JP2005079724A - 無線通信機器、システム及びナビゲーション装置 - Google Patents

無線通信機器、システム及びナビゲーション装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 無線通信機器を各チャネルへ平等に割り振ることができる無線通信機器、システム及びナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】 システム1は、複数の無線基地局機器3と、所定周波数帯域を複数のチャネルに分割した内の一つのチャネルを用いて各無線基地局機器3との間で無線通信を行う無線通信機器4と、各無線基地局機器3が所有するチャネル別の接続情報を管理する管理装置2を備える。また、無線通信機器4は、複数のチャネルのうちの所定のチャネルを無線通信の通信チャネルとして仮設定する仮設定手段と、無線基地局機器3からチャネル別の接続情報を取得して本設定用のチャネルを決定する決定手段と、決定手段で決定した本設定用のチャネルを無線通信の通信チャネルとして設定する設定手段とを有する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、無線通信機器、システム及びナビゲーション装置に関する。
近年、有線LANに置き換わる技術として、IEEE802.11bなどの無線LAN等が広まってきている。このようなIEEE802.11b無線通信機能を具備する無線LAN端末と、有線LAN端末に接続する機器との接続交換を保つために、無線LANインターフェースと有線LANインターフェースとを備える無線LANアクセスポイントと呼ばれる無線基地局機器を用いることが多い。
この無線基地局機器は無線LAN端末と、有線LAN端末とのブリッジとして機能し、互いのデータ送受信が可能となる。このような無線通信機器間で、通信を行う際には、2.4GHz帯(2.4000〜2.4835GHz)を14チャネルに分割して使用し、無線通信を行う機器間で同一の通信チャネルを設定する必要がある。
また、複数のチャネルの中から空チャネルを検出する従来技術として以下のようなものが提案されている。特許文献1記載の空チャネル検出方法は、複数の無線チャネルの中から空チャネルを検出して移動局との間に回線を設定する際に、受信局は、送信局から受信した候補チャネルでの受信回線品質を測定し、測定した回線品質が所定値以上であれば、候補チャネルを空チャネルと判定する。これにより、極小ゾーン方式の移動通信において、電波の有効利用を図ることができるというものである。
特開平4−258031号公報
しかしながら、無線LAN端末を利用するには、利用可能な無線LANの通信チャネルを検索し、無線LAN端末にチャネル番号を設定したり、あらかじめ利用するチャネル番号を設定しておいたりする必要があるが、利用可能なチャネルが複数存在する場合、無線LAN端末側では、どのチャネルが一番接続台数が少なくて速度が速いのかを知ることができず、無線基地局機器に接続する無線通信機器の数が多くなった場合に、無線通信機器を各チャネルへ平等に割り振ることができないという問題がある。
また、特許文献1記載の方法では、空チャネルを判定することができるものの、チャネルへの接続何台を知ることはできないため、無線通信機器を各チャネルへ平等に割り振ることはできない。
また、ホットスポットサービスを利用する際には、ユーザが専用のアプリケーションを利用してチャネルを決めたり、周辺のホットスポットを検索したりする必要があるが、車両走行中に利用可能なホットスポットが道路に点在するような場合、どのホットスポットがどういうチャネルでサービスを提供しているかを知ることができないため、ホットスポット内のサービスを受けることができないという問題がある。
そこで、本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、無線通信機器を各チャネルへ平等に割り振ることができる無線通信機器及びシステムを提供することを目的とする。
また、本発明は、ユーザが通信チャネルを知らなくても、ホットスポット内のサービスを受けることができる無線通信機器、システム及びナビゲーション装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の無線通信機器は、所定周波数帯域を複数のチャネルに分割した内の一つのチャネルを用いて無線基地局機器との間で無線通信を行う無線通信機器において、前記複数のチャネルのうちの所定のチャネルを無線通信の通信チャネルとして仮設定する仮設定手段と、前記無線基地局機器からチャネル別の接続情報を取得して本設定用のチャネルを決定する決定手段と、前記決定手段で決定した本設定用のチャネルを無線通信の通信チャネルとして設定する設定手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、無線基地局機器からチャネル別の接続情報を取得して本設定用のチャネルを決定し、この本設定用のチャネルを無線通信の通信チャネルとして設定するようにしたので、ホットスポットに設置される無線基地局に接続する無線通信機器の数が多くなってなった場合でも無線通信機器を平等に各チャネルへ割り振ることができる。
また、本発明は、上記構成において、前記決定手段は、前記無線基地局機器から受信する電波状況に応じて本設定用のチャネルを決定することを特徴とする。本発明によれば、無線基地局機器から受信する電波状況に応じて本設定用のチャネルを決定するので、電波状況を加味して、無線通信機器を平等に各チャネルへ割り振ることができる。
また、本発明は、上記構成において、前記仮設定手段は、所定のナビゲーション装置から取得した車両の現在位置に対応するチャネル情報に基づいて仮設定を行うこと特徴とする。本発明によれば、現在位置に対応するチャネルを使って仮設定を行うようにしたので、効率的な接続が可能となる。
また、本発明の無線通信機器は、所定周波数帯域を複数のチャネルに分割した内の一つのチャネルを用いて無線基地局機器との間で無線通信を行う無線通信機器において、所定のナビゲーション装置から車両の位置情報に対応付けられたチャネル情報を取得し、該取得したチャネル情報に基づいて無線通信の通信チャネルの設定を行う設定手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、ナビゲーション装置から車両の位置情報に対応付けられたチャネル情報に基づいて無線通信の通信チャネルの設定を行うようにしたので、無線基地局で使用可能なチャネルを使って接続設定を行うことができるため、ユーザが通信チャネルを知らなくても、ホットスポット内のサービスを受けることができる。
本発明のシステムは、複数の無線基地局機器と、該各無線基地局機器との間で無線通信を行う無線通信機器と、前記各無線基地局機器が所有するチャネル別の接続情報を管理する管理装置とを備え、前記無線通信機器は、上記無線通信機器であることを特徴とする。本発明によれば、無線通信機器を平等に各チャネルへ割り振ることができるシステムを提供できる。
本発明のシステムは、上記構成において、前記各無線基地局機器は、チャネル別の接続情況に応じて、前記無線通信機器へ送信する信号のレベルを変更することを特徴とする。本発明によれば、例えば、接続台数の多いチャネルでは送信する信号のレベルを下げることにより、無線通信機器を平等に各チャネルへ割り振ることができる。
本発明のナビゲーション装置は、所定周波数帯域を複数のチャネルに分割した内の一つのチャネルを用いて無線基地局機器との間で無線通信を行う無線通信機器に接続されたナビゲーション装置であって、地図情報に対応付けられたチャネル情報を記憶する記憶手段と、車両の現在位置情報を取得する取得手段と、前記記憶手段を参照して前記取得手段で取得した車両の現在位置情報に対応するチャネル情報を前記無線通信機器へ通知する通知手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、車両の現在位置に基づいて地図情報に対応付けられたチャネル情報を無線通信機器へ通知するようにしたので、無線通信機器は、無線基地局機器が提供するチャネル情報を使って接続設定を行うことができるため、効率的な接続が可能となる。ユーザが通信チャネルを知らなくても、ホットスポット内のサービスを受けることができる。
本発明によれば、無線通信機器を各チャネルへ平等に割り振ることができる無線通信機器及びシステムを提供できる。また、本発明によれば、ユーザが通信チャネルを知らなくても、ホットスポット内のサービスを受けることができる無線通信機器、システム及びナビゲーション装置を提供できる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は第1実施例に係るシステムを説明するための図である。図1に示すように、システム1は、管理装置2、複数の無線基地局機器3、車両Aに搭載された無線通信機器4を備える。管理装置2は、各無線基地局装置3と有線で接続され、各無線基地局機器3を集中制御する。特に、管理装置2は、接続クライアントの割当を平等に配分するために、各無線基地局機器3が各所有するチャネル別の台数情報を管理し、チャネル別の台数情報を全無線基地局装置3で共有できるようにしている。
無線基地局機器3は、複数チャネルの同時サービスが可能なホットスポットを提供し、無線通信機器4を搭載した車両Aがホットスポットに入った際に、無線LANアクセスポイントとして機能するものである。無線基地局機器3は、道路に沿って所定の間隔で配置され、無線基地局機器3の通信領域を隣接する無線基地局機器3との間で重複する領域が生じるように設定することにより、無線通信機器4と連続的な電波の送受信が可能となる。また、無線LANのアクセスポイントとなる無線基地局機器3は、一つのホットスポット内に重複して設定されてもよい。
無線通信機器4は、無線LAN端末であり、所定周波数帯域を複数のチャネルに分割した内の一つのチャネルを用いて無線LANアクセスポイントとなる各無線基地局機器3との間で無線通信を行う。
まず、管理装置2について説明する。図2は管理装置2のブロック図である。図2に示すように、管理装置2は、CPU(Central Processing Unit)21、ROM(Read Only Memory)22、RAM(Random Access Memory)23、ネットワークコントローラ24を備える。
CPU21は、管理装置2全体を制御し、接続クライアントとなる無線通信機器4の割当を平等に配分するために、各無線基地局機器3がそれぞれ所有するチャネル別の台数情報を所定期間毎に取得し、システム全体でのチャネル別接続情報を更新してRAM23の所定領域に格納し、所定期間毎に無線基地局装置3へ出力するようにして、チャネル別の接続台数情報を全無線基地局装置3で集中管理している。
ROM22は、CPU21が用いる各種制御プログラムや各種設定値等を記憶する。RAM23は、CPU21の作業領域として使用される。ネットワークコントローラ24は、各無線基地局機器3と本装置との間で送受信されるデータのパケット化、変復調等の制御を行う。
次に、無線基地局機器3について説明する。図3は無線基地局機器のブロック図である。図3に示すように、無線基地局機器3は、CPU31、ROM32、RAM33、無線LANコントローラ34、ネットワークコントローラ35、アンテナ36を備える。
図5はチャネル番号に対する接続台数を示すテーブルである。このテーブルは、無線基地局機器3のRAM33に保持されており、チャネル番号に対応する接続台数は、チャネルの接続状況に応じて更新される。
CPU31は、無線基地局機器3全体を制御し、ROM32からRAM33上にロードされた各種プログラムを読込み、無線LANコントローラ34及びネットワークコントローラ35を制御する。
また、CPU31は図5で示すようなチャネル別の接続台数を示すテーブルをRAM33に保持し、無線通信機器4の接続状況に応じてこのテーブルの内容を随時更新する。また、このテーブルの内容は所定期間毎に、管理装置2へ送られると共に、管理装置2から送られてくるチャネル別接続台数情報に応じて書き換えられる。これにより、他の無線基地局機器3とチャネル別の接続台数情報の共有を図っている。
また、CPU31は、チャネル別の接続状況に応じて、アンテナ36から無線通信機器4に向けて出力する信号のレベルを変更する。例えば、現在あるチャネルの接続台数が多い場合は、このチャネルでの送信する信号レベルを下げることにより、他のチャネルへ割り振ることができる。
ROM32は各種制御プログラム等を記憶する。RAM33は、CPU31のワークエリアとして使用される。無線LANコントローラ34は、無線通信機器4と本装置との間で送受信されるデータのパケット化、変復調等の制御を行う。ネットワークコントローラ35は、有線LANネットワークと本装置との間で送受信されるデータのパケット化、変復調等の制御を行う。アンテナ36は、無線LANネットワークからのデータの受信及び無線LANネットワークへのデータの送信に使用される。
次に、車両に搭載される無線通信機器4について説明する。図4は、無線通信機器4のブロック図である。図4に示すように、無線通信機器4は、CPU41、ROM42、RAM43、無線LANコントローラ44、アンテナ45、通信インターフェース46を備える。また、無線通信機器4は通信インターフェース46を介してナビゲーション装置5に接続されている。なお、ナビゲーション装置5は、第2実施例で説明するナビゲーション装置と同様であるためここでは説明を省略する。
CPU41は、無線通信機器4全体を制御する。このCPU41は、所定のプログラムに基づき、所定周波数帯域を複数のチャネルに分割した内の所定のチャネルを無線通信の通信チャネルとして仮設定する仮設定手段、無線基地局機器3からチャネル別の接続情報を取得して本設定用のチャネルを決定する決定手段、決定手段で決定した本設定用のチャネルを無線通信の通信チャネルとして設定する設定手段として機能する。
また、CPU41は、本設定用のチャネルを決定する際に、無線基地局機器3から受信した受信電波の強度レベルを検出して(電波状況に応じて)自車で使用できるチャネルを選択するようにしてもよい。また、CPU41は、仮設定する際に、ナビゲーション装置5から取得した車両の現在位置に対応するチャネルを無線通信の通信チャネルとして仮設定するようにしてもよい。
ROM42は、無線通信機器4を制御するプログラム等を記憶する。RAM43は、CPU41のワークエリアとして使用される。無線LANコントローラ44は、無線基地局機器3と本装置との間で送受信されるデータのパケット化、変復調等の制御を行う。アンテナ45は、無線LANネットワークからのデータの受信及び無線LANネットワークへのデータの送信に使用される。
次に、第1実施例に係るシステムの動作について説明する。図6は、第1実施例に係るシステムの動作フローチャートである。ステップS11で、車両がホットスポットに近づくと、無線通信機器4のCPU41は、アンテナ45を介して無線基地局機器3から取得した情報及びRAM43にロードした情報に基づいて使用可能なチャネルをランダムに検索し、例えば「01」番というチャネルを決定する。
ここで、例えば、IEEE802.11b方式を例に取ると、日本では2.4GHz帯を14チャネルに分割し使用しているため、各占有帯域は、各チャネルの中心周波数から±11MHzの22MHzとなる。
なお、仮接続の台数はカウントされないものとし、現在のチャネル「01」番の接続台数は4台である。
ステップS12で、CPU41は、決定したチャネルを無線通信の通信チャネルとして仮設定を行う。これにより、無線基地局機器3と無線通信機器4間で無線通信回線が確立する。次に、ステップS13で、CPU41は、無線基地局機器3からチャネル別の接続台数情報を入手する。これにより、CPU41は、現在チャネル「01」に4台接続され、チャネル「04」には何も接続されておらず、チャネル「07」に2台接続され、チャネル「10」に1台接続され、チャネル「13」に4台接続されていることを知る。
ステップS14で、CPU41は、ステップS13で取得したチャネル別の接続台数情報に基づいて接続台数の少ないチャネルを本設定用のチャネルとして決定する。具体的には、CPU41は、現在、チャネル「04」の接続数が少ないため、チャネル「04」を本設定用のチャネルとして決定する。
なお、CPU41は、本設定用のチャネルを決定する際に、受信電波のレベルを検出して、電波状況を考慮してチャネルを切り替えるようにしてもよい。例えば、CPU41は、接続台数が少ないチャネルは「04」のチャネルであるが、このチャネルの受信電波のレベルが低い場合は、次に接続愛数の少ないチャネル「10」を本設定用のチャネルとして決定する。ステップS15で、CPU41は、ステップS4で決定した本設定用のチャネル「04」を無線通信の通信チャネルとして設定を行う。これにより、無線基地局機器3と無線通信機器4間で無線通信回線が確立する。
第1実施例によれば、ホットスポットに接続するクライアント数が多くなった場合でも、接続クライアントを平等に各チャネルへ割り振ることができる。
次に第2実施例について説明する。なお、第2実施例でも、システムの全体構成は、第1実施例で説明したものと同一であるため、図1を参照して説明する。図7は、無線通信機器130及び無線通信機器130に接続されたナビゲーション装置5のブロック図を示す図である。
図7に示すように、無線通信機器130は、CPU131、ROM32、RAM33、無線LANコントローラ34、アンテナ36、通信インターフェース137を備える。なお、第1実施例と同一の構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。
ナビゲーション装置5は、無線通信機器130からチャネル依頼を受け付けると、車両の現在位置を算出し、算出した現在位置に応じたチャネルを特定し、車両の現在位置に応じたチャネル情報を無線通信機器130へ通知するものである。
このナビゲーション装置5は、CPU51、ROM52、RAM53、HD(Hard Disk)54、操作部55、スピーカ56、表示装置57、音声案内制御部58、画像描画部59、通信インターフェース60、GPS受信機61、ジャイロ62、車速パルス検出センサ63を備える。CPU51はバス64を介して各部に接続されている。
CPU51は、ナビゲーション装置5全体を制御する。このCPU51は、ナビゲーション装置5から車両の位置情報に対応付けられたチャネル情報を取得し、取得したチャネル情報に基づいて無線通信の通信チャネルの設定を行う。ROM52は、ナビゲーション装置30の機能を実現するための各種制御プログラムを記憶する。
RAM53は、CPU51の作業領域として使用されるものである。HD54は、地図データ等の各種データを有するナビゲーション用のデータベースを有する。なお、HD54が地図情報に対応付けられたチャネル情報を記憶する記憶手段に相当する。このデータベースは、地図データ内の道路情報や位置情報に対応付けられたチャネル番号等のチャネル情報を格納する。例えば、地図データ内のある道路に対しては、通信チャネル番号「01」が対応付けられており、また、地図データ内のある位置に対しては、通信チャネル番号「4」が対応付けられている。
操作部55は、各種スイッチを備え、操作入力を行うためのものである。音声案内制御部58は、音声案内を行う際にスピーカ56を制御する。画像描画部59は、図葉データ等に基づき地図画像を生成し、生成した地図画像を表示装置57に表示する。通信インターフェース60は、GPS受信機61、ジャイロ62、車速パルス検出センサ63、無線通信機器130に接続され、これらの間でデータの入出力を制御する。
GPS受信機61は、GPS衛星からの信号を受信して車両の絶対位置を計測する。ジャイロ62は、車両の方位を検出するためのものである。車速パルス検出センサ63は、所定走行距離毎に発生するパルスを検出して走行距離を測定するためのものである。
図8は、車両の位置とチャネルとの関係について説明するための図である。自車位置の周辺にホットスポットがあり、このホットスポットには、この位置に対応付けられてチャネル番号「4」の通信チャネルを使って無線通信機器130にアクセスすることによりホットスポットからのサービスを受けることができるような場合に、無線通信機器130は、ナビゲーション装置5から現在位置に応じたチャネル情報を取得して、無線基地局機器3に無線通信の通信チャネルの設定を行うことにより、予め通信チャネルを設定しておくことなく、ホットスポットでサービスを受けることができる。
次に、第2実施例の動作について説明する。図9は第2実施例に係るシステムの動作フローチャートである。ステップS21で、無線通信機器130のCPU131は、無線LANコントローラ34、アンテナ36を介して無線基地局機器3から電波を受信すると、ステップS22で、CPU131は、ナビゲーション装置5にチャネル情報の依頼を出力する。
ステップS23で、ナビゲーション装置5のCPU51は、無線通信機器130からチャネル情報の依頼を受け付けると、ステップS24で、GPS受信機61からの現在の車両の位置情報を取得する。ステップS25で、CPU51は、RAM53にロードしたHD54内のデータベースを参照して、車両の現在位置情報に対応するチャネル情報を取得する。
ステップS26で、CPU51は、車両の現在位置に対応するチャネル情報を無線通信機器130へ出力する。ステップS27で、無線通信機器130のCPU131は、車両の現在位置に応じたチャネル情報を取得すると、ステップS28で、取得したチャネル情報に基づき無線通信の通信チャネルの設定を行う。
これにより、無線基地局機器3と無線通信機器130間で無線通信回線が確立する。
第2実施例によれば、無線LANアクセスポイントとなる無線基地局機器130の設置地域、すなわち、ホットスポットサービス提供地域の無線通信の通信チャネル情報をナビゲーション装置5の地図データに登録しておき、車両走行中にナビゲーション装置5のデータベースから自車位置に基づき無線通信の通信チャネルを決定し、これを無線通信の通信チャネルとして設定するようにしたので、無線基地局機器3が提供するチャネルを使って接続設定を行うことができるため、ユーザが通信チャネルを知らなくても、ホットスポット内のサービスを受けることができる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
第1実施例に係るシステムを説明するための図である。 管理装置のブロック図である。 無線基地局機器のブロック図である。 無線通信機器のブロック図である。 チャネル番号に対する接続台数を示すテーブルである。 第1実施例に係るシステムの動作フローチャートである。 無線通信機器及び無線通信機器に接続されたナビゲーション装置のブロック図を示す図である。 車両の位置とチャネルとの関係について説明するための図である。 第2実施例に係るシステムの動作フローチャートである。
符号の説明
1 システム
2 管理装置
3 無線基地局機器
4、130 無線通信機器
5 ナビゲーション装置

Claims (7)

  1. 所定周波数帯域を複数のチャネルに分割した内の一つのチャネルを用いて無線基地局機器との間で無線通信を行う無線通信機器において、
    前記複数のチャネルのうちの所定のチャネルを無線通信の通信チャネルとして仮設定する仮設定手段と、
    前記無線基地局機器からチャネル別の接続情報を取得して本設定用のチャネルを決定する決定手段と、
    前記決定手段で決定した本設定用のチャネルを無線通信の通信チャネルとして設定する設定手段とを有することを特徴とする無線通信機器。
  2. 前記決定手段は、前記無線基地局機器から受信する電波状況に応じて本設定用のチャネルを決定することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の無線通信機器。
  3. 前記仮設定手段は、所定のナビゲーション装置から取得した車両の現在位置に対応するチャネル情報に基づいて仮設定を行うこと特徴とする請求項1又は請求項2記載の無線通信機器。
  4. 所定周波数帯域を複数のチャネルに分割した内の一つのチャネルを用いて無線基地局機器との間で無線通信を行う無線通信機器において、
    所定のナビゲーション装置から車両の位置情報に対応付けられたチャネル情報を取得し、該取得したチャネル情報に基づいて無線通信の通信チャネルの設定を行う設定手段を有することを特徴とする無線通信機器。
  5. 複数の無線基地局機器と、該各無線基地局機器との間で無線通信を行う無線通信機器と、前記各無線基地局機器が所有するチャネル別の接続情報を管理する管理装置とを備え、
    前記無線通信機器は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の無線通信機器であることを特徴とするシステム。
  6. 前記各無線基地局機器は、チャネル別の接続情況に応じて、前記無線通信機器へ送信する信号のレベルを変更することを特徴とする請求項5記載のシステム。
  7. 所定周波数帯域を複数のチャネルに分割した内の一つのチャネルを用いて無線基地局機器との間で無線通信を行う無線通信機器に接続されたナビゲーション装置であって、
    地図情報に対応付けられたチャネル情報を記憶する記憶手段と、
    車両の現在位置情報を取得する取得手段と、
    前記記憶手段を参照して前記取得手段で取得した車両の現在位置情報に対応するチャネル情報を前記無線通信機器へ通知する通知手段を有することを特徴とするナビゲーション装置。
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