn detektiert wird, dass es eine Übertragung von Sprachdaten gibt, gekennzeichnet durch das Aufrechterhalten der Paketgröße der von dem Sprachkommunikationsanschluss übertragenen Sprachdaten, während die Paketgröße, bei der jede der anderen elektronischen Vorrichtungen eine Kommunikation ausführen kann, beschränkt wird.
Verfahren für das asynchrone Übertragen von Sprachdaten nach Anspruch 8, wobei der zweite Schritt einen Schritt des Sendens von Information für das Definieren der Maximalpaketgröße von zu übertragenden Daten an die anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42) aufweist und die anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42) Daten innerhalb des Bereichs der Maximalpaketgröße senden.
Verfahren für das asynchrone Übertragen von Sprachdaten nach Anspruch 8, ferner aufweisend: einen Schritt des Bewirkens, dass die Abfrage des Sprachkommunikationsanschlusses (44) eine höhere Priorität gegenüber der der anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42) hat.
Verfahren für das asynchrone Übertragen von Sprachdaten nach Anspruch 10, wobei der Schritt die Frequenz des Abfragezugriffs auf den Sprachkommunikationsanschluss (44) auf mehr als die Frequenz des Abfragezugriffs auf die anderen elektronischen Vorrichtungen (40, 42) erhöht.
Vorrichtung in einem Fahrzeug, aufweisend ein drahtloses LAN, wobei die Vorrichtung ein asynchrones Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.