JP6395921B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

この発明は、周波数帯を共用している複数の無線通信方式により通信を行う無線通信装置に関するものである。

近年、スマートフォンまたはタブレット等の携帯情報端末の普及により、各種分野で携帯情報端末を利用した新たな機能が提供されている。
例えば、自動車分野でも携帯情報端末と車載情報機器が連携して、車両情報を車載情報機器から携帯情報端末へ伝送し、携帯情報端末のアプリケーションで各種処理をした結果を映像データまたは音声データとして車載情報機器へ返送し、車載情報機器の表示器またはスピーカから出力する機能が提供されている。
また、携帯情報端末と車載情報機器の間で音声データを双方向でやり取りし、車載情報機器のマイクおよびスピーカを用いてハンズフリー通話を実現する機能が提供されている。

携帯情報端末と車載情報機器は、一般的には、符号化処理によるデータ圧縮後の映像データおよび音声データを無線伝送しており、近年では、無線通信方式として、比較的多くのデータ伝送が可能な無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が主流になっている。一方、ハンズフリー通話機能は、音声データのみの伝送であり、映像データの伝送に比して情報量が少ないため、無線通信方式としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標、以下では登録商標の記載を省略する）が用いられており、上位プロトコルまでＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＳＩＧ（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ Ｇｒｏｕｐ）にて標準化されている。

無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信方式では、共に２．４ＧＨｚ帯が用いられており、周波数チャンネル配置は図６の通り決められている（例えば、非特許文献１，２参照）。
無線ＬＡＮの一規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは、図６（ａ）に示すように、２４１２ＭＨｚから２４８４ＭＨｚまでの間に主に５ＭＨｚ間隔で１４個の周波数チャンネルが規定されている。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの周波数チャンネル幅は２２ＭＨｚである。ＩＥＥＥ８０１．１１ｇ／ｎでは、ＩＥＥＥ８０１．１１ｂと同様に周波数チャンネルが規定されているが、図６（ｂ）に示すように周波数チャンネル幅は１６．７ＭＨｚである。
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでは、図６（ｃ）に示すように、２４０２ＭＨｚから２４８０ＭＨｚまでの間に１ＭＨｚ間隔で７９個の周波数チャンネルが規定されている。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネル幅は１ＭＨｚである。

無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのように、異なる無線通信方式を車内で使用する場合、両者の周波数チャンネル配置を最適化しないと、相互干渉による通信品質の劣化を起こす可能性がある。そのため、相互干渉を低減する技術が提案されている。
例えば特許文献１では、無線ＬＡＮの無線機とＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線機を１つの装置に搭載した複合無線装置における干渉回避制御方法が提案されている。この複合無線装置では、２つの無線機の周波数チャンネルを制御する制御部が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのホッピング周波数を、無線ＬＡＮで使用する周波数チャンネルおよびその近傍周波数に割り当てないように制御することで、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの間での電波干渉を回避している。

特開２００８−１７２５５６号公報

IEEE Std 802.11TM−2012 IEEE Standard for Information technology−Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks−Specific requirements Part 11：Wireless LAN Medium Access Control（MAC）and Physical Layer（PHY）Specifications BLUETOOTH SPECIFICATION Version 4.2

各無線通信方式はデータ伝送能力の差異があり、これは、図６に示した各方式の周波数チャンネル幅に依存する。すなわち、周波数チャンネル幅が広い無線ＬＡＮの方がデータ伝送能力が高く、周波数チャンネル幅が狭いＢｌｕｅｔｏｏｔｈの方がデータ伝送能力が低い。通常、無線機使用環境では、無線機の周辺に電波反射物が多くあるため、それらによる多重反射で受信信号強度が周波数によって大きく変動し、極端に受信信号強度が低下する谷部が存在する。ここで、図７に、無線機使用環境における周波数特性の一例を示す。周波数特性は、無線機の設置位置および使用環境によって変わり、特に車両などの金属製の材料で囲われた狭い閉空間では谷部が顕著になる。

受信電力は、周波数チャンネル幅全体の受信信号強度の積分値となる。従って、無線ＬＡＮのように周波数チャンネル幅が広い無線通信方式では、谷部以外の受信信号強度が高く、正常に通信を行うために必要となる受信電力を補えるため、通信性能への影響は少ない。
一方、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのように周波数チャンネル幅が狭い無線通信方式では、たとえ無線ＬＡＮとの相互干渉がないとしても、または上記特許文献１の方法等により相互干渉を低減したとしても、通信に使用する周波数チャンネルに受信信号強度の谷部があると、受信電力が不足して通信品質の劣化が起こるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、同一周波数帯に複数の無線通信方式が混在している場合に、各無線通信方式の通信性能を確保することを目的とする。

この発明に係る無線通信装置は、第一の無線通信方式と、第一の無線通信方式と重複する周波数帯において第一の無線通信方式より狭い周波数チャンネル幅を使用する第二の無線通信方式とにより通信するものであって、第二の無線通信方式による通信状態に基づいて受信信号強度の周波数特性を検出する周波数特性検出部と、周波数特性検出部が検出した周波数特性に基づいて受信信号強度が谷部となる周波数を特定し、第一の無線通信方式に対して当該谷部を含む周波数チャンネルを優先的に設定すると共に、当該谷部を避けて第二の無線通信方式の周波数チャンネルを設定する周波数チャンネル設定部とを備え、車両内で使用されるものである。

この発明によれば、第一の無線通信方式に対して受信信号強度の谷部を含む周波数チャンネルを優先的に設定すると共に、当該谷部を避けて第二の無線通信方式の周波数チャンネルを設定するようにしたので、狭い周波数チャンネル幅を有する第二の無線通信方式の通信品質の劣化を抑制することができ、両方式の通信性能を確保可能となる。

この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る無線通信装置を用いた車載情報機器のハードウエア構成例を示す図である。 実施の形態１に係る無線通信装置を用いた車載情報機器の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る無線通信装置が設定した周波数チャンネル配置の一例を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。 無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの２つの無線通信方式における周波数チャンネル配置を説明する図である。 無線機使用環境における周波数特性の一例を示す図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１に示すように、実施の形態１に係る無線通信装置１１は、無線通信方式がお互いに異なる第一無線機２１および第二無線機２２を備えている。また、無線通信装置１１は、第一無線機２１に対応した第一アンテナ２３と、第二無線機２２に対応した第二アンテナ２４と、第一無線機２１および第二無線機２２を制御する無線制御部３１とを備えている。

第一無線機２１が通信に使用する周波数帯と、第二無線機２２が通信に使用する周波数帯は、同じか、または少なくとも一部が重なっている。また、第一無線機２１と第二無線機２２は、上記周波数帯を分割した周波数チャンネルを使用して通信を行うものであり、第一無線機２１が通信に使用する周波数チャンネル幅に比して、第二無線機２２が通信に使用する周波数チャンネル幅の方が狭い。
ここでは、第一無線機２１の無線通信方式を無線ＬＡＮ、第二無線機２２の無線通信方式をＢｌｕｅｔｏｏｔｈとする。

なお、無線通信装置１１が備える無線機の数は、２つに限定されるものではなく、センサネットワーク用近距離無線通信など、他の無線通信方式の無線機を加えた構成であってもよい。
また、図１では、第一無線機２１と第二無線機２２のそれぞれに個別にアンテナを設けたが、１つのアンテナを第一無線機２１と第二無線機２２で共用する構成であってもよい。その場合、合成器と分配器を介して、１つのアンテナと第一無線機２１および第二無線機２２とが接続される。

第一無線機２１は、高周波信号（ＲＦ信号）を扱う高周波部２１１と、ベースバンド信号（ＢＢ信号）を扱うＢＢ信号処理部２１２を備えている。第二無線機２２も第一無線機２１と同様に、高周波部２２１とＢＢ信号処理部２２２を備えている。無線制御部３１は、アプリケーションインタフェース部３１１と無線機制御部３１２を備えている。

第一無線機２１の高周波部２１１は、第一無線機２１により使用される周波数帯に対応した送信と受信に必要なバンドパスフィルタ（以下、「ＢＰＦ」と呼ぶ）、増幅器、およびＲＦ信号からＢＢ信号へ、またはその逆へ周波数を変換する周波数変換器等を備えている。ＢＢ信号処理部２１２は、第一無線機２１の無線通信方式に対応した変復調部２１２ａおよび無線アクセス制御部２１２ｂを備えている。

第二無線機２２も第一無線機２１と同様に、高周波部２２１が、第二無線機２２により使用される周波数帯に対応したＢＰＦ、増幅器、および周波数変換器等を備えている。ＢＢ信号処理部２２２は、第二無線機２２の無線通信方式に対応した変復調部２２２ａおよび無線アクセス制御部２２２ｂを備えている。

アプリケーションインタフェース部３１１は、アプリケーション部１０１と第一無線機２１の間でのデータ転送、およびアプリケーション部１０１と第二無線機２２の間でのデータ転送を行う。
無線機制御部３１２は、第一無線機２１および第二無線機２２への送受信設定を行うものであり、後述する周波数特性検出部３１２ａと周波数チャンネル設定部３１２ｂを備えている。

図１では、実施の形態１に係る無線通信装置１１を車載情報機器１に搭載した例を示している。車載情報機器１は、無線通信装置１１およびアプリケーション部１０１から構成されている。アプリケーション部１０１は、無線通信装置１１を介して、乗員が車内に持ち込んだ携帯情報端末等との間でデータをやり取りすることにより、携帯情報端末と連携した様々なサービスを提供可能である。

ここで、図２に、実施の形態１に係る無線通信装置１１を搭載した車載情報機器１のハードウエア構成例を示す。車載情報機器１は、第一無線機２１、第二無線機２２、プロセッサ２、メモリ３、表示器４、スピーカ５およびマイク６を備えている。第一無線機２１および第二無線機２２はそれぞれシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路である。無線制御部３１およびアプリケーション部１０１は、メモリ３に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ２により、実現される。なお、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実行してもよい。

例えば、車載情報機器１によるハンズフリー通話機能の実行時、アプリケーション部１０１は、第二無線機２２と不図示の携帯情報端末との間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信を行わせ、当該携帯情報端末から通話相手の音声データを受信してスピーカ５から再生すると共に、マイク６から入力される乗員の音声データを当該携帯情報端末へ送信する。また例えば、アプリケーション部１０１は、第一無線機２１と携帯情報端末との間で無線ＬＡＮによる通信を行わせ、当該携帯情報端末が保有している音声データまたは映像データを受信して、スピーカ５から再生したり表示器４に表示させたりする。また例えば、アプリケーション部１０１は、第一無線機２１と携帯情報端末との間で無線ＬＡＮによる通信を行わせ、現在地と目的地のデータを携帯情報端末へ送信し、当該携帯情報端末のナビゲーション用アプリケーションが生成したナビゲーション用映像データと音声データを受信して、スピーカ５から再生したり表示器４に表示させたりする。
上記説明は一例であって、車内に持ち込まれた携帯情報端末と車載情報機器１とが連携して提供するサービスの内容を限定するものではない。

次に、無線通信装置１１の信号の流れを説明する。
アプリケーション部１０１が携帯情報端末へデータを送信する場合、アプリケーション部１０１からアプリケーションインタフェース部３１１へ送信データを転送すると共に、第一無線機２１と第二無線機２２のどちらの無線通信方式で送信するか指示する。
アプリケーションインタフェース部３１１は、アプリケーション部１０１からの指示に従い、第一無線機２１または第二無線機２２に送信データを振り分けて転送する。

第一無線機２１および第二無線機２２は、アプリケーションインタフェース部３１１から転送された送信データを受け取る。また、第一無線機２１および第二無線機２２は、無線機制御部３１２から送信設定情報を受け取る。送信設定情報は、データ送信に使用する周波数チャンネルおよび送信電力などを示す情報である。
第一無線機２１および第二無線機２２において、無線アクセス制御部２１２ｂ，２２２ｂは、送信データからパケットを生成する等、無線通信方式に準拠した送信信号を生成する。変復調部２１２ａ，２２２ａは、送信信号を無線通信方式に準拠した変調方式で変調する。高周波部２１１，２２１は、変調された送信信号を、送信設定情報に基づく周波数チャンネルおよび送信電力で第一アンテナ２３および第二アンテナ２４から送信する。

アプリケーション部１０１が携帯情報端末からデータを受信する場合、第一無線機２１および第二無線機２２において、高周波部２１１，２２１は、第一アンテナ２３および第二アンテナ２４で受信した受信信号を処理して、ＢＢ信号処理部２１２，２２２へ出力する。変復調部２１２ａ，２２２ａは、受信信号を無線通信方式に準拠した復調方式で復調する。無線アクセス制御部２１２ｂ，２２２ｂは、復調された受信信号のパケットをデータに復元する等、無線通信方式に準拠した受信データを生成し、アプリケーションインタフェース部３１１へ転送する。
また、ＢＢ信号処理部２１２，２２２は、データ受信時、受信信号強度および受信エラー発生有無などを検出し、監視情報として無線機制御部３１２へ転送する。受信エラー発生有無は、パケットエラー率（ＰＥＲ）またはビットエラー率（ＢＥＲ）等を基に検出される。

第二無線機２２の無線通信方式であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈは、第一無線機２１の無線通信方式である無線ＬＡＮに比して周波数チャンネル幅が狭く、また、時間経過と共に使用する周波数チャンネルを切り換えるホッピング動作を行う。さらに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのホッピング動作の際、第二無線機２２は各ホッピング周波数の監視情報を検出し、通信状態の悪くなった周波数チャンネルをホッピング周波数から外して使用しないＡＦＨ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ）を行うことにより、通信品質を保つことを可能にしている。

第一無線機２１の無線ＬＡＮと第二無線機２２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈが共に２．４ＧＨｚ帯を使用して無線通信を行うため、使用する周波数チャンネルが重なると相互干渉が生じ、通信品質の劣化が生じる。また、車両内などの無線機使用環境では、多重反射の影響により特定の周波数で受信信号強度が著しく低下した谷部が発生することが知られており、特に、第二無線機２２の無線通信方式であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈでは、先立って示した図７のように谷部に周波数チャンネルが設定されると、受信電力が不足して通信品質の劣化につながる。一方、第一無線機２１が使用する無線ＬＡＮのように、周波数チャンネル幅が広い無線通信方式では、図７のように谷部を含んだ帯域に周波数チャンネルが設定されても、谷部以外の受信信号強度が高いために所望の受信電力を確保でき、通信品質への影響が少ない。

そこで、実施の形態１では、第二無線機２２がホッピング動作を行いながら通信しているときに、各ホッピング周波数の受信信号強度を含む監視情報をＢＢ信号処理部２２２から無線制御部３１の無線機制御部３１２へ転送し、周波数特性検出部３１２ａが図７に示したような受信信号強度の周波数特性を検出する。そして、周波数チャンネル設定部３１２ｂが、検出された周波数特性を基に受信信号強度の谷部を特定し、特定した谷部を含むように第一無線機２１の無線ＬＡＮで使用可能な周波数チャンネルを設定し、送信設定情報として第一無線機２１へ転送する。また、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、受信信号強度の谷部を避けて、つまり無線ＬＡＮに設定した周波数チャンネルが占める周波数帯以外の周波数チャンネルを第二無線機２２のＡＦＨで使用するように設定し、送信設定情報として第二無線機２２へ転送する。第一無線機２１および第二無線機２２は、受け取った送信設定情報に含まれる周波数チャンネルを使用して通信を行う。
このように、周波数特性検出部３１２ａは、第二無線機２２の監視情報に基づいて周波数特性を検出するので、各周波数の受信信号強度を測定するための特別なセンサは不要である。

また、周波数特性検出部３１２ａは、無線通信装置１１が動作している間は常時動作しており、ＢＢ信号処理部２２２から監視情報を受け取って周波数特性を更新する。そして、周波数特性検出部３１２ａが周波数特性の変化を検出したときは、周波数チャンネル設定部３１２ｂが第一無線機２１および第二無線機２２の周波数チャンネルを再設定し、最新の送信設定情報を第一無線機２１および第二無線機２２へ転送する。第一無線機２１および第二無線機２２は、新たに受け取った送信設定情報に含まれる周波数チャンネルを使用して通信を行う。

次に、図３のフローチャートを用いて、無線通信装置１１の動作例を説明する。
無線通信装置１１が起動するとまず、第二無線機２２に対して接続要求があるか監視する（ステップＳＴ１）。接続要求は、例えば乗員が車内に持ち込んだ携帯情報端末などの相手端末から送信される。第二無線機２２は、相手端末から接続要求があった場合（ステップＳＴ２“ＹＥＳ”）、接続要求に対して応答し、相手端末と接続するために接続制御通信を開始する（ステップＳＴ３）。この接続制御通信中、アプリケーション部１０１による端末間接続制御（ステップＳＴ４ａ）と、無線機制御部３１２による周波数チャンネルの設定（ステップＳＴ４ｂ，ＳＴ４ｃ）とが並行して行われる。

ステップＳＴ４ａにおいて、アプリケーション部１０１は、第二無線機２２を経由して相手端末との間でデータをやり取りして、相手端末の認証を実行する。このとき、第二無線機２２のＢＢ信号処理部２２２は、ＡＦＨにより時間経過と共に周波数チャンネルを切り換えながら通信を行い、各ホッピング周波数の受信信号強度等を監視情報として検出し、無線機制御部３１２へ転送する。

ステップＳＴ４ｂにおいて、無線機制御部３１２の周波数特性検出部３１２ａは、ＢＢ信号処理部２２２から受け取った監視情報を用いて受信信号強度の周波数特性を検出する。
なお、周波数特性検出部３１２ａが周波数特性を検出する際、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの７９個の周波数チャンネルすべての受信信号強度を用いてもよいし、予め定められた時間（例えば、アプリケーション部１０１が相手端末を認証するまでの時間）内でＢＢ信号処理部２２２がホッピングさせた周波数チャンネルの受信信号強度のみを用いてもよい。さらに、周波数特性検出部３１２ａは、監視情報に含まれる受信信号強度を用いて、欠けている周波数の受信信号強度を補間してもよい。

続くステップＳＴ４ｃにおいて、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、受信信号強度の周波数特性に基づいて、受信信号強度が谷部となる周波数を特定する。例えば、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、受信信号強度の周波数特性に基づいて受信信号強度の平均値を求め、平均値から予め定められた値（例えば、−３０ｄＢ）を減じて閾値にし、受信信号強度が閾値を下回った部分を谷部と特定する。
そして、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、特定した谷部を含むように無線ＬＡＮの周波数チャンネルを設定し、送信設定情報として第一無線機２１へ転送すると共に、無線ＬＡＮの周波数チャンネル以外の周波数帯をＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルに設定し、送信設定情報として第二無線機２２へ転送する。

ここで、図４に、実施の形態１による周波数チャンネルの設定例を示す。
周波数特性検出部３１２ａにより、図４に示すような受信信号強度の周波数特性が検出されたとする。周波数チャンネル設定部３１２ｂにより、受信信号強度が閾値を下回った２箇所が谷部として特定され、谷部それぞれを含むように無線ＬＡＮの周波数チャンネルが２個設定される。また、無線ＬＡＮの周波数チャンネル２個を除いた周波数帯には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルが設定される。

ここで、周波数チャンネルの設定方法の一例を説明する。ここでは、図４の周波数特性において右側の谷部のみが特定されたものとし、左側の谷部は存在しないものとする。
この場合には、無線ＬＡＮの周波数チャンネル１４個のうち、右側谷部の周波数に一番近い周波数チャンネルが選択される。例えば右側谷部の周波数が２４４０ＭＨｚだった場合、無線ＬＡＮの周波数チャンネルとして、中心周波数２４４２ＭＨｚを持つＣＨ７が選択される。そして、このＣＨ７が占める周波数帯２４３１ＭＨｚ〜２４５３ＭＨｚを除いた周波数帯２４０２ＭＨｚ〜２４３０ＭＨｚおよび２４５４ＭＨｚ〜２４８０ＭＨｚが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルとして選択される。
なお、谷部１箇所に対して無線ＬＡＮの周波数チャンネル１個を設定するのではなく、近接している複数の谷部に対して無線ＬＡＮの周波数チャンネル１個を設定する等、設定の仕方は自由である。

他方、２．４ＧＨｚ帯において受信信号強度の谷部がなかった場合、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、無線ＬＡＮの周波数チャンネル１４個全てを使用可能とした送信設定情報を生成して、第一無線機２１へ転送すると共に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネル７９個全てを使用可能とした送信設定情報を生成して、第二無線機２２へ転送する。

ステップＳＴ１０において、第二無線機２２は、アプリケーション部１０１によって認証された相手端末との間で通信を行い、相手端末からのデータを受信してアプリケーションインタフェース部３１１を経由してアプリケーション部１０１へ転送すると共に、アプリケーションインタフェース部３１１を経由してアプリケーション部１０１から転送されたデータを相手端末へ送信する。この通信中、ＢＢ信号処理部２２２は、無線機制御部３１２から受け取った送信設定情報に含まれているＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルを使用してＡＦＨを行う。

第二無線機２２と相手端末の通信中、相手端末の位置が変化したりすることで、受信信号強度が谷部になる周波数も変化する。そこで、ステップＳＴ１１において、周波数特性検出部３１２ａは、ＡＦＨによる各ホッピング周波数の受信信号強度を用いて周波数特性を更新し、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、更新された周波数特性を用いて、谷部となる周波数が変化していないか監視する。

谷部となる周波数に変化があった場合（ステップＳＴ１１“ＹＥＳ”）、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルを再設定し、送信設定情報の内容を更新する（ステップＳＴ１４）。ステップＳＴ１４にて無線ＬＡＮ通信の周波数チャンネルが再設定された場合、無線機制御部３１２は、アプリケーション部１０１へ無線ＬＡＮの周波数チャンネルの再設定要求を転送する。この再設定要求を受け取ったアプリケーション部１０１は、例えばデータの送受信が途切れたタイミングで、アプリケーションインタフェース部３１１を経由して第一無線機２１へ周波数チャンネルの再設定要求を転送する。この再設定要求を受け取った第一無線機２１は、後述するステップＳＴ２２において再設定要求ありと判断する。

一方、谷部となる周波数に変化がない場合（ステップＳＴ１１“ＮＯ”）、第二無線機２２は、アプリケーションインタフェース部３１１を経由してアプリケーション部１０１から通信終了の指示があるか確認し（ステップＳＴ１２）、通信終了の指示が無ければ（ステップＳＴ１２“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０へ戻る。通信終了の指示があった場合（ステップＳＴ１２“ＹＥＳ”）、第二無線機２２は相手端末とのＢｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信を終了する（ステップＳＴ１３）。

第二無線機２２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信（ステップＳＴ１０〜ＳＴ１４）と並行して、第一無線機２１の無線ＬＡＮ通信（ステップＳＴ２０〜ＳＴ２５）が行われる。
ステップＳＴ２０において、アプリケーションインタフェース部３１１を経由してアプリケーション部１０１から通信開始の指示を受け付けた第一無線機２１は、無線ＬＡＮで使用する周波数チャンネルの初回設定を行う。ステップＳＴ４ｃにて無線ＬＡＮの周波数チャンネルが設定された場合、第一無線機２１のＢＢ信号処理部２１２は上記の周波数チャンネルを通信に使用する周波数チャンネルとして設定し（ステップＳＴ２０）、その周波数チャンネルを使用して無線ＬＡＮによる通信を行う（ステップＳＴ２１）。一方、相手端末からの接続要求がなく周波数チャンネル設定部３１２ｂによって無線ＬＡＮの周波数チャンネルが設定されなかった場合（ステップＳＴ２“ＮＯ”）、第一無線機２１のＢＢ信号処理部２１２は、無線ＬＡＮの周波数チャンネル１４個の中から任意の周波数チャンネルを通信に使用する周波数チャンネルとして設定し（ステップＳＴ２０）、無線ＬＡＮによる通信を行う（ステップＳＴ２１）。

第一無線機２１は、無線ＬＡＮの通信中にアプリケーションインタフェース部３１１を経由してアプリケーション部１０１から周波数チャンネルの再設定要求を受け取った場合（ステップＳＴ２２“ＹＥＳ”）、無線ＬＡＮ通信に使用する周波数チャンネルを、ステップＳＴ１４にて周波数チャンネル設定部３１２ｂが再設定した周波数チャンネルに変更する（ステップＳＴ２３）。一方、周波数チャンネルの再設定要求を受け取らなかった場合（ステップＳＴ２２“ＮＯ”）、第一無線機２１は、アプリケーションインタフェース部３１１を経由してアプリケーション部１０１から通信終了の指示があるか確認し（ステップＳＴ２４）、通信終了の指示が無ければ（ステップＳＴ２４“ＮＯ”）、ステップＳＴ２１へ戻る。通信終了の指示があった場合（ステップＳＴ２４“ＹＥＳ”）、第一無線機２１は無線ＬＡＮによる通信を終了する（ステップＳＴ２５）。

以上より、実施の形態１によれば、無線通信装置１１は、第二の無線通信方式の通信状態に基づいて受信信号強度の周波数特性を検出する周波数特性検出部３１２ａと、周波数特性検出部３１２ａが検出した周波数特性に基づいて受信信号強度が谷部となる周波数を特定し、第一の無線通信方式に対して当該谷部を含む周波数チャンネルを優先的に設定すると共に、当該谷部を避けて第二の無線通信方式の周波数チャンネルを設定する周波数チャンネル設定部３１２ｂとを備えるので、狭い周波数チャンネル幅を有する第二の無線通信方式の通信品質の劣化を抑制することができる。広い周波数チャンネル幅を有する第一の無線通信方式は、谷部を含む周波数チャンネルを使用したとしても受信電力を確保できるので、通信品質への影響はない。よって、第一の無線通信方式と第二の無線通信方式の両方の通信性能を確保することができる。

また、実施の形態１によれば、第二の無線通信方式は時間経過と共に周波数チャンネルを切り換えながら通信を行うものであり、周波数特性検出部３１２ａは第二の無線通信方式による通信状態の時間経過に基づいて周波数特性を更新し、周波数チャンネル設定部３１２ｂは周波数特性が変化したときに変化後の周波数特性に基づいて周波数チャンネルを再設定するようにしたので、使用環境が変化したときでも第一の無線通信方式と第二の無線通信方式の通信性能を確保することができる。

実施の形態２．
図５は、実施の形態２に係る無線通信装置１１の構成例を示すブロック図である。実施の形態２に係る無線通信装置１１は、図１に示した実施の形態１の無線通信装置１１に対して通信品質検出部３１２ａ１が追加された構成である。図５において図１と同一または相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。

上記実施の形態１では、受信信号強度の谷部を避けてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルを設定するようにした。この設定方法では受信電力を基準にしているため、妨害波の干渉等で通信品質が劣化していても考慮されない。つまり、周波数チャンネルあたりの受信電力が同じであっても、通信品質の指標となるＰＥＲまたはＢＥＲ等が同じとは限らない。

そこで本実施の形態２では、図３に示したステップＳＴ４ｃにおいて、通信品質検出部３１２ａ１が、第二無線機２２の通信品質が劣化している周波数を検出し、周波数チャンネル設定部３１２ｂへ指示する。例えば、通信品質検出部３１２ａ１には品質劣化を検出するＰＥＲまたはＢＥＲ等の閾値が予め定められており、ＢＢ信号処理部２２２から受け取った監視情報に含まれるＰＥＲまたはＢＥＲ等が閾値を下回った場合に、通信品質の劣化を検出する。

周波数チャンネル設定部３１２ｂは、周波数特性検出部３１２ａから受け取った受信信号強度の周波数特性に基づいて、受信信号強度が谷部となる周波数を特定する。そして、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、受信信号強度が谷部となる周波数、および通信品質検出部３１２ａ１により検出された通信品質劣化周波数を避けて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルを設定し、送信設定情報として第二無線機２２へ転送する。

周波数チャンネル設定部３１２ｂは、受信信号強度の谷部も通信品質の劣化も発生していない周波数帯をＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルとして設定する一方、無線ＬＡＮの周波数チャンネルの設定方法については以下の例のようにする。
例えば、受信信号強度が谷部となる周波数と通信品質が劣化する周波数が近接していた場合、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、受信信号強度が谷部となり通信品質も劣化する周波数を含むように無線ＬＡＮの周波数チャンネルを設定し、この無線ＬＡＮの周波数チャンネルが占める周波数を除いた周波数帯、つまり受信信号強度の谷部も通信品質の劣化も発生していない周波数帯をＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルに設定する。
また例えば、受信信号強度が谷部となる周波数と通信品質が劣化する周波数が離れていた場合、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、受信信号強度が谷部となる周波数と通信品質が劣化する周波数のそれぞれに対して個別に無線ＬＡＮの周波数チャンネルを設定し、無線ＬＡＮの複数の周波数チャンネルが占める周波数を除いた周波数帯をＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルに設定する。あるいは、周波数チャンネル設定部３１２ｂは、受信信号強度が谷部となる周波数を含むように無線ＬＡＮの周波数チャンネルを設定し、この無線ＬＡＮの周波数チャンネルが占める周波数と通信品質が劣化する周波数とを除いた周波数帯をＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数チャンネルに設定してもよい。

なお、実施の形態２でも上記実施の形態１と同様に、第二無線機２２と相手端末の通信中に相手端末の位置が変化したりすることで、通信品質が劣化する周波数も変化する。そこで、図３に示したステップＳＴ４ｃに加えてステップＳＴ１１においても通信品質の劣化を検出するようにしてもよい。つまり、ステップＳＴ１１において周波数チャンネル設定部３１２ｂは、受信信号強度が谷部となる周波数が変化した場合、または通信品質が劣化する周波数が変化した場合のいずれか一方を検出したとき（ステップＳＴ１１“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１４へ移行して周波数チャンネルを再設定する。一方、受信信号強度が谷部となる周波数と通信品質が劣化する周波数のどちらも変化していないときは（ステップＳＴ１１“ＮＯ”）、ステップＳＴ１２へ移行する。

以上より、実施の形態２によれば、無線通信装置１１は第二の無線通信方式による通信状態に基づいて通信品質が劣化している周波数を検出する通信品質検出部３１２ａ１を備え、周波数チャンネル設定部３１２ｂは受信信号強度が谷部となる周波数および通信品質検出部３１２ａ１が検出した通信品質が劣化している周波数を避けて第二の無線通信方式の周波数チャンネルを設定するようにしたので、第二の無線通信方式の通信性能をより確実に確保することができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る無線通信装置は、同一周波数帯に複数の無線通信方式が混在している場合に各無線通信方式の通信性能を確保するようにしたので、車両、鉄道、航空機、船舶等、金属製の材料で囲われた閉空間で使用される無線通信装置などに用いるのに適している。

１ 車載情報機器、２ プロセッサ、３ メモリ、４ 表示器、５ スピーカ、６ マイク、１１ 無線通信装置、２１ 第一無線機、２２ 第二無線機、２３ 第一アンテナ、２４ 第二アンテナ、３１ 無線制御部、２１１，２２１ 高周波部、２１２，２２２ ＢＢ信号処理部、２１２ａ，２２２ａ 変復調部、２１２ｂ，２２２ｂ 無線アクセス制御部、３１１ アプリケーションインタフェース部、３１２ 無線機制御部、３１２ａ 周波数特性検出部、３１２ａ１ 通信品質検出部、３１２ｂ 周波数チャンネル設定部、１０１ アプリケーション部。

Claims (4)

1. 第一の無線通信方式と、前記第一の無線通信方式と重複する周波数帯において前記第一の無線通信方式より狭い周波数チャンネル幅を使用する第二の無線通信方式とにより通信する無線通信装置であって、
   前記第二の無線通信方式による通信状態に基づいて受信信号強度の周波数特性を検出する周波数特性検出部と、
   前記周波数特性検出部が検出した周波数特性に基づいて受信信号強度が谷部となる周波数を特定し、前記第一の無線通信方式に対して当該谷部を含む周波数チャンネルを優先的に設定すると共に、当該谷部を避けて前記第二の無線通信方式の周波数チャンネルを設定する周波数チャンネル設定部とを備え、
   車両内で使用されることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記第二の無線通信方式は、時間経過と共に周波数チャンネルを切り換えながら通信を行うものであり、
   前記周波数特性検出部は、前記第二の無線通信方式による通信状態の時間経過と共に前記周波数特性を更新し、
   前記周波数チャンネル設定部は、前記周波数特性が変化したときに、変化後の周波数特性に基づいて周波数チャンネルを再設定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記第二の無線通信方式による通信状態に基づいて通信品質が劣化している周波数を検出する通信品質検出部を備え、
   前記周波数チャンネル設定部は、受信信号強度が谷部となる周波数および前記通信品質検出部が検出した通信品質が劣化している周波数を避けて前記第二の無線通信方式の周波数チャンネルを設定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
4. 前記第一の無線通信方式は無線LAN、前記第二の無線通信方式はBluetoothであることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。

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