(57)【要約】      （修正有）【課題】車両等に搭載される移動端末のネットワーク通信を柔軟かつ安定的に行う。【解決手段】自動車等の車両に搭載された移動端末からインターネット等のネットワークに接続する際に、無線ＬＡＮやＰＨＳデータ通信等の通信媒体のその環境における優先度合いを設定して、車両の速度や数秒後の車両の位置、通信媒体の通信可能エリア、速度に対応した通信媒体、通信媒体の通信状態、等から通信媒体の切替の可否を判断し、最適な通信媒体を選択できるようにした。【選択図】    図１
2005012563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された移動端末を複数の通信媒体を選択的に介してネットワークに接続するシステムであって、
少なくとも車両の速度情報と位置情報とを検出する手段と、
通信媒体の通信可能エリアを登録したエリアデータベースと、
車両の存在するエリアを検出する手段と、
速度に対応した通信媒体を登録する手段と、
前記複数の通信媒体の優先度を設定する手段と、
前記速度に対応した通信媒体が設定されているか否かを判定し、当該車両が当該通信媒体の通信エリア内であるか否かを判定し、当該通信媒体の通信状態を判定し、当該車両の所定時間後のエリアを判定し、前記各判定結果に基づいて通信媒体の切替の可否を判断する制御手段とを備えた移動端末のネットワーク接続システム。
【請求項２】
前記判定の結果、通信媒体の切替が判断されたときには、優先度を１段階下げた通信媒体を選択して通信を許可する請求項１記載の移動端末のネットワーク接続システム。
【請求項３】
前記通信媒体の優先度を設定する手段において、初期設定において最優先の通信媒体として無線ＬＡＮが設定されている請求項１記載の移動端末のネットワーク接続システム。
【請求項４】
車両に搭載された移動端末を複数の通信媒体を選択的に介してネットワークに接続する方法であって、
車両の移動速度に対応した通信媒体が設定されているか否かを移動速度と通信媒体との対応テーブルを参照して判定し、
車両が通信可能なエリアにあるか否かを、エリアと通信可能な媒体とを対応付けたエリアデータベースを参照して判定し、
その時点での通信媒体の通信状態を判定し、
車両の速度検出手段と位置検出手段とから所定時間後に車両が存在するエリアを判定し、
前記いずれかの判定結果で否定枝が選択されたときに、通信媒体の優先度を設定した優先媒体設定テーブルを参照してその時点の通信媒体から優先度を１段階下げて設定された通信媒体を選択して移動端末とネットワークの通信を許可する移動端末のネットワーク接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載端末等の移動端末におけるネットワーク接続技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可搬型のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、あるいはカーナビゲーションシステム等の車載機では、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅ  Ｔｏｏｔｈ）、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯電話等の各種の非有線媒体を介してネットワークへの接続を行っているのが現状である。
【０００３】
しかし、これらの非有線媒体には一長一短があった、たとえば無線ＬＡＮは１Ｍｂｐｓ乃至数十Ｍｂｐｓの高速通信を実現できるものの、電波の到達範囲が基地局から最大数十ｍ乃至数百ｍ程度であり、高速で移動する際に定常的にネットワークへのアクセスを行うことには適していない。
【０００４】
一方、ＰＨＳや携帯電話通信網では、パケット接続を行うことにより、通信速度は低速（９６００ｂｐｓ乃至１２８Ｋｂｐｓ）ではあるものの高速移動中でも比較的安定したネットワーク接続が可能となっている。
【０００５】
従来、これらのいずれの通信媒体を選択するかは移動体端末の所持者の意志に委ねられており、端末の通信状態を監視しながら無線ＬＡＮでのネットワーク接続可能領域から不可能な領域に移動してきた場合にはダイヤルアップ接続によるＰＨＳ、携帯電話による通信に切り替えてネットワーク接続を再開させる必要があった。
【０００６】
このように媒体を切り替える際に、ネットワーク接続断の状態が生じ、ダイヤルアップ接続による再接続までの間、通信が切断されることになるため、大量のデータをアップロードまたはダウンロードしていた間に通信断となった場合には、再度最初からアップロードまたはダウンロードを開始しなければならなかった。
【０００７】
なお、移動無線機において、チャネルを切り替えることによって無線基地との通信品質を一定以上に維持する技術としては特開昭６３−２５４８３３号公報がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−２５４８３３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載された技術は、周波数の異なる複数のチャネルを用意しておき、一方のチャネルでの通信品質が低下した場合に、別のチャネルの通信品質が一定値以上であることを確認した後に当該別のチャネルへの通信切替を行うようになっていた。
【００１０】
このように前記特許文献１では、あくまでも同一媒体内で周波数を切り替えているに過ぎなかった。
【００１１】
本発明者は、今後の移動端末のネットワーク通信への接続に際しては、非有線媒体における多様な通信方式の各特性に着目して、柔軟かつ安定的に通信方式を切り替える技術を実現することが必須であることを見いだした。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の手段を採用した。
【００１３】
本発明の第１の解決手段は、車両に搭載された移動端末を複数の通信媒体を選択的に介してネットワークに接続するシステムであって、少なくとも車両の速度情報と位置情報とを検出する手段と、通信媒体の通信可能エリアを登録したエリアデータベースと、車両の存在するエリアを検出する手段と、速度に対応した通信媒体を登録する手段と、前記複数の通信媒体の優先度を設定する手段とを設けて、前記速度に対応した通信媒体が設定されているか否かを判定し、当該車両が当該通信媒体の通信エリア内であるか否かを判定し、当該通信媒体の通信状態を判定し、当該車両の所定時間後のエリアを判定し、前記各判定結果に基づいて通信媒体の切替の可否を判断する制御手段とを備えた移動端末のネットワーク接続システムである。
通信媒体毎に優先度を設定するとともに、車両の移動状態にあわせて所定時間後の通信エリアを判断し、最適な通信媒体への切替制御を行うことができる。
【００１４】
第２の解決手段は、前記第１の解決手段において、判定の結果、通信媒体の切替が判断されたときには、優先度を１段階下げた通信媒体を選択して通信を許可するよう制御することにある。
このように、優先度を段階的に下げながらその条件下で最良の通信媒体を選択することができる。
【００１５】
第３の解決手段は、前記通信媒体の優先度を設定する手段において、初期設定において最優先の通信媒体として無線ＬＡＮが設定されてようにしたものである。
ネットワークへのブロードバンド接続（広帯域接続）が可能な無線ＬＡＮを最上位の優先度で設定しておくものである。
【００１６】
第４の解決手段は、車両に搭載された移動端末を複数の通信媒体を選択的に介してネットワークに接続する方法であって、車両の移動速度に対応した通信媒体が設定されているか否かを移動速度と通信媒体との対応テーブルを参照して判定し、車両が通信可能なエリアにあるか否かを、エリアと通信可能な媒体とを対応付けたエリアデータベースを参照して判定し、その時点での通信媒体の通信状態を判定し、速度検出手段と位置検出手段とから所定時間後に車両が存在するエリアを判定し、前記いずれかの判定結果で否定枝が選択されたときに、通信媒体の優先度を設定した優先媒体設定テーブルを参照してその時点の通信媒体から優先度を１段階下げて設定された通信媒体を選択して移動端末とネットワークの通信を許可する移動端末のネットワーク接続方法である。
この解決手段によっても、通信媒体毎に優先度を設定するとともに、車両の移動状態にあわせて所定時間後の通信エリアを判断し、最適な通信媒体への切替制御を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明のシステム構成を示すブロック図である。
【００１９】
同図に示すように、車両１には、移動端末２が搭載されている。移動端末２は車内ＬＡＮにより車載ルータ３と接続されており、車載ルータ３は車載データベース４と車両情報ゲートウェイ５に接続されている。車両情報ゲートウェイ５には各種センサ６ａ〜６ｄの信号が入力されるようになっている。具体的には、ＧＰＳ６ａ，速度パルスセンサ６ｂ，ジャイロセンサ６ｃおよび加速度センサ６ｄで構成されている。
【００２０】
車載ルータ３には携帯電話（ＭＰ）８と、ＰＨＳデータ通信カード９と、無線ＬＡＮアダプタ１０が接続されており、携帯電話基地局１１または無線ＬＡＮ基地局２０との通信接続が可能となっている。なお、図ではＰＨＳデータ通信に対応する基地局の図示を省略しているが携帯電話基地局１１とほぼ同様である。
【００２１】
車載データベース４には、無線ＬＡＮの通信可能な地域情報等が登録されている。
【００２２】
図２は、車載ルータ３と車両情報ゲートウェイ５のさらに詳細な機能ブロックを示したものである。
同図に示すように、車載ルータ３は、メディア切替制御部３１を中心に、各メディア用デバイスドライバ３２とプロトコル制御部３３とで構成されている。各メディア用デバイスドライバ３２は、無線ＬＡＮ，携帯電話パケット通信，ＰＨＳデータ通信等の各種通信メディアのためのデバイスドライバが格納されており、それぞれの通信メディアが選択されたときにメディア切替制御部３１に読み込まれるようになっている。プロトコル制御部３３は、各通信メディアを切り替えるための設定ファイルが登録されている。
【００２３】
図３および図４は設定ファイルの例を示しており、図３は通信メディア優先テーブル３３１、図４は速度・メディア対応テーブル３３２の内容を示している。図３に示すように、通信メディア優先テーブル３３１は、本実施形態では優先順位が上位から「無線ＬＡＮ」→「ＰＨＳデータ通信」→「携帯電話パケット通信」となるように設定されている。速度・メディア対応テーブル３３２は、図４に示すように、本実施形態では、車両１の車速が０〜２０ｋｍ／ｈの場合には無線ＬＡＮによる接続、２１〜６０ｋｍ／ｈの場合にはＰＨＳデータ通信による接続、６１ｋｍ／ｈ以上の場合には携帯電話パケット通信による接続となるように設定されている。
【００２４】
車両情報ゲートウェイ５は、位置／車速情報測定装置５１と位置／車速情報エンコーダ５２とで構成されており、各種センサ６ａ〜６ｄから入力された検知信号をデジタル信号化してメディア切替制御部３１に出力する機能を有している。
【００２５】
メディア切替制御部３１は、車両情報ゲートウェイ５から入力された車両１の位置情報や車速等に基づいてメディア優先テーブル３３１および速度・メディア対応テーブル３３２を参照して携帯電話（ＭＰ）８によるパケット通信、無線ＬＡＮアダプタ１０による無線ＬＡＮ通信または図示しないＰＨＳデータ通信を選択して外部のネットワーク（携帯電話パケット通信網１２，汎用ネットワーク１３さらには汎用ネットワーク２１）に接続するようになっている。
【００２６】
前記携帯電話（ＭＰ）８のパケット通信接続は携帯電話基地局１１に対して行われ、携帯電話基地局１１は、携帯電話パケット通信網１２を介して汎用ネットワーク１３に接続されている。この汎用ネットワーク１３はいわゆるインターネット（ＩＰｖ４の通信プロトコルによるデータ通信網）であり、この汎用ネットワーク１３を介して通信センター１４と接続されている。
【００２７】
通信センター１４は、トンネリングルータ１５およびＩＰｖ４／ＩＰｖ６ゲートウェイ１６およびＩＰｖ６ルータ１７を介して、ホームエージェント（ＨＡ）１８に接続されている。
ここで、ホームエージェント（ＨＡ）１８は、モバイルＩＰの規格（Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６）で提唱されているエージェントであり、移動端末２の移動前のホームアドレスと移動後のアドレス（ＣｏＡ：ケア・オブ・アドレス）とを対応付けるデータベース（バィンディング・キャッシュ）を有しており、この仕組みにより移動端末２が常に安定的にＩＰｖ６によるネットワーク（ＮＷ）２１に接続することが可能となっている。
【００２８】
なお、無線ＬＡＮアダプタ１０と接続される無線ＬＡＮ基地局２０は直接通信センター１４のＩＰｖ６ルータ１７と接続されている。
【００２９】
本実施形態では、移動端末２はＩＰｖ６接続を前提としているが、携帯電話パケット通信の場合、ＩＰｖ４接続環境のみしか用意されていないことを想定して、通信センター１４でトンネリングルータ１５を用意し、車載ルータ３とトンネリングルータ１５との間でＩＰｖ６オーバーＩＰｖ４トンネリングプロトコルを用意してＩＰｖ６接続を実現している。一方、無線ＬＡＮ通信環境（本実施形態では無線ＬＡＮ方式として８０２．１１ｂを採用）では直接ＩＰｖ６接続が可能であるため、通信センター１４のＩＰｖ６ルータは無線ＬＡＮ基地局２０と直接接続されている。
【００３０】
なお、図示は省略したが、ＰＨＳデータ通信カード９に対応する基地局を設けた場合にも前記の携帯電話基地局１１と同様の構成でＩＰｖ６オーバーＩＰｖ４トンネリングを実現するようになっている。
【００３１】
次に、メディア切替制御部３１の処理手順を図５〜図８を用いて説明する。
図５はメディア切替制御部３１のメイン処理を示すフロー図である。外部からのリセット処理または電源投入によってＳＩＧＨＵＰ命令を受け付けると、初期化処理（図６に示す処理）を実行し（ステップ５０１）、続いてメインループ（図７に示す処理：ステップ５０２）を実行する。そして、ＳＩＧＴＥＲＭ／ＳＩＧＫＩＬＬ命令を受け付けると処理を終了する（５０３）。
【００３２】
初期化処理は、図６に示すようにシグナルトラップを作成し（６０１）、次いでグローバル変数を初期化する（６０２）。そして、設定ファイルの読み込みを行う（６０３）。この設定ファイルはたとえば図３に示す通信メディア優先テーブル３３１や図４に示す速度・メディア対応テーブル３３２である。次に、読み込まれた設定ファイル（通信メディア優先テーブル３３１）に基づいてデフォルトの通信メディア（ここでは無線ＬＡＮ）に切り替えて初期化処理を終了する（６０４）。
【００３３】
次に、図７に基づいてメインループ処理を説明する。
メインループ処理が開始されると、車載ルータ３のメディア切替制御部３１は、切替チェック処理（７０１）を開始する。そして、通信メディアの切替が必要か否かを判定する（７０２）。この判定処理は図８で詳述する。
【００３４】
前記判定ステップ７０２の結果、通信メディアの切替が不要な場合、たとえば無線ＬＡＮによる通信状態が良好な地域で車速も比較的低速でしばらくの間は良好な通信状態が維持できると判定された場合には待機時間を１秒に設定し（７０３）、待機状態に入る（７０４）。そして、１秒毎に再度切替チェック（７０１）を実行する。
【００３５】
判定ステップ７０２で通信メディアの切替が必要であると判定された場合には、プロトコル制御部３３に格納された通信メディア切替スクリプトを読み出して実行する（７０５）。たとえば、「無線ＬＡＮ」から「ＰＨＳデータ通信」に切り替える場合には、前記スクリプトに基づいて通信メディア優先テーブル３３１を参照して実行する。ここで、通信メディアの切替が成功しなかった場合には（７０６）、再度通信メディア優先テーブル３３１を参照して、優先順位を１つ下げて次の通信メディア（ここでは「携帯電話パケット通信」）を選択して通信メディアの切替を実行する（７０７）。
【００３６】
次に、メディア切替制御部３１は、新たに切り替えた通信メディア毎に待機時間を設定して待機状態に入る（７０８，７０４）。
【００３７】
次に、図８を用いて切替チェック処理の手順を説明する。
メディア切替制御部３１は、車両１の走行速度の取得、位置情報の取得（８０１）および電解強度情報の取得（８０２）を行う。具体的には、速度パルスセンサ６ｂからの入力信号を通じて現在の速度情報を取得し、加速度センサ６ｄにより数秒後の速度情報を取得する。また、ＧＰＳ６ａおよびジャイロセンサ６ｃからの入力信号を通じて車両１の現在位置を取得し、前記加速度センサ６ｄからの情報に基づいて数秒後の車両位置も算出する。
【００３８】
次にループ処理を開始し（８０３）、まず速度判定を実行する（８０４）。この判定では、車両１の速度に対して最適な通信メディアであるか否かを判断する。具体的には前記の速度パルスセンサ６ｂからの速度情報に基づいて、速度・メディア対応テーブル３３２を参照する。たとえば、車両１の速度が０〜２０ｋｍ／ｈである場合には、無線ＬＡＮ通信がそのまま維持されるが、２１ｋｍ／ｈ以上である場合には当該無線ＬＡＮ通信の優先順位を１段階下げる（８０９）。
【００３９】
次に、メディア切替制御部３１は、エリア判定を行う（８０５）。具体的にはＧＰＳ６ａとジャイロセンサ６ｃと速度パルスセンタとから得られた位置情報に基づいて車載データベース４を検索し、当該位置が無線ＬＡＮの通信可能エリアであるか否かを判定する。このとき、通信可能エリアでない場合にはこの通信メディア（たとえば無線ＬＡＮ）の優先順位を１段階下げる（８０９）。
【００４０】
次に、メディア切替制御部３１は、電解強度判定を行う（８０６）。ここでは、無線ＬＡＮアダプタ１０、携帯電話（ＭＰ）８またはＰＨＳデータ通信カード９による通信状態を監視することにより行う。たとえば無線ＬＡＮによる通信を実行している際に、速度判定やエリア判定では無線ＬＡＮ通信に適していると判定されている場合でも、都会のビル間を走行中で電波状態が悪化することが考えられる。このような場合には、当該通信メディア（無線ＬＡＮ）の優先順位を１段階下げる（８０９）。
【００４１】
次に、メディア切替制御部３１は、数秒後のエリア判定を行う（８０７）。ここでは、ＧＰＳ６ａ，ジャイロセンサ６ｃ，および速度パルスセンサ６ｂからの入力信号に基づいて数秒後の位置情報を計算し、この数秒後の位置情報により車載データベース４を検索し、数秒後も通信メディア（たとえば無線ＬＡＮ）の通信可能範囲内にあるか否かを判定する。この数秒後のエリア判定により数秒後にはエリア外となる場合には、当該通信メディア（ここでは無線ＬＡＮ）の優先順位を１段階下げる（８０９）。
【００４２】
以上のような判定処理（８０４〜８０７）の結果、全てが肯定枝である場合には、この通信メディア（無線ＬＡＮ）の優先フラグをＯＮ状態とし（８０８）、当該通信メディアを除外して、次の通信メディアの優先判定を行う（８１０）。
【００４３】
このようにして全ての通信メディアについて優先判定を行い優先順位を決定して優先メディアテーブル３３１に登録する。
【００４４】
次に、メディア切替制御部３１は、その時点での通信メディアの優先フラグを検査し（８１１）、ＯＮ状態である場合には現状より優先順位の高い通信メディアで優先フラグがＯＮになっているものを検索し（８１３）、そのような通信メディアがある場合には当該通信メディアをセットする（８１４）。また判定ステップ８１０で優先フラグがＯＮ状態でない場合には、デフォルト（優先メディアテーブル３３１）で指定された通信メディアをセットする（８１２）。
【発明の効果】
本発明によれば、移動車両に搭載された移動端末において、車両の移動状態に合わせて常に最良の通信媒体を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるシステム構成を示すブロック図
【図２】実施形態の車載ルータと車両情報ゲートウェイの詳細な機能ブロック図
【図３】通信メディア優先テーブルの内容を示す説明図
【図４】速度・メディア対応テーブルの内容を示す説明図
【図５】メディア切替制御部のメイン処理を示すフロー図
【図６】メディア切替制御部の初期化処理を示すフロー図
【図７】メディア切替制御部のメインループ処理を示すフロー図
【図８】メディア切替制御部の判定処理を示すフロー図
【符号の説明】
１  車両
２  移動端末
３  車載ルータ
４  車載データベース
５  車両情報ゲートウェイ
６ａ  ＧＰＳ
６ｂ  速度パルスセンサ
６ｃ  ジャイロセンサ
６ｄ  加速度センサ
８  携帯電話（ＭＰ）
１０  無線ＬＡＮアダプタ
１１  携帯電話基地局
１２  携帯電話パケット通信網
１３  汎用ネットワーク（ＩＰｖ４）
１４  通信センター
１５  トンネリングルータ
１６  ＩＰｖ４／ＩＰｖ６ゲートウェイ
１７  ＩＰｖ６ルータ
１８  エージェントシステム
２１  汎用ネットワーク（ＩＰｖ６）
３１  メディア切替制御部
３２  メディア用デバイスドライバ
３３  プロトコル制御部
３３１  通信メディア優先テーブル
３３２  速度・メディア対応テーブル
【図１】
2005012563.tif 000003
【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】
2005012563.tif 000009
【図８】
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