WO2023105648A1 - 通信制御装置、および、通信制御方法 - Google Patents

通信制御装置、および、通信制御方法 Download PDF

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frequency band
vehicle
noise
communication control
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French (fr)
Inventor
卓 関田
光範 中村
Original Assignee
日産自動車株式会社
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions

Definitions

  • the present invention relates to a communication control device and a communication control method.
  • Patent Document 1 in a road-to-vehicle communication system that uses different frequencies for each communication area, by detecting the angle of the arrival direction of radio waves received from a radio base station antenna, the communication frequency used for the next communication area A communication control method for switching to .
  • processing was performed to reduce the overall amount of noise in order to improve the accuracy of communication with the wireless base station.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to improve communication quality without performing processing to reduce the overall amount of noise in a vehicle capable of wireless communication with a base station.
  • the communication control device 100 determines the communication frequency band between the vehicle and the outside base station 200 when starting communication between the vehicle and the outside base station 200.
  • the amount of electromagnetic noise in each frequency band is measured or determined, the communication frequency band is set based on the amount of electromagnetic noise, and communication with the base station outside the vehicle is performed using the set communication frequency band.
  • communication quality in a vehicle capable of wireless communication with a base station, communication quality can be improved without performing processing to reduce the total amount of noise.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the communication control device 100.
  • FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the antenna 11 and the electrical component 60 in the vehicle.
  • FIG. 3 is a diagram showing in-vehicle noise in the frequency band of standalone (SA) 5G communication.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of processing according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of processing according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of processing according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of processing according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of processing according to the second embodiment.
  • the communication control device 100 is mounted on the vehicle.
  • the communication control device 100 controls communication between the vehicle and the external base station 200, as shown in FIG.
  • the communication control device 100 can be connected to an electrical component 60 as a vehicle-mounted device, as shown in FIG. That is, the communication control device 100 can be connected to multiple electrical components 60 .
  • the communication control device 100 is connected to an antenna 11 for wireless communication with the base station 200 .
  • Wireless communication may be 5G (5th generation mobile communication system), Long Term Evolution (LTE, 4G), Wi-Fi, or the like.
  • FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the antenna 11 and the electrical component 60 in the vehicle.
  • the antenna 11 and electrical equipment 60 that can be a noise source are laid out in the cockpit module (dashboard).
  • the antenna 11-2 is arranged right beside the head-up display (H/U display) 60-2, it is susceptible to noise. Therefore, it is important to reduce the influence of noise when performing 5G communication or the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing in-vehicle noise in the frequency band of standalone (SA) 5G communication.
  • SA standalone
  • the strong peaks seen in the noise concentration band indicate the amount of noise that rises when the vehicle or electrical equipment is turned on.
  • FIG. 3 it can be seen that noise generation is concentrated in a specific frequency band.
  • communication with the base station 200 is performed while avoiding the in-vehicle noise that occurs when the vehicle is ON or when the electrical components are ON. Therefore, in this embodiment, there are two main types of embodiments: changing the clock frequency of the noise source and changing the communication frequency to a high frequency band with less noise. may implement only one, or both may be implemented in any combination. For example, in the above case, even if the electrical equipment that is the source of the noise is turned off, noise cannot be avoided as long as the vehicle is turned on. You can do either.
  • the communication control device 100 includes a communication control section 10 connected to an antenna 11 , a setting section 20 , an electrical component control section 30 and an output section 40 .
  • the communication control unit 10 controls wireless communication with the base station 200 via the antenna 11.
  • the communication control unit 10 determines the communication frequency band between the vehicle and the external base station 200 when starting communication between the vehicle and the external base station 200 .
  • This communication frequency band may be assigned by the base station 200, and among the assigned communication frequency bands (a plurality of communication channels, etc.), a communication frequency band (at least one communication channel, etc.).
  • the multiple frequency bands used by the communication control device 100 may be, for example, the high UHF band (that is, several GHz).
  • the plurality of frequency bands used by the communication control device 100 may be two frequency bands, one of which is referred to as a first frequency band and the other of which is referred to as a second frequency band.
  • the first frequency band may be the 5 GHz band and the second frequency band may be the 2.4 GHz band.
  • frequency channels are available that divide the frequency band by a particular bandwidth.
  • the number of frequency channels for example, 2.4 GHz-2.48 GHz
  • a specific bandwidth of 2 MHz width for example, 40 channels can be used, of which may be determined and used as the communication frequency band.
  • a high frequency band (so-called EHF (extremely high frequency, millimeter wave)) corresponding to a frequency band exceeding 52.6 GHz and up to 114.25 GHz may be used.
  • the communication control unit 10 includes an antenna switch 12 for switching the antenna 11, a noise detection unit 14, and a communication unit 16, as shown in FIG.
  • the antenna switch 12 is connected to the antenna 11.
  • the antenna switch 12 may be connected to a BPF (that is, a bandpass filter) or the like that passes or blocks a specific frequency band. Note that frequency switching may be performed using a known technique such as frequency hopping, for example.
  • the noise detection unit 14 measures or determines the amount of electromagnetic noise in each frequency band within the cockpit module.
  • the noise detection unit 14 may measure or determine the amount of noise from outside the vehicle.
  • the noise detection unit 14 may perform analysis processing to identify the vehicle interior noise and the vehicle exterior noise.
  • the noise detection unit 14 measures noise when only a specific electrical component 60 is in the ON state, and stores the electrical component 60 and the frequency of the noise generated by the electrical component 60 in association with each other. good too. Accordingly, the noise detection unit 14 can perform analysis processing for separating noise in a wide range of frequencies into noise inside the vehicle and noise outside the vehicle.
  • the communication unit 16 communicates with the base station 200 via the antenna 11. Note that the communication unit 16 itself may be the antenna 11 .
  • the communication control unit 10, the setting unit 20, and the electrical component control unit 30 of the communication control device 100 are realized by a computer (for example, (Electronic Control Unit)) including semiconductor memory such as CPU, ROM, RAM, and flash memory.
  • a computer for example, (Electronic Control Unit)
  • semiconductor memory such as CPU, ROM, RAM, and flash memory.
  • each part of the communication control device 100 is configured to realize each function by executing a program stored in a recording medium by a CPU or the like.
  • the setting unit 20 determines the communication frequency band between the vehicle and the outside base station 200 when starting communication between the vehicle and the outside base station 200 . Normally, communication frequencies are determined according to frequency allocation from base station 200 . In addition to or instead of this, in the present embodiment (first embodiment), the setting unit 20 sets the communication frequency band based on the amount of electromagnetic noise measured or determined by the noise detection unit 14. . Alternatively, in addition to or instead of this, in the present embodiment (second embodiment), the setting unit 20 controls the electrical components 60 based on the amount of electromagnetic noise measured or determined by the noise detection unit 14. Set the operating clock frequency.
  • the setting unit 20 sets a communication frequency band that avoids noise inside the vehicle. As a result, based on the amount of electromagnetic noise in the communication frequency band, it is possible to perform good communication while avoiding noise frequency bands.
  • the setting unit 20 may also determine the amount of noise from outside the vehicle and perform processing to avoid noise inside the vehicle. As a result, noise outside the vehicle and noise inside the vehicle can be discriminated to enable better communication.
  • the setting unit 20 may set the communication frequency band based on the amount of electromagnetic noise measured based on the speed of the vehicle. As the vehicle speed increases, the amount of noise increases due to factors such as the frequency of frequency switching due to handover (H/O). It is possible to set a frequency that avoids
  • the setting unit 20 may detect the activation (ON) state of the electrical component 60 as an in-vehicle device, and set the communication frequency band based on the amount of electromagnetic noise measured based on the activation state.
  • the amount of electromagnetic noise in advance using the operation of electrical equipment with a large amount of electromagnetic noise, such as air conditioners, navigation systems, and radios, as a trigger, it is possible to set a frequency that avoids electromagnetic noise earlier at the start of communication.
  • the setting unit 20 selects a communication frequency band from among a plurality of frequency bands (a plurality of channels, etc.). Since this selects the communication frequency band, it is possible to set a frequency that avoids electromagnetic noise. Also, when selecting a communication frequency band from a plurality of frequency bands, the setting unit 20 selects in order from the highest frequency. As a result, by preferentially selecting a high frequency band in which the amount of electromagnetic noise is small, it is possible to set a frequency that avoids electromagnetic noise. .
  • the setting unit 20 measures the amount of electromagnetic noise in order to estimate the switching area of the communication frequency band and determine the new communication frequency band with the base station outside the vehicle. As a result, the amount of electromagnetic noise is measured before reaching the point where communication frequency switching (H/O) occurs, so it is possible to set a frequency that avoids electromagnetic noise earlier at the start of communication.
  • H/O communication frequency switching
  • the setting unit 20 identifies the electrical component 60 that is the electromagnetic noise source based on the frequency band in which the amount of electromagnetic noise is equal to or greater than a predetermined value, and sets the operating clock frequency of the electrical component to A first frequency band different from the communication frequency band is set. As a result, the amount of electromagnetic noise in the communication frequency band is measured at the start of communication. It is possible to perform good communication with reduced influence due to
  • the setting unit 20 changes the operating clock frequency of the electrical component 60 to the second frequency band when the amount of electromagnetic noise in the first frequency band is equal to or greater than a predetermined value.
  • the setting unit 20 sets a frequency higher than that of the first frequency band for the second frequency band.
  • the fundamental wave of the operating clock frequency By setting the fundamental wave of the operating clock frequency to a higher frequency band, the harmonic wave also becomes a high frequency band, and the span between the fundamental wave and the harmonic wave is also widened, so the influence of electromagnetic noise is reduced and good communication is possible. becomes.
  • the setting unit 20 decomposes the frequency distribution of the measured electromagnetic noise to identify the electrical component 60 that is the source of the electromagnetic noise.
  • the frequency of the fundamental wave can be identified from the harmonic components, and the electrical equipment that is the electromagnetic noise source can be reliably identified.
  • the setting unit 20 does not change the operating clock frequency until the control of the electrical component is completed. Not performed.
  • an electrical component that is an identified source of electromagnetic noise is executing control related to vehicle running, it is possible to maintain vehicle running safety by not changing the operating clock frequency. becomes.
  • the setting unit 20 when switching the operating clock frequency of the electrical component 60, notifies the user in advance via the output unit 40 of the switching. By notifying the user in advance when switching the operating clock frequency, it is possible to confirm the user's consent to the switching.
  • the electrical component control unit 30 is connected to various electrical components 60 and controls the electrical components 60 .
  • the electrical component control unit 30 may be implemented using a control unit such as IVI (in-vehicle infotainment).
  • the output unit 40 is output means such as a speaker and a display.
  • the communication control unit 10 of the communication control device 100 determines whether or not to perform communication (SA-1). For example, the communication control unit 10 determines to start communication with a new base station 200 when the vehicle is started or during H/O.
  • the communication control unit 10 measures noise in each frequency band via the noise detection unit 14 (SA-2).
  • the communication control unit 10 determines the communication frequency band through communication with the base station 200 via the communication unit 16 at the start of communication (SA-3).
  • SA-3 the communication frequency band
  • the communication frequency band normally assigned by the base station 200 is used.
  • the noise detection unit 14 measures or determines the amount of electromagnetic noise in each frequency band within the cockpit module (SA-4). As described above, the noise detection unit 14 may directly detect the amount of noise inside the cockpit module, that is, inside the vehicle. You can judge.
  • the setting unit 20 allocates a new communication frequency band through communication with the base station 200 under the control of the communication control unit 10. By receiving it, the communication frequency band is changed (SA-5). Note that the configuration is not limited to this, and the setting unit 20 may change the communication frequency by switching channels in the communication frequency band that has already been allocated.
  • the communication control unit 10 starts communication via the communication unit 16 (SA-6).
  • the communication control unit 10 determines whether the vehicle speed is equal to or greater than the threshold (km/h) (SA-21).
  • a vehicle speed sensor or GPS position information may be used for determination.
  • the noise detection unit 14 measures noise in each frequency band with a fast sweep time (SA-22).
  • the noise detection unit 14 measures noise in each frequency band with a slow sweep time (SA-23).
  • the noise detection unit 14 of the communication control unit 10 is in the ON state. Avoiding the noise frequency of the electrical equipment 60, measure the noise in each frequency band (SA-24). For example, as described above, the noise detection unit 14 associates each electrical component 60 with the noise frequency and stores the noise frequency in advance in the storage unit. Avoid noise measurements may be made.
  • the noise detection section 14 of the communication control section 10 measures noise in each frequency band (SA-25).
  • the setting unit 20 can more accurately set the communication frequency based on the noise measurement result that avoids the noise frequency of the electrical component 60 in the ON state. This completes the description of the processing of the first embodiment.
  • the setting unit 20 sets the operation clock of each electrical component 60 to operation clock setting 1 ( a first frequency band different from the communication frequency band) (SA-7).
  • the setting unit 20 sets the operation clock of each electrical component 60 to The operating clock setting is changed to 2 (second frequency band different from the communication frequency band) (SA-8).
  • the noise detector 14 measures noise in each frequency band (SA-26).
  • the noise detection unit 14 changes only the clock frequency of the electrical component 60-1, measures the noise, and stores it in the storage unit (SA-27). This processing is also performed for each of the other electrical components 60 (SA-28, 29).
  • the clock noise frequencies of the electrical components 60-1 to 60-3 can be stored in association with the storage unit, and the setting unit 20 identifies the electrical component 60 from the noise frequency based on the correspondence relationship in the storage unit.
  • the number of clocks of the electrical equipment 60 which is a source of noise, can be avoided from the communication frequency band.
  • the setting unit 20 specifies the electrical component x that is the noise generation source through the association of the storage unit described above. (SA-91).
  • the setting unit 20 determines whether the electrical component x is an in-vehicle device related to driving safety. (SA-93).
  • the electrical equipment 60 such as a speedometer, a car navigation system in use, and a collision avoidance safety device may be determined as in-vehicle equipment related to driving safety.
  • the setting unit 20 does not change the clock number of the electrical component x (SA-94).
  • the electrical component x is an in-vehicle device (such as an air conditioner) that is not important for driving safety (SA-93, NO), change the clock number of the electrical component x (SA-95).
  • the setting unit 20 may notify the user in advance of the switching via the output unit 40. If the user's consent cannot be confirmed, the clock number is changed. It is good also as the structure which does not carry out.
  • the communication control device 100 sets the communication frequency band based on the amount of electromagnetic noise measured or determined by noise detection when starting communication between the vehicle and the outside base station 200. and communicate. As a result, the amount of electromagnetic noise inside the cockpit module is measured at the start of communication with the base station outside the vehicle. It becomes possible.
  • the communication control device 100 may determine the amount of noise from outside the vehicle and perform processing to avoid noise inside the vehicle. As a result, noise outside the vehicle and noise inside the vehicle can be discriminated to enable better communication.
  • the communication control device 100 may set the communication frequency band based on the amount of electromagnetic noise measured based on the speed of the vehicle. As the vehicle speed increases, the amount of noise increases due to factors such as the frequency of frequency switching due to handover (H/O). It is possible to set a frequency that avoids
  • the communication control device 100 may detect the activated (ON) state of the electrical component 60 as an in-vehicle device, and set the communication frequency band based on the amount of electromagnetic noise measured based on the activated state.
  • the amount of electromagnetic noise in advance using the operation of electrical equipment with a large amount of electromagnetic noise, such as air conditioners, navigation systems, and radios, as a trigger, it is possible to set a frequency that avoids electromagnetic noise earlier at the start of communication.
  • the communication control device 100 selects a communication frequency band from among a plurality of frequency bands (a plurality of channels, etc.). Since this selects the communication frequency band, it is possible to set a frequency that avoids electromagnetic noise.
  • the communication control device 100 selects in order from the highest frequency. As a result, by preferentially selecting a high frequency band in which the amount of electromagnetic noise is small, it is possible to set a frequency that avoids electromagnetic noise.
  • the communication control device 100 measures the amount of electromagnetic noise in order to estimate the switching area of the communication frequency band and determine the new communication frequency band with the base station outside the vehicle. As a result, the amount of electromagnetic noise is measured before reaching the point where communication frequency switching (H/O) occurs, so it is possible to set a frequency that avoids electromagnetic noise earlier at the start of communication.
  • H/O communication frequency switching
  • the communication control device 100 identifies the electrical component 60 that is the electromagnetic noise source based on the frequency band in which the amount of electromagnetic noise is equal to or greater than a predetermined value, and sets the operating clock frequency of the electrical component. , to a first frequency band different from the communication frequency band. As a result, the amount of electromagnetic noise in the communication frequency band is measured at the start of communication. It is possible to perform good communication with reduced influence due to
  • the communication control device 100 changes the operating clock frequency of the electrical component 60 to the second frequency band when the amount of electromagnetic noise in the first frequency band is equal to or greater than a predetermined value.
  • the communication control device 100 sets the second frequency band to a frequency higher than that of the first frequency band.
  • the harmonic wave also becomes a high frequency band, and the span between the fundamental wave and the harmonic wave is also widened, so the influence of electromagnetic noise is reduced and good communication is possible. becomes.
  • the communication control device 100 decomposes the frequency distribution of the measured electromagnetic noise and identifies the electrical component 60 that is the source of the electromagnetic noise. As a result, by performing the frequency distribution decomposition process, the frequency of the fundamental wave can be identified from the harmonic components, and the electrical equipment that is the electromagnetic noise source can be reliably identified.
  • the communication control device 100 changes the operating clock frequency until the control of the electrical component is completed. not performed.
  • an electrical component that is an identified source of electromagnetic noise is executing control related to vehicle running, it is possible to maintain vehicle running safety by not changing the operating clock frequency. becomes.
  • the communication control device 100 when switching the operating clock frequency of the electrical component 60, notifies the user in advance via the output unit 40 of the switching. By notifying the user in advance when switching the operating clock frequency, it is possible to confirm the user's consent to the switching.
  • the communication control device 100 includes one communication control device 100 and a plurality of electrical components 60 in the above-described embodiment, the present disclosure is not limited to this.
  • a communication system according to the present disclosure may include one communication control device 100 and one electrical component 60 .
  • the communication system according to the present disclosure may include multiple communication control devices 100 and one electrical component 60 .
  • the communication control device 100 is mounted on the vehicle in the above embodiment, the present disclosure is not limited to this.
  • the communication control device 100 may be installed in various devices other than a vehicle, or may be used by being connected to various devices.
  • the communication control techniques described in this disclosure are implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. good too.
  • the communication control techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the communication control technique described in this disclosure is configured by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may also be implemented by one or more dedicated computers.
  • Computer programs may also be stored as computer-executed instructions on a computer-readable, non-transitory, tangible storage medium. The method of realizing the function of each part of the communication control device 100 does not necessarily include software, and all the functions may be realized using one or more pieces of hardware.
  • a plurality of functions possessed by one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, or a function possessed by one component may be realized by a plurality of components. Also, a plurality of functions possessed by a plurality of components may be realized by a single component, or a function realized by a plurality of components may be realized by a single component. Also, part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Moreover, at least part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with respect to the configuration of the other above embodiment.

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Abstract

通信制御装置100は、車両と車外基地局200との間で通信を開始するときに、車両と車外基地局200との通信周波数帯を決定する場合において、コックピットモジュール内の各周波数帯の電磁ノイズ量を測定または判定し、電磁ノイズ量に基づいて通信周波数帯を設定し、設定した通信周波数帯を用いて車外基地局との通信を行う。

Description

通信制御装置、および、通信制御方法
 本発明は、通信制御装置、および、通信制御方法に関する。
 従来、基地局と無線通信が可能な車両が開発されている。
 例えば、特許文献1では、通信エリア毎に使用する周波数が異なる路車間通信システムにおいて、無線基地局アンテナから受信した電波の到来方向の角度を検出することにより、次の通信エリアに用いられる通信周波数に切り替える通信制御方法が開示されている。
特許第3448651号公報
 ここで、従来技術では、無線基地局との通信精度を向上させるために、ノイズの全体量を下げる処理が行われていた。
 しかしながら、ノイズの全体量を下げる処理は高負荷であり、また、ノイズ量を下げようとしても下がりきらない部分の影響を受けて通信特性が劣化する、という問題がある。
 本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基地局と無線通信が可能な車両において、ノイズの全体量を下げる処理を行うことなく、通信品質を向上させることができる、通信制御装置、および、通信制御方法を提供することにある。
を提供することにある。
 本発明の一態様にかかる通信制御装置100は、車両と車外基地局200との間で通信を開始するときに、車両と車外基地局200との通信周波数帯を決定する場合において、コックピットモジュール内の各周波数帯の電磁ノイズ量を測定または判定し、電磁ノイズ量に基づいて通信周波数帯を設定し、設定した通信周波数帯を用いて車外基地局との通信を行う。
 本発明によれば、基地局と無線通信が可能な車両において、ノイズの全体量を下げる処理を行うことなく、通信品質を向上させることができる。
図1は、通信制御装置100の構成の一例を示すブロック図である。 図2は、車両におけるアンテナ11と電装品60の配置関係を示す図である。 図3は、スタンドアローン(SA)型の5G通信の周波数帯域における車内ノイズを示す図である。 図4は、第一の実施形態の処理の例を示すフローチャートである。 図5は、第一の実施形態の処理の例を示すフローチャートである。 図6は、第一の実施形態の処理の例を示すフローチャートである。 図7は、第二の実施形態の処理の例を示すフローチャートである。 図8は、第二の実施形態の処理の例を示すフローチャートである。 図9は、第二の実施形態の処理の例を示すフローチャートである。
 以下、図面を参照しながら、本開示の例示的な実施形態を説明する。
 <1.構成>
 本実施形態に係る通信制御装置100の構成について、図1及び図2を参照して説明する。
 通信制御装置100は、車両に搭載されている。本実施形態において、通信制御装置100は、図1に示すように、車両と車外基地局200との間での通信を制御する。また、本実施形態において、通信制御装置100は、図1に示すように、車載器としての電装品60と接続され得る。つまり、通信制御装置100は、複数の電装品60と接続され得る。
 通信制御装置100は、基地局200との間で無線通信を行うためのアンテナ11と接続される。無線通信は、5G(5th generation mobile communication system)や、Long Term Evolution(LTE、4G)、Wi-Fi等であってもよい。図2は、車両におけるアンテナ11と電装品60の配置関係を示す図である。図2に示すように、アンテナ11およびノイズ発生源となりうる電装品60はコックピットモジュール(ダッシュボード)内にレイアウトされる。一例として、アンテナ11-2は、ヘッドアップディスプレイ(H/Uディスプレイ)60-2の真横に配置されるので、ノイズの影響を受けやすい。したがって、5G通信等を行うにあたってノイズの影響を減らして通信を行うことが重要である。
 ここで、図3は、スタンドアローン(SA)型の5G通信の周波数帯域における車内ノイズを示す図である。ノイズ集中帯に見られる強いピークは、車両ON状態または電装品ON状態にした場合に上昇するノイズ量を示している。図3に示すように、特定の領域の周波数帯においてノイズ発生が集中していることが分かる。
 本実施の形態では、このような車両ON状態または電装品ON状態において発生する車内ノイズを避けて、基地局200との通信を行う。そのため、本実施の形態では、大きく分けて、ノイズ発生源のクロック周波数を変更することと、ノイズの少ない高周波数帯などへ通信周波数を変更することの2種類の実施形態を説明するが、これらは、一方のみを実施してもよく、両方を任意に組み合わせて実施してもよいものである。例えば、上記において、ノイズ発生源である電装品をOFF状態にしても、車両ON状態である限りノイズが避けられない場合などにおいて、通信周波数帯を高くするなど、状況に応じて両方のうち適切な一方を実施してもよい。
 図1に戻り説明を続ける。通信制御装置100は、アンテナ11に接続された通信制御部10と、設定部20と、電装品制御部30と、出力部40と、を備える。
 通信制御部10は、アンテナ11を介して、基地局200との無線通信を制御する。特に、通信制御部10は、車両と車外基地局200との間で通信を開始するときに、車両と車外基地局200との通信周波数帯を決定する。この通信周波数帯は、基地局200から割り当てられたものでもよく、割り当てられた通信周波数帯(複数の通信チャネル等)のうちで、後述する設定部20により設定された通信周波数帯(少なくとも一の通信チャネルなど)であってもよい。通信制御装置100にて使用する複数の周波数帯は、例えば高UHF帯(すなわち、数GHz)であってもよい。本実施形態では、通信制御装置100にて使用する複数の周波数帯は、2つの周波数帯であってもよく、一方を第1の周波数帯といい、他方を第2の周波数帯といい、例えば、第1の周波数帯は5GHz帯であり、第2の周波数帯は2.4GHz帯であってもよい。それぞれの周波数帯では、周波数チャネルは、周波数帯を特定の帯域幅で分割した数を使用可能である。例えば、第2の周波数帯では、周波数チャネルは、周波数帯(例えば、2.4GHz-2.48GHz)を特定の帯域幅である2MHz幅で分割した数、たとえば40チャネルを使用可能であり、そのうちの一つを通信周波数帯として決定して用いてもよい。なお、52.6GHzを超え、114.25GHzまでの周波数帯域に対応する高周波数帯域(いわゆるEHF(extremely high frequency、ミリ波))等を用いてもよい。
 通信制御部10は、図1に示すように、アンテナ11の切替を行うアンテナスイッチ12と、ノイズ検出部14と、通信部16と、を備える。
 アンテナスイッチ12は、アンテナ11に接続される。アンテナスイッチ12は、特定の周波数帯を通過または遮断させるBPF(すなわち、バンドパスフィルタ)等に接続されてもよい。なお、周波数の切り替えは、例えば、周波数ホッピングなどの公知の技術を用いて行われてもよい。
 ノイズ検出部14は、コックピットモジュール内の各周波数帯の電磁ノイズ量を測定または判定する。ここで、ノイズ検出部14は、車外からのノイズ量を測定または判定してもよい。そして、ノイズ検出部14は、車内ノイズと車外ノイズを特定する分析処理を行ってもよい。たとえば、ノイズ検出部14は、特定の電装品60のみがON状態のときに、ノイズを測定することにより、電装品60と、その電装品60が発生させるノイズの周波数を対応付けて記憶させてもよい。これにより、ノイズ検出部14は、広範囲な周波数におけるノイズのうち、車内ノイズと車外ノイズを切り分ける分析処理を行うことができる。
 通信部16は、アンテナ11を介して、基地局200と通信を行う。なお、通信部16自体がアンテナ11であってもよい。
 なお、通信制御装置100の通信制御部10や設定部20や電装品制御部30は、CPU、ROM、RAM、及びフラッシュメモリ等の半導体メモリを含むコンピュータ(例えば(Electronic Control Unit))により実現されてもよい。すなわち、通信制御装置100の各部は、CPU等が記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより、各機能を実現するよう構成される。
 設定部20は、車両と車外基地局200との間で通信を開始するときに、車両と車外基地局200との通信周波数帯を決定する。通常、基地局200からの周波数割り当てに応じて通信周波数が決定される。これに加えて又はこれに代えて、本実施の形態(第一の実施形態)では、設定部20は、ノイズ検出部14により測定または判定された電磁ノイズ量に基づいて通信周波数帯を設定する。あるいは、これに加えて又はこれに代えて、本実施の形態(第二の実施形態)では、設定部20は、ノイズ検出部14により測定または判定された電磁ノイズ量に基づいて電装品60の動作クロック周波数を設定する。
 第一の実施形態では、例えば、設定部20は、車内のノイズを避けた通信周波数帯を設定する。これにより、通信周波数帯における電磁ノイズ量に基づいて、ノイズとなる周波数帯を避けた良好な通信が可能となる。また、設定部20は、車外からのノイズ量を判定して、車内ノイズを避ける処理を行ってもよい。これにより、車外ノイズと車内ノイズを判別して、より良好な通信が可能となる。また、設定部20は、車両の速度に基づいて計測した電磁ノイズ量に基づいて、通信周波数帯を設定してもよい。車速が上がれば、ハンドオーバー(H/O)により周波数切替えの頻度が上がる等の理由によりノイズ量が増えるため、通信開始以前に電磁ノイズ量の計測を行うことによって、通信開始時により早い電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。
 また、設定部20は、車載機器としての電装品60の起動(ON)状態を検知し、起動状態に基づいて計測した電磁ノイズ量に基づいて、通信周波数帯を設定してもよい。エアコン、ナビ、ラジオ等の、電磁ノイズ量の大きい電装品の操作をトリガとして事前に電磁ノイズ量を測定することにより、通信開始時により早い電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。
 また、設定部20は、複数の周波数帯(複数のチャネル等)の中から通信周波数帯を選択する。これにより、通信周波数帯を選択するから、電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。また、設定部20は、複数の周波数帯から通信周波数帯を選択する際、高い周波数から順に選択する。これにより、電磁ノイズ量の小さい高周波数帯から優先的に選択することにより、電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。
 また、設定部20は、通信周波数帯の切り替えエリアを推定し、新たな車外基地局との通信周波数帯を決定するため、電磁ノイズ量を計測する。これにより、通信周波数の切り替え(H/O)が発生する箇所に至る前に電磁ノイズ量の測定を行うので、通信開始時により早い電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。
 第二の実施形態として、設定部20は、電磁ノイズ量が所定値以上である周波数帯に基づいて、電磁ノイズ源となっている電装品60を特定し、当該電装品の動作クロック周波数を、通信周波数帯とは異なる第1の周波数帯に設定する。これにより、通信開始時に、通信周波数帯における電磁ノイズ量を測定するようにしたので、ノイズ源となっている電装品を特定し、その動作クロック周波数を第1周波数帯に設定することにより、ノイズによる影響を低減した良好な通信が可能となる。
 また、設定部20は、第1の周波数帯における電磁ノイズ量が所定値以上の場合に、電装品60の動作クロック周波数を第2の周波数帯に変更する。これにより、動作クロック周波数が、第1周波数帯に設定されてもなおノイズ量が大きい場合、第2周波数帯に設定することにより、電磁ノイズによる影響を低減した良好な通信が可能となる。
 また、設定部20は、第2の周波数帯は、第1の周波数帯よりも高い周波数を設定する。動作クロック周波数の基本波をより高い周波数帯とすることにより、高調波も高周波数帯となり、また、基本波と高調波間のスパンも拡がることから、電磁ノイズによる影響が低減され良好な通信が可能となる。
 また、設定部20は、測定した電磁ノイズの周波数分布を分解して、電磁ノイズ源となっている電装品60を特定する。これにより、周波数分布の分解処理を行うことにより、高調波成分から基本波の周波数を特定し、電磁ノイズ源となる電装品の確実な特定が可能となる。
 また、設定部20は、特定された電磁ノイズ源となる電装品60が、車両走行に係る制御を行うことが検出された場合は、当該電装品の制御が完了するまで動作クロック周波数の変更は行わない。これにより、特定された電磁ノイズ源である電装品が車両走行に係る制御を実行している場合には、動作クロック周波数の変更を行わないことにより、車両の走行安全性を保持した制御が可能となる。
 また、設定部20は、電装品60の動作クロック周波数を切り替える場合、切り替えることを、出力部40を介して事前にユーザに通知する。動作クロック周波数を切り替える際に、事前にユーザに通知することにより、切り替えに関してユーザの同意を確認することが可能となる。
 電装品制御部30は、各種の電装品60に接続され、電装品60の制御を行う。電装品制御部30は、IVI(in-vehicle infotainment)等の制御部を用いて実施してもよい。
 出力部40は、スピーカーやディスプレイ等の出力手段である。
 <2.処理>
<2.1 第一の実施形態の処理>
 第一の実施形態の処理の例について、図4~図6のフローチャートを用いて説明する。
 まず、図4に示すように、通信制御装置100の通信制御部10は、通信を行うか否かを判定する(SA-1)。例えば、通信制御部10は、車両起動時やH/O時に、新たな基地局200との通信を開始すると判定する。
 通信を行わない場合(SA-1,NO)、通信制御部10は、ノイズ検出部14を介して、各周波数帯のノイズを測定する(SA-2)。
 一方、通信を行う場合(SA-1,YES)、通信制御部10は、通信部16を介して、基地局200との通信開始時のやりとりで、通信周波数帯を決定する(SA-3)。ここでの通信周波数帯は、通常、基地局200から割り当てられる通信周波数帯を用いる。
 そして、ノイズ検出部14は、コックピットモジュール内の各周波数帯の電磁ノイズ量を測定または判定する(SA-4)。上述のように、ノイズ検出部14は、コックピットモジュール内の、すなわち車内ノイズ量を直接検出してもよく、車外ノイズと車内ノイズを含めた全体ノイズ量から周波数分布の分解処理等により車内ノイズを判定してもよい。
 車内ノイズが所定の閾値(dB)以上であった場合(SA-4,YES)、設定部20は、通信制御部10の制御による基地局200との通信により、新たな通信周波数帯の割当を受けることで、通信周波数帯を変更する(SA-5)。なお、これに限られず、設定部20は、既に割り当てられた通信周波数帯の中で、チャネルを切り替えて、通信周波数を変更してもよい。
 車内ノイズが所定の閾値(dB)未満の場合(SA-4,NO)、通信制御部10は、通信部16を介して、通信を開始する(SA-6)。
 以上が、第一の実施形態の基本処理の一例である。ここで、車速に基づいてノイズ量を計測する際の閾値制御の一例を、図5を用いて説明する。なお、以下、上記と同様の処理を行う部分には、同一のステップ番号を図示して処理の説明を省略する場合がある。
 上記の基本処理において、通信を行っていない場合(SA-1,NO)、通信制御部10は、車速が閾値(km/時)以上であるかを判定する(SA-21)。判定には車速センサやGPS位置情報を用いてもよい。
 車速が閾値(km/時)以上である場合(SA-21,YES)、ノイズ検出部14は、早いスウィープ時間で、各周波数帯のノイズを測定する(SA-22)。
 一方、車速が閾値(km/時)未満である場合(SA-21,NO)、ノイズ検出部14は、遅いスウィープ時間で、各周波数帯のノイズを測定する(SA-23)。
 これにより、車速が上がれば、ハンドオーバー(H/O)により周波数切替えの頻度が上がる等の理由によりノイズ量が増えるため、きめ細かくノイズ量の計測を行うことによって、電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となり、通信精度を向上させることができる。
 以上が、車速に基づいてノイズ量を計測する際の閾値制御の一例である。ここで、第一の実施形態の基本処理において、車両操作を行う際のノイズ計測の制御の一例について、図6を用いて説明する。
 上記の基本処理において、通信を行っていない場合(SA-1,NO)、ON状態の電装品60がある場合(SA-23,YES)、通信制御部10のノイズ検出部14は、ON状態の電装品60のノイズ周波数を避けて、各周波数帯のノイズを測定する(SA-24)。例えば、上述のように、ノイズ検出部14は、予め、各電装品60とノイズ周波数を対応付けて記憶部に記憶してき、記憶部を参照することにより、ON状態の電装品60のノイズ周波数を避けたノイズ測定を行ってもよい。
 一方、ON状態の電装品60がない場合(SA-25,NO)、通信制御部10のノイズ検出部14は、各周波数帯のノイズを測定する(SA-25)。
 これにより、通信開始時に、設定部20は、ON状態の電装品60のノイズ周波数を避けたノイズ計測結果に基づいて、より正確に通信周波数を設定することができる。以上で、第一の実施形態の処理の説明を終える。
 <2.2 第二の実施形態の処理>
 第二の実施形態の処理の例について、図7~図9のフローチャートを用いて説明する。第二の実施形態では、第一の実施形態のようにノイズ周波数を避けて通信周波数を設定(変更)するのではなく、通信周波数を避けてノイズ周波数を設定(変更)する。
 すなわち、上記のステップSA-4において車内ノイズが所定の閾値(dB)以上であった場合(SA-4,YES)、設定部20は、各電装品60の動作クロックを、動作クロック設定1(通信周波数帯とは異なる第1の周波数帯)に変更する(SA-7)。
 そして、再度、ノイズ計測を行い(SA-8)、車内ノイズが所定の閾値(dB)以上であった場合(SA-8,YES)、設定部20は、各電装品60の動作クロックを、動作クロック設定2(通信周波数帯とは異なる第2の周波数帯)に変更する(SA-8)。これにより、動作クロック周波数が、第1周波数帯に設定されてもなおノイズ量が大きい場合、第2周波数帯に設定することにより、電磁ノイズによる影響を低減した良好な通信が可能となる。なお、設定部20は、第2の周波数帯を、第1の周波数帯よりも高い周波数を設定することにより、電磁ノイズによる影響がより低減された良好な通信を行うことができる。
 以上が、第二の実施形態の基本処理の一例である。ここで、基本処理のステップSA-2において、ノイズ量の測定結果から周波数解析を行い、ノイズ源を特定する処理例について、図8を用いて説明する。
 図8に示すように、ノイズ検出部14は、各周波数帯のノイズを測定する(SA-26)。
 そして、ノイズ検出部14は、電装品60-1のクロック周波数のみを変更して、ノイズを測定し、記憶部に保存する(SA-27)。この処理を、その他の各電装品60についても行う(SA-28,29)。
 これにより、各電装品60-1~3のクロックノイズ周波数を記憶部に対応付けて格納することができ、設定部20は、記憶部の対応関係に基づいて、ノイズ周波数から電装品60を特定して、ノイズ発生源となっている電装品60のクロック数を、通信周波数帯から避けることができる。
 以上が、基本処理のステップSA-2において、ノイズ量の測定結果から周波数解析を行い、ノイズ源を特定する処理例である。ここで、基本処理のステップSA-7ないしSA-9において、走行安全性を考慮した動作クロックの設定処理の例を、図9を用いて説明する。
 図9に示すように、ステップSA-4またはSA-8におけるノイズ計測結果に基づいて、設定部20は、上述の記憶部の対応付けにより、ノイズ発生源となっている電装品xを特定する(SA-91)。
 ノイズ量が閾値以上である等により電装品xのノイズが支配的であると判定した場合(SA-92)、設定部20は、電装品xが走行安全性に関わる車載機器であるかを判定する(SA-93)。例えば、スピードメータや、使用中のカーナビゲーションや、衝突回避安全装置などの電装品60は、走行安全性にかかわる車載機器と判定してもよい。
 電装品xが走行安全性に関わる車載機器である場合(SA-93,YES)、設定部20は、電装品xのクロック数を変更しない(SA-94)。
 一方、電装品xが走行安全性に重要ではない車載機器(例えばエアコンなど)である場合(SA-93,NO)、電装品xのクロック数を変更する(SA-95)。
 これにより、特定された電磁ノイズ源である電装品が車両走行に係る制御を実行している場合には、動作クロック周波数の変更を行わないことにより、車両の走行安全性を保持した制御が可能となる。なお、設定部20は、電装品60の動作クロック周波数を切り替える場合、切り替えることを出力部40を介して事前にユーザに通知してもよく、ユーザの同意が確認できない場合は、クロック数を変更しない構成としてもよい。
 以上で、本実施の形態の処理の説明を終える。なお、第一の実施形態の処理の一部と、第二の実施形態の処理の一部は、任意に組み合わせて実施してもよいものである。
 [3.効果]
 以上、詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
 第一の実施形態として、通信制御装置100は、車両と車外基地局200との間で通信を開始するときに、ノイズ検出により測定または判定された電磁ノイズ量に基づいて、通信周波数帯を設定し通信を行う。これにより、車外基地局との通信開始時に、コックピットモジュール内の電磁ノイズ量を測定するようにしたので、通信周波数帯における電磁ノイズ量に基づいて、ノイズとなる周波数帯を避けた良好な通信が可能となる。
 また、通信制御装置100は、車外からのノイズ量を判定して、車内ノイズを避ける処理を行ってもよい。これにより、車外ノイズと車内ノイズを判別して、より良好な通信が可能となる。
 また、通信制御装置100は、車両の速度に基づいて計測した電磁ノイズ量に基づいて、通信周波数帯を設定してもよい。車速が上がれば、ハンドオーバー(H/O)により周波数切替えの頻度が上がる等の理由によりノイズ量が増えるため、通信開始以前に電磁ノイズ量の計測を行うことによって、通信開始時により早い電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。
 また、通信制御装置100は、車載機器としての電装品60の起動(ON)状態を検知し、起動状態に基づいて計測した電磁ノイズ量に基づいて、通信周波数帯を設定してもよい。エアコン、ナビ、ラジオ等の、電磁ノイズ量の大きい電装品の操作をトリガとして事前に電磁ノイズ量を測定することにより、通信開始時により早い電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。
 また、通信制御装置100は、複数の周波数帯(複数のチャネル等)の中から通信周波数帯を選択する。これにより、通信周波数帯を選択するから、電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。
 また、通信制御装置100は、複数の周波数帯から通信周波数帯を選択する際、高い周波数から順に選択する。これにより、電磁ノイズ量の小さい高周波数帯から優先的に選択することにより、電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。
 また、通信制御装置100は、通信周波数帯の切り替えエリアを推定し、新たな車外基地局との通信周波数帯を決定するため、電磁ノイズ量を計測する。これにより、通信周波数の切り替え(H/O)が発生する箇所に至る前に電磁ノイズ量の測定を行うので、通信開始時により早い電磁ノイズを避けた周波数の設定が可能となる。
 第二の実施形態として、通信制御装置100は、電磁ノイズ量が所定値以上である周波数帯に基づいて、電磁ノイズ源となっている電装品60を特定し、当該電装品の動作クロック周波数を、通信周波数帯とは異なる第1の周波数帯に設定する。これにより、通信開始時に、通信周波数帯における電磁ノイズ量を測定するようにしたので、ノイズ源となっている電装品を特定し、その動作クロック周波数を第1周波数帯に設定することにより、ノイズによる影響を低減した良好な通信が可能となる。
 また、通信制御装置100は、第1の周波数帯における電磁ノイズ量が所定値以上の場合に、電装品60の動作クロック周波数を第2の周波数帯に変更する。これにより、動作クロック周波数が、第1周波数帯に設定されてもなおノイズ量が大きい場合、第2周波数帯に設定することにより、電磁ノイズによる影響を低減した良好な通信が可能となる。
 また、通信制御装置100は、第2の周波数帯を、第1の周波数帯よりも高い周波数を設定する。動作クロック周波数の基本波をより高い周波数帯とすることにより、高調波も高周波数帯となり、また、基本波と高調波間のスパンも拡がることから、電磁ノイズによる影響が低減され良好な通信が可能となる。
 また、通信制御装置100は、測定した電磁ノイズの周波数分布を分解して、電磁ノイズ源となっている電装品60を特定する。これにより、周波数分布の分解処理を行うことにより、高調波成分から基本波の周波数を特定し、電磁ノイズ源となる電装品の確実な特定が可能となる。
 また、通信制御装置100は、特定された電磁ノイズ源となる電装品60が、車両走行に係る制御を行うことが検出された場合は、当該電装品の制御が完了するまで動作クロック周波数の変更は行わない。これにより、特定された電磁ノイズ源である電装品が車両走行に係る制御を実行している場合には、動作クロック周波数の変更を行わないことにより、車両の走行安全性を保持した制御が可能となる。
 また、通信制御装置100は、電装品60の動作クロック周波数を切り替える場合、切り替えることを、出力部40を介して事前にユーザに通知する。動作クロック周波数を切り替える際に、事前にユーザに通知することにより、切り替えに関してユーザの同意を確認することが可能となる。
 [4.他の実施形態]
 以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
 上述の実施形態では、通信制御装置100は、1つの通信制御装置100と複数の電装品60とを備えていたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、本開示における通信システムは、1つの通信制御装置100と1つの電装品60とを備えていてもよい。または、本開示における通信システムは、複数の通信制御装置100と1つの電装品60とを備えていてもよい。
 上記実施形態では、通信制御装置100は車両に搭載されていたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、通信制御装置100は、車両以外の種々の装置に搭載されてもよいし、種々の装置と接続されて用いられてもよい。
 本開示に記載の通信制御手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の通信制御手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の通信制御手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な一時的でない有形記録媒体に記憶されてもよい。通信制御装置100の各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。
 上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
200 基地局
100 通信制御装置
10 通信制御部
11 アンテナ
12 アンテナスイッチ
14 ノイズ検出部
16 通信部
20 設定部
30 電装品制御部30
40 出力部
60 電装品

Claims (8)

  1.  車両と車外基地局との間で通信を開始するときに、車両と車外基地局との通信周波数帯を決定する通信制御装置において、
     コックピットモジュール内の各周波数帯の電磁ノイズ量を測定または判定し、
     前記電磁ノイズ量に基づいて通信周波数帯を設定し、
     設定した前記通信周波数帯を用いて車外基地局との通信を行う、
     通信制御装置。
  2.  車外からのノイズ量を判定することにより車内のノイズを避けた前記通信周波数帯を設定する、
     請求項1に記載の通信制御装置。
  3.  車両の速度に基づいて計測した前記電磁ノイズ量に基づいて、前記通信周波数帯を設定する、
     請求項1または2に記載の通信制御装置。
  4.  車載機器の起動状態を検知し、
     前記起動状態に基づいて計測した電磁ノイズ量に基づいて、前記通信周波数帯を設定する、
     請求項1乃至3のいずれか一つに記載の通信制御装置。
  5.  複数の周波数帯の中から前記通信周波数帯を選択する、
     請求項1乃至4いずれか一つに記載の通信制御装置。
  6.  複数の周波数帯から前記通信周波数帯を選択する際、高い周波数から順に選択する、
     請求項1乃至5のいずれか一つに記載の通信制御装置。
  7.  通信周波数帯の切り替えエリアを推定し、新たな車外基地局との通信周波数帯を決定するため、前記電磁ノイズ量を計測する、
     請求項1乃至6のいずれか一つに記載の通信制御装置。
  8.  車両と車外基地局との間で通信を開始するときに、車両と車外基地局との通信周波数帯を決定する通信制御装置において実行される通信制御方法であって、
     コックピットモジュール内の各周波数帯の電磁ノイズ量を測定または判定し、
     前記電磁ノイズ量に基づいて通信周波数帯を設定し、
     設定した前記通信周波数帯を用いて車外基地局との通信を行う、
     通信制御方法。
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