JP6746083B2 - 無線通信機器、無線通信機器の制御方法および無線通信システム - Google Patents

無線通信機器、無線通信機器の制御方法および無線通信システム Download PDF

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Description

本開示は、電源を有する乗り物に搭載される無線通信機器、無線通信機器の制御方法および無線通信システムに関する。
自動車を含む車両と通信システムとを組み合わせて、リアルタイムに情報サービスを提供するテレマティクスサービスが知られている。テレマティクスサービスでは、ナビゲーションシステムのデータ更新のための地図データやＰＯＩ(point of interest)データをサービスセンタからダウンロードする。また、テレマティクスサービスでは、車両搭載機器のダイアグ情報をサービスセンタにアップロードする。このようなダウンロードおよびアップロードは、車両に搭載される無線通信モジュールが無線ネットワークを利用して行っている（例えば、特許文献１参照）。
車両に搭載される無線通信モジュールを含む無線通信機器は、ＬＴＥ(Long Term Evolution)などの高速通信に対応したものもある。さらに、このような無線通信機器には、音声通話サービスＶｏＬＴＥ(Voice Over LTE)機能およびユーザが作成したプログラムの実行するための機能を搭載しているものもある。
日本国特開２０１０−１７７９４９号公報
本開示は、電源を有する乗り物に搭載される無線通信機器であって、快適に乗り物を利用者に使用させることができる無線通信機器、無線通信機器の制御方法および無線通信システムを提供するものである。
本開示の無線通信機器は、電源を有する乗り物に搭載される無線通信機器であって、１つ以上の基地局と無線通信を行う無線通信部と、無線通信できる前記基地局を見つけるスキャンを前記無線通信部にさせる制御部と、を備え、前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかったとき、前記電源のＯＮ状態またはＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更する構成を有する。
また、本開示の無線通信機器において、前記制御部は、前記電源がＯＦＦ状態で、前記基地局と無線通信できる状態である通信圏内から前記基地局と無線通信できない状態である通信圏外になったとき、前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間で待ち合わせてから前記スキャンを前記無線通信部させてもよい。
また、本開示の無線通信機器において、制御部は、前記電源がＯＮ状態で、前記基地局と無線通信できる状態である通信圏内から前記基地局と無線通信できない状態である通信圏外になったとき、前記電源のＯＮ状態に応じた前記待ち合わせ時間で待ち合わせてから前記スキャンを前記無線通信部にさせてもよい。
また、本開示の無線通信機器において、前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間は、第１の一定の時間であって、前記電源のＯＮ状態に応じた前記待ち合わせ時間は、前記第１の一定の時間よりも短い第２の一定の時間であってもよい。
また、本開示の無線通信機器において、前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからない毎に、前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間をより長くしてもよい。
また、本開示の無線通信機器において、前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかった連続失敗回数が閾値を超えれば、前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間をより長くしてもよい。
また、本開示の乗り物は、上記の無線通信機器を搭載してもよい。
本開示の無線通信機器の制御方法は、電源を有する乗り物に搭載され、１つ以上の基地局と無線通信を行う無線通信部を備える無線通信機器の制御方法であって、無線通信できる前記基地局を見つけるスキャンを前記無線通信部にさせるステップと、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかったとき、前記電源のＯＮ状態、またはＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更するステップと、を有する。
本開示の無線通信システムは、電源を有する乗り物に搭載される無線通信機器と、１つ以上の基地局とを有し、前記無線通信機器が、前記基地局と無線通信を行う無線通信部と、無線通信できる前記基地局を見つけるスキャンを前記無線通信部にさせる制御部と、を備え、前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかったとき、前記電源のＯＮ状態またはＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更する構成を有する。
本開示は、電源を有する乗り物に搭載される無線通信機器であって、快適に乗り物を利用者に使用させることができる無線通信機器およびその制御方法を提供するものである。
図1は、本実施の形態に係る無線通信システムを示す図である。 図２は、本実施の形態に係る無線通信モジュールのブロック図である。 図３は、本実施の形態に係る車両の電源がＯＦＦ状態からＯＮ状態になったときの無線通信モジュールの動作の流れを示すフローチャートである。 図４は、本実施の形態に係る車両の電源がＯＮ状態からＯＦＦ状態になったときの無線通信モジュールの動作の流れを示すフローチャートである。
以下、本実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成図である。図１に示した無線通信システムは、車両２０、ネットワーク４、基地局５、無線端末６、およびセンタサーバ７を有している。基地局５、無線端末６、およびセンタサーバ７は、１つ図示しているが複数存在してもよい。
車両２０は、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）８、バッテリ９、および、無線通信モジュール１０を有している。無線通信モジュール１０には、ＩＧＳＷ８およびバッテリ９が接続されている。無線通信モジュール１０は、車両２０などの電源を有する乗り物に搭載される。電源を有する乗り物の一例として、本実施の形態の車両２０を挙げて説明している。勿論、電源を有する乗り物はボートを含む船舶でもよい。無線通信モジュール１０は、本開示の無線通信機器に含まれる。
ＩＧＳＷ８は、車両２０のエンジンを始動するためスイッチであると共に、車両２０の電気系統の電源をＯＮ状態にするためのスイッチでもある。多くの自動車のイグニッションスイッチは、ＯＦＦ、ＡＣＣ、ＯＮ、ＳＴＡＲＴに切り替える構成を有している。ＩＧＳＷ８をＯＦＦにすると電気系統に電力が供給されず、ＩＧＳＷ８をＡＣＣもしくはＯＮにすると電気系統に電力が供給され、ＩＧＳＷ８をＳＴＡＲＴにするとバッテリ９の電力でセルモーターが回ることでエンジンが始動し、ＯＮに戻るようになっている。
以下、本実施の形態では、ＩＧＳＷ８のＡＣＣ、ＯＮ、ＳＴＡＲＴのいずれかの状態を、車両２０の電源がＯＮ状態であると記載し、ＩＧＳＷ８のＯＦＦの状態を、車両２０の電源がＯＦＦ状態であると記載する。
バッテリ９は、エンジンを始動するためにセルモーター電力を供給するためのものであると共に、無線通信モジュール１０を含む車両２０の電気系統に電力を供給するためのものである。なお、車両２０の電源がＯＦＦ状態（停車または駐車）のときにおいても、利用者が無線通信を利用する場合があり、車両２０の電源がＯＮ状態かＯＦＦ状態かに依存せずに無線通信モジュール１０は動作できるようになっている。しかしながら、バッテリ９の容量には限りがあるため、ＯＦＦ状態では、バッテリ９をあまり消費しないことがのぞましい。
無線通信モジュール１０は、車両２０に関する様々な機能を実現するものである。例えば、車両と通信システムとを組み合わせて、リアルタイムに情報サービスを提供するテレマティクスサービスが知られている。テレマティクスサービスでは、ナビゲーションシステムのデータ更新のための地図データやＰＯＩ（point of interest）データをセンタサーバ７からダウンロードする。また、テレマティクスサービスでは、車両搭載機器のダイアグ情報をセンタサーバ７にアップロードする。無線通信モジュール１０は、このようなダウンロードおよびアップロードをネットワーク４を介して行っている。
無線通信モジュール１０は、第２世代無線通信方式、第３世代無線通信方式、または、ＬＴＥなどの第４世代無線通信方式に対応していてもよい。無線通信モジュール１０は、無線端末６とＶｏＬＴＥを利用して音声通話できる機能およびユーザが作成したプログラムの実行するための機能も有してもよい。
ネットワーク４または基地局５を運営する多くの通信事業者は、自社で基地局を設置し、自社と契約したユーザに対し自社の基地局との接続を許可することで移動体通信サービスを提供している。しかしながら、自社のみで用意できる基地局で全てのエリア（海外も含む）の通信をカバーすることは困難である。よって、このような通信事業者は、他のネットワークの通信事業者とローミング契約を締結し、自社と契約しているユーザの無線通信モジュール１０が他のネットワークの事業者が管轄しているエリア（基地局）においても通信ができるようにしている。
図２は、本実施の形態に係る無線通信モジュールのブロック図である。図２に示した無線通信モジュールは、アンテナ１１、無線通信部１２、制御部１３、記憶部１４、およびインターフェイス（ＩＦ）１５を有している。
アンテナ１１は、基地局５との間の無線信号を送受信する。
無線通信部１２は、アンテナ１１を介して基地局５と無線通信するためのものである。無線通信部１２は、アナログ信号処理部やデジタル信号処理部を有している。
アナログ信号処理部では、アンテナ１１から受信された無線信号の増幅およびアナログ−デジタル変換処理等を行い、また、デジタル信号処理部から転送されるデジタル信号のデジタル−アナログ変換処理等をアナログの増幅を行い、アンテナ１１を介して送信する。
デジタル信号処理部では、制御部１３から転送されたデータを符号化し、無線信号の通信チャネルで送信できるようにデジタル信号に変換し、また、アナログ信号処理部から転送されたデジタル信号を復号し、復号したデータを制御部１３に転送するようになっている。
制御部１３は、種々のプログラムを実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、バックアップＲＡＭ、Ｉ／Ｏ(Input / Output)等（いずれも図示せず）よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで各種の処理を実行するものである。制御部１３は、無線通信部１２を制御する上で必要な処理を実行する。
記憶部１４は、電気的に内容を書き換えることが可能なＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）などによって構成され、無線通信部１２を制御する上で必要なプログラムおよび情報を記憶する。
インターフェイス（ＩＦ）１５は、ＵＳＢのＩＦやその他のＩＦ等であり、ディスプレイおよびマイクとスピーカ、またはナビゲーションシステム等に接続される。
以下、本実施の形態に係る無線通信モジュールの動作について説明する。
図３は、本実施の形態に係る車両の電源がＯＦＦ状態からＯＮ状態になったときの無線通信モジュールの動作の流れを示すフローチャートである。
車両２０の電源がＯＦＦ状態からＯＮ状態になったとき、制御部１３は、無線通信モジュール１０と基地局５とが無線通信できていないのか、すなわち、無線通信モジュール１０が基地局５を含む無線通信ネットワークの圏外の状態になっているか否かを判断する（ステップＳ１）。
制御部１３は、無線通信モジュール１０が圏外の状態になっていると判断したとき（ステップＳ１のｙｅｓ）、無線通信モジュール１０が基地局５と無線通信できるのか否かを判断するためのスキャンを無線通信部１２に、待合わせをせずに実施させる（ステップＳ２）。なお、制御部１３は、待合わせをせずにこのスキャンを実施させてもよいし、所定時間後に実施させてもよい。車両２０の電源がＯＦＦ状態からＯＮ状態になったときには、車載電装品がバッテリ９を一斉に使用するため、所定時間は、バッテリ９の電力が安定するまでの時間にするとよい。
制御部１３は、スキャンを実施して無線通信モジュール１０と無線通信できる基地局５を見つけることができなかったとき（ステップＳ３のｙｅｓ：スキャン失敗）、短時間の待合わせを行い（ステップＳ４）、スキャンを再試行する（ステップＳ２）。これは、車両２０が移動している可能性および利用者が無線通信モジュール１０を使用する可能性が高いためである。なお、短時間の待合わせについては、後述する。
制御部１３は、無線通信モジュール１０が圏内の状態になっていると判断したとき（ステップＳ１のｎｏ）、または、無線通信モジュール１０と無線通信できる基地局５を見つけることができたとき（ステップＳ３のｎｏ：スキャン成功）、基地局５と無線通信を行う（ステップＳ５）。
ステップＳ５の後、制御部１３は、無線通信モジュール１０が圏外の状態になっているか否か判断する（ステップＳ６）。車両２０が移動するなどして無線通信モジュール１０が圏外の状態になっていると判断したとき（ステップＳ６のｙｅｓ）、スキャンを再試行する（ステップＳ２）。
制御部１３は、無線通信モジュール１０が圏内の状態になっていると判断したとき（ステップＳ６のｎｏ）、再度、無線通信モジュール１０が圏外の状態になっているか否か判断する（ステップＳ６）。
図４は、本実施の形態に係る車両の電源がＯＮ状態からＯＦＦ状態になったときの無線通信モジュールの動作の流れを示すフローチャートである。なお、図３で説明した無線通信モジュールの動作と同じものには同じ符号を付す。
車両２０の電源がＯＮ状態からＯＦＦ状態になったとき、制御部１３は、無線通信モジュール１０と基地局５とが無線通信できていないのか、すなわち、無線通信モジュール１０が基地局５を含む無線通信ネットワークの圏外の状態になっているか否かを判断する（ステップＳ１）。
制御部１３は、無線通信モジュール１０が圏外の状態になっていると判断したとき（ステップＳ１のｙｅｓ）、長時間の待合わせを行う（ステップＳ７）。その後、制御部１３は、無線通信モジュール１０が基地局５と無線通信できるのか否かを判断するためのスキャンを無線通信部１２に実施させる（ステップＳ２）。なお、長時間の待合わせについては、後述する。
制御部１３は、スキャンを実施して無線通信モジュール１０と無線通信できる基地局５を見つけることができなかったとき（ステップＳ３のｙｅｓ：スキャン失敗）、長時間の待合わせを行う（ステップＳ７）。長時間の待合わせを行う目的は、車両２０の電源がＯＦＦ状態で、制御部１３がバッテリ９をあまり消費させないようにするためである。また、長時間の待合わせを行うことで、他の無線機器の干渉を抑止するためでもある。さらに、車両２０の電源がＯＦＦ状態では、通常、車両２０が停止または駐車しているが、車両２０が船積みされて輸出されているなど、車両２０の電源がＯＦＦ状態でも車両２０が移動している場合もあるため、車両２０の電源がＯＦＦ状態でも無線通信モジュール１０はスキャンを行う。その他、無線通信モジュール１０周辺の無線通信環境が変わる等の場合があるため、車両２０の電源がＯＦＦ状態でも無線通信モジュール１０はスキャンを行う。
制御部１３は、無線通信モジュール１０が圏内の状態になっていると判断したとき（ステップＳ１のｎｏ）、または、無線通信モジュール１０と無線通信できる基地局５を見つけることができたとき（ステップＳ３のｎｏ：スキャン成功）、基地局５と無線通信を行う（ステップＳ５）。
ステップＳ５の後、制御部１３は、無線通信モジュール１０が圏外の状態になっているか否か判断する（ステップＳ６）。車両２０が移動するなどして無線通信モジュール１０が圏外の状態になっていると判断したとき（ステップＳ６のｙｅｓ）、長時間の待合わせを行う（ステップＳ７）。
制御部１３は、無線通信モジュール１０が圏内の状態になっていると判断したとき（ステップＳ６のｎｏ）、再度、無線通信モジュール１０が圏外の状態になっているか否か判断する（ステップＳ６）。
短時間の待合わせ時間（車両２０の電源がＯＮ状態に対応した待合わせ時間）および長時間の待合わせ時間（車両２０の電源がＯＦＦ状態に対応した待合わせ時間）は、それぞれ一定の時間であってもよい。短時間の待合わせ時間は、長時間の待合わせ時間よりも短く、例えば、これらの待合わせ時間は、記憶部１４に予め記憶されている。例えば、短時間の待合わせ時間は、１秒または１秒よりも短い時間でもよく、その短さは限定されない。長時間の待合わせは、短時間の待合わせより大幅に長く設定されていてもよい。例えば、この長時間は、数時間、数日、または数か月という長さでもよく、その長さは限定されない。短時間および長時間の待合わせに用いるためのデータについては、記憶部１４に記憶されていてもよい。
短時間の待合わせ時間および長時間の待合わせ時間は、それぞれ可変に設定されてもよい。例えば、制御部１３は、長時間の待合わせ時間をスキャンで無線通信できる基地局が見つからない毎に、より長くしてもよい。スキャンの連続失敗回数が閾値を超えれば、制御部１３は、長時間の待合わせ時間をより長くしてもよい。短時間の待合わせ時間においても同様である。スキャンの失敗回数が多いほど、スキャンの失敗する可能性は高いので、無線通信モジュール１０は、長時間の待合わせ時間をより長くすることで、不要なスキャンを行うことを抑止することができる。
以上説明したように、無線通信モジュール１０は、無線通信できる基地局５を見つけるスキャンを行い、無線通信モジュール１０と無線通信できる基地局５を見つけることができなかったとき、車両２０の電源のＯＮ状態、ＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更する。無線通信モジュール１０は、車両２０の電源のＯＦＦ状態の場合には、車両２０の電源がＯＦＦ状態の状態では、バッテリ９をあまり消費しないことがのぞましいが、車両２０の電源のＯＮ状態のときの待合わせ時間よりも長くするため、車両２０のバッテリ９を長持ちさせることができる。
本出願は、2016年12月6日付で出願された日本国特許出願（特願2016-236681）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本開示は、快適に乗り物を利用者に使用させることができる無線通信機器、無線通信機器の制御方法および無線通信システムを提供することができる。
４ ネットワーク
５ 基地局
６ 無線端末
７ センタサーバ
８ ＩＧＳＷ
９ バッテリ
１０ 無線通信モジュール
１１ アンテナ
１２ 無線通信部
１３ 制御部
１４ 記憶部
１５ ＩＦ
２０ 車両

Claims (10)

  1. 電源を有する乗り物に搭載される無線通信機器であって、
    １つ以上の基地局と無線通信を行う無線通信部と、
    無線通信できる前記基地局を見つけるスキャンを前記無線通信部にさせる制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかったとき、前記電源のＯＮ状態またはＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更し、
    前記制御部は、前記電源がＯＦＦ状態で、前記基地局と無線通信できる状態である通信圏内から前記基地局と無線通信できない状態である通信圏外になったとき、前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間で待ち合わせてから前記スキャンを前記無線通信部にさせる無線通信機器。
  2. 電源を有する乗り物に搭載される無線通信機器であって、
    １つ以上の基地局と無線通信を行う無線通信部と、
    無線通信できる前記基地局を見つけるスキャンを前記無線通信部にさせる制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかったとき、前記電源のＯＮ状態またはＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更し、
    前記制御部は、前記電源がＯＮ状態で、前記基地局と無線通信できる状態である通信圏内から前記基地局と無線通信できない状態である通信圏外になったとき、前記電源のＯＮ状態に応じた前記待ち合わせ時間で待ち合わせてから前記スキャンを前記無線通信部にさせる無線通信機器。
  3. 前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間は、第１の一定の時間であって、前記電源のＯＮ状態に応じた前記待ち合わせ時間は、前記第１の一定の時間よりも短い第２の一定の時間である請求項１又は２に記載の無線通信機器。
  4. 前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからない毎に、前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間をより長くする請求項１又は２に記載の無線通信機器。
  5. 前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかった連続失敗回数が閾値を超えれば、前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間をより長くする請求項１又は２に記載の無線通信機器。
  6. 請求項１又は２に記載の無線通信機器が搭載された乗り物。
  7. 電源を有する乗り物に搭載され、１つ以上の基地局と無線通信を行う無線通信部を備える無線通信機器の制御方法であって、
    無線通信できる前記基地局を見つけるスキャンを前記無線通信部にさせるステップと、
    前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかったとき、前記電源のＯＮ状態、またはＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更するステップと、
    前記電源がＯＦＦ状態で、前記基地局と無線通信できる状態である通信圏内から前記基地局と無線通信できない状態である通信圏外になったとき、前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間で待ち合わせてから前記スキャンを前記無線通信部にさせるステップと、有する無線通信機器の制御方法。
  8. 電源を有する乗り物に搭載される無線通信機器と、
    １つ以上の基地局とを有する無線通信システムであって、
    前記無線通信機器が、
    前記基地局と無線通信を行う無線通信部と、
    無線通信できる前記基地局を見つけるスキャンを前記無線通信部にさせる制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかったとき、前記電源のＯＮ状態またはＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更し、
    前記制御部は、前記電源がＯＦＦ状態で、前記基地局と無線通信できる状態である通信圏内から前記基地局と無線通信できない状態である通信圏外になったとき、前記電源のＯＦＦ状態に応じた前記待ち合わせ時間で待ち合わせてから前記スキャンを前記無線通信部にさせる無線通信システム。
  9. 電源を有する乗り物に搭載され、１つ以上の基地局と無線通信を行う無線通信部を備える無線通信機器の制御方法であって、
    無線通信できる前記基地局を見つけるスキャンを前記無線通信部にさせるステップと、
    前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかったとき、前記電源のＯＮ状態、またはＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更するステップと、
    前記電源がＯＮ状態で、前記基地局と無線通信できる状態である通信圏内から前記基地局と無線通信できない状態である通信圏外になったとき、前記電源のＯＮ状態に応じた前記待ち合わせ時間で待ち合わせてから前記スキャンを前記無線通信部にさせるステップと、有する無線通信機器の制御方法。
  10. 電源を有する乗り物に搭載される無線通信機器と、
    １つ以上の基地局とを有する無線通信システムであって、
    前記無線通信機器が、
    前記基地局と無線通信を行う無線通信部と、
    無線通信できる前記基地局を見つけるスキャンを前記無線通信部にさせる制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記スキャンで無線通信できる前記基地局が見つからなかったとき、前記電源のＯＮ状態またはＯＦＦ状態に応じて、次のスキャンまでの待ち合わせ時間を変更し、
    前記制御部は、前記電源がＯＮ状態で、前記基地局と無線通信できる状態である通信圏内から前記基地局と無線通信できない状態である通信圏外になったとき、前記電源のＯＮ状態に応じた前記待ち合わせ時間で待ち合わせてから前記スキャンを前記無線通信部にさせる無線通信システム。
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