JP2011503921A - 通信制御方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも1台の固定データ交換装置と少なくとも1台の移動データ交換装置との間の通信を制御する方法に関する。前記方法では、移動装置の位置を判定し、その位置に応じて通信を可能にする。本発明によれば、判定位置に応じて優先順位の基準を判定し、優先順位に従ってデータを移動データ交換装置から伝送可能である。

Description

本発明は、特許請求の範囲の前文に記載の事項に関し、即ち、データ交換装置間の通信に関する。
データ交換装置が互いに通信しなければならない多数のアプリケーションがある。この状況では、一方が移動装置であることが多いのに対して、他方が固定装置である。これは、例えば、一方は仕事場で他方は個人居住地で交換WLANネットワークに接続される必要があるラップトップ機に当てはまる。しかし、これは、例えば、運行中にデータを取得してから終着駅などの固定点にそのデータを伝送する必要がある輸送車両にも当てはまる。この状況では、移動装置が適正な固定装置の近傍にある場合、データを排他的に伝送することが望ましい。一方、これにより、移動データ装置への不正アクセスの可能性が確実に低減され、データ機密保護が強化される。他方、移動装置を極度に連続動作させる必要がないので、移動装置の消費電力が恐らく低減される。
独国特許第102005022762号明細書から、WLAN通信ネットワークが利用できる地理的な位置を少なくとも1つのWLAN通信ネットワークのために記憶するメモリと、WLAN通信ネットワークが利用できる現在の地理的な位置に基づいて判定される場合にWLAN無線モジュールとWLAN通信ネットワークとの間の無線通信リンクをセットアップするために起動されるWLAN無線モジュールとを有する通信端末装置が知られている。GPS(全地球測位システム)信号を受信しそれに応じて処理することによって、または、位置を判定する他のシステムを使用することによって、地理的な位置を判定できることが明記されている。また、その地理的な位置を確認した後、WLAN通信ネットワークが利用できWLAN通信ネットワークへの無線通信リンクをセットアップする試みを開始する場合にのみWLAN通信ネットワークが利用できWLAN無線モジュールを起動する場所をメモリで利用可能な情報によって通信端末装置が確認すべきであることも明記されている。
独国実用新案第20310113U1号明細書から、WLANおよびUMTSシステムに関し、UMTSシステムとWLANシステムとの間のハンドオーバ処理を扱う構成が知られている。
国際公開第2005/022937A1号パンプレットから、入口/出口点でWLANハンドオーバ挙動を改良する方法が知られている。
複雑なシステムの場合における問題で多いのは、制限帯域幅のみを用いて多数の通信試行を処理しなければならないことである。複雑なシステムの場合でも固定装置と少なくとも1台の移動データ交換装置との間の通信を改良できることが望ましい。システムは、多数の移動データ交換装置の存在および/または多数の固定装置のために特に複雑である場合があるが、目的は、やはり通信挙動の最適化である。
本発明の目的は、商業的アプリケーション用の新規な事項を提供することにある。
この目的の達成は、独立形式で特許請求の範囲に記載されている。好適な実施形態が従属クレームに見られる。
従って、本発明の第1の基本概念は、少なくとも1台の固定装置と少なくとも1台の移動データ交換装置との間の通信を制御する方法において、移動装置の位置を判定し、その位置に応じて通信を可能にすることを提供し、判定位置に応じて優先順位の基準を判定し、優先順位に従ってデータを移動データ交換装置から伝送可能であるという提案に見られる。
従って、本発明の基本概念は、判定位置で本来データ伝送を許可または拒否するだけではなく、さらに優先順位に従ってデータ伝送を制御するのにも単独で十分であるという発見にある。
例えば、ある特定の位置に到着した場合、データ伝送をその時に適切に適合させるために、伝送を他の装置から現在要求されているかどうかを判定することができる。これは、従来のネットワークのように送信機と受信機との間で大体均一に分割されるが逆に伝送したいまたは伝送する予定である他の装置がありこれらの装置間で意図的な優先順位付けが行われるかどうかを問い合わせる利用可能な所与の帯域幅の判定に基づいて行われない。例えば、保守の目的などのためにデータを提供するために乗客鉄道貨車から鉄道駅内の固定装置に数台の移動装置がデータを伝送する予定である場合、これは意味がある。最初に、列車が鉄道駅に入っていることを検出でき、即ち、列車内の移動装置の位置を判定する。鉄道駅への到着に応じて、データを中央駅などに伝送するために通信を可能にする。長い列車の場合、大量のデータが個々の貨車で生成されていると、鉄道駅でのほんの短い停留中に全貨車に対してこの通信を完全に行うことができない。このため、例えば、貨車自体によって生成されるデータ伝送用の優先順位の基準および貨車の番号を指定する短い情報項目のみを伝送準備が整った全鉄道貨車から中央装置へ最初に伝送する。従って、特別な事象が何も生じていない場合、伝送貨車自体によって優先順位を低く設定でき、わずかな保守作業、例えばトイレ設備用の洗浄水の補充を必要とする場合、中程度の優先順位の基準に設定でき、列車の動作を恐らく大いに乱すかまたは危うくする故障が、例えばブレーキに発生していることをデータが示す場合、優先順位を非常に高く設定できる。
補足すると、これは、ここで可能な好ましい移動装置における個々の事象の優先順位の評価を前提としており、優先順位付けは、データメモリの充填レベル、データの時期なども含む。
次に、貨車コード番号および現在の優先順位の基準を最初に伝送した中央装置は、重要なデータをすぐに伝送するけれども重要でないデータを阻止するように、最高優先順位を有する貨車を除く全貨車に対して伝送を阻止することができる。対応する貨車から全データを完全に伝送できるほど十分長く鉄道駅での停留が続く場合、中央処理装置によって貨車に通知することができ、および/または、データ伝送を終了し、その優先順位をリセットしたことを貨車は中央駅に通知することができ、新しい優先順位の基準でデータを再度提供できる次の停止駅で一時的に生じた追加データのみを伝送する必要があるように貨車はマーカを設定し、必要ならば、他の貨車からの高優先順位付けデータの伝送が開始できる。そのような場合、既に伝送されている貨車からのデータを削除する必要はないが、例えば、中央駅でのより大規模な保守作業の場合にすぐに局所的に利用可能な全データを有するために貨車で利用可能なままであることが好ましいことを指摘すべきである。
一方、鉄道駅の停留が非常に短かったので、列車が再度動き出す前に伝送を中断する必要があった場合、データを伝送済みの対応する貨車にマーカを設定することができ、恐らく記載の優先順位の原理に従って対応する競合の後に次の鉄道駅でデータの伝送を継続させることができる。補足すると、好ましい場合でも完全なデータ記録を伝送することがないように伝送中に個々の高優先順位付けデータ、例えば、ブレーキの欠陥を指摘するデータを次に優先順位付けすることもできる。従って、特に高い優先順位付け情報を全貨車から最初に検索するために、例えば、このような欠陥が異なる貨車で発生した場合にできるだけ高速で欠陥ブレーキに関する全情報項目を判定するために、一連の貨車の情報を数回引き出すことが無理なく可能である。
もう1つのアプリケーションは、バス車庫、即ち、バスを夜間に格納し保守作業が行われる都市などにおける大きい中央バス停留所に存在する。車両と乗客量の両方に関してバスでデータを収集する場合、本発明によれば、これらのデータを外部からの介入なしで中央処理装置に無線で伝送することができる。しかし、全バスからの同時伝送に必要な帯域幅を実現できない。データ伝送用の消費電力を低減する一方、他方で全データを正確に伝送することを確実にするために、例えば、他のバスもデータ伝送を待っているかどうかを問い合わせるために、位置によって対応する装置を介して検出できるバス停留所にバスが入る瞬間に、バス停留所における固定中央所に短期通信をセットアップできる。補足すると、同様にして、もう1台のバスが既に伝送しているか、または伝送する可能性を丁度待っているかどうかを問い合わせることができる。そのような場合でないときは、データ伝送はすぐに開始できる。それ以外ならば、車両および乗客データを収集している手段であるバス内の移動データ交換装置と、データ伝送が個々のバスに対して現在どのくらい重要であるかに関するバス停留所内の中央処理装置との間で交渉できる。非常に多くのバスが車庫にあるので、伝送が毎日行われず、車両内のメモリが既にほとんどその最大記憶容量に達している、即ち、今後の記録のためにデータを上書きする必要がある場合、優先順位を特に高く設定できる。
欠陥のためにバスを保守することが絶対必要であり、そのバスがさらに使用される前に、翌日にそのバスの代わりに別のバスを使用しなければならない場合、データ伝送を非常に高い順位にすることもできる。
例えば、1台以上のカメラを用いて車両の内部が監視されており、少なくとも1回の運行中に、画像データへの即時アクセスを必要とする襲撃などの不正行為が発生した場合、高い優先順位を設定することもできる。これは、自動画像解析によって、または好ましくは手動で信号送信可能である。例えば、運転手による手動優先順位付けの場合、例えば、エンジン騒音などに関する追加情報も記録できることが好ましい。優先順位を高める要因が与えられない場合、どのバスが各車両の前に到着しており、より高い優先順位を有する車両を問い合わせるまで伝送が保留されているかに従ってデータ伝送用の優先順位を単純に判定することができる。このようにして、どのような場合でも、さらなる通信管理を必要とすることなくデータを伝送するために、個々のバスは全帯域幅が利用可能である。
必要ならば、例えば、他の車両からの伝送がまだ待っている間に、2台のバスによって非常に重要なデータを伝送する必要がある場合、全伝送チャネルのチャネル分割があることを提供することもできる。
原則として、制限データ伝送速度でのみデータ伝送を行うことができるであろう。
伝送に利用できるチャネルが伝送帯域幅に関して制限されるので、伝送速度は通常制限される。
個々の移動装置が通信できる多数の固定装置を設ける場合、特に好ましい。これは、例えば、固定装置を鉄道駅に配置する場合である。次に、固定装置は、中央処理装置と再度通信でき、固定装置と中央処理装置との間の伝送のためではなく移動装置と固定装置との間の伝送のために帯域幅制限が通常帯域幅制限されることは合理的である。
移動装置を乗客輸送手段に配置できるのに対して、固定装置を典型的な中継地に配置する。これは、一例として説明するように、鉄道輸送において固定装置を鉄道駅に設ける場合に可能である一方、バスまたはタクシー乗り場などの場合、中継地、特に停留所における場合にも可能である。補足すると、数台のバスが入るバス停留所について上述したが、例えば、運送会社などにおいて類似のアプリケーションが当然可能である。
地理的な位置の取得は既に特別な意味を持つので、特に好適なアプリケーションは警備バンサービスである。特にここでは数段階で、しかし他のアプリケーションでも、位置を判定することができる。例えば、車両または移動装置の位置を、例えば、GPS(全地球測位システム)によって最初に大まかに判定することができる。車両がその車庫または鉄道駅の近傍にあることをGPSデータが示す場合、別の検出処理によって、GPSで大まかに判定された位置の車両が所定の位置に既に入れられているかどうか、例えば、列車が鉄道駅内の停止位置に到着しているか、またはバスが車庫内の所定の駐車スペースに既に達しているかどうかを判定することができる。これは、GPS信号の判定とは異なる方法で、例えば、磁気誘導などで特定のマーカを視覚的に走査して検出することによって確認可能である。
GPSデータに関する場合に明らかに苦労してやっと位置を改ざんできるように少なくとも1つの位置判定を行う場合、特に好ましい。ここでさらに一層高い機密保護を得るために、位置の履歴を記録することも望ましく、必要ならば、伝送が行われる予定であった位置に特定の経路を介して到着している場合にのみ伝送を容易に解除することも望ましい。これは、位置判定の前回の失敗がなかったとしても無理なく提供できる。しかし、少なくともデータを不正問い合わせから特に保護すべき場合、特に好ましく、かつ車両または車両に設置された移動装置が誤った位置でだまされる場合があることを懸念しなければならない。そのような場合、データ伝送のために単に正確な終了位置に送るのにもはや十分でないが、その代わりに、データ伝送の解除のために正確な位置に到着する必要がある許可された方法でデータにアクセスしたい第三者に知られている場合でもそのような経路を特に知る必要がないので、極めてより難しいもっともらしい経路を指定する必要がある。
補足すると、特定の伝送期間、例えば、可能になるかもしれない伝送の開始期間を予め定めるように優先順位付けを行うことができる。これは、例えば、前書きとして記載したバス車庫の例で好都合である。なぜなら、多くの車両が車庫に既にある場合、いくらか時間がかかる伝送、伝送が一時的に可能であるかどうかの中間問い合わせは、連続的に要求されないからである。これは、後で到着するバス内の装置の電源を長期間完全に切ることができるからである。
補足すると、大まかな位置に到着した後でも位置判定をさらに行うことができる。本来データ伝送を考慮する領域に移動装置を正確に設置する場所によって、より正確な位置判定によって伝送する予定であるデータ転送速度を指定することができる。従って、例えば、作業場のピットの真上にバスを運転する一方、作業場のピットの近くに駐車されたバスが同時に段階的にデータを配信する場合、増加した伝送を許可できる。これは、明らかに認識される欠陥がある車両の保守に役立つ。例えば、誘導ループなどによって光学的に、位置判定をさらに行うことができる。
駐車警備バンを次の使用のために中継点の近くに駐車する一方、1つの場所からのみ通常可能である金庫に貴重品を置く必要がある装甲車サービスに対しても対応する手順が可能である。
以下の本文中で、本発明を図面によってほんの一例として示す。
車両に設置された移動装置と車庫に設置された固定データ交換装置との間の通信を制御するシステムを示す。
図1によれば、全体を符号1で示すシステムは、少なくとも1台の固定データ交換装置2と1台の移動データ交換装置3とを含み、移動装置の位置を判定する手段4が設けられ、以下の本文で説明するように、判定位置に応じて優先順位の基準を判定し、優先順位に従って移動データ交換装置3からのデータ伝送を可能にするように、最初に移動装置の位置を判定し、その位置に応じて通信を可能にするという目的で配置が意図され構成されている。
例示的な実施形態では、構成1は、固定データ交換装置2を設けた車庫5内に、移動データ交換装置3を各々が所持する多数の車両7を駐車スペースA、B、C、Dに駐車することができる手段による構成である。
例示的な実施形態では、車庫5内の駐車スペースA、B、C、Dに駐車される車両からのデータを受信できるように構成配置されている多数の伝送手段6、この場合、異なる周波数用の数台のWLAN無線受信機6a、6b、6cを割り当てる中央サーバによって固定データ交換装置2を表す。個々のデバイス6a、6b、6cの全チャネルをたった1台の車両7からの伝送のためにグループ化する、または、数台の車両から同時に伝送を行うことができるが、部分的なグループ化だけ、例えば、デバイス6a、6bのチャネルだけをグループ化することもできるように、ここでWLAN伝送機として実装される伝送手段6を動作させることができる。ブルートゥース(Bluetooth)などの他の伝送手段の使用も合理的に可能であり、完全を期すために述べるものとする。
特に好適な実施形態では、少なくとも車庫内の駐車スペースAに車両7を駐車した場合に最高データ転送速度での多数の好ましい全無線伝送装置6a、6b、6cによるグループ化伝送が可能であるように無線伝送システム6a、6b、6cを構成する。それにもかかわらず、車庫全体、即ち、個々の駐車スペースA、B、C、Dを含むようにこれらの装置を分散すべきである。
補足すると、固定データ交換装置2に接続される伝送装置6a、6b、6cの数が実際には3台に制限されるものではなく、4つの駐車スペースだけのために車庫を装備する必要があるわけでもないことは明らかである。その代わりに、この制限は、より明確にするという理由でのみ存在することを理解しなければならない。
固定データ交換装置2は、後述するように各車両に割り当てられる優先順位とは無関係に、車庫5に入る車両7と固定データ交換装置2との間の通信を制御できる手段2aをその装置のサーバ内に有する。この手段2aを、通信プログラムの一部として実装することができる。
例えば、エンジン、回転速度計および車輪からの車両データを最初に受信する一方、ルートおよびそのルートに沿った運行に関する情報、例えば、平均速度、途中の停留などに関する情報を得るために車両データを記憶するように、移動データ交換装置3を車両7に装着する。これを、図示の典型的な実施形態ではエンジン、車輪および制御システムに及ぶ線7a、7b、7cで図示し、対応するセンサおよび信号調節デバイスを設けることができ、これらは本発明の主要な主題を表していないので、さらに詳細に説明する必要がない。
また、車両から画像を受信するために車両で1台以上のカメラ8に移動データ交換装置3を接続する。カメラ8は、例えば、車両の内部、運転室、車両の4側面すべての異なる画像を提供することができる。これらの画像を、従来の方法で圧縮することができる。即ち、カメラの画像間の変化のみを記憶する、および/または、データストリームで任意の点にジャンプする場合にできるだけ高速で画像を蓄積するのに役立つ追加情報を記憶することもできる。対応するアプリケーションは本出願の出願人によって既に提出されており、開示の目的でこれらのアプリケーションを参照する。
さらに、移動データ交換装置3は、移動データ交換装置の位置を判定する手段4としてGPS信号を取得する装置4を有する。さらに、移動データ交換装置3からの無線データ伝送用のデータ伝送手段9を設け、車庫5における装置6、または、同様にして形成された装置、即ち、同一のプロトコルによって通信する装置とそれぞれデータを交換するためにデータ伝送装置9を構成する。データ伝送装置9および/または装置6は、マルチプロトコル可能であることに触れるべきである。
また、例えば、特に既述のカメラ8と一緒に追加のカメラとして別の方法でも実装できるバーコード読取装置としてここで実装される光学パターン認識10のための手段を移動データ交換装置3に設ける。このパターン認識手段10は、ドア12を通って安全なスペースに降ろすことができる位置で駐車スペースAに丁度車両7が駐車されていることを示す車庫内の光学マーキング11を認識するために使用される。
また、移動データ交換装置3は、伝送が許可されるまで車両7の運行中に収集されたデータを記憶することができる記憶手段13を有する。
さらに、特に、車庫5に到着した場合に固定装置2への移動データ交換装置3のデータの伝送が高い優先順位で行われることを、ある特定の事象が正当化するかどうかを検出する優先順位検出手段14を移動データ交換装置3に設ける。本文中では、データ伝送の優先順位を上げるこのような正当化の理由があること、つまり、車両の欠陥の存在、前もって指定されており位置を判定する装置4を用いた運行中に監視された指定ルートからの大幅なずれ、運行中に車両7の荷積みスペースでカメラ8を用いて検出された動き、または位置判定4の失敗に例として単に触れるべきである。
また、優先順位付け装置14は、車両7における事象によって優先順位関連情報自体を判定するだけでなく、固定データ交換装置2から優先順位の基準を取得し交渉優先順位14に応じてデータ伝送装置9によってデータ伝送を制御することもできる。
使用される構成は次の通りである。
最初に、車両7は、空のデータメモリ13で車庫5から運行を開始することになっている。運行中に想定される移動データ交換装置3の位置を判定する手段から運行中に収集されるデータ、即ち、線7に接続される車両センサおよびカメラ8からの画像から走行ルートに関するデータを、運行中に取得して記憶する。
取得中に、例えば、走行ルートからのずれ、計画外の途中の停留などを実行しているので、ある特定の事象が特に注目すべきものであるかどうかを同時に判定する。これは、移動装置の位置を判定する手段4からGPS信号を評価し、車両センサ7を取得して評価し、例えば、運行中に本来荷積みだけで人によって占有されない荷積みスペースが甚大な動きを示す場合に、車両の内部からの画像を解析することによって行うことができる。
優先順位付け段階14で実行される優先順位付け情報と一緒に、データをメモリ13に記憶する。優先順位付け段階はソフトウェアによって実行でき、その他の点では必ずしも必要とされないがむしろ、例えば、車両の大幅な遅れに基づいて中央駅で代わりにおよび/または追加的に優先順位付けを実行することもできることを指摘すべきである。
車両7が車庫に接近するとすぐに、理想的には車両が車庫5に入っている最中に、移動装置の位置を判定する手段は、データを伝送すべき位置に車両7が到着していることを確立する。例えば、国際貨物会社などに関する場合のような異なる車庫に車両7を配置できる場合に数個の指定位置を予め判定できることを指摘すべきである。
車両7が車庫に接近していると認識した場合、移動装置3のデータ伝送9を起動し、高速かつ完全に伝送される必要がある優先順位の高い特に重要なデータが車両7の運行中に検出されているかどうかに関する情報と一緒に、車両識別情報を中央サーバに伝送する。同時に、同等の駐車スペースB、C、Dの1つに車両を駐車することができる。次いで、固定装置2のサーバ2aは、車両7から伝送された情報と恐らく車庫に既に設置されている他の車両に関する情報とによって、データ伝送がすぐに行われるべきであるかどうか、車両7からの個々のデータをすぐに伝送する必要があるかどうか、または、他の車両と比較した特定の順序を維持して判定することができるかどうかを判断する。このように、新規追加車両7の移動装置3からのデータ伝送を優先順位付けする。例えば、予測される伝送開始まで予想期間の形で、優先順位付けに関する対応する判断を車両7内の移動装置3に電子的に報告する。車両7内の移動装置3は、予測時刻または予測伝送開始に達するまで待機またはスリープモードに入ることができる。想定された伝送が開始されると、移動装置3は、内部時間制御によって装置自体で起動し、優先順位がより高いデータ伝送が既に行われており従ってそれ自体のデータ伝送が開始できるかどうかを規則正しく問い合わせることができる。このような待機またはスリープモード回路は、必ずしも必要でなく、データ伝送の開始まで比較的長い待ち期間が予想され得る場合特に実装可能であることを指摘すべきである。
一方、例えば、ドア12の後ろのスペース内の金庫に車両7内の貴重品を運ぶ必要があるため、車両7を降りる必要がある場合、車両7の運転手は駐車スペースAに接近する。この作業中に、駐車スペースAに駐車された車両7の移動装置からの即時データ伝送も荷降ろしと一緒に行うのが望ましい、実際に想定される駐車スペースに関するこの場合、このさらに高精度位置判定のために移動装置3における車両で認識されるように光学パターン認識用の手段を用いて、駐車スペースAに近い車庫内のパターン11を認識する。これは、優先順位の高いデータ伝送を必要とすることを認識し、必要ならば既に動作中のデータ伝送を中断し、またはそれらのデータ伝送の帯域幅を低減し、同時に駐車スペースAに駐車された車両7データの伝送を開始するサーバ2に報告される。

Claims (12)

  1. 少なくとも1台の固定装置と少なくとも1台の移動データ交換装置との間の通信を制御する方法であって、前記移動装置の位置を判定し、その位置に応じて通信を可能にする方法において、前記判定位置に応じて優先順位の基準を判定し、前記優先順位に従ってデータを前記移動データ交換装置から伝送可能であることを特徴とする方法。
  2. 前記データを制限伝送速度で伝送することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記伝送が帯域幅制限チャネルによって行われることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記移動装置が多数の固定装置を通過し、前記固定装置が中央処理装置と通信することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記移動装置を乗客輸送手段に配置し、数台の前記固定装置を中継地に配置することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記移動装置をバスまたは列車に配置することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 警備バン、特に装甲車を移動装置として設けることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記位置判定を数段階で行うことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 偽造防止を強化した方法に従って少なくとも1つの位置判定を行うことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 特に少なくとも位置判定失敗後に位置履歴を記録することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 警備を強化した位置判定方法として、衛星による位置判定方法、特にGPSによる位置判定を行うことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 伝送の優先順位付けが、伝送期間または時点および/または伝送帯域幅の判定を含むことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
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