JP2007096764A - 通信制御装置、通信制御システム、および通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 音声データ、および音声データ以外の一般データの通信回線への送出タイミングを制御すること。
【解決手段】 音声検出部１０１は、音声入出力装置６からの音声データの入力を検出し、パケット送出制御部１０３は、音声検出部１０１による音声データ入力の検出結果に基づいて、音声データ、および一般データの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信回線を介して行われる機器間の通信を制御する通信制御装置、通信制御システム、および通信制御方法に関する。

次のような通信システムが特許文献１によって知られている。この通信システムでは、端末装置は、回線交換網およびパケット交換網に接続されたゲートウェイを介して、相手側ゲートウェイに接続された端末装置と音声用データ通信、およびパケット用データ通信を行う。このとき、音声用データ通信とパケット用データ通信とが同時に行われる場合には、音声用データ通信に割り当てる帯域をパケット用データ通信に割り当てる帯域よりも優先的に確保する。

特開平１０−１６４１３４号公報

しかしながら、従来の通信システムにおいては、音声用データ通信とパケット用データ通信とが同時に行われる場合には、音声用データ通信に割り当てる帯域を画一的に優先的に確保してしまう。このため、通信相手との音声通話による音声用データ通信を行う場合には、通常は一方が話しているときは他方は聞いている（話していない）ことが多いにも関わらず、話していない側の音声用データ通信に割り当てる帯域も優先的に確保してしまい、通信効率が低下する可能性があるという問題が生じていた。

本発明は、音声データ、および音声データ以外の一般データの通信回線への送出タイミングを制御する通信制御装置、および方法であって、音声データの入力を検出し、その検出結果に基づいて、音声データ、および一般データの通信回線への送出タイミングを制御することを特徴とする。本発明はまた、音声データ、および音声データ以外の一般データの通信回線への送出タイミングを制御するための通信制御装置を通信回線を介して複数接続した通信制御システムであって、いずれか１つの通信制御装置から音声データが送出されている間は、他の通信制御装置から一般データが送出されることを特徴とする。

本発明によれば、音声データの入力を検出して、その検出結果に基づいて音声データ、および一般データの通信回線への送出タイミングを制御するようにしたため、音声データの入力状況に応じた最適な送出タイミングでデータを送出することができ、通信効率を向上することができる。

図１は、本実施の形態における通信制御装置の適用例を模式的に示した図である。図１は、車両に搭載された車載機１と、外部のテレマティクスセンタ２とを双方向通信可能な１本の無線ＩＰパケット網５で接続した通信システムにおいて、車載機１、およびテレマティクスセンタ２のそれぞれに通信制御装置１００を搭載して、両者間の通信を制御する場合の具体例を示している。

車載機１、およびテレマティクスセンタ２はそれぞれ、音声データを入出力する音声入出力装置６、例えばマイクおよびスピーカと、地図データや渋滞情報などの音声以外のデータ（一般データ）をパケット化して入力するデータパケット送受信装置７とを備えている。

車載機１において、音声入出力装置６を介して運転者１ａによって入力された音声データ、およびデータパケット送受信装置７を介して入力された一般データは、通信制御装置１００へ入力される。入力された音声データおよび一般データは、通信制御装置１００で後述する通信制御がなされて無線ＩＰパケット網５へ送出される。そして、無線ＩＰパケット網５を介してテレマティクスセンタ２へ送信される。

また逆に、テレマティクスセンタ２において、音声入出力装置６を介してオペレータ１ｂによって入力された音声データ、およびデータパケット送受信装置７を介して入力された一般データは、通信制御装置１００へ入力され、通信制御装置１００から無線ＩＰパケット網５へ送出され、無線ＩＰパケット網５を介して車載機１へ送信される。

これによって、車載機１とテレマティクスセンタ２との間で、音声データ、および一般データの送受信が可能となり、運転者１ａとオペレータ１ｂとが会話をすると同時に、車載機１とテレマティクスセンタ２との間で、音声以外の一般データのやり取りも行うことができる。

このように、双方向通信可能な１本の通信回線（無線ＩＰパケット網５）を介して、音声データと一般データとが同時に送受信されるとき、それぞれのデータの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御しない場合には、一般的にリアルタイム性が要求される音声データと、リアルタイム性が要求されない一般データとが混在して無線ＩＰパケット網５上を流れることになる。この場合、一時的にリアルタイム性が要求されない一般データが回線を占有してしまい、リアルタイム性が要求される音声データに遅延が生じる可能性があり、通話音声が途切れるなどの不具合が生じることになる。

また、これを回避するために、運転者１ａとオペレータ１ｂとが通話を行っている間は、画一的に音声データを優先して無線ＩＰパケット網５へ送出するようにした場合には、一般データの通信が遮断され、車載機１側でのデータ更新ができなくなるなどの不具合を生じることになる。

そこで、本実施の形態における通信制御装置１００は、音声データのリアルタイム性を確保した上で、一般データの送受信も継続して行うために、音声データ、および一般データの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御する。具体的には、以下に説明するような音声通話時に通信回線上を流れる音声データの特徴を加味して、音声データ、および一般データの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御する。

一般的に、運転者１ａとオペレータ１ｂとが無線ＩＰパケット網５を介して会話をする場合には、いずれか一方の人物が発話している間は、他方の人物は発話せず、相手の発話内容を聞いている場合がほとんどである。このような場合には、無線ＩＰパケット網５を流れる音声データは、発話者側から聞き手側の一方向に流れるのみで、聞き手側から発話者側の回線は空き状態となる。また、会話の途中において、音節、文節、単語、および文章の切れ目などにおいては、双方向からの音声データが途切れる瞬間がある。このため、一般的には、会話時における回線の占有率（使用率）は、通話時間全体の３０％前後であると言われている。

以上のことを加味して、本実施の形態における通信制御装置１００は、音声入出力装置６を介して運転者１ａまたはオペレータ１ｂによって音声データが入力されていない間は、一般データを無線ＩＰパケット網５へ送出する。そして、音声入出力装置６を介して運転者１ａまたはオペレータ１ｂによって音声データが入力されている間は、一般データの無線ＩＰパケット網５への送出を停止して、音声データのみを送出するようにする。

例えば、運転者１ａがオペレータ１ｂに対してＰＯＩ情報を音声通話で尋ねている間は、運転者１ａからオペレータ１ｂに向かう方向、すなわち車載機１からテレマティクスセンタ２へ向かう方向に音声データが流れることになる。逆に、この間は、テレマティクスセンタ２から車載機１へ向かう方向には、音声データは流れていないため、この空き時間を利用して、テレマティクスセンタ２から車載機１へ向けて一般データの送信を行うようにする。

一方、オペレータ１ｂが運転者１ａに対してＰＯＩ情報を音声案内している間は、テレマティクスセンタ２から車載機１へ向かう方向に音声データが流れ、逆方向、すなわち車載機１からテレマティクスセンタ２へ向かう方向には音声データは流れない。このため、この空き時間を利用して、車載機１からテレマティクスセンタ２へ向けて一般データの送信を行うようにする。

また、運転者１ａおよびオペレータ１ｂのいずれも話していないときには、両方向とも音声データは流れないため、車載機１、およびテレマティクスセンタ２のそれぞれから一般データが送信されるようにする。

これによって、音声データのリアルタイム性を確保しつつ、リアルタイム性が要求される音声データを送出する必要のない空き時間を利用して、一般データの送出も同時に行うことができ、通信回線を効率的に利用することができる。また、音声データと一般データとを個々に送受信する場合と比較して、全体としての通信時間を短縮することができる。以下、本実施の形態における通信制御装置１００について、詳細に説明する。

図２は、本実施の形態における通信制御装置１００の一実施の形態の構成を示すブロック図である。通信制御装置１００は、ＣＰＵ、メモリ、およびその他周辺回路により構成され、次に説明する１０１〜１０４の各部を機能的に備えている。

通信制御装置１００は、音声入出力装置６からの音声入力を検出する音声検出部１０１と、音声入出力装置６を介して入力された音声データをパケットデータ、例えばＶｏＩＰパケットに変換するＶｏＩＰパケット変換部１０２と、ＶｏＩＰパケット変換部１０２で変換されたＶｏＩＰパケット（音声データパケット）、およびデータパケット送受信装置７から入力された一般データパケットの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御するパケット送出制御部１０３と、音声検出部１０１による検出結果をパケット送出制御部１０３へ通知する音声検出伝道部１０４とを備えている。

音声検出部１０１は、音声入出力装置６を介して入力される入力信号を監視し、入力信号が一定の閾値を超えたときに、音声入出力装置６を介して音声が入力されたと判定する。すなわち、音声入出力装置６からの入力信号が閾値以下の場合には、入力されている音声は雑音であると判断して、「音声入力無し」と判定する。これに対して、音声入出力装置６からの入力信号が閾値を超えた場合には、発話者（運転者１ｂまたはオペレータ２ｂ）によって発話音声が入力されたと判断して、「音声入力あり」と判定する。

そして、音声検出部１０１は、「音声入力あり」と判定した場合のみ、音声入出力装置６から入力された音声をＶｏＩＰパケット変換部１０２へ出力する。さらに、音声検出部１０１は、上述した判定結果が「音声入力あり」か「音声入力無し」のいずれであるかを音声検出伝道部１０４へ出力する。音声検出伝道部１０４は、入力された音声検出部１０１による判定結果を、後述するパケット送出制御部１０３へ出力する。

ＶｏＩＰパケット変換部１０２は、音声検出部１０１から入力された音声データをＶｏＩＰパケットに変換し、パケット送出制御部１０３へ出力する。なお、ＶｏＩＰパケット、およびＶｏＩＰパケットへの変換方法については、公知の技術のため、説明を省略する。

パケット送出制御部１０３は、ＶｏＩＰパケット変換部１０２で変換された音声データパケットと、データパケット送受信装置７から入力された一般データパケットとの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御する。なお、パケット送出制御部１０３は、音声データパケットが入力されたか否かは、音声検出伝道部１０４からの通知に基づいて判定する。また、一般データパケットが入力されたか否かは、データパケット送受信装置７からのパケット入力を監視することによって判定する。

パケット送出制御部１０３は、具体的には次のように処理する。なお、以下の説明では、データパケット送受信装置７からの一般データパケットは連続してパケット送出制御部１０３へ入力されているものとする。すなわち、無線ＩＰパケット網５への送出対象となる一般データパケットは常に入力されており、これに加えて音声入出力装置６から音声データが入力されることによって、音声データパケットと一般データパケットの無線ＩＰパケット網５への送出タイミング制御が必要な状態になる。

この場合、パケット送出制御部１０３は、音声検出伝道部１０４から「音声入力あり」の通知を受けると、リアルタイム性が要求される音声データ通信を優先するために、一般データパケットの送出を停止して、音声データパケットのみを無線ＩＰパケット網５へ送出する。このとき、送出を停止した後にデータパケット送受信装置７から入力された一般データパケットは、通信制御装置１００が備えるメモリ内に蓄積しておく。

そして、パケット送出制御部１０３は、音声検出伝道部１０４から「音声入力無し」の通知を受けると、一般データパケットの送出を再開し、通信制御装置１００が備えるメモリ内に蓄積しておいた一般データパケットを順番に無線ＩＰパケット網５へ送出する。

以上説明した処理を、車載機１に搭載した通信制御装置１００、およびテレマティクスセンタ２に搭載した通信制御装置１００の双方で行うことによって、車載機１は、運転者１ａが発話している間は、運転者１ａの発話音声データを無線ＩＰパケット網５へ送出し、運転者１ａが発話していない間の時間帯、すなわち音声データを送出する必要がない時間帯を利用して一般データを無線ＩＰパケット網５へ送出することができる。

また、テレマティクスセンタ２は、オペレータ１ｂが発話している間は、オペレータ１ｂの発話音声データを無線ＩＰパケット網５へ送出し、オペレータ１ｂが発話していない間の時間帯を利用して、一般データを無線ＩＰパケット網５へ送出することができる。これによって、音声データのリアルタイム性を確保しつつ、空き時間を利用して一般データの送受信も行うことができ、データ通信を効率化することができる。

図３は、本実施の形態における通信制御装置１００の処理を示すフローチャートである。図３に示す処理は、通信制御装置１００の電源がオンされると実行するプログラムとして、通信制御装置１００が備えるＣＰＵにより実行される。

ステップＳ１０において、音声検出部１０１は、音声入出力装置６を介して入力される入力信号が一定の閾値を超えたか否かを監視して、「音声入力あり」か「音声入力無し」かを判定する。「音声入力あり」であると判断した場合には、ステップＳ２０へ進む。ステップ２０では、音声検出伝道部１０４は、音声検出部１０１による判定結果として「音声入力あり」をパケット送出制御部１０３へ出力して通知し、ステップＳ３０へ進む。

ステップＳ３０では、ＶｏＩＰパケット変換部１０２は、音声入出力装置６を介して入力された音声データをＶｏＩＰパケットに変換し、パケット送出制御部１０３へ出力する。その後、ステップＳ４０へ進み、パケット送出制御部１０３は、一般データパケットの送出を停止して、通信制御装置１００が備えるメモリ内に蓄積する。その後、ステップＳ５０へ進む。ステップＳ５０では、パケット送出制御部１０３は、音声データパケットを無線ＩＰパケット網５へ送出して、後述するステップＳ８０へ進む。

これに対して、ステップＳ１０において、音声検出部１０１が「音声入力無し」であると判断した場合には、ステップＳ６０へ進む。ステップ６０では、音声検出伝道部１０４は、音声検出部１０１による判定結果として「音声入力無し」をパケット送出制御部１０３へ出力して通知し、ステップＳ７０へ進む。ステップＳ７０では、パケット送出制御部１０３は、一般データパケットを無線ＩＰパケット網５へ送出して、ステップＳ８０へ進む。

ステップＳ８０では、通信制御装置１００の電源がオフされたか否かを判断する。電源がオフされていないと判断した場合には、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返す。これに対して、電源がオフされたと判断した場合には、処理を終了する。

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）パケット送出制御部１０３は、音声検出伝道部１０４から「音声入力あり」の通知を受けると、一般データパケットの送出を停止して、音声データパケットのみを無線ＩＰパケット網５へ送出するようにした。これによって、音声データと一般データの通信が同時に行われる場合に、リアルタイム性が要求される音声データ通信を優先することができる。

（２）パケット送出制御部１０３は、音声検出伝道部１０４から「音声入力無し」の通知を受けたときに、一般データパケットを送出するようにした。これによって、一般的な音声通話においては、一方の人物が話しているときには他方の人物は話していないことが多く、音声通話中には音声データ通信の空き時間が必ず発生することを考慮して、この空き時間を利用して一般データを送出することができ、通信回線を効率的に使用することができる。

（３）パケット送出制御部１０３は、音声検出伝道部１０４から「音声入力あり」の通知を受けたときに音声データパケットを送出し、「音声入力無し」の通知を受けたときに、一般データパケットを送出するようにした。これによって、音声データと一般データの送信が同時に発生した場合であっても、通信伝送路の帯域を広げることなく、音声品質を保持しつつ、一般データの伝送も同時に行うことができる。また、高速移動中において、帯域が狭くなるような事象に遭遇した場合であっても、音声品質を保持しつつ、一般データの伝送も同時に行うことができる。

―変形例―
なお、上述した実施の形態の通信制御装置は、以下のように変形することもできる。
（１）上述した実施の形態では、通信制御装置１００を、車載機１とテレマティクスセンタ２とに搭載し、車載機１とテレマティクスセンタ２との間を無線ＩＰパケット網５で接続する例について説明した。しかしこれに限定されず、通信制御装置１００を搭載した機器間で、音声データと音声データ以外の一般データとを送受信するようなその他の構成の通信システムにも適用することができる。また、車載機１とテレマティクスセンタ２とによる１対１の通信のみではなく、複数の装置間で相互に通信する多対多間の通信においても本発明を適用することができる。

（２）上述した実施の形態では、音声データのリアルタイム性を確保するように、音声データと一般データとの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御する方法について説明した。しかしこれに限定されず、リアルタイム性が要求されるデータとして音声データ以外の他のデータを対象とするようにしてもよい。

（３）上述した実施の形態では、パケット送出制御部１０３は、音声検出伝道部１０４から「音声入力あり」の通知を受けると、リアルタイム性が要求される音声データ通信を優先するために、一般データパケットの送出を停止して、音声データパケットのみを無線ＩＰパケット網５へ送出する例について説明した。しかしこれに限定されず、パケット送出制御部１０３は、音声検出伝道部１０４から「音声入力あり」の通知を受けた場合に、一般データパケットの送出優先度を低下させ、音声データパケットの送出優先度を上げることによって、リアルタイム性が要求される音声データ通信を優先するようにしてもよい。

（４）上述した実施の形態における通信制御装置１００では、音声検出部１０１によって音声入出力装置６から入力された音声を検出し、パケット送出制御部１０３は、その音声検出結果に基づいて、音声データパケットと一般データパケットとの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御する例について説明した。しかしこれに限定されず、通信相手の通信制御装置１００からの音声データの受信状況を監視して、パケット送出制御部１０３は、その監視結果に基づいて音声データパケットと一般データパケットとの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御するようにしてもよい。

例えば、上述したように、音声通話においては、一般的に一方の人物が発話している間は、他方の人物は発話していないことを考慮して、次のように音声データパケットと一般データパケットとの無線ＩＰパケット網５への送出タイミングを制御する。すなわち、通信相手の通信制御装置１００から音声データパケットを受信している間は、通信相手の人物が発話中であることを示しており、換言すれば自己側の人物は発話していないことを示している。したがって、パケット送出制御部１０３は、通信相手の通信制御装置１００から音声データパケットの受信を検出している間は、自己側からは音声データパケットを送出していないと判定して、その空き時間を利用して無線ＩＰパケット網５へ一般データパケットを送出する。

逆に、通信相手の通信制御装置１００から音声データパケットを受信していない間は、自己側の人物が発話している最中であることを示していることから、パケット送出制御部１０３は、無線ＩＰパケット網５への一般データパケットの送出を停止する。これによって、音声通話においては、一般的に一方の人物が発話している間は、他方の人物は発話していないことを考慮して、音声入出力装置６からの音声データ入力の有無を検出しなくても、通信相手からの音声データパケットの入力を監視するだけで、無線ＩＰパケット網５への音声データパケットおよび一般データパケットの送出タイミングを制御することができる。

なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。

特許請求の範囲の構成要素と実施の形態との対応関係について説明する。音声検出部１０１は検出手段に、パケット送出制御部１０３は制御手段に相当する。なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。

通信制御装置１００の適用例を模式的に示した図である。 通信制御装置１００の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 通信制御装置１００の処理を示すフローチャート図である。

符号の説明

１ 車載機
２ テレマティクスセンタ
５ 無線ＩＰパケット網
６ 音声入出力装置
７ データパケット送受信装置
１００ 通信制御装置
１０１ 音声検出部
１０２ ＶｏＩＰパケット変換部
１０３ パケット送出制御部
１０４ 音声検出伝道部

Claims (6)

1. 音声データ、および音声データ以外の一般データの通信回線への送出タイミングを制御する通信制御装置であって、
   音声データの入力を検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づいて、前記音声データ、および前記一般データの前記通信回線への送出タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする通信制御装置。
2. 請求項１に記載の通信制御装置において、
   前記制御手段は、前記検出手段によって前記音声データの入力が検出された場合に、前記通信回線への前記一般データの送出を停止して、前記音声データを送出することを特徴とする通信制御装置。
3. 請求項１または２に記載の通信制御装置において、
   前記制御手段は、前記検出手段によって前記音声データの入力が検出されない場合に、前記一般データを前記通信回線へ送出することを特徴とする通信制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信制御装置において、
   前記検出手段は、音声入力手段を介して入力される音声信号が所定の閾値を超えた場合に、前記音声データが入力されたことを検出することを特徴とする通信制御装置。
5. 音声データ、および音声データ以外の一般データの通信回線への送出タイミングを制御するための通信制御装置を通信回線を介して複数接続した通信制御システムであって、
   いずれか１つの前記通信制御装置から前記音声データが送出されている間は、他の前記通信制御装置から前記一般データが送出されることを特徴とする通信制御システム。
6. 音声データ、および音声データ以外の一般データの通信回線への送出タイミングを制御する通信制御方法であって、
   音声データの入力を検出する検出工程と、
   前記検出工程による検出結果に基づいて、前記音声データ、および前記一般データの前記通信回線への送出タイミングを制御する制御工程とを備えることを特徴とする通信制御方法。

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