无线通信装置制造方法

xiaoxiao2020-9-10  4

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无线通信装置制造方法
【专利摘要】作为无线通信装置的车载装置(1)具备:能进行至少使用了5GHz频带的无线通信的无线通信部(16);检测自身装置的现在位置的现在位置检测部(11);以及无线通信圈预测部(15),在无线通信部(16)正在通信中的情况下,根据与从使用5GHz频带且在静止状态发送接收电波的其他系统发送的电波的到达范围相关的信息即干扰数据(13)、地图数据(14)、和由现在位置检测部(11)检测到的现在位置,判定是否需要无线通信部(16)的频道的切换,在需要切换的情况下,进一步自己选择切换目标频道,或者令无线通信部(16)选择切换目标频道。
【专利说明】无线通信装置

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及设想了边移动边使用的无线通信装置。

【背景技术】
[0002]作为在机动车内利用的无线通信装置的一个例子,有通过Bluetooth (注册商标)与便携电话无线连接的免提设备、音乐播放器等。特别是,例如如汽车导航设备、车载音响设备等那样内置了作为免提设备、音乐播放器设备的功能的车载设备正在普及(参照非专利文献I)。
[0003]进而,车载设备内置基于无线LAN (Local Area Network,局域网)的无线连接功能,对用户拿进车内的具有无线LAN通信功能的设备和车载设备进行无线连接,在车内也进行多个设备间的无线通信这样的需求也正在增加。无线LAN是利用了由国际性标准化活动进行了规格化的 IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers,电气与电子工程师协会)802.lla/b/g/n/ac或者W1-Fi (注册商标)的无线通信技术(参照非专利文献2)。特别是基于无线LAN的通信方式在公共、企业内、住宅内等中,作为个人电脑、便携游戏机、智能手机等多数的设备间通信的利用正在广泛普及。
[0004]采用无线LAN的无线通信系统在此前是以在屋内外的静止环境中使用为前提而进行开发的。若导入无线通信系统,则既能在车站、店铺等中向签约者或者利用顾客提供无线的互联网连接服务、也能在家庭中从住宅内任意位置进行通信。特别是在家庭的情况下,随着搭载了无线LAN通信功能的个人电脑、便携游戏机、智能手机等的普及,无线LAN路由器那样的无线通信中继站的导入也存在增加的倾向。
[0005]如果这样使用无线LAN的设备增加,则与其他无线通信网络的干扰成为问题。在无线LAN中,使用2.4GHz频带、5GHz频带。此外,由于Bluetooth也使用2.4GHz频带,所以Bluetooth通信也成为干扰的原因。如果是如住宅内那样静止的环境,则为了避免与电波达到的范围的邻近的家的无线LAN网络有干扰,有无线接入点(路由器)在起动时调查使用中的频道,并选择无干扰的频道这样的方法。由于处于静止环境,一旦确保频道,则在邻近的各自的无线通信网络间产生干扰的可能性减少,能够长期持续稳定的通信。此外,在专利文献1、2中公开了:在考虑了 Bluetooth与无线LAN的相互的频道品质的基础上,不妨碍相互的通信地设定Bluetooth的(跳频)频道的方法。
[0006]但是,在机动车内等移动环境下使用无线LAN的情况下,由于车的移动目标而引起干扰的可能性很高。例如,在住宅街道的道路上停车的状态、或者非常缓慢地在住宅街道上移动的状态下,在车内的无线通信的电波与在位于电波到达范围内的住宅中使用的无线通信的电波的频道一致的情况下、或频道宽度重叠的情况下,两者或者某一个无线通信受到干扰的影响。不限于住宅街道,在办公室街道或商店街道等中,在车接近正在利用无线通信的建筑物等时也容易发生同样的问题。专利文献3公开了在通常普及的2.4GHz频带中的干扰回避技术。根据专利文献3的记载,关于其他无线LAN,通过利用自身车搭载的无线LAN的扫描功能,例如,以根据GPS功能和位置信息而决定的定时,收集能成为干扰的其他无线LAN站信息,在有可能在与其他无线LAN站之间发生干扰的情况下,改变所使用的无线LAN频道。
[0007]此外,在机动车内等有限的空间中,在并用使用2.4GHz频带的无线LAN和Bluetooth的情况下也会引起相互干扰。这时,通过利用使用5GHz频带的无线LAN、例如IEEE802.lla/n/ac等,能够回避与在2.4GHz频带下进行动作的Bluetooth的干扰。
[0008]此外,作为考虑与无线LAN的干扰的系统,存在使用5GHz频带的雷达系统。例如,气象雷达装置为了通过从天线发射电波、并接收被雨、云等反射的电波而观测雨、云等的状态,而具有灵敏度非常高的接收机。同样地,在航空雷达、军事雷达等上也有灵敏度非常高的接收机。如果无线LAN系统等通信系统使用包含上述雷达发射的雷达波的频率的通信频道,则要考虑对雷达装置、特别是接收机的干扰。
[0009]例如,在5GHz频带的无线LAN中,与上述雷达的干扰成为问题,为了确保相互协作性,有必要具备被称为DFS(Dynamic Frequency Select1n,动态频率选择)、TPC(Transmitter Power Control,发射机功率控制)的雷达检测功能以及检测时的频道转移功能(或者运用停止功能)。具体而言,在使用被称为W52 (5.15?5.25GHz)、W53 (5.25?
5.35GHz)、W56(5.47?5.725GHz)的频率带宽中的W53、W56时,必须具备DFS功能和TPC功能。
[0010]在以往的DFS中,作为运用前监视(Channel Availability Check:信道可用性检查),在网络开设前不进行发送而是通过对频道进行60秒的监视,检查有无雷达波。在运用中,作为运用中监视(In-Service Monitoring:在线监测),一边通信一边持续地监视雷达波,假设在检测到雷达波的情况下,在频道撤离时间(Channel Move Time:频道移动时间)内(10秒以下),使该频道中的发送完全停止(停止通信)、或切换到无干扰的其他频道而继续通信。另外,在检测到雷达波的频道中,不能进行30分钟以上的通信。在利用具有多个支持通信频道的5GHz频带的无线LAN系统中,检索无干扰的其他频率频道并进行移动,所以检索需要时间。
[0011]因此,在使用搭载5GHz频带的无线LAN的无线通信系统来实时传送影像数据那样的大容量数据的情况下,由于在影像数据的传送中改变通信频道,改变时的影像数据的传送被切断,会发生在影像的接收机侧影像发生混乱、影像停止这样的缺陷。对于这个问题,研究出如下方法:为了在通信中不需要通信频道的改变,通过在事前选择不引起对雷达装置的干扰的通信频道,而实现不存在影像的混乱、影像的停止等的缺陷的影像传送(例如,参照专利文献4)。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献1:国际公开第2011/083568号
[0014]专利文献2:日本特开2010 - 278764号公报
[0015]专利文献3:日本特开2011 - 142562号公报
[0016]专利文献4:日本特开2007 - 053726号公报
[0017]非专利文献1:Bluetooth, “Specificat1n of Bluetooth System Covered CorePackage Vers1n: 3.0+HS”,21April 2009.
[0018]非专利文献2:1EEE, “IEEE Std IEEE802.11-2012”


【发明内容】

[0019]上述的与使用5GHz频带的无线LAN有关的DFS功能、TPC功能以及专利文献4记载的方法是以在屋内外的静止环境下使用为前提而开发出来的。因此,在移动环境下的通信中应用这些功能、方法的情况下,会发生问题。例如,在机动车这样的移动体中使用5GHz频带无线LAN的情况下,根据机动车的移动目标不同,有对使用同一频率带的气象雷达、军事雷达、航空雷达等产生干扰的可能性。作为一个例子,为了迎送而将机动车停车在机场时、或者在机场内行驶时,如果车内的无线通信的电波与处于电波到达范围内的机场雷达站发送接收的电波的频道一致、或频道宽度一部分重叠,则两者或某一方的无线通信受到干扰的影响。不限于机场,在眺望机场的高地、军事基地,气象雷达设置场所周边等中,在车接近利用着雷达的建筑物、用地时也容易发生同样的问题。因此,在无线LAN的基站被固定的情况下,通过在基站设置时进行所述DFS功能,以后能进行回避与雷达波的干扰的通信,但在基站移动的情况下,由于存在附近的雷达站切换、伴随移动检测雷达波的情况,所以需要随时检索成为干扰波的雷达波(从其他系统辐射的电波)。此外,雷达波检索中要中断通信,所以在基站移动的情况下,将发生一定时间以上的通信中断的问题。当然,期望中断时间短。
[0020]专利文献3的技术是用于回避与使用同一频率带(2.4GHz频带)的其他的无线LAN系统的干扰的技术,比较简单地接收Beacon (信标)等报告信号,检测相互干扰的无线LAN。但是,不是考虑辐射方向、辐射周期变动的雷达那样的其他系统的技术。
[0021]本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于得到在搭载于机动车等移动体的情况下,能降低与使用同一频率带的雷达等其他的系统的干扰的无线通信装置。
[0022]为了解决上述课题、达成目的,本发明的特征在于具备:通信单元,能够进行使用了至少5GHz频带的无线通信;现在位置检测单元,检测自身装置的现在位置;频道切换控制单元,在所述通信单元正在通信中的情况下,根据与从使用5GHz频带且以静止状态发送接收电波的其他系统发送的电波的到达范围相关的信息即其他系统数据、地图数据、以及由所述现在位置检测单元检测到的现在位置,判定是否需要切换所述通信单元使用着的频道,在需要切换频道的情况下,进一步亲自选择切换目标频道或者令所述通信单元选择切换目标频道。
[0023]本发明的无线通信装置起到如下效果:能够实现与其他的系统的干扰回避、干扰降低,并且能够缩短用于避免干扰的频道切换时的通信中断时间。

【专利附图】

【附图说明】
[0024]图1是示出作为无线通信装置的车载终端的结构例的图。
[0025]图2是示出车载终端的通信环境的一个例子的图。
[0026]图3A是示出干扰数据的一个例子的图。
[0027]图3B是示出干扰数据的一个例子的图。
[0028]图4是示出车载终端与汽车导航系统等协作进行的路径向导的一个例子的图。
[0029]图5是示出车载终端的运用例子的图。
[0030]图6是示出车载终端中的频道切换动作顺序的一个例子的流程图。
[0031]符号说明
[0032]1:车载终端(无线通信装置);2 -1,2-2:车载通信装置;3:车辆;4、5:电波;
11:现在位置检测部;12:车速检测部;13:干扰数据;14:地图数据;15:无线通信圈预测部;16:无线通信部;17:广域无线通信部;18:互联网(外部网络);19:数据库服务器;31:雷达站;33:非无线通信圈;51:出发地;52:到达地;53、58:建筑物;54、54A、54B、54C、57:无线通信圈;55、56:路径向导结果。

【具体实施方式】
[0033]以下,根据附图详细说明本发明的无线通信装置的实施方式。另外,并非通过本实施方式来限定本发明。
[0034]实施方式1.
[0035]在本实施方式中,作为本发明的无线通信装置,以在搭载于机动车的状态下进行无线通信的车载终端为例子进行说明。图1是示出本实施方式的车载终端的结构例的图。
[0036]如图1所示,本实施方式的车载终端I具备:现在位置检测部11、检测自终端的移动速度(搭载了车载终端I的机动车的速度)的车速检测部12、预测自终端的无线通信圈与其他系统的装置的无线通信圈的重复状态的无线通信圈预测部15、至少利用5GHz频带的无线通信部16、使用便携电话(3G、LTE)、WiMax, PHS等进行广域无线通信的广域无线通信部17。
[0037]无线通信圈预测部15利用在内部(车载终端I)保持的干扰数据13或者在外部保持的干扰数据13、和在内部保持的地图数据14,预测其他系统的无线通信圈。无线通信圈表示从其他系统的通信装置发送的电波的功率电平在一定值以上的区域。无线通信圈是在该圈内进行了通信的情况下与其他系统之间发生相互干扰的可能性高的区域。在外部的网络保持的干扰数据13、即例如在互联网18上的数据库服务器19中保持的干扰数据13通过广域无线通信部17发送接收电波5而取得。另外,广域无线通信部17不限于3G、LTE,WiMax,PHS等接口,也可以是例如用USB连接便携电话等的方法、或使用Bluetooth的DUN (Dial-Up Network:拨号网)配置文件(Profile)、PAN (Personal Area Networking:个人区域网)配置文件(Profile)等连接到广域网络那样的方法、或以W1-Fi Tethering(无线路由功能)等连接的方法。本实施方式不限定广域无线通信部的实现方法。
[0038]这里,简单说明车载终端I的整体动作。在车载终端I中,作为频道切换控制单元而动作的无线通信圈预测部15在规定的定时,根据现在位置检测部11所检测出的现在位置、地图数据14以及干扰数据13(详情后述)确认周围是否不存在使用5GHz频带的电波的系统,具体而言,是否不存在在无线通信部16发送5GHz频带的电波的情况下受到干扰的系统。除现在位置、地图数据14以及干扰数据13以外,也可以考虑车速检测部12得到的速度、和根据现在位置检测部11得到的检测结果历史计算出的行进方向,而判别有无受到干扰的系统。在检测到受到干扰的系统的情况下,对无线通信部16指示不发送对检测出的系统带来干扰的电波。在收到该指示的情况下,无线通信部16停止使用5GHz频带的通信(在通信开始前收到了指示的情况下不开始通信)。在能够进行使用5GHz频带以外的通信的情况下等在能使用不对由无线通信圈预测部15检测到的系统带来干扰的频率频道的情况下,切换到使用不带来干扰的频率频道。另外,无线通信部16在收到上述指示的情况下,也可以首先进行用于确认是否确实存在由于自身的通信而受到干扰的系统的监视,在能够确认确实存在的情况下进行通信的停止、频率频道的切换。在进行监视的情况下,能够防止尽管不存在受到干扰的系统,但仍停止通信或者切换频率频道等,引起不必要的吞吐量的降低、传送延迟。此外,无线通信部16在未进行通信的情况下,以规定的定时监视使用着5GHz频带的系统(即,监视从其他的系统发送的5GHz频带的电波)。另外,在从无线通信圈预测部15收到指示的情况下也进行监视。监视的结果,在检测到使用5GHz频带的系统的情况下,收集检测到的系统的信息,并作为干扰信息通知给无线通信圈预测部15。无线通信圈预测部15在从无线通信部16接收到干扰信息的情况下,将现在位置、现在时刻的信息一起登记到干扰数据13。
[0039]这样,车载终端I根据现在位置、地图数据14、干扰数据13等监视是否存在在使用5GHz频带进行通信的情况下受到干扰的其他的系统,并且以规定的定时实际地进行监视,在检测到使用5GHz频带的其他的系统的情况下,收集检测到的系统的信息,更新干扰数据13。此外,在存在受到干扰的其他的系统的情况下,不进行使用提供干扰的频率频道的通信。其结果,对使用5GHz频带的其他的系统(气象雷达、航空雷达、军事雷达等)的干扰降低。另外,其他系统的监视也可以仅在移动中执行。在静止状态的情况下通过监视而检测到其他系统的可能性低,所以即使中止监视也不会有问题。通过中止能实现处理负荷、消耗功率的降低。此外,执行监视的频度(周期)也可以根据移动速度而适宜改变。例如,在高速移动中,提高执行频度,在低速移动中降低执行频度。在这种情况下也能降低处理负荷和消耗功率。
[0040]图2是示出车载终端I的通信环境的一个例子的图。在图2中,对与图1所示的内容相同的结构要素附以同一符号。如图2所示,在本实施方式中,设想在车辆3中搭载了车载终端I的情况。车载终端I在与作为其他的终端的车载通信装置2 — I以及2 — 2之间发送接收电波4,与这些终端进行通信。车载终端I与其他的终端(车载通信装置2 -1、2 — 2)使用5GHz频带的无线LAN进行通信。
[0041]对于图1、图2所示的车载终端I的各部的动作、以及动作中使用的信息进行说明。现在位置检测部11例如利用车辆3上搭载着的GPS (Global Posit1ning System:全球定位系统)接收机(未图示)或者自身(车载终端I)所具备的GPS接收机(未图示),收集自身的现在位置的信息(纬度经度的坐标以及高度)。收集到的现在位置信息交给无线通信圈预测部15。另外,也可以将车辆3的位置作为自身的位置而代用。位置信息的收集方法不限于此,例如也可以设为从外部通过通信而取得的方法等其他的方法。这时,也可以经由广域无线通信部17而取得。在无线通信部16与车外的热点连接着的情况下,也可以对其进行利用。
[0042]车速检测部12检测车辆3的速度作为自身车载终端的移动速度,将表示检测到的速度的速度信息交给无线通信圈预测部15。
[0043]作为其他系统数据的干扰数据13是关于与车载终端I的无线通信部16同样地利用5GHz频带,由于无线通信部16进行通信而受到干扰的其他的系统(例如气象雷达、军事雷达、航空雷达等)的信息(参照图3A、图3B)。另行说明图3A、图3B所例示的干扰数据13的详细内容,但干扰数据13中包含其他系统的雷达位置(包含坐标、高度、仰角等)、包含时刻与探索方向的雷达探索周期(雷达执行对象物的探索的时刻、进行探索的方向、执行周期)、频率带、频率带域宽度等信息。另外,干扰数据13既可以在车载终端I内的存储装置中预先保存,也可通过通信而从外部取得。在从外部取得的情况下,既可以经由广域无线通信部17而取得,也可在无线通信部16与车外的热点连接着的情况下利用其而取得。进而,也可以将预先保持的信息与从外部取得的信息进行组合作为干扰数据13来使用。此外,也可以通过将无线通信部16收集到的雷达信息(与在监视中检测到的其他的系统相关的信息)上传至外部的网络,从而与具有同样功能的其他的车载终端共享干扰数据。另行说明通过无线通信部16而检测雷达信息的动作。此外,对干扰数据13,也将不发生干扰的频道信息作为清晰频道数据而同样地登记。不发生干扰的频道信息也可以作为其他数据库而进行登记。
[0044]地图数据14是在汽车导航装置等中所用的地图信息。地图数据14中包含例如建筑物的位置(表示纬度、经度的坐标)、建筑物的名称、建筑物的种类、建筑物的高度、建筑物的面积等。该地图数据14既可以预先保持于车载终端I内的存储装置,也可以利用通信而从外部取得。进而,可以将预先保持的数据与从外部取得的数据进行组合而使用。地图数据14能在无线通信圈预测部15进行的其他系统的检测动作中使用。在使用地图数据14的其他系统的检测动作中,例如如果现在位置周边的建筑物的名称中包含“机场”、“基地”等关键字,则判断为周边存在雷达。
[0045]这里,在使车载终端I与具备汽车导航系统等的路径向导功能的装置协作的情况下,能够预先设定路径,以使不需要以回避与其他系统的干扰的目的而停止对在车内使用的5GHz频带无线LAN的利用(参照图4)。即,车载终端I根据干扰数据13等,确定发生与周围的雷达的干扰的区域,在路径向导功能中,以回避由车载终端I确定出的区域(发生干扰的区域)的行驶的方式,决定向导路径。另外,车载终端I在以现在位置为基准的一定范围内,确定发生与雷达的干扰的区域。另行说明以回避根据干扰数据13确定的区域的方式进行的路径向导。
[0046]无线通信圈预测部15根据自身(车载终端I或者车辆3)的现在位置、移动方向、干扰数据13等,判定其他系统的无线通信圈是否与自身的无线通信圈重叠(是否有发生干扰的可能性)。
[0047]无线通信圈预测部15在上述判定中,在判断为自身处于其他系统的无线通信圈内(来自其他系统的雷达波到达的范围内)、或者其他系统的无线通信圈的边界附近的情况下,进一步进行雷达波的探测/探索。雷达波的探测/探索使用无线通信部16来进行。雷达波的探测执行一定时间。例如,设为对雷达辐射电波而探索对象物的动作的执行周期乘以一定值(I以上的整数)的结果。执行周期是被登记在干扰数据13中的信息之一。此夕卜,在以规定的定时执行的其他系统的监视中,在检测到未登记于干扰数据13的新的雷达的情况下,无线通信部16收集与检测到的雷达的无线通信圈关联的信息(干扰数据13中登记的信息)。收集到的信息被交给无线通信圈预测部15,无线通信圈预测部15将由无线通信部16收集到的信息登记于干扰数据13。此时,还登记根据地图数据14、现在位置等而计算出的雷达位置。此外,优选也一起登记现在位置的周边所存在的建筑物等遮蔽物的信息。例如,在隧道行驶时、大规模商业设施等存在于雷达与自身之间的情况下,即使设为自身存在于雷达波的到达范围内,也能够设为自身的通信不给雷达带来干扰,而继续车辆3内的通信。因此,正如知道即使在雷达周边也能继续通信的那样,将建筑物等遮蔽物的信息也一起登记即可。也可以不登记遮蔽物的信息本身,而是登记能够判别由于遮蔽物存在而对无线通信圈的影响的信息。
[0048]无线通信圈预测部15除无线通信圈的重复的有无之外,还可以根据现在时刻、干扰数据13所保持的雷达探索周期等,判定是否在雷达的运用时间内。在该情况下,例如对于以低周期使用的雷达,如果在雷达运用时间外,则在进行雷达波的探索而确认了雷达未被运用之后,能够进行基于无线通信部16的使用了 5GHz频带的通信。
[0049]无线通信部16是利用IEEE802.lla/n/ac等5GHz频带的无线LAN通信机,与车辆3内的无线通信终端2 — I以及2 — 2进行无线通信。此外,无线通信部16若由无线通信圈预测部15判定出在自身的无线通信圈内有可能重叠其他的系统(雷达等)的无线通信圈的情况下,进行调查是否自身的无线通信正在干扰的干扰检测处理。无线通信部16在检测到干扰的情况下,将有干扰的频率频道信息、来自干扰源的接收功率值等信息作为干扰信息,通知给无线通信圈预测部15。收到了该通知的无线通信圈预测部15将从无线通信部16取得的干扰信息登记到干扰数据13。根据本方式,在预先知道能成为干扰的雷达的设置位置的情况下,在检测到未被登记于干扰数据13的新的干扰源的任何情况下,均将取得的干扰信息登记于干扰数据13,所以能够判定在现在位置,自身的无线通信是否对其他系统带来干扰。
[0050]无线通信部16定期地确认在使用5GHz频带的通信中是否也有正在使用同一频率带的其他的系统存在于周围。确认的结果,在检测到其他无线通信系统(雷达)的情况下,依照以往的DFS功能的顺序停止现在的频率频道上的通信,移动至无干扰的频率频道,或者在没有移动目标的频率频道的情况下,停止通信。另外,这时,参照干扰数据13,在存在清晰频道数据的情况下,选择清晰频道数据示出的频率频道作为移动目标。继续进行确认是否在移动目标的频率频道中也有正在使用同一频率带的其他的系统存在于周围的动作。
[0051]这里,详细说明干扰数据13。图3A、图3B是示出干扰数据13的一个例子的图。如图所示,将干扰数据13所包含的信息设为例如“设置位置”、“检测位置/检测坐标”、“类别”、“检测/更新日期时间”、“频率带域”、“容许信号强度”、“接收功率值”、“信号输出”、“到达距离”、“周期/方向”、“清晰频道列表/优先级”。另外,干扰数据13所包含的信息不限于这些。只要能够判别是否有在车载终端I的现在位置在与正在利用5GHz频带的其他的系统之间发生干扰的可能性,则可以包含任意的信息。至少包含能确定其他系统的雷达的无线通信圈的信息即可。
[0052]“设置位置”表示成为干扰源的雷达站的设置位置。该信息以规定的方法预先取得并保持。例如,根据地图数据14取得雷达的设置位置。“检测位置/检测坐标”表示车辆3(本车辆)或者其他车辆检测到雷达站的位置。“类别”表示雷达的类别(航空雷达、军事雷达、气象雷达等)。“检测/更新日期时间”表示重新检测雷达站并登记了与该雷达站相关的信息的日期时间、或者表示对过去检测完毕的雷达站(以及完成了对干扰数据13的信息登记的雷达站)进行再检测并更新与该再检测到的雷达站相关的登记完毕的信息的日期时间。“频率带域”表示雷达站使用的频率带域以及带域宽度。“容许信号强度”表示判断出雷达站相互干扰的信号功率量。雷达站如果接收到超过容许信号强度的信号则判断为发生相互干扰。“接收功率值”表示雷达波的接收功率量。“信号输出”表示雷达波的发送输出。“到达距离”表示雷达波的到达距离。通过使用该到达距离和上述的设置位置信息,能够掌握雷达波的到达范围即无线通信圈。“周期/方向”表示雷达的运用周期(雷达波被发送的周期)以及运用时的指向性(发送雷达波的方向)。“清晰频道列表/优先级”表示在与来自雷达站的雷达波之间不发生干扰的无线频率带(不发生干扰的频道即清晰频道的列表)和各清晰频道的使用优先级。使用优先级例如以在该频道(频率)接收的噪声功率越低则使用优先级越高的方式来决定。另外,干扰数据13可以包含其他的信息。
[0053]图3A示出仅登记了根据无线站的开设状况等而预先制作的信息的干扰数据13的例子。另一方面,图3B示出将根据无线站的开设状况等而预先制作的信息、和车载终端I收集了的信息进行登记的干扰数据13的例子。
[0054]图3B所示的干扰数据13以每次车载终端I检测出雷达站时就收集检测到的雷达站的信息而进行追加登记的方式而得到。在车载终端I中,无线通信部16在从无线通信圈预测部15接收到正在使用5GHz频带的雷达站的检测动作执行指示的情况下探索雷达站、或者以规定的定时自主地探索雷达站。无线通信部16在检测到雷达站的情况下,进一步收集与检测到的雷达站相关的信息(登记于干扰数据13的信息)。如果信息收集结束,则将收集到的信息交给无线通信圈预测部15。无线通信圈预测部15将接收到的信息登记于干扰数据13。此时,根据“检测位置/检测坐标”、“接收功率值”等,确认接收到的信息是否是与在相同位置过去检测完毕的雷达站相关的最新的信息,在是最新信息的情况下,对于在过去检测到该雷达站时所登记的信息进行重写登记。另外,也可以在无线通信部16进行的探索中,在收集与检测到的雷达站相关的信息时,也一起检索不形成相互干扰的频道,在检测到不形成相互干扰的频道的情况下,将检测到的频道登记于清晰频道列表。此外,在无线通信部16进行的探索中检测到多个雷达站的情况下,既可以作为一个记录而登记,也可以作为分别的记录而登记。在作为分别的记录进行登记的情况下,例如对清晰频道信息登记在检测到的多个雷达站的任意一个中均没被使用的频道。此外,若检测到的雷达站是未事前登记于数据库的雷达站,则作为未登记的雷达站登记于干扰数据13。如已说明的那样,干扰数据13可以设为经由车载终端I的广带域无线通信部17或者无线通信部16保存于互联网18上的数据库服务器19,其他车辆(其他的车辆的车载终端)能够利用。
[0055]另外,在图3B中,“未登记雷达站的检测信息”是重新检测到的雷达站的信息。
[0056]接下来,参照图4说明为了回避根据干扰数据13确定的区域而进行的路径向导。图4是示出车载终端I与汽车导航系统等协作而进行的路径向导的一个例子的图。
[0057]图4中示出了:出发地51、到达地52、具备图1所示的车载终端I的车辆3、表示车辆3具备的车载终端I的无线通信部16发送的电波的到达范围即电波干扰范围的无线通信圈57、以矩形表示的多个建筑物53、雷达等其他系统的无线通信圈54A、54B以及54C、以往的路径向导结果55、在回避其他系统的无线通信圈54A、54B以及55C与无线通信圈57的相互干扰的同时使距离、时间、耗油量等为最小的路径向导结果56。另外,所谓以往的路径向导结果55是不与车载终端I协作而进行的路径向导结果,即不考虑车载终端I的无线通信部16发送的电波与其他系统发送的电波的干扰而进行的路径向导结果。例如在十字路口数少、时间最短路径的以往的路径向导结果55中,雷达站通过无线通信圈54A以及54B,车辆3所具备的车载终端I在自身的无线通信圈57与其他系统的无线通信圈(无线通信圈54A、54B)重复的情况下,需要停止通信。对此,在应用了本实施方式的情况下的路径向导中,车载终端I进行无线通信圈预测(基于干扰数据13的其他系统的无线通信圈的预测),检测各雷达站的无线通信圈54A、54B以及54C,考虑该检测结果而导出路径向导结果56。因此,通过依照路径向导结果56而行驶,能够继续利用在车辆3的5GHz频带下动作的无线LAN。另外,在应用了本实施方式的路径向导中,在行驶距离、行驶时间极端长的情况下,也可以进行考虑为与其他系统的干扰发生频度尽量变低、且行驶距离、行驶时间不变得极端长的向导。也可以设为能够由用户选择不考虑干扰的以往的路径向导和考虑干扰的本实施方式的路径向导。
[0058]接下来,使用图5说明车载终端I的动作的具体例子。图5是示出车载终端I的运用例子的图。图5中示出了:搭载了车载终端I的车辆3、雷达站31、表示从雷达站31发送的电波的到达范围的无线通信圈54、表示从车载终端I发送的电波的到达范围的无线通信圈57,遮蔽从雷达站31发送的电波的建筑物58、以及表示从雷达站31发送的电波被建筑物58遮蔽而不发生干扰的范围的非无线通信圈33。此外,也示出与车辆3从西向东行驶时的行驶位置相应的使用频率带。雷达站31是一边定期地旋转对象物的探查方向(雷达波的发送方向)一边运用的雷达站。另外,图示的雷达站31以外的雷达站在车辆3的周围不存在。
[0059]在图5的例子中,车载终端I如果检测到所搭载的车辆3向东方向移动并接近了与雷达站31发生干扰的位置,则将所使用的频率带从“频率带(CH c_20) ”变为“频率带(CHc_l)”而继续通信。
[0060]车载终端I在时刻tl,位于与雷达站31相距很远且不发生干扰(无线通信圈54与57未重叠)的区域、也即〈1>干扰区域外。此时,车载终端I的无线通信部16使用频率带(CH c_20),与图2所示的车载通信装置2 — 1、2 — 2进行通信。
[0061]随后,车辆3向东行驶,在时刻t2的时间点来到来自雷达站31的电波到达的无线通信圈54的边界。这里,本来的话由于雷达站31的无线通信圈54与车辆3的无线通信圈57重复,所以发生相互干扰,但车载终端I的无线通信圈预测部15根据干扰数据13以及地图数据14,确定雷达站31与建筑物58的位置关系、以及雷达站31的无线通信圈54,进而根据从现在位置检测部11通知的现在位置,掌握自身(车载终端I)位于非无线通信圈33 (<2>位于干扰回避区域)的情况。因此,判断出即使继续使用频率带(CH c_20)也没问题。其结果,无线通信部16不切换使用频率带而继续通信。
[0062]车辆3进一步移动,在时刻2 — A的时间点,车载终端I的无线通信圈预测部15根据从现在位置检测部11通知的现在位置、干扰数据13以及地图数据14检测出如果继续保持移动则非无线通信圈33结束、将进入无线通信圈54(〈3>干扰区域)。其结果,无线通信圈预测部15对无线通信部16指示使用频率带的改变。这里,当在现在位置周边不与雷达站31发生干扰的频道、也即清晰频道的信息被登记于干扰数据13的情况下,无线通信圈预测部15向无线通信部16指示按照优先级选择清晰频道中的一个,切换为选择出的频道。另外,例如,作为切换方法,通过利用在IEEE802.llh、IEEE802.1ly等中记载的频道切换方法,能够在回避通信中断的同时切换动作频道。图5的例子中,无线通信圈预测部15对无线通信部16指示向作为清晰频道中的一个的频率带(CH c_l)切换,按照该指示,无线通信部16切换使用频率带而继续通信。另一方面,在干扰数据13中未登记有清晰频道信息的情况下,无线通信部16进入〈3>干扰区域后,检索不发生干扰的频道,在发现了符合的频道的情况下,使用该频道继续通信。此外,将发现的频道作为清晰频道而通知给无线通信圈预测部15,收到了通知的无线通信圈预测部15将清晰频道信息与现在位置的信息等一起,登记于干扰数据13。
[0063]另外,在雷达站31的运用时间的信息被登记于干扰数据13、且在时刻t2 — A中明确是运用时间外的情况下,无线通信圈预测部15判断出即使继续使用频率带(CH c_20)也没问题。
[0064]如果车辆3进一步移动,则在时刻t4,车辆3进入隧道内,从而虽然行驶在雷达站31的无线通信圈54内,但不再引起相互干扰。因此,也能够利用雷达站31使用中的频率带(CH c_20)。另外,如果在干扰数据13中,在清晰频道信息中未包含由于隧道而不与雷达站31发生干扰的情况,则作为该位置中的清晰频道的信息,将频率带(CH c_20)追加登记于干扰数据13。此外,在设为在互联网18上的数据库服务器19中管理干扰数据13、在与其他的通信装置之间共享的结构的情况下,无线通信圈预测部15经由广域无线通信部17或者无线通信部16而将清晰频道信息登记于数据库服务器19。
[0065]接下来,使用图1、图2以及图6说明车载终端I中的频道切换动作的详细内容。图6是示出车载终端I中的频道切换动作顺序的一个例子的流程图。
[0066]作为初始状态,车载终端I的无线通信部16使用5GHz频带,与无线通信终端2 —I以及2 — 2进行通信(步骤S10)。在该状态下,如果无线通信部16检测到使用与自身相同的频率带的其他的系统(雷达站等),则收集检测到的系统的信息,并通知给无线通信圈预测部15。接收到该通知的无线通信圈预测部15确认接收到的信息,如果判断为检测到了未登记于干扰数据13的其他系统(新干扰源)(步骤Sll),则确认干扰数据,确认在现在位置是否存在在与其他系统之间不发生干扰的清晰频道(步骤S12)。
[0067]在存在清晰频道的情况下(步骤S12:是),无线通信圈预测部15对无线通信部16指示向清晰频道切换,无线通信部16开始将在与无线通信终端2 — I以及2 — 2的通信中使用的频道向指示的清晰频道切换的动作(步骤S13)。在切换动作中,首先,为了确认是否即使开始清晰频道下的运用也没有问题,而进行运用前搜索(步骤S14)。此时,确认是否在所指示的清晰频道以外不存在能使用的频道(在与在步骤Sll中检测出的其他系统之间不发生干扰的频道)。确认的结果,在存在能使用的频道的情况下,向无线通信圈预测部15通知它们。收到该通知的无线通信圈预测部15将被通知的频道作为重新检测到的清晰频道,与现在位置信息等对应起来登记于干扰数据13 (步骤S15)。若步骤S14的运用前搜索结束,则无线通信部16切换为清晰频道的运用,继续通信(步骤S16)。另外,在运用前搜索中检测出从无线通信圈预测部15通知的清晰频道是实际引起干扰的频道的情况下,如果存在不引起干扰的其他的频道,则切换到该频道的运用。如果不存在不引起干扰的其他的频道,则结束通信。
[0068]另外,在本实施方式中,无线通信部16设为至少能进行5GHz频带的无线LAN通信,但例如,无线通信部16、无线通信终端2 — I以及2 — 2除5GHz频带以外,还能进行
2.4GHz频带、60GHz频带的无线LAN通信的情况下,在步骤S14的运用前搜索中,除了以5GHz频带为对象的搜索之外,也可以一起执行以2.4GHz频带、60GHz频带为对象的搜索。此时,以2.4GHz频带、60GHz频带为对象的搜索可仅在5GHz频带下的搜索中未发现能使用的频道(在与检测到的其他系统之间不发生干扰的频道)的情况下进行。此外,步骤S14以及S15可以在当使用所指示的清晰频道的情况下明显与其他的系统的干扰不发生的情况下省略。例如,在再检测到过去检测到过的其他系统的情况下、且从前次检测后的经过时间短的情况(例如几日以内的情况)下,省略步骤S14以及其后续的步骤S15。在省略这些步骤的情况下,能使频道切换时的通信中断时间缩短。
[0069]另一方面,在不存在清晰频道的情况下(步骤S12:否),无线通信圈预测部15不对无线通信部16通知清晰频道,而是指示向其他的频道的切换。收到了该指示的无线通信部16进行空闲频道搜索,确认是否有在与步骤Sll检测到的其他系统之间不发生干扰的空闲频道(步骤S17)。另外,在空闲频道搜索中,可以将5GHz频带以外的可使用频率带(2.4GHz频带、60GHz频带)加为对象。在发现了空闲频道的情况下(步骤S18:是),将发现了的空闲频道(也有多种情况)通知给无线通信圈预测部15。收到该通知的无线通信圈预测部15将所通知的空闲频道作为现在位置处的清晰频道,与现在位置信息等对应起来登记于干扰数据13 (步骤S19)。此外,无线通信部16选择在步骤S17中发现的空闲频道中的一个,切换到所选择出的频道的运用,继续通信(步骤S20)。
[0070]步骤S17的空闲频道搜索的结果,在没发现空闲频道的情况下(步骤S18:否),无线通信部16将通过搜索而得到的信息作为干扰频道信息,通知给无线通信圈预测部15,无线通信圈预测部15将所通知的干扰频道信息登记于干扰数据13(步骤S21)。关于还包含5GHz频带以外的可使用的频率带的全部频道进行搜索,其结果连一个空闲频道也没有发现的情况下,停止运用,结束通信(步骤S22:是,步骤S23)。也可以在结束通信之后,以规定的定时再次执行空闲频道的搜索,在发现了空闲频道的情况下,再次开始通信。
[0071]上述步骤Sll中的新干扰源的检测是无线通信部16进行的处理,但与其并行地,无线通信圈预测部15根据从现在位置检测部11取得的现在位置信息、从车速检测部12取得的移动速度信息、干扰数据13以及地图数据14,监视是否靠近了已检测完毕的干扰源(其他系统的无线通信圈)。而且,如果检测到向其他系统的无线通信圈接近时(步骤S30),确认是否能继续使用无线通信部16现在正在使用的频道、即是否正在使用在与正在接近的其他系统之间不发生干扰的频道(步骤S31)。在能继续使用的情况下(步骤S31:是),不进行频道切换等而继续运用(通信)(步骤S32)。另一方面,在不能继续使用的情况下(步骤S31:否),执行上述的步骤S12以及其后续的处理。
[0072]这样,本实施方式的无线通信装置(车载终端I)根据以规定的方法取得并保持的发生干扰的其他的系统的信息也即干扰数据、地图数据、自身的现在位置以及移动速度,判定是否有在与其他的系统之间发生通信干扰的可能性,在有干扰的可能性的情况下,执行向不发生干扰的切换。此外,在频道切换时等实施的频道搜索中发现了不发生干扰的频道的情况下,作为在该地点(执行频道搜索的位置)不存在引起干扰的危险的可使用频道(清晰频道)而进行存储,将来在通过相同的场所时的频道切换必要性判定、以及需要频道切换的情况下的切换目标候补选择中进行参照。由此,能实现与雷达等其他的系统的干扰回避、干扰降低。除此以外,用于干扰回避的频道切换执行时,能有效地决定切换目标的频道,能缩短频道切换时的通信中断时间。
[0073]此外,在设为将执行频道搜索而收集的干扰信息(与在频道搜索中发现的其他系统相关的各种信息)登记于外部网络上的数据库而与其他的无线通信装置共享的结构的情况下,能够有效地收集是否有可能在与其他的系统之间发生通信干扰的判定中所需的信息。进而,即使在行驶于过去没有行驶过的路径、即自身没有收集过干扰信息的路径上的情况下,也能使用通过行驶在该路径上的其他的无线通信装置而收集到的干扰信息,判定是否有在与其他的系统之间发生通信干扰的可能性。此外,在有正在使用的频道中发生干扰的可能性的情况下,能够得知不发生干扰的频道。
[0074]产业上的可利用性
[0075]如上所述,本发明的无线通信装置作为搭载于移动体等而一边移动一边使用的无线通信装置是有用的,特别是,适于能够降低给使用统一频率带的其他的系统带来的干扰的无线通信系统。
【权利要求】
1.一种无线通信装置,其特征在于,具备: 通信单元,能够进行使用了至少5GHZ频带的无线通信; 现在位置检测单元,检测自身装置的现在位置; 频道切换控制单元,在所述通信单元正在通信中的情况下,根据与从使用5GHz频带且以静止状态发送接收电波的其他系统发送的电波的到达范围相关的信息即其他系统数据、地图数据、以及由所述现在位置检测单元检测到的现在位置,判定是否需要切换所述通信单元使用着的频道,在需要切换频道的情况下,进一步亲自选择切换目标频道或者令所述通信单元选择切换目标频道。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于, 所述无线通信装置还具备速度检测单元,所述速度检测单元检测自身装置的移动速度, 所述频道切换控制单元根据移动速度、现在位置、所述地图数据以及所述其他系统数据,预测在所述通信单元正在使用中的频道中是否发生干扰,在预测到干扰发生的情况下,对所述通信单元指示切换使用频道。
3.根据权利要求1或者2所述的无线通信装置,其特征在于, 所述通信单元以规定的定时监视来自使用着5GHz频带的其他系统的电波,在检测到来自其他系统的电波的情况下,进一步收集检测到的其他系统的信息, 所述频道切换控制单元根据所述收集到的信息和由所述现在位置检测单元检测到的现在位置,更新所述其他系统数据。
4.根据权利要求3所述的无线通信装置,其特征在于, 所述通信单元在检测到来自其他系统的电波的情况下,收集检测到的其他系统的信息,并且检索作为在与该其他系统之间不发生相互干扰的频道的清晰频道, 所述频道切换控制单元根据所述收集到的信息和由所述现在位置检测单元检测到的现在位置,更新所述其他系统数据,进而在发现了所述清晰频道的情况下,将该清晰频道的信息登记于所述其他系统数据。
5.根据权利要求4所述的无线通信装置,其特征在于, 所述频道切换控制单元在需要切换所述通信单元使用着的频道的情况下,确认是否存在与现在位置对应的清晰频道,在存在清晰频道的情况下,对所述通信单元指示向清晰频道的改变,在不存在清晰频道的情况下,对所述通信单元进行指示,以使得检索在与检测到的其他系统之间不发生相互干扰的频道而切换频道。
6.根据权利要求1?5中的任意一项所述的无线通信装置,其特征在于, 所述无线通信装置还具备对外部网络的连接单元, 在所述外部网络上的数据服务器中登记所述其他系统数据,在与其他的无线通信装置之间共享所述其他系统数据。
7.根据权利要求1?6中的任意一项所述的无线通信装置,其特征在于, 所述无线通信装置被搭载于具备路径向导装置的机动车, 所述频道切换控制单元根据移动速度、现在位置、所述地图数据以及所述其他系统数据,检测在包含现在位置的一定范围内存在的使用了 5GHz频带的其他系统,对所述路径向导装置进行指示,以使得考虑该检测结果来决定向导路径。
【文档编号】H04W16/14GK104170429SQ201280071482
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2012年5月29日 优先权日:2012年5月29日
【发明者】永井幸政, 横山阳介 申请人:三菱电机株式会社

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