JP6215067B2 - 無線通信装置およびその通信設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブルートゥース（登録商標）と無線ＬＡＮ（Local Area Network）の両方の通信方式を併用してデータの送受信を行う無線通信装置およびその通信設定方法に関する。

従来から、ブルートゥースと無線ＬＡＮの両方の機能を有する無線通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この無線通信装置では、データ誤り率に基づいてブルートゥースと無線ＬＡＮの電波干渉の有無を判定し、干渉が発生している場合には、これらの間の干渉が発生していない代替の装置に切り替えたり、さらに必要に応じてブルートゥースと無線ＬＡＮを時分割で制御して交互に動作させてデータ通信を行ったりしている。

特開２０１２−１９１５９３号公報

ところで、車載装置にブルートゥースと無線ＬＡＮの機能を搭載し、これらによるデータ通信を併用したい場合がある。例えば、携帯端末装置からブルートゥースのストリーミング形式でオーディオデータを取得してオーディオ再生を行う動作と、無線ＬＡＮによってモバイルルータ経由でインターネット接続を行う動作を並行して行う場合などが考えられる。このような場合を想定すると、車室内は狭いため、ブルートゥースと無線ＬＡＮを同時に使用する場合には車室内のほとんどのエリアで程度の差はあるが電波の干渉が発生することになる。また、使用中の車載装置において電波の干渉が生じているからといって、電波の干渉が生じていない代替の車載装置は通常存在しない。このように、車載装置のような使用方法を前提とした場合には、特許文献１に開示された無線通信装置をそのまま適用することはできず、車載装置あるいはこれに類似した使用環境に適した無線通信装置が望まれる。具体的には、電波干渉が存在する場合であってもブルートゥースのストリーミング形式でオーディオ再生を行う場合などにおいて発生する音切れを防止することができ、しかも、無線ＬＡＮのスループットをできるだけ向上させることができる無線通信装置が望まれている。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、ブルートゥースにより取得したデータを再生した際の音切れの発生を防止するとともに、無線ＬＡＮによりデータを取得する際のスループットを向上させることができる無線通信装置およびその通信設定方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の無線通信装置は、第１の無線通信方式としてのブルートゥース方式を用いて第１の外部装置との間で通信を行うとともに、第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式としての無線ＬＡＮ方式であって同一周波数帯域の電波を用いて第２の外部装置との間で通信を行う無線通信装置であって、互いに異なる位置に設置された第１および第２のアンテナと、第１の無線通信方式を用いて第１の外部装置との間で通信を行う第１の通信手段と、第２の無線通信方式を用いて第２の外部装置との間で通信を行う第２の通信手段と、第１および第２のアンテナのそれぞれと第１および第２の通信手段のそれぞれを１対１に接続するとともに相互の接続状態を切り替える接続切替手段と、接続切替手段による接続状態の切替によって、第１および第２のアンテナのそれぞれが順番に第１の通信手段に接続されたときに、第１の外部装置と第１の通信手段との間の通信状態を監視する通信状態監視手段と、通信状態監視手段による監視結果に基づいて、第１および第２のアンテナのそれぞれと第１の外部装置との距離の差が大きい非干渉領域に第１の外部装置が含まれることが判定されたときに、第１の外部装置に近い第１および第２のアンテナのいずれか一方を第１の通信手段に接続する設定を行い、第１および第２のアンテナのそれぞれと第１の外部装置との距離の差が小さい干渉領域に第１の外部装置が含まれることが判定されたときに、第１および第２のアンテナのいずれか一方を第１の通信手段に接続する設定を行う接続設定手段とを備えている。

また、上述した通信状態監視手段による監視結果に基づいて、時分割制御の要否を判定する時分割要否判定手段と、時分割要否判定手段によって時分割制御が必要である旨の判定が行われたときに、第１および第２の通信手段を交互に動作させて通信を行う時分割制御を行う時分割制御手段と、をさらに備えることが望ましい。

また、本発明の無線通信装置における通信設定方法は、第１の無線通信方式としてのブルートゥース方式を用いて第１の外部装置との間で通信を行う第１の通信手段と、第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式としての無線ＬＡＮ方式であって同一周波数帯域の電波を用いて第２の外部装置との間で通信を行う第２の通信手段を有する無線通信装置における通信設定方法であって、接続切替手段によって、互いに異なる位置に設置された第１および第２のアンテナのそれぞれと第１および第２の通信手段のそれぞれを１対１に接続するとともに相互の接続状態を切り替える接続切替ステップと、接続切替手段による接続状態の切替によって、第１および第２のアンテナのそれぞれが順番に第１の通信手段に接続されたときに、第１の外部装置と第１の通信手段との間の通信状態を通信状態監視手段によって監視する通信状態監視ステップと、接続設定手段によって、通信状態監視手段による監視結果に基づいて、第１および第２のアンテナのそれぞれと第１の外部装置との距離の差が大きい非干渉領域に第１の外部装置が含まれることが判定されたときに、第１の外部装置に近い第１および第２のアンテナのいずれか一方を第１の通信手段に接続する設定を行い、第１および第２のアンテナのそれぞれと第１の外部装置との距離の差が小さい干渉領域に第１の外部装置が含まれることが判定されたときに、第１および第２のアンテナのいずれか一方を第１の通信手段に接続する設定を行う接続設定ステップとを有している。

また、上述した通信状態監視手段による監視結果に基づいて、時分割制御の要否を時分割要否判定手段によって判定する時分割制御判定ステップと、時分割要否判定手段によって時分割制御が必要である旨の判定が行われたときに、第１および第２の通信手段を交互に動作させて通信を行う時分割制御を時分割制御手段によって行う時分割制御ステップとをさらに有することが望ましい。

これにより、ブルートゥース方式で通信を行う第１の外部装置に近い側のアンテナをブルートゥース用に用いることができるため、良好な通信環境でブルートゥース方式の通信を行うことが可能となり、ブルートゥースにより取得したデータを再生した際の音切れの発生を防止することができる。また、音切れ防止のために常に時分割制御を行うのではなく、時分割制御を本当に必要なときのみ実施することができるため、それ以外のときに無線ＬＡＮによりデータを取得する際のスループットを向上させることができる。

また、上述した通信状態監視手段は、通信状態としてのエラー率および電界強度を監視することが望ましい。エラー率と電界強度を用いることにより、通信状態を確実に把握することが可能となる。

また、上述した同一周波数帯域は、２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯であることが望ましい。これにより、２．４ＧＨｚの同じＩＳＭ帯の電波を使用する際に生じる電波干渉による影響を低減することが可能となる。

また、上述した第１の無線通信方式を用いて第１の外部装置と第１の通信手段との間で行われる通信は、非蓄積型のデータ通信であることが望ましい。具体的には、上述した非蓄積型のデータ通信は、ストリーミング形式で行われるオーディオデータの送受信であることが望ましい。あるいは、上述した非蓄積型のデータ通信は、第１の外部装置を用いてハンズフリー電話を実現する際に第１の外部装置との間で行われる音声データの送受信であることが望ましい。これにより、電波干渉により生じるブルートゥース方式の通信のスループット低下による音切れを防止することが可能となる。

また、上述した通信状態監視手段、接続設定手段、時分割要否判定手段、時分割制御手段の各動作は、ブルートゥースのペアリングが行われた第１の外部装置を対象に行われることが望ましい。また、上述した通信状態監視手段、接続設定手段、時分割要否判定手段、時分割制御手段の各動作は、ペアリング終了時点、ストリーミング形式でのデータ通信が終了した時点、電界強度およびエラー率の少なくとも一方が悪化した時点のいずれかにおいて行われることが望ましい。これにより、ブルートゥース方式の通信に影響を与えることなく、必要な設定を行うことが可能となる。

一実施形態の車載装置の構成を示す図である。 車室内空間においてブルートゥースの電波と無線ＬＡＮの電波が干渉する干渉エリアと干渉しない非干渉エリアの説明図である。 車室内に携帯端末装置が置かれた場合に車載装置において検出されるブルートゥースの電界強度とＢＥＲの関係を示す図である。 携帯端末装置が含まれるエリアＡ１と電界強度およびエラーの有無との関係を示す図である。 携帯端末装置が含まれるエリアＡ２と電界強度およびエラーの有無との関係を示す図である。 携帯端末装置が含まれるエリアＢ１と電界強度およびエラーの有無との関係を示す図である。 携帯端末装置が含まれるエリアＢ２と電界強度およびエラーの有無との関係を示す図である。 携帯端末装置が含まれるエリアＣと電界強度およびエラーの有無との関係を示す図である。 携帯端末装置が含まれるエリアＤと電界強度およびエラーの有無との関係を示す図である。 ２つのアンテナの接続切替および時分割制御の設定を行う動作手順を示す流れ図である。

以下、本発明の無線通信装置を適用した一実施形態の車載装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の車載装置の構成を示す図である。図１に示すように、車載装置１は、操作部１０、タッチパネル１２、入力制御部１４、表示処理部２０、表示装置２２、デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）３０、スピーカ３２、マイクロホン４０、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）４２、制御部５０、無線ＬＡＮ／ＢＴ（ブルートゥース）モジュール８０、切替スイッチ（ＳＷ）８２、アンテナ８４、８６を備えている。

操作部１０は、車載装置１に対する利用者による操作を受け付けるためのものであり、表示装置２２の周囲に配置された各種の操作キー、操作スイッチ、操作つまみ等を含んで構成されている。また、表示装置２２に各種の操作画面や入力画面が表示された時点で、これらの操作画面や入力画面の一部を利用者が指などで直接指し示すことにより、操作画面や入力画面の表示項目を選択することができるようになっており、このような操作画面や入力画面を用いた操作を可能とするために、指し示された指などの位置を検出するタッチパネル１２が備わっている。なお、タッチパネルを用いる代わりに、リモートコントロールユニット等を用いて操作画面や入力画面の一部を利用者の指示に応じて選択するようにしてもよい。入力制御部１４は、操作部１０やタッチパネル１２を監視しており、それらの操作内容を決定する。

表示処理部２０は、各種の操作画面や入力画面等を表示する映像信号を出力して表示装置２２にこれらの画面を表示するとともに、インターネット画面や動画に対応する映像画面等を表示する映像信号を出力して表示装置２２にこれらの画面を表示する。表示装置２２は、運転席と助手席の中央前方に設置されており、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いて構成されている。

デジタル−アナログ変換器３０は、動画再生や音楽再生に伴って生成されるオーディオデータをアナログの音声信号に変換してスピーカ３２から出力する。なお、実際には、デジタル−アナログ変換器３０とスピーカ３２の間には信号を増幅する増幅器が接続されているが、図１ではこの増幅器は省略されている。また、デジタル−アナログ変換器３０とスピーカ３２との組合せは再生チャンネル数分備わっているが、図１では一組のみが図示されている。

マイクロホン４０は、運転者が発生する音声を集音する。アナログ−デジタル変換器４２は、マイクロホン４０で集音された音声信号をデジタルデータに変換する。なお、実際には、マイクロホン４０とアナログ−デジタル変換器４２との間には音声信号を増幅する増幅器が接続されており、増幅後の音声信号がデジタルデータに変換されるが、図１ではこの増幅器は省略されている。

制御部５０は、車載装置１の全体を制御するとともに、インターネット接続やメール送受信およびオーディオ再生などの各種処理を行うためのものであり、ＲＯＭやＲＡＭなどに格納された所定のアプリケーション（プログラム）をＣＰＵで実行することにより各種処理部が実現される。

無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０は、２．４ＧＨｚのＩＳＭ（Industrial Scientific and Medical）帯を使用して無線ＬＡＮおよびブルートゥースによるデータ送受信を行う。なお、本実施形態では、無線ＬＡＮモジュールとブルートゥースモジュールとが一体となった無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０が用いられているが、無線ＬＡＮモジュールとブルートゥースモジュールとを別々に備えるようにしてもよい。無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０には、無線ＬＡＮ用のアンテナ端子Ａとブルートゥース用のアンテナ端子Ｂとが備わっている。

切替スイッチ８２は、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０の２つのアンテナ端子Ａ、Ｂのそれぞれと２つのアンテナ８４、８６のそれぞれとを１対１に対応させて接続するとともに、この接続状態を切り替える。すなわち、切替スイッチ８２を通すことにより、無線ＬＡＮ用のアンテナ端子Ａをアンテナ８４に、ブルートゥース用アンテナ端子Ｂをアンテナ８６に接続する接続状態と、無線ＬＡＮ用のアンテナ端子Ａをアンテナ８６に、ブルートゥース用アンテナ端子Ｂをアンテナ８４に接続する接続状態とを相互に切り替えることができる。

２つのアンテナ８４、８６は、車載装置１の筐体前面の左右端部近傍に所定の間隔で離した状態で配置されている。なお、接続や取り付けは複雑になるが、車載装置１の筐体の外部に所定の間隔で左右に離した状態でアンテナ８４、８６を取り付けるようにしてもよい。

また、上述した制御部５０は、インターネット処理部５１、メール処理部５２、ナビゲーション処理部５３、オーディオ処理部５４、ハンズフリー処理部５５、無線ＬＡＮ処理部６１、ブルートゥース（ＢＴ）処理部６２、通信状態監視部６３、接続設定部６４、時分割要否判定部６５、時分割制御部６６を有する。

インターネット処理部５１は、インターネット接続用アプリケーションを実行することにより実現される。このインターネット処理部５１は、ウェブブラウザの機能を有し、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０を介して無線ＬＡＮによるインターネット接続を行い、各種のサーバとの間でデータの送受信を行う。なお、無線ＬＡＮによるインターネット接続は、例えば利用者が携帯しているモバイルルータ１００を介して、あるいは、所定の場所に設置されたアクセスポイントを介して行う場合が考えられる。

メール処理部５２は、メール処理用アプリケーションを実行することにより実現される。このメール処理部５２は、メールを作成したり、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０を介して無線ＬＡＮ経由でメールサーバに接続してメールを送受信する処理を行う。

ナビゲーション処理部５３は、ナビ用アプリケーションを実行することにより実現される。このナビゲーション処理部５３は、例えば、自車位置周辺の地図画像表示に必要な地図データを無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０を介して無線ＬＡＮ経由でサーバから取得し、表示装置２２に地図画像を表示する。

オーディオ処理部５４は、例えば、携帯端末装置１１０からブルートゥースによってストリーミング形式で送られてくるデータを無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０によって受信し、オーディオデータを生成（再生）する。例えば、一般オーディオ／ビデオ配信プロファイル（ＧＡＶＤＰ：General Audio/Video Distribution Profile）にしたがって、携帯端末装置１１０から送られてくるオーディオデータが取得され、デジタル−アナログ変換器３０によってアナログのオーディオ信号に変換されてスピーカ３２から出力される。

ハンズフリー処理部５５は、車載装置１に備わったマイクロホン４０を用いて音声入力を行い、携帯端末装置１００の電話機能を利用して通話相手と通話を行う車載装置１側の一連のハンズフリー処理を行う。例えば、ブルートゥースのハンズフリープロファイル（ＨＦＰ：Hands-Free Profile）にしたがって、携帯端末装置１１０から送られてくる音声データが取得され、デジタル−アナログ変換器３０によってアナログの音声信号に変換されてスピーカ３２から出力される。

無線ＬＡＮ処理部６１は、モバイルルータ１００等との間で無線ＬＡＮによるデータの送受信を行うために必要な設定、例えば、パスワード設定などを行う。ブルートゥース処理部６２は、携帯端末装置１１０等との間でブルートゥースによるデータの送受信を行うために必要な設定、例えばペアリング設定などを行う。

通信状態監視部６３は、切替スイッチ８２による切り替えの前後で、ペアリングが終了している携帯端末装置１００等を対象にして通信状態を監視する。例えば、通信状態の具体例として、電界強度とＢＥＲ（Bit Error Rate）が検出される。なお、ＢＥＲの代わりに他のエラー率を用いるようにしてもよい。

接続設定部６４は、通信状態監視部６３による通信状態の監視結果に基づいて、アンテナ８４、８６と無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０との間の接続状態（アンテナ８４、８とアンテナ端子Ａ、Ｂを接続する際の組合せ）を設定する。

時分割要否判定部６５は、通信状態監視部６３による監視結果に基づいて、時分割（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）制御実施の要否を判定する。この時分割制御は、「Ｃｏ−ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ」と称される電波干渉を抑える機能であって、無線ＬＡＮによるデータ通信とブルートゥースによるデータ通信とが交互に行われる。時分割制御部６６は、時分割要否判定部６５によって時分割制御の実施が必要である旨の判定が行われると、時分割制御を実施する。

上述した無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０が第１および第２の通信手段に、携帯端末装置１１０が第１の外部装置に、モバイルルータ１００が第２の外部装置に、切替スイッチ８２、接続設定部６４が接続切替手段に、通信状態監視部６３が通信状態監視手段に、接続設定部６４が接続設定手段に、時分割要否判定部６５が時分割要否判定手段に、時分割制御部６６が時分割制御手段にそれぞれ対応する。

本実施形態の車載装置１はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。図２は、車室内空間においてブルートゥースの電波と無線ＬＡＮの電波が干渉する干渉エリアと干渉しない非干渉エリアの説明図である。なお、車室内空間は狭いため、実際にはそのほぼ全エリアで電波の干渉が発生するが、車載装置１との間でブルートゥースを用いてストリーミング形式でデータ通信を行う携帯端末装置１１０とブルートゥース用のアンテナ８４（あるいは８６）との距離が近く、他方のアンテナとの距離に対して比較的大きな差がある場合には電波の干渉による影響が少ないことが知られている。したがって、本実施形態では、携帯端末装置１１０と２つのアンテナ８４、８６の距離の差が大きい場合を「非干渉エリア」、これらの距離の差が小さい場合を「干渉エリア」として説明を行うものとする。

図２に示すように、車室内空間は、２つの非干渉エリアＡ（Ａ１、Ａ２）、Ｂ（Ｂ１、Ｂ２）と２つの干渉エリアＣ、Ｄに区分される。

非干渉エリアＡは、２つのアンテナ８４、８６に近いが、これら２つのアンテナ８４、８６のそれぞれとの距離に差があるエリアであり、アンテナ８４に近いエリアＡ１と、アンテナ８６に近いエリアＡ２が含まれる。

非干渉エリアＢは、２つのアンテナ８４、８６から遠く、しかも、これら２つのアンテナ８４、８６のそれぞれとの距離に差があるエリアであり、アンテナ８４に近いエリアＢ１と、アンテナ８６に近いエリアＢ２が含まれる。

干渉エリアＣは、２つのアンテナ８４、８６に近く、これら２つのアンテナ８４、８６のそれぞれとの距離に差がないエリアである。干渉エリアＤは、２つのアンテナ８４、８６から遠く、これら２つのアンテナ８４、８６のそれぞれとの距離に差がないエリアである。

図３は、車室内に携帯端末装置１１０が置かれた場合に車載装置１において検出されるブルートゥースの電界強度とＢＥＲの関係を示す図である。

干渉エリアでは、電界強度がＥ２以上でエラーなし（ＢＥＲ＝０）、電界強度がＥ２より低下するとエラーが増加する。しかし、実際には、電界強度がＥ２以上であっても、Ｅ２に近い場合（Ｅ１（＞Ｅ２）以下の場合）には、ブルートゥースによりストリーミング形式でオーディオデータを受信してオーディオ再生を行うと音切れが生じるおそれがある。このため、本実施形態では、携帯端末装置１１０が干渉エリアに含まれ、かつ、電界強度がＥ１とＥ２の間にある場合には、時分割制御を実施するものとする。

同様に、非干渉エリアでは、電界強度がＥ４以上でエラーなし（ＢＥＲ＝０）、電界強度がＥ４より低下するとエラーが増加する。しかし、実際には、電界強度がＥ４以上であっても、Ｅ４に近い場合（Ｅ３（＞Ｅ４）以下の場合）には、ブルートゥースによりストリーミング形式でオーディオデータを受信してオーディオ再生を行うと音切れが生じるおそれがある。このため、本実施形態では、携帯端末装置１１０が非干渉エリアに含まれ、かつ、電界強度がＥ３とＥ４の間にある場合には、時分割制御を実施するものとする。

本実施形態では、切替スイッチ８２によって接続状態を切り替えるとともにその切り替えの前後においてブルートゥースの電界強度とＢＥＲが検出され、これらの切替前後の検出結果に基づいて、携帯端末装置１１０が図２に示すどのエリアに含まれているかが判定される。さらに、この判定結果に基づいて、アンテナ８２、８４のどちらをブルートゥース用とするか、時分割制御を実施するか否かが決定される。

次に、携帯端末装置１１０が含まれるエリアを判定する具体的な方法について説明する。図４〜図９は、携帯端末装置１１０が含まれるエリアと電界強度およびエラーの有無との関係を示す図である。

（ケース１）非干渉エリアＡに含まれる場合
図４（Ａ）に示すように、携帯端末装置１１０が非干渉エリアＡ１に含まれる場合であって、アンテナ８４にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されている場合には、ブルートゥース用のアンテナ８４と携帯端末装置１１０との距離が近くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ３（図３）以上でエラーなし（ＢＥＲ＝０）となる。

また、この状態で切替スイッチ８２を切り替えると、図４（Ｂ）に示すように、アンテナ８６にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されるため、ブルートゥース用のアンテナ８６と携帯端末装置１１０との距離が遠くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ３以下で、エラーなしあるいはエラーあり（電界強度がＥ４以下となった場合）となる。

切り替えの前後で、電界強度とエラーの組合せがこのようになった場合には、非干渉エリアＡ１に携帯端末装置１１０が含まれていると判定することができる。この場合には、アンテナ８４をブルートゥース用とするための接続切替が行われるとともに、ストリーミング形式で送られてくるオーディオデータを用いた再生動作を時分割制御を実施せずに行っても音切れは生じないため、時分割制御は行われない。また、時分割制御が行われないため、並行して行われる無線ＬＡＮを用いた通信では高いスループットを確保することができる。

携帯端末装置１１０が非干渉エリアＡ２に含まれる場合も同様の要領で判定することができる。すなわち、図５（Ａ）に示すように、携帯端末装置１１０が非干渉エリアＡ２に含まれる場合であって、アンテナ８４にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されている場合には、ブルートゥース用のアンテナ８４と携帯端末装置１１０との距離が遠くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ３以下で、エラーなしあるいはエラーあり（電界強度がＥ４以下となった場合）となる。

また、この状態で切替スイッチ８２を切り替えると、図５（Ｂ）に示すように、アンテナ８６にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されるため、ブルートゥース用のアンテナ８６と携帯端末装置１１０との距離が近くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ３以上でエラーなし（ＢＥＲ＝０）となる。

切り替えの前後で、電界強度とエラーの組合せがこのようになった場合には、非干渉エリアＡ２に携帯端末装置１１０が含まれていると判定することができる。この場合には、アンテナ８６をブルートゥース用とするための接続切替が行われるとともに、ストリーミング形式で送られてくるオーディオデータを用いた再生動作を時分割制御を実施せずに行っても音切れは生じないため、時分割制御は行われない。また、時分割制御が行われないため、並行して行われる無線ＬＡＮを用いた通信では高いスループットを確保することができる。

なお、上述した例では、切替前にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂをアンテナ８４に接続したが、アンテナ８６に接続するようにしてもよい。その場合には、切替の順番と電界強度、エラーとの関係を反対にすればよい。

（ケース２）非干渉エリアＢに含まれる場合
図６（Ａ）に示すように、携帯端末装置１１０が非干渉エリアＢ１に含まれる場合であって、アンテナ８４にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されている場合には、ブルートゥース用のアンテナ８４と携帯端末装置１１０との距離が遠くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ４からＥ３（図３）の間でエラーなし（ＢＥＲ＝０）となる。

また、この状態で切替スイッチ８２を切り替えると、図６（Ｂ）に示すように、アンテナ８６にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されるため、ブルートゥース用のアンテナ８６と携帯端末装置１１０との距離がさらに遠くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ４以下で、エラーありとなる。

切り替えの前後で、電界強度とエラーの組合せがこのようになった場合には、非干渉エリアＢ１に携帯端末装置１１０が含まれていると判定することができる。この場合には、アンテナ８４をブルートゥース用とするための接続切替が行われるとともに、ストリーミング形式で送られてくるオーディオデータを用いた再生動作を時分割制御を実施して行うことにより、オーディオ再生時の音切れの発生を防止することができる。

携帯端末装置１１０が非干渉エリアＢ２に含まれる場合も同様の要領で判定することができる。すなわち、図７（Ａ）に示すように、携帯端末装置１１０が非干渉エリアＢ２に含まれる場合であって、アンテナ８４にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されている場合には、ブルートゥース用のアンテナ８４と携帯端末装置１１０との距離がさらに遠くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ４以下でエラーありとなる。

また、この状態で切替スイッチ８２を切り替えると、図７（Ｂ）に示すように、アンテナ８６にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されるため、ブルートゥース用のアンテナ８６と携帯端末装置１１０との距離が遠くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ４からＥ３の間でエラーなしとなる。

切り替えの前後で、電界強度とエラーの組合せがこのようになった場合には、非干渉エリアＢ２に携帯端末装置１１０が含まれていると判定することができる。この場合には、アンテナ８６をブルートゥース用とするための接続切替が行われるとともに、ストリーミング形式で送られてくるオーディオデータを用いた再生動作を時分割制御を実施して行うことにより、オーディオ再生時の音切れの発生を防止することができる。

なお、上述した例では、切替前にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂをアンテナ８４に接続したが、アンテナ８６に接続するようにしてもよい。その場合には、切替の順番と電界強度、エラーとの関係を反対にすればよい。

（ケース３）干渉エリアＣに含まれる場合
図８（Ａ）に示すように、携帯端末装置１１０が干渉エリアＣに含まれる場合であって、アンテナ８４のブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されている場合には、ブルートゥース用のアンテナ８４と携帯端末装置１１０との距離が非常に近くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ１（図３）以上でエラーなしとなる。

また、この状態で切替スイッチ８２を切り替えると、図８（Ｂ）に示すように、アンテナ８６にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されるが、ブルートゥース用のアンテナ８６と携帯端末装置１１０との距離は、切替前と同様に非常に近い値を維持する。したがって、この場合の電界強度はＥ１以上でエラーなしとなる。

切り替えの前後で、電界強度とエラーの組合せがこのようになった場合には、干渉エリアＣに携帯端末装置１１０が含まれていると判定することができる。この場合には、アンテナ８４（あるいは８６）をブルートゥース用とするための接続切替が行われるとともに、ストリーミング形式で送られてくるオーディオデータを用いた再生動作を時分割制御を実施せずに行っても音切れは生じないため、時分割制御は行われない。また、時分割制御が行われないため、並行して行われる無線ＬＡＮを用いた通信では高いスループットを確保することができる。

（ケース４）干渉エリアＤに含まれる場合
図９（Ａ）に示すように、携帯端末装置１１０が干渉エリアＤに含まれる場合であって、アンテナ８４のブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されている場合には、ブルートゥース用のアンテナ８４と携帯端末装置１１０との距離が少し遠くなる。したがって、この場合の電界強度はＥ２からＥ１（図３）の間でエラーなしとなる。

また、この状態で切替スイッチ８２を切り替えると、図９（Ｂ）に示すように、アンテナ８６にブルートゥース用のアンテナ端子Ｂが接続されるが、ブルートゥース用のアンテナ８６と携帯端末装置１１０との距離は、切替前と同様に少し遠い値を維持する。したがって、この場合の電界強度はＥ２からＥ１の間でエラーなしとなる。

切り替えの前後で、電界強度とエラーの組合せがこのようになった場合には、干渉エリアＤに携帯端末装置１１０が含まれていると判定することができる。この場合には、アンテナ８４（あるいは８６）をブルートゥース用とするための接続切替が行われるとともに、ストリーミング形式で送られてくるオーディオデータを用いた再生動作を時分割制御を実施して行うことにより、オーディオ再生時の音切れの発生を防止することができる。

図１０は、アンテナ８４、８６の接続切替および時分割制御の設定を行う動作手順を示す流れ図である。通信状態監視部６３は、接続切替および時分割制御の設定を行うタイミングか否かを判定する（ステップ１００）。例えば、ブルートゥース処理部６２によるペアリングが終了した携帯端末装置１１０を対象に、ペアリングが終了した時点や、携帯端末装置１１０との間でストリーミング形式でのデータ通信が終了した時点、携帯端末装置１１０に対する電界強度およびＢＥＲの少なくとも一方が悪化した時点などが設定を行うタイミングとして考えられる。設定のタイミングが到来しない場合にはステップ１００の判定において否定判断が行われ、この判定が繰り返される。

また、設定のタイミングが到来するとステップ１００の判定において肯定判断が行われる。次に、接続設定部６４は、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０に指示を送って、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０のブルートゥース用のアンテナ端子Ｂを一方のアンテナ８４に、無線ＬＡＮ用のアンテナ端子Ａを他方のアンテナ８６に接続する（ステップ１０２）。通信状態監視部６３は、この接続状態においてブルートゥース端末（携帯端末装置１１０）の電界強度およびＢＥＲを検出する（ステップ１０４）。なお、ブルートゥースの電界強度およびＢＥＲは無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０によって検出され、通信状態監視部６３は、その検出結果を取得することにより、ステップ１０４の動作（後述するステップ１０８の動作も同様）を行う。

次に、接続設定部６４は、接続設定部６４は、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０に指示を送って、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０のブルートゥース用のアンテナ端子Ｂを他方のアンテナ８６に、無線ＬＡＮ用のアンテナ端子Ａを一方のアンテナ８４に接続する接続切替を行う（ステップ１０６）。通信状態監視部６３は、この接続状態においてブルートゥース端末（携帯端末装置１１０）の電界強度およびＢＥＲを検出する（ステップ１０８）。

次に、接続設定部６４は、ステップ１０４、１０８によって検出した切替前後の電界強度およびＢＥＲに基づいて、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０の２つのアンテナ端子Ａ、Ｂとアンテナ８４、８６の相互の接続状態を設定する（ステップ１１０）。具体的には、上述したケース１〜４で説明した内容にしたがって携帯端末装置１１０が非干渉エリアＡ、Ｂおよび干渉エリアＣ、Ｄのいずれのエリアに含まれるかが判定されてアンテナ８４、８６の接続状態が設定される。

また、接続設定部６４は、この設定内容に応じた指示を無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０に送って、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０の２つのアンテナ端子Ａ、Ｂとアンテナ８４、８６の相互の接続状態を切り替える（ステップ１１２）。なお、直前の接続状態がステップ１１０で設定した接続状態と同じ場合にはこのステップ１１２の切替動作は省略される。

また、時分割要否判定部６５は、ステップ１０４、１０８によって検出した切替前後の電界強度およびＢＥＲに基づいて、時分割制御の実施が必要か否かを判定する（ステップ１１４）。具体的には、上述したケース２、４に対応する非干渉エリアＢおよび干渉エリアＤのいずれのエリアに含まれる場合に時分割制御が必要であり、それ以外のエリアに含まれる場合には時分割制御が不要となる。時分割制御の実施が必要な場合にはステップ１１４の判定において肯定判断が行われ、時分割制御部６６は、無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール８０に指示を送って時分割制御を開始する（ステップ１１６）。また、時分割制御が不要の場合にはステップ１１４の判定において否定判断が行われ、時分割制御が開始されずに一連の設定処理が終了する。

このように、本実施形態の車載装置１では、ブルートゥース方式で通信を行う携帯端末装置１１０に近い側のアンテナ８４あるいは８６をブルートゥース用に用いることができるため、良好な通信環境でブルートゥース方式の通信を行うことが可能となり、ブルートゥースにより取得したデータを再生した際の音切れの発生を防止することができる。また、音切れ防止のために常に時分割制御を行うのではなく、時分割制御を本当に必要なときのみ実施することができるため、それ以外のときに無線ＬＡＮによりデータを取得する際のスループットを向上させることができる。

特に、通信状態としてエラー率と電界強度を用いることにより、通信状態を確実に把握することが可能となる。また、２．４ＧＨｚの同じＩＳＭ帯の電波を使用する際に生じる電波干渉による影響を低減することが可能となる。

また、ブルートゥース方式で行う通信を、非蓄積型のデータ通信（具体的には、ストリーミング形式で行われるオーディオデータの送受信など）とすることにより、電波干渉により生じるブルートゥース方式の通信のスループット低下による音切れを防止することが可能となる。

また、本発明における各種の設定を、ブルートゥースのペアリングが行われた携帯端末装置１１０を対象にして、ペアリング終了時点、ストリーミング形式でのデータ通信が終了した時点、電界強度およびエラー率の少なくとも一方が悪化した時点のいずれかにおいて行うことにより、ブルートゥース方式の通信に影響を与えることなく、必要な設定を行うことが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ブルートゥース方式で行う通信としてストリーミング形式で行われるオーディオデータの送受信を考えたが、携帯端末装置１１０やハンズフリー処理部５５などを用いてハンズフリー電話を実現する際に携帯端末装置１１０との間で行われる音声データの送受信に本発明を適用し、発話音声や受話音声の音切れを防止するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、モバイルルータ１００との間で無線ＬＡＮによる通信を行い、携帯端末装置１１０との間でブルートゥースによる通信を行うようにしたが、これら以外の装置との間で通信を行うようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、車載装置１に本発明を適用したが、車両以外で用いられる、例えば室内あるいは室外で用いられる無線通信装置に本発明を適用するようにしてもよい。

上述したように、本発明によれば、ブルートゥース方式で通信を行う第１の外部装置に近い側のアンテナをブルートゥース用に用いることができるため、良好な通信環境でブルートゥース方式の通信を行うことが可能となり、ブルートゥースにより取得したデータを再生した際の音切れの発生を防止することができる。

１ 車載装置
１０ 操作部
１２ タッチパネル
２２ 表示装置
５０ 制御部
５１ インターネット処理部
５２ メール処理部
５３ ナビゲーション処理部
５４ オーディオ処理部
５５ ハンズフリー処理部
６１ 無線ＬＡＮ処理部
６２ ブルートゥース（ＢＴ）処理部
６３ 通信状態監視部
６４ 接続設定部
６５ 時分割要否判定部
６６ 時分割制御部
８０ 無線ＬＡＮ／ＢＴモジュール
８２ 切替スイッチ（ＳＷ）
８４、８６ アンテナ
１００ モバイルルータ
１１０ 携帯端末装置

Claims (11)

1. 第１の無線通信方式としてのブルートゥース方式を用いて第１の外部装置との間で通信を行うとともに、前記第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式としての無線ＬＡＮ方式であって同一周波数帯域の電波を用いて第２の外部装置との間で通信を行う無線通信装置であって、
   互いに異なる位置に設置された第１および第２のアンテナと、
   前記第１の無線通信方式を用いて前記第１の外部装置との間で通信を行う第１の通信手段と、
   前記第２の無線通信方式を用いて前記第２の外部装置との間で通信を行う第２の通信手段と、
   前記第１および第２のアンテナのそれぞれと前記第１および第２の通信手段のそれぞれを１対１に接続するとともに相互の接続状態を切り替える接続切替手段と、
   前記接続切替手段による接続状態の切替によって、前記第１および第２のアンテナのそれぞれが順番に前記第１の通信手段に接続されたときに、前記第１の外部装置と前記第１の通信手段との間の通信状態を監視する通信状態監視手段と、
   前記通信状態監視手段による監視結果に基づいて、前記第１および第２のアンテナのそれぞれと前記第１の外部装置との距離の差が大きい非干渉領域に前記第１の外部装置が含まれることが判定されたときに、前記第１の外部装置に近い前記第１および第２のアンテナのいずれか一方を前記第１の通信手段に接続する設定を行い、前記第１および第２のアンテナのそれぞれと前記第１の外部装置との距離の差が小さい干渉領域に前記第１の外部装置が含まれることが判定されたときに、前記第１および第２のアンテナのいずれか一方を前記第１の通信手段に接続する設定を行う接続設定手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 請求項１において、
   前記通信状態監視手段による監視結果に基づいて、時分割制御の要否を判定する時分割要否判定手段と、
   前記時分割要否判定手段によって時分割制御が必要である旨の判定が行われたときに、前記第１および第２の通信手段を交互に動作させて通信を行う時分割制御を行う時分割制御手段と、
   をさらに備えることを特徴とする無線通信装置。
3. 請求項１または２において、
   前記通信状態監視手段は、通信状態としてのエラー率および電界強度を監視することを特徴とする無線通信装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、
   前記同一周波数帯域は、２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯であることを特徴とする無線通信装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、
   前記第１の無線通信方式を用いて前記第１の外部装置と前記第１の通信手段との間で行われる通信は、非蓄積型のデータ通信であることを特徴とする無線通信装置。
6. 請求項５において、
   前記非蓄積型のデータ通信は、ストリーミング形式で行われるオーディオデータの送受信であることを特徴とする無線通信装置。
7. 請求項５において、
   前記非蓄積型のデータ通信は、前記第１の外部装置を用いてハンズフリー電話を実現する際に前記第１の外部装置との間で行われる音声データの送受信であることを特徴とする無線通信装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項において、
   前記通信状態監視手段、前記接続設定手段、前記時分割要否判定手段、前記時分割制御手段の各動作は、ブルートゥースのペアリングが行われた前記第１の外部装置を対象に行われることを特徴とする無線通信装置。
9. 請求項８において、
   前記通信状態監視手段、前記接続設定手段、前記時分割要否判定手段、前記時分割制御手段の各動作は、ペアリング終了時点、ストリーミング形式でのデータ通信が終了した時点、電界強度およびエラー率の少なくとも一方が悪化した時点のいずれかにおいて行われることを特徴とする無線通信装置。
10. 第１の無線通信方式としてのブルートゥース方式を用いて第１の外部装置との間で通信を行う第１の通信手段と、前記第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式としての無線ＬＡＮ方式であって同一周波数帯域の電波を用いて第２の外部装置との間で通信を行う第２の通信手段を有する無線通信装置における通信設定方法であって、
    接続切替手段によって、互いに異なる位置に設置された第１および第２のアンテナのそれぞれと前記第１および第２の通信手段のそれぞれを１対１に接続するとともに相互の接続状態を切り替える接続切替ステップと、
    前記接続切替手段による接続状態の切替によって、前記第１および第２のアンテナのそれぞれが順番に前記第１の通信手段に接続されたときに、前記第１の外部装置と前記第１の通信手段との間の通信状態を通信状態監視手段によって監視する通信状態監視ステップと、
    接続設定手段によって、前記通信状態監視手段による監視結果に基づいて、前記第１および第２のアンテナのそれぞれと前記第１の外部装置との距離の差が大きい非干渉領域に前記第１の外部装置が含まれることが判定されたときに、前記第１の外部装置に近い前記第１および第２のアンテナのいずれか一方を前記第１の通信手段に接続する設定を行い、前記第１および第２のアンテナのそれぞれと前記第１の外部装置との距離の差が小さい干渉領域に前記第１の外部装置が含まれることが判定されたときに、前記第１および第２のアンテナのいずれか一方を前記第１の通信手段に接続する設定を行う接続設定ステップと、
    を有することを特徴とする無線通信装置における通信設定方法。
11. 請求項１０において、
    前記通信状態監視手段による監視結果に基づいて、時分割制御の要否を時分割要否判定手段によって判定する時分割制御判定ステップと、
    前記時分割要否判定手段によって時分割制御が必要である旨の判定が行われたときに、、前記第１および第２の通信手段を交互に動作させて通信を行う時分割制御を時分割制御手段によって行う時分割制御ステップと、
    をさらに有することを特徴とする無線通信装置における通信設定方法。

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