JP6400327B2 - 車載用無線通信装置、車内無線通信システムおよび通信チャンネル切替方法 - Google Patents

車載用無線通信装置、車内無線通信システムおよび通信チャンネル切替方法 Download PDF

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Description

本発明は、車載用無線通信装置、車内無線通信システムおよび通信チャンネル切替方法に関し、特に、車内において複数の通信チャンネルによる複数の無線通信を行うことが可能に構成された車内無線通信システムに用いて好適なものである。
従来、車内に構築された車内無線通信システムにおいて、無線LAN(例えば、Wi−Fi等)の複数の通信チャンネルを利用することにより、複数の搭乗者が同時に無線通信を行うことができるようになっている。
例えば、車両の運転者が、第1の通信チャンネルを使用して、無線LANのアクセスポイントとして機能する車載機に対して、自身が所持するスマートフォン等の携帯端末を接続する。これにより、運転者は、例えば携帯端末にて実行されているナビゲーションアプリの画像および音声を車載機にて視聴することができるようになる。
一方、車両の同乗者は、第2の通信チャンネルを使用して、自身が所持する無線LANのアクセスポイントとして機能する携帯端末に対して、自身が所持するタブレット端末を接続する。これにより、同乗者は、例えば携帯端末を中継機として、インターネットからタブレット端末に映像をダウンロードすることができるようになる。このようなインターネットへの接続方法は、テザリングと呼ばれている。これにより、同乗者は、インターネットからダウンロードした映像を携帯端末の画面よりも大きいタブレット端末の画面で視聴することができるようになる。
このような車内無線通信システムでは、車両が外部(例えば、店舗、集合住宅等)の無線LANのアクセスポイントの通信圏内に進入したときに、車内の無線LANの通信チャンネルの電波と、外部の無線LANの通信チャンネルの電波とが干渉して、車内の無線LANの無線通信が切断されてしまう場合がある。そこで、従来の車内無線通信システムでは、車内において無線通信に使用している通信チャンネルの電波が外部の他の電波と干渉した場合、当該無線通信に使用する通信チャンネルを他の通信チャンネルに切り替えることにより、当該無線通信を継続する方法が用いられている。
例えば、下記特許文献1には、アクセスポイントとユーザ端末からなる無線通信システムにおいて、アクセスポイントの受信RFパワー、誤り率、再送率等の測定値に基づいて、通信に使用中の周波数チャネルが干渉していると判定した場合、通信に使用する周波数チャネルを変更する技術が開示されている。特に、下記特許文献1に開示されている技術では、複数の周波数チャネルの干渉状況の測定データを蓄積し、蓄積された測定データに基づいて、複数の周波数チャネルの中から最適な周波数チャネルを、ユーザ端末が使用する周波数チャネルの変更先として予め選択しておくようにしている。
特開2007−158485号公報
しかしながら、従来の車内無線通信システムでは、車内において無線通信に使用している通信チャンネルの電波が外部の他の電波と干渉したときに、他の通信チャンネルに空きが無い場合(例えば、他の通信チャンネルが全て使用中である場合)、当該無線通信に使用する通信チャンネルを他の通信チャンネルに切り替えることができず、当該無線通信が切断されてしまうという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、車内において無線通信に使用している通信チャンネルの電波が他の電波と干渉した場合、他の通信チャンネルに空きが無くても、当該無線通信に使用する通信チャンネルを他の通信チャンネルに切り替えて、当該無線通信を継続することができるようにすることを目的とする。
上記した課題を解決するために、本発明では、車載用無線通信装置と携帯端末との無線通信に使用している第1の無線通信方式の通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、第1の無線通信方式の他の通信チャンネルの使用状態を確認し、他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が使用している他の通信チャンネルの電波が干渉していない場合、他の通信チャンネルを使用している他の無線通信装置に対して、他の通信チャンネルの解放を要求する。そして、他の通信チャンネルが解放されると、車載用無線通信装置と携帯端末との無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された他の通信チャンネルに切り替えるようにしている。また、本発明の他の態様では、他の通信チャンネルの解放の要求に際し、他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が使用している他の通信チャンネルの通信速度が、自身が無線通信に使用している通信チャンネルの通信速度以上の場合、他の通信チャンネルを使用している他の無線通信装置に対して、他の通信チャンネルの解放を要求する。
上記のように構成した本発明によれば、車載用無線通信装置と携帯端末との無線通信に使用している通信チャンネルの電波が外部の他の電波と干渉したときに、他の通信チャンネルに空きが無い場合であっても、他の無線通信装置が使用している他の通信チャンネルを解放してもらうことができる。これにより、車載用無線通信装置と携帯端末との無線通信に使用する通信チャンネルを他の通信チャンネルに切り替えて、車載用無線通信装置と携帯端末との無線通信を継続することができる。
本発明の一実施形態に係る車内無線通信システムのシステム構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車内無線通信システムの機能構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車載用無線通信装置による処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る車載用無線通信装置による動作の一例を示す図である。 本発明の一実施形態(第1変形例)に係る車内無線通信システムのシステム構成例を示す図である。 本発明の一実施形態(第1変形例)に係る車内無線通信システムの機能構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態(第2変形例)に係る車内無線通信システムの機能構成例を示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔車内無線通信システム1のシステム構成〕
図1は、本実施形態に係る車内無線通信システム1のシステム構成例を示す図である。図1に示す車内無線通信システム1は、自動車等の車内に構築されるシステムである。図1に示すように、本実施形態に係る車内無線通信システム1は、車載用無線通信装置10、第1スマートフォン20、第2スマートフォン30およびタブレット端末40を備えて構成される。
車載用無線通信装置10、第1スマートフォン20、第2スマートフォン30およびタブレット端末40は、いずれも、Wi−Fi(特許請求の範囲に記載の第1の無線通信方式の一例)による無線通信機能を有している。また、本実施形態の車内無線通信システム1では、Wi−Fiの3つの通信チャンネル(通信チャンネルCH1,CH2,CH3)を無線通信に利用することが可能である。これにより、車内において、互いに異なる3つの無線通信(Wi−Fiによる無線通信)を同時に行うことが可能となっている。なお、図1では、通信チャンネルCH1およびCH2が無線通信に使用されており、通信チャンネルCH3は無線通信に使用されていない状態(空き状態)を示している。
車載用無線通信装置10は、ナビゲーション装置、オーディオ装置等の車載機である。車載用無線通信装置10は、Wi−Fiによる車内LANのAP(アクセスポイント)として機能する。すなわち、車載用無線通信装置10は、当該車載用無線通信装置10をアクセスポイントとする無線通信圏内に存在する第1スマートフォン20を検出すると、Wi−Fiの1つの通信チャンネル(図1に示す例ではCH1)を使用して第1スマートフォン20と無線通信接続し、第1スマートフォン20と互いに無線通信を行うことができる。
第1スマートフォン20は、特許請求の範囲に記載の携帯端末の一例であり、車両の運転者が所持する。第1スマートフォン20は、Wi−Fiによる車内LANのSTA(ステーション)として機能する。第1スマートフォン20は、車載用無線通信装置10に無線通信接続することにより、車載用無線通信装置10と互いに無線通信を行うことができる。これにより、第1スマートフォン20は、当該第1スマートフォン20にて実行されたアプリのデータ(例えば、ナビゲーションアプリの画像データおよび音声データ)を、車載用無線通信装置10に送信することができる。
第2スマートフォン30は、特許請求の範囲に記載の他の無線通信装置の一例であり、車両の同乗者が所持する。第2スマートフォン30は、Wi−Fiによる車内LANのAP(アクセスポイント)として機能する。すなわち、第2スマートフォン30は、当該第2スマートフォン30をアクセスポイントとする無線通信圏内に存在するタブレット端末40を検出すると、Wi−Fiの1つの通信チャンネル(図1に示す例ではCH2)を使用してタブレット端末40と無線通信接続し、タブレット端末40と互いに無線通信を行うことができる。また、第2スマートフォン30は、LTE(Long Term Evolution)、3G等の通信回線を介して、インターネットに接続することが可能である。
タブレット端末40は、車両の同乗者が所持する携帯端末である。タブレット端末40は、Wi−Fiによる車内LANのSTA(ステーション)として機能する。タブレット端末40は、第2スマートフォン30に無線通信接続することにより、第2スマートフォン30と互いに無線通信を行うことができる。これにより、タブレット端末40は、第2スマートフォン30を介して、インターネットにアクセスすることができる。
なお、車載用無線通信装置10および第2スマートフォン30は、いずれも、Bluetooth(登録商標)(特許請求の範囲に記載の第2の無線通信方式の一例)による無線通信機能を有している。これにより、車載用無線通信装置10および第2スマートフォン30は、互いにBluetoothによる無線通信を行うことが可能となっている。
〔車内無線通信システム1の機能構成例〕
図2は、本実施形態に係る車内無線通信システム1の機能構成例を示すブロック図である。図2に示すように、本実施形態に係る車載用無線通信装置10は、その機能構成として、無線通信制御部11、干渉検出部12、チャンネル使用状態確認部13、チャンネル解放要求部14、チャンネル切替部15および指示部16を備えている。また、本実施形態に係る第2スマートフォン30は、その機能構成として、無線通信制御部31、チャンネル使用状態回答部32、チャンネル解放部33および干渉検出部34を備えている。
上記各機能ブロック11〜16,31〜34は、ハードウェア、DSP(Digital Signal Processor)、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック11〜16,31〜34は、実際にはコンピュータのCPU、RAM、ROMなどを備えて構成され、RAMやROM、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。
(車載用無線通信装置10の機能)
無線通信制御部11は、Wi−Fiによる第1スマートフォン20との無線通信を制御する。例えば、無線通信制御部11は、車載用無線通信装置10をアクセスポイントとする無線通信圏内において、第1スマートフォン20が検出されると、Wi−Fiの3つの通信チャンネルのうちの1つの通信チャンネル(例えば、CH1)を用いて、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20とを互いに無線通信接続させる。これにより、車載用無線通信装置10および第1スマートフォン20は、互いに無線通信を行うことが可能となる。
干渉検出部12(特許請求の範囲に記載の第1の干渉検出部に相当)は、第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネル(Wi−Fiの通信チャンネル)の電波の干渉を検出する。干渉検出部12による干渉の検出方法としては、例えば通信電波の強度またはデータ伝送量に基づく方法が挙げられるが、これに限らず、従来知られている様々な検出方法を用いることができる。
チャンネル使用状態確認部13は、第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルの電波の干渉が干渉検出部12により検出された場合、他の通信チャンネルの使用状態を確認する。例えば、チャンネル使用状態確認部13は、複数の他の通信チャンネルの中に空いている通信チャンネル(以下、「空き通信チャンネル」と呼ぶ)があるか否かを確認する。例えば、チャンネル使用状態確認部13は、各通信チャンネルの電波強度を検出することにより、各通信チャンネルが空き通信チャンネルであるか否かを確認することができるが、これに限らず、従来知られている様々な方法を用いて上記確認を行ってもよい。
また、チャンネル使用状態確認部13は、Bluetoothによる第2スマートフォン30との無線通信により、第2スマートフォン30に対して、当該第2スマートフォン30による通信チャンネルの使用状態を確認することができる。例えば、チャンネル使用状態確認部13は、通信チャンネルを使用しているか否かを、第2スマートフォン30へ確認することができる。また、チャンネル使用状態確認部13は、使用している通信チャンネルの識別情報を、第2スマートフォン30へ確認することができる。また、チャンネル使用状態確認部13は、使用している通信チャンネルの干渉状態(例えば、干渉しているか否か)を、第2スマートフォン30へ確認することができる。
チャンネル解放要求部14は、第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルの電波の干渉が干渉検出部12によって検出された場合において、他の通信チャンネルに空きが無いことがチャンネル使用状態確認部13によって確認された場合、Bluetoothによる第2スマートフォン30との無線通信により、第2スマートフォン30に対して当該第2スマートフォン30が使用している通信チャンネルの解放を要求する。
但し、第2スマートフォン30が使用している通信チャンネルの電波が干渉していることが、チャンネル使用状態確認部13によって確認されている場合、チャンネル解放要求部14は、第2スマートフォン30に対する通信チャンネルの解放の要求を行わない。第2スマートフォン30が使用している通信チャンネルが干渉している場合には、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを、第2スマートフォン30が使用している通信チャンネルに切り替えても、第1スマートフォン20との無線通信を継続することが困難だからである。
チャンネル切替部15は、第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルの電波の干渉が干渉検出部12により検出された場合、他の通信チャンネルの使用状態に応じて、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを切り替える。チャンネル切替部15は、特許請求の範囲に記載のチャンネル切替制御部に相当する。
例えば、第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合において、他の通信チャンネルのいずれかに空き通信チャンネルがあることがチャンネル使用状態確認部13によって確認された場合、チャンネル切替部15は、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを当該空き通信チャンネルに切り替える。
また、第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合において、他の通信チャンネルのいずれかに空き通信チャンネルがないことがチャンネル使用状態確認部13によって確認された場合、チャンネル切替部15は、チャンネル解放要求部14の要求によって第2スマートフォン30が使用している通信チャンネルが解放されたときに、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された通信チャンネルに切り替える。
なお、本実施形態の車内無線通信システム1では、車載用無線通信装置10がアクセスポイントとして機能する。このため、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルの切り替えを行うための制御権は、車載用無線通信装置10の無線通信制御部11が有している。そこで、本実施形態では、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルの切り替えを行う場合、車載用無線通信装置10のチャンネル切替部15が、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された通信チャンネルに切り替えるように無線通信制御部11に指示する。これにより、無線通信制御部11によって、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルが、解放された通信チャンネルに切り替えられる。
指示部16は、第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、Bluetoothによる第2スマートフォン30との無線通信により、第2スマートフォン30に対して、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルが切り替えられるまで、空き通信チャンネルを使用しないように要求する。これにより、空き通信チャンネルが先に第2スマートフォン30に占有されてしまうことが無くなるため、第1スマートフォン20との無線通信が継続できなくなってしまうことを回避することができる。
(第2スマートフォン30の機能)
無線通信制御部31は、Wi−Fiによるタブレット端末40との無線通信を制御する。例えば、無線通信制御部31は、第2スマートフォン30をアクセスポイントとする無線通信圏内において、タブレット端末40が検出されると、Wi−Fiの3つの通信チャンネルのうちの1つの通信チャンネル(例えば、CH2)を用いて、第2スマートフォン30とタブレット端末40とを互いに無線通信接続させる。これにより、第2スマートフォン30およびタブレット端末40は、互いに無線通信を行うことが可能となる。
チャンネル使用状態回答部32は、車載用無線通信装置10のチャンネル使用状態確認部13からの確認に応じて、当該第2スマートフォン30による通信チャンネルの使用状態を回答する。例えば、チャンネル使用状態回答部32は、通信チャンネルを使用しているか否かを車載用無線通信装置10へ回答する。また、チャンネル使用状態回答部32は、使用している通信チャンネルの識別情報を車載用無線通信装置10へ回答する。また、チャンネル使用状態回答部32は、使用している通信チャンネルの干渉状態(例えば、干渉しているか否か)を車載用無線通信装置10へ回答する。
チャンネル解放部33は、車載用無線通信装置10のチャンネル解放要求部14からの要求に応じて、当該第2スマートフォン30が使用している通信チャンネルを解放する。
干渉検出部34(特許請求の範囲に記載の第2の干渉検出部に相当)は、タブレット端末40との無線通信に使用している通信チャンネル(Wi−Fiの通信チャンネル)の電波の干渉を検出する。干渉検出部34による干渉の検出方法としては、例えば通信電波の強度またはデータ伝送量に基づく方法が挙げられるが、これに限らず、従来知られている様々な検出方法を用いることができる。
〔車載用無線通信装置10による処理の一例〕
図3は、本実施形態に係る車載用無線通信装置10による処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、図1に示すように、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20とが通信チャンネルCH1を使用して互いに無線通信を行っており、第2スマートフォン30とタブレット端末40とが通信チャンネルCH2を使用して互いに無線通信を行っているものとして、車載用無線通信装置10による処理を説明する。なお、図3に例示する処理は、例えば、車載用無線通信装置10が通信チャンネルCH1による第1スマートフォン20との無線通信を開始したときに開始される。
まず、干渉検出部12が、第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルCH1の電波の干渉の検出処理を行う(ステップS302)。ここで、通信チャンネルCH1の電波の干渉が検出されなければ(ステップS302:No)、干渉検出部12は、繰り返し当該ステップS302の処理を行う。
一方、通信チャンネルCH1の電波の干渉が検出された場合(ステップS302:Yes)、チャンネル使用状態確認部13が、他の通信チャンネルCH2,CH3の中に空き通信チャンネルがあるか否かを確認する(ステップS304)。ここで、空き通信チャンネルがあることが確認された場合(ステップS304:Yes)、指示部16が、Bluetoothによる無線通信により、空き通信チャンネルを使用しないように第2スマートフォン30に指示する(ステップS306)。そして、チャンネル切替部15が、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを空き通信チャンネルに切り替える(ステップS308)。その後、車載用無線通信装置10は、図3に例示する処理を終了する。
一方、空き通信チャンネルがないことが確認された場合(ステップS304:No)、チャンネル使用状態確認部13が、Bluetoothによる無線通信により、第2スマートフォン30に対し、第2スマートフォン30が使用中の他の通信チャンネルCH2が干渉しているか否かを確認する(ステップS310)。ここで、他の通信チャンネルCH2が干渉していることが確認された場合(ステップS310:Yes)、車載用無線通信装置10は、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを切り替えることなく、図3に例示する処理を終了する。
一方、他の通信チャンネルCH2が干渉していないことが確認された場合(ステップS310:No)、チャンネル解放要求部14が、Bluetoothによる無線通信により、第2スマートフォン30に対し、他の通信チャンネルCH2を解放するように要求する(ステップS312)。その後、車載用無線通信装置10は、第2スマートフォン30が他の通信チャンネルCH2を解放するまで待機する(ステップS314:No)。
そして、第2スマートフォン30が他の通信チャンネルCH2を解放すると(ステップS314:Yes)、チャンネル切替部15が、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを、ステップS314で解放された他の通信チャンネルCH2に切り替える(ステップS316)。その後、車載用無線通信装置10は、図3に例示する処理を終了する。
〔車内無線通信システム1による動作の一例〕
図4は、本実施形態に係る車内無線通信システム1による動作の一例を示す図である。図4(a)では、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルが切り替えられる前の車内無線通信システム1の状態を示している。図4(b)では、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルが切り替えられた後の車内無線通信システム1の状態を示している。
図4(a)に示す例では、通信チャンネルCH1は、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信に使用されているが、外部の電波と干渉している。また、通信チャンネルCH2は、第2スマートフォン30とタブレット端末40との無線通信に使用されているが、外部の電波と干渉していない。また、通信チャンネルCH3は、車内での無線通信に使用されていないが、使用できない状態(例えば、外部で使用している通信チャンネルCH3の電波が検出されたために通信チャンネルCH3が使用中と判定された場合等)となっている。
このように、通信チャンネルCH1が外部の電波と干渉したときに、通信チャンネルCH2,CH3がいずれも空きチャンネルでない場合、車載用無線通信装置10のチャンネル解放要求部14は、Bluetoothで接続されている第2スマートフォン30に対して通信チャンネルCH2を解放するように要求する。そして、第2スマートフォン30のチャンネル解放部33が、この要求に応じて通信チャンネルCH2を解放すると、車載用無線通信装置10のチャンネル切替部15が、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを通信チャンネルCH2に切り替える。
これにより、図4(b)に示すように、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信は、通信チャンネルCH2によって継続された状態となる。一方、通信チャンネルCH2が解放されたことにより、第2スマートフォン30とタブレット端末40との無線通信は切断した状態となる。
以上説明したとおり、本実施形態によれば、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信に使用しているWi−Fiの通信チャンネル(例えば、通信チャンネルCH1)の電波が外部の他の電波と干渉したとき、Wi−Fiの他の通信チャンネルに空きが無い場合であっても、第2スマートフォン30とタブレット端末40との無線通信に使用しているWi−Fiの他の通信チャンネル(例えば、通信チャンネルCH2)を解放してもらうようにしている。これにより、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された他の通信チャンネルに切り替えることができる。したがって、車載用無線通信装置10と第1スマートフォン20との無線通信を継続することができる。
特に、本実施形態によれば、Bluetoothによる無線通信により、第2スマートフォン30に対して通信チャンネルの解放を要求するようにしている。これにより、Wi−Fiの通信チャンネルを使用せずに通信チャンネルの解放を第2スマートフォン30に要求することができるため、例えばWi−Fiの通信チャンネルに空きがない場合であっても、通信チャンネルの解放を要求することができる。
なお、上記実施形態において、干渉検出部12が通信チャンネルの電波の干渉を検出したとしても、その干渉が所定の条件を満たすものでない場合、車載用無線通信装置10は、通信チャンネルの切り替えを行わないようにしてもよい。例えば、干渉による電波の強度低下が所定の閾値以下の場合、車載用無線通信装置10は、通信チャンネルの切り替えを行わないようにしてもよい。また、干渉が生じている時間が所定の閾値以下の場合、車載用無線通信装置10は、通信チャンネルの切り替えを行わないようにしてもよい。これらの場合、通信チャンネルの切り替えを行わなくても、その通信チャンネルによる無線通信を継続することができるからである。
また、上記実施形態において、車載用無線通信装置10が無線通信に使用している通信チャンネル(例えば、通信チャンネルCH1)の電波の干渉が検出された場合において、他の通信チャンネル(例えば、通信チャンネルCH2,CH3)が全て無線通信に使用されている場合、他の通信チャンネルのいずれかを、切り替え先の通信チャンネルとしてもよい。但し、この場合、他の通信チャンネルを解放してもらうことができるように、切り替え先の通信チャンネルは、車載用無線通信装置10とBluetoothで接続されている無線通信機器(第2スマートフォン30または第2スマートフォン30と同様の機能を有する無線通信機器)によって使用されている他の通信チャンネルに限る。また、このように切り替え先の候補となる他の通信チャンネルが複数存在する場合、所定の優先条件に基づいて、切り替え先の通信チャンネルを決定してもよい。
また、上記実施形態では、第1の無線通信方式として、同時使用可能なチャンネル数が3であるWi−Fi(IEEE802.11b、IEEE802.11g)を用い、第2の無線通信方式としてBluetoothを用いているが、これらに限らない。例えば、第1の無線通信方式として、同時使用可能なチャンネル数が4以上であるWi−Fi(IEEE802.11a)を用いてもよい。また、第1の無線通信方式として、Wi−Fi以外の無線通信方式を用いてもよい。また、第2の無線通信方式として、Bluetooth以外の無線通信方式を用いてもよい。また、第2の無線通信方式は、USBなどの有線通信方式に置き換えることもできる。
また、上記実施形態では、携帯端末として第1スマートフォン20を用い、他の無線通信装置として第2スマートフォン30を用いているが、これらに限らない。例えば、携帯端末または他の無線通信装置の少なくともいずれか一方として、スマートフォン以外の携帯端末(例えば、携帯電話機等)を用いてもよい。
〔第1変形例〕
以下、図5および図6を参照して、本実施形態の第1変形例を説明する。
この第1変形例では、車載用無線通信装置10’と第1スマートフォン20’との無線通信に使用する通信チャンネルの切り替えを行う機能(上述したチャンネル切替部15の機能)を第1スマートフォン20’に設ける例を説明する。以下では、第1変形例の車内無線通信システム1’に関し、上述の車内無線通信システム1からの変更点のみについて説明する。
図5に示す車内無線通信システム1’のシステム構成は、車載用無線通信装置10’がWi−Fiによる車内LANのSTA(ステーション)として機能し、第1スマートフォン20’がWi−Fiによる車内LANのAP(アクセスポイント)として機能する点で、車内無線通信システム1(図1参照)のシステム構成と異なる。また、車内無線通信システム1’では、車載用無線通信装置10’および第1スマートフォン20’は、Wi−Fiによる無線通信に加えて、互いにBluetoothによる無線通信を行うことが可能となっている。
また、図6に示す車内無線通信システム1’の機能構成は、車載用無線通信装置10’がチャンネル切替部15の代わりにチャンネル切替指示部17を備える点、および、第1スマートフォン20’が無線通信制御部21およびチャンネル切替部22を備える点で、車内無線通信システム1(図2参照)の機能構成と異なる。本変形例では、チャンネル切替指示部17は、特許請求の範囲に記載のチャンネル切替制御部に相当する。
本変形例の車内無線通信システム1’では、第1スマートフォン20’がアクセスポイントとして機能する。このため、車載用無線通信装置10’と第1スマートフォン20’との無線通信に使用する通信チャンネルの切り替えを行うための制御権は、第1スマートフォン20’の無線通信制御部21が有している。そこで、本変形例では、車載用無線通信装置10’と第1スマートフォン20’との無線通信に使用する通信チャンネルの切り替えを行う場合、車載用無線通信装置10’のチャンネル切替指示部17が、当該通信チャンネルの切り替えを第1スマートフォン20’へ指示する。
この指示には、切り替え先の通信チャンネルの識別情報が含まれている。この指示に応じて、第1スマートフォン20’のチャンネル切替部22は、車載用無線通信装置10’と第1スマートフォン20’との無線通信に使用する通信チャンネルを、上記切り替え先の通信チャンネルに切り替えるように無線通信制御部21に指示する。これにより、無線通信制御部21によって、車載用無線通信装置10’と第1スマートフォン20’との無線通信に使用する通信チャンネルが、上記切り替え先の通信チャンネルに切り替えられる。
このように構成した本変形例の車内無線通信システム1’によれば、上述した車内無線通信システム1とは反対に、第1スマートフォン20’がアクセスポイントとして機能するように構成されている場合であっても、車内無線通信システム1と同様に、車載用無線通信装置10’と第1スマートフォン20’との無線通信に使用する通信チャンネルの切り替えを行って、車載用無線通信装置10’と第1スマートフォン20’との無線通信を継続することができる。
本変形例のように、車載用無線通信装置10が備える機能の一部を、第1スマートフォン20に設けるようにしてもよい。または、車載用無線通信装置10が備える機能の全部を、第1スマートフォン20に設けるようにしてもよい。
例えば、上記実施形態の機能構成(図2参照)において、車載用無線通信装置10が備える機能ブロック11〜16を第1スマートフォン20に設けるようにしてもよい。また、上記第1変形例の機能構成(図6参照)において、車載用無線通信装置10’が備える機能ブロック11〜14,16,17を第1スマートフォン20’に設け、第1スマートフォン20’が備える機能ブロック21,22を車載用無線通信装置10’に設けるようにしてもよい。
要するに、上記実施形態で説明した車載用無線通信装置10が備える機能(図2参照)は、車内無線通信システム1全体として実現されればよく、車載用無線通信装置10のみによって実現される必要はない。
〔第2変形例〕
以下、図7を参照して、本実施形態の第2変形例を説明する。この第2変形例では、各通信チャンネルの通信速度に応じて、車載用無線通信装置10’’と第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルの切り替えを行うか否かを判断する機能を、車載用無線通信装置10’’に設ける例を説明する。以下では、第2変形例の車内無線通信システム1’’に関し、上述の車内無線通信システム1からの変更点のみについて説明する。
図7に示す車内無線通信システム1’’の機能構成は、車載用無線通信装置10’’が通信速度測定部18を備える点、第2スマートフォン30’が通信速度測定部35を備える点、および、チャンネル解放要求部14’’が各通信チャンネルの通信速度に応じて通信チャンネルの解放を要求するか否かを判断する点で、車内無線通信システム1(図2参照)の機能構成と異なる。
車載用無線通信装置10’’の通信速度測定部18(特許請求の範囲に記載の第1の通信速度測定部に相当)は、車載用無線通信装置10’’が第1スマートフォン20との無線通信に使用している通信チャンネルの通信速度を測定する。通信速度測定部18によって測定された通信速度は、チャンネル解放要求部14’’へ供給される。
第2スマートフォン30’の通信速度測定部35(特許請求の範囲に記載の第2の通信速度測定部に相当)は、第2スマートフォン30’がタブレット端末40との無線通信に使用している通信チャンネルの通信速度を測定する。通信速度測定部35によって測定された通信速度は、Bluetoothによる車載用無線通信装置10’’との無線通信により、車載用無線通信装置10’’のチャンネル解放要求部14’’へ供給される。
通信速度測定部18,35による通信速度の測定方法としては、例えば単位時間あたりのデータ転送量を求める方法が挙げられるが、これに限らず、従来知られている様々な測定方法を用いることができる。
このように構成された車内無線通信システム1’’では、チャンネル解放要求部14’’は、チャンネル使用状態確認部13によって他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、通信速度測定部35によって測定された通信速度が通信速度測定部18によって測定された通信速度以上の場合、第2スマートフォン30’に対して通信チャンネルの解放を要求する。そして、チャンネル切替部15が、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された通信チャンネルに切り替えるようにしている。これにより、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを切り替えることによってその通信速度が遅くなってしまうような場合には、この切り替えを行わないことで、データ通信が遅くなることによる不快感を第1スマートフォン20のユーザ(運転者)に与えないようにすることができる。
なお、第2変形例において、通信速度測定部35によって測定された通信速度が通信速度測定部18によって測定された通信速度未満の場合であっても、その差分が所定の差分値よりも小さい場合、チャンネル解放要求部14’’は、第2スマートフォン30に対して通信チャンネルの解放を要求するようにしてもよい。この場合、第1スマートフォン20との無線通信に使用する通信チャンネルを切り替えても、データ通信が遅くなることによる不快感を第1スマートフォン20のユーザ(運転者)に殆ど与えないようにすることができる。
その他、上記実施形態および上記変形例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
1,1’,1’’ 車内無線通信システム
10,10’,10’’ 車載用無線通信装置
11 無線通信制御部
12 干渉検出部(第1の干渉検出部)
13 チャンネル使用状態確認部
14,14’’ チャンネル解放要求部
15 チャンネル切替部(チャンネル切替制御部)
16 指示部
17 チャンネル切替指示部(チャンネル切替制御部)
18 通信速度測定部(第1の通信速度測定部)
20,20’ 第1スマートフォン(携帯端末)
30,30’ 第2スマートフォン(他の無線通信装置)
31 無線通信制御部
32 チャンネル使用状態回答部
33 チャンネル解放部
34 干渉検出部(第2の干渉検出部)
35 通信速度測定部(第2の通信速度測定部)
40 タブレット端末

Claims (14)

  1. 第1の無線通信方式による携帯端末との無線通信を制御する無線通信制御部と、
    前記携帯端末との無線通信に使用している前記第1の無線通信方式の通信チャンネルの電波の干渉を検出する第1の干渉検出部と、
    前記通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、前記第1の無線通信方式の他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認部と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの電波が干渉していることが前記他の無線通信装置が備える第2の干渉検出部によって検出されていない場合、前記他の通信チャンネルを使用している前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求部と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記携帯端末との無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるように制御するチャンネル切替制御部と
    を備えることを特徴とする車載用無線通信装置。
  2. 第1の無線通信方式による携帯端末との無線通信を制御する無線通信制御部と、
    前記携帯端末との無線通信に使用している前記第1の無線通信方式の通信チャンネルの電波の干渉を検出する第1の干渉検出部と、
    前記通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、前記第1の無線通信方式の他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認部と、
    前記携帯端末との無線通信に使用している前記通信チャンネルの通信速度を測定する第1の通信速度測定部と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が備える第2の通信速度測定部によって測定された、前記他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの通信速度が、前記第1の通信速度測定部によって測定された前記通信速度以上の場合、前記他の通信チャンネルを使用している前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求部と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記携帯端末との無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるように制御するチャンネル切替制御部と
    を備えることを特徴とする車載用無線通信装置。
  3. 前記チャンネル切替制御部は、前記他の通信チャンネルが解放されると、前記携帯端末との無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに自ら切り替える
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の車載用無線通信装置。
  4. 前記チャンネル切替制御部は、前記他の通信チャンネルが解放されると、前記携帯端末との無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるように、前記携帯端末に指示する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の車載用無線通信装置。
  5. 前記チャンネル解放要求部は、第2の無線通信方式または有線通信方式により、前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求する
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の車載用無線通信装置。
  6. 前記他の通信チャンネルに空きが有ることが確認された場合、前記携帯端末との無線通信に使用する通信チャンネルが、空いている前記他の通信チャンネルに切り替わるまで、当該空いている他の通信チャンネルを使用しないように、前記他の無線通信装置に対して指示する指示部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の車載用無線通信装置。
  7. 車内において複数の通信チャンネルによる複数の無線通信を行うことが可能に構成された車内無線通信システムであって、
    特定の通信チャンネルを使用して無線通信を行っている車載用無線通信装置または携帯端末の一方は、
    前記無線通信に使用している前記特定の通信チャンネルの電波の干渉を検出する干渉検出部と、
    前記特定の通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認部と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの電波が干渉していることが前記他の無線通信装置が備える第2の干渉検出部によって検出されていない場合、前記他の通信チャンネルを使用している前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求部と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるチャンネル切替部と
    を備えることを特徴とする車内無線通信システム。
  8. 車内において複数の通信チャンネルによる複数の無線通信を行うことが可能に構成された車内無線通信システムであって、
    特定の通信チャンネルを使用して無線通信を行っている車載用無線通信装置または携帯端末の一方は、
    前記無線通信に使用している前記特定の通信チャンネルの電波の干渉を検出する干渉検出部と、
    前記特定の通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認部と、
    前記無線通信に使用している前記特定の通信チャンネルの通信速度を測定する第1の通信速度測定部と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が備える第2の通信速度測定部によって測定された、前記他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの通信速度が、前記第1の通信速度測定部によって測定された前記通信速度以上の場合、前記他の通信チャンネルを使用している前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求部と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるチャンネル切替部と
    を備えることを特徴とする車内無線通信システム。
  9. 車内において複数の通信チャンネルによる複数の無線通信を行うことが可能に構成された車内無線通信システムであって、
    特定の通信チャンネルを使用して無線通信を行っている車載用無線通信装置または携帯端末の一方は、
    前記無線通信に使用している前記特定の通信チャンネルの電波の干渉を検出する干渉検出部と、
    前記特定の通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認部と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの電波が干渉していることが前記他の無線通信装置が備える第2の干渉検出部によって検出されていない場合、
    前記他の通信チャンネルを使用している前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求部と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるように、前記車載用無線通信装置または前記携帯端末の他方に指示するチャンネル切替指示部と
    を備え、
    前記車載用無線通信装置または前記携帯端末の他方は、
    前記チャンネル切替指示部による指示を受け取ると、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるチャンネル切替部を備える
    ことを特徴とする車内無線通信システム。
  10. 車内において複数の通信チャンネルによる複数の無線通信を行うことが可能に構成された車内無線通信システムであって、
    特定の通信チャンネルを使用して無線通信を行っている車載用無線通信装置または携帯端末の一方は、
    前記無線通信に使用している前記特定の通信チャンネルの電波の干渉を検出する干渉検出部と、
    前記特定の通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認部と、
    前記無線通信に使用している前記特定の通信チャンネルの通信速度を測定する第1の通信速度測定部と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が備える第2の通信速度測定部によって測定された、前記他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの通信速度が、前記第1の通信速度測定部によって測定された前記通信速度以上の場合、前記他の通信チャンネルを使用している前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求部と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるように、前記車載用無線通信装置または前記携帯端末の他方に指示するチャンネル切替指示部と
    を備え、
    前記車載用無線通信装置または前記携帯端末の他方は、
    前記チャンネル切替指示部による指示を受け取ると、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるチャンネル切替部を備える
    ことを特徴とする車内無線通信システム。
  11. 車載用無線通信装置の干渉検出部が、携帯端末との無線通信に使用している特定の通信チャンネルの電波の干渉を検出する干渉検出工程と、
    前記特定の通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、前記車載用無線通信装置のチャンネル使用状態確認部が、他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認工程と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの電波が干渉していることが前記他の無線通信装置が備える第2の干渉検出部によって検出されていない場合、前記車載用無線通信装置のチャンネル解放要求部が、前記他の通信チャンネルを使用している前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求工程と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記車載用無線通信装置または前記携帯端末のチャンネル切替部が、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるチャンネル切り替え工程と
    を含むことを特徴とする通信チャンネル切替方法。
  12. 車載用無線通信装置の干渉検出部が、携帯端末との無線通信に使用している特定の通信チャンネルの電波の干渉を検出する干渉検出工程と、
    前記特定の通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、前記車載用無線通信装置のチャンネル使用状態確認部が、他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認工程と、
    前記車載用無線通信装置の第1の通信速度測定部が、前記携帯端末との無線通信に使用している前記通信チャンネルの通信速度を測定する通信速度測定工程と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が備える第2の通信速度測定部によって測定された、前記他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの通信速度が、前記第1の通信速度測定部によって測定された前記通信速度以上の場合、前記車載用無線通信装置のチャンネル解放要求部が、前記他の通信チャンネルを使用している前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求工程と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記車載用無線通信装置または前記携帯端末のチャンネル切替部が、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるチャンネル切り替え工程と
    を含むことを特徴とする通信チャンネル切替方法。
  13. 携帯端末の干渉検出部が、車載用無線通信装置との無線通信に使用している特定の通信チャンネルの電波の干渉を検出する干渉検出工程と、
    前記特定の通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、前記携帯端末のチャンネル使用状態確認部が、他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認工程と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの電波が干渉していることが前記他の無線通信装置が備える第2の干渉検出部によって検出されていない場合、前記携帯端末のチャンネル解放要求部が、前記他の通信チャンネルを使用している他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求工程と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記携帯端末または前記車載用無線通信装置のチャンネル切替部が、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるチャンネル切り替え工程と
    を含むことを特徴とする通信チャンネル切替方法。
  14. 携帯端末の干渉検出部が、車載用無線通信装置との無線通信に使用している特定の通信チャンネルの電波の干渉を検出する干渉検出工程と、
    前記特定の通信チャンネルの電波の干渉が検出された場合、前記携帯端末のチャンネル使用状態確認部が、他の通信チャンネルの使用状態を確認するチャンネル使用状態確認工程と、
    前記携帯端末の第1の通信速度測定部が、前記車載用無線通信装置との無線通信に使用している前記特定の通信チャンネルの通信速度を測定する通信速度測定工程と、
    前記他の通信チャンネルに空きが無いことが確認された場合、且つ、他の無線通信装置が備える第2の通信速度測定部によって測定された、前記他の無線通信装置が使用している前記他の通信チャンネルの通信速度が、前記第1の通信速度測定部によって測定された前記通信速度以上の場合、前記携帯端末のチャンネル解放要求部が、前記他の通信チャンネルを使用している前記他の無線通信装置に対して、前記他の通信チャンネルの解放を要求するチャンネル解放要求工程と、
    前記他の通信チャンネルが解放されると、前記携帯端末または前記車載用無線通信装置のチャンネル切替部が、前記無線通信に使用する通信チャンネルを、解放された前記他の通信チャンネルに切り替えるチャンネル切り替え工程と
    を含むことを特徴とする通信チャンネル切替方法。
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