JP2005203936A

JP2005203936A - 移動体搭載無線通信装置及び移動体無線通信システム

Info

Publication number: JP2005203936A
Application number: JP2004006585A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Hirayama; 郁夫平山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】無線ＬＡＮ通信インターフェース部の動作モードを手動で設定し直す必要のない車載無線通信端末機器および車載無線通信システムを提供する。
【解決手段】ＧＰＳ等を利用した車両の現在位置を検出する位置情報検出部１０３と、車外の無線ＬＡＮアクセスポイント２００の位置情報を保持するアクセスポイント地点情報格納部１０４を備え車両の近くに無線ＬＡＮアクセスポイントが存在するかどうかに基づいて、車両の速度が低下した時、およびＧＰＳ等の受信感度が低下した時の少なくともいずれか一方の場合に、無線ＬＡＮ通信の動作モードをステーションモードに自動的に切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両などの移動体が無線ＬＡＮなどを利用して通信を行う移動体搭載無線通信装置、および無線ＬＡＮなどに対応した移動体内外の機器から構成される移動体無線通信システムに関するものである。

一般的な無線ＬＡＮ（Local Area Network）インターフェース（ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ）では、アクセスする端末をステーションと呼び、無線ＬＡＮと有線ＬＡＮを接続するための機器をアクセスポイントと呼び、アクセスポイントとベースステーションは無線通信システムにおいて、主従あるいは親子の関係にある。その主従あるいは親子の接続方式には、アクセスポイントを利用せずに端末（従局機器）間でだけで閉じたネットワークを構成するアドホック型と、アクセスポイント（主局機器）を軸に複数のステーション（従局機器）を接続するインフラストラクチャ型がある。

近年、無線ＬＡＮのアクセスポイントを駅の構内や喫茶店等の公衆エリアに設置し、利用者が所持している携帯ＰＣや携帯情報端末等をステーションとしてインターネットへの接続サービスを提供するインフラストラクチャ型の「公衆無線ＬＡＮ接続サービス」が普及してきた。

一方、カーナビゲーションシステム等の車載情報端末機器にも無線ＬＡＮ通信媒体を搭載し、駐車場等に設置した他の通信媒体を利用して、様々な情報提供サービスやインターネット接続サービスを提供する車載無線通信システムが検討されている（例えば、特許文献１参照）。

図７は、上記特許文献１に記載された従来の無線ＬＡＮを利用した車載無線通信システムの構成図であって、車両内に持ち込まれた従局として動作する無線ＬＡＮ対応機器および車両外に設置された主局として動作する無線ＬＡＮアクセスポイントと通信可能な車載無線通信端末機器の例を示すものである。

図７において、車載無線通信端末機器１００は、車両外に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント２００または車両内に持ち込まれた無線ＬＡＮ対応機器３００と通信を行う無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１と、無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１の動作モードを切り替える動作モード切替処理部１０２と、動作モードを切替処理部１０２に動作モード切り替えの指示を行うユーザインターフェース部１０７とから構成される。無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１は、車両内の無線ＬＡＮ対応機器３００をステーション（従局）として通信を行う場合、無線ＬＡＮのアクセスポイント（主局）として動作し、また、車両外の無線ＬＡＮアクセスポイント（主局）２００と通信を行う場合は、無線ＬＡＮのステーション（従局）として動作する。その動作モードの切り替えは、利用者がユーザインターフェース部１０７を介して、その都度必要に応じて動作モード切替処理部１０２に指示することにより実現される。
特開２００１−７８６３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１の動作モードを利用者がユーザインターフェース部１０７から用途に応じて指定し直さなければならない。例えば、車両内で無線ＬＡＮ対応機器３００としてのＰＣ（パーソナ
ルコンピュータ）と車載無線通信端末機器１００との通信をインフラストラクチャ型で通信を行なうため、車載無線通信端末機器１００側を無線ＬＡＮアクセスポイントとして設定しておき、その後そのままで無線ＬＡＮアクセスポイントが設置された施設エリアに進入して車載無線通信端末機器１００に外部から無線で各種情報を取り入れようとした場合には、車載無線通信端末機器１００はそのままでは車両外の施設である無線ＬＡＮアクセスポイント２００と通信ができないという課題を有している。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、車両外の無線ＬＡＮアクセスポイントと通信を行う可能性が高い場合には、自動的に無線ＬＡＮ通信インターフェース部が無線ＬＡＮアクセスポイントに対するステーションとして動作するようなインフラストラクチャ型の通信方式に動作モードを変更し、通信可能なアクセスポイントを検索することが可能な、車載無線通信端末機器および車載無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の移動体搭載無線通信装置は、移動体外の主局無線通信ネットワーク機器または移動体内の従局無線通信ネットワーク機器と通信を行う無線通信手段と、無線通信手段を、主局無線通信ネットワーク機器に対する従局として動作させるか、または従局無線通信ネットワーク機器に対する主局として動作させるかを切り替える動作モード切替処理手段と、主局無線通信ネットワーク機器の有無を検知する主局無線通信ネットワーク機器検知手段と、無線通信手段と主局無線通信ネットワーク機器との通信を予測する無線通信予測手段とを備え、動作モード切替処理手段は、主局無線通信ネットワーク機器検知手段での検知結果および無線通信予測手段での予測結果に基づいて無線通信手段の動作モードを切り替える構成を有している。

この構成により、無線通信予測手段が無線通信手段と主局無線通信ネットワーク機器との通信を予測した際に、無線通信手段が主局無線通信ネットワーク機器に対する従局として動作するように動作モードを切り替えることができる。

また、本発明の移動体搭載無線通信装置は、無線通信予測手段が、移動体の速度低下を検出する移動体速度検出手段、および移動体での受信感度の低下を検出する感度検出手段の少なくともいずれかを備えた構成を有している。

この構成により、駐停車などによって移動体の速度が低下した場合か、車両内に搭載されたカーラジオや携帯電話などの受信感度が悪くなるような、移動体での電波到来状態が悪くなった場合の少なくともいずれかの場合において、無線通信手段と主局無線通信ネットワーク機器との通信を予測し、無線通信手段が主局無線通信ネットワーク機器に対する従局として動作するように動作モードを切り替えることができる。

また、本発明の移動体搭載無線通信装置は、感度検出手段が、移動体の位置を測定する測位手段を有した構成である。

この構成により、移動体の速度が低下した場合か、移動体の位置を測定する測位手段の感度が低下した場合の少なくともいずれかの場合において、無線通信手段と主局無線通信ネットワーク機器との通信を予測し、無線通信手段が主局無線通信ネットワーク機器に対する従局として動作するように動作モードを切り替えることができる。

さらに、本発明の移動体無線通信システムは、移動体外の主局無線通信ネットワーク機器と、移動体内の従局無線通信ネットワーク機器とを備えるとともに、主局無線通信ネットワーク機器または従局無線通信ネットワーク機器と通信を行なう無線通信手段と、無線通信手段を、主局無線通信ネットワーク機器に対する従局として動作させるか、または従
局無線通信ネットワーク機器に対する主局として動作させるかを切り替える動作モード切替処理手段と、主局無線通信ネットワーク機器の有無を検知する主局無線通信ネットワーク機器検知手段と、無線通信手段と主局無線通信ネットワーク機器との通信を予測する無線通信予測手段とを有する移動体搭載無線通信装置とを備え、動作モード切替処理手段は、主局無線通信ネットワーク機器検知手段での検知結果および無線通信予測手段での予測結果に基づいて無線通信手段の動作モードを切り替える構成を有している。

本発明は、無線通信予測手段が無線通信手段と主局無線通信ネットワーク機器との通信を予測した際に、すなわち主局無線通信ネットワーク機器の存在に応じて、無線通信手段が主局無線通信ネットワーク機器に対する従局として動作するように動作モードを自動的に切り替えることができるので、特に車両などの移動体の搭乗者が移動体から無線ＬＡＮアクセスポイントなどの主局無線通信ネットワーク機器と通信して移動体搭載無線通信装置に各種情報を取り寄せたい場合には、搭乗者がわざわざ何らモード切り替えの操作をすることなく、そのまま自動的に即座に通信が可能であり、したがって搭乗者は、必要な情報を、待ち時間無く即座に主局無線通信ネットワーク機器を介して入手することができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における車載無線通信システムを示す構成図である。図１において、図７と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１において、移動体搭載無線通信装置としての車載無線通信端末機器１００は、無線通信手段としての無線ＬＡＮ通信インターフェ−ス部１０１と、動作モード切替処理手段としての動作モード切替処理部１０２と、ＧＰＳ等の測位装置を利用して自車の現在位置を測定する位置情報検出部１０３と、車外に設置された主局無線通信ネットワーク機器としての無線ＬＡＮアクセスポイント２００がどこに存在するかの情報を保持するアクセスポイント地点情報格納部１０４と、車両の速度を検出する走行状態検出部１０５とを備えている。本実施の形態では、位置情報検出部１０３とアクセスポイント地点情報格納部１０４とで、車両近傍に存在する無線ＬＡＮアクセスポイントを検知する、主局無線通信ネットワーク機器検知手段としての無線ＬＡＮアクセスポイント検知手段１１０を構成しており、走行状態検出部１０５が無線通信予測手段１１１を構成している。

第１の実施の形態の動作を、図２に示す動作フロー図を用いて説明する。上記のような構成において、位置情報検出部１０３はＧＰＳ等を利用して車両の現在位置を検出する（Ｓ１）と、その結果を動作モード切替処理部１０２に通知する。動作モード切替処理部１０２は、アクセスポイント地点情報格納部１０４に対し、現在位置の近傍にアクセスポイントが存在するかどうかを問い合わせる（Ｓ２）。一方、走行状態検出部１０５は車速パルスやパーキングブレーキ信号等を利用して車両の速度および走行状態を検出し（Ｓ３）、その結果を動作モード切替処理部１０２に通知する。動作モード切替処理部１０２は、近くにアクセスポイントが存在し、かつ車両が停止もしくは準停止状態（例えば、車速度＜８ｋｍ／ｈ以下など）になった場合に、搭乗者が無線ＬＡＮアクセスポイント２００から情報を入手するために無線ＬＡＮアクセスポイント２００の近傍で駐車すると判断し
、ＬＡＮ通信インターフェース部１０１に対し、車両外に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントに対するステーションとして動作するように指示して（Ｓ４）インフラストラクチャ型での通信が可能となる。これ以外の条件の場合は、再度、現在位置の検出（Ｓ１）からのステップを繰り返す。

かかる構成によれば、車両の近くにアクセスポイントが存在し、車両が停止しようとする場合には、無線ＬＡＮの動作モードを自動的に切り替えてインフラストラクチャ型で通信をすることが可能であり、自動的に通信可能なアクセスポイントを検索することにより、通信の必要性が高いことを判断して、車両外の無線ＬＡＮアクセスポイントとの通信を確立することが可能になる。

なお、本実施の形態において、動作モード切替処理部１０２は、アクセスポイントの近傍に接近し、かつ車両が停止もしくは準停止した時点で自動的に無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１に対し、車両外に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント２００に対するステーションとして動作するように指示したが、その時点で、車両内に持ち込んだ無線ＬＡＮ対応機器３００に対するアクセスポイントとして通信中かどうか判断し、通信中である場合は、即座に無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１の動作モードを切り替えるのではなく、図示されないユーザインターフェース部を利用して、ユーザに、一旦切り替えの確認をさせ、確認後要望に応じて切り替えるように構成しても良い。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態における車載無線通信システムを示す構成図である。図３において、図１、図７と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図３において、車載無線通信端末機器１００は、無線ＬＡＮ通信インターフェ−ス部１０１と、動作モード切替処理部１０２と、位置情報検出部１０３と、アクセスポイント地点情報格納部１０４と、及びＧＰＳ受信状態検出部１０６とを備えている。本実施の形態では、位置情報検出部１０３とアクセスポイント地点情報格納部１０４とで車両近傍の無線ＬＡＮアクセスポイント検知手段１１０を構成しており、ＧＰＳ受信状態検出部１０６で無線通信予測手段１１１が構成されている。

第２の実施の形態の動作を、図４に示す動作フロー図を用いて説明する。上記のような構成において、位置情報検出部１０３はＧＰＳ等を利用して車両の現在位置を検出する（Ｓ１）と、その結果を動作モード切替処理部１０２に通知する。動作モード切替処理部１０２は、アクセスポイント地点情報格納部１０４に対し、現在位置の近傍にアクセスポイントが存在するかどうかを問い合わせる（Ｓ２）。一方、ＧＰＳ受信状態検出部１０６はＧＰＳ衛星からの電波の受信状況を検出し（Ｓ３）、車両が建物に進入した影響で電波の受信状況が悪くなった場合にその結果を動作モード切替処理部１０２に通知する。動作モード切替処理部１０２は、近くにアクセスポイントが存在し、かつ車両が屋内駐車場等の建物内に進入してＧＰＳ電波の受信感度が低下した場合に、搭乗者が無線ＬＡＮアクセスポイント２００から情報を入手するために無線ＬＡＮアクセスポイント２００が設置されているビル内の駐車場に進入したと判断し、無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１に対し、車両外に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントに対するステーションとして動作するように指示して（Ｓ４）インフラストラクチャ型での通信が可能となる。これ以外の条件の場合は、再度、現在位置の検出（Ｓ１）からのステップを繰り返す。

かかる構成によれば、車両の近くにアクセスポイントが存在し、車両が屋内駐車場等の建物内に進入してＧＰＳ電波の受信感度が低下した場合に、無線ＬＡＮの動作モードを自動的に切り替えることが可能であり、自動的に通信可能なアクセスポイントを検索するこ
とにより、通信の必要性が高いことを判断して、車両外の無線ＬＡＮアクセスポイントとの通信を確立することが可能になる。

なお、本実施の形態において、動作モード切替処理部１０２は、アクセスポイントの近傍に接近し、かつ車両が屋内駐車場等の建物内に進入してＧＰＳ電波の受信感度が低下した時点で自動的に無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１に対し、車両外に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント２００に対するステーションとして動作するように指示したが、その時点で、車両内に持ち込んだ無線ＬＡＮ対応機器３００に対するアクセスポイントとして通信中かどうか判断し、通信中である場合は、即座に無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１の動作モードを切り替えるのではなく、図示されないユーザインターフェース部を利用して、ユーザに、一旦切り替えの確認をさせ、確認後要望に応じて切り替えるように構成しても良い。

また、本実施の形態では、ＧＰＳ受信状態検出部１０６でＧＰＳ衛星からの電波の受信状況を検出して車両での感度低下を検出したが、本発明はこれに限らず、車両内に搭載されたカーラジオや携帯電話などの機器での電波到来状態によって感度低下を検出しても良い。

（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態における車載無線通信システムを示す構成図である。図５において、図１、図３、図７と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図５において、車載無線通信端末機器１００は、無線ＬＡＮ通信インターフェ−ス部１０１と、動作モード切替処理部１０２と、位置情報検出部１０３と、アクセスポイント地点情報格納部１０４と、走行状態検出部１０５と、ＧＰＳ受信状態検出部１０６とを備えている。本実施の形態では、位置情報検出部１０３とアクセスポイント地点情報格納部１０４とで車両近傍の無線ＬＡＮアクセスポイント検知手段１１０を構成しており、走行状態検出部１０５とＧＰＳ受信状態検出部１０６とで無線通信予測手段１１１が構成されている。

第３の実施の形態の動作を、図６に示す動作フロー図を用いて説明する。上記のような構成において、位置情報検出部１０３はＧＰＳ等を利用して車両の現在位置を検出する（Ｓ１）と、その結果を動作モード切替処理部１０２に通知する。動作モード切替処理部１０２は、アクセスポイント地点情報格納部１０４に対し、現在位置の近傍にアクセスポイントが存在するかどうかを問い合わせる（Ｓ２）。一方、走行状態検出部１０５は車速パルスやパーキングブレーキ信号等を利用して車両の速度および走行状態を検出し（Ｓ３）、その結果を動作モード切替処理部１０２に通知する。さらに、ＧＰＳ受信状態検出部１０６はＧＰＳ衛星からの電波の受信状況を検出し（Ｓ４）、車両が建物に進入した影響で電波の受信状況が悪くなった場合にその結果を動作モード切替処理部１０２に通知する。

動作モード切替処理部１０２は、、近くにアクセスポイントが存在し、かつ車両が停止もしくは準停止状態（例えば、車速度＜８ｋｍ／ｈ以下など）になると共に、車両が屋内駐車場等の建物内に進入してＧＰＳ電波の受信感度が低下した場合に、搭乗者が無線ＬＡＮアクセスポイント２００から情報を入手するために、無線ＬＡＮアクセスポイント２００が設置されているビル内の駐車場に進入し、駐車すると判断し、無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１に対し、車両外に設置された無線ＬＡＮアクセスポイントに対するステーションとして動作するように指示して（Ｓ５）インフラストラクチャ型での通信を可能とする。これ以外の条件の場合は、再度、現在位置の検出（Ｓ１）からのステップを繰り返す。

かかる構成によれば、車両の近くにアクセスポイントが存在し、車両が停止もしくは準停止状態になると共に、車両が屋内駐車場等の建物内に進入してＧＰＳ電波の受信感度が低下した場合に、無線ＬＡＮの動作モードを自動的に切り替えることが可能であり、自動的に通信可能なアクセスポイントを検索することにより、車両がアクセスポイントが設置された屋内施設に侵入した場合でも、車両が停止もしくは低速走行状態になるまでは、無線ＬＡＮの動作モードを切替えて車両外の無線ＬＡＮアクセスポイントとの通信を確立しないので、より安全性の向上が図れる。

なお、本実施の形態において、動作モード切替処理部１０２は、アクセスポイントの近傍に接近し、かつ車両が停止もしくは準停止状態になると共に、車両が屋内駐車場等の建物内に進入してＧＰＳ電波の受信感度が低下した時点で自動的に無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１に対し、車両外に設置された無線ＬＡＮアクセスポイント２００に対するステーションとして動作するように指示したが、その時点で、車両内に持ち込んだ無線ＬＡＮ対応機器器３００に対するアクセスポイントとして通信中かどうか判断し、通信中である場合は、即座に無線ＬＡＮ通信インターフェース部１０１の動作モードを切り替えるのではなく、図示されないユーザインターフェース部を利用してユーザに、一旦切り替えの確認をさせ、確認後要望に応じて切り替えるように構成しても良い。ユーザに、一旦切り替えの確認をさせ、確認後要望に応じて切り替えるように構成しても良い。

なお、上記各実施の形態では、無線ＬＡＮ対応機器３００が車両内に搭載された場合について説明したが、本発明は、車両に搭載するかどうかにかかわらず、持ち運び可能な無線ＬＡＮ対応機器に応用しても同様な効果が得られるものである。

また、上記各実施の形態では、無線ＬＡＮアクセスポイントが車外に設置されている場合について説明したが、本発明はそのように固定されたものに限らず、例えば、他の車に搭載されて時々刻々と、あるいは自由に移動するような、移動可能なアクセスポイントに対しても適用できる。この場合は、無線ＬＡＮアクセスポイントの位置情報を、演算により計算するか、あるいは移動体からの連絡などにより、適宜、入手しておく必要がある。

さらに、上記各実施の形態では、車両近傍の無線ＬＡＮアクセスポイントを検出するために、アクセスポイントの存在地点を格納したアクセスポイント地点格納部１０４を用いたが、本発明はこれに限らず、無線アクセスポイントから発信される信号などを検出して、車両近傍の無線ＬＡＮアクセスポイントの存在を検知することも可能である。

またさらに、上記各実施例では、無線ＬＡＮシステムについて説明したが、本発明はこれに限ることなく、無線通信ネットワークシステム全体に適用できることは言うまでもない。また移動体も自動車などの車両に限ることなく、電車、自動二輪、航空機などあらゆる移動体に適用できるのも言うまでもないことである。

本発明にかかる移動体搭載無線通信装置は、移動体外の無線ＬＡＮアクセスポイントなどの主局無線通信ネットワーク機器との通信、および移動体内の無線ＬＡＮ対応機器などの従局無線通信ネットワーク機器との通信を自動的に切り替えることができるので、通信型カーナビゲーション装置などの移動体搭載無線通信装置およびこれらを用いた移動体無線通信システムとして有用である。

本発明の第１の実施の形態における車載無線通信システムを示す構成図本発明の第１の実施の形態における車載無線通信システムの動作フロー図本発明の第２の実施の形態における車載無線通信システムを示す構成図本発明の第２の実施の形態における車載無線通信システムの動作フロー図本発明の第３の実施の形態における車載無線通信システムを示す構成図本発明の第３の実施の形態における車載無線通信システムの動作フロー図従来の車載無線通信システムを示す構成図

符号の説明

１００車載無線通信端末機器
１０１無線ＬＡＮ通信インターフェース部
１０２動作モード切替処理部
１０３位置情報検出部
１０４アクセスポイント地点情報格納部
１０５走行状態検出部
１０６ＧＰＳ受信状態検出部
１０７ユーザインターフェース部
１１０無線ＬＡＮアクセスポイント検知手段
１１１無線通信予測手段
２００無線ＬＡＮアクセスポイント
３００無線ＬＡＮ対応機器

Claims

移動体外の主局無線通信ネットワーク機器または前記移動体内の従局無線通信ネットワーク機器と通信を行う無線通信手段と、前記無線通信手段を、前記主局無線通信ネットワーク機器に対する従局として動作させるか、または前記従局無線通信ネットワーク機器に対する主局として動作させるかを切り替える動作モード切替処理手段と、前記主局無線通信ネットワーク機器の有無を検知する主局無線通信ネットワーク機器検知手段と、前記無線通信手段と前記主局無線通信ネットワーク機器との通信を予測する無線通信予測手段とを備え、前記動作モード切替処理手段は、前記主局無線通信ネットワーク機器検知手段での検知結果および前記無線通信予測手段での予測結果に基づいて前記無線通信手段の動作モードを切り替えることを特徴とする移動体搭載無線通信装置。
前記無線通信予測手段が、前記移動体の速度低下を検出する移動体速度検出手段、および前記移動体での受信感度の低下を検出する感度検出手段の少なくともいずれかを備えたことを特徴とする請求項１記載の移動体搭載無線通信装置。
前記感度検出手段が、前記移動体の位置を測定する測位手段を有したことを特徴とする請求項２記載の移動体搭載車載無線装置。
移動体外の主局無線通信ネットワーク機器と、前記移動体内の従局無線通信ネットワーク機器とを備えるとともに、前記主局無線通信ネットワーク機器または前記従局無線通信ネットワーク機器と通信を行なう無線通信手段と、前記無線通信手段を、前記主局無線通信ネットワーク機器に対する従局として動作させるか、または前記従局無線通信ネットワーク機器に対する主局として動作させるかを切り替える動作モード切替処理手段と、前記主局無線通信ネットワーク機器の有無を検知する主局無線通信ネットワーク機器検知手段と、前記無線通信手段と前記主局無線通信ネットワーク機器との通信を予測する無線通信予測手段とを有する移動体搭載無線通信装置とを備え、前記動作モード切替処理手段は、前記主局無線通信ネットワーク機器検知手段での検知結果および前記無線通信予測手段での予測結果に基づいて前記無線通信手段の動作モードを切り替えることを特徴とする移動体無線通信システム。