JP2010041650A

JP2010041650A - 通信装置

Info

Publication number: JP2010041650A
Application number: JP2008205487A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Nomura; 拓光野村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-02-18

Abstract

【課題】複数の通信システムとのリンクを行って通信回線接続の持続性を高め、またユーザーの利便性に優れた通信装置を得ることを目的とする。
【解決手段】ＧＰＳ受信機６により取得する現在位置と複数の通信システムの基地局の位置情報とから、現在位置と基地局位置との間の距離を算出し、通信サービスエリア内にあるかどうかをサービスエリア判定部１３により判定する。サービス切替判定部１２は、サービスエリア判定部１３によりサービスエリア内にあると判定された基地局の通信回線から接続する通信回線を設定する。送受信部９は、設定された通信回線により通信を行い、この送受信部の受信状態を受信状態監視部１１により監視し、受信状態に基づいて、サービス切替判定部１２は通信回線を再設定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、主として車両等の移動体に搭載され複数の通信システムにより提供される通信回線を切り替えて通信を行う通信装置に関するものである。

車両搭載の電子機器は、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）などの規格により、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）をはじめとする車両搭載電子機器に関してネットワーク化と相互接続の標準化が進められており、搭載する通信装置を用いてどのように外部ネットワークと連携し通信回線の接続を行うかは一つのテーマとなっている。特許文献１には、従来の車両搭載の通信装置による携帯電話システムへの接続に関する技術が開示されており、この文献によれば通信装置は、携帯電話によって通信を行おうとするとき、通信不能領域判定部が地図データ記憶部に記憶されている地図データと位置検出部の検出する自動車の現在位置とを対照して、現在位置から所定距離の範囲内に通信不能領域が存在するかどうかを判定する。そして所定距離の範囲内に通信不能領域が存在すると判定したときには、回線接続禁止部が携帯電話のデータ通信回線接続を禁止する。これによって、携帯電話でデータ通信を行おうとするときに、その通信中に信号の届かない領域に自動車が入ってしまって通信が途絶える事態の発生を未然に防ぎ、無駄な通信が回避されるというものである。

特開平０９−３２６７５０号公報

特許文献１に記載された従来の通信装置によれば、通信装置を１つの通信システムである携帯電話システムに接続し、通信不能領域を検知して切断することにより、１つの通信システムにおいて効率良く通信を行おうとするものであるが、トンネルの中や山間部といった携帯電話基地局からの電波が到達しない箇所では通信を行うことが不可能であり、通信回線の間断が発生する、ないしは通信を全く行うことができなくなるという問題点があった。従来技術では、衛星通信システムや上記の携帯電話システム、或いはＢＷＡシステム（ＢｒｏａｄｂａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＡｃｃｅｓｓＳｙｓｔｅｍ）など複数の通信システムとのリンクについては考慮されておらず、このような複数の通信システムから選択して通信回線接続の持続性を高めることが課題であった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の通信システムとのリンクを行って通信回線接続の持続性を高め、またユーザーの利便性に優れた通信装置を得ることを目的とする。

請求項１の発明に係る通信装置は、ＧＰＳ受信機により計測される現在位置と複数の通信システムの基地局の位置情報を取得する接続手段と、上記現在位置と上記基地局の位置との間の距離に基づいて通信サービスエリア内にあるかどうかを判定するサービスエリア判定部と、このサービスエリア判定部によりサービスエリア内にあると判定された基地局の通信回線から接続する通信回線を設定するサービス切替判定部と、設定された通信回線により通信を行う送受信部と、この送受信部の受信状態を監視する受信状態監視部とを備え、上記受信状態監視部で監視する受信状態に基づいて、上記サービス切替判定部は通信回線を再設定するものである。

請求項２の発明に係る通信装置は、現在位置を計測するＧＰＳ受信機と、このＧＰＳ受信機により計測した現在位置と複数の通信システムの基地局の位置との距離に基づいて、通信サービスエリア内にあるかどうかを判定するサービスエリア判定部と、このサービスエリア判定部によりサービスエリア内にあると判定された基地局の通信回線から接続する通信回線を設定するサービス切替判定部と、設定された通信回線により通信を行う送受信部と、この送受信部の受信状態を監視する受信状態監視部とを備え、上記受信状態監視部で監視する受信状態に基づいて、上記サービス切替判定部は通信回線を再設定するものである。

請求項３の発明に係る通信装置は、請求項１または請求項２の発明に係る通信装置において、上記サービス切替判定部は、通信システムごとに接続する優先順位に従って接続する通信回線を設定するものである。

請求項４の発明に係る通信装置は、請求項１または請求項２の発明に係る通信装置において、ＧＰＳ受信機により現在位置が計測できない場合において、過去のＧＰＳ受信データと車両の移動情報とに基づき現在位置を取得するものである。

請求項５の発明に係る通信装置は、請求項１または請求項２の発明に係る通信装置において、ＧＰＳ受信機により現在位置が計測できない場合において、上記受信状態監視部による受信状態の監視結果に基づき、上記サービス切替判定部は接続する通信回線を設定するものである。

請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、ＧＰＳ受信機により計測した現在位置と複数の通信システムの基地局の位置との距離に基づいて、サービスエリア判定部によりサービスエリア内にあると判定された基地局の通信回線から接続する通信回線を設定し、送受信部の受信状態を監視し、受信状態に基づいて通信回線を再設定するので、通信回線接続の持続性を高めることができる。

請求項３に記載の発明によれば、通信システムごとに接続する優先順位に従って接続する通信回線を設定することにより、利用者の利便性を向上することができる。

請求項４に記載の発明によれば、過去のＧＰＳ受信データと車両の移動情報とに基づき現在位置を取得することにより、ＧＰＳ受信機により現在位置が計測できない場合においても位置情報に基づいて通信回線接続を行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、受信状態の監視結果に基づき接続する通信回線を設定することにより、ＧＰＳ受信機により現在位置が計測できない場合においても通信回線接続を行うことができる。

実施の形態１

この発明の実施の形態１に係る通信装置について図１乃至図３を用いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る通信装置及び関連機器の構成を表わす機能ブロック図である。図１において、１はＧＰＳにより自車両の位置情報を得るナビゲーション装置であり、２はＧＰＳアンテナである。３は複数の通信システム（衛星通信網や携帯電話網、ＢＷＡなど）と通信を行う通信装置であり、４は通信用の電波を送受信するアンテナである。５はＥＣＵなどを含む車両搭載電子機器であり、通信装置３を介して、ネットワーク側との通信が行われる。ナビゲーション装置１において、６はＧＰＳ受信機、７は地図データベースであり、ナビゲーション装置１ではＧＰＳ受信機６により自車両（自らの装置が搭載された車両という意味。）の現在位置が取得され、地図データベース７を用いてマップ上に現在位置を表わしてディスプレイ上に表示する。８は基地局位置情報データであり、各通信システムの基地局の位置情報データが記録されたものである。通信装置３において、９は送受信部であり、複数の通信システムに対応するモデムを有し、各通信システムの通信プロトコルによる通信回線接続を行う。１０は受信電力や雑音、ビットエラーレート等から受信状態（受信品質）を検出する受信状態検出部であり、１１は受信状態検出部１０により検出した受信状態により各通信システムの受信状態の監視を行う受信状態監視部である。受信状態監視部１１はまた各通信システムの受信状態の中で最も通信状態が良好な通信システムを判定する。１２は複数の通信システムのうちからどの通信システムに接続するかを決定するサービス切替判定部であり、１３は基地局位置情報データ８とＧＰＳ受信機６により取得した自車両の現在位置とに基いて、各通信システムの基地局の通信可能範囲内（エリア内）にあるかどうかを判定するサービスエリア判定部である。ナビゲーション装置１と通信装置３とは、それぞれの接続Ｉ／Ｆ１４及び１５を介してデータの入出力を行っており、通信装置３は、自車両の現在位置と複数の通信システムの各基地局の位置情報とを、接続Ｉ／Ｆ１５によりナビゲーション装置１から取得する。

次に通信回線接続における処理動作について説明する。図２は位置及び通信品質による判定の概念を表わす模式図である。図２（ａ）は位置に基づく回線接続の判定を、図２（ｂ）は通信品質に基づく回線接続の判定を示している。図２（ａ）においては、ナビゲーション装置１内でＧＰＳ受信により取得される現在位置情報と、基地局情報に基づき通信可能範囲を考慮して得られるサービスエリアとにより、サービスエリア判定部１３において、各通信システムのエリア内に存在するかどうかを判定し、エリア内と判定される通信システムへ通信回線接続する。例えば、携帯電話網の圏外が近づき、衛星通信網が圏内である場合、ハンドオーバーの要領で継続して通信可能な状態を選択する。

また、図２（ｂ）においては、アンテナ４から受信した電波を通信装置３の送受信部９で受信し、受信状態検出部１０により受信電力及び雑音から受信状態を検出し、各通信システムの受信状態を受信状態監視部１１に送り、各通信システムの受信状態を監視する。受信状態監視部１１は受信状態（通信品質）の良悪をしきい値判定してサービス切替制御部１２へ通知し、また最も良好な回線を選んでサービス切替判定部１２に通知しており、これらの通知を受けてサービス切替制御部１２は通信システムやシステム内での通信回線の切替えを送受信部９に指令する。

次に複数の通信システムから接続する通信回線を選択する処理について説明する。図３は通信回線接続の処理の流れを表わすフローチャートである。まず、ステップＳ１においてＧＰＳ受信機６によりＧＰＳ電波を受信し、現在位置情報を取得する。ステップＳ２では現在位置を取得できたかどうかの判定を行い、取得できなかった場合にはステップＳ３に移行し、ＧＰＳ受信機６による現在位置情報の取得の再試行回数が規定回数に達しているかどうかを判定し、規定回数に達していない場合は、ステップＳ１へ戻って、現在位置情報の取得を行う。ステップＳ３において、ＧＰＳ受信機６による現在位置情報の取得の再試行回数が規定回数に達している場合には、後述のステップＳ７へ移行する。一方、ステップＳ２において現在位置情報を取得できたと判定した場合、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、ナビゲーション装置１において、現在位置情報による自車両の位置座標の近傍にある各通信システムの基地局位置情報を取得し、自車両の位置と各基地局の位置の差分を演算し、現在位置と各通信システムの基地局との間の距離を演算し、ステップＳ５により、その算出結果をサービスエリア判定部１３へ入力する。このステップＳ５における一連の演算は、接続Ｉ／Ｆ１５より取得する自車両の位置情報と基地局位置情報に基づき、通信装置内の演算回路又はそのような演算回路を含むサービスエリア判定部１３で行えばよいが、ナビゲーション装置１内に演算回路を有して行い、その算出結果を接続Ｉ／Ｆ１４及び１５を介して通信装置３へ入力するようにしてもよい。つぎにステップＳ６に進み、サービスエリア判定部１３にて、入力された自車両と基地局との間の距離情報と、各基地局の伝送可能範囲とに基づいて、各通信システムのサービスエリア内に自車両が存在するかどうかを判定（以下、エリア判定という）し、最も良好と思われる通信回線を設定する。エリア判定では複数の基地局が候補となる場合が、距離が最も近い基地局が最良の通信状態となるなどの基準に基づいて通信回線を設定する。次にステップＳ７に移行し、設定された通信回線において送受信部９で受信し、受信状態検出部１０において受信状態を取得する。前述のようにステップＳ３での判定により現在位置情報取得の再試行回数が規定回数に達している場合にはステップＳ７に移行し、初期設定された通信システムでの通信回線の受信状態を取得する。受信状態を取得した後、ステップＳ８により受信状態が良好であるかどうか（換言すれば、通信可能な状態であるかどうか）の判定を行い、受信状態が悪い場合にはステップＳ５へ戻って、サービスエリア判定部１３にその受信状態を入力し、続いてステップＳ６により通信回線を再設定する（いくつかの候補から再度選定する）。ステップＳ８において受信状態が良好であると判定されると、ステップＳ９へ移行し、設定された通信回線により通信を開始し、ステップＳ１０の通信中の状態へ移行する。尚、ステップＳ４からステップＳ８の処理において、継続して通信可能かどうかも、あらかじめ位置情報とサービスエリアおよび地図情報からも取得しておきパラメータとして持つことにより判断することができる。通信が可能な場合には回線を接続し通信を開始する。既に通信中の場合は、継続して通信を行う。

ステップＳ１０における通信中の状態から、通信を終了するかどうかをステップＳ１１により判定し、通信を終了しない場合には、ステップＳ１へ戻り、再度、位置情報の取得からのフローを繰り返し、より優良な通信システムへ移行するように判定等の処理を行い、通信回線の設定処理を実施し続ける。

以上のように、通信装置３は、複数の通信システムの中から選択的に通信回線を設定し通信接続を行うことにより、通信接続の持続性を高めることができる。

実施の形態２

図１における通信装置３は、外部にナビゲーション装置１を接続して動作するものであるが、図４に示すように通信装置３内にＧＰＳ受信機６や地図データベース７を備えることによって構成し、接続Ｉ／Ｆ１４及び１５が省略することができる。図４はこの発明の実施の形態２に係る通信装置及び関連機器の構成を表わす機能ブロック図である。図４において、図１と同一の符号を付した回路及び部分は、図１におけるそれらの回路及び部分と同一または相当する回路及び部分を表わし、実施の形態１において図２及び図３により説明した構成及び動作と同様の構成及び動作を有するので、ここでの説明は省略する。
。

実施の形態３

この発明の実施の形態３に係る通信装置について図５により説明する。実施の形態３に係る通信装置の構成は、実施の形態１における図１又は実施の形態２における図４を用いて説明した構成と同等であるが、サービスエリア判定部１３において、利用者の通信サービス契約状態に応じて、利用する通信システムのうちから通信接続時に選択する通信システムの優先順位が設定されているものとする。この優先順位は、通信サービスごとに、利用料金、通信速度、契約条件に基づいて設定され、通信回線の設定時に優先順位に応じて通信回線が選択されやすくするようにしている。図５はこの発明の実施の形態３に係る通信回線接続の処理の流れを表わすフローチャートである。図５において、図３と同じ符号を付したステップは図３におけるそれらのステップにおける処理と同一又は相当する処理を行うステップである。

ステップＳ１２において、通信システムごとの優先順位によって通信可能な通信回線に重み付け係数を設定し、サービスエリア判定部１３に入力され、ステップＳ１３において、重み付け係数に基づく判定により通信回線を選択し設定し、ステップＳ７に移行して受信状態を取得する。優先順位は、通信サービスの契約条件によって自動的に設定されるものであっても良いし、利用者が車両搭載通信装置に入力設定するものであってもよい。このような重み付け係数に基づく通信回線接続によって、利用者の契約条件の差により、どの通信サービスを優先して利用するかを設定することが可能となり、利便性が向上するものである。

また、図１及び図４において説明した通信装置について、自車両がトンネル内や屋内といった場所に存在し、ＧＰＳによる位置情報が得られない場合には、自車両の移動情報によって、現在位置を推測することとすればよい。自車両の移動情報としては、例えば、ＧＰＳ受信機６においてそれまでに時系列的に取得した位置情報から自車両の動いてきた履歴を求め、これにより現在の自車両において推測される進行方向データや、その他にも車両の運転ハンドルの角度計測計、加速度センサーや速度計測計等によって得られる自車両の動きのデータが採用される。自車両の現在位置を推測し、位置情報を補正取得してサービスエリア判定に供することができる。

また、図３及び図５により説明したようにＧＰＳ受信機６により現在位置が取得できない場合（ステップＳ３によってＧＰＳ受信試行回数が規定回数に達し、ステップＳ７に移行する場合）には、通信装置内において初期設定された通信システムへの通信回線接続を行い、受信状態監視部１１により受信状態を監視し、通信状態が良好かどうかを判定し、良好な通信状態が得られない場合には、他の通信システムを選択するように動作させるものであってもよい。

この発明の実施の形態１に係る通信装置及び関連機器の構成を表わす機能ブロック図である。位置及び通信品質による判定の概念を表わす模式図である。通信回線接続の処理の流れを表わすフローチャートである。この発明の実施の形態２に係る通信装置及び関連機器の構成を表わす機能ブロック図である。この発明の実施の形態３に係る通信回線接続の処理の流れを表わすフローチャートである。

符号の説明

１ナビゲーション装置
３通信装置
６ＧＰＳ受信機
７地図データベース
８基地局位置情報データ
９送受信部
１０受信状態検出部
１１受信状態監視部
１２サービス切替判定部
１３サービスエリア判定部
１４、１５接続Ｉ／Ｆ

Claims

ＧＰＳ受信機により計測される現在位置と複数の通信システムの基地局の位置情報を取得する接続手段と、上記現在位置と上記基地局の位置との間の距離に基づいて通信サービスエリア内にあるかどうかを判定するサービスエリア判定部と、このサービスエリア判定部によりサービスエリア内にあると判定された基地局の通信回線から接続する通信回線を設定するサービス切替判定部と、設定された通信回線により通信を行う送受信部と、この送受信部の受信状態を監視する受信状態監視部とを備え、上記受信状態監視部で監視する受信状態に基づいて、上記サービス切替判定部は通信回線を再設定することを特徴とする通信装置。
現在位置を計測するＧＰＳ受信機と、このＧＰＳ受信機により計測した現在位置と複数の通信システムの基地局の位置との距離に基づいて、通信サービスエリア内にあるかどうかを判定するサービスエリア判定部と、このサービスエリア判定部によりサービスエリア内にあると判定された基地局の通信回線から接続する通信回線を設定するサービス切替判定部と、設定された通信回線により通信を行う送受信部と、この送受信部の受信状態を監視する受信状態監視部とを備え、上記受信状態監視部で監視する受信状態に基づいて、上記サービス切替判定部は通信回線を再設定することを特徴とする通信装置。
上記サービス切替判定部は、通信システムごとに接続する優先順位に従って接続する通信回線を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
ＧＰＳ受信機により現在位置が計測できない場合において、過去のＧＰＳ受信データと車両の移動情報とに基づき現在位置を取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
ＧＰＳ受信機により現在位置が計測できない場合において、上記受信状態監視部による受信状態の監視結果に基づき、上記サービス切替判定部は接続する通信回線を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。