JP2010233219A - 車両用通信システムの消費電力低減装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両通信システムにおける電力消費を低減する。
【解決手段】車両通信システムは、通信接続品質モジュールおよびチャンネル走査頻度モジュールを含んでいる。通信接続品質モジュールは、車両とホストとの間の通信接続品質が所定の通信接続品質閾値を下回っているとき、車両がホストの領域外であることを決定する。チャンネル走査頻度モジュールは、車両のエンジンがオン状態であるか否かと、車両の運動割合との少なくともいずれかに基づいて、車両が領域外であるときにホストと通信接続するための車両からの試行の頻度を制御する。第1フェーズ52では全チャンネルで接続試行が繰り返される。第2フェーズ54では、休止期間t2をもつ間欠的な接続試行が繰り返される。さらに第3フェーズ56では、最も長い休止期間t3をもつ間欠的な接続試行が繰り返される。
【選択図】図4
【解決手段】車両通信システムは、通信接続品質モジュールおよびチャンネル走査頻度モジュールを含んでいる。通信接続品質モジュールは、車両とホストとの間の通信接続品質が所定の通信接続品質閾値を下回っているとき、車両がホストの領域外であることを決定する。チャンネル走査頻度モジュールは、車両のエンジンがオン状態であるか否かと、車両の運動割合との少なくともいずれかに基づいて、車両が領域外であるときにホストと通信接続するための車両からの試行の頻度を制御する。第1フェーズ52では全チャンネルで接続試行が繰り返される。第2フェーズ54では、休止期間t2をもつ間欠的な接続試行が繰り返される。さらに第3フェーズ56では、最も長い休止期間t3をもつ間欠的な接続試行が繰り返される。
【選択図】図4
Description
この発明に関する開示は、車両用通信システムに関するものである。より具体的には、この開示は、車両用通信システムの消費電力低減装置およびその方法に関するものである。
以下に述べる従来技術の開示は、この発明の開示の背景を一般的に説明するためのものである。この従来技術の欄に述べられた成果の範囲において、本発明の発明者らの成果は、この説明の目的と同様に、出願の時点において先行技術としての地位を獲得しない限り、本発明に対して引用される従来技術として、明示的にも、また暗示的にも発明者らによって認められたものではない。
図1において、車両12とホストコンピュータ20(以下、ホストと呼ぶ)とを接続する車両用の通信システム10が図示されている。車両12は、車両制御システム14と通信する。例えば、車両制御システム14は、車両12からセンサデータを受信することができ、車両12に制御信号を送信することができる。例えば、車両制御システム14は、車両12の図示されないエンジンに制御信号を送信することができる。車両制御システム14は、分離して図示されているが、車両制御システム14は、車両12の一部として実現されているものとして理解することができる。
車両制御システム14は、車両用通信システム16と通信する。例えば、車両通信システム16は、全地球測位衛星システム(GPS: Global Positioning Satellite system)、またはテレマティックシステムとも呼ばれる移動体通信システムである。車両通信システム16は、分離して図示されているが、車両通信システム16は、車両制御システム14および/または車両12の一部として実現されているものとして理解することができる。
車両通信システム16は、無線通信チャンネル18を経由して、車両制御システム14とホスト20との間の情報通信を提供する。例えば、車両通信システム16とホスト20は、無線周波数通信(RF通信)によって通信することができる。
車両12とホスト20との間の通信は、緊急用途、セキュリティ用途、および/またはナビゲーション用途の通信とすることができるが、それらに限定されない。例えば、事故の後などの緊急時には、車両12の操作者は、緊急サービスホスト20との連絡をとる場合がある。例えば、車両12の所有者は、車両12外に締め出されてしまった場合に、セキュリティサービスホスト20との連絡をとる場合がある。例えば、車両12の操作者は、GPSホスト20へ要求を送ったり、GPSホスト20から案内情報を受けとったりする場合がある。
このように、従来の装置では、車両とホストとの間の通信接続を維持する必要があった。さらに、通信接続を維持し、確立するために、車両側からは接続のための試みが繰り返して実行されていた。しかし、そのような接続試行は車両の限られた電力を消費するものでもあった。
本発明の目的は、車両通信システムにおける電力消費を低減することにある。
請求項1に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、通信接続品質モジュール、およびチャンネル走査頻度モジュールを備えるという技術的手段を採用する。通信接続品質モジュールは、車両とホストとの間の通信接続品質が所定の通信接続品質閾値を下回っているとき、車両がホストの通信領域外であることを決定する。チャンネル走査頻度モジュールは、エンジンがオン状態であるか否かと、車両の運動割合との少なくともいずれかに基づいて、車両が通信領域外であるときにホストと通信接続するための車両からの試行の頻度を制御する。
請求項2に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、車両とホストとを通信接続するための試行、および車両とホストとの通信接続の少なくともひとつを頻度に基づいて実行する通信接続モジュールをさらに備え、当該通信接続モジュールは、無線周波数通信を通してホストと通信するという技術的手段を採用する。
請求項3に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、チャンネル走査頻度モジュールは、エンジンがオフ状態であるとき、頻度を所定基本頻度に対して減少させるという技術的手段を採用する。
請求項4に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、チャンネル走査頻度モジュールは、エンジンがオン状態であるとき、頻度を所定基本頻度に対して増加させるという技術的手段を採用する。
請求項5に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、チャンネル走査頻度モジュールは、エンジンがオフ状態であるとき、頻度を所定最小頻度に設定するという技術的手段を採用する。
請求項6に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、チャンネル走査頻度モジュールは、車両の運動割合が所定最小運動割合閾値以下であるとき、頻度を所定最小頻度に設定するという技術的手段を採用する。
請求項7に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、チャンネル走査頻度モジュールは、エンジンがオン状態であるとき、頻度を所定最大頻度に設定するという技術的手段を採用する。
請求項8に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、チャンネル走査頻度モジュールは、車両の運動割合が所定最大運動割合閾値以上であるとき、頻度を所定最大頻度に設定するという技術的手段を採用する。
請求項9に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、車両の運動割合は、車両の速度に基づいているという技術的手段を採用する。
請求項10に記載の車両通信システムの消費電力低減装置は、車両の運動割合は車両の2以上の位置に基づいているという技術的手段を採用する。
請求項11に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、車両をホストに通信接続する方法は、車両とホストとの間の通信接続品質が所定の通信接続品質の閾値を下回っているとき、車両がホストの領域外であることを決定する工程と、エンジンがオン状態であるか否かと、車両の移動速度との少なくともいずれかに基づいて、車両が領域外であるときにホストと通信接続するための車両からの試行の頻度を制御する工程とを含むという技術的手段を採用する。
請求項12に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、車両とホストとを通信接続するための試行、および車両とホストとの通信接続の少なくともひとつを頻度に基づいて実行し、車両とホストとを通信接続するための試行、および車両とホストとの通信接続の少なくともひとつは、無線周波数通信を通して実行されるという技術的手段を採用する。
請求項13に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、さらに、エンジンがオフ状態であるとき、頻度を所定基本頻度に対して減少させるという技術的手段を採用する。
請求項14に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、さらに、エンジンがオン状態であるとき、頻度を所定基本頻度に対して増加させるという技術的手段を採用する。
請求項15に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、さらに、エンジンがオフ状態であるとき、頻度を所定最小頻度に設定するという技術的手段を採用する。
請求項16に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、さらに、車両の運動割合が所定最小運動割合閾値以下であるとき、頻度を所定最小頻度に設定するという技術的手段を採用する。
請求項17に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、さらに、エンジンがオン状態であるとき、頻度を所定最大頻度に設定するという技術的手段を採用する。
請求項18に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、さらに、車両の運動割合が所定最大運動割合閾値以上であるとき、頻度を所定最大頻度に設定するという技術的手段を採用する。
請求項19に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、車両の運動割合は、車両の速度に基づいているという技術的手段を採用する。
請求項20に記載の車両通信システムの消費電力低減方法は、車両の運動割合は車両の2以上の位置に基づいているという技術的手段を採用する。
さらに別の技術的手段においては、上述のシステムと方法とは、ひとつ以上のプロセッサによって実行されたコンピュータプログラムによって実現される。コンピュータプログラムは、メモリ、不揮発性のデータ記憶装置、および/または他の適切な実体的記憶媒体等によって例示されるが、それらには限定されないコンピューター読取り可能な記録媒体上に存在することができる。
さらに、本発明の開示のさらなる適用可能領域は、詳細な説明、特許請求の範囲、および図面によって明らかにされる。詳細な説明と特定の実施形態は、実例を提示することだけを意図したものであり、本発明の開示の技術的範囲を制限することを意図するものではない。
以下の実施形態の説明は、本質的に単なる例示に過ぎず、この発明の開示、その適用、またはその利用を限定することを意図するものでは決してない。明確性のために、複数の図面において、同様の要素を識別するために、同一の参照符号が用いられる。ここでの使用において、A、BおよびCの少なくともひとつという表現は、非排他的論理としての「または」を用いて、A、またはB、またはCという論理を意味するものとして解釈されるべきである。方法における複数のステップは、この発明の開示の原理を変えることなく、異なる順序で実行しうるものとして解釈されるべきである。
ここでの使用において、モジュールの用語は、以下のもののいずれかひとつまたは組合せを指すか、その一部であるか、あるいはそれを含むことができる。そのひとつは、ひとつまたは複数のソフトウエアまたはファームウエアを実行する特定用途向け集積回路(ASIC: Application Specific Integrated Circuit)、電気回路、演算処理装置(共有されているもの、専用のもの、またはグループ化されているものを含む)および/またはメモリ(共有されているもの、専用のもの、またはグループ化されているものを含む)である。そのひとつは、複合化された論理回路である。その最後のひとつは、ここに説明された機能を提供する他の適切な部品である。
複数の車両は、複数のホストコンピュータ(以下ホストと呼ぶ)に車両通信システムを通して接続される。典型的な車両通信システムは、すべての状況下において継続的に作動することができる。言い換えると、典型的な車両通信システムは、エンジンのオフ状態の期間中において、および/または車両が通信領域外(以下、OORの略称で呼ばれることがある)状況の期間中において、継続して作動することができる。例えば、車両のOOR状況は、車両通信システムがホストとの接続を喪失したときである。従って、車両通信システムは、OOR状況の期間中、ホストとの接続の確立を継続的に試みることになる。
しかし、ホストとの接続の確立を継続的に試みるとき、言い換えると、OOR状況の期間中、大きい電力量が消費される。さらに、車両通信システムは、エンジンのオフ状態、すなわちエンジンの停止状況の期間中、バッテリによって電力を供給されるように構成される場合がある。この場合、車両通信システムがOOR状況、およびエンジン停止状況の期間中、ホストとの接続の確立を試みるために利用可能な電力量は限られている。このような背景に基づいて、車両通信システムにおける電力消費を低減するためのシステムおよび方法が提案され、開示されている。以下の説明により、車両用通信システムの消費電力低減装置および消費電力低減方法のひとつの実施形態が明らかにされる。
図2において、車両制御モジュール30がより詳細に図示されている。車両制御モジュール30は、操作者情報伝達モジュール32、車両通信モジュール34、およびエンジン制御モジュール36を備えることができる。
操作者情報伝達モジュール32は、車両の操作者から操作入力を受けることができる。操作者情報伝達モジュール32は、操作者からの操作入力を車両通信モジュール34および/またはエンジン制御モジュール36に送り出することができる。例えば、操作入力は、経路案内のための要求を含むことができる。その要求は、ホスト20から、例えばGPS経由で、その経路案内を受領するために、車両通信システム34と関連付けることができる。これに代えて、例えば、操作入力は、アクセル、例えばペダル組立体の踏み込み量を含むことができる。その踏み込み量は、図示されない吸気絞り装置を制御するために、エンジン制御モジュール36と関連づけることができる。
更に、操作者情報伝達モジュール32は、車両通信モジュール34および/またはエンジン制御モジュール36から表示出力を受け取ることができる。操作者情報伝達モジュール32は車両に搭載された図示されない表示装置に表示出力を送ることができる。例えば、表示出力は、図示されないナビゲーションシステム画面に表示されることがある経路案内を含むことができる。これに代えて、例えば、表示出力は、車両の図示されない計器盤に表示されることがある車両の速度、すなわち変速機出力軸の回転速度を含むことができる。
車両通信モジュール34は、この実施形態におけるシステムと方法とに従って、車両12とホスト20との間の通信リンクを確立することができる。通信リンクは、無線周波数通信を介して確立される。無線周波数通信は、使用することが許可されている複数のチャンネルのいずれかを使用して確立することができる。エンジン制御モジュール36は、図示されないエンジンアクチュエータ群および/または図示されないエンジンセンサ群と通信することができる。例えば、アクチュエータ群は、エンジンの吸気絞り弁を含むことがある。また、センサ群は、吸気絞り弁の開度センサ(以下、TPSとも呼ばれる)を含むことがある。それらは、すでに説明され知られているように、エンジンの吸気絞りを制御するために、互いに関連付けて用いることができる。
図3において、車両通信モジュール34がより詳細に図示されている。車両通信モジュール34は通信接続品質モジュール40、チャンネル走査頻度モジュール42および通信接続モジュール44を備えることができる。上述のように、車両通信モジュール34はホスト20およびエンジン制御モジュール36と通信することができる。
図3において、車両通信モジュール34がより詳細に図示されている。車両通信モジュール34は通信接続品質モジュール40、チャンネル走査頻度モジュール42および通信接続モジュール44を備えることができる。上述のように、車両通信モジュール34はホスト20およびエンジン制御モジュール36と通信することができる。
通信接続品質モジュール40はホスト20と通信する。通信接続品質モジュール40は、車両通信モジュール34とホスト20との間の通信リンクの接続状態の品質を決定する。通信接続品質モジュール40は、通信リンクの決定された品質に基づいて、通信領域外信号(以下、OOR信号とも呼ばれる)を生成することができる。例えば、通信リンクの決定された品質が予め設定された閾値未満である場合、通信接続品質モジュール40はOOR信号を生成することができる。言い換えると、通信接続品質モジュール40は、車両12とホスト20との間の通信接続品質が、所定の通信接続品質閾値を下回っているとき、車両12がホスト20の通信領域外であることを決定する。
チャンネル走査頻度モジュール42は通信接続品質モジュール40からOOR信号を受け取ることができる。チャンネル走査頻度モジュール42は、さらに車両12の地球上でのグローバルな位置に相当する車両位置信号をホスト20から受け取ることができる。例えば、車両12が通信領域外である場合、車両位置信号は、ホスト20との最後の接続に対応することがある。言いかえれば、車両12がホスト20から通信領域外であるとき、現在の車両位置信号は提供されないが、その場合には、最近に得られた車両位置信号を使用することができる。
チャンネル走査頻度モジュール42は、さらにエンジン制御モジュール36から車両速度信号およびエンジン状態信号を受け取ることができる。車両速度信号は車両12の現在の走行速度、すなわち移動速度に対応する。例えば、車両速度信号は走行動力伝達系統の変速機出力軸の回転速度に基づく値とすることができる。エンジン状態信号は、図示されないエンジンがオン状態か否か、すなわちオン状態か、オフ状態かを示す信号とすることができる。例えば、エンジン状態信号はエンジンが起動されたか否か、すなわち点火されているか否かに基づく値とすることができる。
チャンネル走査頻度モジュール42は、OOR信号、エンジン状態信号、車両位置信号および車両速度信号の少なくともひとつに基づいて、チャンネル走査頻度fcsを生成することができる。チャンネル走査頻度fcsは、通信接続モジュール44がホスト20への接続を試みる複数の接続試行の間の時間間隔に相当するものと理解できる。チャンネル走査頻度fcsは、単位時間内における接続試行の回数を示すものとして理解することもできる。よって、チャンネル走査頻度fcsは、チャンネル走査回数、またはチャンネル走査周波数とも呼ぶことができる。また、接続試行と接続試行との間隔を示すものとして、接続試行周期、接続試行間隔、接続試行回数といった名称でも呼ぶこともできる。例えば、OOR信号がローレベルの場合、つまり、車両12が通信領域内にあるか、または通信接続状態にある場合には、接続試行は必要ではないから、チャンネル走査頻度fcsが生成されないように、つまりチャンネル走査頻度fcsがゼロに設定されるように、チャンネル走査頻度モジュール42を構成することができる。
しかしながら、OOR信号がハイレベルの場合、つまり、車両12が通信領域外にあるか、または通信が遮断された状態にある場合には、チャンネル走査頻度fcsを生成するように、チャンネル走査頻度モジュール42を構成することができる。例えば、平均チャンネル走査頻度、すなわち基本頻度に対応する予め設定されたチャンネル走査頻度を出力するように、チャンネル走査頻度モジュール42を構成することができる。しかしながら、チャンネル走査頻度モジュール42は、チャンネル走査頻度fcsを、チャンネル走査頻度の基本頻度に対して、さらに増加させたり、またはさらに減少させたりするように構成することができる。この場合、チャンネル走査頻度fcsは、最高頻度まで増加させることができる。また、チャンネル走査頻度fcsは、最小頻度まで減少させることができる。基本頻度は、予め設定された所定基本頻度とすることができる。最大頻度は、予め定められた所定最大頻度とすることができる。最小頻度は、予め定められた所定最小頻度とすることができる。
エンジン状態信号が、エンジンのオフ状態を示すローレベルである場合、チャンネル走査頻度fcsを減少させるように、チャンネル走査頻度モジュール42を構成することができる。例えば、エンジンがオフ状態である場合、チャンネル走査頻度fcsを最小のチャンネル走査頻度へ減少させるように、チャンネル走査頻度モジュール42を構成することができる。例えば、最小のチャンネル走査頻度は1/600Hzとすることができる。この場合、10分間に1回の頻度で、走査、すなわち接続試行が実行される。エンジンのオフ状態の期間中における低いチャンネル走査頻度は、電力消費の低減をもたらす。
反対に、エンジン状態信号が、エンジンのオン状態を示すハイレベルである場合、チャンネル走査頻度fcsをさらに増加させるように、チャンネル走査頻度モジュール42を構成することができる。例えば、エンジンがオン状態の場合、チャンネル走査頻度fcsを最大のチャンネル走査頻度に増加させるように、チャンネル走査頻度モジュール42を構成することができる。例えば、最大のチャンネル走査頻度に相当する所定頻度は、1/20Hzとすることができる。この場合、1分間に3回の頻度で、走査、すなわち接続試行が実行される。エンジンのオン状態の期間中における高いチャンネル走査頻度は、通信接続モジュール44とホスト20との間の接続速度を改善する場合がある。更に、エンジンがオン状態であって車両12がバッテリ電源に依存して作動していない場合、省電力は考慮されるべき事項ではないともいえる。
更に、車両速度信号および車両位置信号の少なくともひとつに基づいて、特定のチャンネル走査頻度fcsを生成したり、または基本頻度を増加させたり、あるいは減少させたりするように、チャンネル走査頻度モジュール42は構成されることができる。例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、車両速度信号および/または車両位置信号に基づいて、車両の運動割合を生成することができる。例えば、車両の運動割合が予め設定された運動割合の閾値より高い場合、チャンネル走査頻度fcsを増加させるように、チャンネル走査頻度モジュール42を構成することができる。言いかえれば、車両12がより速く移動している場合、車両12の位置が刻々と移動し続けるから、より多くの接続の試みが必要とされる。車両の運動割合が高くなるほど、チャンネル走査頻度fcsを増加させるチャンネル走査頻度モジュール42は、消費電力を抑えながら、接続が確立される可能性を高めるために貢献する。
チャンネル走査頻度モジュール42は、エンジンがオン状態であるか否かと、車両12の運動割合との少なくともいずれかに基づいて、車両12が通信領域外であるときにホスト20と通信接続するための車両12からの接続試行の頻度fcsを制御する。
通信接続モジュール44はチャンネル走査頻度モジュール42からチャンネル走査頻度fcsを受け取る。通信接続モジュール44は、チャンネル走査頻度fcsに従って、ホスト20との接続を確立するための接続試行を実行することができる。言いかえれば、チャンネル走査頻度fcsは、ホスト20と接続するための通信接続モジュール44による接続試行と接続試行との間の時間間隔に相当するものでもある。通信接続モジュール44は、車両12とホスト20とを通信接続するための試行、および車両12とホスト20との通信接続の少なくともひとつをチャンネル走査頻度fcsに基づいて実行する。
図4において、エンジンのオン状態とオフ状態との両方のための様々なチャンネル走査頻度fcsを図示するタイミング図50が図示されている。例えば、第1フェーズ52は、エンジンがオン状態にあり、かつ車両が通信領域外状態にあるときに対応させることができる。言い換えると、第1フェーズ52は、好適ローミングリストデータベース(PRL データベース: Preferred Roaming List データベース)の全体にわたる継続的な走査を含む。すなわち、最大チャンネル走査頻度である。例えば、PRLデータベースは、接続の獲得と、システム選択の期間中に使用された情報を含むことができる。第1フェーズ52の期間中、PRLデータベースの全体は、期間T1の間にN1回繰り返して走査されることができる。例えば、走査回数N1は、3回であり、期間T1は、15秒である。
図4に図示された第1フェーズ52、第2フェーズ54、および第3フェーズ56は、チャンネル走査頻度、すなわち接続試行頻度の段階に相当する。よって、それらは第1段階、第2段階、および第3段階とも呼ぶことができる。PRLデータベースには、複数のチャンネルCH1、CH2・・・CHnが含まれている。一回の走査において、PRLデータベースに含まれる複数のチャンネルのすべてが試みられる。第1フェーズ52においては、最大の頻度で複数のチャンネルのすべてが試みられる。図示の例においては、所定の順序に従った複数のチャンネルCH1−CHnの順序的走査が実行され、さらに、この順序的走査が繰り返される。しかも、一連の順序的走査の中においては、複数のチャンネルの走査は、休みなく実行される。しかも、複数の一連の順序的走査も、休みなく繰り返される。
第2フェーズ54は、エンジンがオフ状態にあり、かつ車両が通信領域外状態にあるときに対応させることができる。言いかえれば、第2フェーズ54は、チャンネル走査頻度fcsに基づく、PRLデータベース全体にわたる間欠的な走査を含むことができる。したがって、第2フェーズ54は、走査および/または接続の間に、省電力性能が改善される深い休止期間を含んでいる。深い休止は、通信のための接続試行、および/または通信の継続が実行されない期間であって、スリープ期間あるいはスタンバイ期間とも呼ぶことができる。
第2フェーズ54の間中、PRLデータベースの全体は、深い休止期間t2の後に回数N2回だけ走査され、それは第2フェーズ54に相当する期間T2の間繰り返される。例えば、回数N2は、1回とすることができる。また、休止期間t2は、20秒とすることができる。また、全期間T2は、600秒とすることができる。
図示の例においては、所定の順序に従った複数のチャンネルCH1−CHnの順序的走査が実行される。さらに、一連の順序的走査が回数N2回だけ繰り返される。一連の順序的走査の中においては、複数のチャンネルの走査は、休みなく実行される。さらに、一連の順序的走査は、回数N2回だけ休みなく繰り返される。回数N2回の順序的走査の前または後には、休止期間t2が設けられている。よって、第2フェーズ54においては、一または複数の順序的走査が実行された後に、休止期間t2が設けられ、その休止期間t2の後に、再び一または複数の順序的走査が実行される。これにより、間欠的な順序的走査が提供されている。従って、休止期間t2の間は、電力消費が抑制される。
第3フェーズ56は、エンジンがオフ状態にあり、かつ車両が通信領域外にある状態に対応させることができる。しかしながら、第3フェーズ56は、第2フェーズ54よりも少ないチャンネル走査頻度fcsに基づく、PRLデータベース全体にわたる間欠的な走査を含むことができる。言いかえれば、第3フェーズ56の深い休止期間は、第2フェーズ54の深い休止期間54よりも長く設定されている。例えば、車両が所定の時間より長い期間にわたって通信領域外であるとき、第2フェーズ54から第3フェーズ56への移行が実行されるように装置は構成されることができる。言いかえれば、第3フェーズ56は、省電力性能を最大化するために実行されるものである。
第3フェーズ56の期間中、PRLデータベースの全体は、深い休止期間t3の後に回数N3回だけ走査され、それは通信接続が確立されるか、またはシステムがリセットされるまで、継続的に、つまり永久に繰り返される。例えば、回数N3は、1回だけとすることができる。また、休止期間t3は、300秒とすることができる。言いかえれば、例えば、第3フェーズ56は、最小のチャンネル走査頻度fcsに対応付けることができる。
図示の例においては、所定の順序に従った複数のチャンネルCH1−CHnの順序的走査が実行される。さらに、一連の順序的走査が回数N3回だけ繰り返される。一連の順序的走査の中においては、複数のチャンネルの走査は、休みなく実行される。さらに、一連の順序的走査は、回数N3回だけ休みなく繰り返される。回数N3回の順序的走査の前または後には、休止期間t3が設けられている。よって、第3フェーズ56においては、一または複数の順序的走査が実行された後に、休止期間t3が設けられ、その休止期間t3の後に、再び一または複数の順序的走査が実行される。これにより、間欠的な順序的走査が提供されている。従って、休止期間t3の間は、電力消費が抑制される。しかも、休止期間t3は、休止期間t1より長い。このため、第3フェーズ56での消費電力は、第2フェーズ54における消費電力より低く抑えられる。
図5Aにおいて、チャンネル走査頻度fcsを制御する第1の方法は、ステップ70から開始される。ステップ72では、チャンネル走査頻度モジュール42は、エンジンがオフ状態か否かを判断する。エンジンがオフ状態にあり、ステップ72の判断がYESの場合、制御はステップ74へ進む。エンジンがオン状態にあり、ステップ72の判断がNOの場合、制御はステップ76へ進む。
ステップ74では、チャンネル走査頻度モジュール42はチャンネル走査頻度fcsを減少させる。そして、制御は、ステップ72に戻る。例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、基本頻度に対してチャンネル走査頻度fcsを減少させることができる。更に、例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、最小のチャンネル走査頻度へチャンネル走査頻度fcsを減少させることができる。
ステップ76では、チャンネル走査頻度モジュール42はチャンネル走査頻度fcsを増加させる。そして、制御は、ステップ72へ戻る。例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、基本頻度に対してチャンネル走査頻度fcsを増加させることができる。更に、例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、最大のチャンネル走査頻度へチャンネル走査頻度fcsを増加させることができる。この第1の制御方法においては、エンジンがオフ状態にあるときのチャンネル走査頻度は、エンジンがオン状態にあるときのチャンネル走査頻度より低く設定される。この結果、使用可能な電力が制限されているエンジンのオフ状態において、通信のための電力消費を低減することができる。
図5Bにおいて、チャンネル走査頻度fcsを制御する第2の方法は、ステップ80から開始される。ステップ82では、チャンネル走査頻度モジュール42は、エンジンがオフ状態か否かを判断する。エンジンがオフ状態にあり、ステップ82の判断がYESの場合、制御はステップ82へ戻る。エンジンがオン状態にあり、ステップ82の判断がNOの場合、制御はステップ84へ進む。
ステップ84では、チャンネル走査頻度モジュール42は、車両12の運動割合を算出することによって、決定する。例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、ホスト20、からの車両位置信号および/またはエンジン制御モジュール36からの車両速度信号に基づいて、車両12の運動の割合を決定する。車両位置信号は、ホスト20との最後の接続の位置情報から提供される場合がある。車両の運動割合は、車両12の2以上の位置情報に基づいて算出することができる。
ステップ86では、チャンネル走査頻度モジュール42は、車両12の運動割合を、予め設定された運動割合の閾値と比較する。車両12の運動割合が予め設定された運動割合の閾値以下である場合、制御はステップ88に進む。この閾値は、車両12がほぼ静止している状態を示すことができる。よって、車両12の運動量が少なくとき、言い換えると車両12がほぼ停車状態にあるとき、制御はステップ88へ進むことができる。ステップ86の判定がNOの場合、制御はステップ90へ進む。
ステップ88では、チャンネル走査頻度モジュール42はチャンネル走査頻度fcsを減少させる。そして、制御は、ステップ82へ戻る。例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、基本頻度に対してチャンネル走査頻度fcsを減少させることができる。更に、例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、最小のチャンネル走査頻度へチャンネル走査頻度fcsを減少させることができる。
ステップ90では、チャンネル走査頻度モジュール42はチャンネル走査頻度fcsを増加させる。そして、制御は、ステップ82へ戻る。例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、基本頻度に対してチャンネル走査頻度fcsを増加させることができる。更に、例えば、チャンネル走査頻度モジュール42は、最大のチャンネル走査頻度へチャンネル走査頻度fcsを増加させることができる。この第2の制御方法においては、エンジンがオン状態にあり、かつ車両の運動が小さいときのチャンネル走査頻度は、エンジンがオン状態にあり、かつ車両が大きく運動しているときのチャンネル走査頻度よりも、低く設定される。この結果、チャンネルを切換える必要性が低い低速運動時において、通信のための電力消費を低減することができる。
エンジンがオフ状態にあるときのチャンネル走査頻度を最低値とし、エンジンがオン状態にあり、かつ車両の運動が小さいときのチャンネル走査頻度を最低値より大きい第2の値とし、さらに、エンジンがオン状態にあり、かつ車両が大きく運動しているときのチャンネル走査頻度を第2の値より大きい第3の値となるように、チャンネル走査頻度fcsの可変範囲を設定してもよい。これにより、エンジンの運転状態と、車両の運動割合との両方に応じて、消費電力を低減するようにチャンネル走査頻度を設定することができる。
図示の方法においては、チャンネル走査頻度モジュール42は、車両12の運動割合が所定最小運動割合閾値以下であるとき、チャンネル走査頻度を所定最小頻度に設定することができる。これに代えて、チャンネル走査頻度モジュール42は、車両12の運動割合が所定最大運動割合閾値以上であるとき、チャンネル走査頻度を所定最大頻度に設定するように構成されることができる。
図6において、車両通信モジュール34を制御する方法は、ステップ100から開始される。ステップ102では、車両通信モジュール34は接続試行の回数を計数するためのカウンタの値を0にセット、すなわちリセットする。
ステップ104では、車両通信モジュール34は、車両12がホスト20から通信領域外であるか否か、すなわち通信が遮断された状態か否かを判断する。車両12が通信領域外にあり、ステップ104の判断がYESの場合、制御は、ステップ106へ進む。車両12が通信領域内にあり、ステップ104の判断がNOの場合、制御は、ステップ112へ進む。
ステップ106では、車両通信モジュール34は、ホスト20への接続を試みる。ステップ108では、車両通信モジュール34は、車両12がホスト20から通信領域外であるか否か、すなわち通信が遮断された状態か否かを再び判断する。車両12が通信領域外にあり、ステップ108の判断がYESの場合、制御は、ステップ110へ進む。車両12が通信領域内にあり、ステップ108の判断がNOの場合、制御は、ステップ102へ戻る。そして、接続試行の回数を示すカウンタの値を0にセットする。この場合は、通信領域内であるから、最後の接続試行は成功しているはずである。よって、ステップ108からステップ102への流れは、言い換えると、最後の接続の成功に応答して、カウンタ0をリセットする処理である。
ステップ110では、車両通信モジュール34は、接続試行回数を示すカウンタの値を、予め設定されたカウンタの閾値Xに設定する。例えば、予め設定されたカウンタの閾値Xは、接続試行の最大数に対応させることができる。その最大数は、エンジンがオフ状態にあり、かつ通信領域外の状況である期間中に、バッテリ電力のみの範囲内で実行可能な回数とすることができる。あるいは、上記に代えて、予め設定されたカウンタの閾値Xは、特定のチャンネル走査頻度fcsに対応させることができる。この後、制御はステップ104へ戻る。
ステップ112では、車両通信モジュール34は、予め設定されたカウンタ計数期間の満了を待つ。例えば、予め設定されたカウンタ計数期間は、チャンネル走査頻度fcsに対応させることができる。言いかえれば、予め設定されたカウンタ計数期間は、チャンネル走査頻度fcsの逆数、すなわち1/fcsとすることができる。計数期間は、時間=1/周波数で表される時間間隔に相当する。予め設定されたカウンタ計数期間が満了すると、制御は、ステップ114へ進む。
ステップ114では、接続試行の回数を示すカウンタの値が1だけ減算される。その後、制御はステップ104へ戻る。言いかえれば、車両通信モジュール34は、電力を節約するために、接続試行と接続試行との間において、予め設定されたカウンタ計数期間の間だけ待つこととなる。上記に加えて、例えば、接続試行カウンタが0を下回って減算された場合、バッテリの電力が限界まで低下していることに配慮して、車両通信モジュール34は、それ以後の接続試行を停止するように構成されることができる。
この開示の広範な示唆は、様々な形式によって実施することができる。したがって、この開示は特定の実施形態を含むものであるが、図面、明細書および特許請求の範囲を検討することによって他の変形例は明白であるから、この開示の真の技術的範囲は、そのように限定されるべきではない。
10 通信システム、 12 車両、 14 車両制御システム、 16 車両通信システム、 18 無線通信チャンネル、 20 ホスト、 30 車両制御モジュール、 32 操作者情報伝達モジュール、 34 車両通信モジュール、 36 エンジン制御モジュール、 40 通信接続品質モジュール、 42 チャンネル走査頻度モジュール、 44 通信接続モジュール。
Claims (20)
- 車両とホストとの間の通信接続品質が所定の通信接続品質閾値を下回っているとき、前記車両が前記ホストの領域外であることを決定する通信接続品質モジュールと、
エンジンがオン状態であるか否かと、前記車両の運動割合との少なくともいずれかに基づいて、前記車両が領域外であるときに前記ホストと通信接続するための前記車両からの試行の頻度を制御するチャンネル走査頻度モジュールとを備えることを特徴とする車両通信システムの消費電力低減装置。 - 請求項1に記載の車両通信システムの消費電力低減装置において、
前記車両と前記ホストとを通信接続するための試行、および前記車両と前記ホストとの通信接続の少なくともひとつを前記頻度に基づいて実行する通信接続モジュールをさらに備え、当該通信接続モジュールは、無線周波数通信を通してホストと通信する。 - 請求項1または2に記載の車両通信システムの消費電力低減装置において、
前記チャンネル走査頻度モジュールは、エンジンがオフ状態であるとき、前記頻度を所定基本頻度に対して減少させる。 - 請求項3に記載の車両通信システムの消費電力低減装置において、
前記チャンネル走査頻度モジュールは、エンジンがオン状態であるとき、前記頻度を前記所定基本頻度に対して増加させる。 - 請求項1から4のいずれかに記載の車両通信システムの消費電力低減装置において、
前記チャンネル走査頻度モジュールは、エンジンがオフ状態であるとき、前記頻度を所定最小頻度に設定する。 - 請求項5に記載の車両通信システムの消費電力低減装置において、
前記チャンネル走査頻度モジュールは、前記車両の運動割合が所定最小運動割合閾値以下であるとき、前記頻度を所定最小頻度に設定する。 - 請求項1から6のいずれかに記載の車両通信システムの消費電力低減装置において、
前記チャンネル走査頻度モジュールは、エンジンがオン状態であるとき、前記頻度を所定最大頻度に設定する。 - 請求項7に記載の車両通信システムの消費電力低減装置において、
前記チャンネル走査頻度モジュールは、前記車両の運動割合が所定最大運動割合閾値以上であるとき、前記頻度を所定最大頻度に設定する。 - 請求項1から8のいずれかに記載の車両通信システムの消費電力低減装置において、
前記車両の前記運動割合は、前記車両の速度に基づいている。 - 請求項1から9のいずれかに記載の車両通信システムの消費電力低減装置において、
前記車両の運動割合は前記車両の2以上の位置に基づいている。 - 車両をホストに通信接続する車両通信システムの消費電力低減方法において、
前記車両と前記ホストとの間の通信接続品質が所定の通信接続品質の閾値を下回っているとき、車両がホストの領域外であることを決定し、
エンジンがオン状態であるか否かと、前記車両の移動速度との少なくともいずれかに基づいて、前記車両が領域外であるときに前記ホストと通信接続するための前記車両からの試行の頻度を制御することを特徴とする車両通信システムの消費電力低減方法。 - 請求項11に記載の車両通信システムの消費電力低減方法において、
前記車両と前記ホストとを通信接続するための試行、および前記車両と前記ホストとの通信接続の少なくともひとつを前記頻度に基づいて実行し、前記車両と前記ホストとを通信接続するための試行、および前記車両と前記ホストとの通信接続の少なくともひとつは、無線周波数通信を通して実行される。 - 請求項11または12に記載の車両通信システムの消費電力低減方法において、さらに、
エンジンがオフ状態であるとき、前記頻度を所定基本頻度に対して減少させる。 - 請求項13に記載の車両通信システムの消費電力低減方法において、さらに、
エンジンがオン状態であるとき、前記頻度を前記所定基本頻度に対して増加させる。 - 請求項11から14のいずれかに記載の車両通信システムの消費電力低減方法において、さらに、
エンジンがオフ状態であるとき、前記頻度を所定最小頻度に設定する。 - 請求項15に記載の車両通信システムの消費電力低減方法において、さらに、
前記車両の運動割合が所定最小運動割合閾値以下であるとき、前記頻度を所定最小頻度に設定する。 - 請求項11から16のいずれかに記載の車両通信システムの消費電力低減方法において、さらに、
エンジンがオン状態であるとき、前記頻度を所定最大頻度に設定する。 - 請求項17に記載の車両通信システムの消費電力低減方法において、さらに、
前記車両の運動割合が所定最大運動割合閾値以上であるとき、前記頻度を所定最大頻度に設定する。 - 請求項11から18のいずれかに記載の車両通信システムの消費電力低減方法において、
前記車両の前記運動割合は、前記車両の速度に基づいている。 - 請求項11から19のいずれかに記載の車両通信システムの消費電力低減方法において、
前記車両の運動割合は前記車両の2以上の位置に基づいている。
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