移動体通信システム、移動体通信装置、移動体通信方法および移動体
【課題】 移動体無線通信において、複数の通信方式を併用する通信方式において、移動体の加速や減速において安定した通信を迅速に実現する。
【解決手段】 移動体の速度および／または加速度を計測し、速度および／または加速度のデータを出力して、情報処理部が速度または加速度の変化を認識した時点で、適切な無線通信方式を選択し、この選択した無線通信方式の信号を、送受信部を通じて基地局に変更要求を送信し、基地局から移動体端末に向けて通信ネゴシエーションを送信して、通信方式の切り替えを行う。通信方式の切り替えは、速度または加速度の変化の度合いに応じて複数の段階に設定されており、この複数の段階から適切な無線通信方式を選択して切り替えを行う。
【解決手段】 移動体の速度および／または加速度を計測し、速度および／または加速度のデータを出力して、情報処理部が速度または加速度の変化を認識した時点で、適切な無線通信方式を選択し、この選択した無線通信方式の信号を、送受信部を通じて基地局に変更要求を送信し、基地局から移動体端末に向けて通信ネゴシエーションを送信して、通信方式の切り替えを行う。通信方式の切り替えは、速度または加速度の変化の度合いに応じて複数の段階に設定されており、この複数の段階から適切な無線通信方式を選択して切り替えを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体通信システム、移動体通信装置、移動体通信方法および移動体に関し、特に、車両などの速度変化が著しい移動体において通信を行う場合に使用される通信装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体に備えられた移動体通信端末における通信選択方法としては、特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１には、車速に応じてＯＦＤＭの１時変調を変更することによって、高速移動時における受信特性の悪化を防止可能な技術が記載されている。
【０００３】
また、非特許文献１には、過去の通信環境に基づいて、端末により今後の通信環境が推定され、基地局に通信方式の変更を要求する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−００９７３４号公報
【非特許文献１】"Data Throughput of CDMA-HDR a High Efficiency-High Data Rate Personal Communication Wireless System", IEEE 51st Vehicular Technology Conference, Tokyo Japan, May 2000, Qualcomm, Inc.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者の知見によれば、上述した特許文献１に記載された技術においては、加速や減速が繰り返し行われる移動体のように、移動速度が頻繁に変化する場合、移動速度が低速であっても通信環境が低下するが、これに対する対応が困難であった。すなわち、移動体における移動速度が頻繁に変化し、加速や減速が繰り返される場合には、移動速度が低速度であっても、通信環境が劣悪になる場合に対応することができないという問題があった。
【０００５】
また、非特許文献１に記載された方式においては、過去の通信環境に基づいているため、車両が加速や減速を行う場合、急激に通信環境が変化するため、通信方式の変更に時間が非常に長くなるため、安定した通信ができるまでに時間がかかるという問題があった。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、移動体無線通信において、複数の通信方式を併用する通信方式において、移動体の加速や減速において安定した通信を迅速に実現することができる移動体通信を提供することにある。
【０００７】
また、この発明の他の目的は、高価な通信端末に備えられる機能であって過去の通信の結果から無線区間の将来の通信状況を推測するアルゴリズムであるチャネルエスティメーションなどの複雑な処理を必要とすることなく、簡易なアルゴリズムで適応変調させることが可能となり、安価な移動体端末を実現することができるとともに、移動体端末を低消費電力で動作させることができる移動体通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明は、
無線通信を実行する端末において、移動体の速度および／または加速度の計測またはデータ入力を実行可能に構成され、
速度および／または加速度の変化に応じて、基地局に通信方式の変更要求を送信し、
この変更要求を受信した基地局により、通信方式が変更され、基地局と端末との間にお
いて、変更された通信方式で通信可能とするように構成する
ことを特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、この発明の第１の発明は、
移動体の速度および／または加速度を計測可能、または、移動体の速度および／または加速度のデータを出力可能に構成された速度計測手段と、
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段と、
受信した情報データに基づいて、無線通信方式を変更可能に構成された基地局とを有し、
速度計測手段により計測または出力される、速度および／または加速度の変化に基づいた無線通信方式の変更に関する情報データが通信手段から送信され、
情報データを受信した基地局により、無線通信方式が変更するように構成されている
ことを特徴とする移動体通信システムである。
【００１０】
この発明の第２の発明は、
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段とを有し、
情報処理手段および通信手段が搭載される移動体における速度データを入力可能に構成されているとともに、速度データに基づいた速度および／または加速度の変化に応じて、情報処理手段により、通信手段における通信方式を切り替え可能に構成されている
ことを特徴とする移動体通信装置である。
【００１１】
この発明の第３の発明は、
速度計測手段が、移動体における速度および／または加速度の変化を計測して出力し、
情報処理手段が、速度および／または加速度の変化に基づいて、無線通信を行う通信手段から、通信方式の変更要求を送信し、
通信方式の変更要求を受信した基地局により通信方式を変更するようにした
ことを特徴とする移動体通信方法である。
【００１２】
この第３の発明において、典型的には、速度および／または加速度を計測するステップと、速度および／または加速度の変化を算出するステップと、速度および／または加速度の変化から１つの通信方式を選択するステップと、選択した通信方式の変更要求を、通信方式に適用するステップとを有する。
【００１３】
この発明の第４の発明は、
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段とを有し、
情報処理手段および通信手段が搭載される移動体における速度データおよび／または加速度データを入力可能に構成されているとともに、速度データに基づいた速度および／または加速度の変化に応じて、情報処理手段により、通信手段における通信方式を切り替え可能に構成された移動体通信装置が備えられている
ことを特徴とする移動体である。
【００１４】
第２、第３および第４の発明において、好適には、移動体の速度および／または加速度を計測可能に構成された速度計測手段が設けられている。なお、速度計測手段以外にも加速度計測手段が設けることも可能である。
【００１５】
この発明において、典型的には、切り換えられる無線通信方式は、変調方式であり、好適には、変調方式の切り替えには、誤り訂正率（コーディング方式）の切り替えを含む。
すなわち、無線通信方式の変更が、変調方式の変更であり、無線通信方式の変更は、さらに誤り訂正率（コーディング方式）の変更を含む。
【００１６】
この発明において、具体的には、通信方式が少なくとも２段階に区分され、速度および／または加速度の変化に応じて、情報処理手段により、少なくとも２段階の区分から１つの区分を選択可能に構成されている。
【発明の効果】
【００１７】
上述のように構成されたこの発明による移動体通信システム、移動体通信装置、移動体通信方法および移動体によれば、通信手段と基地局との通信における無線通信方式を、通信状況の変化に関係する速度および／または加速度の変化に基づいて、変更することができるので、移動体の発進時や停止時においても安定した通信を即時に実現することができる。
【００１８】
また、この発明によれば、無線通信を実行する端末において、移動体の速度および／または加速度の計測またはデータ出力を実行可能に構成され、速度および／または加速度の変化に応じて通信方式を切り換えることにより、移動体通信において、チャネルエスティメーションなどの複雑な処理を必要とすることなく、簡易なアルゴリズムで適応変調させることが可能となり、安価な移動体端末を実現することができるとともに、移動体端末を低消費電力で動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００２０】
（移動体通信システム）
まず、この発明の一実施形態による移動体通信システムについて説明する。図１に、この一実施形態による移動体通信システムの構成を示す。
【００２１】
図１に示すように、この一実施形態による移動体通信システムにおいては、例えば渋滞状況や工事中、通行止めなどの交通情報（走行ＧＰＳ情報）をそれぞれの車両５に配信する、交通情報センタの機能を有するセンターサーバ１と、車両５に搭載されているとともにセンターサーバ１から配信された交通情報を車両乗員に対して表示する車載ナビゲーション装置（図１中、図示せず）とを有して構成されている。
【００２２】
このセンターサーバ１は、広域ネットワーク２に接続され、センターサーバ１により道路における渋滞状況や工事中、通行止めなどの交通情報が収集される。
【００２３】
広域ネットワーク２は、交換局や、それぞれの交換局を接続するネットワーク、このネットワークに接続して所定領域内に存在する移動体端末との間で信号の送受信を行う複数のアンテナ、インフラ施設として地域ごとに設けられた基地局など（いずれも図示せず）を有して構成されている。
【００２４】
また、広域ネットワーク２は、通信網を網羅するために各地に設けられる基地局４（基地局４ａ，４ｂ，４ｃ，…）や、ＧＰＳ人工衛星（図示せず）などをインターフェースとして、センターサーバ１と他の端末とが通信可能になるように設定されている。これらのインターフェースとしては、ネットワークに関するあらゆるインフラ施設を採用することが可能である。そして、これらの基地局４は、基地局用の支持塔に基地局４が取付けられていたり、信号機、街灯柱、歩道橋および陸橋などの、いわゆる道路に関連する建造物、構造体および施設などの設備に設置されていたりする。
【００２５】
このように、センターサーバ１が広域ネットワーク２と接続され、センターサーバ１において基地局４および広域ネットワーク２を利用して、移動体端末に設けられた後述する通信端末と回線が接続されるため、移動体端末と基地局との間、およびセンターサーバ１と移動体端末との間において、双方向無線通信を行うことが可能となる。
【００２６】
また、センターサーバ１は、広域ネットワーク２を介して、移動体端末側から所望の地域の道路交通情報の送信を要求する信号を受信した場合に、この要求された所望の地域の道路交通情報を、広域ネットワーク２を介して該当する移動体端末に配信可能となっている。さらに、センターサーバ１は、これらの移動体端末から、広域ネットワーク２を介して、現在位置情報、速度情報および移動体端末における目的地情報などの、いわゆる走行ＧＰＳ情報を収集可能に構成されているとともに、これらの走行ＧＰＳ情報を、広域ネットワーク２に接続可能な各車両５に配信可能に構成されている。
【００２７】
また、このように移動体端末とセンターサーバ１とが双方向通信可能であることにより、このセンターサーバ１においては、車載装置から供給される情報データを所定のデータベースの記録領域にデータとして記憶し、ユーザ情報やユーザからの配信要求などに基づいて所定の配信処理や情報処理を実行可能に構成されている。
【００２８】
（移動体通信装置）
次に、この移動体通信システムにおける移動体としての車両に搭載される移動体通信装置について説明する。図２に、この一実施形態による移動体通信装置を示す。
【００２９】
図２に示すように、この一実施形態による移動体通信装置においては、速度計測手段としての車速センサを有する車載ナビゲーション装置１０、通信手段として用いられる送受信部３０および、情報処理手段としての情報処理部４０を有して構成されている。以下に、これらの構成要素について順次説明する。
【００３０】
（車載ナビゲーション装置）
まず、車載ナビゲーション装置１０について説明する。図２に示すように、この一実施形態による車載ナビゲーション装置１０には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１、車速センサ１２、記録媒体再生装置１３、記憶部１４、ＧＰＳ（Global Positioning System）
受信機１５、ＧＰＳアンテナ１６、表示部１７、表示モニタ１８、入力部１９および入力スイッチ２０を有して構成されている。なお、各部は必ずしも一体で構成する場合に限らず、表示部１７および表示モニタ１８や、入力部１９および入力スイッチ２０、または記録媒体再生装置１３などを、車載ナビゲーション装置１０から通信可能な状態で独立させて構成することも可能である。また、これらの表示モニタ１８、入力スイッチ２０または記録媒体再生装置１３は、情報処理部４０により制御させるように構成することも可能である。
【００３１】
ＥＣＵ１１に接続された車速センサ１２は、この一実施形態においては、例えば、車両に標準で装備されている速度センサから構成される。この車速センサ１２は、車両の速度および／または加速度を計測可能に構成されている。なお、車両の速度のみを計測可能に構成した場合においては、後述する情報処理部において、必要に応じて加速度が算出される。また、速度計測手段としては、移動体における速度または加速度のデータを出力可能であれば、あらゆる装置を用いても良く、必ずしも車速センサ１２に限定されるものではない。
【００３２】
また、ＥＣＵ１１には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤまたはハードディスク（ＨＤ）などの光学または磁気を利用した記録媒体を再生する記録媒体再生装置１３が接続されている。こ
の記録媒体に通信可能エリア（サービスエリア）情報を含んだ地図情報や、必要に応じて後述する移動体通信方法のプログラムが記録されている。記録媒体にプログラムなどが記録されている場合には、ＥＣＵ１１に内蔵された書換可能メモリ（ＲＡＭ）にロードされ、ＥＣＵ１１により実行される。また、記録媒体に映像データや音楽データが記録されている場合、映像や音楽を再生可能に構成されている。
【００３３】
また、ＧＰＳ受信機１５には、ＧＰＳアンテナ１６が接続されている。そして、ＧＰＳ受信機１５は、このＧＰＳアンテナ１６を介して、ＧＰＳ衛星（図示せず）から出力された信号を受信可能に構成されている。ＧＰＳ受信機１５により受信された信号は、所定形式の信号に変換されてＥＣＵ１１に供給される。このＧＰＳ受信機１５から供給された信号に基づいて、ＥＣＵ１１により、車両の現在位置に対応する測位が演算される。
【００３４】
また、表示部１７には、車室内で車両乗員が視認可能な表示モニタ１８が接続されている。この表示部１７に、ＥＣＵ１１により、車両の現在位置およびその周辺の地図情報からなる画像データが供給されて、画像が表示される。また、入力部１９には、車室内で車両乗員が操作可能な入力スイッチ２０が接続されている。入力スイッチ２０は、例えば、表示モニタ１８に表示された画像をスクロールするスイッチや、画像の縮尺を変更するスイッチなど、車載ナビゲーション装置１０が有する機能を実現するための種々のスイッチから構成される。入力部１９は、ＥＣＵ１１に接続されており、様々な入力スイッチ２０の状態に応じた信号がＥＣＵ１１に供給される。
【００３５】
（送受信部）
次に、送受信部３０について説明する。図２に示すように、送受信部３０は、車両５に搭載可能な、例えば携帯電話やＰＤＡなどの移動体端末、または車載固定式の端末から構成される。この送受信部３０には、送信機３１および受信機３３が設けられている。これらの送信機３１および受信機３３には、それぞれアンテナ３２，３４を介して、上述した広域ネットワーク２を用いてセンターサーバ１と双方向通信を実行可能に構成されている。なお、この一実施形態においては、送信機３１および受信機３３を別体として記載しているが、送信機３１および受信機３３を一体化したいわゆる送受信機とすることも可能である。
【００３６】
また、この送受信部３０において、ユーザにより入力スイッチ２０および入力部１９から所定の操作が実行されることにより、この操作に従った配信要求信号などが、広域ネットワーク２を介してセンターサーバ１に送信される。
【００３７】
また、この配信要求信号に応じて、センターサーバ１が広域ネットワーク２を介して送受信部３０に向けて、配信要求に関する情報を送信すると、送受信部３０により、この配信情報を受信する機能を有している。また、ＥＣＵ１１と送受信部３０との間において、情報処理部４０を介して信号の入出力可能に構成されている。
【００３８】
そして、この送受信部３０が車載ナビゲーション装置１０に接続されていることから、センターサーバ１と回線接続された状況では、所定地域における道路の交通情報が受信されると、この信号が所定形式の信号に変換されてＥＣＵ１１に供給される。そして、ＥＣＵ１１において、送受信部３０が受信した所定地域における道路交通情報が、当該道路の地図情報の表示された表示モニタ１８に重畳されて表示される。
【００３９】
（情報処理部）
次に、以上説明した車載ナビゲーション装置１０および送受信部３０との間において、情報を集中させて情報処理を実行する情報処理部４０においては、中央演算処理装置（ＣＰＵ）４１を中心として、演算プログラムなどが組み込まれたＲＯＭ４２、情報処理時に
一時記憶が行われるＲＡＭ４３、ＣＰＵ４１により実行可能なプログラムなどが記録されている、例えばＨＤなどからなる記憶部４４が設けられて構成されている。
【００４０】
この情報処理部４０には、送受信部３０から通信混雑率データなどの通信に関係する情報データや、受信された情報データが供給される。また、車載ナビゲーション装置１０からは、ルート情報データ、サービスエリア情報データおよび所要時間情報データなどの各種情報データが情報処理部４０に供給される。
【００４１】
（移動体通信方法）
次に、以上のようにして構成された、この一実施形態による移動体通信装置による移動体通信方法について説明する。図３に、この一実施形態による移動体通信方法のフローチャートを示し、図４に、この移動体通信方法において、変更される変調方式の区分を示す。また、図５に、この一実施形態による移動体通信方法における基地局と移動体端末との間の送受信を模式的に示す。
【００４２】
図３に示すように、この一実施形態による移動体通信方法においては、ユーザの車両５に搭載された車載ナビゲーション装置１０における車速センサ１２において、この速度信号または加速度信号がＥＣＵ１１に供給され、この供給された速度信号が、ＥＣＵ１１から情報処理部のＣＰＵ４１に供給されている。
【００４３】
そして、ステップＳＴ１において、速度信号が供給されている情報処理部４０により、速度変化（ｍ／ｓ2）または加速度変化（ｍ／ｓ3）が計算される。なお、この一実施形態においては、例えば、情報処理部４０における速度または加速度の変化の処理区分を、例えば４段階（４レベル）とする。この区分に関して、速度変化を採用した場合の具体的な一例を挙げると、速度変化が、２ｍ／ｓ2未満、２ｍ／ｓ2以上３ｍ／ｓ2未満、３ｍ／ｓ2以上４ｍ／ｓ2未満、および４ｍ／ｓ2以上の４段階に分類されている。なお、この区分は、あくまでも一例であり、その他の区分を採用することも可能である。また、速度変化の代わりに加速度変化を採用することも可能であり、それらの両方を採用することも可能である。
【００４４】
次に、ステップＳＴ２に移行して、ＣＰＵ４１により、この速度変化または加速度変化が、この段階において、後述する変調方式を変更する必要がある変化量であるか否かの判定が実行される。具体的に、上述した４段階の区分の場合においては、速度変化が、上述した各区分のしきい値（２ｍ／ｓ2、３ｍ／ｓ2、４ｍ／ｓ2）の前後になるか否かによっ
て、通信方式を変更する必要があるか否かの判定が実行される。
【００４５】
この判定の結果、速度変化または加速度変化が通信方式を変更する必要がない範囲内であった場合、すなわち影響が小さい場合、影響なしと判断されてステップＳＴ１に復帰し、速度または加速度の計測が継続される。具体的には、車両が２ｍ／ｓ2以上３ｍ／ｓ2未満の範囲で加速している場合や、ほぼ一定の速度で走行している場合（速度変化はほぼ０ｍ／ｓ2）には、ステップＳＴ１およびステップＳＴ２が繰り返される。なお、加速と減
速とが断続的に交互に行われる場合などでも、速度変化の区分が変わらないことが考えられる。この場合もステップＳＴ１〜ＳＴ２が繰り返される。
【００４６】
他方、ステップＳＴ２の判定の結果、情報処理部４０により、速度変化または加速度変化により、通信方式を変更する必要が生じる場合、すなわち上述した処理区分が変更される（またがる）場合には、影響有りと判断されてステップＳＴ３に移行する。具体的には、通常、車両は加速し続けることはなく、ある速度になった段階で、速度変化は大幅に低減することが多い。このような場合、具体的には、例えば、車両が２ｍ／ｓ2以上３ｍ／
ｓ2未満の範囲で加速した後、速度変化がほぼ０ｍ／ｓ2となり、上述した処理区分が変更
される。
【００４７】
そして、ステップＳＴ３において、情報処理部４０により、速度変化または加速度変化が何れの区分であるかの演算処理が実行されることにより、変更手段の検討処理が実行される。すなわち、情報処理部４０により、速度変化が、上述した処理区分の何れの範囲であるかの計算が実行される。その後、この計算結果が例えばＲＡＭ４３などに一時記録される。
【００４８】
すなわち、ステップＳＴ３における変更手段の検討処理の実行においては、上述した情報処理部４０における速度または加速度の変化の処理区分（この一実施形態においては４段階）に対応して、図４に示す表に基づいて、何れの区分に変更されるかが決定される。この図４に示す対応テーブルは、通信速度が高速である場合には、速度変化に対する許容度が小さく、低速である場合には、速度変化に対する許容度が大きくなることを示し、この一実施形態においては、この４段階の変調方式の中から、最適な変調方式が段階的に切り換えられる。
【００４９】
具体的に変調方式を変更する場合においては、情報処理部４０により、図４に示す表の区分が採用される。そして、情報処理部４０により算出された区分が、
４ｍ／ｓ2以上の時には、ＣＣＫ（Complementary Code Keying）方式、
３〜４ｍ／ｓ2の時には、ＱＳＰＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式、
２〜３ｍ／ｓ2の時には、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）方式、
２ｍ／ｓ2未満の時には、６４ＱＡＭ（sixty four-Quadrature Amplitude Modulation
）方式
が情報処理部４０により選択される。なお、図４に示す区分と変調方式の対応テーブルのデータは、記憶部４４に格納されている。
【００５０】
その後、ステップＳＴ４において、図５に示すように、情報処理部４０から送受信部３０に変更コマンドが供給され、送受信３０から基地局４に対して、この変更コマンドに基づく変更要求（例えば変調方式Ａへの変更要求）が送信される。そして、この変更要求を受信した基地局４により、ステップＳＴ３において情報処理部４０により選択された通信方式のネゴシエーション（例えば変調方式Ａへの切り替えを示す通信ネゴシエーション）が送受信部３０に返信され、通信方式が変更される。そして、速度変化または加速度変化が大きく変化しない間、この通信方式によって無線通信が継続される。
【００５１】
なお、これらの変調方式の変更は、しきい値を超えた場合（図５中、変調方式Ａへの変更要求および通信ネゴシエーション）や、しきい値を下回った場合（図５中、変調方式Ｂへの変更要求および通信ネゴシエーション）のいずれの場合においても同様に実行される。
【００５２】
そして、これらの変調方式の変更後、図３に示すステップＳＴ１に復帰して、車両の速度または加速度の変化の検出が継続して実行される。
【００５３】
通常、車両が加速や減速をした後は、ほぼ一定の速度になる場合が多い。すなわち、加速や減速が終了すると、車両の速度変化は小さくなる。そのため、以上説明した、この一実施形態によれば、車両などの移動体の加速や減速時においては、加速や減速の度合いに応じて通信方式を変更することができるので、移動体の発進や停止時においても通信を継続することができ、速度変化が小さくなった段階で変調方式を元に戻すことができるので、通信のスループットを早期に復旧させることが可能となる。また、情報処理部４０により上述した処理区分が決定されて、変調方式が変更または維持された後に、これらの処理を繰り返すことにより、移動体の移動時における加速や減速のような瞬時の変化に対応す
ることができる。
【００５４】
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００５５】
例えば、上述の実施形態において挙げた通信方式を選択するためのテーブルの内容は、あくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なるテーブル内容を用いてもよい。
【００５６】
また、上述の一実施形態において、速度計測手段としての車速センサ１２を車載ナビゲーション装置１０に搭載した例について説明したが、加速度センサを用いることも可能である。また、この車速センサ１２としては、必ずしも車載ナビゲーション装置１０に搭載されているものを用いることのみならず、車両に標準搭載されている車速パルスを出力する車速センサや、他の加速度センサを用いることも可能である。
【００５７】
また、この発明による移動体通信装置を車両以外の移動体に搭載する場合においても、移動体に車速センサや加速度センサが搭載されている場合には、この車速センサや加速度センサから出力される信号に基づいて、速度または加速度の変化を検出し、通信方式の切り替えを行うことが可能である。
【００５８】
また、上述の一実施形態においては、車載ナビゲーション装置１０と情報処理部４０とを別体として説明したが、必ずしも別体で構成することに限定するものではなく、情報処理部４０を車載ナビゲーション装置１０に内蔵させた構成を採用することも可能であり、必要に応じて、ＣＰＵ４１とＥＣＵ１１とを共通にすることも可能である。すなわち、車載ナビゲーション装置１０により、上述した通信方法を実行させることも可能である。
【００５９】
また、送受信部３０と情報処理部４０とを一体にして、情報処理可能な無線ＬＡＮ装置とすることも可能である。この構成を採用する場合、この無線ＬＡＮ装置により、上述した一実施形態による移動体通信方法を実行することが可能である。
【００６０】
さらに、上述の一実施形態においては、車載ナビゲーション装置１０を搭載した移動体について説明したが、車載ナビゲーション装置１０を搭載することなく、車速センサ１２のみを用いて、移動体の速度変化または加速度変化を検出するようにすることも可能である。
【００６１】
また、上述の一実施形態においては、この発明の技術的思想をハードウェア構成により実現しているが、構成としては、それぞれの速度センサや加速度センサ、情報処理部および送受信部に該当するモジュールを組み合わせることにより実現されるあらゆる形態を採用することが可能である。
【００６２】
また、上述の一実施形態においては、切り換えられる無線通信方式の段階の一例として、４段階に分けた例について説明したが、必ずしも４段階に限定されるものではなく、２段階、３段階に区分することも可能であり、５段階以上に区分することも可能である。
【００６３】
また、上述した一実施形態においては、加速度の大きさによって、図４に示す通信方式の処理区分における段階の切り替えを実行しているが、その他のデータを情報処理部４０により処理することにより、記憶部４４などに記憶された、例えば現在の速度や切り替え時に適用されている通信方式などの速度変化または加速度変化以外の要素を考慮して、処理テーブルによる通信方式の切り替えを実行することも可能であり、必ずしも上述の例に限定するものではない。
【００６４】
また、上述した一実施形態による通信方式以外にも種々の通信方式を採用することが可能であり、例えば、IEEE 802.11gの場合には、図６に示すような通信方式から選択することも可能である。また、これらの規格に関しては、種々の規格が存在するが、それらのあらゆる規格に基づく通信方式を採用することが可能であり、さらに送受信部３０と基地局４との間における選択の方法に関しても、種々の選択方法を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
この発明は、無線通信端末を備えた移動体における通信の最適化を実行可能なあらゆる端末に適用することができ、具体的には、携帯電話などの携帯端末や、ＰＤＡ、ノートＰＣなどに代表されるあらゆる無線通信可能な移動端末に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の一実施形態による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態による移動体に搭載される移動体通信装置を示すブロック図である。
【図３】この発明の一実施形態による移動体通信方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の一実施形態による移動体通信方法において選択される通信方式のテーブルを示す表である。
【図５】この発明の一実施形態による移動体端末と基地局との通信方法を説明するためのタイミング図である。
【図６】この発明の移動体通信方式の他の例を示す表である。
【符号の説明】
【００６７】
１ センターサーバ
２ 広域ネットワーク
４，４ａ，４ｂ，４ｃ 基地局
５ 車両
１０ 車載ナビゲーション装置
１１ ＥＣＵ
１２ 車速センサ
１３ 記録媒体再生装置
１４，４４ 記憶部
１５ ＧＰＳ受信機
１６ アンテナ
１７ 表示部
１８ 表示モニタ
１９ 入力部
２０ 入力スイッチ
３０ 送受信部
３１ 送信機
３２，３４ アンテナ
３３ 受信機
４０ 情報処理部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体通信システム、移動体通信装置、移動体通信方法および移動体に関し、特に、車両などの速度変化が著しい移動体において通信を行う場合に使用される通信装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体に備えられた移動体通信端末における通信選択方法としては、特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１には、車速に応じてＯＦＤＭの１時変調を変更することによって、高速移動時における受信特性の悪化を防止可能な技術が記載されている。
【０００３】
また、非特許文献１には、過去の通信環境に基づいて、端末により今後の通信環境が推定され、基地局に通信方式の変更を要求する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−００９７３４号公報
【非特許文献１】"Data Throughput of CDMA-HDR a High Efficiency-High Data Rate Personal Communication Wireless System", IEEE 51st Vehicular Technology Conference, Tokyo Japan, May 2000, Qualcomm, Inc.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者の知見によれば、上述した特許文献１に記載された技術においては、加速や減速が繰り返し行われる移動体のように、移動速度が頻繁に変化する場合、移動速度が低速であっても通信環境が低下するが、これに対する対応が困難であった。すなわち、移動体における移動速度が頻繁に変化し、加速や減速が繰り返される場合には、移動速度が低速度であっても、通信環境が劣悪になる場合に対応することができないという問題があった。
【０００５】
また、非特許文献１に記載された方式においては、過去の通信環境に基づいているため、車両が加速や減速を行う場合、急激に通信環境が変化するため、通信方式の変更に時間が非常に長くなるため、安定した通信ができるまでに時間がかかるという問題があった。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、移動体無線通信において、複数の通信方式を併用する通信方式において、移動体の加速や減速において安定した通信を迅速に実現することができる移動体通信を提供することにある。
【０００７】
また、この発明の他の目的は、高価な通信端末に備えられる機能であって過去の通信の結果から無線区間の将来の通信状況を推測するアルゴリズムであるチャネルエスティメーションなどの複雑な処理を必要とすることなく、簡易なアルゴリズムで適応変調させることが可能となり、安価な移動体端末を実現することができるとともに、移動体端末を低消費電力で動作させることができる移動体通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明は、
無線通信を実行する端末において、移動体の速度および／または加速度の計測またはデータ入力を実行可能に構成され、
速度および／または加速度の変化に応じて、基地局に通信方式の変更要求を送信し、
この変更要求を受信した基地局により、通信方式が変更され、基地局と端末との間にお
いて、変更された通信方式で通信可能とするように構成する
ことを特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、この発明の第１の発明は、
移動体の速度および／または加速度を計測可能、または、移動体の速度および／または加速度のデータを出力可能に構成された速度計測手段と、
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段と、
受信した情報データに基づいて、無線通信方式を変更可能に構成された基地局とを有し、
速度計測手段により計測または出力される、速度および／または加速度の変化に基づいた無線通信方式の変更に関する情報データが通信手段から送信され、
情報データを受信した基地局により、無線通信方式が変更するように構成されている
ことを特徴とする移動体通信システムである。
【００１０】
この発明の第２の発明は、
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段とを有し、
情報処理手段および通信手段が搭載される移動体における速度データを入力可能に構成されているとともに、速度データに基づいた速度および／または加速度の変化に応じて、情報処理手段により、通信手段における通信方式を切り替え可能に構成されている
ことを特徴とする移動体通信装置である。
【００１１】
この発明の第３の発明は、
速度計測手段が、移動体における速度および／または加速度の変化を計測して出力し、
情報処理手段が、速度および／または加速度の変化に基づいて、無線通信を行う通信手段から、通信方式の変更要求を送信し、
通信方式の変更要求を受信した基地局により通信方式を変更するようにした
ことを特徴とする移動体通信方法である。
【００１２】
この第３の発明において、典型的には、速度および／または加速度を計測するステップと、速度および／または加速度の変化を算出するステップと、速度および／または加速度の変化から１つの通信方式を選択するステップと、選択した通信方式の変更要求を、通信方式に適用するステップとを有する。
【００１３】
この発明の第４の発明は、
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段とを有し、
情報処理手段および通信手段が搭載される移動体における速度データおよび／または加速度データを入力可能に構成されているとともに、速度データに基づいた速度および／または加速度の変化に応じて、情報処理手段により、通信手段における通信方式を切り替え可能に構成された移動体通信装置が備えられている
ことを特徴とする移動体である。
【００１４】
第２、第３および第４の発明において、好適には、移動体の速度および／または加速度を計測可能に構成された速度計測手段が設けられている。なお、速度計測手段以外にも加速度計測手段が設けることも可能である。
【００１５】
この発明において、典型的には、切り換えられる無線通信方式は、変調方式であり、好適には、変調方式の切り替えには、誤り訂正率（コーディング方式）の切り替えを含む。
すなわち、無線通信方式の変更が、変調方式の変更であり、無線通信方式の変更は、さらに誤り訂正率（コーディング方式）の変更を含む。
【００１６】
この発明において、具体的には、通信方式が少なくとも２段階に区分され、速度および／または加速度の変化に応じて、情報処理手段により、少なくとも２段階の区分から１つの区分を選択可能に構成されている。
【発明の効果】
【００１７】
上述のように構成されたこの発明による移動体通信システム、移動体通信装置、移動体通信方法および移動体によれば、通信手段と基地局との通信における無線通信方式を、通信状況の変化に関係する速度および／または加速度の変化に基づいて、変更することができるので、移動体の発進時や停止時においても安定した通信を即時に実現することができる。
【００１８】
また、この発明によれば、無線通信を実行する端末において、移動体の速度および／または加速度の計測またはデータ出力を実行可能に構成され、速度および／または加速度の変化に応じて通信方式を切り換えることにより、移動体通信において、チャネルエスティメーションなどの複雑な処理を必要とすることなく、簡易なアルゴリズムで適応変調させることが可能となり、安価な移動体端末を実現することができるとともに、移動体端末を低消費電力で動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００２０】
（移動体通信システム）
まず、この発明の一実施形態による移動体通信システムについて説明する。図１に、この一実施形態による移動体通信システムの構成を示す。
【００２１】
図１に示すように、この一実施形態による移動体通信システムにおいては、例えば渋滞状況や工事中、通行止めなどの交通情報（走行ＧＰＳ情報）をそれぞれの車両５に配信する、交通情報センタの機能を有するセンターサーバ１と、車両５に搭載されているとともにセンターサーバ１から配信された交通情報を車両乗員に対して表示する車載ナビゲーション装置（図１中、図示せず）とを有して構成されている。
【００２２】
このセンターサーバ１は、広域ネットワーク２に接続され、センターサーバ１により道路における渋滞状況や工事中、通行止めなどの交通情報が収集される。
【００２３】
広域ネットワーク２は、交換局や、それぞれの交換局を接続するネットワーク、このネットワークに接続して所定領域内に存在する移動体端末との間で信号の送受信を行う複数のアンテナ、インフラ施設として地域ごとに設けられた基地局など（いずれも図示せず）を有して構成されている。
【００２４】
また、広域ネットワーク２は、通信網を網羅するために各地に設けられる基地局４（基地局４ａ，４ｂ，４ｃ，…）や、ＧＰＳ人工衛星（図示せず）などをインターフェースとして、センターサーバ１と他の端末とが通信可能になるように設定されている。これらのインターフェースとしては、ネットワークに関するあらゆるインフラ施設を採用することが可能である。そして、これらの基地局４は、基地局用の支持塔に基地局４が取付けられていたり、信号機、街灯柱、歩道橋および陸橋などの、いわゆる道路に関連する建造物、構造体および施設などの設備に設置されていたりする。
【００２５】
このように、センターサーバ１が広域ネットワーク２と接続され、センターサーバ１において基地局４および広域ネットワーク２を利用して、移動体端末に設けられた後述する通信端末と回線が接続されるため、移動体端末と基地局との間、およびセンターサーバ１と移動体端末との間において、双方向無線通信を行うことが可能となる。
【００２６】
また、センターサーバ１は、広域ネットワーク２を介して、移動体端末側から所望の地域の道路交通情報の送信を要求する信号を受信した場合に、この要求された所望の地域の道路交通情報を、広域ネットワーク２を介して該当する移動体端末に配信可能となっている。さらに、センターサーバ１は、これらの移動体端末から、広域ネットワーク２を介して、現在位置情報、速度情報および移動体端末における目的地情報などの、いわゆる走行ＧＰＳ情報を収集可能に構成されているとともに、これらの走行ＧＰＳ情報を、広域ネットワーク２に接続可能な各車両５に配信可能に構成されている。
【００２７】
また、このように移動体端末とセンターサーバ１とが双方向通信可能であることにより、このセンターサーバ１においては、車載装置から供給される情報データを所定のデータベースの記録領域にデータとして記憶し、ユーザ情報やユーザからの配信要求などに基づいて所定の配信処理や情報処理を実行可能に構成されている。
【００２８】
（移動体通信装置）
次に、この移動体通信システムにおける移動体としての車両に搭載される移動体通信装置について説明する。図２に、この一実施形態による移動体通信装置を示す。
【００２９】
図２に示すように、この一実施形態による移動体通信装置においては、速度計測手段としての車速センサを有する車載ナビゲーション装置１０、通信手段として用いられる送受信部３０および、情報処理手段としての情報処理部４０を有して構成されている。以下に、これらの構成要素について順次説明する。
【００３０】
（車載ナビゲーション装置）
まず、車載ナビゲーション装置１０について説明する。図２に示すように、この一実施形態による車載ナビゲーション装置１０には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１、車速センサ１２、記録媒体再生装置１３、記憶部１４、ＧＰＳ（Global Positioning System）
受信機１５、ＧＰＳアンテナ１６、表示部１７、表示モニタ１８、入力部１９および入力スイッチ２０を有して構成されている。なお、各部は必ずしも一体で構成する場合に限らず、表示部１７および表示モニタ１８や、入力部１９および入力スイッチ２０、または記録媒体再生装置１３などを、車載ナビゲーション装置１０から通信可能な状態で独立させて構成することも可能である。また、これらの表示モニタ１８、入力スイッチ２０または記録媒体再生装置１３は、情報処理部４０により制御させるように構成することも可能である。
【００３１】
ＥＣＵ１１に接続された車速センサ１２は、この一実施形態においては、例えば、車両に標準で装備されている速度センサから構成される。この車速センサ１２は、車両の速度および／または加速度を計測可能に構成されている。なお、車両の速度のみを計測可能に構成した場合においては、後述する情報処理部において、必要に応じて加速度が算出される。また、速度計測手段としては、移動体における速度または加速度のデータを出力可能であれば、あらゆる装置を用いても良く、必ずしも車速センサ１２に限定されるものではない。
【００３２】
また、ＥＣＵ１１には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤまたはハードディスク（ＨＤ）などの光学または磁気を利用した記録媒体を再生する記録媒体再生装置１３が接続されている。こ
の記録媒体に通信可能エリア（サービスエリア）情報を含んだ地図情報や、必要に応じて後述する移動体通信方法のプログラムが記録されている。記録媒体にプログラムなどが記録されている場合には、ＥＣＵ１１に内蔵された書換可能メモリ（ＲＡＭ）にロードされ、ＥＣＵ１１により実行される。また、記録媒体に映像データや音楽データが記録されている場合、映像や音楽を再生可能に構成されている。
【００３３】
また、ＧＰＳ受信機１５には、ＧＰＳアンテナ１６が接続されている。そして、ＧＰＳ受信機１５は、このＧＰＳアンテナ１６を介して、ＧＰＳ衛星（図示せず）から出力された信号を受信可能に構成されている。ＧＰＳ受信機１５により受信された信号は、所定形式の信号に変換されてＥＣＵ１１に供給される。このＧＰＳ受信機１５から供給された信号に基づいて、ＥＣＵ１１により、車両の現在位置に対応する測位が演算される。
【００３４】
また、表示部１７には、車室内で車両乗員が視認可能な表示モニタ１８が接続されている。この表示部１７に、ＥＣＵ１１により、車両の現在位置およびその周辺の地図情報からなる画像データが供給されて、画像が表示される。また、入力部１９には、車室内で車両乗員が操作可能な入力スイッチ２０が接続されている。入力スイッチ２０は、例えば、表示モニタ１８に表示された画像をスクロールするスイッチや、画像の縮尺を変更するスイッチなど、車載ナビゲーション装置１０が有する機能を実現するための種々のスイッチから構成される。入力部１９は、ＥＣＵ１１に接続されており、様々な入力スイッチ２０の状態に応じた信号がＥＣＵ１１に供給される。
【００３５】
（送受信部）
次に、送受信部３０について説明する。図２に示すように、送受信部３０は、車両５に搭載可能な、例えば携帯電話やＰＤＡなどの移動体端末、または車載固定式の端末から構成される。この送受信部３０には、送信機３１および受信機３３が設けられている。これらの送信機３１および受信機３３には、それぞれアンテナ３２，３４を介して、上述した広域ネットワーク２を用いてセンターサーバ１と双方向通信を実行可能に構成されている。なお、この一実施形態においては、送信機３１および受信機３３を別体として記載しているが、送信機３１および受信機３３を一体化したいわゆる送受信機とすることも可能である。
【００３６】
また、この送受信部３０において、ユーザにより入力スイッチ２０および入力部１９から所定の操作が実行されることにより、この操作に従った配信要求信号などが、広域ネットワーク２を介してセンターサーバ１に送信される。
【００３７】
また、この配信要求信号に応じて、センターサーバ１が広域ネットワーク２を介して送受信部３０に向けて、配信要求に関する情報を送信すると、送受信部３０により、この配信情報を受信する機能を有している。また、ＥＣＵ１１と送受信部３０との間において、情報処理部４０を介して信号の入出力可能に構成されている。
【００３８】
そして、この送受信部３０が車載ナビゲーション装置１０に接続されていることから、センターサーバ１と回線接続された状況では、所定地域における道路の交通情報が受信されると、この信号が所定形式の信号に変換されてＥＣＵ１１に供給される。そして、ＥＣＵ１１において、送受信部３０が受信した所定地域における道路交通情報が、当該道路の地図情報の表示された表示モニタ１８に重畳されて表示される。
【００３９】
（情報処理部）
次に、以上説明した車載ナビゲーション装置１０および送受信部３０との間において、情報を集中させて情報処理を実行する情報処理部４０においては、中央演算処理装置（ＣＰＵ）４１を中心として、演算プログラムなどが組み込まれたＲＯＭ４２、情報処理時に
一時記憶が行われるＲＡＭ４３、ＣＰＵ４１により実行可能なプログラムなどが記録されている、例えばＨＤなどからなる記憶部４４が設けられて構成されている。
【００４０】
この情報処理部４０には、送受信部３０から通信混雑率データなどの通信に関係する情報データや、受信された情報データが供給される。また、車載ナビゲーション装置１０からは、ルート情報データ、サービスエリア情報データおよび所要時間情報データなどの各種情報データが情報処理部４０に供給される。
【００４１】
（移動体通信方法）
次に、以上のようにして構成された、この一実施形態による移動体通信装置による移動体通信方法について説明する。図３に、この一実施形態による移動体通信方法のフローチャートを示し、図４に、この移動体通信方法において、変更される変調方式の区分を示す。また、図５に、この一実施形態による移動体通信方法における基地局と移動体端末との間の送受信を模式的に示す。
【００４２】
図３に示すように、この一実施形態による移動体通信方法においては、ユーザの車両５に搭載された車載ナビゲーション装置１０における車速センサ１２において、この速度信号または加速度信号がＥＣＵ１１に供給され、この供給された速度信号が、ＥＣＵ１１から情報処理部のＣＰＵ４１に供給されている。
【００４３】
そして、ステップＳＴ１において、速度信号が供給されている情報処理部４０により、速度変化（ｍ／ｓ2）または加速度変化（ｍ／ｓ3）が計算される。なお、この一実施形態においては、例えば、情報処理部４０における速度または加速度の変化の処理区分を、例えば４段階（４レベル）とする。この区分に関して、速度変化を採用した場合の具体的な一例を挙げると、速度変化が、２ｍ／ｓ2未満、２ｍ／ｓ2以上３ｍ／ｓ2未満、３ｍ／ｓ2以上４ｍ／ｓ2未満、および４ｍ／ｓ2以上の４段階に分類されている。なお、この区分は、あくまでも一例であり、その他の区分を採用することも可能である。また、速度変化の代わりに加速度変化を採用することも可能であり、それらの両方を採用することも可能である。
【００４４】
次に、ステップＳＴ２に移行して、ＣＰＵ４１により、この速度変化または加速度変化が、この段階において、後述する変調方式を変更する必要がある変化量であるか否かの判定が実行される。具体的に、上述した４段階の区分の場合においては、速度変化が、上述した各区分のしきい値（２ｍ／ｓ2、３ｍ／ｓ2、４ｍ／ｓ2）の前後になるか否かによっ
て、通信方式を変更する必要があるか否かの判定が実行される。
【００４５】
この判定の結果、速度変化または加速度変化が通信方式を変更する必要がない範囲内であった場合、すなわち影響が小さい場合、影響なしと判断されてステップＳＴ１に復帰し、速度または加速度の計測が継続される。具体的には、車両が２ｍ／ｓ2以上３ｍ／ｓ2未満の範囲で加速している場合や、ほぼ一定の速度で走行している場合（速度変化はほぼ０ｍ／ｓ2）には、ステップＳＴ１およびステップＳＴ２が繰り返される。なお、加速と減
速とが断続的に交互に行われる場合などでも、速度変化の区分が変わらないことが考えられる。この場合もステップＳＴ１〜ＳＴ２が繰り返される。
【００４６】
他方、ステップＳＴ２の判定の結果、情報処理部４０により、速度変化または加速度変化により、通信方式を変更する必要が生じる場合、すなわち上述した処理区分が変更される（またがる）場合には、影響有りと判断されてステップＳＴ３に移行する。具体的には、通常、車両は加速し続けることはなく、ある速度になった段階で、速度変化は大幅に低減することが多い。このような場合、具体的には、例えば、車両が２ｍ／ｓ2以上３ｍ／
ｓ2未満の範囲で加速した後、速度変化がほぼ０ｍ／ｓ2となり、上述した処理区分が変更
される。
【００４７】
そして、ステップＳＴ３において、情報処理部４０により、速度変化または加速度変化が何れの区分であるかの演算処理が実行されることにより、変更手段の検討処理が実行される。すなわち、情報処理部４０により、速度変化が、上述した処理区分の何れの範囲であるかの計算が実行される。その後、この計算結果が例えばＲＡＭ４３などに一時記録される。
【００４８】
すなわち、ステップＳＴ３における変更手段の検討処理の実行においては、上述した情報処理部４０における速度または加速度の変化の処理区分（この一実施形態においては４段階）に対応して、図４に示す表に基づいて、何れの区分に変更されるかが決定される。この図４に示す対応テーブルは、通信速度が高速である場合には、速度変化に対する許容度が小さく、低速である場合には、速度変化に対する許容度が大きくなることを示し、この一実施形態においては、この４段階の変調方式の中から、最適な変調方式が段階的に切り換えられる。
【００４９】
具体的に変調方式を変更する場合においては、情報処理部４０により、図４に示す表の区分が採用される。そして、情報処理部４０により算出された区分が、
４ｍ／ｓ2以上の時には、ＣＣＫ（Complementary Code Keying）方式、
３〜４ｍ／ｓ2の時には、ＱＳＰＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式、
２〜３ｍ／ｓ2の時には、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）方式、
２ｍ／ｓ2未満の時には、６４ＱＡＭ（sixty four-Quadrature Amplitude Modulation
）方式
が情報処理部４０により選択される。なお、図４に示す区分と変調方式の対応テーブルのデータは、記憶部４４に格納されている。
【００５０】
その後、ステップＳＴ４において、図５に示すように、情報処理部４０から送受信部３０に変更コマンドが供給され、送受信３０から基地局４に対して、この変更コマンドに基づく変更要求（例えば変調方式Ａへの変更要求）が送信される。そして、この変更要求を受信した基地局４により、ステップＳＴ３において情報処理部４０により選択された通信方式のネゴシエーション（例えば変調方式Ａへの切り替えを示す通信ネゴシエーション）が送受信部３０に返信され、通信方式が変更される。そして、速度変化または加速度変化が大きく変化しない間、この通信方式によって無線通信が継続される。
【００５１】
なお、これらの変調方式の変更は、しきい値を超えた場合（図５中、変調方式Ａへの変更要求および通信ネゴシエーション）や、しきい値を下回った場合（図５中、変調方式Ｂへの変更要求および通信ネゴシエーション）のいずれの場合においても同様に実行される。
【００５２】
そして、これらの変調方式の変更後、図３に示すステップＳＴ１に復帰して、車両の速度または加速度の変化の検出が継続して実行される。
【００５３】
通常、車両が加速や減速をした後は、ほぼ一定の速度になる場合が多い。すなわち、加速や減速が終了すると、車両の速度変化は小さくなる。そのため、以上説明した、この一実施形態によれば、車両などの移動体の加速や減速時においては、加速や減速の度合いに応じて通信方式を変更することができるので、移動体の発進や停止時においても通信を継続することができ、速度変化が小さくなった段階で変調方式を元に戻すことができるので、通信のスループットを早期に復旧させることが可能となる。また、情報処理部４０により上述した処理区分が決定されて、変調方式が変更または維持された後に、これらの処理を繰り返すことにより、移動体の移動時における加速や減速のような瞬時の変化に対応す
ることができる。
【００５４】
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００５５】
例えば、上述の実施形態において挙げた通信方式を選択するためのテーブルの内容は、あくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なるテーブル内容を用いてもよい。
【００５６】
また、上述の一実施形態において、速度計測手段としての車速センサ１２を車載ナビゲーション装置１０に搭載した例について説明したが、加速度センサを用いることも可能である。また、この車速センサ１２としては、必ずしも車載ナビゲーション装置１０に搭載されているものを用いることのみならず、車両に標準搭載されている車速パルスを出力する車速センサや、他の加速度センサを用いることも可能である。
【００５７】
また、この発明による移動体通信装置を車両以外の移動体に搭載する場合においても、移動体に車速センサや加速度センサが搭載されている場合には、この車速センサや加速度センサから出力される信号に基づいて、速度または加速度の変化を検出し、通信方式の切り替えを行うことが可能である。
【００５８】
また、上述の一実施形態においては、車載ナビゲーション装置１０と情報処理部４０とを別体として説明したが、必ずしも別体で構成することに限定するものではなく、情報処理部４０を車載ナビゲーション装置１０に内蔵させた構成を採用することも可能であり、必要に応じて、ＣＰＵ４１とＥＣＵ１１とを共通にすることも可能である。すなわち、車載ナビゲーション装置１０により、上述した通信方法を実行させることも可能である。
【００５９】
また、送受信部３０と情報処理部４０とを一体にして、情報処理可能な無線ＬＡＮ装置とすることも可能である。この構成を採用する場合、この無線ＬＡＮ装置により、上述した一実施形態による移動体通信方法を実行することが可能である。
【００６０】
さらに、上述の一実施形態においては、車載ナビゲーション装置１０を搭載した移動体について説明したが、車載ナビゲーション装置１０を搭載することなく、車速センサ１２のみを用いて、移動体の速度変化または加速度変化を検出するようにすることも可能である。
【００６１】
また、上述の一実施形態においては、この発明の技術的思想をハードウェア構成により実現しているが、構成としては、それぞれの速度センサや加速度センサ、情報処理部および送受信部に該当するモジュールを組み合わせることにより実現されるあらゆる形態を採用することが可能である。
【００６２】
また、上述の一実施形態においては、切り換えられる無線通信方式の段階の一例として、４段階に分けた例について説明したが、必ずしも４段階に限定されるものではなく、２段階、３段階に区分することも可能であり、５段階以上に区分することも可能である。
【００６３】
また、上述した一実施形態においては、加速度の大きさによって、図４に示す通信方式の処理区分における段階の切り替えを実行しているが、その他のデータを情報処理部４０により処理することにより、記憶部４４などに記憶された、例えば現在の速度や切り替え時に適用されている通信方式などの速度変化または加速度変化以外の要素を考慮して、処理テーブルによる通信方式の切り替えを実行することも可能であり、必ずしも上述の例に限定するものではない。
【００６４】
また、上述した一実施形態による通信方式以外にも種々の通信方式を採用することが可能であり、例えば、IEEE 802.11gの場合には、図６に示すような通信方式から選択することも可能である。また、これらの規格に関しては、種々の規格が存在するが、それらのあらゆる規格に基づく通信方式を採用することが可能であり、さらに送受信部３０と基地局４との間における選択の方法に関しても、種々の選択方法を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
この発明は、無線通信端末を備えた移動体における通信の最適化を実行可能なあらゆる端末に適用することができ、具体的には、携帯電話などの携帯端末や、ＰＤＡ、ノートＰＣなどに代表されるあらゆる無線通信可能な移動端末に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の一実施形態による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態による移動体に搭載される移動体通信装置を示すブロック図である。
【図３】この発明の一実施形態による移動体通信方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の一実施形態による移動体通信方法において選択される通信方式のテーブルを示す表である。
【図５】この発明の一実施形態による移動体端末と基地局との通信方法を説明するためのタイミング図である。
【図６】この発明の移動体通信方式の他の例を示す表である。
【符号の説明】
【００６７】
１ センターサーバ
２ 広域ネットワーク
４，４ａ，４ｂ，４ｃ 基地局
５ 車両
１０ 車載ナビゲーション装置
１１ ＥＣＵ
１２ 車速センサ
１３ 記録媒体再生装置
１４，４４ 記憶部
１５ ＧＰＳ受信機
１６ アンテナ
１７ 表示部
１８ 表示モニタ
１９ 入力部
２０ 入力スイッチ
３０ 送受信部
３１ 送信機
３２，３４ アンテナ
３３ 受信機
４０ 情報処理部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の速度および／または加速度を計測可能、または、上記移動体の速度および／または加速度のデータを出力可能に構成された速度計測手段と、
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段と、
受信した情報データに基づいて、無線通信方式を変更可能に構成された基地局とを有し、
上記速度計測手段により計測または出力される、速度および／または加速度の変化に基づいた無線通信方式の変更に関する情報データが上記通信手段から送信され、
上記情報データを受信した上記基地局により、無線通信方式が変更されるように構成されている
ことを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
上記無線通信方式の変更が、変調方式の変更である
ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項３】
上記無線通信方式の変更が誤り訂正率の変更を含む
ことを特徴とする請求項２記載の移動体通信システム。
【請求項４】
上記無線通信方式が、少なくとも２段階に区分され、上記速度および／または加速度の変化に応じて、上記情報処理手段により、上記少なくとも２段階の区分から１つの区分を選択可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の移動体通信システム。
【請求項５】
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段とを有し、
上記情報処理手段および上記通信手段が搭載される移動体における速度データを入力可能に構成されているとともに、上記速度データに基づいた速度および／または加速度の変化に応じて、上記情報処理手段により、上記通信手段における通信方式を切り替え可能に構成されている
ことを特徴とする移動体通信装置。
【請求項６】
上記無線通信方式の変更が、変調方式の変更である
ことを特徴とする請求項５記載の移動体通信装置。
【請求項７】
上記無線通信方式の変更が誤り訂正率の変更を含む
ことを特徴とする請求項６記載の移動体通信装置。
【請求項８】
速度計測手段が、移動体における速度および／または加速度の変化を計測して出力し、
情報処理手段が、上記速度および／または加速度の変化に基づいて、無線通信を行う通信手段を通じて、通信方式の変更要求を送信し、
上記通信方式の変更要求を受信した基地局により通信方式を変更するようにした
ことを特徴とする移動体通信方法。
【請求項９】
速度および／または加速度を計測するステップと、
上記速度および／または加速度の変化を算出するステップと、
上記速度および／または加速度の変化から上記１つの通信方式を選択するステップと、
上記選択した通信方式の変更要求を、基地局に送信するステップとを有する
ことを特徴とする請求項８記載の移動体通信方法。
【請求項１０】
上記無線通信方式の変更が、変調方式の変更である
ことを特徴とする請求項８または９記載の移動体通信方法。
【請求項１１】
上記無線通信方式の変更が誤り訂正率の変更を含む
ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項記載の移動体通信方法。
【請求項１２】
上記通信方式が少なくとも２段階に区分され、
上記速度および／または加速度の変化に応じて、上記少なくとも２段階の通信方式から１つの通信方式を選択する
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項記載の移動体通信方法。
【請求項１３】
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段とを有し、
上記情報処理手段および上記通信手段が搭載される移動体における速度データおよび／または加速度データを入力可能に構成されているとともに、上記速度データに基づいた速度および／または加速度の変化に応じて、上記情報処理手段により、上記通信手段における通信方式を切り替え可能に構成された移動体通信装置が備えられている
ことを特徴とする移動体。
【請求項１４】
上記無線通信方式の変更が、変調方式の変更である
ことを特徴とする請求項１３記載の移動体。
【請求項１５】
上記無線通信方式の変更が誤り訂正率の変更を含む
ことを特徴とする請求項１３または１４記載の移動体。
【請求項１】
移動体の速度および／または加速度を計測可能、または、上記移動体の速度および／または加速度のデータを出力可能に構成された速度計測手段と、
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段と、
受信した情報データに基づいて、無線通信方式を変更可能に構成された基地局とを有し、
上記速度計測手段により計測または出力される、速度および／または加速度の変化に基づいた無線通信方式の変更に関する情報データが上記通信手段から送信され、
上記情報データを受信した上記基地局により、無線通信方式が変更されるように構成されている
ことを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
上記無線通信方式の変更が、変調方式の変更である
ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項３】
上記無線通信方式の変更が誤り訂正率の変更を含む
ことを特徴とする請求項２記載の移動体通信システム。
【請求項４】
上記無線通信方式が、少なくとも２段階に区分され、上記速度および／または加速度の変化に応じて、上記情報処理手段により、上記少なくとも２段階の区分から１つの区分を選択可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の移動体通信システム。
【請求項５】
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段とを有し、
上記情報処理手段および上記通信手段が搭載される移動体における速度データを入力可能に構成されているとともに、上記速度データに基づいた速度および／または加速度の変化に応じて、上記情報処理手段により、上記通信手段における通信方式を切り替え可能に構成されている
ことを特徴とする移動体通信装置。
【請求項６】
上記無線通信方式の変更が、変調方式の変更である
ことを特徴とする請求項５記載の移動体通信装置。
【請求項７】
上記無線通信方式の変更が誤り訂正率の変更を含む
ことを特徴とする請求項６記載の移動体通信装置。
【請求項８】
速度計測手段が、移動体における速度および／または加速度の変化を計測して出力し、
情報処理手段が、上記速度および／または加速度の変化に基づいて、無線通信を行う通信手段を通じて、通信方式の変更要求を送信し、
上記通信方式の変更要求を受信した基地局により通信方式を変更するようにした
ことを特徴とする移動体通信方法。
【請求項９】
速度および／または加速度を計測するステップと、
上記速度および／または加速度の変化を算出するステップと、
上記速度および／または加速度の変化から上記１つの通信方式を選択するステップと、
上記選択した通信方式の変更要求を、基地局に送信するステップとを有する
ことを特徴とする請求項８記載の移動体通信方法。
【請求項１０】
上記無線通信方式の変更が、変調方式の変更である
ことを特徴とする請求項８または９記載の移動体通信方法。
【請求項１１】
上記無線通信方式の変更が誤り訂正率の変更を含む
ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項記載の移動体通信方法。
【請求項１２】
上記通信方式が少なくとも２段階に区分され、
上記速度および／または加速度の変化に応じて、上記少なくとも２段階の通信方式から１つの通信方式を選択する
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項記載の移動体通信方法。
【請求項１３】
入力された情報データに基づいて、演算処理を実行可能に構成された情報処理手段と、
情報データの無線通信を実行可能に構成された通信手段とを有し、
上記情報処理手段および上記通信手段が搭載される移動体における速度データおよび／または加速度データを入力可能に構成されているとともに、上記速度データに基づいた速度および／または加速度の変化に応じて、上記情報処理手段により、上記通信手段における通信方式を切り替え可能に構成された移動体通信装置が備えられている
ことを特徴とする移動体。
【請求項１４】
上記無線通信方式の変更が、変調方式の変更である
ことを特徴とする請求項１３記載の移動体。
【請求項１５】
上記無線通信方式の変更が誤り訂正率の変更を含む
ことを特徴とする請求項１３または１４記載の移動体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−５５６０（Ｐ２００６−５５６０Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７８４９４（Ｐ２００４−１７８４９４）
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【Ｆターム（参考）】
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