JP5050321B2

JP5050321B2 - 車載情報端末装置、および車載情報端末装置の通信制御方法

Info

Publication number: JP5050321B2
Application number: JP2005176090A
Authority: JP
Inventors: 善之介向
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2025-06-16
Also published as: JP2006352522A

Description

本発明は、データ通信時の通信帯域を制御する車載情報端末装置、および車載情報端末装置の通信制御方法に関する。

次のような車載用情報出力装置が特許文献１によって知られている。この車載用情報出力装置では、接続した携帯用コンピュータ装置から音声データ、映像データ等のソースデータを受信して、受信した音声、映像等の情報を出力する。

特開２００３−２８３９５７号公報

しかしながら、従来の装置によれば、複数のソースデータを同時に受信する場合に、それぞれのソースデータの受信に使用できる通信帯域を制御できないため、受信するソースデータ同士で通信帯域を奪い合ってしまい、優先度の高いデータを優先して受信することができない可能性があるという問題が生じていた。

本発明の車載情報端末装置は、所定の帯域幅の通信回線を介して、カーナビ用データ通信を携帯通信機器に対して行い、カーナビ用データ通信より優先度が高い音楽用データ通信を音楽再生機器に対して行う通信手段と、通信手段により各機器に対して同時にデータ通信が行われているか否かを判定する判定手段と、判定手段により各機器に対して同時にデータ通信が行われていると判定された場合に、リアルタイム性が要求される優先度の高い音楽再生機器に対する音楽用データ通信に必要な帯域幅と、リアルタイム性が要求されない優先度の低い携帯通信機器に対するカーナビ用データ通信に必要な帯域幅とが、通信回線の帯域幅に収まるように、優先度の低い携帯通信機器へ、データ通信の転送レートを低下させるコマンドを送信する第１のコマンド送信手段と、判定手段により各機器に対して同時にデータ通信が行われていると判定された後に音楽用データ通信が終了した場合に、優先度の低い携帯通信機器へ、低下させた転送レートを元に戻すコマンドを送信する第２のコマンド送信手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、車載情報端末装置が携帯通信機器及び音楽再生機器に対して同時にデータ通信を行う場合であっても、優先度の高い音楽用データ通信を優先して音楽再生機器と送受信することができる。

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。通信制御装置１００は、車載情報端末などの車載機１に搭載され、車載機１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信により無線接続された携帯電話端末２００、および音楽データ再生機３００との間のデータ通信における通信帯域を制御する。

車載機１は、カーナビゲーション機能を備えており、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により接続された携帯電話端末２００を介して、外部のテレマティクスデータサーバ２０３から各種カーナビ用データを受信することができる。すなわち、車載機１がカーナビ用データを取得する際には、携帯電話端末２００を制御してテレマティクスデータサーバ２０３へ発信すると、携帯電話基地局２０１、および電話網２０２を介してテレマティクスデータサーバ２０３と通信し、カーナビ用データを取得する。車載機１はまた、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により接続された音楽データ再生機３００から音楽データを受信して、不図示のスピーカーから音楽を出力することができる。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信では、所定の帯域幅を時分割して複数の通信対象とデータ通信を行う。そのため、複数の通信対象と同時にデータ通信を行うときに、それぞれのデータ通信が必要とする帯域幅の合計がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅を超えた場合には、いずれか一方のデータ通信に遅延が生じる可能性がある。換言すれば、それぞれのデータ通信が必要とする通信速度の合計がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の最大通信速度を超えた場合には、いずれか一方のデータ通信に遅延が生じる可能性がある。

例えば、携帯電話端末２００との間のカーナビ用データ通信と、音楽データ再生機３００との間の音楽データ通信とが同時に行われる場合に、これらのデータ通信に必要な帯域幅の合計が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅所定の帯域幅を超える場合には、カーナビ用データ通信および音楽データ通信の少なくともいずれか一方に遅延が生じることになる。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信では、本実施の形態のような車載機１と、携帯電話端末２００、および音楽データ再生機３００との間で通信を行う場合には、車載機１をＭａｓｔｅｒとし、携帯電話端末２００、および音楽データ再生機３００をＳｌａｖｅとした、１対２のピコネットを構成することになる。そして、ＭａｓｔｅｒとＳｌａｖｅ間の通信リンクは、ＡＣＬパケットを用いたＡＣＬリンクが使用される。しかし、このＡＣＬパケットを用いたＡＣＬリンクを使用して、複数のＳｌａｖｅと通信する場合には、それぞれのＡＣＬパケットに対して、Ｓｌａｖｅ側から帯域幅を明示的に割り当てることができず、各Ｓｌａｖｅとの通信に優先順位を設定することもできない。

このために、リアルタイム性が要求される音楽データ通信と、リアルタイム性が要求されないナビ用データ通信とを同時に行う場合であっても、それぞれの通信が使用する帯域幅を制御することができない。よって、それぞれの通信で使用する帯域幅の合計が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅を上回る場合には、上述したようにデータの遅延が生じることとなる。その結果、リアルタイム性が要求される音楽データに遅延が生じた場合には、出力される音楽に音飛びが発生したりする可能性がある。

通信制御装置１００は、このような車載機１と携帯電話端末２００との間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信、すなわち携帯電話端末２００を介したカーナビ用データの受信、および音楽データ再生機３００との間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信、すなわち音楽データ再生機３００からの音楽データの受信のそれぞれの通信状況を監視する。そして、それぞれのデータ通信が同時に行われる場合には、リアルタイム性が要求される音楽データ通信の優先度を高く設定し、リアルタイム性が要求されないカーナビ用データの優先度を低く設定する。そして、優先度が低いカーナビ用データのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信への流量を減少させて、すなわち転送レートを低下させて、優先度が高い音楽データ通信の帯域幅を優先して確保するようにする。

なお、カーナビ用データ通信に必要な帯域幅、および音楽データ通信に必要な帯域幅は、それぞれあらかじめ算出されているものとし、カーナビ用データ通信に必要な帯域幅、および音楽データ通信に必要な帯域幅を算出するに当たっては、それぞれのデータ通信で必要なリアルタイム性やスループットの確保を加味して、最適な帯域幅が算出されるものとする。また、どのデータ通信がリアルタイム性が要求されるものであるか、すなわちどのデータ通信の優先度を高く設定するかについては、あらかじめ使用者によって通信制御装置１００に設定されているものとする。

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、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を介して通信するための通信インターフェース１０１と、ＣＰＵ、メモリ、およびその他周辺回路で構成される制御装置１０２とを備えている。

制御装置１０２は、車載機１と携帯電話端末２００、および車載機１と音楽データ再生機３００との間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によるデータ通信状況を監視する通信状況監視部１０２ａと、通信状況監視部１０２ａによる監視結果に基づいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信による通信時のデータ流量を制御するデータ流量制御部１０２ｂとを有している。

通信状況監視部１０２ａは、通信インターフェース１０１を通過するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のパケットを監視する。そして、そのパケットがカーナビ用データのパケットか、あるいは音楽データのパケットかを判別して、現在、携帯電話端末２００および音楽データ再生機３００のいずれか一方との間の通信を行っているか、あるいは携帯電話端末２００および音楽データ再生機３００の両方と通信を行っているかを判定する。

通信状況監視部１０２ａにより携帯電話端末２００および音楽データ再生機３００の両方との通信を行っていると判断された場合に、データ流量制御部１０２ｂは、次に説明するように、優先度が低く設定されているカーナビ用データ通信で使用する通信帯域を制限して、優先度が高く設定されている音楽データ通信の通信帯域を確保する。

データ流量制御部１０２ｂが携帯電話端末２００および音楽データ再生機３００の両方と通信を行っていると判断する場合としては、次のいずれかのパターンが考えられる。
（Ａ）携帯電話端末２００と通信を行っているときに、音楽データ再生機３００との通信を開始した場合。
（Ｂ）音楽データ再生機３００と通信を行っているときに、携帯電話端末２００との通信を開始した場合。
（Ｃ）音楽データ再生機３００との通信、および携帯電話端末２００との通信を同時に開始した場合。

通信状況監視部１０２ａが、（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかのパターンに合致する通信状況になったと判断した場合には、データ流量制御部１０２ｂは、図３に示すように、携帯電話端末２００との間で行われるＢｌｕｅｔｏｏｔ通信における帯域幅を制限する。なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅に対するカーナビ用データ通信に必要な帯域幅（データ通信での実力）を模式的に表すと、図３（ａ）に示すようになる。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅に対する音楽データ通信に必要な帯域幅を模式的に表すと、図３（ｂ）に示すようになる。

この図３（ａ）および図３（ｂ）に示す各データ通信が同時に行われる場合、いずれのデータ通信の帯域制御も行わない場合には、それぞれの必要な帯域幅の合計がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅を上回ることから、図３（ｃ）に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅内で、帯域幅が重複する部分が発生する。この帯域幅が重複する部分については、リアルタイム性が要求される音楽データの帯域幅をフルに確保できない可能性があり、音楽データに遅延が生じる可能性がある。

これを避けるために、データ流量制御部１０２ｂは、携帯電話端末２００を介して、テレマティクスデータサーバ２０３に対して、図３（ｃ）に示した帯域幅が重複する部分に相当するデータ量を低減してカーナビ用データを送信するように要求するコマンドを送信して、携帯電話端末２００からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信へ流入してくるカーナビ用データの流量を低減する。

なお、テレマティクスデータサーバ２０３には、あらかじめデータ流量制御部１０２ｂから送信されたコマンドに基づいて、送信するデータ量を低減できる機能が実装されており、通信のネゴシエーション時、または通信確立後の任意のタイミングで、送信するカーナビ用データのデータ量を低減できるようになっている。

これによって、図３（ｄ）に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅内で、必要とする帯域幅が重複する部分が発生するのを防いで、リアルタイム性の要求される音楽データの帯域幅をフルに確保すると同時に、リアルタイム性の要求されないカーナビ用データ通信も、データ流量を絞りながらも続行することができる。換言すれば、車載機１の不図示のスピーカから出力される音楽のデータ遅延に伴う音飛びを防止することができ、さらに若干のデータ遅延が生じる可能性があったとしても、最新のカーナビ用データの受信も同時に行うことができるようになる。

データ流量制御部１０２ｂはその後、通信状況監視部１０２ａからの出力に基づいて、音楽データ通信が終了し、カーナビ用データ通信のみが行われている状態になったとき、携帯電話端末２００を介して、テレマティクスデータサーバ２０３に対して、カーナビ用データのデータ流量を元に戻すように制御するコマンドを送信して、携帯電話端末２００からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によって送信されるデータの流量を図３（ａ）に示した元の状態に戻す。すなわち携帯電話端末２００からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信によって送信されるデータの転送レートを元に戻す。

図４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４に示す処理は、車載機１の電源がオンされることによって、通信制御装置１００の電源がオンされると起動するプログラムとして制御装置１０２により実行される。

ステップＳ１０において、通信状況監視部１０２ａは、通信インターフェース１０１を通過するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のパケットを監視して、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、カーナビ用データ通信と、音楽データ通信とが同時に行われているか否かを判断する。同時通信が開始されたと判断した場合には、ステップＳ３０へ進む。

ステップＳ３０では、上述したように、データ流量制御部１０２ｂは、携帯電話端末２００を介して、テレマティクスデータサーバ２０３に対して、図３（ｃ）に示した帯域幅が重複する部分に相当するデータ量を低減して、カーナビ用データのデータ流量を低減するコマンドを送信する。その後、ステップＳ４０において、通信状況監視部１０２ａからの出力に基づいて、音楽データの通信が終了したか否かを判断する。音楽データの通信が終了したと判断した場合には、ステップＳ５０へ進む。

ステップＳ５０では、データ流量制御部１０２ｂは、携帯電話端末２００を介して、テレマティクスデータサーバ２０３に対して、カーナビ用データのデータ流量を元に戻すコマンドを送信する。その後、ステップＳ６０へ進み、帯域制御装置１００の電源がオフされたか否かを判断する。帯域制御装置１００の電源がオフされていないと判断した場合には、ステップＳ２０へ戻って処理を繰り返す。これに対して、帯域制御装置１００の電源がオフされたと判断した場合には、ステップＳ７０へ進んで通信状況監視部１０２ａによる通信状況の監視を終了した後、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）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信において、リアルタイム性の要求される音楽データ通信と、リアルタイム性の要求されないカーナビ用データ通信とが同時に行われる場合には、リアルタイム性の要求されないカーナビ用データの流量を低減して、リアルタイム性の要求される音楽データの帯域幅を優先して確保するようにした。これによって、リアルタイム性の要求される音楽データのデータ遅延を回避して、音楽の音飛びを防ぐとともに、リアルタイム性の要求されないカーナビ用データの受信も継続して行うことができる。
（２）音楽データ通信が終了した場合には、カーナビ用データの流量を元に戻すように制御するようにした。これによって、リアルタイム性の要求される音楽データを受信していないときには、カーナビ用データの帯域幅を確保して、空いている帯域幅を有効に活用することができる。

―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、無線データ通信としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を使用する例について説明したが、これに限定されず、Ｓｌａｖｅに相当する通信対象側で使用する帯域幅を明示的に割り当てることができないその他の無線通信、または有線通信に適用することも可能である。

（２）上述した実施の形態では、音楽データ通信とカーナビ用データ通信の２つのデータ通信が同時に行われる場合に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅を制御する例について説明したが、これに限定されず、３種類以上の複数のデータ通信が同時に発生した場合であっても適用可能である。

（３）上述した実施の形態では、リアルタイム性が要求されるデータ通信である音楽データ通信と、リアルタイム性が要求されないデータ通信であるカーナビ用データ通信を同時に行う場合の帯域幅制御について説明した。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を例えば動画データとしてもよく、また、リアルタイム性が要求されないデータを例えば天気情報データとしてもよい。

（４）上述した実施の形態では、リアルタイム性の要求される音楽データ通信と、リアルタイム性の要求されないカーナビ用データ通信とが同時に発生した場合に、リアルタイム性の要求されないカーナビ用データの流量を低減することによって、カーナビ用データが必要とする帯域幅を制限する例について説明した。しかしこれに限定されず、同時に発生したデータ通信のリアルタイム性に関わらず、それぞれのデータ通信が必要とする帯域幅を制限するようにしてもよい。例えば、複数のデータ通信が同時に発生した場合には、全てのデータ流量を低減して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信の帯域幅内に収まるように制御してもよく、あるいは、データ通信ごとに優先度を設定しておき、優先度の低いデータ通信のデータ流量を低減して、優先度の高いデータ通信の通信帯域を確保するようにしてもよい。

（５）上述した実施の形態では、テレマティクスデータサーバ２０３へカーナビ用データのデータサイズを低減するコマンドを送信し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信へのデータ流量を低減することによって、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信における通信帯域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、同時に通信を行うデータが圧縮可能なデータ形式である場合には、データの圧縮率を変化させるようにしてもよい。すなわち優先度の低いデータ通信におけるデータの圧縮率を上げることによってデータ流量を低減して、それぞれの通信が必要とする帯域幅を確保するようにしてもよい。また、その他の方法によってデータ流量を低減するようにしてもよい。なお、データ圧縮する場合の圧縮率は、データの重要度に応じて変化させるようにしてもよく、固定の圧縮率で圧縮するようにしてもよい。

（６）上述した実施の形態では、通信制御装置１００を車載機１に搭載し、当該車載機１と、携帯電話端末２００および音楽データ再生機３００との間の通信における帯域幅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、車載機１と、その他の情報機器との間の通信において帯域幅を制御するようにしてもよい。また、通信制御装置１００を車載機１ではなく、その他の情報機器に搭載するようにしてもよい。

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。通信状況監視部１０２ａは判定手段に、データ流量制御部１０２ｂは転送レート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。

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。

通信制御装置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。帯域制御方法の具体例を模式的に示した図である。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
１００通信制御装置
１０１通信インターフェース
１０２制御装置
１０２ａ通信状況監視部
１０２ｂデータ流量制御部
２００携帯電話端末
２０１携帯電話基地局
２０２電話網
２０３テレマティクスデータサーバ
３００音楽データ再生機

Claims

所定の帯域幅の通信回線を介して、カーナビ用データ通信を携帯通信機器に対して行い、前記カーナビ用データ通信より優先度が高い音楽用データ通信を音楽再生機器に対して行う通信手段と、
前記通信手段により前記各機器に対して同時にデータ通信が行われているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記各機器に対して同時にデータ通信が行われていると判定された場合に、リアルタイム性が要求される優先度の高い前記音楽再生機器に対する音楽用データ通信に必要な帯域幅と、リアルタイム性が要求されない優先度の低い前記携帯通信機器に対するカーナビ用データ通信に必要な帯域幅とが、前記通信回線の帯域幅に収まるように、優先度の低い前記携帯通信機器へ、データ通信の転送レートを低下させるコマンドを送信する第１のコマンド送信手段と、
前記判定手段により前記各機器に対して同時にデータ通信が行われていると判定された後に前記音楽用データ通信が終了した場合に、優先度の低い前記携帯通信機器へ、前記低下させた転送レートを元に戻すコマンドを送信する第２のコマンド送信手段とを備えることを特徴とする車載情報端末装置。
請求項１に記載の車載情報端末装置において、
前記第１のコマンド送信手段で送信されるコマンドは、データの圧縮率を上げてデータ量を低減させる指示を含むことを特徴とする車載情報端末装置。
請求項１に記載の車載情報端末装置において、
前記第１のコマンド送信手段で送信されるコマンドは、データの重要度に応じてデータの圧縮率を変化させる指示を含むことを特徴とする車載情報端末装置。
所定の帯域幅の通信回線を介して、カーナビ用データ通信を携帯通信機器に対して行い、前記カーナビ用データ通信より優先度が高い音楽用データ通信を音楽再生機器に対して行い、
前記各機器に対して同時にデータ通信が行われているか否かを判定し、
前記各機器に対して同時にデータ通信が行われていると判定された場合に、リアルタイム性が要求される優先度の高い前記音楽再生機器に対する音楽用データ通信に必要な帯域幅と、リアルタイム性が要求されない優先度の低い前記携帯通信機器に対するカーナビ用データ通信に必要な帯域幅とが、前記通信回線の帯域幅に収まるように、優先度の低い前記携帯通信機器へ、データ通信の転送レートを低下させるコマンドを送信し、
前記各機器に対して同時にデータ通信が行われていると判定された後に前記音楽用データ通信が終了した場合に、優先度の低い前記携帯通信機器へ、前記低下させた転送レートを元に戻すコマンドを送信することを特徴とする車載情報端末装置の通信制御方法。