JP2005527891A

JP2005527891A - テレマティックプログラミング論理制御ユニットおよびその使用方法

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Publication number: JP2005527891A
Application number: JP2003579201A
Authority: JP
Inventors: ジョンオルセン、; デビッドブラッドリー、; レサジェンキンズ、
Original assignee: United Parcel Service of America Inc
Current assignee: United Parcel Service of America Inc
Priority date: 2002-03-21
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2005-09-15
Also published as: EP1485898B1; US20040023645A1; ATE479968T1; EP1770652B1; CN100392637C; CN1698076A; DE60309572D1; DE60309572T2; DE60334036D1; US7257396B2; EP1485898A1; MXPA04009089A; CA2479220A1; WO2003081560A1; EP1770652A3; ES2279103T3; AU2003220425A1; CA2479220C; EP1770652A2; ATE344956T1

Abstract

本発明はテレマティックスデータを収集、保存し、そのデータにタイムスタンプを押すための装置、システム、および方法に関するものである。車両に搭載される１つ以上のセンサと接続され、テレマティックスデータを取り込み、そのデータにタイムスタンプを押して、保存するプログラム可能な論理制御ユニットについて説明する。また、トリガを起こすイベントが発生すると、タイムスタンプを押されたテレマティックスデータが、その他の通信方法によって制御ユニットから外部装置に転送される。

Description

本発明は自動車のセンサデータを収集し、そのデータをさまざまな無線形式に変換するインタフェース装置に関する。

背景技術
無線通信革命が自動車産業を席巻している。車両ベースの無線通信システムと情報サービスを示す広い用語であるテレマティックスは、米国自動車産業をリードする企業が新たな最先端自動車革新として次第に認識するようになっている。車両に適応される技術としては、インターネットアクセス、全地球位置把握（ＧＰＳ）システム、車両追跡、移動電話、音声作動式制御、レーダ、およびＭＰ３プレーヤーから後部座席のＤＶＤ映画館までの様々な娯楽システムなどがある。

一般に、当該技術で知られるテレマティックスシステムは、実際のところ、車両にインストールされる小型コンピュータシステムである。これらのシステムはパーソナルコンピュータ内で見られるプロセッサ、メモリ、ディスプレイ、キーパッドまたはタッチスクリーン、ならびにテレマティックスシステムがＧＰＳシステムや車両の電子制御モジュールと通信できるようにする通常１つ以上のインタフェースなど、ほとんどすべてのハードウェアを備えている。これらのシステムは実質的に移動パーソナルコンピュータであるので、オペレーティングシステムと、ユーザが使用し、理解できる形式にテレマティックスデータを処理し、提供するための少なくとも１つのソフトウェアプリケーションが必要となる。

実質的にパーソナルコンピュータであるものを車両にインストールする場合、かなりのコストがかかることは驚くべきことではない。個人や企業がテレマティックス技術に関わる利益を認識しつつも、多くの人や企業にとってコンピュータを購入して車両にインストールするコストは極端に高いのである。また、複数の車両を所有し運転する企業の場合、このコストはさらに増加する。たとえば、小包配達業者は、テレマティックス技術を全車両にインストールしようとすれば途方もなく高額な初期投資を強いられる。

したがって、テレマティックスデータを収集、管理するための改良されたシステムが当該業界では望まれている。具体的には、当該技術で公知なテレマティックスシステムの利益をより低コストで享受する装置とシステムが望まれている。

発明の概要
本発明はテレマティックスデータを収集、保存し、そのデータにタイムスタンプを押すための装置、システム、および方法に関するものである。車両に搭載される１つ以上のセンサと接続され、テレマティックスデータを取り込み、そのデータにタイムスタンプを押して、保存するプログラム可能な論理制御ユニットについて説明する。また、トリガを起こすイベントが発生すると、タイムスタンプを押されたテレマティックスデータが、その他の通信方法によって制御ユニットから外部装置に転送される。

本発明の１つの実施例によれば、入力インタフェースと、プロセッサと、メモリとを備えるプログラム可能な論理制御ユニットを備えたテレマティックデータ収集システムであって、入力インタフェースはセンサからテレマティックスデータを受信し、プロセッサはテレマティックスデータにタイムスタンプを押し、メモリに保存することを特徴とするテレマティックデータ収集システムが開示される。本発明の別の実施例によれば、プログラム可能な論理制御ユニットは、出力インタフェースと、プログラム可能な論理制御ユニットと通信し、出力インタフェースを介してタイムスタンプを押されたテレマティックスデータを受信する外部処理装置とを備える。

本発明の別の実施例によれば、入力インタフェースと、出力インタフェースと、プロセッサと、メモリとを備えるプログラム可能な論理制御ユニットと、無線局を介してプログラム可能な論理制御ユニットと通信する外部処理装置とを備えたテレマティックデータ収集システムであって、入力インタフェースはテレマティックスデータをセンサから受信し、プロセッサはテレマティックスデータにタイムスタンプを押して、そのテレマティックスデータをメモリに保存し、さらにそのタイムスタンプを押されたテレマティックスデータは、制御ユニットの出力インタフェースを介して外部装置に渡されることを特徴とするテレマティックデータ収集システムが開示される。別の実施例によれば、外部処理装置は、赤外線通信リンクおよび光通信リンクの少なくとも一方を介してプログラム可能な論理制御ユニットと通信する。

本発明の別の実施例によれば、入力インタフェースと、出力インタフェースと、プロセッサと、メモリとを備えるプログラム可能な論理制御ユニットと、無線局を介してプログラム可能な論理制御ユニットと通信する外部処理装置とを備えたテレマティックデータ収集システムであって、入力インタフェースはテレマティックスデータをセンサから受信し、プロセッサはテレマティックスデータにタイムスタンプを押して、そのテレマティックスデータをメモリに保存し、さらにそのタイムスタンプを押されたテレマティックスデータは、外部装置がプログラム可能な論理制御ユニットから所定の距離の範囲内にあるときはいつも制御ユニットの出力インタフェースを介して外部装置に渡されることを特徴とするテレマティックデータ収集システムが開示される。

本発明の別の実施例によれば、入力インタフェースと、出力インタフェースと、プロセッサと、メモリとを備えるプログラム可能な論理制御ユニットと、無線局を介してプログラム可能な論理制御ユニットと通信する外部処理装置とを備えたテレマティックデータ収集システムであって、入力インタフェースはテレマティックスデータをセンサから受信し、プロセッサはテレマティックスデータにタイムスタンプを押して、そのテレマティックスデータをメモリに保存し、さらにそのタイムスタンプを押されたテレマティックスデータは、外部装置の手動トリガに応答して制御ユニットの出力インタフェースを介して外部装置に渡されることを特徴とするテレマティックデータ収集システムが開示される。

本発明の別の実施例によれば、入力インタフェースと、出力インタフェースと、テレマティックスデータを操作、保存するために、はしご型論理プログラミング言語を用いるプロセッサと、メモリとを備えるプログラム可能な論理制御ユニットを備えたテレマティックデータ収集システムであって、入力インタフェースはテレマティックスデータをセンサから受信し、プロセッサはテレマティックスデータにタイムスタンプを押して、そのテレマティックスデータをメモリに保存することを特徴とするテレマティックデータ収集システムが開示される。

本発明の別の実施例によれば、入力インタフェースと、出力インタフェースと、入力信号特性を判別し、個々の信号特性を無線環境で使用可能なワードに変換するよう構成されたはしご型論理プログラミング言語を用いるプロセッサと、メモリとを備えるプログラム可能な論理制御ユニットを備えたテレマティックデータ収集システムであって、入力インタフェースはテレマティックスデータをセンサから受信し、プロセッサはテレマティックスデータにタイムスタンプを押して、そのテレマティックスデータをメモリに保存することを特徴とするテレマティックデータ収集システムが開示される。

本発明の別の実施例によれば、入力インタフェースと、出力インタフェースと、入力信号特性を判別し、個々の信号特性を無線環境で使用可能なワードに変換するよう構成されたはしご型論理プログラミング言語を用いるプロセッサと、メモリとを備えるプログラム可能な論理制御ユニットを備えたテレマティックデータ収集システムであって、入力インタフェースはテレマティックスデータを車両に搭載されたセンサから受信し、プロセッサはテレマティックスデータにタイムスタンプを押して、そのテレマティックスデータをメモリに保存することを特徴とするテレマティックデータ収集システムが開示される。本発明の別の実施例によれば、車両に搭載されたセンサは電子制御モジュールセンサである。

本発明の別の実施例によれば、入力インタフェースと、出力インタフェースと、プロセッサと、メモリとを備えるプログラム可能な論理制御ユニットと、センサからのアナログ入力信号をデジタル変換するアナログ−デジタルコンバータとを備えたテレマティックデータ収集システムであって、入力インタフェースはテレマティックスデータをセンサから受信し、プロセッサはテレマティックスデータにタイムスタンプを押して、そのテレマティックスデータをメモリに保存することを特徴とするテレマティックデータ収集システムが開示される。

本発明の別の実施例によれば、車両情報処理方法であって、アナログ信号を車両に関連するセンサから取り込む工程と、アナログ信号をデジタル信号に変換する工程と、デジタル信号をプログラム可能な論理制御ユニットの入力インタフェースに入力する工程と、タイムスタンプをデジタル信号に押す工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータをプログラム可能な論理制御ユニットのメモリに保存する工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータを外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

本発明の別の実施例によれば、車両情報処理方法であって、アナログ信号としてテレマティックデータを車両に関連するセンサから取り込む工程と、アナログ信号をデジタル信号に変換する工程と、デジタル信号をプログラム可能な論理制御ユニットの入力インタフェースに入力する工程と、タイムスタンプをデジタル信号に押す工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータをプログラム可能な論理制御ユニットのメモリに保存する工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータを外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

本発明の別の実施例によれば、車両情報処理方法であって、アナログ信号を電子制御モジュールから取り込む工程と、アナログ信号をデジタル信号に変換する工程と、デジタル信号をプログラム可能な論理制御ユニットの入力インタフェースに入力する工程と、タイムスタンプをデジタル信号に押す工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータをプログラム可能な論理制御ユニットのメモリに保存する工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータを外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

本発明の別の実施例によれば、車両情報処理方法であって、アナログ信号を車両に関連するセンサから取り込む工程と、アナログ信号をデジタル信号に変換する工程と、デジタル信号をプログラム可能な論理制御ユニットの入力インタフェースに入力する工程と、タイムスタンプをデジタル信号に押す工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータをプログラム可能な論理制御ユニットのメモリに保存する工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータを無線送信によって外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

本発明の別の実施例によれば、車両情報処理方法であって、アナログ信号を車両に関連するセンサから取り込む工程と、アナログ信号をデジタル信号に変換する工程と、デジタル信号をプログラム可能な論理制御ユニットの入力インタフェースに入力する工程と、タイムスタンプをデジタル信号に押す工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータをプログラム可能な論理制御ユニットのメモリに保存する工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータを赤外線通信リンクおよび光通信リンクの少なくとも一方を介して外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

本発明の別の実施例によれば、車両情報処理方法であって、アナログ信号を車両に関連するセンサから取り込む工程と、アナログ信号をデジタル信号に変換する工程と、デジタル信号をプログラム可能な論理制御ユニットの入力インタフェースに入力する工程と、タイムスタンプをデジタル信号に押す工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータをプログラム可能な論理制御ユニットのメモリに保存する工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータを、外部装置がプログラム可能な論理制御ユニットから所定の距離の範囲内にあるときに、無線通信によって外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

本発明の別の実施例によれば、車両情報処理方法であって、アナログ信号を車両に関連するセンサから取り込む工程と、アナログ信号をデジタル信号に変換する工程と、デジタル信号をプログラム可能な論理制御ユニットの入力インタフェースに入力する工程と、タイムスタンプをデジタル信号に押す工程と、デジタル信号とタイムスタンプデータをプログラム可能な論理制御ユニットのメモリに保存する工程と、車両イグニションを点滅することを含み、ただしこれに限定されない、トリガを起こすイベントに応答してデジタル信号とタイムスタンプデータを無線通信によって外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

本発明の別の実施例によれば、入出力端末と、プロセッサと、メモリとを備える、プログラム可能な論理制御装置を用いて信号データを収集して保存する方法であって、信号データを入力端末で受信する工程と、信号データを所望の出力形式に変換する工程と、信号データにタイムスタンプを押す工程と、変換され、タイムスタンプを押されたデータをメモリに移動する工程と、変換され、タイムスタンプを押されたデータを、トリガを起こすイベントに応答してメモリから外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

本発明の別の実施例によれば、入出力端末と、プロセッサと、メモリとを備える、プログラム可能な論理制御装置を用いて信号データを収集して保存する方法であって、信号データを入力端末で受信する工程と、無線環境で送信するために信号データを調整する工程を備える、信号データを所望の出力形式に変換する工程と、信号データにタイムスタンプを押す工程と、変換され、タイムスタンプを押されたデータをメモリに移動する工程と、変換され、タイムスタンプを押されたデータを、トリガを起こすイベントに応答してメモリから外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

本発明の別の実施例によれば、入出力端末と、プロセッサと、メモリとを備える、プログラム可能な論理制御装置を用いて信号データを収集して保存する方法であって、信号データを入力端末で受信する工程と、イベントの種類を信号データに関連付ける工程と、信号データを所望の出力形式に変換する工程と、信号データにタイムスタンプを押す工程と、イベントの種類に関するデータを含む、変換され、タイムスタンプを押されたデータをメモリに移動する工程と、変換され、タイムスタンプを押されたデータを、トリガを起こすイベントに応答してメモリから外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法が開示される。

発明の詳細な説明
このように本発明を一般的な表現で説明してきたが、次に添付の図面を参照して説明をする。ただしこれらは必ずしも一定の比例に拡大または縮小して描かれたものではない。

本発明を、発明の好ましい実施例が示された添付の図面を参照してより詳細に説明する。しかしながら、本発明は多くの様々な態様で実施してよく、ここに記載した実施例に限定されるものではない。むしろ、これら実施例は、本件開示を完全なものにするためのものであり、当業者に発明の範囲を十分に伝えるためのものである。図面全体にわたり、同一の参照番号は同様の構成部材を表す。

本発明の多くの変形例とその他の実施例は、上記説明および関連の図面に示される教示を利用して、発明に関わる当業者には自明であろう。したがって、本発明は開示された特定の実施例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に含有される変形例やその他の実施例も含まれるものとして理解するべきである。本件においては特定の用語を用いているが、一般的かつ説明的な意味でのみ用いられ、発明を限定するものではない。

上記の本発明実施例、特にすべての「好ましい実施例」は、実施可能な例に過ぎず、発明の原理をよりよく理解してもらうために記載しているに過ぎない。発明の原理の趣旨を実質的に逸脱しない限り、上記本発明の実施例に対する変更、変形は可能である。このような変形、変更はいずれも、開示と本発明の範囲内に収まり、後で示す特許請求の範囲によって保護されるものとする。

次の段落からは、新規なテレマティックをプログラム可能な論理制御（ＰＬＣ）ユニット１０を用いたシステムと方法を説明する。

システムと処理を制御、監視するためにＰＬＣを用いる利点は当該技術では公知である。ＰＬＣにより、中継に基づく制御システムでは不可能な制御能力が得られる。プログラム可能な制御装置を取り入れた制御システムは、従来では達成し得なかった高効率かつ高精度に機械と処理を操作することができる。ＰＬＣの別の公知な利点としては、ハードウェアとソフトウェア構成要素をアプリケーションの要件の変化として拡張させることが可能なモジュール式フレキシブルアーキテクチャという点である。アプリケーションがＰＬＣの限定を超えて拡張すると、ユニットをより大容量のメモリと入力／出力容量を有したユニットに容易に交換でき、元のハードウェアはより小規模のアプリケーション用として再利用することができる。

ＰＬＣの属性はインストールを容易にし、費用効率を高くする。小型であるためにＰＬＣは、しばしば同等の中継制御パネルが要するスペースの半分以下のスペースで、都合よく配置させることができる。

ＰＬＣは、サイズ、複雑さ、またはコストに関係なく、一連の基本的な部材を備える。その部材のいくつかがハードウェアであり、その他がソフトウェアである。図１は、ＰＬＣの基本部材を明らかにするものである。また、物理的電気的環境に好適な電源システムならびにハウジングに対して、ＰＬＣは次の部材からなる、入力インタフェース１５、プロセッサ２０、メモリ２５、プログラミング言語３０、プログラミングツール３５、出力インタフェース４０。

入力インタフェース１５により、ＰＬＣは制御対象の機械または処理と接続する。入力インタフェース１５の主要な機能は、フィールド信号を受信し、プロセッサ２０で使用可能な形式にその信号を変換することである。プロセッサ２０が、ＰＬＣの主要知能を与える。基本的なオペレーティング情報は、ワードと呼ばれる作業グループに組織化されるビットのパターンとしてメモリに保存される。メモリに保存された各ワードは指示か１つのデータのいずれかである。データは参照データでも、入力インタフェースを介して伝達された処理からの信号を保存したものであってもよい。

従来のＰＬＣの動作は、図２に示す非常に単純な繰返しシーケンスを伴う。工程１において、プロセッサ２０は、入力インタフェース１５からの情報を検査することにより、処理が制御されているとみなす。工程２において、その情報を、プログラムが供給し、プログラム内に保存されている制御情報と比較する。工程３において、制御動作が必要かどうかを判定する。工程４において、信号を出力インタフェース４０に送信することによって、その制御動作を実行し、制御動作を実行後、その処理を繰り返す。この動作において、プロセッサ２０は、その次の動作についての指示と参照データを得るためにメモリに保存されたプログラムを連続的に参照する。

出力インタフェース４０は、プロセッサ２０から信号を取り出し、外部装置により制御動作を発生させるのに適切な形式に取り出した信号を変換する。プログラム言語３０は、ある特定の処理条件について所望の出力制御信号を生成するのに必要な動作を表すものである。プログラムには、処理データを制御装置のメモリに伝達する処理を行う部分と、意思決定を表す部分と、決定を物理的出力動作に変換する処理を行う部分が含まれている。プログラミング言語４０は多くの形式を取る。ＰＬＣで用いられる共通のプログラミング言語４０は、中継論理の取り決めと一致しており、この取り決めは接点閉鎖の種類とコイルを規定したはしご図からなる。この種のプログラム言語４０は中継論理制御装置方式の表示からなる。

プログラミングツール３５により、プログラマとＰＬＣが接続する。プログラマは必要な制御概念を考案してから、その制御概念を選択したＰＬＣで必要な特定のプログラム形式に変換する。ツール３５は、ユーザが使用するプログラムのバージョンにおける記号、文字、あるいは数字に対応する電気信号のパターンを生成する。

本発明では、わずかなコストでテレマティックスコンピュータシステムの多くの機能を得られるように新規なやり方でＰＬＣを使用する。上述のとおり、ＰＬＣは従来、処理またはシステムからの入力に基づきその処理またはシステムを制御するために使用されてきた。本発明において、ＰＬＣはそこに入力される処理またはシステムを制御しない。その代わりに、本発明のテレマティックＰＬＣユニット１０は入力インタフェース１５から受信した情報を保存し、その情報にタイムスタンプを押す。

１つの好ましい実施例によれば、テレマティックＰＬＣユニット１０により、たとえば車両センサからの入力といったあらゆる種類の入力を得られ、その入力を無線状態で使用可能となる環境に変換させる順応性が与えられる。ある実施例では、１つの入力がテレマティックＰＬＣユニット１０内に結線で接続され、はしご型論理プログラミング言語４０は、入力信号特性を識別し、個々の信号特性を無線環境で使用可能なワードに変換するよう構成される。

１つの好ましい実施例によれば、装置への外部入力が車両に搭載される様々なセンサ、たとえばポンプ、バルクヘッドドアセンサ、リアドアセンサ、イグニションセンサ、および電子制御モジュール（ＥＣＭ）センサなどから送られる。ＥＣＭは自動車業界では公知であり、温度、油圧、エンジン入／切、時速マイル、ペダル位置など車両動作に関する情報を与える。１つの好ましい実施例によれば、ＥＣＭ信号はアナログで、テレマティックＰＬＣユニット１０に入力される前にアナログ−デジタルコンバータによりデジタル変換される。

１つの好ましい実施例によれば、プロセッサ２０は８０８６チップベースのインテル社製プロセッサである。その他の中央処理装置も本発明で使用可能であることは、当業者であれば容易に理解するであろう。（後述の）テレマティックＰＬＣユニット１０の動作は高い処理力または処理速度を必要としないので、本実施例では８０８６チップと、比較的低速で安価なメモリモジュールを用いる。作動時、ユニット１０は様々な車両センサから情報を受信し、その情報にタイムスタンプを押し、保存する。所定の場合において、その情報は無線環境に変換され、外部無線装置５０に転送される。このように、外部無線装置５０がデータ処理の多くを担当し、その結果として、テレマティックＰＬＣユニット１０を比較的低コストで製造し、インストールすることができる。

データ処理機能の多くが外部無線装置５０に委譲されるために、テレマティックＰＬＣユニット１０にオペレーティングシステムは不要となる。その代わり、ユニット１０は当該技術で公知のはしご型論理プログラミングに依存する。オペレーティングシステムが不要で、テレマティックＰＬＣユニット１０が行う限られたデータ処理については、はしご型論理に依存することにより、当該技術で知られているより複雑なテレマティックコンピュータシステムに比べてコストがさらに削減される。

本発明のＰＬＣユニット１０のもうひとつの特徴は、８０８６プロセッサにファームウェアを追加して機能の保存と転送を可能にしたという点である。ファームウェアとは電力を必要とせずに内容を保持するメモリチップの公知のカテゴリであり、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＲＯＭ）、電気的消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）などがあるが、ただしこれらに限定されない。

１つの好ましい実施例によれば、保存転送機能の中の保存部は信号がＰＬＣ入力端末で取り出され、信号特性がはしご型論理機械言語で解釈される処理である。はしご型論理により、各端末がプログラムされ、入力信号の特徴を所望の出力形式に変換し、変換されたデータをメモリに移動することが可能となる。１つの好ましい実施例によれば、データ移送は８０２．１１ＡまたはＢなどの公知の無線プロトコルによって達成される。２．４０２ギガヘルツから２．４８０ギガヘルツのボーレートの周波数ホッピングスペクトル拡散技術を用いることで、任意のＲＳ２３２プロトコルを選択することができる。

はしご型論理プログラミングを用いて、出力をチャンクすなわちデータのワードにアセンブルし、各入力端末での各信号、メモリに保存されたデータの各ワードの収集、変換、保持のタイミングを制御する。

一方、保存転送機能の中の転送部は、はしご型論理を用いてＰＬＣ端末の１つを調節して、メモリに保存されたデータのワードの送信をトリガする信号（ｒｓ）を受信して出力に用いるという処理である。はしご型論理プログラミングは、最後の送信（ｔｓ）がストリームで行われてからメモリが空になるまですべてのデータがメモリに保存されるように、データの各ワードの出力タイミングを固定する。

１つの好ましい実施例によれば、テレマティックＰＬＣユニット１０内に入力される車両センサデータは無線環境に変換される。本発明において同様の効果をもたらす複数の無線規格が当該技術で知られている。１つの好ましい実施例によれば、テレマティックＰＬＣユニット１０は、ユニットの出力インタフェース４０に接続される２つの無線装置を有する。２つの無線ユニットを有することにより、装置は２つの無線規格で作動し、複数の無線局に設けられる外部無線装置５０のための補助システムとなる。１つの好ましい実施例によれば、テレマティックＰＬＣユニット１０の出力インタフェース４０はＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよび８０２規格に基づき無線通信を行うことができる。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈおよび８０２規格は当該技術では公知である。通常、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは２．４ギガヘルツの周波数で作動する分類３の無線局である。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは低電力小距離範囲データ無線通信で、装置間の短距離データ転送を可能とする。８０２規格を用いる無線装置は、さらに高い周波数で作動し、データをさらに広範囲にわたり転送できる。

本発明の１つの好ましい実施例によれば、外部装置とＰＬＣユニット１０との通信は、赤外線通信ポートと光通信ポートの両方またはいずれか一方を介して行われる。この実施例の代替実施例によれば、外部装置は無線通信を行うことができるが、そのような能力は必須ではない。さらに別の実施例によれば、ＰＬＣユニット１０から外部装置へ情報を転送するその他の方法も当該技術分野で公知であって、本発明では同様に効果的である。

次の段落からは、本発明の１つの実施例に係るＰＬＣユニット１０の動作を説明する。入力信号を複数の車両搭載センサから受信する車両構造に関して説明する。しかしながら、上述のテレマティック１０は独立プラットフォームであって、その他の環境でも同様に効果的である。

図３は、本発明の第１の実施例にかかるテレマティックＰＬＣユニット１０の動作を示す高レベル処理フロー図である。図３において、センサは車両に配置されて車両動作についての情報を取り込み、テレマティックＰＬＣユニット１０の入力インタフェース１５と結線で接続されている。また、１つのセンサが車両のＥＣＭユニットに配置され、温度、油圧、エンジン状態、時速マイル、ペダル位置など車両に関するその他の情報を与える。センサ信号のいくつかまたはすべてはアナログ信号であってよく、信号はテレマティックＰＬＣユニット１０に入力される前にアナログ−デジタルコンバータによってデジタル変換される。

信号入力は、イベントの種類のタグをつけたデータチャンクにアセンブルされ、タイムスタンプが押されて、アドレス可能なメモリに保存される。ＥＣＭ通信の場合、イベントの種類は、自動車技術会（ＳＡＥ）により設定されたコードであり、たとえばＳＡＥ１９３９、ＳＡＥ１５８７、ＳＡＥ１７０８などである。センサイベントおよびスイッチイベントのいずれかまたは両方は、ボルトとミリボルト単位で取り込まれるアナログ信号に基づくものであってよい。ＰＬＣはしご型論理は、様々な形式に順応して出力するようデータを解釈、変換する。図３を参照すると、アナログ信号がデジタル信号に変換され、そのデジタル信号がはしご型論理とＭｏｄｂｕｓを用いてＡＳＣＩＩに変換される。Ｍｏｄｂｕｓは異なるバスやネットワーク上の装置間で通信を行う際に用いられる公知のアプリケーション層メッセージ通信プロトコルである。

１つの好ましい実施例によれば、データアレイにより個々の信号入力を分離でき、各端末の個々の信号を独自に変換することができる。一例として、端末１はアナログ−デジタル変換端末で、端末２はデジタル−ＡＳＣＩＩ変換端末である。本実施例において、出力は標準Ｉ／Ｏ装置プロトコルＲＳ２３２と４８５を用いてポートに接続される。その他の公知のプロトコル４２２と４８６を用いてもよいことも、これらに限定はされないが、当業者であれば容易に理解するであろう。同様にして、その実施例の代替としての実施例では、出力をＡＳＣＩＩ、二進法、十六進法、十進法などでフォーマットし、これらの標準プロトコルのいずれにも対応させることができる。

その後、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈと８０２．１無線規格のうちの少なくとも１つを用いてデータを外部装置５０に転送する。上述のとおり、データをテレマティックＰＬＣユニット１０から外部装置５０に転送するその他の方法も当該技術では公知であり、本発明では同様に効果的である。

上述の通り、本発明は、ＰＬＣを車両電子通信モジュールに追加することにより、自動テレマティックデータの実時間取得および統合のタスクを単純化している。その組み合わせにより、テレマティックスデータを装置独自で変換し、そのデータを柔軟に通信することが可能となる。それとは対照的に、現在の当該技術では、同様の柔軟性を得るためにデータの復号と再合成を行う所有権を主張できるソフトウェアが必要となる。

１つの好ましい実施例によれば、テレマティックデータが転送される外部装置５０は、ＷｉｎｄｏｗｓＣＥなどのオペレーティングシステムを備えた無線装置である。小包配達システムの場合で言えば、外部装置５０は、たとえば、運転手が車両から離れて小包を配達する場合に運転手が携帯するハンドヘルド端末または情報携帯端末（ＰＤＡ）である。運転手が外部装置５０を車両から取り外すと、情報が車両センサに引き続き取り込まれてテレマティックＰＬＣユニット１０に送信される。この情報は、外部装置５０がテレマティックＰＬＣユニット１０から所定の距離内にあるとき外部装置５０に自動的に転送されるようにしてもよい。このような場合、外部装置５０はプログラミングされて、テレマティックＰＬＣユニット１０に信号を送信して、ユニット１０に最後の送信を行ってから収集してきたセンサ情報をすべて転送するよう指示する。

別の実施例によれば、テレマティックＰＬＣユニット１０から外部装置５０への情報の転送は自動的に行われず、トリガを起こすイベントと結合する。たとえば、テレマティックＰＬＣユニット１０と外部装置との通信は、車両エンジンが作動中または、さらに別の実施例ではイグニションが点滅している場合にのみ行われる。その他の種類のデータ転送をトリガさせるイベントも可能で、当業者には容易に明らかであろう。

小包配達システムの場合で言えば、本発明の意義は、各車両にパーソナルコンピュータシステムをインストールすることなく、テレマティック情報の明瞭な画像を運搬業者に与えることができる点にある。本発明ではむしろ、運転手が携帯するハンドヘルドコンピューティングシステムにすでに存在する、処理能力に影響を及ぼす相対的に安価な代替物を提供するものである。テレマティックＰＬＣユニット１０を車両に追加することによって、運搬業者は運転手の車両との相互作用および車両内部での相互作用についての重要なテレマティック情報を得る。こうした視認性の向上が、今度は、小包配達サービスと運転手のパフォーマンスを向上させるよりすぐれた管理および通信業務を容易なものとする。さらに、本発明が提供する機能によって、従来では配送中に運転手の行動のメモをきっちりと取る別の人を運転手の横に搭乗させる必要があったのに比べて、小包業務での自動作業測定が可能となる。

ＰＬＣユニット１０を配送車両の１２ボルト環境にインストールする場合、１２ボルトからユニット１０で必要となる２４ボルトへ昇圧させる統合電源を使用しなければならない。１つの好ましい実施例によれば、その電源は、１２ボルト環境下で拡大したスパイクが原因で起こる完全性の断絶を防止するために電力をクリーンにして保存するようさらに構成される。

本発明の別の効果は、診断および車両メインテナンスの分野においてみとめることができる。本発明の１つの実施例によれば、比較的安価なテレマティックＰＬＣユニット１０を全車両のそれぞれにインストールする。各ユニット１０は、どの車両がメインテナンスを必要としているかを明らかにする際の整備士の助けとなる車両診断情報を取り込むよう構成される。各車両に高度の診断機器を備えることを要件とするのではなく、テレマティックＰＬＣユニット１０をインストールして、必要な診断データを取り込み送信する。このような実施例では、整備工が、車両のそれぞれのテレマティックＰＬＣユニット１０から診断情報を無線で取り込むよう構成されたハンドヘルドコンピュータ端末を持って一並びの車両にゆっくりと近づくだけでよい。このように、整備工は個々の車両のいずれの中に入ることも、検査することもなく、診断データを取り込むことができるのである。

本発明は、車両に関するデータの取り込みに限定されるものではない。すでに示したとおり、本発明は独立プラットフォームである。よって、センサをオフィスビルの内側の扉に配置してもよいし、ＰＬＣユニット１０を扉が開くたびにデータを保存し、タイムスタンプを押すように構成することもできる。この例では、本発明によれば、扉が何回開けられたか、いつ開けられたか、かつどれだけの時間開いていたかを正確に記録することができる。関連した実施例においては、本発明に係るＰＬＣユニット１０をこのように低コストのアラームシステムとして機能させることができる。

小包配達システムの例に戻ると、本発明に係るＰＬＣユニット１０を、運搬業者のレターセンターボックスからの情報を取り込むよう構成してもよい。レターセンターボックスは、運搬業者の顧客が運搬業者の運転手がピックアップするのに都合のよい場所に手紙や小包を入れることができるような手段となる。レターセンターボックスは顧客には便利であるが、運送業者の運転手には、あるボックスに運送業者の運転手がピックアップする必要がある手紙が入っているかどうか、そのボックスを物理的に開けるまでわからない。本発明の１つの実施例において、ＰＬＣユニット１０はレターセンターボックスの扉に取り付けられたセンサからの情報を取り込むよう構成されている。ＰＬＣユニット１０はレターセンターボックスが開けられるたびにデータを取り込み、そのデータにタイムスタンプを押す。この情報は運送会社の運転手がレターセンターボックスに近づくと、その運転手が携帯するハンドヘルド端末に送られる。ハンドヘルド端末は、データを処理し、そのレターセンターボックスに入っている小包の数を運転手に示唆するよう構成されている。各レターセンターボックスで発生し、タイムスタンプが押されたイベントを収集することによっても、データを用いて、レターセンター配置についての決定を単純化する配置と動作時間により要求された分析を支援することが可能となる。

本発明の多くの変形例とその他の実施例は、上記説明および関連の図面に示される教示を用いれば、発明に係る当業者には自明であるだろう。したがって、本発明は開示された特定の実施例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に含有される変形例やその他の実施例も含まれるものとして理解すべきである。本件においては特定の用語を用いているが、一般的かつ説明的な意味でのみ用いられ、発明を限定するものではない。

図１は、プログラム可能な論理制御装置の基本図である。図２は、プログラム可能な論理制御装置の処理フロー図である。図３は、本発明の１つの実施例にかかるテレマティックをプログラム可能な論理制御装置の動作を示す処理フロー図である。

Claims

プログラム可能な論理制御ユニットを備えたテレマティックデータ収集システムであって、前記プログラム可能な論理制御ユニットは、
入力インタフェースと、
プロセッサと、
メモリとを備え、
前記入力インタフェースはセンサからテレマティックスデータを受信し、前記プロセッサは前記テレマティックスデータにタイムスタンプを押し、前記メモリに保存することを特徴とするテレマティックデータ収集システム。
前記プログラム可能な論理制御ユニットは、出力インタフェースをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記プログラム可能な論理制御ユニットと通信する外部処理装置をさらに備え、前記外部処理装置は前記出力インタフェースから前記タイムスタンプを押されたテレマティックスデータを受信するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
前記外部処理装置は、無線局を介して前記プログラム可能な論理制御ユニットと通信することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
前記外部処理装置は、赤外線通信リンクおよび光通信リンクの少なくとも一方を介して前記プログラム可能な論理制御ユニットと通信することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
前記外部処理装置は、前記外部装置が前記プログラム可能な論理制御ユニットから所定の距離の範囲内にあるときはいつもタイムスタンプを押されたテレマティックスデータを受信することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
前記外部処理装置は、前記外部装置の手動トリガに応答して前記プログラム可能な論理制御ユニットからタイムスタンプを押されたテレマティックスデータを受信することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
前記プロセッサは８０８６チップベースのインテル社製プロセッサであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記テレマティックスデータを操作、保存するために、はしご型論理プログラミング言語を用いることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記はしご型論理プログラミング言語は、入力信号特性を判別し、個々の信号特性を無線環境で使用可能なワードに変換するよう構成されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
前記センサは車両に搭載されたセンサであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記センサは電子制御モジュールセンサであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記センサからのアナログ入力信号をデジタル変換するアナログ−デジタルコンバータをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記プログラム可能な論理制御ユニットは、１２ボルトから２４ボルトに昇圧できるような統合電源をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
車両情報処理方法であって、前記方法は、
アナログ信号を前記車両に関連するセンサから取り込む工程と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換する工程と、
前記デジタル信号をプログラム可能な論理制御ユニットの入力インタフェースに入力する工程と、
タイムスタンプを前記デジタル信号に押す工程と、
前記デジタル信号とタイムスタンプデータを前記プログラム可能な論理制御ユニットのメモリに保存する工程と、
前記デジタル信号とタイムスタンプデータを外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法。
センサから取り込まれる前記アナログ信号はテレマティックスデータを備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
前記車両に関連するセンサからアナログ信号を取り込む工程は、電子制御モジュールに関連するセンサからデータを取り込む工程を備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
デジタル信号とタイムスタンプデータの前記外部装置への前記送信は、無線送信によって行われることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
デジタル信号とタイムスタンプデータの前記外部装置への前記送信は、赤外線通信リンクおよび光通信リンクの少なくとも一方を介して行われることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
デジタル信号とタイムスタンプデータの前記外部装置への前記送信は、前記外部装置が前記プログラム可能な論理制御ユニットから所定の距離の範囲内にあるときに自動的に行われることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
デジタル信号とタイムスタンプデータの前記外部装置への前記送信は、トリガを起こすイベントに応答して行われることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
前記トリガを起こすイベントは車両イグニションを点滅することであることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
前記デジタル信号とタイムスタンプデータを前記外部装置からホストシステムにアップロードする工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
プログラム可能な論理制御装置を用いて信号データを収集して保存する方法であって、前記プログラム可能な論理制御装置は少なくとも１つの入出力端末と、プロセッサと、メモリとを備え、前記方法は、
前記信号データを前記入力端末で受信する工程と、
前記信号データを所望の出力形式に変換する工程と、
前記信号データにタイムスタンプを押す工程と、
前記変換され、タイムスタンプを押されたデータを前記メモリに移動する工程と、
前記変換され、タイムスタンプを押されたデータを、トリガを起こすイベントに応答してメモリから外部装置に送信する工程とを備えることを特徴とする方法。
前記信号を変換する工程は、無線環境で送信するために前記信号データを調整する工程を備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
イベントの種類を前記信号データに関連付ける工程をさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
前記イベントの種類を前記メモリに保存する工程をさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の方法。