JP5565335B2 - 無線通信装置及び無線通信システム - Google Patents
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また特に、本発明の無線通信装置においては、制御手段は、ノイズマップを定期的に監視して、地図領域内でノイズレベルの大きい領域が推移する方向と速度とを検出することで、ノイズ源の位置及びノイズレベルに加えて、ノイズ源の移動状態を特定し、その特定したノイズ源の位置、ノイズレベル及び移動状態に基づき、ノイズ源からのノイズの影響を受けることのないよう通信条件を制御する。
このため、本発明の無線通信装置によれば、例えば、ノイズ源が自動車等の移動体である場合に、そのノイズ源の移動方向を検出して、その後の移動方向を推定しながら、通信条件を制御することができるようになり、ノイズ源からのノイズの影響を受けることのないよう、通信条件を、より適正に制御することが可能となる。
ここで、制御手段がノイズ源からのノイズの影響を受けることのないように制御する通信条件としては、上述した特許文献1に記載のように、例えば、送信時の送信電力や変調方式、送信データの符号化率、受信時の受信感度やキャリアセンスレベル、等の通信パラメータを用いることができる。
対応してより最適に更新することができ、制御手段は、このノイズマップを利用して通信条件をより最適に制御することが可能となる。
また特に、請求項7に記載の無線通信装置においては、請求項1に記載のものと同様、制御手段は、ノイズマップを定期的に監視して、地図領域内でノイズレベルの大きい領域が推移する方向と速度とを検出することで、ノイズ源の位置及びノイズレベルに加えて、ノイズ源の移動状態を特定し、その特定したノイズ源の位置、ノイズレベル及び移動状態に基づき、ノイズ源からのノイズの影響を受けることのないよう通信条件を制御する。
このため、請求項7に記載の無線通信装置においても、ノイズ源が自動車等の移動体である場合に、そのノイズ源の移動方向を検出して、その後の移動方向を推定しながら、通信条件を制御することができるようになり、ノイズ源からのノイズの影響を受けることのないよう、通信条件を、より適正に制御することが可能となる。
ここで、基地局のノイズマップ記憶手段は、当該基地局を含む所定の地図領域を複数に分割した分割領域毎にノイズレベルを記述したノイズマップを記憶するものである。
そして、基地局においては、ノイズ情報抽出手段が、各通信端末からの送信電波を受信することにより得られる受信データの中からノイズ情報を抽出し、ノイズマップ更新手段が、ノイズ情報抽出手段にて抽出されたノイズ情報に基づき、ノイズマップ記憶手段に記憶されたノイズマップを更新し、ノイズマップ送信手段が、ノイズマップ更新手段にて更新されたノイズマップを各通信端末に無線送信する。
図1に示すように、本実施形態の無線通信システムは、自動車の走行路付近に配置された路側局2(2a,2b,…)と、各路側局2に有線にて接続されて無線通信システム全体を管理するためのセンターサーバ4と、自動車に搭載されて周囲の車両や路側局2との間で無線通信を行う通信端末6(6a,6b,6c,6d,…)とにより構成される。
すなわち、ノイズレベル測定部40は、まず、復調部36から復調処理を実行していないことを表す復調待機信号が入力されたか否かを判断することにより、復調待機信号が入力されるのを待つ(S110)。
このようにノイズレベル測定部40で算出されるノイズレベル(移動平均値)の最大値は、制御部20にて読み出されるまで保持され、制御部20にて読み出されると、初期値(最小値)に設定され、その後、ノイズレベル測定部40は、新たにノイズレベルの測定を開始する。また、ノイズレベル測定部40にて算出されたノイズレベル(最大値)は、変調部12にも出力される。
図4に示すように、第1ノイズマップ更新処理では、まず、S210にて、ノイズレベル測定部40及び位置情報取得部26から、無線チャンネルのノイズレベル(詳しくは上述した最大値)を表すノイズレベルデータと、自端末の位置を表す位置情報とを読み込む。
そして、S220にて、ノイズレベルがしきい値以上であると判定されると、S230に移行し、S210にて読み込んだ位置情報に基づき、ノイズマップ上で自端末が位置する分割領域を特定して、その分割領域のノイズレベルとして、S210にて読み込んだノイズレベルデータを書き込むことにより、ノイズマップを更新する。
但し、制御部20は、上述の第1ノイズマップ更新処理や、後述の第2ノイズマップ更新処理にて、ノイズレベルが更新されないノイズマップ上の分割領域については、その分割領域に対し記憶されているノイズレベルを、時間と共に小さくなるように更新する(例えばノイズレベルがしきい値に達するまで1秒あたり3dB減算する)。
図8に示すように、ノイズマップ分析処理では、まずS610にて、記憶部22に記憶されたノイズマップから各分割領域のノイズレベルを読み出し、ノイズレベルが極大点となる分割領域を、ノイズ源として検出する。
なお、650において実行される通信パラメータの制御は、ノイズ源のノイズレベル及び位置に応じて、送信時の送信電力、送信データの変調パラメータ(変調方式、符号化率等)、復調部36でのキャリアセンスレベル(CSレベル)、高周波増幅器32の増幅率(受信利得)等を制御することにより実行されるが、この通信パラメータの制御については、上述した特許文献1に記載されているので、詳細な説明は省略する。
(変形例1)
例えば、上記実施形態では、制御部20は、通信端末6をノイズ源から離すために、表示部24に、運転者に対するメッセージを表示するものとして説明したが、例えば、通信端末6を搭載した自動車にナビゲーションシステムが搭載されている場合には、そのナビゲーションシステムを利用して、車両がノイズ源から離れるように走行路を誘導するようにしてもよい。
(変形例2)
また、上記実施形態では、自端末を含む所定の地図領域を複数の分割領域に区切ってノイズマップを作成するものとして説明したが、無線通信システムが上記実施形態と同じ自動車用の無線通信システムの場合には、例えば、図11に示すように、所定の地図領域内の道路(具体的には地図データを構成している道路ベクトルデータ)を単位長さ(例えば10m程度)に区切ってノイズマップを作成し、そのノイズマップの道路領域毎に、ノイズレベルを記憶するようにしてもよい。
(変形例3)
また次に、上記実施形態では、ノイズマップ分析処理において、ノイズマップを分析することにより、ノイズ源の位置、ノイズレベル、移動方向、及び速度を検出し、その検出結果に基づき、通信条件を制御するものとして説明したが、例えば、車車間通信による衝突回避システムのように、ノイズマップを地図データや道路ベクトルデータと関連づけることにより、通信すべき相手の位置を過去の事故類型から予測し、その予測した相手の位置にノイズ源があるかどうかを判断して、そのノイズ源の影響を受けることのないよう通信条件(この場合、通信パラメータ)を制御するようにしてもよい。
(変形例4)
一方、上記実施形態では、ノイズマップは、無線通信システムを構成する通信端末6が個々に更新するものとして説明したが、制御部20が、第2ノイズマップ更新処理にてノイズマップを更新する際には、他の通信端末6から取得したノイズレベルデータ及び位置情報だけでなく、他の通信端末6にて生成されたノイズマップを用いるようにしてもよい。
(変形例5)
また、上記実施形態や変形例4では、各通信端末6から送信されたノイズレベルデータ及び位置情報やノイズマップは、他の通信端末6が受信して、自端末でノイズマップを更新するのに用いるものとして説明したが、各通信端末6から送信されたノイズレベルデータ、位置情報、ノイズマップ等の情報は、路側局2(2a、2b、…)が一旦受信して、周囲の通信端末6に再送信するようにしてもよい。
(変形例6)
また次に、ノイズマップは、無線通信システムを構成する通信端末6が生成するのではなく、各通信端末6と無線通信が可能な路側局2、若しくは、路側局2に接続されたセンターサーバ4にて生成し、各通信端末6は、路側局2から、その生成されたノイズマップを取得し、通信条件を制御するようにしてもよい。
(変形例8)
また、上記実施形態では、移動体に搭載される複数の通信端末6は、それぞれ、自端末のノイズ情報を他の通信端末6に送信することにより、自端末のノイズ情報と他の通信端末6から得られるノイズ情報とに基づきノイズマップを更新するものとして説明したが、各通信端末6は、自端末のノイズ情報を他の通信端末6に送信することなく、自端末のノイズ情報だけでノイズマップを更新するようにしてもよい。
Claims (9)
- 複数の通信端末が共通の無線通信チャンネルを介して無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記複数の通信端末として用いられる無線通信装置であって、
前記無線通信チャンネルでの周囲のノイズレベルを測定するレベル測定手段と、
当該無線通信装置の位置を検出する位置検出手段と、
当該無線通信装置を含む所定の地図領域を複数に分割した分割領域毎にノイズレベルを記述したノイズマップを記憶するノイズマップ記憶手段と、
前記レベル測定手段及び前記位置検出手段を介して得られる当該無線通信装置周囲のノイズ情報に基づき、前記ノイズマップ記憶手段に記憶されたノイズマップを更新するノイズマップ更新手段と、
前記ノイズマップ記憶手段に記憶されたノイズマップに基づき、当該無線通信装置周囲のノイズ源の位置及びノイズレベルを特定し、該ノイズ源からのノイズの影響を受けることのないよう通信条件を制御する制御手段と、
を備え、
しかも、前記制御手段は、前記ノイズマップを定期的に監視し、前記地図領域内でノイズレベルの大きい領域が推移する方向と速度とを検出することで、ノイズ源の位置及びノイズレベルに加えて、ノイズ源の移動状態を特定し、該特定したノイズ源の位置、ノイズレベル及び移動状態に基づき、該ノイズ源からのノイズの影響を受けることのないよう通信条件を制御することを特徴とする無線通信装置。 - 前記レベル測定手段にて測定されたノイズレベル及び前記位置検出手段にて検出された位置を、当該無線通信装置周囲のノイズ情報として無線送信するノイズ情報送信手段と、
他の通信端末からの送信電波を受信することにより得られる受信データの中から、前記ノイズ情報を抽出するノイズ情報抽出手段と、
を備え、前記ノイズマップ更新手段は、前記ノイズ情報抽出手段にて抽出された他の通信端末周囲のノイズ情報と、前記レベル測定手段及び前記位置検出手段を介して得られる当該無線通信装置周囲のノイズ情報とに基づき、前記ノイズマップ記憶手段に記憶されたノイズマップを更新することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 - 前記ノイズマップ記憶手段に記憶されたノイズマップを他の通信端末に無線送信するノイズマップ送信手段と、
他の通信端末からの送信電波を受信することにより得られる受信データの中から、他の通信端末から送信されてきたノイズマップを抽出するノイズマップ抽出手段と、
を備え、前記制御手段は、前記ノイズマップ抽出手段にて抽出されたノイズマップと、前記ノイズマップ記憶手段に記憶されたノイズマップとに基づき、当該無線通信装置周囲のノイズ源の位置及びノイズレベルを特定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記ノイズマップ更新手段は、前記ノイズ情報を構成するノイズレベルが予め設定されたしきい値以上であるときに、前記ノイズマップを当該ノイズ情報に基づき更新することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の無線通信装置。
- 前記ノイズマップ更新手段は、前記ノイズマップにおいて、前記ノイズ情報に基づきノイズレベルが更新されない分割領域については、ノイズレベルを時間と共に減少させることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の無線通信装置。
- 前記ノイズマップは、当該無線通信装置を含む所定の地図領域内の道路を単位長さ毎に分割して、その分割した道路領域毎にノイズレベルを記憶することにより構成されており、
前記ノイズマップ更新手段は、前記ノイズ情報に含まれる位置情報に基づき、当該ノイズ情報に対応した道路領域を特定し、該道路領域のノイズレベルを当該ノイズ情報に基づき更新することを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の無線通信装置。 - 複数の通信端末及び基地局が共通の無線通信チャンネルを介して無線通信を行い、前記基地局が、周囲の通信端末から前記無線通信チャンネルでのノイズレベル及び通信端末の位置を表すノイズ情報を取得して、当該基地局周囲の地図領域を複数に分割した分割領域毎にノイズレベルを記述したノイズマップを更新し、該ノイズマップを無線送信するよう構成された無線通信システムにおいて、前記複数の通信端末として用いられる無線通信装置であって、
前記無線通信チャンネルでの周囲のノイズレベルを測定するレベル測定手段と、
当該無線通信装置の位置を検出する位置検出手段と、
前記レベル測定手段にて測定されたノイズレベル及び前記位置検出手段にて検出された位置を、当該無線通信装置周囲のノイズ情報として、前記基地局に無線送信するノイズ情報送信手段と、
前記基地局から無線送信されてくるノイズマップに基づき、当該無線通信装置周囲のノイズ源の位置及びノイズレベルを特定して、該ノイズ源からのノイズの影響を受けることのないよう通信条件を制御する制御手段と、
を備え、
しかも、前記制御手段は、前記ノイズマップを定期的に監視し、前記地図領域内でノイズレベルの大きい領域が推移する方向と速度とを検出することで、ノイズ源の位置及びノイズレベルに加えて、ノイズ源の移動状態を特定し、該特定したノイズ源の位置、ノイズレベル及び移動状態に基づき、該ノイズ源からのノイズの影響を受けることのないよう通信条件を制御することを特徴とする無線通信装置。 - 複数の通信端末が共通の無線通信チャンネルを介して無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記複数の通信端末は、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の無線通信装置にて構成されていることを特徴とする無線通信システム。 - 複数の通信端末及び基地局が共通の無線通信チャンネルを介して無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
前記各通信端末からの送信電波を受信することにより得られる受信データの中から、前記ノイズ情報を抽出するノイズ情報抽出手段と、
当該無線通信装置を含む所定の地図領域を複数に分割した分割領域毎にノイズレベルを記述したノイズマップを記憶するノイズマップ記憶手段と、
前記ノイズ情報抽出手段にて前記ノイズ情報が抽出されると、該ノイズ情報に基づき、前記ノイズマップ記憶手段に記憶されたノイズマップを更新するノイズマップ更新手段と、
前記ノイズマップ更新手段にて更新されたノイズマップを、前記各通信端末に無線送信するノイズマップ送信手段と、
を備え、
前記複数の通信端末は、請求項7に記載の無線通信装置にて構成されていることを特徴とする無線通信システム。
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