JP2018186325A - 通信装置および通信制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】APからのチャンネル切替通知をSTAで受け取ることができない場合における通信停止時間を短くすることができる方法を提供する。【解決手段】通信状況が良くない場合にスマートフォン200にチャンネル切替通知を送信する切替通知部13と、通信に利用する通信チャンネルを切り替えるチャンネル切替部14と、チャンネルの切り替え後、スマートフォン200がチャンネルサーチ動作を行うまでのタイムアウト時間よりも短い時間に設定された所定時間以内に通信を行うことが可能になったか否かを判定する通信可否判定部15とを備える。チャンネル切替部14は、通信チャンネルを切り替えた後に、通信が所定時間以内に可能にならなかった場合、通信チャンネルを元に戻す。【選択図】図1

Description

本発明は、通信装置および通信制御方法に関し、特に、複数の通信チャンネルのうちのいずれかチャンネルを利用して通信を行うことができるようになされた通信装置および通信制御方法に用いて好適なものである。
従来、車載機の中には、スマートフォン等の携帯端末との間で、特定の通信方式(例えば、Wi−Fi(登録商標))の通信装置を用いて、複数の通信チャンネルのうちのいずれか一の通信チャンネルを利用して通信を行うことで、携帯端末と連携することができるようになっているものがある。ただし、車両の移動に伴って、一の通信チャンネルを利用した通信において、電波干渉による性能低下が生じる場合がある。
このような場合、車載機は、携帯端末との通信に利用可能な他の通信チャンネルを検索し、検索された他の通信チャンネルに切り替えて携帯端末との通信を行う。Wi−Fiにおいては、AP(アクセスポイント)として機能する車載機がCSA(Channel Switch Announcement)の発行によって、STA(ステーション)として機能する携帯端末に他の通信チャンネルへの切り替えを通知し、当該他の通信チャンネルを使って通信を再開する。
例えば、特許文献1には、無線ネットワークを生成する通信装置が、使用する無線チャネルを切り替える際に、生成した無線ネットワークを終了し、無線チャネルを切り替えた後の新たな無線ネットワークを生成して、新たな無線ネットワークへ招待する信号を、無線チャネルを切り替える前の無線ネットワークに参加していた他の通信装置へ送信することが記載されている。
また、特許文献2には、通信装置(AP)が第1の周波数チャネルに干渉する信号を検出し、第1の周波数チャネルを用いた通信を停止した場合に、基地局(STA)が第1の周波数チャネルを用いて通信をしていないと判断すると、基地局が用いている第2の周波数チャネルを探索し、探索された第2の周波数チャネルを用いて基地局と通信を行うことが記載されている。
特開2015−188132号公報 特開2009−303047号公報
しかしながら、電波環境の悪化に伴って、APがSTAにチャンネル切替通知を発行して通信チャンネルを切り替えようとするとき、APからのチャンネル切替通知をSTAで受け取れないことがある。この場合、APは他の通信チャンネルへ移動するが、STAは元の通信チャンネルのままであり、通信を開始することができない。
ここで、STAがAPからの信号を受信できない状態が一定期間続くと、タイムアウトとなってSTAは全チャンネルのサーチ動作を行い、APの探索を開始する。そして、他の通信チャンネルへ移動したAPを見つけると、その時点からAPとSTAは通信を開始することが可能となる。
このように、APからのチャンネル切替通知をSTAで受け取ることができない場合は、タイムアウトまでの一定時間およびサーチ動作時間の間は通信を開始することができない。そのため、APがチャンネル切替通知を発行してSTAとの通信を停止してから通信を再開するまでに、長い時間がかかってしまうという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、APからのチャンネル切替通知をSTAで受け取ることができない場合における通信停止時間を短くすることができるようにすることを目的とする。
上記した課題を解決するために、本発明では、相手装置との通信における通信状況が良くないと判定された場合、相手装置との通信に利用する通信チャンネルを現在の一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替えることを知らせるチャンネル切替通知を相手装置に対して送信するとともに、通信チャンネルを一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替えた後、所定時間以内に、当該他の通信チャンネルを利用して相手装置との間で通信を行うことが可能にならなかった場合、相手装置との通信に利用する通信チャンネルを他の通信チャンネルから元の一の通信チャンネルに戻すようにしている。ここで、上記所定時間は、通信装置が一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替えた後、相手装置がチャンネルサーチ動作を開始するまでのタイムアウト時間よりも短い時間に設定している。
上記のように構成した本発明によれば、通信状況が悪化して、チャンネル切替通知を相手装置に対して送信したにもかかわらず、相手装置がこれを受信できず、他の通信チャンネルでの通信が開始されない場合であっても、相手装置がチャンネルサーチ動作を開始するまでのタイムアウト時間よりも短い所定時間が到来すると、通信チャンネルが他の通信チャンネルから元の一の通信チャンネルに戻される。このとき、相手装置での設定は、元の一の通信チャンネルが維持されたままであるから、元の一の通信チャンネルを利用して通信を再開することができる。これにより、APとして機能する通信装置からのチャンネル切替通知を、STAとして機能する相手装置で受け取ることができない場合における通信停止時間を短くすることができる。
本実施形態に係る車載機の機能構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係る車載機による処理の一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る車載機と、スマートフォンとの処理の一例を示すシーケンス図である。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、車載機100(特許請求の範囲の「通信装置」に相当)とスマートフォン200とを備えて構成された通信システム10を示している。車載機100は、自動車等の車両に搭載される通信装置である。車載機100は、無線通信のためのアクセスポイントAP1を有している。スマートフォン200は、ユーザ(車両の搭乗者)が所持する携帯端末である。スマートフォン200は、無線通信によって車載機100のアクセスポイントAP1に接続するためのステーション(以下、「STA」と示す)としての機能を有している。車載機100は、アクセスポイントAP1の通信エリア内にスマートフォン200が存在するとき、複数の通信チャンネルのうちのいずれか一の通信チャンネルを利用して、スマートフォン200と無線通信を行うことが可能である。
図1に示すように、本実施形態の車載機100は、その機能構成として、通信部11、通信状況判定部12、切替通知部13、チャンネル切替部14および通信可否判定部15を備えている。上記各機能ブロック11〜15は、ハードウェア、DSP(Digital Signal Processor)、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック11〜15は、実際にはコンピュータのCPU、RAM、ROMなどを備えて構成され、RAMやROM、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。
通信部11は、Wi−Fi通信により、複数の通信チャンネルのうちのいずれかの通信チャンネルを利用して、スマートフォン200と無線通信を行う。通信部11が無線通信の相手とするスマートフォン200は、「相手装置」に相当する。一例として、通信部11は、Wi−Fi通信に係る規格の1つであるIEEE802.11bに従って、この規格で利用可能な通信チャンネルのうちのいずれか1つの通信チャンネルを利用して、アドホック・モードでスマートフォン200と通信する。スマートフォン200との間で行われる無線通信として、例えば、スマートフォン200からの動画のストリーミング再生、車載機100のタッチパネル(図示省略)からのスマートフォン200の操作等が挙げられる。但し、これらに限らない。
通信状況判定部12は、通信部11が行う通信チャンネルを利用したスマートフォン200との通信における通信状況の良否を判定する。本実施形態では、通信状況判定部12は、通信中のスマートフォン200との通信状況が、通信の遅延に起因して、上述したストリーミング再生等の車載機100とスマートフォン200との間で行われる無線通信が正常に行えない状況になった場合、「通信状況が良くない」と判定する。
例えば、通信状況判定部12は、通信部11が利用している通信チャンネルで、スマートフォン200へエコー要求コマンド(例えば、pingコマンド)を送信し、スマートフォン200から当該コマンドに対する応答を受け取るまでにかかった時間の長さを測定し、当該時間の長さに基づいて、通信状況の良否を判定する。また例えば、通信状況判定部12は、通信部11が利用している通信チャンネルにおけるスマートフォン200との間での無線通信に係るスループットを算出し、スループットに基づいて、通信状況の良否を判定する。また例えば、通信状況判定部12は、通信部11が利用している通信チャンネルで通信を行う時の受信信号強度を検出し、受信信号強度に基づいて、通信状況の良否を判定する。以上、通信状況判定部12が通信状況の良否を判定する方法について例示したが、通信状況判定部12が通信状況の良否を判定する方法は例示したものに限らず、どのような方法であってもよい。
切替通知部13は、通信状況判定部12により通信状況が良くないと判定された場合、スマートフォン200との通信に利用する通信チャンネルを現在の一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替えることを知らせるチャンネル切替通知をスマートフォン200に対して送信する。すなわち、切替通知部13は、通信状況判定部12の判定の結果を監視し、「通信状況が良い」と判定された状態から、「通信状況が良くない」と判定された状態となった場合、そのことをトリガーとして、チャンネル切替通知をスマートフォン200に送信する。また、詳細は後述するが、切替通知部13は、通信可否判定部15が切替指示通知を行って通信チャンネルを切り替えた場合に、通信状況判定部12により通信状況が良くないと判定されているか否かを判定し、通信状況が良くないと判定されている場合、チャンネル切替通知をスマートフォン200に送信する。本実施形態では、切替通知部13は、Wi−Fiに従ってCSAを発行することによって、チャンネル切替通知をスマートフォン200に送信し、他の通信チャンネルへの切り替えをスマートフォン200に通知する。
チャンネル切替部14は、切替通知部13によるチャンネル切替通知の送信に応じて、スマートフォン200との通信に利用する通信チャンネルを、現在の一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替える。以下、チャンネル切替部14により通信チャンネルの切り替えが行われる場合において、切り替え前の一の通信チャンネルを「切替前チャンネル」といい、切り替え後の他の通信チャンネルを「切替後チャンネル」という。また、チャンネル切替部14は、後述するように、通信可否判定部15から切替指示通知があった場合、通信チャンネルを切替後チャンネルから切替前チャンネルに戻す。
通信可否判定部15は、チャンネル切替部14が通信チャンネルを切り替えた後の判定時間T1(特許請求の範囲の「所定時間」に相当)以内に、切替後チャンネルを利用してスマートフォン200との間で通信を行うことが可能になったか否かを判定する。本実施形態では、判定時間T1は「3秒」である。判定時間T1の値がどのように設定されるかについては後述する。本実施形態では、通信可否判定部15は、チャンネル切替部14による通信チャンネルの切り替え後、Wi−Fiに従って、アクセスポイントAP1から所定の間隔(例えば、100ミリ秒)でビーコンフレームを送信し、判定時間T1が経過する前に、ビーコンフレームの送信に応じてスマートフォン200との間で切替後チャンネルを利用した通信が可能な状態となった場合、切替後チャンネルを利用してスマートフォン200との間で通信を行うことが可能になったと判定する。なお、判定時間T1の値は、ビーコンフレームが送信される間隔より十分に大きい値に設定される。
以下の説明では、連続して行われる以下の3つの処理を「連続処理」という。すなわち、「切替通知部13が、チャンネル切替通知をスマートフォン200に対して送信する処理」、「切替通知部13によるチャンネル切替通知の送信に応じて、チャンネル切替部14が、通信チャンネルを切り替える処理」および「チャンネル切替部14による通信チャンネルの切り替えに応じて、通信可否判定部15が、判定時間T1以内にスマートフォン200との間で通信を行うことが可能になったか否かを判定する処理」を「連続処理」と表現する。
通信可否判定部15は、通信チャンネルの切り替え後、判定時間T1以内に、切替後チャンネルを利用したスマートフォン200との通信が可能になったと判定した場合、後述する切替指示通知をチャンネル切替部14に通知しない。この結果、判定時間T1以内に切替後チャンネルを利用したスマートフォン200との通信が可能になった場合、通信チャンネルが切替前チャンネルに戻されず、切替後チャンネルを利用して車載機100とスマートフォン200との間で通信可能な状態が構築され、以後、通信状況が良好な状態で車載機100とスマートフォン200との間で通信が行われる。
通信可否判定部15は、通信チャンネルの切り替え後に、切替後チャンネルを利用したスマートフォン200との通信が可能となることなく、判定時間T1が経過した場合、以下の処理を実行する。すなわち、通信可否判定部15は、通信状況判定部12によって通信状況が良くないと判定されたことをトリガーとして行われる「連続処理」が、回数K(特許請求の範囲の「所定回数」に相当)、繰り返して実行されたか否かを判定する。本実施形態では、回数Kは「3回」である。回数Kの値がどのように設定されるかについては後述する。
通信可否判定部15は、連続処理が、回数K、繰り返して実行されたと判定した場合、後述する切替指示通知を行わず、車載機100が利用する通信チャンネルが切替後チャンネルである状態を維持する。この場合、以下の手順により、車載機100とスマートフォン200との間での通信が確立される。
すなわち、車載機100は、直近で実行された連続処理において、Wi−Fiに従ってCSAを発行することによってチャンネル切替通知をスマートフォン200に送信している。これを踏まえ、連続処理が、回数K、繰り返して実行された状況において、未だ車載機100とスマートフォン200との間で通信ができない状態の場合、スマートフォン200がチャンネル切替通知を受け取れておらず、車載機100が利用する通信チャンネルとスマートフォン200が利用する通信チャンネルとに齟齬が生じているものと想定される。なお、車両内で電波が弱い位置にスマートフォン200が移動した場合や、車載機100およびスマートフォン200のアンテナの指向性と、車載機100およびスマートフォン200の位置関係とに起因して車載機100またはスマートフォン200の受信信号強度が低下した場合、車両に搭乗する搭乗者を含む障害物が車載機100とスマートフォン200との間での通信を阻害する場合、車外から電波妨害を受けている場合等に、スマートフォン200がチャンネル切替通知を受け取れない場合が生じ得る。
この場合、スマートフォン200は、Wi−Fiに従って、以下の処理を実行する。すなわち、スマートフォン200は、車載機100と通信ができない状態となってから、タイムアウト時間T2が経過するまでは、通信チャンネルを切り替えることなく待機する。スマートフォン200は、通信が可能な状態となることなくタイムアウト時間T2が経過した場合、全チャンネルまたは予め設定されたチャンネルのチャンネルサーチ動作を行ってアクセスポイントを探索し、通信に利用する通信チャンネルが切り替わった後のアクセスポイントAP1(車載機100)を見つけ、車載機100と通信可能な状態を確立する。なお、スマートフォン200は、車載機100と通信ができない状態となるタイミングは、通信状況判定部12により通信状況が良くないと判定されたことをトリガーとして行われる1回目の連続処理で、チャンネル切替部14が通信チャンネルを切り替えたタイミングに対応する。また、本実施形態では、タイムアウト時間T2は、「30秒」であるものとする。
以上の手順により、車載機100とスマートフォン200との間での通信が確立される。この場合、車載機100と通信ができない状態となったタイミング(チャンネル切替部14が通信チャンネルを切り替えたタイミング)から、車載機100とスマートフォン200との間で通信を行うことが可能となるタイミングまで、少なくとも、タイムアウト時間T2と、チャンネルサーチ動作に要する時間(以下、「サーチ時間T3」という)とを合算した時間を要する。
一方、通信可否判定部15は、連続処理が、回数K、繰り返して実行されていないと判定した場合、以下の処理を行う。
すなわち、通信可否判定部15は、チャンネル切替部14に対して、通信チャンネルを切替後チャンネルから切替前チャンネルに戻すことを指示する切替指示通知を行う。この結果、チャンネル切替部14により、通信に利用する通信チャンネルが、切替後チャンネルから、切替前チャンネルに戻される。つまり、チャンネル切替部14は、判定時間T1以内にスマートフォン200との通信が可能にならなかったと通信可否判定部15により判定された場合、スマートフォン200との通信に利用する通信チャンネルを切替後チャンネルから切替前チャンネルに戻す。
この通信可否判定部15による切替指示通知に応じて、切替通知部13は、切替前チャンネルを利用した通信の通信状況について、通信状況判定部12により「通信状況が良くない」と判定されているか否かを判定する。通信状況が良くないと判定されている場合、切替通知部13は、切替前チャンネルから切替後チャンネルへと通信チャンネルを切り替えることを知らせるチャンネル切替通知をスマートフォン200に送信する。その後、連続処理に含まれる各処理が順番に実行されることによって連続処理が実行される。
一方、「通信状況が良くない」と判定されていない場合、切替通知部13は、チャンネル切替通知のスマートフォン200への送信を行わない。この場合、連続処理は実行されず、通信部11が利用する通信チャンネルが、切替指示通知に応じてチャンネル切替部14により戻された切替前チャンネルである状態が維持される。この場合、車載機100が利用する通信チャンネルと、スマートフォン200が利用する通信チャンネルとは一致するため、これら装置は通信可能であり、また、切替前チャンネルを利用した通信の通信状況が良いため、切替前チャンネルを用いて車載機100とスマートフォン200との間で正常に通信を行うことができる。
なお、車載機100は、車両に搭載されるものである。そして、車両は走行に応じて移動するため、通信状況の悪化が、車両の外部の環境に起因している場合、車両の移動に伴って短時間で通信状況が改善するケースは少なからずある。
以下、判定時間T1の値および回数Kの値がどのように設定されるかについて説明すると共に、車載機100の各部が上述した処理を実行することによって生じる効果について説明する。
判定時間T1の値は、上述したタイムアウト時間T2(チャンネル切替部14が切替後チャンネルに切り替えた後、スマートフォン200がチャンネルサーチ動作を開始するまでの時間)よりも短い時間に設定される。本実施形態では、「30秒」のタイムアウト時間T2に対して、判定時間T1は「3秒」であり、判定時間T1は、タイムアウト時間T2より十分に短い時間に設定されている。これにより以下の効果を奏する。
すなわち、上述したように、通信状況判定部12により通信状況が良くないと判定されたことをトリガーとして行われる1回目の連続処理において、通信可否判定部15は、通信チャンネルの切り替え後、判定時間T1以内にスマートフォン200との間での通信が可能な状態とならなかったと判定した場合、切替指示通知を行って、通信に用いる通信チャンネルを切替後チャンネルから切替前チャンネルに戻す。この場合において、通信状況が改善している場合は、切替前チャンネルを利用して車載機100とスマートフォン200との間で通信が再開される。これにより、本実施形態では、車載機100が送信するチャンネル切替通知をスマートフォン200が受け取ることができなかった場合に、通信チャンネルの切り替え後に判定時間T1が経過した段階で、車載機100とスマートフォン200との間で通信を再開させることができる場合がある。この場合、判定時間T1は、タイムアウト時間T2よりも短い時間に設定されているため、通信チャンネルの切り替え後、通信が再開されるまでに少なくともタイムアウト時間T2を要する従来と比較して、通信停止時間が短くなる。
また、上述したように、本実施形態では、車載機100は、チャンネル切替部14が通信チャンネルを切替後チャンネルから切替前チャンネルに戻した場合、切替前チャンネルの通信状況が良くないときは、切替通知部13、チャンネル切替部14および通信可否判定部15の処理(連続処理)を再実行する。これにより、以下の効果を奏する。すなわち、通信チャンネルが切替前チャンネルに戻った後、連続処理が再実行されるため、再実行される連続処理において、通信状況が良くない切替前チャンネルとは異なる切替後チャンネルを利用した通信の確立を試みることができ、これにより、車載機100とスマートフォン200との通信をより良い通信状況で行うようにすることが可能となる。
また、上述したように、本実施形態では、判定時間T1は、タイムアウト時間T2よりも短く設定されるが、さらに、判定時間T1の値、および、回数Kの値は、以下のように設定される。なお、連続処理において、通信可否判定部15が判定時間T1の間、待機する処理以外の処理に要する時間は、判定時間T1と比して非常に短い。これを踏まえ、以下、連続処理を実行するために必要な時間を、判定時間T1とみなして説明を行う。
さて、判定時間T1の値および回数Kの値は、以下のように設定される。すなわち、判定時間T1の値および回数Kの値は、連続処理を、回数K、実行するのに要する総時間が、タイムアウト時間T2よりも短くなる時間に設定される。上述したように、連続処理に要する時間は、判定時間T1とみなすことができるため、判定時間T1の値および回数Kの値は、判定時間T1に回数Kを乗じた値(=連続処理を回数K実行するのに要する総時間)が、タイムアウト時間T2よりも短くなるように設定される。なお、判定時間T1に回数Kを乗じた値に所定のマージンを加算した値が、タイムアウト時間T2よりも短くなるように、判定時間T1の値と、回数Kの値とを設定する構成でもよいことは勿論である。これにより、以下の効果を奏する。
すなわち、上述したように、本実施形態では、通信状況判定部12によって通信状況が良くないと判定されたことをトリガーとして、連続処理が、最大で回数K実行される可能性がある。そして、判定時間T1の値および回数Kの値が上述のように定められるため、連続処理が回数K実行された場合において、実行された連続処理のそれぞれを、スマートフォン200がタイムアウト時間T2の経過に応じて行うチャンネルサーチ動作の開始のタイミングよりも早いタイミグで実行することができる。これにより、通信停止時間が、タイムアウト時間T2と、サーチ時間T3とを合算した時間(=従来発生していた通信停止時間)よりも長くなることが確実に防止された上で、可能な場合には、できるだけ早い段階で、車載機100とスマートフォン200とを通信可能な状態とすることができる。
なお、判定時間T1が同じであれば、回数Kの値は、「(判定時間T1×回数K)<(タイムアウト時間T2)」の関係を満たす範囲で、大きいほうが望ましい。回数Kの値が大きいほど、タイムアウト時間T2が到来するまでの間に、連続処理をより多い回数、実行することができ、より多い回数、切替後チャンネルを利用した通信の確立を試みることができるからである。従って、本実施形態では、説明の便宜のため、判定時間T1の値を「3秒」、回数Kの値を「3回」としているが、例えば、回数Kの値を「9回」としてもよい。
次に、車載機100の処理の一例について説明する。図2は、本実施形態に係る車載機100による処理の一例を示すフローチャートである。図2に示す処理は、例えば、通信部11によるスマートフォン200との無線通信が開始されたときに開始され、当該無線通信が行われている間、繰り返し実行される。図2のフローチャートの開始時点では、通信部11が、所定の通信チャンネルを利用してスマートフォン200と通信可能な状態であり、かつ、通信状況が良好な状態であるため通信状況判定部12により、通信状況が良いと判定された状態であるものとする。
図2に示すように、切替通知部13は、通信状況判定部12により、「通信状況が良くない」と判定されたか否かを監視する(ステップS1)。切替通知部13は、通信状況判定部12により通信状況が良くないと判定されるまで、ステップS1の処理を継続して実行する。
通信状況判定部12が「通信状況が良くない」と判定した場合(ステップS1:YES)、切替通知部13は、CSAを発行することによってチャンネル切替通知をスマートフォン200に送信する(ステップS2)。
切替通知部13によるチャンネル切替通知の送信に応じて、チャンネル切替部14は、通信に利用する通信チャンネルを切替前チャンネルから切替後チャンネルに切り替える(ステップS3)。
チャンネル切替部14による通信チャンネルの切り替え後、通信可否判定部15は、経過時間の計測を開始する(ステップS4)。さらに、通信可否判定部15は、切替後チャンネルを利用した通信がスマートフォン200との間で可能となったか否かを判定しつつ(ステップS5)、経過時間の計測を開始した後に判定時間T1が経過したか否かを判定する(ステップS6)。
判定時間T1が経過することなく(ステップS6:NO)、切替後チャンネルを利用した通信がスマートフォン200との間で可能となった場合(ステップS5:YES)、車載機100は、図2のフローチャートが示す処理を終了する。この場合、車載機100とスマートフォン200との間で、切替後チャンネルを利用して通信が行われる。
切替後チャンネルを利用した通信がスマートフォン200との間で可能となることなく(ステップS5:NO)、判定時間T1が経過した場合(ステップS6:YES)、通信可否判定部15は、連続処理を、回数K、実行したか否かを判定する(ステップS7)。なお、連続処理は、図2のフローチャートでは、ステップS2〜S6までの一連の処理である。
連続処理を、回数K、実行している場合(ステップS7:YES)、車載機100は、図2のフローチャートが示す処理を終了する。この場合、車載機100が通信に用いる通信チャンネルは切替後チャンネルであり、スマートフォン200によって後に行われるチャンネルサーチ動作により、車載機100とスマートフォン200との間で切替後チャンネルを利用して通信可能な状態が確立する。
ステップS7で連続処理を、回数K、実行していないと判定した場合(ステップS7:NO)、通信可否判定部15は、チャンネル切替部14に対して切替指示通知を行う(ステップS8)。当該切替指示通知に応じて、チャンネル切替部14は、通信チャンネルを切替後チャンネルから切替前チャンネルに戻す。
次いで、切替通知部13は、切替前チャンネルを利用した通信の通信状況について、通信状況判定部12により、「通信状況が良くない」と判定されているか否かを判定する(ステップS9)。
通信状況判定部12により「通信状況が良くない」と判定されていない場合(ステップS9:NO)、車載機100は、図2のフローチャートが示す処理を終了する。この場合、車載機100とスマートフォン200との間で、切替前チャンネルを利用して、良好な通信状況の下で通信が行われる。一方、通信状況判定部12により「通信状況が良くない」と判定されている場合(ステップS9:YES)、切替通知部13は、処理手順をステップS2へ戻し、スマートフォン200に対して、チャンネル切替通知を送信する。
次に、本実施形態に係る車載機100と、スマートフォン200とが行う処理の具体例について、シーケンス図を用いて説明する。図3のシーケンス図は、通信状況判定部12により通信状況が良くないと判定されたことをトリガーとして、連続処理が2回行われると共に、2回目の連続処理で切替後チャンネルを利用した通信が可能となる場合における車載機100およびスマートフォン200の処理の手順を示すシーケンス図である。
図3で示すように、ステップS21において、通信状況判定部12は、通信状況が良くないと判定する。ステップS22において、切替通知部13は、通信状況判定部12により通信状況が良くないと判断されたことに応じて、チャンネル切替通知をスマートフォン200に送信する。本例では、ステップS22で送信されたチャンネル切替通知について、スマートフォン200は、受け取ることができない。ステップS23において、チャンネル切替部14は、切替通知部13によるチャンネル切替通知の送信に応じて、通信に利用する通信チャンネルを切替前チャンネルから切替後チャンネルに切り替える。
ステップS41において、スマートフォン200は、ステップS23における車載機100側の通信チャンネルの切り替えに伴って車載機100とスマートフォン200との間で通信ができない状態となったことに応じて、タイムアウト時間T2のカウントを開始する。上述したように、車載機100とスマートフォン200との間での通信が可能な状態となることなくタイムアウト時間T2が経過した場合、スマートフォン200によりチャンネルサーチ動作が開始される。
ステップS24において、通信可否判定部15は、経過時間の計測を開始する。ステップS25において、通信可否判定部15は、切替後チャンネルを利用した通信がスマートフォン200との間で可能となることなく、判定時間T1が経過したと判定する。上述したように、本例では、ステップS22で送信されたチャンネル切替通知をスマートフォン200が受け取れないため、スマートフォン200が利用する通信チャンネルが切り替わらないためである。ステップS26において、通信可否判定部15は、切替指示通知を行うことにより、通信チャンネルを切替前チャンネルに戻す。
ステップS27において、通信状況判定部12は、切替前チャンネルを利用した通信について、通信状況が良くないと判定する。ステップS28において、切替通知部13は、ステップS27の通信状況判定部12の判定結果に応じて、チャンネル切替通知をスマートフォン200に送信する。本例では、ステップS28で送信されたチャンネル切替通知を、スマートフォン200は正常に受信する(受け取る)。ステップS29において、チャンネル切替部14は、通信に利用する通信チャンネルを切替前チャンネルから切替後チャンネルに切り替える。
ステップS42において、スマートフォン200は、ステップS29で車載機10により送信されたチャンネル切替通知を受信する。ステップS43において、スマートフォン200は、ステップS42で受信したチャンネル切替通知に基づいて、通信チャンネルを切替前チャンネルから切替後チャンネルに切り替える。
ステップS30において、通信可否判定部15は、経過時間の計測を開始する。ステップS31において、通信可否判定部15は、判定時間T1が経過することなく、切替後チャンネルを利用した通信がスマートフォン200との間で可能となったと判定する。車載機100が利用する通信チャンネルと、スマートフォン200が利用する通信チャンネルとが一致した状態であるため、上述したように、判定時間T1の経過前に、判定時間T1よりも十分短い間隔で車載機100により送信されるビーコンフレームに基づいて、車載機100とスマートフォン200との間での通信が確立される。
図3のシーケンス図で示す例では、ステップS23で通信チャンネルの切り替えが行われてから、車載機100とスマートフォン200との間で通信が可能な状態となるまでに、ほぼ、判定時間T1である「3秒」を要する。一方、仮に、本発明を適用しなかった場合、ステップS23で通信チャンネルの切り替えが行われてから、車載機100とスマートフォン200との間で通信が可能な状態となるまでには、タイムアウト時間T2である「30秒」およびサーチ時間T3の合計時間を要する。この場合、従来と比較して、車載機100とスマートフォン200との間で通信可能な状態となるまでに要する時間を、「27秒」以上短縮することができる。
以上説明したとおり、本実施形態では、車載機100は、スマートフォン200との通信における通信状況が良くないと判定された場合、スマートフォン200との通信に利用する通信チャンネルを現在の一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替えることを知らせるチャンネル切替通知をスマートフォン200に対して送信するとともに、通信チャンネルを一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替えた後、判定時間T1(所定時間)以内に、当該他の通信チャンネルを利用してスマートフォン200との間で通信を行うことが可能にならなかった場合、スマートフォン200との通信に利用する通信チャンネルを他の通信チャンネルから元の一の通信チャンネルに戻すようにしている。ここで、判定時間T1は、車載機100が一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替えた後、スマートフォン200がチャンネルサーチ動作を開始するまでのタイムアウト時間T2よりも短い時間に設定している。
この構成によれば、通信状況が悪化して、チャンネル切替通知をスマートフォン200に対して送信したにもかかわらず、スマートフォン200がこれを受信できず、他の通信チャンネルでの通信が開始されない場合であっても、スマートフォン200がチャンネルサーチ動作を開始するまでのタイムアウト時間T2よりも短い判定時間T1が到来すると、通信チャンネルが他の通信チャンネルから元の一の通信チャンネルに戻される。このとき、スマートフォン200での設定は、元の一の通信チャンネルが維持されたままであるから、元の一の通信チャンネルを利用して通信を再開することができる。これにより、APとして機能する車載機100からのチャンネル切替通知を、STAとして機能するスマートフォン200で受け取ることができない場合における通信停止時間を短くすることができる。
なお、上述した実施形態では、車載機100とスマートフォン200との間で行われる通信に用いられる規格をWi−Fiとして実施の形態について説明したが、これら装置の間で行われる通信に用いられる規格は、Wi−Fiに限られない。すなわち、規格は、使用可能な通信チャンネルが複数あると共に、STAとして機能する装置側で、APとして機能する装置との通信が切断された場合に、タイムアウト時間だけ通信チャンネルを維持し、タイムアウト時間の経過後にチャンネルサーチ動作を開始するものであれば、どのような規格であってもよい。
また、上述した実施形態では、「通信装置」の一例として車載機100を用いているが、本発明はこれに限らない。また、上述した実施形態では、車載機100が通信する相手とする相手装置の一例としてスマートフォン200を用いているが、本発明はこれに限らない。通信装置および相手装置は、互いに無線通信を行うことができるものであれば、どのような通信装置であってもよい。例えば、通信装置は、車両に搭載されない装置であってもよく、特定の場所に固定的に設置される装置(例えば、パーソナルコンピュータ等)であってもよく、携帯性を有する装置(例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話機等)であってもよい。相手装置についても同様である。
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
11 通信部
12 通信状況判定部
13 切替通知部
14 チャンネル切替部
15 通信可否判定部
100 車載機(通信装置)

Claims (5)

  1. 複数の通信チャンネルのうちのいずれかの通信チャンネルを利用して、相手装置との間で通信を行う通信部と、
    上記相手装置との通信における通信状況の良否を判定する通信状況判定部と、
    上記通信状況判定部により上記通信状況が良くないと判定された場合、上記相手装置との通信に利用する通信チャンネルを現在の一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替えることを知らせるチャンネル切替通知を上記相手装置に対して送信する切替通知部と、
    上記相手装置との通信に利用する通信チャンネルを上記一の通信チャンネルから上記他の通信チャンネルに切り替えるチャンネル切替部と、
    上記チャンネル切替部が上記他の通信チャンネルに切り替えた後の所定時間以内に、当該他の通信チャンネルを利用して上記相手装置との間で通信を行うことが可能になったか否かを判定する通信可否判定部とを備え、
    上記所定時間は、上記チャンネル切替部が上記他の通信チャンネルに切り替えた後、上記相手装置がチャンネルサーチ動作を開始するまでのタイムアウト時間よりも短い時間に設定され、
    上記チャンネル切替部は、上記相手装置との通信が上記所定時間以内に可能にならなかったと上記通信可否判定部により判定された場合、上記相手装置との通信に利用する通信チャンネルを上記他の通信チャンネルから元の上記一の通信チャンネルに戻すことを特徴とする通信装置。
  2. 上記チャンネル切替部が通信チャンネルを上記他の通信チャンネルから上記一の通信チャンネルに戻した場合、上記切替通知部、上記チャンネル切替部および上記通信可否判定部の処理を再実行することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 上記切替通知部、上記チャンネル切替部および上記通信可否判定部の処理を、所定回数を上限として再実行することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
  4. 上記所定時間は、上記切替通知部、上記チャンネル切替部および上記通信可否判定部の処理を所定回数実行するのに要する総時間が上記タイムアウト時間よりも短くなる時間に設定されることを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
  5. 複数の通信チャンネルのうちのいずれか通信チャンネルを利用して、通信装置が相手装置との間で通信を行う際における通信を制御する方法であって、
    上記通信装置の通信状況判定部が、上記相手装置との通信における通信状況の良否を判定する第1のステップと、
    上記通信装置の切替通知部が、上記通信状況判定部により上記通信状況が良くないと判定された場合、上記相手装置との通信に利用する通信チャンネルを現在の一の通信チャンネルから他の通信チャンネルに切り替えることを知らせるチャンネル切替通知を上記相手装置に対して送信する第2のステップと、
    上記通信装置のチャンネル切替部が、上記相手装置との通信に利用する通信チャンネルを上記一の通信チャンネルから上記他の通信チャンネルに切り替える第3のステップと、
    上記通信装置の通信可否判定部が、上記チャンネル切替部が上記他の通信チャンネルに切り替えた後の所定時間以内に、当該他の通信チャンネルを利用して上記相手装置との間で通信を行うことが可能になったか否かを判定する第4のステップと、
    上記通信装置の上記チャンネル切替部が、上記相手装置との通信が上記所定時間以内に可能にならなかったと上記通信可否判定部により判定された場合、上記相手装置との通信に利用する通信チャンネルを上記他の通信チャンネルから元の上記一の通信チャンネルに戻す第5のステップとを有し、
    上記所定時間は、上記チャンネル切替部が上記他の通信チャンネルに切り替えた後、上記相手装置がチャンネルサーチ動作を開始するまでのタイムアウト時間よりも短い時間に設定されていることを特徴とする通信制御方法。
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