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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Funksendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung unter Verwendung einer Kurzbereichs-Funkkommunikationstechnologie.
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Stand der Technik
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Es ist eine herkömmliche bekannte Technik, die Positionsinformationen eines ein mobiles Informationsendgerät tragenden Benutzers durch Verwendung von Kurzbereichs-Funkkommunikation, wie Bluetooth Low Energy (die nachfolgend einfach als BLE bezeichnet werden kann) erwirbt, in einem Untergrund-Einkaufszentrum oder Gebäude, in denen es schwierig ist, Positionsinformationen eines Benutzers durch Verwendung des globalen Positionierungssystems (das nachfolgend einfach als GPS bezeichnet werden kann) oder in einem kleinen Bereich wie einer Einrichtung zu erwerben.
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Als ein derartiges System, das Positionsinformationen eines Benutzers verwendet, wird ein System offenbart, das Positionsinformationen eines Benutzers in einem kleinen Bereich wie einem Geschäft erwirbt und einem von einem Benutzer getragenen mobilen Informationsendgerät einen Inhalt entsprechend der Position des Benutzers in einer solchen Weise zur Verfügung stellt, dass der Benutzer einen Coupon erhält, wenn der Benutzer innerhalb des Geschäfts ist, und Geschäftsinformationen, wenn der Benutzer außerhalb des Geschäfts ist. In diesem System sendet eine Funksendevorrichtung Sendedaten enthaltend eine verschlüsselte Identifikation ID, die durch Verschlüsselung einer Identifikation ID, die für die Funksendevorrichtung eindeutig ist, erhalten wurde, Informationen über einen Prozess in der Verschlüsselung, und dergleichen; und das mobile Informationsendgerät führt eine Steuerung zur Änderung von Inhalt auf der Grundlage einer Differenz der gemessenen Funkfeldintensität, wenn die Sendedaten empfangen werden, durch (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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Patentdokument 1:
WO2014/097968
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Kurzfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Jedoch ist es in dem Fall des Installierens einer Funksendevorrichtung in einem Fahrzeug wie einem Zug das Rundsenden verschiedener Informationsgegenstände wie der Position oder des Fahrzustands des Zugs und das Anzeigen eines Operationsführers (oder Operationsinformationen) auf einem mobilen Informationsendgerät, das als eine Empfangsvorrichtung verwendet wird, oder in anderen Fällen erforderlich, weiterhin Informationen betreffend das Fahrzeug in den Sendedaten einzubeziehen. Auch tritt, da ein Passagier häufig an einer bestimmten Position in einem Fahrzeug bleibt, in vielen Fällen keine große Differenz bei der von dem mobilen Informationsendgerät gemessenen Funkfeldintensität auf. Daher besteht beim Senden von Informationen, das einen Vorteil aus der Differenz der Intensität der von dem mobilen Informationsendgerät empfangenen Funkwelle wie bei der herkömmlichen Technik zieht, das Problem, dass es schwierig ist, Informationen hinsichtlich eines Verschlüsselungsprozesses zu senden, während ein Datenbereich reserviert wird, der erforderlich ist, um Informationen hinsichtlich des Fahrzeugs einzubeziehen.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um ein derartiges Problem zu lösen, und es ist beabsichtigt, Sendedaten und Informationen hinsichtlich eines Verschlüsselungsprozesses vorzusehen, ohne einen Datenbereich der durch eine Funksendevorrichtung gesendeten Sendedaten aufgrund der den Verschlüsselungsprozess betreffenden Informationen zu komprimieren.
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Lösung des Problems
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Eine Funksendevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung enthält: eine Informationserwerbseinheit zum externen Erwerben von Informationsdaten; eine Verschlüsselungsvorrichtung zum Verschlüsseln der Informationsdaten unter Verwendung eines von mehreren Verschlüsselungsprozessen, die für die Verschlüsselung verwendet werden, um Sendedaten zu erzeugen; eine Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung mit einer unterschiedlichen Einstellung für jeden der mehreren Verschlüsselungsprozesse, die zur Verschlüsselung verwendet werden, wobei die Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung eine Funkfeldintensität einstellt, mit der die Sendedaten zu senden sind; und einen Sender zum Senden der Sendedaten mit der eingestellten Funkfeldintensität.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Informationen hinsichtlich eines Verschlüsselungsprozesses in Verbindung mit einer Einstellung einer Funkfeldintensität, mit der Sendedaten gesendet werden, gesendet werden, die Sendedaten und die Informationen hinsichtlich des Verschlüsselungsprozesses ohne Komprimierung eines Datenbereichs der von einer Funksendevorrichtung gesendeten Sendedaten aufgrund der Informationen hinsichtlich des Verschlüsselungsprozesses bereitzustellen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Konfiguration eines Sende- und Empfangssystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Tabelle illustriert, die in dem Sende- und Empfangssystem nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gespeicherte gemeinsame Schlüssel anzeigt.
- 3 ist ein Beispiel für eine Inhaltsinformationstabelle des Sende- und Empfangssystems nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist ein schematisches Diagramm einer Identifikations-ID-Erzeugungsprozesstabelle einer Funksendevorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Prozesses des Erzeugens von Sendedaten in der Funksendevorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 6 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Inhaltsinformations-Erwerbsprozesses in einem mobilen Informationsendgerät nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 7 ist ein Diagramm, das schematisch die Differenz zwischen Funkfeldintensitäts-Messwerten in dem Sende- und Empfangssystem nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 8 ist ein Diagramm, das Modifikationen eines Änderungsmusters einer Funkfeldintensität bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 9 ist ein Diagramm, das eine Korrespondenz zwischen Änderungsmustern einer Funkfeldintensität und Verschlüsselungsprozessen bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 10 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Konfiguration eines Sende- und Empfangssystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 11 ist ein schematisches Diagramm, das Funkfeldintensitäts-Ausgangswerte in dem Sende- und Empfangssystem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 12 ist ein schematisches Diagramm einer Inhaltsidentifikations-ID-Erzeugungstabelle in dem Sende- und Empfangssystem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 13 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Konfiguration eines mobilen Informationsendgeräts nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen sind den gleichen oder ähnlichen Teilen gleiche oder ähnliche Bezugszeichen zugewiesen. Es ist festzustellen, dass die Zeichnungen schematisch sind und Verhältnisse zwischen Abmessungen oder dergleichen von der Realität abweichen können. Somit sollten spezifische Abmessungen oder dergleichen mit Bezug auf die folgende Beschreibung bestimmt werden. Die Beziehung oder das Verhältnis zwischen den Abmessungen von Teilen kann zwischen den Zeichnungen unterschiedlich sein.
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1 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Konfiguration eines Sende- und Empfangssystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. Dieses Ausführungsbeispiel beschreibt eine Situation, in der eine Funksendevorrichtung 100 in einem Zug angeordnet ist und ein Passagier in dem Zug ein mobiles Informationsendgerät 200 als eine Empfangsvorrichtung trägt. In 1 enthält das Sende- und Empfangssystem 10 die Funksendevorrichtung 100, die in dem Fahrzeug angeordnet ist und Sendedaten rundsendet, und das mobile Informationsendgerät 200, das die von der Funksendevorrichtung 100 rundgesendeten Sendedaten empfängt und einen Operationsführer (oder Operationsinformationen) des Fahrzeugs anzeigt. Genauer gesagt, das mobile Informationsendgerät 200, das die von der in einem Waggon des Zugs angeordneten Funksendevorrichtung 100 gesendeten Sendedaten empfangen hat, zeigt Informationen hinsichtlich des Betriebszustands des Zugs, wie Informationen, die den Bestimmungsort oder dergleichen des Zugs anzeigen, auf einer Anzeigevorrichtung in dem mobilen Informationsendgerät 200 an.
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Hier zeigt Rundsenden eine Sendung zu einer Gruppe an, wobei der Bestimmungsort des Sendens nicht auf eine einzige Empfangsvorrichtung beschränkt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel zeigt es das Senden zu einer Gruppe an, die aus Empfangsvorrichtungen 200, die sich innerhalb eines Empfangsbereichs der Funksendevorrichtung 100 befinden, besteht. Wenn die Anzahl von Passagieren, die Empfangsendgeräte 200 tragen, in dem Zug gleich eins ist, enthält die Gruppe die einzige Empfangsvorrichtung 200.
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Die Konfiguration der Funksendevorrichtung 100 wird zuerst beschrieben. Die Funksendevorrichtung 100 enthält eine Informationserwerbseinheit 110, einen Identifikations-ID-Generator 120, eine Steuervorrichtung 150 und einen Sender 160. Die Steuervorrichtung 150 enthält eine Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151 und eine Verschlüsselungsvorrichtung 152.
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Wenn die Funksendevorrichtung 100 in einem vorbestimmten Fahrzeug wie einem Zug angeordnet ist, ist sie mit einem Informationssender 300 verbunden, der Zuginformationen leitungsgebunden oder durch Funk sendet. Der Informationssender 300 ist wie mit der Funksendevorrichtung 100 in dem Fahrzeug angeordnet und sendet Informationen hinsichtlich des Zugs zu der Informationserwerbseinheit 110 der Funksendevorrichtung 100 in vorbestimmten Zeitintervallen. Die hier beschriebenen Zuginformationen enthalten beispielsweise ein Zugtyp-Informationsstück, das den Zugtyp (lokal, express, begrenzt express oder dergleichen) anzeigt, ein Anfangsstations-Informationsstück, das die Ausgangsstation anzeigt, ein Endstations-Informationsstück, das die Endstation anzeigt, ein Informationsstück über die nächste Station, das die nächste Station anzeigt, die der nächste Haltepunkt des Zugs ist, und ein Zugpositions-Informationsstück, das die Position des Zugs anzeigt.
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Jedes Mal, wenn die Informationserwerbseinheit 110 von dem Informationssender 300 gesendete Zuginformationen erwirbt, sendet die Informationserwerbseinheit 110 die erworbenen Zuginformationen zu dem Identifikations-ID-Generator 120.
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Der Identifikations-ID-Generator 120 erwirbt Zuginformationen von der Informationserwerbseinheit 110 und erzeugt und speichert eine Identifikation ID auf der Grundlage der Zuginformationen. Der Identifikations-ID-Generator 120 speichert vorher eine Korrespondenzbeziehung zwischen verschiedenen Stücken von Zuginformationen und Identifikationen ID, und erzeugt die Identifikation ID auf der Grundlage der Korrespondenzbeziehung. Die hier erzeugte Identifikation ID ist eine eindeutige Nummer ohne Verdoppelung und sie wird verwendet, um einen Operationsführer (oder Operationsinformationen) zu bestimmen, die auf dem mobilen Informationsendgerät 200 anzuzeigen sind. Jedes Mal, wenn die Informationserwerbseinheit 110 Zuginformationen erwirbt, sendet die Informationserwerbseinheit 110 diese zu dem Identifikations-ID-Generator 120, und der Identifikations-ID-Generator 120 erzeugt eine Identifikation ID auf der Grundlage der erworbenen Zuginformationen und führt eine Aktualisierung durch. Auch sendet der Identifikations-ID-Generator 120 auf Anforderung von der Steuervorrichtung 150 die zu der Zeit der Anforderung gespeicherte Identifikation ID zu der Steuervorrichtung 150.
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Die Steuervorrichtung 150 setzt die Funkfeldintensität, bei der das Rundsenden zu dem mobilen Informationsendgerät 200 durch die Funksendevorrichtung 100 durchzuführen ist, und erzeugt Sendedaten enthaltend Daten, die durch Verschlüsseln der von dem Identifikations-ID-Generator 120 erworbenen Identifikation ID erhalten wurden. Sie sendet dann die erzeugten Sendedaten zu dem Sender 160.
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Die Sendedaten werden in vorbestimmten Zeitintervallen erzeugt. Zu diesem Zweck werden in der Steuervorrichtung 150 die Zeiten, zu denen der Sendedaten-Erzeugungsprozess durchgeführt wird, vorher von der Steuervorrichtung 150 gesetzt; bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Zeitintervalle, mit denen der Sendedaten-Erzeugungsprozess durchgeführt wird, regelmäßige Intervalle und als 100 ms bestimmt. Wenn die Funksendevorrichtung 100 mit Energie versorgt wird, startet die Steuervorrichtung 150 die Zeitmessung und führt den Sendedaten-Erzeugungsprozess zu bestimmten Zeiten durch.
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In der Steuervorrichtung 150 sind die Einstellungen der Funkfeldintensität und der Identifikationen ID miteinander assoziiert, und jedes Mal, wenn Sendedaten erzeugt werden, ändert die Steuervorrichtung 150 die Einstellung der Funkfeldintensität und den Verschlüsselungsprozess für die Identifikation ID. Die Steuervorrichtung 150 speichert einen Zählwert, der für die Assoziation der Einstellung eines Funkfeldintensitäts-Ausgabewerts und des Verschlüsselungsprozesses für die Identifikation ID verwendet wird, und sendet auf Anforderung von der Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151 und der Verschlüsselungsvorrichtung 152 diesen zu diesen. Der Zählwert ist eine ganze Zahl mit einem Anfangswert 1; bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liegt, um die Funkfeldintensität in vier Stufen zu ändern, der Zählwert im Bereich von 1 bis 4. Wenn der Prozess durch die Verschlüsselungsvorrichtung 152 beendet wird, wird der Zählwert erhöht. Es ist nicht zwingend, dass die Funkfeldintensität in vier Stufen geändert wird, und die Anzahl der Stufen kann fünf, sechs oder mehr betragen.
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Die Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151 setzt die Funkfeldintensität, bei der die Funksendevorrichtung 100 das Rundsenden zu dem mobilen Informationsendgerät 200 durchführen soll. Der Wert der gesetzten Funkfeldintensität wird als der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert bezeichnet. Die Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151 ändert den Funkfeldintensitäts-Ausgabewert jedes Mal, wenn Sendedaten erzeugt werden.
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In der Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151 wird eine Korrespondenzbeziehung zwischen dem Zählwert und dem Funkfeldintensitäts-Ausgabewert vorher so definiert, dass der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert jedes Mal, wenn der Zählwert erhöht wird, um eine Stufe erhöht wird, und der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert wird gemäß der Definition gesetzt. Wenn angenommen wird, dass sich der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert in vier Stufen ändert und der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert beispielsweise auf A1 dB, A2 dB, A3 dB und A4 dB gesetzt wird, die in ansteigender Reihenfolge angeordnet sind, wird die Beziehung zwischen diesen Funkfeldintensitäts-Ausgabewerten durch A1 < A2 < A3 < A 4 dargestellt. Obgleich die Anzahl von Stufen bei diesem Beispiel gleich vier ist, ist diese nicht auf vier beschränkt und kann fünf, sechs oder mehr sein.
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Die Verschlüsselungsvorrichtung 152 verschlüsselt eine Identifikation ID, die von der Identifikations-ID-Speichereinheit 120 erworben wurde. Sie sendet dann die verschlüsselte Identifikation ID als Sendedaten zu dem Sender 160.
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Es ist erforderlich, dass in der Verschlüsselungsvorrichtung 152 eine Entsprechungsbeziehung zwischen dem Zählwert und arithmetischen Verschlüsselungsprozess vorher definiert wird. Wenn beispielsweise Datumsinformationen, enthaltend das gegenwärtige Jahr (die letzten beiden numerischen Zeichen), der Monat, das Datum und der Wochentag für den Verschlüsselungsprozess verwendet werden, wird die Korrespondenzbeziehung zwischen dem Zählwert und arithmetischen Verschlüsselungsprozess wie folgt definiert. Wenn der Zugeinstiegstag Freitag, der 15. Mai 2015 ist, wird „15“, die die beiden letzten Ziffern des Jahres „2015“ sind, für den arithmetischen Prozess verwendet, wenn der Zählwert gleich 1 ist, „05“, die den Monat durch zwei Ziffern anzeigen, werden für den arithmetischen Prozess verwendet, wenn der Zählwert gleich 2 ist, und so weiter. Als die Korrespondenzbeziehung zwischen dem Zählwert und dem Verschlüsselungsprozess, die in der Verschlüsselungsvorrichtung 152 definiert ist, kann eine Korrespondenzbeziehung zwischen dem Zählwert und einer Funktion, die in dem Verschlüsselungsprozess verwendet wird, definiert werden.
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Nach Beendigung des Verschlüsselungsprozesses wird der Zählwert erhöht. Wenn der Zählwert aufgrund der Erhöhung gleich 5 wird, wird der Zählwert auf 1 initialisiert.
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Korrespondenzbeziehung zwischen dem Zählwert und dem Funkfeldintensitäts-Ausgabewert, der von der Funkfeldintensitäts-Setzvorrichtung 151 gesetzt wurde, vorher definiert, und die Korrespondenzbeziehung zwischen dem Zählwert und dem arithmetischen Verschlüsselungsprozess, die durch die Verschlüsselungsvorrichtung 152 gesetzt wird, wird vorher definiert. Dies zeigt an, dass das Setzen der Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151 und des durch die Verschlüsselungsvorrichtung 152 gesetzten arithmetischen Verschlüsselungsprozesses miteinander assoziiert sind.
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Der Sender 160 erwirbt Sendedaten von der Verschlüsselungsvorrichtung 152 und führt das Senden unter Verwendung einer Kurzbereichs-Funkkomunikation durch. Der Standard für die Kurzbereichs-Funkkommunikation ist beispielsweise BLE, die Bluetooth 4.0 ist. BLE verwendet ein 2,4 GHz-Band und hat einen relativ kurzen Kommunikationsbereich von 2,5 m bis 50 m. Daten die unter Verwendung von BLE rundgesendet werden, werden unter Verwendung eines universell eindeutigen Identifizierers (UUID) (128-Bit-Länge), eines Major (16-Bit-Länge) oder eines Minor (16-Bit-Länge) gesendet und empfangen. In vielen Fällen ist der UUID ein eindeutiger Wert, der für jede Funksendevorrichtung gesetzt ist; der Major und Minor können als ein Datenbereich dienen, in welchem ein beliebiger Wert gesetzt werden kann. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, wenn Sendedaten nach dem BLE-Standard rundgesendet werden, ein Bereich des Major oder Minor verwendet, und ein Bereich des UUID kann auch in einigen Fällen verwendet werden. Weiterhin spezifiziert der BLE-Standard, dass die Sendeintervalle von 20 ms bis 10,24 s betragen. Da die Datenerzeugungsintervalle in der Steuervorrichtung 150 gleich 100 ms sind, sind die Intervalle des Rundsendens durch die Funksendevorrichtung 100 auch 100 ms.
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Die Konfiguration des mobilen Informationsendgeräts 200, die eine Empfangsvorrichtung ist, wird nun beschrieben. Das mobile Informationsendgerät 200 enthält einen Funkempfänger 210, eine Endgerät-Steuervorrichtung 220, einen Funkfeldintensitäts-Speicher 230, einen Speicher 240 für gemeinsame Schlüssel, eine Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250, und eine Anzeigeeinheit 260. Die Endgerät-Steuervorrichtung 220 enthält eine Funkfeldintensitäts-Messvorrichtung (auch als eine Funkfeldintensitäts-Erwerbseinheit bezeichnet) 221, eine Entschlüsselungsvorrichtung 222, und eine Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223.
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Der Funkempfänger 210 empfängt Sendedaten, die von der Funksendevorrichtung 100 rundgesendet wurden, und sendet die Sendedaten zu der Endgerät-Steuervorrichtung 220. Der Funkempfänger 210 führt den Empfang gemäß dem Bluetooth(eingetragene Marke)-Standard durch. Das mobile Informationsendgerät 200, das den Funkempfänger 210 enthält, ist in der Lage, eine Kurzbereichs-Funkkommunikation durchzuführen, und kann spezifisch ein Smartphone, ein Tabletendgerät oder dergleichen sein.
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Wenn der das mobile Informationsendgerät 200 tragende Benutzer das Fahrzeug betriff, in welchem die Funksendevorrichtung 100 angeordnet ist, startet der Funkempfänger 210 des mobilen Informationsendgeräts 200 den Empfang von von dem Sender 160 rundgesendeten Sendedaten.
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Wenn der Funkempfänger 210 die Sendedaten empfängt, zieht die Endgerät-Steuervorrichtung 200 in dem mobilen Informationsendgerät 200 die Identifikation ID aus den Sendedaten heraus, um den auf der Anzeigeeinheit 260 anzuzeigenden Inhalt zu bestimmen. Die Endgerät-Steuervorrichtung 220 misst in der Funkfeldintensitäts-Messvorrichtung 221 die Funkfeldintensität zu der Zeit des Empfangs durch den Funkempfänger 210, und die Entschlüsselungsvorrichtung 222 entschlüsselt die Sendedaten. Durch Verwendung der Identifikation ID, die von der Entschlüsselungsvorrichtung 222 nach der Entschlüsselung herausgezogen wird, erwirbt die Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223 ein Inhaltsinformationsstück betreffend einen Betriebsführer (oder Betriebsinformationen) des Zugs von der Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250 und sendet ihn zu der Anzeigeeinheit 260.
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In der Funksendevorrichtung 100 werden der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert und die Identifikation ID miteinander assoziiert, und die Funksendevorrichtung 100 ändert den Verschlüsselungsprozess der Identifikation ID entsprechend dem Funkfeldintensitäts-Ausgabewert. Somit ist es, damit das mobile Informationsendgerät 200 die Sendedaten entschlüsselt, erforderlich, den angewendeten Verschlüsselungsprozess durch Messen der Funkfeldintensität zu identifizieren.
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Die Funkfeldintensitäts-Messvorrichtung 221 misst die Funkfeldintensität, bei der der Funkempfänger 210 die Sendedaten empfängt. Dann bezieht sie sich auf Informationen betreffend die vorher in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeicherte Funkfeldintensität. Der Funkfeldintensitäts-Speicher 230 speichert mehrere Funkfeldintensitätswerte, die hier als Funkfeldintensitäts-Speicherwerte bezeichnet werden und die in Stufen dargestellt sind. Es wird bestimmt, welcher der Funkfeldintensitäts-Speicherwerte dem Funkfeldintensitätswert entspricht, der hier als der Funkfeldintensitäts-Messwert bezeichnet wird, der von der Funkfeldintensitäts-Messvorrichtung 221 gemessen wurde. Es wird beispielsweise angenommen, dass mehrere Funkfeldintensitäts-Speicherwerte B1 dB, B2 dB, B3 dB und B4 dB (B1 < B2 < B3 < B4) in einer gestuften Weise in aufsteigender Reihenfolge in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeichert sind. In diesem Fall wird, wenn der Funkfeldintensitäts-Messwert einen Wert nahe oder dicht bei B1 dB anzeigt, da B1 dB die Intensität der ersten Stufe aus den Funkfeldintensitäts-Speicherwerten ist, „1“ als Funkfeldintensitätsinformation erhalten. Diese Funkfeldintensitätsinformation wird verwendet, um einen gemeinsamen Schlüssel zu bestimmen, der für die Entschlüsselung der Sendedaten verwendet wird.
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In einigen Fällen speichert der Funkfeldintensitäts-Speicher 230 den Funkfeldintensitäts-Messwert, der die von der Funkfeldintensitäts-Messvorrichtung 221 gemessene Funkfeldintensität ist. Der Funkfeldintensitäts-Messwert wird in dem Fall gespeichert, in welchem der Funkfeldintensitäts-Messwert mit keinem der vorher in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeicherten Funkfeldintensitäts-Speicherwerte übereinstimmt, in dem Fall, in welchem der Funkfeldintensitäts-Messwert außerhalb vorbestimmter Bereiche der Funkfeldintensitäts-Speicherwerte, und in dem Fall, in welchem sich die Messreihenfolge von Funkfeldintensitäts-Messwerten geändert hat. Hier bezieht sich der Fall, in welchem sich die Messreihenfolge der Funkfeldintensitäts-Messwerte geändert hat, auf den Fall, in welchem, in der Situation, in der Funkfeldintensitäts-Messwerte B1 dB, B2 dB, B3 dB und B4 dB in dieser Reihenfolge zu einer bestimmten Zeit, nachdem ein Funkfeldintensitäts-Messwert B1 dB gemessen wurde gemessen wurden, ein Funkfeldintensitäts-Messwert B3 dB anstelle eines Funkfeldintensitäts-Messwerts B2 dB gemessen wird, oder andere ähnliche Fälle.
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Auch werden zu dieser Zeit, wenn vier Funkfeldintensitäts-Speicherwerte bereits in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeichert wurden, alle gespeicherten Funkfeldintensitäts-Speicherwerte gelöscht, und dann werden Funkfeldintensitäts-Messwerte in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 neu gespeichert. Beispielsweise werden in der Situation, in der Funkfeldintensitäts-Speicherwerte B1 dB, B2 dB, B3 dB und B4 dB in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeichert sind, wenn C1 dB als der Funkfeldintensitäts-Messwert gemessen wird, alle Funkfeldintensitäts-Speicherwerte B1 bis B4 gelöscht. Hier entspricht die Anzahl von in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeicherten Funkfeldintensitäts-Speicherwerten der Anzahl von Stufen des von der Funksendevorrichtung 100 ausgegebenen Funkfeldintensitäts-Ausgabewerts.
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Der Funkfeldintensitäts-Speicher 230 speichert einen Funkfeldintensitäts-Messwert. Eine Bedingung zum Speichern eines Funkfeldintensitäts-Messwerts besteht darin, dass der Funkfeldintensitäts-Messwert verschieden von den Funkfeldintensitäts-Speicherwerten ist. Wenn jedoch beispielsweise die Intensitäten von Funkfeldintensitäts-Messwerten, die gemessen werden können, sich ändert (z.B. von B1 dB, B2 dB, B3 dB und B4 dB in C1 dB, C2 dB, C3 dB und C4 dB) aufgrund einer Bewegung des Passagiers, existieren, wenn nicht alle Funkfeldintensitäts-Speicherwerte B1 bis B4 gelöscht werden, acht Funkfeldintensitäts-Speicherwerte, und die Funkfeldintensitätsinformation kann nicht ordnungsgemäß erworben werden.
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Der Speicher 240 für gemeinsame Schlüssel speichert gemeinsame Schlüssel, die für die Entschlüsselung von Sendedaten verwendet werden. Die gespeicherten gemeinsamen Schlüssel werden vorher außerhalb des Zugs durch eine Netzverbindung mit einem Server, der die gemeinsamen Schlüssel hat, erworben, oder durch andere Verfahren. 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Tabelle illustriert, die in dem Speicher für gemeinsame Schlüssel gespeicherten gemeinsamen Schlüssel anzeigt. Wenn beispielsweise die Verschlüsselungsvorrichtung 152 Datumsinformationen bei der Verschlüsselung der Identifikation ID verwendet, speichert der Speicher 240 für gemeinsame Schlüssel Informationsstücke über gemeinsame Schlüssel auf der Grundlage des gegenwärtigen Jahrs, des Monats, des Datums und des Wochentags. Beispielsweise entsprechen hier Informationsstücke über gemeinsame Schlüssel, die KEY 1, KEY 2, KEY 3 und KEY 4 entsprechen, dem gegenwärtigen Jahr, dem Monat, dem Datum und dem Wochentag. Die Informationsstücke über gemeinsame Schlüssel sind nicht auf informationsstücke auf der Grundlage von Datumsinformationen beschränkt und können Informationsstücke auf der Grundlage von Zeitinformationen, Ortsinformationen oder dergleichen sein, oder können andere Informationsstücke sein, wie Informationsstücke, die sich auf der Grundlage einer vorbestimmten Regel ändern.
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Der Speicher 240 für gemeinsame Schlüssel leitet den gemeinsamen Schlüssel, der bei der Verschlüsselung verwendet wurde, auf der Grundlage der Funkfeldintensitätsinformation ab und sendet ein Informationsstück über den gemeinsamen Schlüssel, der anhand der Ableitung bestimmt wurde, zu der Entschlüsselungsvorrichtung 222. Wenn beispielsweise die Funkfeldintensitätsinformation gleich 1 ist, leitet der Speicher 240 für gemeinsame Schlüssel ab, dass der verwendete gemeinsame Schlüssel KEY 1 ist, und sendet das Informationsstück über den gemeinsamen Schlüssel entsprechend KEY 1 zu der Entschlüsselungsvorrichtung 222.
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Die Entschlüsselungsvorrichtung 222 erwirbt den gemeinsamen Schlüssel von dem Speicher 240 für gemeinsame Schlüssel und entschlüsselt die Sendedaten, wodurch die Identifikation ID herausgezogen wird. In der Entschlüsselungsvorrichtung 222 ist der arithmetische Entschlüsselungsprozess vorher definiert.
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Die Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223 verwendet die Identifikation ID, die von der Entschlüsselungsvorrichtung 222 erworben wurde, zum Erwerben eines Inhaltsinformationsstücks, das eine Information betreffend den auf der Anzeigeeinheit 260 anzuzeigenden Inhalt ist, von der Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250 und sendet es zu der Anzeigeeinheit 260.
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Die Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250 speichert von der Anzeigeeinheit 260 anzuzeigende Inhaltsinformationsstücke.
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3 ist ein Beispiel für eine Inhaltsinformationstabelle, die eine Korrespondenz zwischen den Identifikationen ID und den Inhaltsinformationsstücken anzeigt. 4 ist ein schematisches Diagramm einer Tabelle für einen Identifikations-ID-Erzeugungsprozess in der Funksendevorrichtung. Die Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250 hält vorher Informationen, die durch die Tabelle für den Identifikations-ID-Erzeugungsprozess dargestellt werden, und sendet das Inhaltsinformationsstück entsprechend der von der Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223 erworbenen Identifikation ID zu der Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223. Hier sind die Inhaltsinformationsstücke Daten, die Text, Bilder oder dergleichen enthalten.
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Die Anzeigeeinheit 260 zeigt Text, ein Bild oder dergleichen auf einer Anzeigevorrichtung des mobilen Informationsendgeräts 200 auf der Grundlage des von der Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223 erworbenen Inhaltsinformationsstücks an. Beispielsweise zeigt sie einen Betriebsführer wie Informationen über die gegenwärtige Position, den Bestimmungsort oder eine Verspätung des Zugs auf der Anzeigevorrichtung des mobilen Informationsendgeräts 200 an.
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Die Arbeitsweise des Sende- und Empfangssystems nach diesem Ausführungsbeispiel wird nun beschrieben. Von den Operationen der Funksendevorrichtung 100 wird zuerst die Erzeugung der Identifikation ID beschrieben. Beispielsweise erwirbt in dem Fall, in welchem die Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 120 die Identifikation ID anhand eines Zugpositionsinformationsstücks und eines Informationsstücks über die nächste Station erzeugt, wenn der Zug, in welchem der Passagier fährt, an der Station S1 angehalten hat, die Informationserwerbseinheit 110 von dem Informationssender 300 Zuginformationen enthaltend „Station S1“ als das Zugpositionsinformationsstück und „Station S2“ als das Informationsstück über die nächste Station, und sendet sie zu der Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 120.
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4 ist ein Beispiel für die Tabelle für den Identifikations-ID-Erzeugungsprozess, die eine Korrespondenzbeziehung zwischen Zugpositions-Informationsstücken und Informationsstücken über die nächste Station und den Identifikationen ID anzeigt. In 4 sind die eindeutigen Identifikations-IDs 1b bis mb jeweils mit Bezug auf Informationsstücke 1a bis ma definiert. Wenn beispielsweise das Zugpositions-Informationsstück „Station S1“ ist und das Informationsstück über die nächste Station „Station S2“ ist, ist die zu erzeugende Identifikation ID gleich „00“. Wenn der Zug an der Station S2 angekommen ist, ist das Zugpositions-Informationsstück „Station S2“ und das Informationsstück über die nächste Station ist „Station S3“, und somit ist die zu erzeugende Identifikation ID gleich „02“. Obgleich bei diesem Beispiel die Identifikation ID anhand des Zugpositions-Informationsstücks und des Informationsstücks über die nächste Station bestimmt wird, kann die Identifikation ID anhand eines Zugtyp-Informationsstücks, eines Anfangsstations-Informationsstücks, eines Endstations-Informationsstücks oder dergleichen bestimmt werden.
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In dem Sende- und Empfangssystem 10 erzeugt, um das mobile Informationsendgerät 200 über die erzeugte Identifikation ID zu informieren, die Steuervorrichtung 150 Sendedaten. Der Sendedaten-Erzeugungsprozess wird beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf des Sendedaten-Erzeugungsprozesses durch die Steuervorrichtung der Funksendevorrichtung des Sende- und Empfangssystems illustriert.
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In einem ersten Schritt erzeugt die Funksendevorrichtung 100 alle 100 ms Sendedaten. Wenn die Zeit zum Erzeugen von Sendedaten erreicht ist, setzt die Steuervorrichtung 150 zuerst im Schritt S110 den Funkfeldintensitäts-Ausgabewert in der Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt der Zählwert im Bereich von 1 bis 4, und die Funkfeldintensität wird entsprechend dem Wert gesetzt. Beispielsweise wird im Schritt S110, wenn der Zählwert der Steuervorrichtung 150 gleich 1 ist, der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert auf A1 dB gesetzt. Wenn der Zählwert gleich 2 ist, wird der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert auf A2 dB gesetzt; wenn der Zählwert gleich 3 ist, wird der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert auf A3 dB gesetzt; wenn der Zählwert gleich 4 ist, wird der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert auf A4 dB gesetzt. Hier genügen die Funkfeldintensitäts-Ausgabewerte A1 bis A4 der Bedingung A1 < A2 < A3 < A4.
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Nachdem der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert gesetzt ist, erwirbt im Schritt S120 die Verschlüsselungsvorrichtung 152 die Identifikation ID von der Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 120. Beispielsweise speichert die Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 120 „00“ als die Identifikation ID, wenn der Zu, in welchem der Passagier fährt, an der Station S1 hält, „02“, wenn der Zug an der Station S2 ankommt und hält; die erworbene Identifikation ID ändert sich, wenn der Fahrzustand des Zugs sich ändert.
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Nachdem die Verschlüsselungsvorrichtung 152 die Identifikation ID erworben hat, führt sie im Schritt S130 den arithmetischen Verschlüsselungsprozess entsprechend dem Zählwert durch. Beispielsweise führt sie einen ersten arithmetischen Prozess durch, wenn der Zählwert gleich „1“ ist, und einen zweiten arithmetischen Prozess, wenn der Zählwert gleich „2“ ist.
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Nach dem arithmetischen Verschlüsselungsprozess erhöht im Schritt S140 die Verschlüsselungsvorrichtung 152 den Zählwert, um den Zählwert der Steuervorrichtung 150 zu aktualisieren. Da der Zählwert im Bereich von 1 bis 4 liegt, wird, wenn der Zählwert nach der Erhöhung gleich „5“ wird, der Zählwert auf seinen Anfangswert „1“ zurückgesetzt.
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Als Nächstes wird ein Inhaltsdurchführungsprozess in dem mobilen Informationsendgerät 200 beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Inhaltsinformations-Erwerbsprozesses in der Steuervorrichtung des mobilen Informationsendgeräts des Sende- und Empfangssystems illustriert.
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In einem zweiten Schritt stellt der das mobile Informationsendgerät 200 tragende Benutzer eine Netzverbindung zu seinem Server her, der für die Entschlüsselung der Sendedaten erforderliche gemeinsame Schlüssel hat, erwirbt die gemeinsamen Schlüssel und speichert sie vorher in dem Speicher 240 für gemeinsame Schlüssel, beispielsweise vor dem Einsteigen in den Zug. In einem derartigen Zustand startet im Schritt S210, wenn der das mobile Informationsendgerät 200 tragende Benutzer in das Fahrzeug, in welchem die Funksendevorrichtung 100 angeordnet ist, einsteigt, die Funkempfangsvorrichtung 210 des mobilen Informationsendgeräts 200, alle 100 ms von der Funksendevorrichtung 100 rundgesendete Sendedaten zu empfangen, und die Funkfeldintensitäts-Messvorrichtung 221 führt eine Funkfeldintensitäts-Messung durch.
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Als Nächstes wird im Schritt S220 bestimmt, ob vier Funkfeldintensitäts-Messwerte, die an der Position, an der sich der Passagier befindet, gemessen werden können, in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeichert wurden. Wenn der im Schritt S210 gemessene Funkfeldintensitäts-Messwert mit keinem der vorher gespeicherten vier Funkfeldintensitäts-Speicherwerte übereinstimmt oder wenn er von dem Funkfeldintensitäts-Messwert, der von der Messreihenfolge erwartet wird, verschieden ist, wird bestimmt, dass vier erforderliche Funkfeldintensitäts-Messwerte nicht gespeichert wurden, und die Speicherung des Funkfeldintensitäts-Messwerts wird durchgeführt.
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Vier Funkfeldintensitäts-Messwerte (z.B. B1 dB, B2 dB, B3 dB und B4 dB), die gemessen werden können, sind verschieden voneinander, und er somit mit einem von ihnen übereinstimmt, wird bestimmt, dass vier Funkfeldintensitäts-Messwerte gespeichert wurden. Da jedoch Funkfeldintensitäts-Messwerte in Abhängigkeit von der Position überlappen können, ist der Fall, in welchem die Intensitäten der messbaren Funkfeldintensitäts-Messwerte sich aufgrund einer Bewegung des Passagiers, beispielsweise von B1 dB, B2 dB, B3 dB und B4 dB in C1 dB, C2 dB, C3 dB und C4 dB ändern, in Betracht zu ziehen.
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7 ist ein Diagramm, das schematisch die Differenz zwischen den Funkfeldintensitäts-Messwerten an zwei Punkten in dem Fahrzeug illustriert. Es wird beispielsweise angenommen, dass der das mobile Informationsendgerät 200 tragende Passagier in der Station S1 in den Zug einsteigt und bis zum Erreichen der Station S2 an dem Punkt B in dem Fahrzeug bleibt. Wenn der Passagier gerade in den Zug eingestiegen ist, speichert der Funkfeldintensitäts-Speicher 230 nichts, und das mobile Informationsendgerät 200 speichert an dem Punkt B gemessene Funkfeldintensitäts-Messwerte in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230. Die Funksendevorrichtung 100 in dem Fahrzeug ändert jedes Mal, wenn Sendedaten rundgesendet werden, den ausgegebenen Funkfeldintensitäts-Ausgabewert, wobei der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert in vier Stufen geändert wird. Gemäß der Änderung ist der am Punkt B gemessene Funkfeldintensitäts-Messwert, wenn die Sendedaten empfangen werden, einer von B1 dB, B2 dB, B3 dB und B4 dB, die in aufsteigender Reihenfolge angeordnet sind. Wenn der Funkfeldintensitäts-Speicher 230 nichts speichert, wiederholt das mobile Informationsendgerät 200 die Schritte S210 bis S230, wodurch Funkfeldintensitäts-Messwerte B1 dB, B2 dB, B3 dB und B4 dB in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 als Funkfeldintensitäts-Speicherwerte gespeichert werden.
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Wenn sich er Passagier vom Punkt B zum Punkt C in dem Fahrzeug bewegt, ändert sich der Abstand von der Funksendevorrichtung 100, und demgemäß ändern sich die messbaren Funkfeldintensitäts-Messwerte, und daher müssen sie wieder in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeichert werden. Wenn sich der Benutzer von dem Punkt B zum Punkt C in dem Fahrzeug bewegt, nachdem der Zug an der Station S2 angekommen ist, ist der am Punkt C gemessene Funkfeldintensitäts-Messwert einer von C1 dB, C2 dB, C3 dB und C4 dB, die in aufsteigender Reihenfolge angeordnet sind, und keiner von diesen stimmt mit einem von den in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeicherten Funkfeldintensitäts-Speicherwerten am Punkt B überein. Somit wird im Schritt S220 bestimmt, dass die Funkfeldintensitäts-Messwerte, die am Punkt C gemessen werden können, nicht gespeichert wurden. Danach werden im Schritt S230 alle Funkfeldintensitäts-Speicherwerte, die in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeichert sind, gelöscht, und die am Punkt C gemessenen Funkfeldintensitäts-Messwerte C1 dB, C2 dB, C3 dB und C4 dB werden in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeichert. Es wurde angenommen, dass die Am Punkt C gemessenen Funkfeldintensitäts-Messwerte nicht mit denjenigen übereinstimmen, die am Punkt B gemessen wurden. Wenn jedoch einige der am Punkt C gemessenen Funkfeldintensitäts-Messwerte mit einigen der am Punkt B gemessenen Funkfeldintensitäts-Messwerte übereinstimmen, wird bestimmt, ob die Funkfeldintensitäts-Messwerte wieder zu messen sind, angesichts der Messreihenfolge der Funkfeldintensitäts-Messwerte.
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Im Schritt S240 werden, wenn vier Funkfeldintensitäts-Speicherwerte 230 in dem Funkfeldintensitäts-Speicher 230 gespeichert wurden, Funkfeldintensitätsinformationen erhalten. Wenn beispielsweise der Passagier, der der Benutzer ist, von der Station S2 an am Punkt C in dem Fahrzeug bleibt, sind die Funkfeldintensitäts-Speicherwerte C1 dB, C2 dB, C3 dB und C4 dB; ist im Schritt S210, wenn beispielsweise ein Funkfeldintensitäts-Messwert, der am Punkt C gemessen wurde, gleich C1 dB ist, da es der Wert der ersten Stufe der Funkfeldintensitäts-Speicherwerte ist, die Funkfeldintensitätsinformation gleich „1“.
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Das Erhalten der Funkfeldintensitätsinformation ermöglicht, den für die Entschlüsselung zu verwendenden gemeinsamen Schlüssel zu bestimmen. Im Schritt S250 bestimmt die Entschlüsselungsvorrichtung 222 den gemeinsamen Schlüssel gemäß der im Schritt S240 erhaltenen Funkfeldintensitätsinformation, und führt im Schritt S260 den arithmetischen Entschlüsselungsprozess durch, um die Identifikation ID herauszuziehen. Der Speicher 240 für gemeinsame Schlüssel speichert die gemeinsamen Schlüssel in der von der Tabelle in 2 illustrierten Form, und somit wird, wenn die erhaltene Funkfeldintensitäts-Information gleich „1“ ist, der entsprechende gemeinsame Schlüssel „KEY 1“ für die Entschlüsselung verwendet.
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Als Nächstes erwirbt im Schritt S270 die Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223 ein Inhaltsinformationsstück von der Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250 auf der Grundlage der herausgezogenen Identifikation ID. Wenn beispielsweise der Zug an der Station S2 angehalten hat, ist gemäß 2 die in der Funksendevorrichtung 100 erzeugte Identifikation ID gleich „02“, und das mobile Informationsendgerät 200 erwirbt diese Identifikation ID durch Entschlüsseln der Sendedaten. Gemäß der in 4 illustrierten Tabelle ist die Identifikation ID gleich „02“, und gemäß der in 3 illustrierten Tabelle wird das Inhaltsinformationsstück „Info_Con_02“ entsprechend „02“ erworben. In diesem Beispiel ist „Info_Con_02“ eine Information, die bereitgestellt wird, wenn der Zug an der Station S2 anhält.
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Die Anzeigeeinheit 260 des mobilen Informationsendgeräts 200 erwirbt das Inhaltsinformationsstück und zeigt hierdurch einen Betriebsführer für den Zug an. Zu dieser Zeit ändert sich die Anzeige durch die Anzeigeeinheit 260 in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Zugs. Wenn beispielsweise der Zug die Station S2 verlässt und zur Station S3 fährt (sich von einem Anhaltezustand in einen Fahrzustand ändert), ändert sich die Anzeige durch die Anzeigeeinheit 260 von „Anhalten in Station S2“ in „Zug fährt; der nächste Haltepunkt ist die Station S3“.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ermöglicht das Sende- und Empfangssystem nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, verschiedene Zuginformationsstücke zu dem mobilen Informationsendgerät zu senden und einen detaillierten Betriebsführer für den Zug bereitzustellen. Um einen Betriebsführer für den Zug in Echtzeit bereitzustellen, ist es erforderlich, mehrere Informationsstücke wie eine Zugtypinformation, eine Anfangsstationsinformation, eine Endstationsinformation, eine Information über die nächste Station oder eine Zugpositionsinformation effizient zu dem mobilen Informationsendgerät zu senden. In dem Sende- und Empfangssystem nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist es, indem eine Verschlüsselung unter Verwendung des Vorteils von Differenzen in der Funkfeldintensität durchgeführt wird, möglich, einen Datenbereich für das Senden von Daten nur für den Zweck des Sendens von Zuginformationen zu verwenden.
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Weiterhin ist es durch Assoziieren des Funkfeldintensitäts-Ausgangswerts und des arithmetischen Verschlüsselungsprozesses für die Identifikation ID möglich, den arithmetischen Verschlüsselungsprozess jedes Mal, wenn Sendedaten gesendet werden, zu ändern, wodurch die Vertraulichkeit von Sendedaten verbessert wird.
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Weiterhin ist es durch Bestimmen von Differenzen in der Funkfeldintensität in dem mobilen Informationsendgerät möglich, den für die Entschlüsselung von Sendedaten erforderlichen gemeinsamen Schlüssel mit einer kleinen Informationsmenge zu bestimmen.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde zur Vereinfachung der Erläuterung das Fahrzeug als ein Fahrzeug eines Zugs beschrieben; jedoch ist das Fahrzeug nicht auf einen Zug beschränkt und kann ein Bus, eine Straßenbahn oder dergleichen sein. Weiterhin können die gleichen Vorteile nicht nur in Fahrzeugen, sondern auch in anderen Objekten wie Schiffen, die zum Transport von vielen Passagieren verwendet werden, erhalten werden, sowie in Situationen, in denen sich Benutzer nicht häufig bewegen, beispielsweise eine Situation, in der Benutzer auf Sitzen in einer Einrichtung wie einem Kino oder einem Veranstaltungsort sitzen.
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Es werden Modifikationen des Setzens durch die Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151 beschrieben. 8 ist ein Diagramm, das schematisch Änderungsmuster der von der Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151 gesetzten Funkfeldintensität illustriert. Die horizontalen Achsen stellen die Zeit dar, und die vertikalen Achsen stellen den Funkfeldintensitäts-Ausgabewert dar. 8A illustriert ein erstes Änderungsmuster der Funkfeldintensität, und 8B illustriert ein zweites Änderungsmuster der Funkfeldintensität.
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In dem ersten Änderungsmuster der Funkfeldintensität bilden vier Sendevorgänge ein einheitliches Änderungsmuster, nimmt der Funkfeldintensitäts-Ausgangswert in Stufen zu, und Sendevorgänge werden bei A1 dB, A2 dB, A3 dB und A4 dB durchgeführt. Genauer gesagt, es wird spezifiziert, dass das Senden zur Zeit t1 ms bei A1 dB durchgeführt wird, das Senden zur Zeit t2 ms bei A2 dB durchgeführt wird, das Senden zur Zeit t3 ms bei A3 dB durchgeführt wird, und das Senden zur Zeit t4 ms bei A4 dB durchgeführt wird; und die Sendevorgänge bei A1 dB, A2 dB, A3 dB und A4 dB von der Zeit t5 in einer wiederholten Weise durchgeführt werden.
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In dem zweiten Änderungsmuster der Funkfeldintensität bilden vier Sendevorgänge ein einheitliches Änderungsmuster, und es ist spezifiziert, dass das Senden zur Zeit t1 ms bei A4 dB durchgeführt wird, das Senden zur Zeit t2 ms bei A1 dB durchgeführt wird, das Senden zur Zeit t3 ms bei A3 dB durchgeführt wird, und das Senden zur Zeit t4 ms bei A2 dB durchgeführt wird; und die Sendevorgänge bei A4 dB, A1 dB, A3 dB und A2 dB von der Zeit t5 in einer wiederholten Weise durchgeführt werden.
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Der Funkfeldintensität-Ausgabewert A1 dB ist mit einem ersten Verschlüsselungsprozess assoziiert, der Funkfeldintensität-Ausgabewert A2 dB ist mit einem zweiten Verschlüsselungsprozess assoziiert, und der Funkfeldintensität-Ausgabewert A3 dB ist mit einem dritten Verschlüsselungsprozess assoziiert, und der Funkfeldintensität-Ausgabewert A4 dB ist mit einem vierten Verschlüsselungsprozess assoziiert.
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In einem Fall, in welchem die Korrespondenz zwischen den vierstufigen Setzwerten der Funkfeldintensitätsausgabe und den vier Arten von Verschlüsselungsprozessen in dieser Weise vorbestimmt ist, ist es, wenn vierstufige Funkfeldintensitäten auf der Empfangsvorrichtungsseite erworben werden, möglich, einen von den ersten bis vierten Verschlüsselungsprozessen anhand der Funkfeldintensitätsinformationen der empfangenen Sendedaten zu bestimmen. Somit braucht das Änderungsmuster der Funkfeldintensität nicht notwendigerweise ein Muster zu sein, in welchem sich die Funkfeldintensität in Stufen ändert.
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Weiterhin können Änderungsmuster der Funkfeldintensitäten selbst mit Verschlüsselungsprozessen assoziiert sein.
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9 ist ein Diagramm, das die Korrespondenz zwischen Änderungsmustern der Funkfeldintensität selbst und Verschlüsselungsprozessen illustriert. Im Änderungsmuster 1 bilden drei Sendevorgänge ein einheitliches Änderungsmuster, und es ist spezifiziert, dass der für das erste Senden verwendete Funkfeldintensitäts-Ausgabewert gleich A1 dB ist, der für das zweite Senden verwendete Funkfeldintensitäts-Ausgabewert gleich A2 dB ist und der für das dritte Senden verwendete Funkfeldintensitäts-Ausgabewert gleich A3 dB ist; und dass das Änderungsmuster 1 mit dem Verschlüsselungsprozess 1 assoziiert ist.
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Bei einem Verfahren, das dreistufige Funkfeldintensitäts-Ausgabewerte exklusiv setzt und das Senden dreimal in dieser Weise durchführt, ist es möglich, sechs Arten von Änderungsmustern zu setzen und sechs Arten von Verschlüsselungsprozessen anzuwenden.
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Weiterhin misst und erwirbt bei der vorbeschriebenen Empfangsvorrichtung 200 die Funkfeldintensitäts-Messvorrichtung 221 die Funkfeldintensität, bei der der Funkempfänger 210 Sendedaten empfängt. Wenn jedoch Sendedaten einen Bereich haben, in welchem der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert auf der Sendeseite gesetzt ist, zusätzlich zu dem Datenbereich, kann die Funkfeldintensitäts-Erwerbseinheit 221 Informationen über die Funkfeldintensität der Sendedaten erwerben, indem der in den Sendedaten gespeicherte Funkfeldintensitäts-Ausgabewert erworben wird. Beispielsweise haben in dem BLE-Standard Sendedaten einen Bereich (16 Bit-Länge), der verschieden von dem Datenbereich ist und in welchem der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert gesetzt ist. Der von der Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung 151 gesetzte Funkfeldintensitäts-Ausgabewert ist in dem Bereich gespeichert, in welchem der Funkfeldintensitäts-Ausgabewert zu setzen ist. Dieses Verfahren liefert den Vorteil, dass die Empfangsvorrichtungsseite eine Unterscheidung machen kann, selbst wenn die Funksendevorrichtungsseite nicht die Differenzen zwischen den Funkfeldintensitäten sicherstellen kann, die auf der Empfangsvorrichtungsseite unterschieden werden können, und die Differenzen zwischen den Ausgabewerten sind klein.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Ein Sende- und Empfangssystem nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. 10 ist ein Blockschaltbild, das schematisch das Sende- und Empfangssystem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. In 10 sind Teilen, die die gleichen Funktionen wie diejenigen in 1 haben, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, und eine detaillierte Beschreibung hiervon wird hier weggelassen.
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Eine Funksendevorrichtung 400 unterscheidet sich von der des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass sie eine Identifikations-ID-Erwerbseinheit 153 hat, und ein mobiles Informationsendgerät 500 unterscheidet sich von dem des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass es eine Inhaltsidentifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 224 hat. Wenn beispielsweise eine Verspätung des Zugs stattfindet, ist es erforderlich, Zuginformationen betreffend Verspätungsinformationen in Sendedaten zusätzlich zu einem normalen Betriebsführer aufzunehmen und die Sendedaten rundzusenden. Zu dieser Zeit kann die Datenkapazität der Sendedaten, die gleichzeitig rundgesendet werden, unzureichend sein. Das Sende- und Empfangssystem 20 ermöglicht, mehr Informationen zu senden, indem zu sendende Zuginformationen in mehrere Informationsstücke geteilt werden und dann mehrere Stücke von Sendedaten enthaltend die jeweiligen Informationsstücke rundgesendet werden.
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Zuerst wird die Funksendevorrichtung 400 beschrieben. Die Informationserwerbseinheit 110 erwirbt von dem Informationssender 300 Zuginformationen enthaltend detaillierte Informationen wie eine Fahrzeugnummer des Zugs, und Informationen hinsichtlich einer Verspätung des Zugs, und sendet die Zuginformationen zu der Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 120.
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Obgleich die Funktion der Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 120 die gleiche wie die in dem vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist, kann die Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 120 mehrere Identifikationen ID erzeugen. Beispielsweise kann sie mehrere Identifikationen ID erzeugen, die eine Identifikation ID, die anhand von Informationen betreffend den Betrieb des Zugs erzeugt wurde, als eine erste Identifikation ID und eine Identifikation ID, die anhand von Informationen betreffend eine Verspätung des Zugs erzeugt wurde, als eine zweite Identifikation ID enthalten und sie gleichzeitig speichern.
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Als Nächstes setzt die Steuervorrichtung 150 eine Funkfeldintensität. Die Identifikations-ID-Erwerbseinheit 153 erwirbt von der Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 120 eine zu verschlüsselnde Identifikation ID. Die erworbene Identifikation ID wird durch Verwendung eines zweiten Zählwerts, der von dem Zählwert, der für den Setzwert der Funkfeldintensität und die Verschlüsselung verwendet wird, verschieden ist, bestimmt.
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Wenn beispielsweise der zweite Zählwert gleich „1“ ist, wird die erste Identifikation ID erworben; wenn der zweite Zählwert gleich „2“ ist, wird die zweite Identifikation ID erworben. Hier wird angenommen, dass der zweite Zählwert in dem zweiten Ausführungsbeispiel im Bereich von 1 bis 4 liegt. Somit ist die Anzahl von Typen von Identifikationen ID, die von der Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 120 erworben werden können, gleich vier.
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Als Nächstes führt die Verschlüsselungsvorrichtung 152 eine Verschlüsselung durch, und der Sender 160 führt eine Rundsendung durch. 11 ist ein schematisches Diagramm, das Funkfeldintensitäts-Ausgabewerte in dem Sende- und Empfangssystem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. Dieses illustriert einen Fall, in welchem es vier Werte für jeden der Funkfeldintensitäts-Ausgabewerte gibt, und alle Funkfeldintensitäts-Ausgabewerte werden durch 2r angezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden, während erste bis vierte Identifikationen ID verschlüsselt werden, der Wert der ausgegebenen Funkfeldintensität und der arithmetische Verschlüsselungsprozess nicht geändert. Somit wird in der Verschlüsselungsvorrichtung 152 der Zählwert aktualisiert, nachdem der Verschlüsselungsprozess bei der vierten Identifikation ID beendet ist. Jedoch wird der zweite Zählwert jedes Mal, wenn eine Identifikation ID verschlüsselt wird, in einer solchen Weise erhöht, dass der zweie Zählwert auf „2“ erhöht wird, nachdem die erste Identifikation ID verschlüsselt wurde, und auf „3“, nachdem der zweite Zählwert verschlüsselt wurde, und so weiter. Wenn der zweite Zählwert gleich „4“ ist, wird er auf seinen Anfangswert „1“ zurückgesetzt, anstatt erhöht zu werden.
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Das mobile Informationsendgerät 500 empfängt und entschlüsselt Sendedaten, wobei die Identifikation ID herausgezogen wird. Die Inhaltsidentifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung 224 akkumuliert Identifikationen ID, die durch die Entschlüsselungsvorrichtung 222 erworben wurden, und erzeugt eine Inhaltsidentifikation ID anhand der akkumulierten Identifikationen ID. 12 ist ein schematisches Diagramm einer Inhaltsidentifikations-ID-Erzeugungstabelle, die eine Korrespondenzbeziehung zwischen den akkumulierten Identifikationen ID und der Inhaltsidentifikation ID darstellt. Die Inhaltsidentifikation ID wird gemäß der durch die Tabelle dargestellten Korrespondenzbeziehung erzeugt.
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Die Inhaltsidentifikations-Erwerbseinheit 223 erwirbt von der Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250 ein Inhaltsinformationsstück entsprechend der Inhaltsidentifikation ID, und die Anzeigeeinheit 260 führt eine Anzeige auf der Grundlage des Inhaltsinformationsstücks durch.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ermöglicht das Sende- und Empfangssystem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, mehr Informationen zu senden, indem Zuginformationen in mehrere Informationsstücke geteilt werden, die diese in mehreren Stücken von Sendedaten enthalten, und diese rundsenden. Beispielsweise ist es möglich, Informationen, die nicht durch nur ein einziges Stück von Sendedaten gesendet werden können, zu dem mobilen Informationsendgerät zu senden, wie Informationen betreffend die Ankunftsstation oder Informationen betreffend die Verspätung wenn eine Verspätung auftritt, zusätzlich zu Informationen betreffend einen normalen Operationsführer.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Es wird ein mobiles Informationsendgerät nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 13 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Konfiguration des mobilen Informationsendgeräts nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. In 13 sind Teilen, die die gleichen Funktionen wie die in den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen beschriebenen haben, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, und eine detaillierte Beschreibung hiervon wird hier weggelassen. Das mobile Informationsendgerät 600 unterscheidet sich von denjenigen der vorstehenden Ausführungsbeispiele dadurch, dass es eine Eingangseinheit 270, die eingegebene Benutzerinformationen erwirbt, und einen Eingangsinformationsspeicher 280, der von der Eingangseinheit 270 erworbene Benutzerinformationen speichert, hat.
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Das mobile Informationsendgerät 600 empfängt die Eingabe von Benutzerinformationen wie einer von dem Passagier, der der Benutzer ist, verwendeten Sprache oder der Bezeichnung einer von dem Passagier häufig benutzten Station, wodurch ein für den Passagier geeigneterer Operationsführer bereitgestellt wird. Wenn beispielsweise die Muttersprache des Benutzers Englisch ist, kann die Sprache für die Anzeige eines Operationsführers in Englisch geändert werden. Auch ist es durch Speichern einer von dem Passagier zum Pendeln zu und von der Arbeit oder Schule oder dergleichen verwendeten Ausstiegsstation in dem Eingabeinformationsspeicher 280 möglich, eine Aktion zum Veranlassen des Aussteigens vorzunehmen, um ein Verfehlen der Station zu verhindern, wenn sich der Zug der Station nähert, wie durch eine Anzeige oder einen Ton.
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Die Eingangseinheit 270 erwirbt die Benutzerinformationen unter Verwendung einer Eingangsschnittstelle des mobilen Informationsendgeräts 600. Wenn beispielsweise das mobile Informationsendgerät 600 ein Smartphone ist, wird die Benutzerinformation durch Betätigung eines Touchpanels eingegeben. Die Benutzerinformationen können das Geschlecht und das Alter des Benutzers, Informationen über die Ausstiegsstation, die Sprache und dergleichen enthalten.
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Die Eingabe der Benutzerinformation durch den Benutzer kann wie erforderlich durchgeführt werden. Jedes Mal, wenn Benutzerinformationen eingegeben werden, erwirbt die Eingangseinheit 270 die Benutzerinformationen.
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Der Eingangsinformationsspeicher 280 speicher die von der Eingangseinheit 270 erworbenen Benutzerinformationen. Die gespeicherten Benutzerinformationen werden jedes Mal, wenn die Eingangseinheit 270 die Benutzerinformationen erwirbt, aktualisiert. Wenn die Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223 das Inhaltsinformationsstück erwirbt, werden die gespeicherten Benutzerinformationen zu der Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223 gesendet.
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Die Inhaltsinformationen-Erwerbseinheit 223 erwirbt die Identifikation ID von der Entschlüsselungsvorrichtung 222 und erwirbt die Benutzerinformationen von dem Eingangsinformationsspeicher 280. Die Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250 speichert vorher Inhaltsinformationsstücke entsprechend den Sprachen von verschiedenen Ländern. Die Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250 sendet ein Inhaltsinformationsstück zu der Inhaltsinformations-Erwerbseinheit 223 auf der Grundlage der erworbenen Identifikation ID und der Benutzerinformationen. Das gesendete Inhaltsinformationsstück wird als ein Bild durch die Anzeigeeinheit 260 angezeigt.
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Beispielsweise ist es durch Errichten einer Netzverbindung mit einem Server, der Inhaltsstücke entsprechend verschiedenen Sprachen hat, und durch vorheriges Erwerben von diesen, oder durch Herunterladen eines vorbestimmten Übersetzungssoftwareprogramms möglich, die auf dem Anzeigeschirm verwendete Sprache zu ändern. In diesem Fall kann, wenn beispielsweise die von dem Benutzer verwendete Sprache „Englisch“ ist, der Benutzer die auf dem Anzeigeschirm verwendete Sprache durch Eingeben von „Englisch“ als der durch die Eingangsschnittstelle des mobilen Informationsendgeräts 600 verwendeten Sprache ändern. Diese Sprachinformation kann auch in dem Eingangsinformationsspeicher 280 gespeichert werden. Die Eingabe der Benutzerinformationen kann innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt werden. Auch wird, wenn „Station S3“ als eine Ausstiegsstation durch den Benutzer eingegeben ist und die Ausstiegsstationsinformation „Station S3“ in dem Eingangsinformationsspeicher 280 gespeichert ist, wenn die erworbene Identifikation ID eine Information ist, die „Station S2“ anzeigt, die eine Station vor „Station S3“ ist, ein Inhaltsinformationsstück zum Veranlassen des Ausstiegs von der Inhaltsinformations-Managementvorrichtung 250 erworben. Alternativ ist es auch möglich, wenn die „Station S2“ anzeigende Information erworben wird, durch Audio oder Summton anzuzeigen oder zu informieren, dass die nächste Station die Ausstiegsstation ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist es bei dem mobilen Informationsendgerät nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch Eingeben der Benutzerinformationen möglich, den durch die Anzeigeeinheit 260 angezeigten Inhalt in einen Anzeigeschirm entsprechend dem individuellen Benutzer zu ändern. Beispielsweise ist es durch Ändern der Anzeigesprache durch Verwendung der Benutzerinformationen möglich, Informationen in einer Sprache anzuzeigen, die nicht für die Anzeige eines Operationsführers (oder von Betriebsinformationen) auf einer in dem Fahrzeug installierten Anzeigevorrichtung verwendet wird. In der vorstehenden Beschreibung gibt die Anzeigeeinheit 260 als eine Bildausgabeeinheit ein Bild aus, aber es ist auch möglich, eine Ausgabeeinheit zu verwenden, die auch in der Lage ist, eine Audioausgabe als die Komponente 260 durchzuführen, und eine Audioausgabe in einer Sprache durchzuführen, die nicht für die Anzeige eines Operationsführers auf einer in dem Fahrzeug installierten Anzeigevorrichtung verwendet wird, wodurch nützliche Informationen, die für den Benutzer leicht zu verstehen sind, bereitgestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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10, 20 Sende- und Empfangssystem, 100, 400 Funksendevorrichtung, 110 Informationserwerbseinheit, 120 Identifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung, 150 Steuervorrichtung, 151 Funkfeldintensitäts-Einstellvorrichtung, 152 Verschlüsselungsvorrichtung, 153 Identifikations-ID-Erwerbseinheit, 160 Sender, 200, 500, 600 mobiles Informationsendgerät, 210 Funkempfänger, 220 Endgeräte-Steuervorrichtung, 221 Funkfeldintensitäts-Messvorrichtung, 222 Entschlüsselungsvorrichtung, 223 Inhaltsinformations-Erwerbseinheit, 224 Inhaltsidentifikations-ID-Erzeugungsvorrichtung, 230 Funkfeldintensitäts-Speicher, 240 Speicher für gemeinsame Schlüssel, 250 Inhaltsinformations-Managementvorrichtung, 260 Anzeigeeinheit, 270 Eingangseinheit, 280 Eingangsinformationsspeicher, 300 Informationssender.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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