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【発明の名称】 無線通信システム
【発明者】 【氏名】伊藤 経明
【要約】 【課題】移動通信端末の位置によらず回線接続を維持する無線通信システムを提供すること。

【構成】移動通信端末と固定局との間でパケット交換型通信接続及び回線交換型通信接続を実現する無線通信システムにおいて、固定局が、移動通信端末と固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、当該パケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下に劣化した場合、移動通信端末への回線交換型通信接続確立を試みるように構成され、移動通信端末が、移動通信端末と固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、固定局から回線交換型通信接続を通じて着呼があった場合、当該着呼に応答して固定局との間に回線交換型通信接続を確立してから、固定局との間のパケット交換型通信接続を切断するように構成される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信端末と固定局との間でパケット交換型通信接続及び回線交換型通信接続を実現する無線通信システムであって、
前記固定局は、前記移動通信端末と前記固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、当該パケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下に劣化した場合、前記移動通信端末への回線交換型通信接続確立を試みるように構成され、
前記移動通信端末は、前記移動通信端末と前記固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、前記固定局から回線交換型通信接続を通じて着呼があった場合、当該着呼に応答して前記固定局との間に回線交換型通信接続を確立してから、前記固定局との間のパケット交換型通信接続を切断するように構成される、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムであって、
前記固定局は、前記移動通信端末と前記固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、当該パケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下に劣化した場合、前記移動通信端末への回線交換型通信接続確立を所定回数試みるように構成される、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信システムであって、
前記固定局は、前記移動通信端末と前記固定局との間にパケット交換型通信接続が確立され、所定内容の通話が行われているときに、当該パケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下に劣化した場合、前記移動通信端末への回線交換型通信接続確立を試みるように構成される、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載の無線通信システムであって、
前記固定局は、前記移動通信端末と前記固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、当該パケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下に劣化したか否かを監視するように構成される、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載の無線通信システムであって、
前記移動通信端末は、車両に搭載された車載通信装置である、ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、移動通信端末と固定局との間でパケット交換型通信接続及び回線交換型通信接続を実現する無線通信システムに係り、特に、移動通信端末の位置によらず回線接続を維持する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信局間でパケット交換型通信接続及び回線交換型通信接続を実現する通信システムが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１には、インターネット電話回線での通話中に音声品質低下が検出されたとき、通信回線を公衆電話回線網に切り替えることで、通話不能状態を回避する装置が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、車載移動電話通信モジュールによって無線ＬＡＮ起動要求信号が受信されると、車載無線ＬＡＮ通信モジュールが起動する車載無線ＬＡＮシステムが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３１２２２９号公報
【特許文献２】特開２００６−１２９０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載の従来装置は、公衆電話回線網への接続に失敗したときのフェールセーフ機能を備えていないため、インターネット電話回線での通話中に音声品質が低下した際、接続失敗により通信回線を公衆電話回線網へ切り替えることができないまま、インターネット電話回線が切断されてしまい、いずれの回線でも通信できない、という状況が発生し得る。
【０００６】
また、上記特許文献２記載の従来システムは、無線ＬＡＮ通信を主たるものとし、無線ＬＡＮ通信を開始するタイミングの調整にのみ移動電話通信を用いるものであって、無線ＬＡＮ通信において回線品質が低下したときに移動電話通信に切り替える機能を備えていない。
【０００７】
例えば、携帯通信端末（移動局）と固定通信局との間で、パケット交換型（若しくは、コネクションレス型）通信接続と回線交換型（若しくは、コネクション型）通信接続との双方が利用可能となるように構成された無線通信システムにおいて、パケット交換型通信接続において例えばＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などを利用して音声通話中に、移動局が電波状況が比較的悪い領域（弱電界領域）に入ったとき、より高い回線品質が期待できる回線交換型通信接続への切り替えたいというニーズが生じるが、上記特許文献１及び２記載の従来装置／システムでは、上述の通り、回線交換型通信接続への切り替えができず、音声通話が継続されずに切断されてしまうおそれがある。
【０００８】
このような回線切断の発生は、移動局が車両に搭載された通信端末であって、更に、音声通話が事故や故障の発生をセンタへ知らせる緊急性の高い通話であった場合に、特に深刻である。
【０００９】
換言すれば、移動通信端末と固定局との間でパケット交換型通信接続及び回線交換型通信接続を実現する無線通信システムにおいて、移動局がたとえ弱電界領域に入ったとしても重要な通信接続が切断されないようなフェールセーフ機能を備えたシステムが求められている。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、移動通信端末の位置によらず回線接続を維持する無線通信システム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】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、移動通信端末（例えば、車両に搭載された車載通信装置）と固定局（例えば、センタ）との間でパケット交換型（若しくは、コネクションレス型）通信接続及び回線交換型（若しくは、コネクション型）通信接続を実現する無線通信システムであって、上記固定局は、上記移動通信端末と該固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、当該パケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下に劣化した場合、上記移動通信端末への回線交換型通信接続確立を試みるように構成され、上記移動通信端末は、該移動通信端末と上記固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、上記固定局から回線交換型通信接続を通じて着呼があった場合、当該着呼に応答して上記固定局との間に回線交換型通信接続を確立してから、上記固定局との間のパケット交換型通信接続を切断するように構成される、無線通信システムである。
【００１２】
上記一態様において、上記移動通信端末と上記固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、当該パケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下に劣化したか否かは、例えば、上記固定局により監視される。
【００１３】
上記一態様によれば、例えば移動局である上記移動通信端末が弱電界領域に入るなどしてパケット交換型通信接続の回線品質が劣化したために回線交換型通信接続に切り替える場合に、たとえ回線交換型通信接続にスムーズに切り替えることができない場合であっても、パケット交換型通信接続によって最低限の回線接続が維持されるため、重要な通信が途中で途絶えてしまうおそれが回避される。
【００１４】
なお、上記一態様において、上記固定局は、上記移動通信端末と該固定局との間にパケット交換型通信接続が確立されているときに、当該パケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下に劣化した場合、上記移動通信端末への回線交換型通信接続確立を所定回数試みるように構成されることが好ましい。
【００１５】
また、上記一態様において、上記固定局は、上記移動通信端末と該固定局との間にパケット交換型通信接続が確立され、所定内容の通話が行われているときに、当該パケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下に劣化した場合、上記移動通信端末への回線交換型通信接続確立を試みるように構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、移動通信端末の位置によらず回線接続を維持する無線通信システム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】
【００１７】
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、回線交換型／パケット交換型の無線通信並びにパケット交換型通信接続上での例えばＶｏＩＰなどを利用した音声通話を実現するための通信装置／システム自体の基本概念、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。
【００１８】
また、下記の一実施例においては、本発明の一実施形態として、本発明に係る無線通信システムが移動局と固定局との間の無線通信に適用され、更に、移動局が車両に搭載された車載通信装置である場合を例に挙げて説明する。
【実施例】
【００１９】
以下、図１〜３を参照して、本発明の一実施例に係る無線通信システムについて説明する。
【００２０】
まず、図１を用いて、本実施例に係る無線通信システム１００全体の概略を説明する。
【００２１】
本実施例に係る無線通信システム１００は、サービス契約車両Ｖに搭載された車載装置１０１と、例えば車両製造業者や自動車小売店や或いは専門業者などのサービス事業体により管理・運営された通信局であるセンタ１０２とから構成される。
【００２２】
車載装置１０１とセンタ１０２とは、無線通信を利用して、パケット交換型通信接続及び回線交換型通信接続により双方に通信できるように構成される。
【００２３】
なお、図１では、例示的に、車載装置１０１とセンタ１０２とが直接的に無線通信しているかのように図示しているが、本実施例に係る車載装置１０１とセンタ１０２の間の通信接続は、このような直接的な接続に限られず、車車間通信、路車間通信、及び／又は衛星通信を経由した間接的な通信接続であってもよい。
【００２４】
また、このような路車間通信の具体的な仕様については、様々な通信方式や装置構成が既に提案されており、当業者には既知であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２５】
車両Ｖのユーザは、この車載装置１０１を利用して、センタ１０２との間で音声通話を行い、自車両Ｖに起きた事故や故障をセンタ１０２にいるスタッフに知らせたり、センタ１０２のオペレータから各種サービスの案内を受けたりすることができる。
【００２６】
なお、図１では、便宜上、契約車両Ｖを１台のみ図示しているが、当然、本実施例に係る無線通信システムにおいて、センタ１０２は複数の契約車両Ｖと通信接続可能であるものとする。
【００２７】
図２は、契約車両Ｖに搭載され、センタ１０２と通信する車載装置１０１の概略構成図である。
【００２８】
車載装置１０１は、無線通信を利用してセンタ１０２との間で情報を送受信するための無線通信部２０１を有する。無線通信部２０１が備えるアンテナの性能や形状並びに通信に利用する方式や周波数帯域などについては、特段の制限はなく、任意でよい。具体的には、例えば、既存の携帯電話や無線ＬＡＮなどの通信規格に準拠した無線通信方式を採用することが考えられる。
【００２９】
車載装置１０１は、更に、無線通信部２０１を通じて、センタ１０２との間でパケット交換型（コネクションレス型）通信接続を確立し、パケット交換型の双方向通信を行うパケット交換通信モジュール２０２を有する。本実施例において、パケット交換通信モジュール２０２は、センタ１０２とＶｏＩＰを利用して音声通話できるように構成されるものとする。
【００３０】
車載装置１０１は、更に、無線通信部２０１を通じて、センタ１０２との間で回線交換型（コネクション型）通信接続を確立し、回線交換型の双方向音声通信を行う回線交換通信モジュール２０３を有する。本実施例において、回線交換通信モジュール２０３は、パケット交換通信モジュール２０２がＶｏＩＰを利用して音声通話中、回線交換型通信の着呼を受けられる待ち受け状態にあるものとする。
【００３１】
車載装置１０１は、更に、受信された通信相手先であるセンタ１０２のオペレータの音声を車両乗員に対して出力するスピーカ２０４を有する。スピーカ２０４は、車両乗員が出力音声を聴き取りやすいように車室内に設けられた任意のスピーカでよく、他の車載システム（例えば、カーナビゲーションシステムやオーディオビジュアルシステムなど）のスピーカと兼用であってもよい。
【００３２】
車載装置１０１は、更に、車両乗員が通信相手先であるセンタ１０２のオペレータへ送信する音声を入力するマイクロフォン２０５を有する。マイクロフォン２０５は、車両乗員が声を入力しやすいように車室内に設けられた任意のマイクロフォンでよく、存在するならば他の車載システム（例えば、カーナビゲーションシステムやオーディオビジュアルシステムなど）のマイクロフォンと兼用であってもよい。
【００３３】
このような構成の無線通信システム１００において、車両Ｖのユーザがセンタ１０２のオペレータを音声通話する際には、ＶｏＩＰを利用したパケット交換型通信接続上での音声通話が優先的に使われるものとする。なぜなら、パケット交換型通信接続上で音声通話が実現されると、回線交換型通信接続と比べて、利用データ量に応じた従量制課金が可能になると共に、ネットワークリソースを有効活用できるからである。
【００３４】
しかしながら、その一方で、パケット交換型通信接続は、通信トラフィックの輻輳や移動局が弱電界領域に入ったなどの外部要因により音声通話品質／回線接続品質の劣化が生じる可能性がある。
【００３５】
そこで、本実施例では、ＶｏＩＰを利用してパケット交換型通信接続上で音声通話が実施されている間（図１の（１））、センタ１０２がその回線品質を監視し、回線品質の劣化が検出されたときには（図１の（２））、センタ１０２から車載装置１０１へ回線交換型通信の発呼を行い（図１の（３））、回線交換型通信接続を確立して、回線交換型通信へ音声通話を切り替えるものとする。
【００３６】
次いで、図３のフローチャートを用いて、本実施例に係る無線通信システム１００における上述のような回線切替処理の流れについて詳述する。
【００３７】
上述のように、車両ユーザがセンタ１０２とＶｏＩＰを利用してパケット交換型通信接続を通じて音声通話しているとき（Ｓ３０１の「ＹＥＳ」）、センタ１０２はそのパケット交換型通信接続の回線品質を監視し、その回線品質が例えば所定レベル以下にまで劣化した否かを判定する（Ｓ３０２）。
【００３８】
パケット交換型通信接続上の回線品質が比較的良好な場合（Ｓ３０２の「ＮＯ」）、ＶｏＩＰを利用したパケット交換型通信接続を通じての音声通話が継続される（Ｓ３０９）。
【００３９】
他方、ＶｏＩＰ音声通話に使用中のパケット交換型通信接続の回線品質が所定レベル以下にまで劣化したと判定されたとき（Ｓ３０２の「ＹＥＳ」）、センタ１０２は、カウンタＮを初期化してＮ＝０とした上で（Ｓ３０３）、カウンタＮが所定値ＮＴＨ未満であるか否かを判定する（Ｓ３０４）。
【００４０】
カウンタＮが所定値ＮＴＨ未満であれば（Ｓ３０４の「ＹＥＳ」）、センタ１０２は、回線交換型通信接続上で車載装置１０１へ発呼する（Ｓ３０５）。
【００４１】
車載装置１０１の回線交換通信モジュール２０３は、パケット交換通信モジュール２０２がＶｏＩＰ音声通話中、回線交換型通信での着呼を待ち受けしており（Ｓ３０６）、着呼を受けた場合には（Ｓ３０６の「ＹＥＳ」）、センタ１０２が回線交換型通信の接続を要求していると判断すると共に、センタ１０２からの発呼が無事に車載装置１０１に届いたことから回線交換型通信接続の回線品質が接続を確立できるほど十分に良好であるものと判断して、当該着呼に応答し、センタ１０２との間で回線交換型通信接続を確立する（Ｓ３０８）。そして、それまでパケット交換型通信接続上でＶｏＩＰを利用して行われていた音声通話を確立された回線交換型通信接続へシームレスに切り替え、切り替え完了後に、パケット交換型通信接続を切断する（Ｓ３０８）。
【００４２】
他方、パケット交換型通信接続が可能であっても、回線交換型通信接続は確立できな領域・地域も存在し得るため、センタ１０２からの発呼が車載装置１０１に無事に届かない場合もあり得る。そこで、車載装置１０１においてセンタ１０２から回線交換型通信接続の着呼が受信されない場合には（Ｓ３０６の「ＮＯ」）、カウンタＮを１つインクリメントして（Ｓ３０７）、Ｓ３０４へ戻る。
【００４３】
すなわち、カウンタＮを利用して、センタ１０２から車載装置１０１への回線交換型通信接続における発呼が所定回数（ＮＴＨ回）試行される。このとき、パケット交換型通信接続は、回線品質が劣化しているものの、依然として接続されたままの状態で維持されている。
【００４４】
センタ１０２から車載装置１０１への回線交換型通信接続における発呼が所定回数（ＮＴＨ回）試行されてもなお依然として車載装置１０１において着呼が受信されない場合（Ｓ３０４の「ＮＯ」）、センタ１０２はパケット交換型通信接続から回線交換型通信接続への切り替えを一旦諦めて、パケット交換型通信接続での音声通話を継続する（Ｓ３０９）。
【００４５】
このように、本実施例によれば、例えばパケット交換型通信接続の回線品質劣化が検出された時点やセンタ１０２から回線交換型通信接続の発呼が行われた時点などのタイミングで使用中の回線品質が劣化したパケット交換型通信接続を切断せず、回線交換型通信接続が確立され、音声通話が回線交換型通信接続へ無事に移行されたことが確認されてからパケット交換型通信接続を切断するようにしたため、たとえ回線交換型通信接続が確立できない回線／電波状況であったとしても、パケット交換型通信接続が維持されているため、移動局である車載装置１０１と固定局であるセンタ１０２との間の回線接続が途絶することがなく、パケット交換型通信接続における再接続確立動作も必要なくなることから、移動局の位置によらず回線接続性を保つことができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、ＶｏＩＰ音声通話中にパケット交換型通信接続における回線品質劣化が検出されたときに、回線交換型通信接続を確立することが所定回数試行されるため、一度しか発呼が行われない態様に比べて回線交換型通信接続を確立させることができる確率を高めることができる。
【００４７】
なお、車載装置１０１とセンタ１０２との間の音声通話が途絶することなく、回線接続が維持されることは、車両Ｖにおいて発生した事故や故障などをセンタ１０２のオペレータに伝える緊急通報の際に特に有益的であると考えられるため、上記一実施例において、図３に示したような回線接続切替処理が実行されるのは、ＶｏＩＰ音声通話が緊急通報として使用されている場合に限定されるものとしてもよい。
【００４８】
また、上記一実施例においては、ＶｏＩＰ音声通話中にパケット交換型通信接続における回線品質を監視し、所定レベル以下にまで劣化したか否かを判断するのはセンタ１０２側の役割であるものとしたが、本発明の実施形態はこのような形に限定されるものではなく、当業者には明らかなように、車載装置１０１側で回線品質を監視し、回線品質劣化を検出する構成とすることも当然可能である。しかしながら、処理負荷許容量の点でセンタ１０２に劣ると考えられる車載装置１０１の処理負荷を低減する観点から、上記一実施例のようにセンタ１０２側の機能とすることがより好ましいと言える。
【００４９】
同様に、上記一実施例においては、ＶｏＩＰ音声通話中にパケット交換型通信接続における回線品質劣化が検出されたときに、センタ１０２側から回線交換型通信接続の発呼を行うものとしたが、この点についても、本発明の実施形態はこのような形に限定されるものではなく、当業者には明らかなように、車載装置１０１側から発呼する構成とすることも当然可能である。しかしながら、この点についても、処理負荷許容量の点でセンタ１０２に劣ると考えられる車載装置１０１の処理負荷を低減する観点から、上記一実施例のようにセンタ１０２側の機能とすることがより好ましいと言える。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、パケット交換型通信接続及び回線交換型通信接続で互いに通信可能な通信局を含む無線通信システムに利用できる。上記一実施例のように、移動局が車載通信装置の場合、当該通信装置が搭載される車両の動力源種類、燃料種類、外観デザイン、重量、サイズ、走行性能等はいずれも不問である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例に係る無線通信システムの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係る無線通信システムにおける車載装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施例に係る無線通信システムにおける回線切替処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１００ 無線通信システム
１０１ 車載装置
１０２ センタ
２０１ 無線通信部
２０２ パケット交換通信モジュール
２０３ 回線交換通信モジュール
２０４ スピーカ
２０５ マイクロフォン
【出願人】 【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】 平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【代理人】 【識別番号】１０００７０１５０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
【公開番号】 特開２００８−１１２３９（Ｐ２００８−１１２３９Ａ）
【公開日】 平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願番号】 特願２００６−１８０１７７（Ｐ２００６−１８０１７７）