JPWO2015008328A1

JPWO2015008328A1 - 無線通信装置および無線通信制御方法

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Publication number: JPWO2015008328A1
Application number: JP2015527080A
Authority: JP
Inventors: 久雄中野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2033-07-16
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Abstract

互いに独立したアンテナを用いて異なる無線通信方式の無線通信を行う無線通信装置１において、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信を並行して行う同時動作に切り替え、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置でないと判定された場合には、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信を時分割で行う時分割動作に切り替える。

Description

この発明は、互いに独立したアンテナを利用して異なる無線通信方式の通信を行う無線通信装置に係り、特に、共通のアンテナを利用して上記異なる無線通信方式の通信を行う無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信装置および無線通信制御方法に関する。

スマートフォンなどの携帯通信端末では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標；以下記載を省略する）および無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）といった異なる無線通信方式の通信が可能であるが、省スペース化の要望から、これらの無線通信方式で共通のアンテナを利用（以下、シングルアンテナ方式と呼ぶ）することが多い。
シングルアンテナ方式の場合、双方の無線通信方式による通信を時分割で行うことで、無線通信間の干渉を回避しながら、１つのアンテナを使用した通信を実現している。

一方、カーナビゲーション装置などの車載機器においては、スマートフォンなどの携帯通信端末に比べて省スペース化の要求は厳しくないため、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈおよび無線ＬＡＮでそれぞれ異なるアンテナを利用（以下、デュアルアンテナ方式と呼ぶ）することがある。一般に、デュアルアンテナ方式では、シングルアンテナ方式と比べて時分割動作の制約を緩和できるため、無線ＬＡＮのスループットを向上させることができる。

例えば、特許文献１には、無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信を行う無線通信装置において、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈのパケットの状態に応じて、優先度制御あるいは同時動作と時分割動作との切り替えを行う技術が開示されている。
また、特許文献２には、同様に、無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信を行う無線通信装置において、伝送範囲に応じて、２つのアンテナを利用してそれぞれの無線通信を行う並行動作（以下、同時動作と呼ぶ）と１つのアンテナを共用する時分割動作とを切り替える技術が開示されている。

特表２０１２−５３０４７２号公報特表２０１２−５３０４７３号公報

デュアルアンテナ方式の無線通信装置とシングルアンテナ方式の無線通信装置が、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈで無線通信を行う場合、互いに時分割で通信を行うために、通信相手の無線ＬＡＮの送信タイミングを互いに制御しようとする。
これにより、一方の無線通信装置が制御する場合のように時分割動作のタイミングを合わせることができず、無線ＬＡＮのスループットが低下するという課題があった。
なお、特許文献１，２に代表される従来の技術では、上述した無線通信装置間の通信を考慮していないため、上記課題を解決することはできない。

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、無線通信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無線通信制御方法を得ることを目的とする。

この発明に係る無線通信装置は、互いに独立したアンテナを用いて異なる無線通信方式の無線通信を行う各無線通信部を備えた無線通信装置であって、通信相手が共通のアンテナを用いて異なる無線通信方式の無線通信を時分割で行うシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定する判定部と、各無線通信部を制御して、異なる無線通信方式の無線通信を並行して行う同時動作と時分割で行う時分割動作との切り替えを行う制御部とを備え、制御部は、判定部により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合に、各無線通信部を制御して同時動作に切り替え、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置でないと判定された場合には、各無線通信部を制御して時分割動作に切り替えることを特徴とする。

この発明によれば、無線通信のスループットを向上させることができるという効果がある。

この発明で想定している無線通信の概要を示す図である。この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態２における通信相手の無線通信装置のアンテナ方式の判定方法を示すタイミング図である。この発明の実施の形態３における通信相手の無線通信装置のアンテナ方式の判定方法を示すタイミング図である。この発明の実施の形態４における通信相手の無線通信装置のアンテナ方式の判定方法を示すタイミング図である。この発明の実施の形態５における通信相手の無線通信装置のアンテナ方式の判定方法を示すタイミング図である。

以下、この発明をより詳細に説明するため、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は、この発明で想定している無線通信の概要を示す図であって、無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈで無線通信を行う場合を示している。
図１において、この発明に係る無線通信装置１は、無線ＬＡＮアンテナ２ａ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ３ａ、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３を備えて構成される。また、無線通信装置１は、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３を制御することで、互いに独立したアンテナ２ａ，３ａを用いて、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信を並行して行う同時動作と時分割で行う時分割動作との切り替えが可能である。

図１（ａ）に示すように、無線通信装置１の無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの各通信相手が、別々の無線通信装置（相手無線通信装置４，６）である場合を例に挙げる。
相手無線通信装置４においては、無線ＬＡＮアンテナ５ａを用いて無線ＬＡＮ通信部５が無線ＬＡＮの通信を行い、相手無線通信装置６においては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ７ａを用いてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部７がＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信を行う。
なお、無線通信装置１としてはカーナビゲーション装置が考えられ、相手無線通信装置４，６としては２台のスマートフォンが考えられる。
図１（ａ）において、無線通信装置１と相手無線通信装置４，６との間の無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信で無線ＬＡＮアンテナ２ａとＢｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ３ａとの間のアンテナのアイソレーションが不十分である場合、両無線通信間の干渉を回避するため、無線通信装置１が、時分割動作を行って相手無線通信装置４の無線ＬＡＮの送受信タイミングを制御する。

一方、図１（ｂ）に示す例では、無線通信装置１の無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの各通信相手が、１台の無線通信装置（相手無線通信装置８）である。
相手無線通信装置８は、アンテナスイッチ１１の切り替えに応じて無線ＬＡＮ通信部９およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部１０を制御することで、共通のアンテナ１１ａを用いて無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信を時分割で行う時分割動作が可能である。
例えば、省スペース化の要望から、このようなシングルアンテナ方式のスマートフォンは広く普及している。

図１（ｂ）において、相手無線通信装置８は、アンテナスイッチ１１の切り替えにより共通のアンテナ１１ａを用いて無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信を時分割で行う（時分割動作）。
一方、無線通信装置１は、図１（ａ）と同様に、相手無線通信装置８との無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信で無線ＬＡＮアンテナ２ａとＢｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ３ａとの間のアンテナのアイソレーションが不十分である場合、上述したように、時分割動作を行って相手無線通信装置８の無線ＬＡＮの送受信タイミングを制御しようとする。
このように互いに通信相手の無線ＬＡＮの送受信タイミングを制御しようとした場合、一方の無線通信装置が制御する場合のように時分割動作のタイミングを合わせることができず、無線ＬＡＮのスループットが低下する。

そこで、この発明では、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定し、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合に、同時動作を行い、シングルアンテナ方式の無線通信装置でないと判定された場合には、時分割動作を行う。このようにすることで、無線ＬＡＮのスループットを向上させることができる。

図２は、この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、無線通信装置１は、互いに独立した無線ＬＡＮアンテナ２ａとＢｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ３ａを備えるデュアルアンテナ方式の無線通信装置であって、無線ＬＡＮ通信部２、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３、タイミング監視部１２、時分割制御判定部１３および時分割制御部１４を備えて構成される。

無線ＬＡＮ通信部２は、無線ＬＡＮアンテナ２ａを用いて無線ＬＡＮの通信を行う無線通信部であって、無線部２０および通信制御部２１を備える。
無線部２０は、無線ＬＡＮアンテナ２ａを介して無線ＬＡＮ信号を送受信する。
通信制御部２１は、無線部２０による通信を制御する通信制御部であり、無線部２０の通信状態を示す状態情報あるいは通信相手から受信された制御信号を時分割制御部１４に出力する。また、通信制御部２１は信号検出部２１０を備えている。
信号検出部２１０は、通信相手から無線ＬＡＮパケットが受信されたタイミングを示すタイミング情報を生成してタイミング監視部１２に出力する。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ３ａを用いてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信を行う無線通信部であって、無線部３０および通信制御部３１を備える。
無線部３０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ３ａを介して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ信号を送受信する。通信制御部３１は、無線部３０による通信を制御する通信制御部であって、無線部３０の通信状態を示す状態情報あるいは通信相手から受信された制御信号を時分割制御部１４に出力する。また、通信制御部３１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングを示すタイミング情報を生成してタイミング監視部１２に出力する。

タイミング監視部１２は、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３からそれぞれ入力したタイミング情報に基づいて、無線ＬＡＮパケットの受信タイミングと、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングを監視する。
時分割制御判定部１３は、タイミング監視部１２による監視結果に基づいて通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定する判定部である。判定の方法は、実施の形態２〜５で後述する。

時分割制御部１４は、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３を制御して、無線ＬＡＮアンテナ２ａを用いた無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ３ａを用いたＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信を並行して行う同時動作と時分割で行う時分割動作との切り替えを行う制御部である。
また、時分割制御部１４は、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合に、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３を制御して同時動作に切り替え、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置でないと判定された場合には無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３を制御して時分割動作に切り替える。

次に動作について説明する。
図１（ａ）に示す場合、無線通信装置１の時分割制御判定部１３は、タイミング監視部１２による監視結果に基づいて通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置ではない（相手無線通信装置４，６）と判定する。
時分割制御部１４は、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置ではないと判定された場合、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３からそれぞれ入力した状態情報または制御信号に基づいて、無線ＬＡＮパケットとＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの優先度を判定する。

この後、時分割制御部１４は、判定した優先度に基づいて無線部２０，３０のいずれを動作させるかを決定し、これに応じた制御信号を通信制御部２１，３１に出力して動作を制御することにより時分割動作を行う。これにより、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信における干渉を回避することができる。

図１（ｂ）に示す場合、無線通信装置１の時分割制御判定部１３は、タイミング監視部１２による監視結果に基づいて通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置である（相手無線通信装置８）と判定する。
時分割制御部１４は、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合、時分割動作を行わず、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３を制御して同時動作を行う。
これにより、無線通信装置１の時分割動作による無駄な無線ＬＡＮのタイミング制御によって生じる通信できない時間を短縮することが可能となるため、無線ＬＡＮのスループットが向上する。

また、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合、時分割制御部１４は、通信相手の無線通信装置における時分割の通信タイミングを制御せず、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３の通信タイミングを通信相手の無線通信装置が行う時分割の通信タイミング制御に合わせる。
このように相手無線通信装置８が行う時分割動作のタイミング制御によって、無線通信装置１は、通信品質を維持することができる。

なお、無線通信装置１は、通信相手の無線通信装置における時分割の通信タイミングを制御しないため、下記の動作を実行しない。
まず、時分割制御部１４は、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合には、無線ＬＡＮ通信部２を制御することにより、通信相手の無線通信装置８による無線ＬＡＮパケットの送信タイミングを制御するためのＣＴＳ（ＣｌｅａｒＴｏＳｅｎｄ）−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットを送信しない。

無線通信装置１は、時分割動作を行うにあたり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの直前に、ＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットを通信相手に送信して通信相手側からの無線ＬＡＮパケットの送信を止めることにより、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの送受信パケットを保護する。
従って、時分割動作を行わない場合、無線通信装置１は、相手無線通信装置８における無線ＬＡＮパケットの送信タイミングを制御するためのＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットの送信を行わず、相手無線通信装置８の時分割動作によるタイミング制御に合わせる。
これにより、無駄なＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットの送信が不要であり、これに伴う通信相手の無線ＬＡＮの送信タイミング制御によって通信できなくなる時間が省略され、無線ＬＡＮのスループットを向上させることができる。

また、時分割制御部１４は、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合には、パワーセーブモードを抜けてアクティブモードへ移行して、Ｐｓ−Ｐｏｌｌ（Ｐｏｗｅｒｓａｖｅｄ−Ｐｏｌｌ）パケットまたはＵ−ＡＰＳＤ（Ｕｎｓｃｈｅｄｕｌｅｄ−ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒＳａｖｅＤｅｌｉｖｅｒｙ）パケット、すなわちＷＭＭ−ＰＳ（ＷｉＦｉＭｕｌｔｉＭｅｄｉａ−ＰｏｗｅｒＳａｖｅ）パケットを通信相手に送信しない。

時分割制御部１４は、時分割動作においてアクティブモードを抜けてパワーセーブモードへ移行した際に、Ｐｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤパケットを送信して通信相手にデータ要求することで、通信相手の無線ＬＡＮパケットの送信タイミングを制御する。
従って、時分割動作を行わない場合、無線通信装置１は、相手無線通信装置８における無線ＬＡＮパケットの送信タイミングを制御するためのＰｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤパケットの送信を行わず、相手無線通信装置８の時分割動作によるタイミング制御に合わせる。
これにより、無駄なＰｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤパケットの送信が不要であり、これに伴うポーリング待ちによるタイムラグが省略されて通信効率が改善され、無線ＬＡＮのスループットを向上させることができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定する時分割制御判定部１３と、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３を制御して、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信を並行して行う同時動作と時分割で行う時分割動作との切り替えを行う時分割制御部１４とを備え、時分割制御部１４が、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３を制御して同時動作に切り替え、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置でないと判定された場合には、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３を制御して時分割動作に切り替える。
このように無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信が可能な無線通信装置と通信する際に、通信相手の無線通信装置におけるアンテナ方式を判定して、この判定の結果に応じてデュアルアンテナ方式における同時動作と時分割動作を切り替えることで、無線ＬＡＮの通信スループットを向上させることができる。

また、この実施の形態１によれば、時分割制御部１４が、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合に、通信相手の無線通信装置における時分割の通信タイミングを制御せず、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３の通信タイミングを通信相手の無線通信装置が行う時分割の通信タイミング制御に合わせる。このようにすることで、通信相手の無線通信装置が行う時分割動作のタイミング制御によって通信品質を維持することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、異なる無線通信方式が、無線ＬＡＮの無線通信方式およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの無線通信方式であるので、無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈの時分割動作で実行される上述した各処理を省略することにより、通信相手の無線通信装置が行う時分割動作のタイミング制御に合わせることができる。
なお、無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ以外に、上記課題を生じる異なる無線通信方式についても、この発明を適用することができる。これにより、無線通信のスループットを向上させることができる。

さらに、この実施の形態１によれば、時分割制御部１４が、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合、通信相手の無線通信装置による無線ＬＡＮパケットの送信タイミングを制御するためのＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットの送信を行わない。
このようにすることで、無駄なＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットの送信が不要であり、これに伴う通信相手の無線ＬＡＮの送信タイミング制御によって通信できなくなる時間が省略され、無線ＬＡＮのスループットを向上させることができる。

さらに、この実施の形態１によれば、時分割制御部１４が、時分割制御判定部１３により通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合に、通信相手の無線通信装置による無線ＬＡＮパケットの送信タイミングを制御するためのＰｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤパケットの送信を行わない。
このようにすることで、無駄なＰｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤパケットの送信が不要であり、これに伴うポーリング待ちによるタイムラグが省略されて通信効率が改善され、無線ＬＡＮのスループットを向上させることができる。

実施の形態２．
実施の形態２は、時分割制御判定部１３による判定方法の一態様を示している。
通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置である場合、通信相手の無線通信装置は、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの時分割動作となる。
このとき、通信相手の無線通信装置が送信する無線ＬＡＮパケットには、以下の特徴がある。このため、時分割制御判定部１３は、その特徴を検出することにより、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定することができる。

図３は、この発明の実施の形態２における通信相手の無線通信装置のアンテナ方式の判定方法を示すタイミング図である。図３において、通信相手は、シングルアンテナ方式の無線通信装置である相手無線通信装置８（図１（ｂ）参照）である。
相手無線通信装置８は、時分割動作を行うため、図３に示すようにＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間Ａを避けて、無線ＬＡＮパケットを送信する。
なお、図３のＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信におけるＭはマスター送信、Ｓはスレーブ送信を示している。

無線通信装置１では、無線ＬＡＮ通信部２が通信相手の無線通信装置（相手無線通信装置８）から送信された無線ＬＡＮパケットを受信する。このときの無線ＬＡＮパケットの受信タイミングは、無線ＬＡＮ通信部２からタイミング情報としてタイミング監視部１２に入力される。

タイミング監視部１２は、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３からそれぞれ入力したタイミング情報に基づいて、無線ＬＡＮパケットの受信タイミングと、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングを比較することで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間Ａ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信時間）で、無線ＬＡＮパケットが受信されるかどうかを監視する。

時分割制御判定部１３は、タイミング監視部１２によって、図３に示すように、無線ＬＡＮパケットの受信タイミングがＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送受信タイミングと重ならない、すなわち、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信時間Ａに無線ＬＡＮパケットが受信されないと判断された場合に、通信相手の無線通信装置が時分割動作を行うシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定する。

なお、判定の精度を上げるためには、無線ＬＡＮパケットの受信タイミングを１回のみ監視しても不十分であるため、複数回の繰り返し監視が必要である。
また、この判定を行うためには、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの両方が通信状態であり、両無線通信方式のパケットが存在する状況が必要である。
上述の判定は、無線通信装置間で実際の通信が開始されてから実行しているが、事前にダミーパケットの通信を行うことで実際の通信が始まる前に判定してもよい。
さらに、通信トラフィックが高い状況を作り出すことで判定の精度を上げることも可能である。

以上のように、この実施の形態２によれば、時分割制御判定部１３が、通信相手の無線通信装置から送信された無線ＬＡＮパケットがＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間に受信されない場合、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定する。このようにすることで、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを的確に判定することができる。

実施の形態３．
実施の形態３は、時分割制御判定部１３による判定方法の一態様を示している。
通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置である場合、通信相手の無線通信装置は、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの時分割動作となる。
このとき、通信相手の無線通信装置が送信する無線ＬＡＮパケットには、以下の特徴がある。このため、時分割制御判定部１３は、その特徴を検出することにより、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定することができる。

図４は、この発明の実施の形態３における通信相手の無線通信装置のアンテナ方式の判定方法を示すタイミング図である。図４において、通信相手は、シングルアンテナ方式の無線通信装置である相手無線通信装置８（図１（ｂ）参照）である。
なお、図４のＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信におけるＭはマスター送信、Ｓはスレーブ送信を示している。

相手無線通信装置８は、時分割動作を行うため、図４に示すようにＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信時間中に通信相手（無線通信装置１）からの無線ＬＡＮパケットの送信を止めることを目的として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間前、すなわちＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信時間Ａの直前期間ＢにＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットを送信し、そのＳＩＦＳ（ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）時間の経過後に無線ＬＡＮデータパケットの送信を行わず、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ向けに時間を開放する。

無線通信装置１では、無線ＬＡＮ通信部２が通信相手の無線通信装置（相手無線通信装置８）から送信された無線ＬＡＮパケットを受信する。このとき、信号検出部２１０は、無線部２０により受信された無線ＬＡＮパケットからＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットを抽出し、その受信タイミングを示すタイミング情報をタイミング監視部１２に出力する。

タイミング監視部１２は、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３からそれぞれ入力したタイミング情報に基づいて、ＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットの受信タイミングとＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングを比較することで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信時間Ａの直前期間ＢにＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットが受信され、そのＳＩＦＳ時間後の期間Ｃに無線ＬＡＮデータパケット（Ｄａｔａ）が受信されるかどうかを監視する。

時分割制御判定部１３は、タイミング監視部１２によって、図４に示すように、通信相手の無線通信装置から送信されたＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットがＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間前（期間Ｂ）に受信され、そのＳＩＦＳが経過した後の期間Ｃ内に無線ＬＡＮデータパケットが受信されないと判断された場合、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定する。

以上のように、この実施の形態３によれば、時分割制御判定部１３が、通信相手の無線通信装置から送信されたＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットがＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間前に受信され、そのＳＩＦＳが経過した後に無線ＬＡＮデータパケットが受信されない場合、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定する。このようにすることでも、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを的確に判定することができる。

実施の形態４．
実施の形態４は、時分割制御判定部１３による判定方法の一態様を示している。
通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置である場合、通信相手の無線通信装置は、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの時分割動作となる。
このとき、通信相手の無線通信装置が送信する無線ＬＡＮパケットには、以下の特徴がある。このため、時分割制御判定部１３は、その特徴を検出することにより、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定することができる。

図５は、この発明の実施の形態４における通信相手の無線通信装置のアンテナ方式の判定方法を示すタイミング図である。図５において、通信相手は、シングルアンテナ方式の無線通信装置である相手無線通信装置８（図１（ｂ）参照）である。
なお、図５のＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信におけるＭはマスター送信、Ｓはスレーブ送信を示している。

相手無線通信装置８は、時分割動作を行うため、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信時間中に通信相手（無線通信装置１）からの無線ＬＡＮパケットの送信を止めることを目的として、図５に示すように、ＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットのＤｕｒａｔｉｏｎ値に基づいたＮＡＶ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＶｅｃｔｏｒ）時間として、ＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットに続くＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送受信時間Ａを含む時間が設定される。

無線通信装置１では、無線ＬＡＮ通信部２が通信相手の無線通信装置（相手無線通信装置８）から送信された無線ＬＡＮパケットを受信する。このとき、信号検出部２１０は、無線部２０により受信された無線ＬＡＮパケットからＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットを抽出し、さらにＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットからＤｕｒａｔｉｏｎ値に基づくＮＡＶ時間を抽出して、タイミング情報としてタイミング監視部１２に出力する。

タイミング監視部１２は、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３からそれぞれ入力したタイミング情報に基づいて、ＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットのＤｕｒａｔｉｏｎ値によるＮＡＶ時間とこれに続くＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信時間Ａとを比較することで、Ｄｕｒａｔｉｏｎ値によるＮＡＶ時間がＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケット送受信時間Ａを含むかどうかを監視する。

時分割制御判定部１３は、タイミング監視部１２によって、図５に示すように、通信相手の無線通信装置から送信されたＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットのＤｕｒａｔｉｏｎ値によるＮＡＶ時間がＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケット送受信時間Ａを含むと判断された場合、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定する。

以上のように、この実施の形態４によれば、時分割制御判定部１３が、通信相手の無線通信装置から送信されたＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットのＤｕｒａｔｉｏｎ値に基づくＮＡＶ時間が、ＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットに続くＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間を含む場合に、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定する。このようにすることでも通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを的確に判定することができる。

実施の形態５．
実施の形態５は、時分割制御判定部１３による判定方法の一態様を示している。
通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置である場合、通信相手の無線通信装置は、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈの時分割動作となる。
このとき、通信相手の無線通信装置が送信する無線ＬＡＮパケットには、以下の特徴がある。このため、時分割制御判定部１３は、その特徴を検出することにより、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定することができる。

図６は、この発明の実施の形態５における通信相手の無線通信装置のアンテナ方式の判定方法を示すタイミング図である。図６において、通信相手は、シングルアンテナ方式の無線通信装置である相手無線通信装置８（図１（ｂ）参照）である。
なお、図６のＢｌｕｅｔｏｏｔｈの送信におけるＭはマスター送信、Ｓはスレーブ送信を示している。

相手無線通信装置８は、ＳＴＡ（ステーション）である場合、Ｐｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤ（ＷＭＭ−ＰＳ）パケットを送信してポーリング動作を行い、通信相手（無線通信装置１）から無線ＬＡＮのデータ（Ｄａｔａ）を取得する。
すなわち、図６に示すように、相手無線通信装置８により、通信相手（無線通信装置１）からの無線ＬＡＮパケットの送信タイミングが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信時間に重ならないように制御される。
このため、Ｐｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤ（ＷＭＭ−ＰＳ）パケットは、図６に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間（送受信時間Ａ）前の期間Ｄに送信されない。

無線通信装置１では、無線ＬＡＮ通信部２が通信相手の無線通信装置（相手無線通信装置８）から送信された無線ＬＡＮパケットを受信する。このとき、信号検出部２１０は、無線部２０により受信された無線ＬＡＮパケットからＰｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤ（ＷＭＭ−ＰＳ）パケットを抽出し、これが受信されたタイミングを示すタイミング情報をタイミング監視部１２に出力する。

タイミング監視部１２は、無線ＬＡＮ通信部２およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部３からそれぞれ入力したタイミング情報に基づいて、Ｐｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤパケットの受信タイミングと、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングを比較することで、Ｐｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤ（ＷＭＭ−ＰＳ）パケットが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間前、すなわち、送受信時間Ａ前の期間Ｄに受信されたかどうかを監視する。

時分割制御判定部１３は、タイミング監視部１２によって、図６に示すように、Ｐｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤ（ＷＭＭ−ＰＳ）パケットが期間Ｄに受信されないと判断された場合、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定する。

以上のように、この実施の形態５によれば、時分割制御判定部１３が、通信相手の無線通信装置から送信されたＰｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤ（ＷＭＭ−ＰＳ）パケットがＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの各時間前に受信されない場合に、通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定する。
このようにすることでも通信相手がシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを的確に判定することができる。

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、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において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、シングルアンテナ方式の無線通信装置が通信相手である場合でも無線通信のスループットを向上させることができることから、例えば、車内でスマートフォンなどのシングルアンテナ方式の無線通信装置と通信する可能性があるナビゲーション装置に好適である。

１無線通信装置、２，５，９無線ＬＡＮ通信部、２ａ，３ａ，５ａ，７ａ，１１ａアンテナ、３，７，１０Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部、４，６，８相手無線通信装置、１１アンテナスイッチ、１２タイミング監視部、１３時分割制御判定部、１４時分割制御部、２０，３０無線部、２１，３１通信制御部、２１０信号検出部。

Claims

互いに独立したアンテナを用いて異なる無線通信方式の無線通信を行う各無線通信部を備えた無線通信装置であって、
通信相手が共通のアンテナを用いて前記異なる無線通信方式の無線通信を時分割で行うシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定する判定部と、
前記各無線通信部を制御して、前記異なる無線通信方式の無線通信を並行して行う同時動作と時分割で行う時分割動作との切り替えを行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記判定部により通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合に、前記各無線通信部を制御して前記同時動作に切り替え、前記通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置でないと判定された場合には、前記各無線通信部を制御して前記時分割動作に切り替えることを特徴とする無線通信装置。
前記制御部は、前記判定部により通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合、前記通信相手の無線通信装置における時分割の通信タイミングを制御せず、前記無線通信部の通信タイミングを前記通信相手の無線通信装置が行う時分割の通信タイミング制御に合わせることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
前記異なる無線通信方式は、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）の無線通信方式およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の無線通信方式であることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
前記制御部は、前記判定部により通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合、前記通信相手の無線通信装置における無線ＬＡＮパケットの送信タイミングを制御するためのＣＴＳ（ＣｌｅａｒＴｏＳｅｎｄ）−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットの送信を行わないことを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
前記制御部は、前記判定部により通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合、前記通信相手の無線通信装置における無線ＬＡＮパケットの送信タイミングを制御するためのＰｓ−Ｐｏｌｌ（Ｐｏｗｅｒｓａｖｅｄ−Ｐｏｌｌ）パケットまたはＵ−ＡＰＳＤ（Ｕｎｓｃｈｅｄｕｌｅｄ−ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒＳａｖｅＤｅｌｉｖｅｒｙ）パケットの送信を行わないことを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
前記判定部は、通信相手の無線通信装置から送信された無線ＬＡＮパケットがＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間に受信されない場合、前記通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定することを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
前記判定部は、通信相手の無線通信装置から送信されたＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットがＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間前に受信され、そのＳＩＦＳ（ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）の経過後にデータパケットが受信されない場合、前記通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定することを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
前記判定部は、前記通信相手の無線通信装置から送信されたＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットのＤｕｒａｔｉｏｎ値に基づくＮＡＶ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＶｅｃｔｏｒ）時間が、前記ＣＴＳ−ｔｏ−ｓｅｌｆパケットに続くＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの時間を含む場合に、前記通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定することを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
前記判定部は、前記通信相手の無線通信装置から送信されたＰｓ−ＰｏｌｌパケットまたはＵ−ＡＰＳＤパケットがＢｌｕｅｔｏｏｔｈパケットの送受信タイミングの各時間前に受信されない場合、前記通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定することを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
互いに独立したアンテナを用いて異なる無線通信方式の無線通信を行う各無線通信部、判定部および制御部を備えた無線通信装置で実行される無線通信制御方法であって、
前記判定部が、通信相手が共通のアンテナを用いて前記異なる無線通信方式の無線通信を時分割で行うシングルアンテナ方式の無線通信装置であるか否かを判定するステップと、
前記制御部が、前記判定部により通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置であると判定された場合に、前記各無線通信部を制御して前記異なる無線通信方式の無線通信を並行して行う同時動作に切り替え、前記通信相手が前記シングルアンテナ方式の無線通信装置でないと判定された場合には、前記各無線通信部を制御して前記異なる無線通信方式の無線通信を時分割で行う時分割動作に切り替えるステップとを備えたことを特徴とする無線通信制御方法。