JP4816249B2 - 通信システムおよび通信方法 - Google Patents

Description

本発明は各種情報の授受を行う通信システムおよび通信方法に関する。

車載機とデータ提供センターとの間で通信を行い、車載機で必要なデータをセンターから提供する通信システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００２−０７７１５１号公報

しかしながら、上述した従来の通信システムでは、通信回線を接続するまでの時間が、回線接続後にデータを要求してからダウンロードを完了するまでの時間に比べて長く、所望のデータを取得するのに長い時間がかかるという問題がある。

通信回線を介して情報センターから車載機へ情報を入手する際に、車両の状態変化を検出し、検出された車両の状態変化が情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化か否かを判定し、情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化であると判定されると情報センターとの通信回線を接続する。

本発明によれば、センターへの情報要求操作を行ってから情報を入手するまでの時間を短縮することができる。

《発明の第１の実施の形態》
図１は第１の実施の形態の通信システムの全体構成を示す図である。データ提供センター（以下、単にセンターという）１は、携帯電話網２などの通信回線を介して基地局３から車両４に搭載される車載機５と無線通信を行い、各種データを提供する。車両４では車載機５を携帯電話機６と接続し、基地局３と無線通信を行って各種データを取得する。なお、図１では基地局３と車載機５を搭載した車両４をそれぞれ１台ずつ表すが、基地局３と車載機５を搭載した車両４はそれぞれ数多く存在する。また、センター１が複数設置されることもある。さらに、センター１と車載機５との間の通信回線は携帯電話機の回線に限定されない。

図２は第１の実施の形態の車載機５の詳細な構成を示す図である。車載機５は通信制御回路５１、制御回路５２、ナビゲーション装置５３、記憶装置５４、車両状態検出装置５５などを備えている。通信制御回路５１は、車両４の携帯電話機６とセンター１の基地局３との間の無線通信を制御する。制御回路５２はＣＰＵ５２ａ、メモリ５３ｂなどを備え、後述する制御プログラムを実行してセンター１との間の通信回線の接続と切断を制御する。

制御回路５２にはナビゲーション装置５３、記憶装置５４、車両状態検出装置５５などが接続される。ナビゲーション装置５３は道路地図記憶装置５３ａ、現在位置検出装置５３ｂ、ＶＩＣＳ受信機５３ｃなどを備え、車両４の現在位置検出、目的地までの最適経路の探索と誘導、渋滞や規制などの道路交通情報の取得などを行い、目的地の設定または変更の情報、最適経路の設定と変更の情報、渋滞の発生と解消の情報、交通規制の発生と解除の情報、目的地および経由地への到着情報、高速道路への乗り降りの情報などを制御回路５２へ提供する。

現在地検出装置５３ｂは図示しないＧＰＳ受信機、走行距離検出装置および進行方位検出装置を備えており、ＧＰＳ受信機で受信したＧＰＳ信号に基づいて衛星航法により車両の現在地を検出するとともに、走行距離検出装置で検出した走行距離と進行方位検出装置で検出した進行方位とに基づいて車両の走行軌跡を演算し、道路地図記憶装置５３ａに記憶されている道路地図データとマップマッチングを行って自律航法により車両の現在地を検出する。ＶＩＣＳ受信機５３ｃはＦＭ多重放送とビーコン放送を受信し、渋滞や規制などの道路交通情報を取得する。

記憶装置５４は、センター１との間の通信回線を接続または切断するトリガーとなる各種イベントや、センター１へ接続できる確立に関する情報などを記憶する記憶装置であり、情報の読み書きおよび消去が可能な各種の記録媒体を用いることができる。この一実施の形態では、センター１へ接続できる確率を、センター１で同時に回線をつなぐことができる数をセンター１へ接続する可能性のある車載機５の全体数で除した値とする。

記憶装置５４に記憶されるイベントには、車両の運行開始（エンジン始動後、走行を開始するとき）、運行開始から所定時間（ｎ分）後、ナビゲーション装置５３における目的地の設定と変更、渋滞の発生と解消、規制の発生と解除、目的地および経由地への到着、高速道路への乗り降り、車速の変化（例えば車速ｎkm/h以上、車速ｎkm/h以下など）などが含まれる。

これらのイベント情報は、車両に発生する多くのイベントの中から、センター１と通信回線を接続して各種データを取得する可能性が高いイベント、またはセンター１との通信回線を切断して各種データの取得を終了する可能性が高いイベントを事前に統計的に抽出し、抽出したイベントをセンター１との間の通信回線を接続または切断する回線制御判断情報として記憶装置５４に予め記憶したものである。

車両状態検出装置５５は車両の状態を検出する各種スイッチや各種センサーを備えている。この一実施の形態では、イグニッションスイッチ５５ａによりエンジンの始動と停止を検出し、車速センサー５５ｂにより車速を検出する例を示す。なお、車両の状態としてこの一実施の形態ではエンジンの始動と停止、車速を例に上げて説明するが、車両の状態はこの一実施の形態に限定されず、例えばワイパーの作動とその速度、ヘッドランプの点灯と消灯など、車両のあらゆる状態が含まれる。

車両状態検出装置５５で検出した車両状態が変化したときは車両にイベントが発生したとし、車両に実際に発生したイベントを記憶装置５４に記憶されているイベント情報と照合する。車両に発生したイベントに一致するイベントが記憶装置５４に記憶されている場合は、センター１との間の通信回線を接続または切断する必要があるイベントが車両に発生したと判断し、自動的にセンター１との間の通信回線の接続または切断を行う。

車両状態の変化、すなわち車両に発生するイベントには、例えばエンジンの始動と停止、車両走行の開始と停止、渋滞や交通規制にともなう車速の変化と進路変更、ナビゲーション装置５３における目的地の設定と変更、目的地および経由地への到着、高速道路への乗り降りなどがある。

図３は、センター１との間の通信回線の接続と切断を制御するプログラムを示すフローチャートである。この制御プログラムは制御回路５２のメモリ５２ｂに記憶されており、制御回路５２のＣＰＵ５２ａにより実行される。このフローチャートを参照して第１の実施の形態の動作を説明する。

車載機５のメインスイッチ（不図示）がオンされて電源が投入されると、制御回路５２はこの制御プログラムの実行を開始する。ステップ１において車両状態検出装置５５により現在の車両の状態を検出し、ステップ２へ進む。ステップ２では前回までの検出結果と今回の検出結果とを比較して車両状態の変化、つまり車両にイベントが発生しているか否かを判別する。車両状態に変化がなくイベントが発生していない場合はステップ１へ戻り、上述した処理を繰り返す。

車両状態に変化があり車両にイベントが発生している場合はステップ３へ進み、車両に発生しているイベントを記憶装置５４に記憶されているイベント情報と照合する。車両に発生しているイベントと一致するイベントがない場合は、センター１との間の通信回線を制御する必要はないと判断し、ステップ１へ戻って上述した処理を繰り返す。

一方、車両に発生しているイベントと一致するイベントが記憶装置５４に記憶されている場合には、センター１との間の通信回線を制御する必要があるイベントが車両に発生していると判断し、ステップ４へ進む。ステップ４では通信制御回路５１によるセンター１との間の現在の回線制御状態を検出する。続くステップ５で車両に発生したイベントがセンター１との間の通信回線を接続する必要があるイベントか、または切断する必要があるイベントかを判定し、現在の回線制御状態に応じて回線制御状態の変更または継続を決定する。

通信制御回路５１によりセンター１との間の通信回線がすでに接続状態にあって、車両に発生したイベントがセンター１との間の通信回線を接続する必要があるイベントと判定した場合は、回線制御状態を変更する必要がないのでステップ１へ戻って上述した処理を繰り返す。また、通信制御回路５１によりセンター１との間の通信回線がすでに切断状態にあって、車両に発生したイベントがセンター１との間の通信回線を切断する必要があるイベントと判定した場合は、回線制御状態を変更する必要がないのでステップ１へ戻って上述した処理を繰り返す。

通信制御回路５１によりセンター１との間の通信回線がすでに切断状態にあって、車両に発生したイベントがセンター１との間の通信回線を接続する必要があるイベントと判定した場合は、通信回線を接続する必要があり、ステップ６へ進む。ステップ６では通信制御回路５１を制御してセンター１との間の通信回線を接続させる。その後、ステップ１へ戻って上述した処理を繰り返す。

一方、通信制御回路５１によりセンター１との間の通信回線がすでに接続状態にあって、車両に発生したイベントがセンター１との間の通信回線を切断する必要があるイベントと判定した場合は、通信回線を切断する必要があり、ステップ７へ進む。ステップ７では通信制御回路５１を制御してセンター１との間の通信回線を切断させる。その後、ステップ１へ戻って上述した処理を繰り返す。

《発明の第２の実施の形態》
記憶装置５４に記憶するイベント情報にそれぞれ通信回線の接続が必要なイベントか、または切断が必要なイベントかを表す属性情報を付加し、これらの属性に基づいて通信回線の接続と切断を判定する第２の実施の形態を説明する。なお、この第２の実施の形態の全体構成は図１に示す全体構成と同様であり、また、車載機５の構成も図２に示す構成と同様であるから、図示と説明を省略する。

記憶装置５４には通信回線の接続または切断を表す属性情報を付加したイベント情報が記憶されているが、センター１から車載機５に記憶されているイベントや属性情報の追加、変更、削除を行うようにしてもよい。具体的には、センター１で複数の車両４から得たイベントと対応する回線接続または切断の情報を統計処理し、統計処理結果のイベントと回線接続または切断の属性情報を各車両４へ配信し、記憶装置５４に記憶するようにしてもよい。これにより、多くの車両に対して一般的で適切なイベントと属性情報を簡単に入手することができる。また、センター１で複数の車両４からプローブ情報とその利用履歴などを収集して統計処理し、多くの車両４がオンデマンドでセンター１からデータを取得しているタイミングと、データを取得していないタイミングを調べ、それぞれイベントとして定義して前者には回線接続の属性を、後者には回線切断の属性をそれぞれ付加する。

制御回路５２は、イベント情報とその属性情報に基づいてセンター１との間の通信回線を接続するのか、切断するのか、あるいは現在の状態を継続するのかを判定し、判定結果にしたがって通信回線の接続と切断を制御する。

図４は、センター１との間の通信回線の接続と切断を制御するプログラムを示すフローチャートである。この制御プログラムは制御回路５２のメモリ５２ｂに記憶されており、制御回路５２のＣＰＵ５２ａにより実行される。このフローチャートを参照して第２の実施の形態の動作を説明する。なお、図３に示す処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。

センター１との間の通信回線を制御する必要があるイベントが車両に発生しているときに、通信制御回路５１によるセンター１との間の現在の回線制御状態を検出した後のステップ１１において、図５に示す回線接続切断判定サブルーチンを実行し、センター１との間の通信回線を接続するか、切断するか、現状のままにしておくのかを判定する。ステップ１２では判定結果の指示が回線接続の場合はステップ６へ進んで通信回線を接続し、判定結果の指示が回線切断の場合はステップ７へ進んで通信回線を切断する。また、判定結果の指示がない場合は回線制御を行わない。

図５は回線接続切断判定サブルーチンを示すフローチャートである。ステップ２１において車両に発生しているイベントの属性を調べ、そのイベントが回線接続イベントか、回線切断イベントかを判定する。回線接続イベントの場合はステップ２２へ進み、現在の回線状態が接続済みの状態か否かを確認する。回線接続イベントが発生しており、かつ現在すでに回線接続状態にある場合は回線制御指示を行わず、図４のステップ１２へリターンする。一方、回線接続イベントが発生しており、かつ現在回線切断状態にある場合はステップ２３へ進み、回線接続指示を行って図４のステップ１２へリターンする。

ステップ２１で回線切断イベントと判定された場合はステップ２４へ進み、現在の回線状態が切断状態か否かを確認する。回線切断イベントが発生しており、かつ現在すでに回線切断状態にある場合は回線制御指示を行わず、図４のステップ１２へリターンする。一方、回線切断イベントが発生しており、かつ現在回線接続状態にある場合はステップ２５へ進み、回線切断指示を行って図４のステップ１２へリターンする。

図６は、一実施の形態の通信システムによる通信回線制御結果の一例を示す図である。この例では、エンジンを始動して走行を開始するドライブ開始イベント、渋滞開始イベント、および車速がＮkm/hを超過するイベントにはそれぞれ回線接続の属性が付加され、ドライブ開始後Ｎ分経過イベント、渋滞解消イベント、およびドライブ終了イベントにはそれぞれ回線切断の属性が付加されているものとする。

ドライブ開始イベントの発生が検出されるとセンター１との通信回線が接続され、ドライブ開始Ｎ分経過イベントの発生が検出されると通信回線が切断される。また、渋滞開始イベントの発生が検出されるとふたたび通信回線が接続され、渋滞解消イベントの発生が検出されると通信回線が切断される。さらに、車速Ｎkm/h超過イベントの発生が検出されると通信回線が接続され、ドライブ終了イベントの発生が検出されると通信回線が切断される。

このように、車両乗員がセンターから各種情報（データ）を入手する確率が高いイベントの発生が検出されると、自動的にセンターとの通信回線を接続するようにしたので、乗員がセンターへ情報要求操作を行うと直ちに所望のデータのダウンロードが行われ、情報要求操作後に回線接続を確立するまで待たされることがなくなり、センターから所望の情報を取得する時間を短縮することができる。

また、車両乗員がセンターから各種情報を入手する確率が高いイベントの発生が検出されると、車両側で自動的にセンターとの通信回線を接続し、センターからの情報入手を終了する確率が高いイベントが発生すると、車両側で自動的にセンターとの通信回線を切断するようにしたので、多くの車両がそれぞれ情報を入手したいときだけセンターへ通信回線を接続することになり、車両とセンターとの間の少ない通信回線を有効に利用することができ、通信回線の混雑を解消することができる。その上、センターによる多くの車両との間の同時接続を管理する負荷が軽減され、多くの車両とセンターとの間の通信を安定に運営することができる。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、制御回路５２、ナビゲーション装置５３および車両状態検出手段５５が検出手段を、制御回路５２が判定手段および制御手段を、記憶装置５４が記憶手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。

第１の実施の形態の通信システムの全体構成を示す図 第１の実施の形態の車載機の詳細な構成を示す図 第１の実施の形態の通信回線制御プログラムを示すフローチャート 第２の実施の形態の通信回線制御プログラムを示すフローチャート 第２の実施の形態の回線接続切断制御プログラムを示すフローチャート 一実施の形態の通信システムによる通信回線制御結果の一例を示す図

符号の説明

１ データ提供センター
２ 携帯電話網
３ 基地局
５ 車載機
６ 携帯電話機
５１ 通信制御回路
５２ 制御回路
５３ ナビゲーション装置
５４ 記憶装置
５５ 車両状態検出装置

Claims (9)

1. 通信回線を介して情報センターから車載機へ情報を入手する通信システムであって、
   車両の状態変化を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された車両の状態変化が、前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化か否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化であると判定されると、前記情報センターとの通信回線を接続する制御手段と、
   前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化と、前記情報センターからの情報入手を終了する可能性が高い車両の状態変化とを予め記憶する記憶手段と、を備え、
   前記判定手段は、前記検出手段により検出された車両の状態変化を前記記憶手段に記憶されている車両の状態変化と照合し、前記検出手段により検出された車両の状態変化が、前記記憶手段に記憶されている前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化と一致する場合に、検出された車両の状態変化は前記情報センターから情報を入手する可能性の高い状態変化であると判定し、
   前記判定手段は、前記検出手段により検出された車両の状態変化が、前記記憶手段に記憶されている前記情報センターからの情報入手を終了する可能性の高い車両の状態変化と一致する場合に、検出された車両の状態変化は前記情報センターからの情報入手を終了する可能性が高い状態変化であると判定し、
   前記制御手段は、前記判定手段により前記情報センターからの情報入手を終了する可能性の高い車両の状態変化であると判定されると、前記情報センターとの通信回線を切断し、
   前記記憶手段に記憶され、前記判定手段により前記情報センターからの情報入手を終了する可能性の高いと判定される車両の状態変化は、運転中の車両の状態変化であることを特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムであって、
   前記判定手段により前記情報センターからの情報入手を終了する可能性が高いと判定される運転中の車両の状態変化は、前記判定手段により前記情報センターから情報を入手する可能性が高いと判定される車両の状態変化が解消したことに伴う変化であることを特徴とする通信システム。
3. 請求項２に記載の通信システムであって、
   前記判定手段により前記情報センターから情報を入手する可能性が高いと判定される車両の状態変化には、渋滞開始に伴う車両の状態変化が含まれ、
   前記判定手段により前記情報センターからの情報入手を終了する可能性が高いと判定される運転中の車両の状態変化には、渋滞解消に伴う車両の状態変化が含まれることを特徴とする通信システム。
4. 通信回線を介して情報センターから車載機へ情報を入手する通信システムであって、
   車両の状態変化を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された車両の状態変化が、前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化か否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化であると判定されると、前記情報センターとの通信回線を接続する制御手段と、
   前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化を予め記憶する記憶手段と、を備え、
   前記判定手段は、前記検出手段により検出された車両の状態変化を前記記憶手段に記憶されている車両の状態変化と照合し、一致する車両の状態変化がある場合に、検出された車両の状態変化は前記情報センターから情報を入手する可能性の高い状態変化であると判定し、
   前記情報センターで複数の車両から得た車両の状態変化に対する情報提供要求および情報提供終了要求を統計処理し、統計処理結果の車両の状態変化と情報提供要求か情報提供終了要求かを示す属性情報とを各車両へ配信し、前記記憶手段に記憶することを特徴とする通信システム。
5. 請求項４に記載の通信システムにおいて、
   前記情報センターからの情報入手を終了する可能性が高い車両の状態変化を前記記憶手段に予め記憶しておき、
   前記判定手段は、前記検出手段により検出された車両の状態変化が、前記記憶手段に記憶されている前記情報センターからの情報入手を終了する可能性の高い車両の状態変化と一致する場合は、検出された車両の状態変化は前記情報センターからの情報入手を終了する可能性が高い状態変化であると判定し、
   前記制御手段は、前記判定手段により前記情報センターからの情報入手を終了する可能性の高い車両の状態変化であると判定されると、前記情報センターとの通信回線を切断することを特徴とする通信システム。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記検出手段は、ＶＩＣＳ受信機から入手した渋滞情報に基づいて車両の状態変化を検出することを特徴とする通信システム。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記検出手段は、車両のイグニッションスイッチと車速センサーによる検出結果に基づいて車両の状態変化を検出することを特徴とする通信システム。
8. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記検出手段は、ナビゲーション装置からの情報に基づいて車両の状態変化を検出することを特徴とする通信システム。
9. 通信回線を介して情報センターから車載機へ情報を入手する通信方法であって、
   車両の状態変化を検出し、検出された車両の状態変化が、前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化か否かを判定し、前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化であると判定されると、前記情報センターとの通信回線を接続し、
   前記情報センターから情報を入手する可能性の高い車両の状態変化か否かの判定を、前記情報センターで複数の車両から得た車両の状態変化に対する情報提供要求および情報提供終了要求が統計処理され、情報提供要求か情報提供終了要求かを示す属性情報と、車両の状態変化と、に基づいて実行することを特徴とする通信方法。
   

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