(57)【要約】【課題】  ネットワーク負荷及び通信トラフィックを低減し、ネットワークとリアルタイムの通信が接続されていなくても電波到来方向の予測処理が可能な移動体用通信装置を提供すること。【解決手段】  アンテナの指向性を制御可能な所定の電波を受信するための受信手段を備えた移動体用通信装置が、現在位置情報とその位置において実測された所定の電波の到来方向とを関連付けて記憶する記憶手段と、移動体の現在位置及び移動情報を記憶手段により記憶された情報に照らして移動先での所定の電波の到来方向を推定する推定手段と、推定手段により推定された所定の電波の到来方向へアンテナの指向性を制御する制御手段とを有する。記憶手段により記憶された情報を所定の外部装置へ伝達するための情報伝達手段、及び／又は、記憶手段により記憶された情報を追加・修正するための補足情報を所定の外部装置から取得するための情報取得手段を更に有することが好ましい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナの指向性を制御可能な、所定の電波を受信するための受信手段を備えた移動体用通信装置であって、
位置情報とその位置において実測された前記所定の電波の到来方向とを関連付けて記憶する記憶手段と、
移動体の現在位置及び移動情報を前記記憶手段により記憶された情報に照らして移動先での前記所定の電波の到来方向を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された前記所定の電波の到来方向へ前記アンテナの指向性を制御する制御手段とを有する、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の移動体用通信装置であって、
前記記憶手段により記憶された情報を所定の外部装置へ伝達するための情報伝達手段を更に有する、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項３】
請求項２記載の移動体用通信装置であって、
前記情報伝達手段は、通信ネットワークを介して前記所定の外部装置と接続可能な第一の通信手段を含む、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の移動体用通信装置であって、
前記第一の通信手段は、前記記憶手段により記憶された情報が更新されたとき又は前記所定の外部装置から要求されたときに該記憶手段により記憶された情報を該所定の外部装置へ送信する、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項５】
請求項３記載の移動体用通信装置であって、
前記第一の通信手段は、移動体の現在位置又はその現在位置について前記記憶手段により記憶された情報の学習度を前記所定の外部装置に送信する、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項６】
請求項２記載の移動体用通信装置であって、
前記情報伝達手段は、通信ネットワークを介して前記所定の外部装置と接続可能な外部通信装置と通信するための第二の通信手段を含む、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項７】
請求項２記載の移動体用通信装置であって、
前記情報伝達手段は、通信ネットワークを介して前記所定の外部装置と接続可能な外部通信装置が読み出し可能な着脱可能記憶媒体に前記記憶手段により記憶された情報を書き込む情報書き込み手段を含む、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項８】
請求項１記載の移動体用通信装置であって、
前記記憶手段により記憶された情報を追加・修正するための補足情報を所定の外部装置から取得するための情報取得手段を更に有する、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項９】
請求項８記載の移動体用通信装置であって、
前記情報取得手段は、通信ネットワークを介して前記所定の外部装置と接続可能な第三の通信手段を含む、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項１０】
請求項８記載の移動体用通信装置であって、
前記情報取得手段は、通信ネットワークを介して前記所定の外部装置と接続可能な外部通信装置と通信するための第四の通信手段を含む、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項１１】
請求項８記載の移動体用通信装置であって、
前記情報取得手段は、通信ネットワークを介して前記所定の外部装置と接続可能な外部通信装置が書き込み可能な着脱可能記憶媒体から前記記憶手段により記憶された情報を追加・修正するための補足情報を読み出す情報読み出し手段を含む、ことを特徴とする移動体用通信装置。
【請求項１２】
アンテナの指向性を制御可能な所定の電波を受信するための受信手段を備えた複数の移動体用通信装置間での前記所定の電波の受信状態に関する情報のやりとりを支援する情報交換支援装置であって、
複数の移動体用通信装置から各装置において実測された前記所定の電波の到来方向に関する情報をその実測位置と共に収集する情報収集手段と、
前記情報収集手段により複数の移動体用通信装置から収集された前記所定の電波の到来方向に関する情報を実測位置に応じて統合し、統合情報を生成する情報統合手段と、
前記情報統合手段により生成された前記統合情報を移動体用通信装置に提供する提供手段とを有する、ことを特徴とする情報交換支援装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の情報交換支援装置であって、
前記情報収集手段は、移動体用通信装置と通信ネットワークを介して接続可能な第五の通信手段を含む、ことを特徴とする情報交換支援装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の情報交換支援装置であって、
前記情報収集手段は、前記情報統合手段により生成された統合情報がカバーしていないエリアに位置する移動体用通信装置に前記第五の通信手段を利用してその位置における前記所定の電波の到来方向に関する情報の要求を送信する、ことを特徴とする情報交換支援装置。
【請求項１５】
請求項１３記載の情報交換支援装置であって、
前記情報収集手段は、移動体用通信装置と通信可能な外部通信装置と通信ネットワークを介して接続するための第六の通信手段を含む、ことを特徴とする情報交換支援装置。
【請求項１６】
請求項１３記載の情報交換支援装置であって、
前記情報収集手段は、移動体用通信装置が前記所定の電波の到来方向に関する情報を書き込んだ着脱可能記憶媒体から情報を読み出すことができる外部通信装置と通信ネットワークを介して接続するための第七の通信手段を有する、ことを特徴とする情報交換支援装置。
【請求項１７】
請求項１２記載の情報交換支援装置であって、
前記情報提供手段は、移動体用通信装置と通信ネットワークを介して接続可能な第八の通信手段を含む、ことを特徴とする情報交換支援装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の情報交換支援装置であって、
前記情報提供手段は、移動体用通信装置から要求されたとき、前記第八の通信手段を利用して要求元装置に所定の位置についての前記統合情報を提供する、ことを特徴とする情報交換支援装置。
【請求項１９】
請求項１２記載の情報交換支援装置であって、
前記情報提供手段は、移動体用通信装置と通信可能な外部通信装置と通信ネットワークを介して接続するための第九の通信手段を含む、ことを特徴とする情報交換支援装置。
【請求項２０】
請求項１２記載の情報交換支援装置であって、
前記情報提供手段は、移動体用通信装置が読み出し可能な着脱可能記憶媒体に情報を書き込むことができる外部通信装置と通信ネットワークを介して接続するための第十の通信手段を含む、ことを特徴とする情報交換支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、例えば自動車などの移動体に搭載される移動体用通信装置に係り、特に、ネットワーク負荷及び通信トラフィックを低減し、ネットワークとリアルタイムの通信が接続されていなくても電波到来方向の予測処理が可能な移動体用通信装置及び複数のこれら移動体用通信装置間での情報の交換（又は共有）を支援する情報交換支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体の刻々と変化し得る現在位置に応じて電波到来方向を予測し、その予測結果に基づいてアンテナの指向性を制御することによって、移動中の到来電波の受信状態を常時最適化することを狙った移動体用通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５２１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１記載の従来装置及びそれを利用した通信システムでは、場所ごとの電波伝搬状況に関する学習データをネットワーク側で保存・管理する構成を採っており、移動体側の通信装置には学習データが記憶されていない。そのため、移動体側の通信装置は、移動中、ネットワーク側とリアルタイムの通信を常時接続させておき、その伝搬状況のデータを遅延なく受信できるようにしておかなければならない。インフラ整備が比較的進んだ現行の携帯電話サービスを見ても明らかなように、現実社会においてネットワーク接続の人口カバー率を完全に１００％にすることは実際には不可能と言い得る。換言すれば、ネットワークに接続できない場所（不感領域）は少なからず生じることになる。ネットワークとの常時接続を前提とした上記特許文献１の移動体用通信装置では、移動体が不感領域に入ったときに必要な情報が受信できず、適切なアンテナ制御を行うことができなくなり、受信性能が劣化するおそれがある。
【０００４】
また、例えば移動体の一例として自動車を考えると、車速が時速４０ｋｍであれば１秒間に約１１ｍ移動することになり、時速１００ｋｍでは約２７ｍ移動することになる。したがって、上記特許文献１記載の移動体用通信装置が自動車に搭載された場合、電波伝搬状況に関する学習データを基地局から遅延なく受信するには、走行中、数百ミリ秒のオーダーで送受信が完了する通信接続がネットワークとの間に常に確保されていなければならない。これを実現するには、基地局側・移動局側双方にかなり高性能な通信装置が必要となる。
【０００５】
さらに、上記特許文献１によれば、移動局の数が増えるほどネットワーク側が収集できる電波環境の実測データが増えるため、学習データの精度が向上する仕組みとなっているが、上述のようにすべての移動局は基地局とリアルタイムの通信接続が確保されている必要があるため、移動局の数が増えるほどネットワーク負荷及び通信トラフィック負荷は大きくなる。
【０００６】
このように、上記特許文献１記載の移動体用通信装置及びそれを利用した通信システムでは、電波伝搬状況に関する学習データをネットワーク側で保存・管理すると共に、移動局がネットワーク側と常時接続されていることを必須としているため、様々な問題点を含有している。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ネットワーク負荷及び通信トラフィックを低減し、ネットワークとリアルタイムの通信が接続されていなくても電波到来方向の予測処理が可能な移動体用通信装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の第一の態様は、アンテナの指向性を制御可能な所定の電波を受信するための受信手段を備えた移動体用通信装置であって、位置情報とその位置において実測された上記所定の電波の到来方向とを関連付けて記憶する記憶手段と、移動体の現在位置及び移動情報を上記記憶手段により記憶された情報に照らして移動先での上記所定の電波の到来方向を推定する推定手段と、上記推定手段により推定された上記所定の電波の到来方向へ上記アンテナの指向性を制御する制御手段とを有する移動体用通信装置である。
【０００９】
この第一の態様において、上記アンテナの指向性は、物理的に変更されてもよく、或いは、電子的に変更されてもよい。また、上記所定の電波とは、例えば、アナログ／ディジタル・テレビ放送の電波、ラジオ放送の電波、携帯電話の電波、ＰＨＳの電波、無線ＬＡＮの電波などあらゆる任意の電波を指す。また、移動体とは、例えば、車両や自動二輪車や自転車などあらゆる任意の移動体を指す。また、上記移動情報とは、例えばその時点での進行方向や移動速度を地図情報に照らして得られた予想経路を含んでもよく、或いは、移動体がナビゲーション・システムを搭載した車両であれば、端的に該ナビゲーション・システムが探索した経路情報をもらって流用してもよい。さらに、上記所定の電波の到来方向とは、該所定の電波の受信状態が最も良好となる方角を意味する。
【００１０】
この第一の態様によれば、所定の電波についての様々な場所での電波環境に関するデータは移動体において実測されると共に移動体に記憶されるため、アンテナの指向性を制御するのにネットワーク接続が不要となる。すなわち、移動体の周辺状況やネットワーク側の負荷などによりネットワークに接続できない状況であっても、過去の実測結果に基づいて適切にアンテナ指向性を制御して所定の電波を良好な受信状態で受信し続けることができる。また、ネットワーク接続が常時維持される従来技術に比してネットワーク負荷及び通信トラフィックを大幅に低減することができる。
【００１１】
なお、この第一の態様において、上記記憶手段により記憶された情報を他車両と共有することを主目的として所定の外部装置（例えばネットワーク上のサーバ）へ伝達するための情報伝達手段を更に有することが好ましい。ここで、情報伝達手段は、例えば、ａ）通信ネットワークを介して上記所定の外部装置と接続可能な第一の通信手段、ｂ）通信ネットワークを介して上記所定の外部装置と接続可能な外部通信装置（例えば、携帯電話、パソコン、ＰＤＡなど）と通信するための第二の通信手段、又は、ｃ）通信ネットワークを介して上記所定の外部装置と接続可能な外部通信装置（例えば、携帯電話、パソコン、ＰＤＡなど）が読み出し可能な着脱可能記憶媒体（例えば、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ＳＤメモリーカード、など）に上記記憶手段により記憶された情報を書き込む情報書き込み手段、を含む。
【００１２】
上記ａ）の場合、上記第一の通信手段は、通信ネットワークを介して上記所定の外部装置と直接的に情報を送受信することができる。ここで、上記第一の通信手段は、例えば、上記記憶手段により記憶された情報が更新されたとき又は上記所定の外部装置から要求されたときに該記憶手段により記憶された情報を該所定の外部装置へ送信してもよく、及び／又は、移動体の現在位置又はその現在位置について上記記憶手段により記憶された情報の学習度（例えば、累積学習回数及び／又は最終更新日時からの経過時間など）を上記所定の外部装置に送信してもよい。
【００１３】
上記ｂ）の場合、上記記憶手段により記憶された情報は、例えば該記憶手段により記憶された情報が更新されたとき又はユーザ操作時に上記第二の通信手段へ送信され、更にユーザ操作により通信ネットワークを介して上記所定の外部装置へ送信される。ここで、上記第二の通信手段と上記外部通信装置との間の通信は、例えば、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ；登録商標）や赤外線通信などの近距離通信である。
【００１４】
上記ｃ）の場合、上記記憶手段により記憶された情報は、例えば該記憶手段により記憶された情報が更新されたとき又はユーザ操作時に上記着脱可能記憶媒体に書き込まれ、更にユーザがその情報が書き込まれた着脱可能記憶媒体を上記外部通信装置に読み取らせ、通信ネットワークを介して上記所定の外部装置へ送信する。
【００１５】
また、この第一の態様においては、上記記憶手段により記憶された（学習）情報を追加・修正するための補足（更新）情報を所定の外部装置（例えばネットワーク上のサーバ）から取得するための情報取得手段を更に有することも好ましい。ここで、情報取得手段は、例えば、ｄ）通信ネットワークを介して上記所定の外部装置と接続可能な第三の通信手段、又は、ｅ）通信ネットワークを介して上記所定の外部装置と接続可能な外部通信装置（例えば、携帯電話、パソコン、ＰＤＡなど）と通信するための第四の通信手段、又は、ｆ）上記情報取得手段は、通信ネットワークを介して上記所定の外部装置と接続可能な外部通信装置（例えば、携帯電話、パソコン、ＰＤＡなど）が書き込み可能な着脱可能記憶媒体（例えば、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ＳＤメモリーカード、など）から上記記憶手段により記憶された情報を追加・修正するための補足情報を読み出す情報読み出し手段、を含む。
【００１６】
上記ｄ）の場合、上記第三の通信手段は、通信ネットワークを介して上記所定の外部装置と直接的に情報を送受信することができる。上記第三の通信手段は上記第一の通信手段と同一のもので実現されてもよい。ここで、上記第三の通信手段は、例えば、上記記憶手段により記憶された情報がカバーしていないエリアに入ることが検知されたときに、上記所定の外部装置へ上記補足情報の要求を送信し、該要求に応じて該所定の外部装置から送信された該補足情報を受信する。
【００１７】
上記ｅ）の場合、上記第四の通信手段は、例えばユーザ操作により上記所定の外部装置から通信ネットワークを介して上記外部通信装置にダウンロードされ、更に該第四の通信手段に送信された上記補足情報を受信する。ここで、上記第四の通信手段と上記外部通信装置との間の通信は、例えば、ブルートゥース（登録商標）や赤外線通信などの近距離通信である。
【００１８】
上記ｆ）の場合、上記情報読み出し手段は、例えばユーザ操作により上記所定の外部装置から通信ネットワークを介して上記外部通信装置にダウンロードされた上記補足情報が書き込まれた上記着脱可能記憶媒体を読み出す。
【００１９】
上記目的を達成するための本発明の第二の態様は、アンテナの指向性を制御可能な所定の電波を受信するための受信手段を備えた複数の移動体用通信装置間での上記所定の電波の受信状態に関する情報のやりとりを支援する情報交換支援装置（例えばネットワーク上のサーバ）であって、複数の移動体用通信装置から各装置において実測された上記所定の電波の到来方向に関する情報をその実測位置と共に収集する情報収集手段と、該情報収集手段により複数の移動体用通信装置から収集された上記所定の電波の到来方向に関する情報を実測位置に応じて統合（マージ）し、統合情報を生成する情報統合手段と、該情報統合手段により生成された該統合情報を移動体用通信装置に提供する提供手段とを有する情報交換支援装置である。
【００２０】
この第二の態様において、上記所定の電波とは、例えば、アナログ／ディジタル・テレビ放送の電波、ラジオ放送の電話、携帯電話の電話、ＰＨＳの電波、無線ＬＡＮの電波などあらゆる任意の電波を指す。また、移動体とは、例えば、車両や自動二輪車や自転車などあらゆる任意の移動体を指す。また、上記所定の電波の到来方向とは、該所定の電波の受信状態が最も良好となる方角を意味する。さらに、上述の統合とは、例えば、位置ごとの平均化処理でもよく、或いは、位置ごとに学習度で重み付けした上での平均化処理でもよく、或いは、位置ごとに学習度が最も高い情報だけを集める言わば「良いところ取り」処理でもよい。
【００２１】
この第二の態様によれば、情報交換支援装置は、各移動体用通信装置において実測された位置ごとの所定の電波の到来方向に関する情報を統合（マージ）した情報を格納しておくことができるため、この情報を利用したい移動体用通信装置へこれを提供することができる。
【００２２】
なお、この第二の態様において、上記情報収集手段は、ｇ）移動体用通信装置と通信ネットワークを介して接続可能な第五の通信手段、又は、ｈ）移動体用通信装置と通信可能な外部通信装置（例えば、携帯電話、パソコン、ＰＤＡなど）と通信ネットワークを介して接続するための第六の通信手段、又は、ｉ）移動体用通信装置が上記所定の電波の到来方向に関する情報を書き込んだ着脱可能記憶媒体（例えば、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ＳＤメモリーカード、など）から情報を読み出すことができる外部通信装置（例えば、携帯電話、パソコン、ＰＤＡなど）と通信ネットワークを介して接続するための第七の通信手段、を含むことが好ましい。なお、当業者には明らかなように、これら第五〜第七の通信手段は、同じハードウェア構成要素により実現することができる。
【００２３】
上記ｇ）の場合、上記情報収集手段は、上記情報統合手段により生成された統合情報がカバーしていないエリアに位置する移動体用通信装置に上記第五の通信手段を利用してその位置における上記所定の電波の到来方向に関する情報の要求を送信する。
【００２４】
上記ｈ）及びｉ）の場合、上記情報収集手段は、上記情報統合手段により生成された統合情報がカバーしていないエリアを表す情報を該エリアにおける上記所定の電波の到来方向に関する情報の要求と共に上記外部通信装置へ送信する。なお、ｈ）の場合、移動体用通信装置と上記外部通信装置との間の通信は、例えば、ブルートゥース（登録商標）や赤外線通信などの近距離通信である。
【００２５】
また、この第二の態様において、上記情報提供手段は、ｊ）移動体用通信装置と通信ネットワークを介して接続可能な第八の通信手段、ｋ）移動体用通信装置と通信可能な外部通信装置（例えば、携帯電話、パソコン、ＰＤＡなど）と通信ネットワークを介して接続するための第九の通信手段、又は、ｌ）移動体用通信装置が読み出し可能な着脱可能記憶媒体（例えば、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ＳＤメモリーカード、など）に情報を書き込むことができる外部通信装置（例えば、携帯電話、パソコン、ＰＤＡなど）と通信ネットワークを介して接続するための第十の通信手段、を含むことが好ましい。
【００２６】
上記ｊ）の場合、上記情報提供手段は、例えば、移動体用通信装置から要求されたときに、上記第八の通信手段を利用して要求元装置に所定の位置についての上記統合情報を送信する。
【００２７】
上記ｋ）の場合、上記情報提供手段は、例えば、上記外部通信装置を用いてユーザ操作により該外部通信装置へ所定の位置についての上記統合情報を送信する。よって、ユーザは、ダウンロードした該統合情報を移動体用通信装置へ送信することによって、移動体用通信装置内に記憶された上記所定の電波の到来方向に関する情報を更新（追加・修正）することができる。なお、ここで、移動体用通信装置と上記外部通信装置との間の通信は、例えば、ブルートゥース（登録商標）や赤外線通信などの近距離通信である。
【００２８】
上記ｌ）の場合、上記情報提供手段は、例えば、上記外部通信装置を用いてユーザ操作により該外部通信装置へ所定の位置についての上記統合情報を送信する。よって、ユーザは、ダウンロードした該統合情報を上記着脱可能記憶媒体に書き込み、それを移動体用通信装置に読み出させることによって、移動体用通信装置内に記憶された上記所定の電波の到来方向に関する情報を更新（追加・修正）することができる。
【００２９】
なお、ここで各移動体用通信装置は上記情報提供手段が提供した統合情報を必ず利用しなければならないわけではなく、例えば、取得はしてみたが学習度が低い情報であった場合や、そのエリアについて自局が持つ情報の方が学習度が高い場合などには、取得した統合情報を利用せずに破棄してもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ネットワーク負荷及び通信トラフィックを低減し、ネットワークとリアルタイムの通信が接続されていなくても電波到来方向の予測処理が可能な移動体用通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、移動体用通信装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【００３２】
また、以下に説明する一実施例では、一例として、移動体は車両であるものとし、受信する電波はテレビ放送電波であるものとし、更に、移動体用通信装置は無線通信を利用してネットワーク接続が可能であるものとする。
【実施例】
【００３３】
図１は、本発明の一実施例に係る移動体用通信装置及びそれを利用した通信システムの全体構成を示す概略図である。ここでは、放送局１０１から発信されたテレビ放送電波１０２を車両に搭載された車載通信装置１０３が受信するものとする。また、本実施例に係る車載通信装置１０３は、無線通信によるネットワーク接続１０４によりネットワーク１０５に接続されたサーバ１０６と通信することができる。
【００３４】
車載通信装置１０３は、後述するように、車両の走行中、刻々と変化する現在位置に応じてその位置で最も受信状態が良くなる放送局１０１からテレビ放送電波を受信するように放送受信アンテナの指向性を制御する。
【００３５】
サーバ１０６は、各車両の通信装置１０３からネットワーク１０５経由で各装置が実測・学習した電波伝搬状況に関するデータを集め、統合（マージ）する機能を有する。この情報は、例えば、位置の集合としてエリア（面）で表されたマップの形をしており、どのエリアではどの方向へアンテナ指向性を制御すればよいかが分かるようになっているものとする。なお、ここで言う統合（マージ）とは、例えば、位置ごとの平均化処理でもよく、或いは、位置ごとに学習度で重み付けした上での平均化処理でもよく、或いは、位置ごとに学習度が最も高い情報だけを集める言わば「良いところ取り」処理でもよい。また、ここで言う学習度とは、例えば、累積学習回数及び／又は最終更新日時からの経過時間などであり、その学習情報がどの程度実測により確認された内容であるかを示すパラメータである。
【００３６】
このマップ形式の電波環境情報は、移動しながら各方向からの受信感度を実測する移動体用通信装置１０３において作成・記憶され、サーバ１０６はこれを生成も記憶もしない。サーバ１０６は、各移動体用通信装置１０３から集められた情報を統合（マージ）した統合情報のみを記憶する。
【００３７】
したがって、車載通信装置１０３は、アンテナの指向性を制御する際、サーバ１０６に記憶された情報を必要とせず、よって、ネットワーク接続１０４が常時確立されている必要もない。
【００３８】
図２は、本実施例に係る車載通信装置１０３の概略構成図である。車載通信装置１０３は、放送局１０１からのテレビ放送電波を受信するための放送受信アンテナ２０１と、対応する無線機２０２とを有する。ここでは、一例として、アンテナ２０１と無線機２０２のペアが、右前用、右後用、左前用、及び左後用の４つ設けられるものとする。なお、ここでいう左右・前後は指向性が設定された方向であって、必ずしも車両における配置を示しているものではない。
【００３９】
車載通信装置１０３は、更に、アンテナ２０１及び無線機２０２を制御する無線機制御部２０３を有する。この無線機制御部２０３の主たる機能としては、後述するように、アンテナ２０１の指向性制御、受信レベルの測定、受信レベルが最も高い電波到来方向の判定、などが挙げられる。
【００４０】
車載通信装置１０３は、更に、無線機制御部２０３などの構成要素をつなぐバス２０４を有する。バス２０４には、ネットワーク接続部２０５、学習内容記憶部２０６、現在位置推定部２０７、及び、放送局情報・建物形状データベース２０８が接続されている。
【００４１】
本実施例に係るネットワーク接続部２０５は、ネットワーク１０５上のサーバ１０６と情報をやりとりするための手段として、無線基地局（図示せず）及びネットワーク１０５を通じてサーバ１０６と直接的に情報を送受信できる無線通信手段（図示せず）を備えているものとする。
【００４２】
ネットワーク接続部２０５は、自局で生成した電波環境に関する情報をサーバ１０６へアップロードするとき、及び、サーバ１０６が生成した複数の車両からの情報が統合された統合情報をサーバ１０６からダウンロードするときにネットワーク１０５への接続が確立されればよく、ネットワーク１０５に常時接続している必要はない。
【００４３】
学習内容記憶部２０６は、後述するように学習された電波伝搬状況に関する情報を記憶する。ある位置又はエリアについて新たな実測結果が得られた場合には、既に記憶されている情報の更新を行う。学習する情報は、自車両位置（緯度、経度、高度、道路種別、走行方向）と、放送局との関係（距離、方角、移動速度、利用した放送局）、使用した放送チャンネル（周波数）、利用した時間帯、使用したアンテナ素子（制御した方式）、素子ごとの受信電界強度、などのパラメータを含む。
【００４４】
現在位置推定部２０７は、ＧＰＳ受信機及び／又はジャイロを含み、自車両の現在位置を推定する。現在位置推定部２０７は、ナビゲーション・システムと共用されてもよい。
【００４５】
放送局情報・建物形状データベース２０８は、放送局の位置及び出力電力と、建物情報とのデータベースである。これらの情報は、ナビゲーション・システムの地図情報から取得してもよい。
【００４６】
無線機制御部２０３は、放送局情報・建物形状データベース２０８から取得した現在位置周辺の建物情報及び放送局の位置と、ナビゲーション・システムから取得した走行道路の位置関係と、学習内容記憶部２０６に記憶された学習内容とからテレビ放送電波１０２の到来方向を算出し、その算出された方向にアンテナ２０１の指向性を向ける。
【００４７】
図３は、本実施例に係る車載通信装置１０３がテレビ放送電波１０２の電波環境を学習する処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、例えばＩＧオンや車載通信装置１０３の電源オンなどにより開始される。また、この処理は、主として、無線機制御部２０３により実行される。
【００４８】
まず、車載通信装置１０３はテレビ放送電波１０２について通常の受信を行う（Ｓ３０１）。次いで、車両の現在地が更新されたか否かを判定する（Ｓ３０２）。車両走行中であれば現在位置は刻々と変化し続けるため、この判定は例えば所定の時間間隔を空けて行われてもよい。車両が例えば停車中で現在地に変更がない場合（Ｓ３０２の「ＮＯ」）、通常の受信が継続される（Ｓ３０１へ戻る）。
【００４９】
現在位置推定部２０７により現在地の更新が確認されると（Ｓ３０２の「ＹＥＳ」）、次いで、進行方向の学習情報が学習内容記憶部２０６に記憶されているか否かが判定される（Ｓ３０３）。記憶されていない場合、すなわち未学習エリアに進入しようとしている場合（Ｓ３０３の「ＮＯ」）、次いで、ネットワーク接続部２０５がその位置・時点においてネットワーク１０５との接続を確立できるか否かが判定される（Ｓ３０４）。
【００５０】
ネットワーク接続が可能な場合（Ｓ３０４の「ＹＥＳ」）、次いで、ネットワーク接続部２０５が進行方向の学習情報を既にサーバ１０６からダウンロード中であるか否かが判定される（Ｓ３０５）。いまだダウンロードが開始されていない場合（Ｓ３０５の「ＮＯ」）、ネットワーク接続部２０５は進行方向の未学習エリアをサーバ１０６へ伝達してそのエリアの学習情報（統合情報）を要求し、ダウンロードする（Ｓ３０６）。
【００５１】
このダウンロード処理（Ｓ３０６）の流れを図４を用いてより詳しく説明する。まず、車載通信装置（移動局）１０３側で未学習エリアに近づいていることが検知されると（Ｓ４０１）、学習情報（統合情報）の要求をネットワーク１０５経由でサーバ１０６へ送信する（Ｓ４０２）。この要求にはどのエリアについて学習情報（統合情報）が欲しいのかを示したエリア指定を含む。
【００５２】
サーバ１０６は、学習情報（統合情報）の要求を受信すると、発信元の車載通信装置（移動局）１０３に指定されたエリアの学習情報を送信する（Ｓ４０３）。車載通信装置（移動局）１０３は、このようにしてダウンロードされた学習情報（統合情報）を学習内容記憶部２０６に記憶する。
【００５３】
ここで、学習情報（統合情報）とは位置の集合であるエリアについていずれの放送局からの受信状態が最も良くなるかを示すマップ形式の情報を含む。一例を図５に示す。ここでは、放送局５０１、５０２、及び５０３、並びに、これら放送局それぞれの理論上の受信レンジ５０４、５０５、及び５０６、及び、実測に基づく受信レンジ５０４’、５０５’、及び５０６’を考える。図５（ａ）は、学習前の理論値に基づくマップであり、すべての放送局の受信レンジが円形となっている。ハッチングは２以上の放送局から受信可能な境界エリアを示している。このマップが学習情報のデフォルト（初期）値として学習内容記憶部２０６に記憶されていてもよい。図５（ｂ）は、学習後のいわば実測値に基づくマップである。境界エリアの位置・形状は変化し得るものであり、学習度が高まるほど最新且つ詳細なマップが得られる。
【００５４】
また、ダウンロードを要求する際に指定するエリアについて図６を用いてより詳しく説明する。図６（ａ）は、実際の電波環境を示しており、各放送局の受信レンジは理論上の円形ではなく、現実の地形や建物の影響により図示したような形状のレンジを形成しているものとする。これは、例えば、サーバ１０６に記憶された統合情報である。図６（ｂ）は、ある車載通信装置１０３が学習内容記憶部２０６に記憶している学習情報を示している。ここで、黒枠６０１は例えばそのユーザの生活圏であって、十分な学習情報を持っているエリアとする。したがって、学習度は高く、黒枠６０１内の情報はサーバ１０６内の情報（図６（ａ））と一致している。
【００５５】
今、この車両が探索された経路６０２に沿って生活圏６０１を抜け出て未学習エリアに進む場合（図４のＳ４０１）、進行方向に沿って次に進むエリア（図６の点線枠６０３）についてのみ学習情報（統合情報）をサーバ１０６に要求する（Ｓ４０２）。そして、学習情報（統合情報）がダウンロードされ（図４のＳ４０３）、学習内容記憶部２０６に記憶されると（Ｓ４０４）、学習内容記憶部２０６に記憶された学習内容は図６（ｃ）に示すように学習情報を持つ学習済みのエリアがエリア６０１’へと広がる。このように、学習情報（統合情報）のダウンロードを要求するときには、エリアを指定し、ダウンロードする情報量を限定する。これにより、サーバ１０６やネットワーク１０５への負荷や通信トラフィックを低減することができる。
【００５６】
図３の説明に戻る。進行方向の学習情報が学習内容記憶部２０６に記憶されている場合（Ｓ３０３の「ＹＥＳ」）、或いは、その位置・時点においてネットワーク接続部２０５がネットワーク１０５との接続を確立できない場合（Ｓ３０４の「ＮＯ」）、或いは、進行方向の学習情報のダウンロードが既に開始されている場合（Ｓ３０５の「ＹＥＳ」）、或いは、進行方向の学習情報のダウンロードを開始した（Ｓ３０６）後、次に、現在地について学習情報が学習内容記憶部２０６に記憶されているか否かが判定される（Ｓ３０７）。
【００５７】
現在地の学習情報が記憶されている場合（Ｓ３０７の「ＹＥＳ」）、無線機制御部２０３はその学習情報を学習内容記憶部２０６から読み出す（Ｓ３０８）。次に、無線機制御部２０３は、更なる精度向上のために、放送局情報・建物形状データベース２０８にアクセスし、放送局の更新（例えば、新規放送局の開局、既存放送局の閉局、出力電力の変更など）を確認する（Ｓ３０９）。
【００５８】
放送局に更新がない場合（Ｓ３０９の「ＮＯ」）、無線機制御部２０３はＳ３０８で読み出した学習情報に従ってアンテナ２０１の指向性を制御し、受信レベルが十分であるか／劣化していないかを確認する（Ｓ３１０）。
【００５９】
受信状態が劣化していた場合（Ｓ３１０の「ＹＥＳ」）、或いは、当初より現在地の学習情報を持っていない場合（Ｓ３０７の「ＮＯ」）、無線機制御部２０３は次候補の放送局が学習内容記憶部２０６に記憶されているか否かを判定する（Ｓ３１１）。次候補の放送局が学習内容記憶部２０６に記憶されている場合（Ｓ３１１の「ＹＥＳ」）、アンテナ２０１及び無線機２０２のペアの一部をその次候補の放送局の周波数に切り替える（Ｓ３１２）。
【００６０】
また、放送局に更新がある場合（Ｓ３０９の「ＹＥＳ」）、アンテナ２０１及び無線機２０２のペアの一部をその更新された放送局の周波数に切り替える（Ｓ３１４）。
【００６１】
Ｓ３１２及びＳ３１３における一部の無線機の切り替えの様子を図７に示す。図７において、放送局７０１は現在受信中の放送局を表し、放送局７０２は次候補の放送局又は更新された放送局を表し、アンテナ指向性の方向を示す４つの円形のうちハッチングが施されたものはＳ３１２又はＳ３１３で次候補局又は更新局に周波数が切り替えられるアンテナを表している。
【００６２】
図７（ａ）に示すように、次候補局又は更新局７０２が進行方向に向かって右手に位置する場合、換言すれば現在受信中の放送局７０１と次候補局又は更新局７０２との間を垂直にまたぐ場合、図示するように車両右側に指向性を持つ２つのアンテナが次候補局又は更新局７０２の周波数に切り替えられる。また、図７（ｂ）に示すように、次候補局又は更新局７０２が進行方向前方に位置する場合、換言すれば現在受信中の放送局７０１と次候補局又は更新局７０２との間を水平にまたぐ場合、図示するように車両前方に指向性を持つ２つのアンテナが次候補局又は更新局７０２の周波数に切り替えられる。さらに、図７（ｃ）に示すように、次候補局又は更新局７０２が進行方向に向かって右手前方に位置する場合、換言すれば現在受信中の放送局７０１と次候補局又は更新局７０２との間を斜めにまたぐ場合、図示するように車両右側前方に指向性を持つ１つのアンテナが次候補局又は更新局７０２の周波数に切り替えられる。
【００６３】
このようにして、次候補局又は更新局に無線機の一部を切り替えた場合、次いで、両局からの到来電波について同時並行に受信処理を行い、切り替えた先の放送局からの受信状態の方が既存の学習情報に従った場合の受信先放送局からの受信状態に比して良好であるか否かが判定される（Ｓ３１４）。切り替えた先の放送局からの受信状態が比較的良好でない場合（Ｓ３１４の「ＮＯ」）、Ｓ３１２又はＳ３１３で切り替えた一部の無線機を元に戻し（Ｓ３１５）、更なる次候補局がないかＳ３１１に戻って再度確認する。切り替えた先の放送局からの受信状態の方が良好な場合（Ｓ３１４の「ＹＥＳ」）、すべての無線機をその次候補局又は更新局に切り替える（Ｓ３１６）。
【００６４】
このようにしていずれの放送局に対して指向性・周波数を合わせるかが最終的に決定されると、その位置・時点について新たに１回の学習が完了したことになる。よって、この学習結果に基づいて、学習内容記憶部２０６に記憶された境界エリアを修正し、学習情報を更新する（Ｓ３１７）。
【００６５】
また、そもそもＳ３０８において読み出した学習情報に従った放送局からの受信状態が良好な場合（Ｓ３１０の「ＮＯ」）、同様に、その位置においてその学習情報がいまだ正しいことが実測により確認されたことが新たに学習され、学習度が高められる（Ｓ３１７）。同様に、次候補放送局がもはや存在しない場合（Ｓ３１１の「ＮＯ」）も、その旨を記憶して学習情報が更新される（Ｓ３１７）。
【００６６】
本処理は、ＩＧオフ又は車載通信装置１０３の電源オフ（Ｓ３１８の「ＹＥＳ」）となるまで、繰り返される（Ｓ３１８の「ＮＯ」でＳ３０１へ戻る）。
【００６７】
本実施例において、このようにして更新された車両ローカルの学習情報は、サーバ１０６が統合情報を作成するために、換言すれば各車両において測定された様々な位置での電波環境に関する情報を参加車両で共有するために、所定のタイミングで車載通信装置１０３からネットワーク接続部１０５を利用してネットワーク１０５経由でサーバ１０６へアップロードされる。このアップロードは、例えば、学習内容記憶部２０６に記憶された学習情報が図３に示したような処理により更新されたとき、又は、サーバ１０６から車載通信装置１０３にリクエストされたときに行われる。
【００６８】
前者の場合、サーバ１０６は、各車両の車載通信装置１０３からアップロードされた学習情報を必ず記憶、統合（マージ）、又は利用する必要はなく、例えばアップロードされた学習情報の学習度が保有する統合情報の当該エリアについての学習度より低かった場合などには単に破棄してもよい。
【００６９】
後者のサーバ１０６側が要求する場合について図８を用いて説明する。本実施例において、サーバ１０６は、保有する統合情報において学習情報が無い又は学習度が低いと判断されたエリアについて、その学習情報を持っていると思われる車載通信装置１０３にそのエリアの学習情報をサーバ１０６へアップロードしてくれるようにリクエストを発する。リクエスト先の車両は、例えば、当該エリアを走行中の車両や、そのエリア周辺の学習情報をアップロードしてきた車両などである。
【００７０】
図８の処理において、まず、車載通信装置（移動局）１０３は、現在地の更新が検知されると（Ｓ８０１）、ネットワーク接続部２０５を利用して、その現在地及びその位置又はエリアについて学習内容記憶部２０６内に持っている学習情報の学習レベルをネットワーク１０５経由でサーバ１０６へ送信する（Ｓ８０２）。なお、ここで学習レベルとは、既述の学習度を所定の基準で数値化した尺度である。
【００７１】
サーバ１０６は、受信した移動局１０３の位置及びその学習レベルを保有する統合情報に照らして検討し、その位置についての学習情報を持っていない場合又は持っていても移動局１０３より伝達された学習レベルより低い学習レベルの学習情報しか持っていない場合、サーバ１０６はその学習情報の提供を発信元の車載通信装置１０３に要求する（Ｓ８０３）。
【００７２】
要求を受けた車載通信装置１０３は、ネットワーク接続部２０５を利用して、その現在位置について学習内容記憶部２０６内に記憶されている学習情報をサーバ１０６へ送信する（Ｓ８０４）。
【００７３】
このようにして学習情報が不十分なエリアについて学習情報を取得したサーバ１０６は、新たに取得した学習情報を既に持っている学習情報（統合情報）に統合（マージ）して保有する統合情報の学習度を向上させる。これにより、この統合情報の提供を受ける各車両の車載通信装置１０３においても学習度向上の利益が享受される。
【００７４】
このように、本実施例によれば、車載通信装置１０３は、ネットワーク接続を常時確立していなくても装置ローカルに記憶された学習情報に基づいてアンテナの指向性を制御することができる。よって、ネットワーク負荷及び通信トラフィックが低減される。また、サーバ１０６の情報収集・マージ機能により、移動局間での仮想的な学習情報の交換・共有が促進され、車載通信装置１０３は不足している学習情報をネットワーク経由でサーバ１０６から取得することができる。
【００７５】
なお、図９に示すように、高架道路では周辺建物などの影響により上道路と下道路で電波到来方向が大きく異なる場合が多い。したがって、上記一実施例における学習情報（電波到来方向）を用いて、自車両現在位置が高架道路の上か下かを判定することができる。これをナビゲーション・システムにフィードバックすれば、ナビゲーション・システムの位置検出精度が向上する。
【００７６】
また、上記一実施例では、ネットワーク接続部２０５がネットワーク１０５（の基地局）と直接的に無線通信できる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、必要に応じて車載通信装置１０３とサーバ１０６とが情報をやりとりできる構成であればあらゆる構成を採り得る。なぜなら、上述のように、本発明は、移動体の移動中にネットワーク接続が常時確立されていることを必須としないため、リアルタイム性のない情報の送受信方法も採用できるからである。
【００７７】
上記一実施例の変形例として、車載通信装置１０３のネットワーク接続部２０５がネットワーク１０５と直接的に無線通信しない場合の例を図１０に示す。図示する例において、車載通信装置１０３は車両外部の通信装置１００１（例えば、携帯電話、パソコン、ＰＤＡなど）を介してネットワーク１０５に接続する。この外部通信装置１００１とネットワーク１０５との間の接続は有線通信（例えば、インターネットや有線ＬＡＮなど）でも無線通信（例えば、携帯電話網やＰＨＳ網や無線ＬＡＮなど）でもよい。また、車載通信装置１０３のネットワーク接続部２０５と外部通信装置１００１との間での情報のやりとりは、有線通信（例えば、有線ＬＡＮなど）又は無線通信（例えば、ブルートゥース（登録商標）や赤外線通信などの近距離通信など）を利用して行われてもよく、或いは、着脱可能記憶媒体１００２（例えば、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ＳＤメモリーカード、など）を介して行われてもよい。
【００７８】
この変形例において、車載通信装置１０３からサーバ１０６へ学習情報をアップロードする場合には、ユーザは、まず車載通信装置１０３の学習内容記憶部２０６に記憶された学習情報を通信又は媒体１００２を通じて外部通信装置１００１を用いて読み出し、それをネットワーク１０５経由でサーバ１０６へアップロードする。また、この場合、サーバ１０６からのリクエストは外部通信装置１００１に送信される。逆に、車載通信装置１０３にサーバ１０６から学習情報（統合情報）をダウンロードする場合、ユーザは、まず外部通信装置１００１を用いてサーバ１０６から学習情報（統合情報）をダウンロードし、それを通信又は媒体１００２を通じて車載通信装置１０３の学習内容記憶部２０６に入力する。
【００７９】
また、上記一実施例では、車載通信装置１０３の学習内容記憶部２０６には、例えば初期値（デフォルト値）として各放送局の理論上の（円形の）受信可能レンジが記憶されていてもよいとしたが、本発明によれば、上述のように、各車両において実測・学習された学習情報（統合情報）がサーバ１０６に蓄積されているため、例えば図１０の左上部分に例示したように、車両製造時又は引き渡し時に（後付けタイプであれば車載通信装置１０３の製造時又は販売時に）このサーバ１０６に記憶された学習情報（統合情報）を取得して車載通信装置１０３の学習内容記憶部２０６に記憶させておけば、車載通信装置１０３は使用開始当初からその時点で最新の学習情報に基づいてアンテナ指向性を制御することができる。
【００８０】
さらに、上記一実施例及びその変形例の説明においては、便宜上、移動体が車両であるものとし、本発明に係る移動体用通信装置を車載通信装置と呼んだが、本発明はこれに限られず、車両以外のあらゆる移動体（例えば、自動二輪車や自転車など）にも適用可能である。また、上記一実施例及びその変形例の説明においては、便宜上、移動体用通信装置がアンテナ指向性を制御しながら受信する電波がテレビ放送電波であるものとしが、本発明はこれに限られない。本発明において、移動体用通信装置がアンテナ指向性を制御しながら受信する電波は、アナログ／ディジタル・テレビ放送の電波以外のあらゆる任意の電波（例えば、ラジオ放送の電波、携帯電話の電波、ＰＨＳの電波、無線ＬＡＮの電波など）でよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、移動体用通信装置に利用できる。例えば車両に搭載される場合、車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施例に係る移動体用通信装置及びそれを利用した通信システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係る移動体用通信装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施例に係る移動体用通信装置がテレビ放送電波の電波環境を学習する処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例における学習情報ダウンロード処理の流れを示すシーケンス図である。
【図５】（ａ）本発明の一実施例におけるマップ形式の学習情報の学習前の状態の一例を示す図である。（ｂ）本発明の一実施例におけるマップ形式の学習情報の学習後の状態の一例を示す図である。
【図６】（ａ）本発明の一実施例に係るサーバに記憶された統合情報の一例を示す図である。（ｂ）本発明の一実施例における学習情報を要求する際のエリア指定の一例を示す図である。（ｃ）本発明の一実施例において学習情報がダウンロードされマージされたときの一例を示す図である。
【図７】（ａ）本発明の一実施例に係る移動体用通信装置が放送局を垂直にまたぐ場合の無線機切替処理の一例を示す図である。（ｂ）本発明の一実施例に係る移動体用通信装置が放送局を水平にまたぐ場合の無線機切替処理の一例を示す図である。（ｃ）本発明の一実施例に係る移動体用通信装置が放送局を斜めにまたぐ場合の無線機切替処理の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施例においてサーバから学習情報を要求する場合のシーケンス図である。
【図９】高架道路での電波到来方向の一例を示す図である。
【図１０】本発明の別の一実施例に係る移動体用通信装置及びそれを利用した通信システムの全体構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０１  放送局
１０２  テレビ放送電波
１０３  車載通信装置
１０４  ネットワーク接続
１０５  ネットワーク
１０６  サーバ
２０１  放送受信アンテナ
２０２  無線機
２０３  無線機制御部
２０４  バス
２０５  ネットワーク接続部
２０６  学習内容記憶部
２０７  現在位置推定部
２０８  放送局情報・建物形状データベース
６０１  学習済みエリア
６０２  探索経路
６０３  学習情報要求エリア
７０１  切替前の放送局
７０２  切替先の放送局
１００１  外部通信装置
１００２  着脱可能記憶媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006080669.tif 000010
【図９】
2006080669.tif 000011
【図１０】
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