JP2022120849A - 移動体通信装置及び運行管理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】リアルタイム性と、情報受け渡しの確実性とを両立可能な移動体通信装置及び運行管理システムを提供する。【解決手段】運行管理システムは、車両２０に搭載される移動体通信装置１１と、事務所などに設置される管理サーバとで構築される。移動体通信装置１１は、情報が入力される情報入力部３０と、上記情報入力部３０に入力された情報を記憶する記憶部４１と、上記記憶部４１に記憶された情報を、少なくとも第１バンド及び当該第１バンドと周波数帯の異なる第２バンドにおいてＵＤＰ通信を用いて送信可能な通信部５０と、上記第１バンドと上記第２バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択し、記憶部４１に記憶された最新の情報を通信部５０に送信させる制御部４０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両や航空機などの移動体に搭載される移動体通信装置、及び運行管理システムに関する。
車両の運行を管理する運行管理システムが存在する（例えば、特許文献１参照）。運行管理システムは、車両に搭載された移動体通信装置と、管理サーバとにより構築される。移動体通信装置は、例えば、通信機能を備えたデジタルタコグラフである。管理サーバは、移動体通信装置が送信した運行情報により、車両の運行管理を行う。
運行管理システムにおいて、移動体との通信には、例えばＴＣＰ（Transmission Control Protocol）通信が用いられる。
特開２０１６－１５１８３５号公報
ＴＣＰ通信を用いると、車両から管理サーバへ運行情報を確実に受け渡すことができる。しかしながら、ＴＣＰ通信では、情報の受け渡しに時間がかかることがあり、リアルタイム性がないという問題がある。
具体的に説明すると、ＴＣＰ通信では、通信障害が生じてサーバが情報を受け取れないと、予め定められた時間が経過するまで待ってから否定的応答を送信し、さらに、情報の再送信（リトライ）を繰り返す。その結果、情報の受け渡しに時間がかかることがある。
また、ＴＣＰ通信では、再接続時にタイムウェイトが設けられている。このタイムウェイトにより、情報の受け渡しに時間がかかる。
また、ＴＣＰ通信では、通信障害が回復した直後において、リトライにより、管理サーバへの負荷が急激に増大し、サーバがダウンする恐れがある。
本願発明者らは、上述の問題点を改善するため、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）通信を用いることを試みた。しかしながら、ＵＤＰ通信を用いると、通信のリアルタイム性が向上するのに対し、情報の受け渡しの確実性が損なわれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、リアルタイム性と、情報受け渡しの確実性とを両立可能な移動体通信装置を提供することにある。
(1) 本発明に係る移動体通信装置は、移動体に搭載され、音声以外の情報であって、移動体の位置情報を少なくとも含む情報が連続して入力される情報入力部と、上記情報入力部に入力された情報を記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された情報を、第１通信会社の基地局との通信用の第１バンド及び第２通信会社の基地局との通信用の第２バンドにおいてＵＤＰ通信により送信可能な第１送信部と、上記第１バンドと上記第２バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択し、上記記憶部に記憶された最新の情報を上記第１送信部に送信させる制御部と、を備える。
情報入力部から入力された情報は、記憶部に記憶される。記憶部に記憶された情報のうち最新の情報は、第１送信部からＵＤＰ通信により送信される。第１送信部からの送信において、制御部は、第１バンドと第２バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択して送信させる。例えば、第１バンドにおいて通信障害が生じ、第２バンドにおいて良好な通信が可能である場合、第２バンドにおいてデータが送信される。
ＵＤＰ通信によって最新の情報を送信するから、ＴＣＰ通信に比べ、通信のリアルタイム性が向上する。また、第１バンドと第２バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択して送信を行うから、通常のＵＤＰ通信よりも情報受け渡しの確実性が向上する。また、ＴＣＰ通信とは違いリトライを繰り返さないから、通信障害解消後などにおいて、サーバがダウンする恐れが低減される。
(2) 本発明に係る移動体通信装置は、アンテナによって受信した上記第１バンド及び上記第２バンドの電波の強度を検出する電波強度検出部をさらに備える。上記制御部は、電波強度の強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の情報を上記第１送信部に送信させる。
通信状態の良い方のバンドの選択手段として、受信した電波の電波強度の強弱による判断が挙げられる。
(3) 上記第１送信部は、上記第１バンドの電波を受信する第１通信アンテナと、当該第１通信アンテナで受信した上記第１バンドの電波の強度を検出する第１電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第１ドライバとを有し、上記第１通信会社の基地局と通信を行う第１通信モデムと、上記第２バンドの電波を受信する第２通信アンテナと、当該第２通信アンテナで受信した上記第２バンドの電波の強度を検出する第２電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第２ドライバとを有し、上記第２通信会社の基地局と通信を行う第２通信モデムと、を備える。上記制御部は、上記第１ドライバ及び上記第２ドライバから、上記通信状態情報を取得し、通信が確立され、かつ電波強度が強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の情報を上記第１送信部に送信させる。
第１通信モデムの第１ドライバから制御部へ、第１バンドの通信状態情報が入力される。第２通信モデムの第２ドライバから制御部へ、第２バンドの通信状態情報が入力される。制御部は、入力された通信状態情報に基づいて、送信を行うバンドを決定する。
(4) 上記第１通信モデムは、ＳＩＭカードが装着される第１装着部を備え、上記第２通信モデムは、ＳＩＭカードが装着される第２装着部を備えていてもよい。
ＳＩＭカードを変更することにより、第１通信会社や第２通信会社が変更される。したがって、複数の国や地域において移動体通信装置を使用することや、ユーザが選択した通信会社を用いて移動体通信装置を使用することができる。
(5) 上記制御部は、上記記憶部に記憶された最新の情報を上記第１送信部の第１ポートから送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間に上記記憶部に記憶された情報を上記第１送信部の第２ポートから送信してもよい。
通信障害とは、第１バンド及び第２バンドの双方において通信ができない状態を意味する。すなわち、移動体通信装置からの情報が通信会社の基地局等で受信できない状態を意味する。制御部は、通信障害が生じたと判断すると、通信障害が解消された時に、通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を、最新の情報を送信する第１ポートとは別の第２ポートを用いて、ＵＤＰ通信により送信する。
通信障害が解消された時に、通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を送信するから、情報受け渡しの確実性がさらに向上する。また、ＵＤＰ通信により送信するから、通信障害解消直後におけるサーバの負荷が軽減される。
(6) 本発明に係る移動体通信装置は、上記記憶部に記憶されたデータをＴＣＰ通信を用いて送信可能な第２送信部をさらに備えていてもよい。上記制御部は、上記記憶部に記憶された最新の情報を上記第１送信部を用いて送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間に上記記憶部に記憶された情報を上記第２送信部を用いて送信する。
制御部は、通信障害が生じたと判断すると、通信障害が解消された時に、通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を、第２通信部を用いてＴＣＰ通信により送信する。通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を、第２通信部を用いてＴＣＰ通信により送信するから、情報受け渡しの確実性がさらに向上する。
(7) 上記制御部は、上記記憶部に記憶された情報を暗号化する暗号化処理を行ってもよい。
(8) 本発明は、上述の移動体通信装置と、当該移動体通信装置が送信した情報が入力される管理サーバとを備える運行管理システムとして捉えることもできる。上記移動体通信装置は、時刻情報を出力するクロックモジュールをさらに備える。上記記憶部は、上記移動体通信装置に個別に付与された識別記号を記憶する。上記制御部は、上記情報と、上記情報が入力された時の時刻情報とを対応させて上記記憶部に記憶させ、上記情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて上記第１送信部から送信させる。上記管理サーバは、上記情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて記憶する装置メモリを備える。
管理サーバは、移動体通信装置からＵＤＰ通信により送信された最新の情報により、リアルタイムで移動体の運行を管理する。また、管理サーバは、通信障害が生じて欠落した情報を、ＵＤＰ通信やＴＣＰ通信にて送信された過去情報により補完する。
本発明によれば、リアルタイム性と、情報受け渡しの確実性とを両立可能な移動体通信装置及び運行管理システムを提供することができる。
図１は、運行管理システム１０の構成図である。 図２は、移動体通信装置１１の機能ブロック図である。 図３は、通信部５０の機能ブロック図である。 図４は、通信モデム選択処理のフローチャートである。 図５は、通信障害時処理のフローチャートである。 図６は、変形例における通信部１００の機能ブロック図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
本実施形態では、図１に示される運行管理システム１０が説明される。運行管理システム１０は、複数の移動体通信装置１１と、１台の管理サーバ１２とで構成される。すなわち、１台の管理サーバ１２で複数の移動体通信装置１１を管理する。なお、管理サーバ１２は、複数台であってもよい。
移動体通信装置１１は、複数の移動体に各１台ずつ搭載される。移動体とは、車両や航空機などである。本実施形態では、移動体として、車両２０が説明される。運行管理システム１０は、例えば、複数の車両２０を所有して運送業を営む運送業者などにおいて、車両２０の運行管理に用いられる。なお、図面を簡略にする意図で、図１には１台の車両２０のみが表示されている。
管理サーバ１２は、例えば事務所に設置され、オペレータによって操作される。オペレータは、必要なデータを入力端末１３を用いて管理サーバ１２に入力し、運行管理用の計画書を作成する。計画書は、例えば、使用される車両や、搭乗する運転手名や、目的地名や、経過地名や、目的地名などを項目として有する運行指示書である。作成された計画書は、管理サーバ１２の装置メモリ１２Ａに記憶される。
管理サーバ１２は、移動体通信装置１１から送られた情報（運行情報）を装置メモリ１２Ａに記憶させるとともに、運行情報と計画書とを比較し、各車両２０が計画書に即して運行されているか否かを監視する。詳しくは後述される。
移動体通信装置１１は、具体的には、通信機能を備えた情報収集装置である。さらに具体的には、移動体通信装置１１は、車速情報などを収集するデジタルタコグラフである。以下では、移動体通信装置１１がデジタルタコグラフである例が説明される。ただし、移動体通信装置１１は、デジタルタコグラフに限定されるものではない。
移動体通信装置１１は、車両２０に搭載された種々のセンサ等から情報を入力される。種々のセンサ等は、図２に示される車速センサ２１、回転数センサ２２、温度センサ２３、及びＧＰＳアンテナ２４などである。
車速センサ２１は、車両２０の車速を示す車速情報を出力する。回転数センサ２２は、エンジンの回転数を示す回転数情報を出力する。ＧＰＳアンテナ２４は、ＧＰＳ衛星１４（図１）が送信した位置情報を受信して出力する。温度センサ２３は、車内温度を示す温度情報を出力する。温度センサ２３は、例えば車両２０が保冷車や冷凍車である場合に、庫内温度の検出に用いられる。なお、これらのセンサ以外のセンサやＥＴＣ受信機などから情報が入力されてもよい。
移動体通信装置１１は、後述の制御部４０や通信部５０等を駆動するための直流電圧を生成する電源回路３７を備える。電源回路３７は、電源入力部３６と電気的に接続されている。電源入力部３６は、車両２０が備えるバッテリ２５の出力端子と電気的に接続される。すなわち、電源回路３７は、バッテリ２５から直流電圧を入力される。電源回路３７は、例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータやレギュレータやツェナーダイオード等を備え、入力した直流電圧を所定の安定した直流電圧（例えば、５Ｖや３．３Ｖ）に変換して出力する。なお、図２では、電源回路３７から各回路への給電線の図示が省略されている。
移動体通信装置１１は、時刻情報を出力するクロックモジュール３５を備える。クロックモジュール３５が出力した時刻情報は、情報入力部３０に入力した情報の入力時刻として、当該情報と対応付けて記憶部４１に記憶される。
移動体通信装置１１は、上述の車速情報等が入力される情報入力部３０と、情報入力部３０に入力された情報を記憶する記憶部４１と、記憶部４１に記憶された情報を車両２０の外へ送信する通信部５０と、これらの動作を制御する制御部４０とを備える。記憶部４１及び制御部４０として、例えば、エイコーン社（商標）のラズベリーパイ２を用いることができる。
情報入力部３０は、車速センサ２１と電気的に接続される第１入力部３１と、回転数センサ２２と電気的に接続される第２入力部３２と、温度センサ２３と電気的に接続される第３入力部３３と、ＧＰＳアンテナ２４と電気的に接続される第４入力部３４とを備える。
記憶部４１は、入力された情報の他、複数の移動体通信装置１１にそれぞれ個別に付与された識別記号を予め記憶される。個々の移動体通信装置１１（すなわち車両２０）は、識別記号によって個別に識別される。
記憶部４１に記憶された識別記号、入力された情報、及び時刻情報は、通信部５０から送信される。以下では、送信される識別記号、入力された情報、及び時刻情報は、総称して運行情報と記載されて通信部５０の説明がされる。
通信部５０は、第１送信部５１を備える。第１送信部５１は、所定の通信会社（以下、第１通信会社）と第１バンドにおいて通信を行う第１通信モデム６０と、所定の他の通信会社（以下、第２通信会社）と第２バンドにおいて通信を行う第２通信モデム７０とを備える。第１バンドは、第１通信会社に割り振られた周波数帯であり、第２バンドは、第２通信会社に割り振られた周波数帯である。
第１通信モデム６０は、第１通信アンテナ６６と、第１出力部６２と、第１電波強度検出部６５と、これらの動作を制御する第１ドライバ６１と、ＳＩＭカード（Subscriber Identity Module Card）が装着される第１装着部６７とを備える。第２通信モデム７０は、第２通信アンテナ７６と、第２出力部７２と、第２電波強度検出部７５と、これらの動作を制御する第２ドライバ７１と、ＳＩＭカードが装着される第２装着部７７とを備える。
第１通信アンテナ６６は、例えば、ポールアンテナやループアンテナとして、基板のパターン箔によって形成される。
第１出力部６２は、例えば、送信する信号（情報）に変調を行う変調回路、変調した信号を第１通信アンテナ６６から送出する出力回路、及び第１通信アンテナ６６が受信した信号を復調する復調回路により構成される。変調回路及び復調回路には、変調／復調ＩＣが使用される。
第１出力部６２は、ＵＤＰ通信により、運行情報を第１通信会社の基地局へ送信する。また、第１出力部６２は、通信が可能か否かを確認するため、通信確認情報を送信し、応答情報を基地局から受信する。例えば、第１出力部６２は、予め定められた所定の間隔（例えば１秒間隔）で通信確認情報を送信する。
応答情報が受信されたことにより、送信した電波を基地局が良好に受信していることが確認される。すなわち、通信可能であることが確認される。通信障害などが発生し、通信確認情報が基地局に届かない場合、第１通信モデム６０は応答情報を受信しない。応答情報を受信しないことにより、通信障害が生じていることが確認される。
第１出力部６２は、ＵＤＰ通信を行う第１ポート６３及び第２ポート６４を有する。第１ポート６３は、最新の運行情報を送信するポートである。最新の運行情報とは、例えば、前回送信を行った運行情報の後に入手した運行情報を意味し、必ずしも、最も新しい運行情報のみを意味するものではない。第１出力部６２は、予め定められた所定の間隔（例えば１秒間隔）で第１ポート６３から最新の運行情報を送信する。運行情報の送信は、例えば、パケット方式により行われる。
第２ポート６４は、通信障害が生じていた期間における運行情報を送信するポートである。通信障害が生じていた期間とは、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方において、応答情報が受信されなかった期間を意味する。すなわち、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方において通信ができない期間を意味する。
第１電波強度検出部６５は、受信した電波（例えば、応答情報）の強度を検出する。例えば、第１電波強度検出部６５は、第１通信アンテナ６６が受信した電波を電圧に変換する変換回路（抵抗）と、変換した電圧を増幅する増幅回路（オペアンプ）と、増幅した電圧をいくつかの基準電圧と比較する比較回路（コンパレータ）とで実現される。第１電波強度検出部６５は、検出した電波強度を、電波強度情報として第１ドライバ６１へ出力する。
第１ドライバ６１は、第１通信アンテナ６６が応答情報を受信したか否かにより、通信が可能か否かを判断する。第１ドライバ６１は、通信が可能であるか否かを示す通信確立情報と、第１電波強度検出部６５から入力された電波強度情報とを含む通信状態情報を制御部４０へ出力する。
第１装着部６７は、ユーザがＳＩＭカードを装着するソケットやスロットなどである。ＳＩＭカードにより、第１通信会社が特定される。ＳＩＭカードを変更することにより、第１通信モデム６０が通信を行う第１通信会社、及び第１バンドの周波数帯が変更される。なお、第１バンドの周波数帯を変更するため、複数の通信アンテナや、アンテナの利得調整回路などが第１通信モデムに組み込まれる。これらは、通常、通信モデムに搭載されるから、詳しい説明は省略される。
第２通信モデム７０は、第１通信モデム６０と同構成である。以下では、第２通信モデム７０について簡単に説明がされる。
第２通信モデム７０の第２出力部７２は、第１通信モデム６０の第１出力部６２と同構成である。第２出力部７２は、第１出力部６２の第１ポート６３に相当する第３ポート７３と、第１出力部６２の第２ポート６４に相当する第４ポート７４とを備える。すなわち、第３ポート７３は、最新の運行情報を送信するポートであり、第４ポート７４は、通信障害が生じていた期間の運行情報を送信するポートである。
第２通信モデム７０の第２通信アンテナ７６、第２電波強度検出部７５、及び第２ドライバ７１は、第１通信モデム６０の第１通信アンテナ６６、第１電波強度検出部６５、及び第１ドライバ６１と同構成である。
第２通信モデム７０の第２装着部７７は、第１装着部６７と同構成である。第２装着部７７に装着されるＳＩＭカードにより、第２通信会社が特定される。ＳＩＭカードを変更することにより、第２通信モデム７０が通信を行う第２通信会社、及び第２バンドの周波数帯が変更される。
第１通信モデム６０により運行情報が送信されるか、第２通信モデム７０により運行情報が送信されるかは、制御部４０により判断される。制御部４０の判断（通信モデム選択処理）が、図４を用いて説明される。
制御部４０は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方から、通信状態情報が入力されるまで待機する（Ｓ１１：Ｎｏ）。通信状態情報は、例えば、１秒間隔で制御部４０に入力される。
制御部４０は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方から通信状態情報が入力されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、第１通信モデム６０が通信可能か否かを判断する（Ｓ１２）。第１通信モデム６０が通信可能か否かは、第１通信モデム６０から入力された通信状態情報に含まれる通信確立情報により判断される。具体的には、制御部４０は、第１通信モデム６０が基地局から応答情報を受信したことにより、通信可能と判断し、第１通信モデム６０が応答情報を受信しなかったことにより、通信不能と判断する。
制御部４０は、第１通信モデム６０が通信不能と判断すると（Ｓ１２：Ｎｏ）、第２通信モデム７０が通信可能か否かを判断する（Ｓ１３）。第２通信モデム７０が通信可能か否かは、第１通信モデム６０と同様にして判断される。制御部４０は、第２通信モデム７０が通信不能と判断すると（Ｓ１３：Ｎｏ）、通信障害が生じていると判断する（Ｓ１４）。制御部４０は、通信障害が発生していると判断すると、通信障害時処理を実行する（Ｓ１５）。図５を参照して、通信障害時処理について説明がされる。
制御部４０は、通信障害が発生するまで待機する（Ｓ２１：Ｎｏ）。制御部４０は、通信障害が発生したと判断すると（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、通信障害発生時の時刻情報を記憶部４１に記憶させる（Ｓ２２）。次に、制御部４０は、通信障害が解消されるまで待機する（Ｓ２３：Ｎｏ）。通信障害が解消されたか否かは、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０から入力された通信状態情報により判断される。具体的には、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の少なくとも一方において応答情報が受信された場合に、通信障害が解消されたと判断する。
制御部４０は、通信障害が解消されたと判断すると（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、使用する通信モデムを第１通信モデム６０または第２通信モデム７０に決定する（Ｓ２４）。通信モデムの決定は、後述されるステップＳ１６からステップＳ１９と同様にして決定される。
制御部４０は、使用する通信モデムを第１通信モデム６０に決定すると（Ｓ２４）、第１通信モデム６０の第２ポート６４から、通信障害が生じていた期間に入力された運行情報をＵＤＰ通信により送信する。制御部４０は、通信モデムを第２通信モデム７０に決定すると（Ｓ２４）、第２通信モデム７０の第４ポート７４から、通信障害が生じていた期間に入力された運行情報をＵＤＰ通信により送信する。
図４に戻って、制御部４０は、第１通信モデム６０が通信可能であると判断すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、第２通信モデム７０が通信可能であるか否かを判断する（Ｓ１６）。制御部４０は、第２通信モデム７０が通信不能であると判断すると（Ｓ１６：Ｎｏ）、第１通信モデム６０を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報をＵＤＰ通信により第１通信モデム６０の第１ポート６３から送信する（Ｓ１８）。
一方、制御部４０は、第１通信モデム６０が通信不能であり（Ｓ１２：Ｎｏ）、第２通信モデム７０が通信可能であると判断すると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、第２通信モデム７０を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報をＵＤＰ通信により第２通信モデム７０の第３ポート７３から送信する（Ｓ１９）。
制御部４０は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方が通信可能と判断すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ＆Ｓ１６：Ｙｅｓ）、第１通信モデム６０が受信した電波の電波強度（第１電波強度）が、第２通信モデム７０が受信した電波の電波強度（第２電波強度）より強いか否かを判断する（Ｓ１７）。第１電波強度及び第２電波強度は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０から入力された通信状態情報に含まれる電波強度情報により示される。
制御部４０は、第１電波強度が第２電波強度より強いと判断すると（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、第１通信モデム６０を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報を第１通信モデム６０の第１ポート６３からＵＤＰ通信により送信する（Ｓ１８）。制御部４０は、第１電波強度が第２電波強度より弱いと判断すると（Ｓ１７：Ｎｏ）、第２通信モデム７０を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報を第２通信モデム７０の第３ポート７３からＵＤＰ通信により送信する（Ｓ１９）。すなわち、制御部４０は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方が通信可能である場合、受信した電波の電波強度が強い方の通信モデムを選択してＵＤＰ通信を行う。
例えば、車両２０が、第１通信会社の基地局の近くの場所であって、かつ第２通信会社の基地局から遠い場所を走行すると、移動体通信装置１１は、電波状態の良い第１通信モデム６０によって運行情報を送信する。また、車両２０と第１通信会社の基地局との間にビルなどの障害物がある場合、移動体通信装置１１は、電波状態の良い第２通信モデム７０によって運行情報を送信する。
制御部４０は、運行情報を送信するに際して、運行情報に圧縮、暗号化処理を行う。暗号化には、例えば、ＭＱＴＴ（Message Queue Telemetry Transport）などを用いることができる。なお、ＭＱＴＴ以外の暗号化処理が行われてもよい。
移動体通信装置１１が送信した運行情報は、管理サーバ１２に入力される。管理サーバ１２は、運行情報に含まれる識別記号から、運行情報を送信した車両２０を特定する。管理サーバ１２は、特定した車両２０が従事する計画書（運行指示書）を特定する。管理サーバ１２は、特定した計画書の各項目と、運行情報とを対応させて装置メモリ１２Ａに記憶させる。また、管理サーバ１２は、計画書の各項目と運行情報とを対比し、相違する場合は、オペレータなどに対して警告報知を行う。一例として、計画書の走行ルートと、運行情報に含まれる位置情報とを対比し、車両２０の実際の走行ルートが計画書の走行ルートと一致するか否かを判断する。管理サーバ１２は、走行ルートが一致しないと判断すると、警告報知を行う。警告報知は、画面に警告文が表示されることにより、或いは、スピーカから警告音声が出力されることにより実行される。
走行ルートが運行管理の項目の一例として説明されたが、車両２０の運行管理の項目は、走行ルートに限られるものではない。車両２０の運行管理の項目には、運転手、休憩場所、目的地、休憩時間、到着時刻など、種々の項目が用いられてもよい。
[作用効果]
本実施形態では、ＵＤＰ通信により最新の運行情報が送信されるから、ＴＣＰ通信に比べ、通信のリアルタイム性が向上する。また、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方が通信可能である場合、受信した電波の電波強度が強い方が選択されて運行情報が送信されるから、通常のＵＤＰ通信よりも情報の受け渡しの確実性が向上する。その結果、ＴＣＰ通信に比べ通信のリアルタイム性が良く、かつ、通常のＵＤＰ通信よりも情報の受け渡しの確実性が高い移動体通信装置１１が実現される。
また、本実施形態では、ＵＤＰ通信により運行情報を送信するから、ＴＣＰ通信とは違ってリトライを繰り返さない。その結果、通信障害解消後などにおいて、管理サーバ１２がダウンする恐れがない。
また、本実施形態では、応答情報を受信したこと、及び受信した電波の電波強度により、使用する通信モデムを決定するから、電波強度のみにより通信モデムを決定する場合に比べ、電波状態の良否の判断が正確になる。
また、本実施形態では、通信障害が生じていた間に入力された運行情報を、通信障害が解消した後に、最新の運行情報とともに送信するから、情報の受け渡しの確実性がさらに高められる。
また、本実施形態では、ＳＩＭカードが装着される装着部６７、７７を備えるから、複数の国や地域において移動体通信装置１１を使用することができ、また、ユーザが選択した通信会社を用いることができる。
また、本実施形態では、送信する運行情報に暗号化処理を行うから、情報のセキュリティの安全性が高められる。
[変形例]
上述の実施形態では、最新の運行情報と、通信障害が生じていた間の運行情報とを、共にＵＤＰ通信により送信する例が説明された。本変形例では、最新の運行情報をＵＤＰ通信により送信し、通信障害が生じていた間の運行情報をＴＣＰ通信により送信する例が説明される。なお、実施形態と同じ構成には、実施形態と同一の符号を付して説明が省略される。
本変形例の移動体通信装置１１は、図２に示される通信部５０の代わりに、図６に示される通信部１００を備える。通信部１００は、上述の実施形態で説明された第１送信部５１に加え、第２送信部５２を備える。
第２送信部５２は、第３通信モデム８０と、第４通信モデム９０とを備える。第３通信モデム８０及び第４通信モデム９０は、ＴＣＰ通信により、通信障害が生じていた間の運行情報を送信する。
第３通信モデム８０は、第３ドライバ８１と、第３出力部８２と、第３電波強度検出部８５と、第３通信アンテナ８６と、第３装着部８７を備える。第４通信モデム９０は、第４ドライバ９１と、第４出力部９２と、第４電波強度検出部９５と、第４通信アンテナ９６と、第４装着部９７とを備える。
第３ドライバ８１及び第４ドライバ９１は、第１ドライバ６１や第２ドライバ７１と同構成である。第３出力部８２及び第４出力部９２は、第１出力部６２や第２出力部７２と同構成である。但し、第３出力部８２は、ＴＣＰ通信を行う第５ポート８３及び第６ポート８４を備え、第４出力部９２は、ＴＣＰ通信を行う第７ポート９３及び第８ポート９４を備える。第３電波強度検出部８５及び第４電波強度検出部９５は、第１電波強度検出部６５や第２電波強度検出部７５と同構成である。第３通信アンテナ８６は、第１通信アンテナ６６と同構成であり、第４通信アンテナ９６は、第２通信アンテナ７６と同構成である。第３装着部８７及び第４装着部９７は、第１装着部６７や第２装着部７７と同構成である。
第３通信モデム８０は、第３装着部８７に装着されたＳＩＭカードに応じたバンド及び通信会社と通信を行う。以下では、第３通信モデム８０が第１通信モデム６０と同じ第１バンドにより通信を行う例が説明される。第４通信モデム９０は、第４装着部９７に装着されたＳＩＭカードに応じたバンド及び通信会社と通信を行う。以下では、第４通信モデム９０が第２通信モデム７０と同じ第２バンドにより通信を行う例が説明される。但し、第３通信モデム８０及び第４通信モデム９０は、第１通信会社及び第２通信会社とは異なる通信会社と通信を行ってもよい。
第３通信モデム８０と第４通信モデム９０とのうち、電波状態の良い方の通信モデムが、使用する通信モデムとして決定される。通信モデムの決定は、上述の実施形態（図４）と同様にして行われる。
本変形例では、最新の運行情報は、第１通信モデム６０（第１バンド）と第２通信モデム７０（第２バンド）とのうち、電波状態の良い方のバンドを用いて、ＵＤＰ通信により送信される。一方、通信障害が生じていた間の運行情報は、第３通信モデム８０（第１バンド）と第４通信モデム９０（第２バンド）とのうち、電波状態の良い方のバンドを用いて、ＴＣＰ通信により送信される。
最新の情報はＵＤＰ通信により送信されるから、通信のリアルタイム性が確保される。一方、通信障害が生じていた間の運行情報は、ＴＣＰ通信により送信されるから、情報の受け渡しの確実性が確保される。
上述の実施形態では、移動体通信装置１１が、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の２個の通信モデムを備える例が説明された。しかしながら、移動体通信装置１１は、３個以上の通信モデムを備えていてもよい。この場合、移動体通信装置１１の制御部４０は、全ての通信モデムが通信不能の場合に通信障害が生じていたと判断し、図５に示される通信障害時処理を実行する。また、制御部４０は、通信可能な通信モデムのうち、電波強度が最も強い通信モデムを用いて、運行情報を送信する。
また、上述の実施形態では、応答情報及び電波強度情報の双方を用いて通信モデムを決定する例が説明された。しかしながら、通信モデムの決定は、電波強度情報のみにより実行されてもよい。この場合、ドライバ６１，７１、８１，９１や制御部４０の処理が簡素化され得る。
上述の実施形態や変形例では、第１通信モデム６０、第２通信モデム７０、第３通信モデム８０、及び第４通信モデム９０がそれぞれ通信アンテナ６６、７６、８６、９６を備える例が説明された。しかしながら、第１通信モデム６０、第２通信モデム７０、第３通信モデム８０、及び第４通信モデム９０は、１個の通信アンテナを共用してもよい。
上述の変形例では、第１通信会社の第１バンドにおいて、第１通信モデム６０がＵＤＰ通信を行い、第３通信モデム８０がＴＣＰ通信を行い、第２通信会社の第２バンドにおいて、第２通信モデム７０がＵＤＰ通信を行い、第４通信モデム９０がＴＣＰ通信を行う例が説明された。しかしながら、第３通信モデム８０の機能を第１通信モデム６０に付加し、第４通信モデム９０の機能を第２通信モデム７０に付加してもよい。すなわち、第１通信会社の第１バンドにおいて、第１通信モデム６０がＵＤＰ通信及びＴＣＰ通信を行い、第２通信会社の第２バンドにおいて、第２通信モデム７０がＵＤＰ通信及びＴＣＰ通信を行ってもよい。
１０・・・運行管理システム
１１・・・移動体通信装置
１２・・・管理サーバ
１２Ａ・・・装置メモリ
２０・・・車両
３０・・・情報入力部
３５・・・クロックモジュール
４０・・・制御部
４１・・・記憶部
５０、１００・・・通信部
５１・・・第１送信部
５２・・・第２送信部
６０・・・第１通信モデム
６１・・・第１ドライバ
６３・・・第１ポート
６４・・・第２ポート
６５・・・第１電波強度検出部
６６・・・第１通信アンテナ
６７・・・第１装着部
７０・・・第２通信モデム
７１・・・第２ドライバ
７５・・・第２電波強度検出部
７６・・・第２通信アンテナ
７７・・・第２装着部
８０・・・第３通信モデム
９０・・・第４通信モデム
本発明は、車両や航空機などの移動体に搭載される移動体通信装置、及び運行管理システムに関する。
車両の運行を管理する運行管理システムが存在する（例えば、特許文献１参照）。運行管理システムは、車両に搭載された移動体通信装置と、管理サーバとにより構築される。移動体通信装置は、例えば、通信機能を備えたデジタルタコグラフである。管理サーバは、移動体通信装置が送信した運行情報により、車両の運行管理を行う。
運行管理システムにおいて、移動体との通信には、例えばＴＣＰ（Transmission Control Protocol）通信が用いられる。
特開２０１６－１５１８３５号公報
ＴＣＰ通信を用いると、車両から管理サーバへ運行情報を確実に受け渡すことができる。しかしながら、ＴＣＰ通信では、情報の受け渡しに時間がかかることがあり、リアルタイム性がないという問題がある。
具体的に説明すると、ＴＣＰ通信では、通信障害が生じてサーバが情報を受け取れないと、予め定められた時間が経過するまで待ってから否定的応答を送信し、さらに、情報の再送信（リトライ）を繰り返す。その結果、情報の受け渡しに時間がかかることがある。
また、ＴＣＰ通信では、再接続時にタイムウェイトが設けられている。このタイムウェイトにより、情報の受け渡しに時間がかかる。
また、ＴＣＰ通信では、通信障害が回復した直後において、リトライにより、管理サーバへの負荷が急激に増大し、サーバがダウンする恐れがある。
本願発明者らは、上述の問題点を改善するため、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）通信を用いることを試みた。しかしながら、ＵＤＰ通信を用いると、通信のリアルタイム性が向上するのに対し、情報の受け渡しの確実性が損なわれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、リアルタイム性と、情報受け渡しの確実性とを両立可能な移動体通信装置を提供することにある。
(1) 本発明に係る移動体通信装置は、移動体に搭載され、音声以外の情報であって、移動体の位置情報及び車速情報を少なくとも含む運行情報が連続して入力される情報入力部と、上記情報入力部に入力された上記運行情報を記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された上記運行情報を、第１通信会社の基地局との通信用の第１バンド及び第２通信会社の基地局との通信用の第２バンドにおいて、通信相手とコネクションを確立せずにＵＤＰ通信によって送信可能な第１送信部と、上記第１バンドと上記第２バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択し、上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第１送信部に送信させる制御部と、を備える。
情報入力部から入力された運行情報は、記憶部に記憶される。記憶部に記憶された運行情報のうち最新の運行情報は、第１送信部からＵＤＰ通信により送信される。第１送信部からの送信において、制御部は、第１バンドと第２バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択して送信させる。例えば、第１バンドにおいて通信障害が生じ、第２バンドにおいて良好な通信が可能である場合、第２バンドにおいてデータが送信される。
ＵＤＰ通信によって最新の運行情報を送信するから、ＴＣＰ通信に比べ、通信のリアルタイム性が向上する。また、第１バンドと第２バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択して送信を行うから、通常のＵＤＰ通信よりも情報受け渡しの確実性が向上する。また、ＴＣＰ通信とは違いリトライを繰り返さないから、通信障害解消後などにおいて、サーバがダウンする恐れが低減される。
(2) 本発明に係る移動体通信装置は、アンテナによって受信した上記第１バンド及び上記第２バンドの電波の強度を検出する電波強度検出部をさらに備える。上記制御部は、電波強度の強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第１送信部に送信させる。
通信状態の良い方のバンドの選択手段として、受信した電波の電波強度の強弱による判断が挙げられる。
(3) 上記第１送信部は、上記第１バンドの電波を受信する第１通信アンテナと、当該第１通信アンテナで受信した上記第１バンドの電波の強度を検出する第１電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第１ドライバとを有し、上記第１通信会社の基地局と通信を行う第１通信モデムと、上記第２バンドの電波を受信する第２通信アンテナと、当該第２通信アンテナで受信した上記第２バンドの電波の強度を検出する第２電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第２ドライバとを有し、上記第２通信会社の基地局と通信を行う第２通信モデムと、を備える。上記制御部は、上記第１ドライバ及び上記第２ドライバから、上記通信状態情報を取得し、通信が確立され、かつ電波強度が強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第１送信部に送信させる。
第１通信モデムの第１ドライバから制御部へ、第１バンドの通信状態情報が入力される。第２通信モデムの第２ドライバから制御部へ、第２バンドの通信状態情報が入力される。制御部は、入力された通信状態情報に基づいて、送信を行うバンドを決定する。
(4) 上記第１通信モデムは、ＳＩＭカードが装着される第１装着部を備え、上記第２通信モデムは、ＳＩＭカードが装着される第２装着部を備えていてもよい。
ＳＩＭカードを変更することにより、第１通信会社や第２通信会社が変更される。したがって、複数の国や地域において移動体通信装置を使用することや、ユーザが選択した通信会社を用いて移動体通信装置を使用することができる。
(5) 上記制御部は、上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第１送信部の第１ポートから送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間の上記運行情報を上記第１送信部の第２ポートから送信してもよい。
通信障害とは、第１バンド及び第２バンドの双方において通信ができない状態を意味する。すなわち、移動体通信装置からの情報が通信会社の基地局等で受信できない状態を意味する。制御部は、通信障害が生じたと判断すると、通信障害が解消された時に、通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を、最新の運行情報を送信する第１ポートとは別の第２ポートを用いて、ＵＤＰ通信により送信する。
通信障害が解消された時に、通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を送信するから、運行情報受け渡しの確実性がさらに向上する。また、ＵＤＰ通信により送信するから、通信障害解消直後におけるサーバの負荷が軽減される。
(6) 本発明に係る移動体通信装置は、上記記憶部に記憶されたデータをＴＣＰ通信を用いて送信可能な第２送信部をさらに備えていてもよい。上記制御部は、上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第１送信部を用いて送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間の上記運行情報を上記第２送信部を用いて送信する。
制御部は、通信障害が生じたと判断すると、通信障害が解消された時に、通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を、第２通信部を用いてＴＣＰ通信により送信する。通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を、第２通信部を用いてＴＣＰ通信により送信するから、運行情報受け渡しの確実性がさらに向上する。
(7) 上記制御部は、上記記憶部に記憶された上記運行情報を暗号化する暗号化処理を行ってもよい。
(8) 本発明は、上述の移動体通信装置と、当該移動体通信装置が送信した上記運行情報が入力される管理サーバとを備える運行管理システムとして捉えることもできる。上記移動体通信装置は、時刻情報を出力するクロックモジュールをさらに備える。上記記憶部は、上記移動体通信装置に個別に付与された識別記号を記憶する。上記制御部は、上記運行情報と、上記運行情報が入力された時の時刻情報とを対応させて上記記憶部に記憶させ、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて上記第１送信部から送信させる。上記管理サーバは、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて記憶する装置メモリを備える。
管理サーバは、移動体通信装置からＵＤＰ通信により送信された最新の運行情報により、リアルタイムで移動体の運行を管理する。また、管理サーバは、通信障害が生じて欠落した運行情報を、ＵＤＰ通信やＴＣＰ通信にて送信された過去情報により補完する。
本発明によれば、リアルタイム性と、運行情報受け渡しの確実性とを両立可能な移動体通信装置及び運行管理システムを提供することがで きる。
図１は、運行管理システム１０の構成図である。 図２は、移動体通信装置１１の機能ブロック図である。 図３は、通信部５０の機能ブロック図である。 図４は、通信モデム選択処理のフローチャートである。 図５は、通信障害時処理のフローチャートである。 図６は、変形例における通信部１００の機能ブロック図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
本実施形態では、図１に示される運行管理システム１０が説明される。運行管理システム１０は、複数の移動体通信装置１１と、１台の管理サーバ１２とで構成される。すなわち、１台の管理サーバ１２で複数の移動体通信装置１１を管理する。なお、管理サーバ１２は、複数台であってもよい。
移動体通信装置１１は、複数の移動体に各１台ずつ搭載される。移動体とは、車両や航空機などである。本実施形態では、移動体として、車両２０が説明される。運行管理システム１０は、例えば、複数の車両２０を所有して運送業を営む運送業者などにおいて、車両２０の運行管理に用いられる。なお、図面を簡略にする意図で、図１には１台の車両２０のみが表示されている。
管理サーバ１２は、例えば事務所に設置され、オペレータによって操作される。オペレータは、必要なデータを入力端末１３を用いて管理サーバ１２に入力し、運行管理用の計画書を作成する。計画書は、例えば、使用される車両や、搭乗する運転手名や、目的地名や、経過地名や、目的地名などを項目として有する運行指示書である。作成された計画書は、管理サーバ１２の装置メモリ１２Ａに記憶される。
管理サーバ１２は、移動体通信装置１１から送られた情報（運行情報）を装置メモリ１２Ａに記憶させるとともに、運行情報と計画書とを比較し、各車両２０が計画書に即して運行されているか否かを監視する。詳しくは後述される。
移動体通信装置１１は、具体的には、通信機能を備えた情報収集装置である。さらに具体的には、移動体通信装置１１は、車速情報などを収集するデジタルタコグラフである。以下では、移動体通信装置１１がデジタルタコグラフである例が説明される。ただし、移動体通信装置１１は、デジタルタコグラフに限定されるものではない。
移動体通信装置１１は、車両２０に搭載された種々のセンサ等から情報を入力される。種々のセンサ等は、図２に示される車速センサ２１、回転数センサ２２、温度センサ２３、及びＧＰＳアンテナ２４などである。
車速センサ２１は、車両２０の車速を示す車速情報を出力する。回転数センサ２２は、エンジンの回転数を示す回転数情報を出力する。ＧＰＳアンテナ２４は、ＧＰＳ衛星１４（図１）が送信した位置情報を受信して出力する。温度センサ２３は、車内温度を示す温度情報を出力する。温度センサ２３は、例えば車両２０が保冷車や冷凍車である場合に、庫内温度の検出に用いられる。なお、これらのセンサ以外のセンサやＥＴＣ受信機などから情報が入力されてもよい。
移動体通信装置１１は、後述の制御部４０や通信部５０等を駆動するための直流電圧を生成する電源回路３７を備える。電源回路３７は、電源入力部３６と電気的に接続されている。電源入力部３６は、車両２０が備えるバッテリ２５の出力端子と電気的に接続される。すなわち、電源回路３７は、バッテリ２５から直流電圧を入力される。電源回路３７は、例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータやレギュレータやツェナーダイオード等を備え、入力した直流電圧を所定の安定した直流電圧（例えば、５Ｖや３．３Ｖ）に変換して出力する。なお、図２では、電源回路３７から各回路への給電線の図示が省略されている。
移動体通信装置１１は、時刻情報を出力するクロックモジュール３５を備える。クロックモジュール３５が出力した時刻情報は、情報入力部３０に入力した情報の入力時刻として、当該情報と対応付けて記憶部４１に記憶される。
移動体通信装置１１は、上述の車速情報等が入力される情報入力部３０と、情報入力部３０に入力された情報を記憶する記憶部４１と、記憶部４１に記憶された情報を車両２０の外へ送信する通信部５０と、これらの動作を制御する制御部４０とを備える。記憶部４１及び制御部４０として、例えば、エイコーン社（商標）のラズベリーパイ２を用いることができる。
情報入力部３０は、車速センサ２１と電気的に接続される第１入力部３１と、回転数センサ２２と電気的に接続される第２入力部３２と、温度センサ２３と電気的に接続される第３入力部３３と、ＧＰＳアンテナ２４と電気的に接続される第４入力部３４とを備える。
記憶部４１は、入力された情報の他、複数の移動体通信装置１１にそれぞれ個別に付与された識別記号を予め記憶される。個々の移動体通信装置１１（すなわち車両２０）は、識別記号によって個別に識別される。
記憶部４１に記憶された識別記号、入力された情報、及び時刻情報は、通信部５０から送信される。以下では、送信される識別記号、入力された情報、及び時刻情報は、総称して運行情報と記載されて通信部５０の説明がされる。
通信部５０は、第１送信部５１を備える。第１送信部５１は、所定の通信会社（以下、第１通信会社）と第１バンドにおいて通信を行う第１通信モデム６０と、所定の他の通信会社（以下、第２通信会社）と第２バンドにおいて通信を行う第２通信モデム７０とを備える。第１バンドは、第１通信会社に割り振られた周波数帯であり、第２バンドは、第２通信会社に割り振られた周波数帯である。
第１通信モデム６０は、第１通信アンテナ６６と、第１出力部６２と、第１電波強度検出部６５と、これらの動作を制御する第１ドライバ６１と、ＳＩＭカード（Subscriber Identity Module Card）が装着される第１装着部６７とを備える。第２通信モデム７０は、第２通信アンテナ７６と、第２出力部７２と、第２電波強度検出部７５と、これらの動作を制御する第２ドライバ７１と、ＳＩＭカードが装着される第２装着部７７とを備える。
第１通信アンテナ６６は、例えば、ポールアンテナやループアンテナとして、基板のパターン箔によって形成される。
第１出力部６２は、例えば、送信する信号（情報）に変調を行う変調回路、変調した信号を第１通信アンテナ６６から送出する出力回路、及び第１通信アンテナ６６が受信した信号を復調する復調回路により構成される。変調回路及び復調回路には、変調／復調ＩＣが使用される。
第１出力部６２は、ＵＤＰ通信により、運行情報を第１通信会社の基地局へ送信する。また、第１出力部６２は、通信が可能か否かを確認するため、通信確認情報を送信し、応答情報を基地局から受信する。例えば、第１出力部６２は、予め定められた所定の間隔（例えば１秒間隔）で通信確認情報を送信する。
応答情報が受信されたことにより、送信した電波を基地局が良好に受信していることが確認される。すなわち、通信可能であることが確認される。通信障害などが発生し、通信確認情報が基地局に届かない場合、第１通信モデム６０は応答情報を受信しない。応答情報を受信しないことにより、通信障害が生じていることが確認される。
第１出力部６２は、ＵＤＰ通信を行う第１ポート６３及び第２ポート６４を有する。第１ポート６３は、最新の運行情報を送信するポートである。最新の運行情報とは、例えば、前回送信を行った運行情報の後に入手した運行情報を意味し、必ずしも、最も新しい運行情報のみを意味するものではない。第１出力部６２は、予め定められた所定の間隔（例えば１秒間隔）で第１ポート６３から最新の運行情報を送信する。運行情報の送信は、例えば、パケット方式により行われる。
第２ポート６４は、通信障害が生じていた期間における運行情報を送信するポートである。通信障害が生じていた期間とは、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方において、応答情報が受信されなかった期間を意味する。すなわち、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方において通信ができない期間を意味する。
第１電波強度検出部６５は、受信した電波（例えば、応答情報）の強度を検出する。例えば、第１電波強度検出部６５は、第１通信アンテナ６６が受信した電波を電圧に変換する変換回路（抵抗）と、変換した電圧を増幅する増幅回路（オペアンプ）と、増幅した電圧をいくつかの基準電圧と比較する比較回路（コンパレータ）とで実現される。第１電波強度検出部６５は、検出した電波強度を、電波強度情報として第１ドライバ６１へ出力する。
第１ドライバ６１は、第１通信アンテナ６６が応答情報を受信したか否かにより、通信が可能か否かを判断する。第１ドライバ６１は、通信が可能であるか否かを示す通信確立情報と、第１電波強度検出部６５から入力された電波強度情報とを含む通信状態情報を制御部４０へ出力する。
第１装着部６７は、ユーザがＳＩＭカードを装着するソケットやスロットなどである。ＳＩＭカードにより、第１通信会社が特定される。ＳＩＭカードを変更することにより、第１通信モデム６０が通信を行う第１通信会社、及び第１バンドの周波数帯が変更される。なお、第１バンドの周波数帯を変更するため、複数の通信アンテナや、アンテナの利得調整回路などが第１通信モデムに組み込まれる。これらは、通常、通信モデムに搭載されるから、詳しい説明は省略される。
第２通信モデム７０は、第１通信モデム６０と同構成である。以下では、第２通信モデム７０について簡単に説明がされる。
第２通信モデム７０の第２出力部７２は、第１通信モデム６０の第１出力部６２と同構成である。第２出力部７２は、第１出力部６２の第１ポート６３に相当する第３ポート７３と、第１出力部６２の第２ポート６４に相当する第４ポート７４とを備える。すなわち、第３ポート７３は、最新の運行情報を送信するポートであり、第４ポート７４は、通信障害が生じていた期間の運行情報を送信するポートである。
第２通信モデム７０の第２通信アンテナ７６、第２電波強度検出部７５、及び第２ドライバ７１は、第１通信モデム６０の第１通信アンテナ６６、第１電波強度検出部６５、及び第１ドライバ６１と同構成である。
第２通信モデム７０の第２装着部７７は、第１装着部６７と同構成である。第２装着部７７に装着されるＳＩＭカードにより、第２通信会社が特定される。ＳＩＭカードを変更することにより、第２通信モデム７０が通信を行う第２通信会社、及び第２バンドの周波数帯が変更される。
第１通信モデム６０により運行情報が送信されるか、第２通信モデム７０により運行情報が送信されるかは、制御部４０により判断される。制御部４０の判断（通信モデム選択処理）が、図４を用いて説明される。
制御部４０は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方から、通信状態情報が入力されるまで待機する（Ｓ１１：Ｎｏ）。通信状態情報は、例えば、１秒間隔で制御部４０に入力される。
制御部４０は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方から通信状態情報が入力されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、第１通信モデム６０が通信可能か否かを判断する（Ｓ１２）。第１通信モデム６０が通信可能か否かは、第１通信モデム６０から入力された通信状態情報に含まれる通信確立情報により判断される。具体的には、制御部４０は、第１通信モデム６０が基地局から応答情報を受信したことにより、通信可能と判断し、第１通信モデム６０が応答情報を受信しなかったことにより、通信不能と判断する。
制御部４０は、第１通信モデム６０が通信不能と判断すると（Ｓ１２：Ｎｏ）、第２通信モデム７０が通信可能か否かを判断する（Ｓ１３）。第２通信モデム７０が通信可能か否かは、第１通信モデム６０と同様にして判断される。制御部４０は、第２通信モデム７０が通信不能と判断すると（Ｓ１３：Ｎｏ）、通信障害が生じていると判断する（Ｓ１４）。制御部４０は、通信障害が発生していると判断すると、通信障害時処理を実行する（Ｓ１５）。図５を参照して、通信障害時処理について説明がされる。
制御部４０は、通信障害が発生するまで待機する（Ｓ２１：Ｎｏ）。制御部４０は、通信障害が発生したと判断すると（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、通信障害発生時の時刻情報を記憶部４１に記憶させる（Ｓ２２）。次に、制御部４０は、通信障害が解消されるまで待機する（Ｓ２３：Ｎｏ）。通信障害が解消されたか否かは、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０から入力された通信状態情報により判断される。具体的には、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の少なくとも一方において応答情報が受信された場合に、通信障害が解消されたと判断する。
制御部４０は、通信障害が解消されたと判断すると（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、使用する通信モデムを第１通信モデム６０または第２通信モデム７０に決定する（Ｓ２４）。通信モデムの決定は、後述されるステップＳ１６からステップＳ１９と同様にして決定される。
制御部４０は、使用する通信モデムを第１通信モデム６０に決定すると（Ｓ２４）、第１通信モデム６０の第２ポート６４から、通信障害が生じていた期間に入力された運行情報をＵＤＰ通信により送信する。制御部４０は、通信モデムを第２通信モデム７０に決定すると（Ｓ２４）、第２通信モデム７０の第４ポート７４から、通信障害が生じていた期間に入力された運行情報をＵＤＰ通信により送信する。
図４に戻って、制御部４０は、第１通信モデム６０が通信可能であると判断すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、第２通信モデム７０が通信可能であるか否かを判断する（Ｓ１６）。制御部４０は、第２通信モデム７０が通信不能であると判断すると（Ｓ１６：Ｎｏ）、第１通信モデム６０を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報をＵＤＰ通信により第１通信モデム６０の第１ポート６３から送信する（Ｓ１８）。
一方、制御部４０は、第１通信モデム６０が通信不能であり（Ｓ１２：Ｎｏ）、第２通信モデム７０が通信可能であると判断すると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、第２通信モデム７０を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報をＵＤＰ通信により第２通信モデム７０の第３ポート７３から送信する（Ｓ１９）。
制御部４０は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方が通信可能と判断すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ＆Ｓ１６：Ｙｅｓ）、第１通信モデム６０が受信した電波の電波強度（第１電波強度）が、第２通信モデム７０が受信した電波の電波強度（第２電波強度）より強いか否かを判断する（Ｓ１７）。第１電波強度及び第２電波強度は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０から入力された通信状態情報に含まれる電波強度情報により示される。
制御部４０は、第１電波強度が第２電波強度より強いと判断すると（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、第１通信モデム６０を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報を第１通信モデム６０の第１ポート６３からＵＤＰ通信により送信する（Ｓ１８）。制御部４０は、第１電波強度が第２電波強度より弱いと判断すると（Ｓ１７：Ｎｏ）、第２通信モデム７０を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報を第２通信モデム７０の第３ポート７３からＵＤＰ通信により送信する（Ｓ１９）。すなわち、制御部４０は、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方が通信可能である場合、受信した電波の電波強度が強い方の通信モデムを選択してＵＤＰ通信を行う。
例えば、車両２０が、第１通信会社の基地局の近くの場所であって、かつ第２通信会社の基地局から遠い場所を走行すると、移動体通信装置１１は、電波状態の良い第１通信モデム６０によって運行情報を送信する。また、車両２０と第１通信会社の基地局との間にビルなどの障害物がある場合、移動体通信装置１１は、電波状態の良い第２通信モデム７０によって運行情報を送信する。
制御部４０は、運行情報を送信するに際して、運行情報に圧縮、暗号化処理を行う。暗号化には、例えば、ＭＱＴＴ（Message Queue Telemetry Transport）などを用いることができる。なお、ＭＱＴＴ以外の暗号化処理が行われてもよい。
移動体通信装置１１が送信した運行情報は、管理サーバ１２に入力される。管理サーバ１２は、運行情報に含まれる識別記号から、運行情報を送信した車両２０を特定する。管理サーバ１２は、特定した車両２０が従事する計画書（運行指示書）を特定する。管理サーバ１２は、特定した計画書の各項目と、運行情報とを対応させて装置メモリ１２Ａに記憶させる。また、管理サーバ１２は、計画書の各項目と運行情報とを対比し、相違する場合は、オペレータなどに対して警告報知を行う。一例として、計画書の走行ルートと、運行情報に含まれる位置情報とを対比し、車両２０の実際の走行ルートが計画書の走行ルートと一致するか否かを判断する。管理サーバ１２は、走行ルートが一致しないと判断すると、警告報知を行う。警告報知は、画面に警告文が表示されることにより、或いは、スピーカから警告音声が出力されることにより実行される。
走行ルートが運行管理の項目の一例として説明されたが、車両２０の運行管理の項目は、走行ルートに限られるものではない。車両２０の運行管理の項目には、運転手、休憩場所、目的地、休憩時間、到着時刻など、種々の項目が用いられてもよい。
[作用効果]
本実施形態では、ＵＤＰ通信により最新の運行情報が送信されるから、ＴＣＰ通信に比べ、通信のリアルタイム性が向上する。また、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の双方が通信可能である場合、受信した電波の電波強度が強い方が選択されて運行情報が送信されるから、通常のＵＤＰ通信よりも情報の受け渡しの確実性が向上する。その結果、ＴＣＰ通信に比べ通信のリアルタイム性が良く、かつ、通常のＵＤＰ通信よりも情報の受け渡しの確実性が高い移動体通信装置１１が実現される。
また、本実施形態では、ＵＤＰ通信により運行情報を送信するから、ＴＣＰ通信とは違ってリトライを繰り返さない。その結果、通信障害解消後などにおいて、管理サーバ１２がダウンする恐れがない。
また、本実施形態では、応答情報を受信したこと、及び受信した電波の電波強度により、使用する通信モデムを決定するから、電波強度のみにより通信モデムを決定する場合に比べ、電波状態の良否の判断が正確になる。
また、本実施形態では、通信障害が生じていた間に入力された運行情報を、通信障害が解消した後に、最新の運行情報とともに送信するから、情報の受け渡しの確実性がさらに高められる。
また、本実施形態では、ＳＩＭカードが装着される装着部６７、７７を備えるから、複数の国や地域において移動体通信装置１１を使用することができ、また、ユーザが選択した通信会社を用いることができる。
また、本実施形態では、送信する運行情報に暗号化処理を行うから、情報のセキュリティの安全性が高められる。
[変形例]
上述の実施形態では、最新の運行情報と、通信障害が生じていた間の運行情報とを、共にＵＤＰ通信により送信する例が説明された。本変形例では、最新の運行情報をＵＤＰ通信により送信し、通信障害が生じていた間の運行情報をＴＣＰ通信により送信する例が説明される。なお、実施形態と同じ構成には、実施形態と同一の符号を付して説明が省略される。
本変形例の移動体通信装置１１は、図２に示される通信部５０の代わりに、図６に示される通信部１００を備える。通信部１００は、上述の実施形態で説明された第１送信部５１に加え、第２送信部５２を備える。
第２送信部５２は、第３通信モデム８０と、第４通信モデム９０とを備える。第３通信モデム８０及び第４通信モデム９０は、ＴＣＰ通信により、通信障害が生じていた間の運行情報を送信する。
第３通信モデム８０は、第３ドライバ８１と、第３出力部８２と、第３電波強度検出部８５と、第３通信アンテナ８６と、第３装着部８７を備える。第４通信モデム９０は、第４ドライバ９１と、第４出力部９２と、第４電波強度検出部９５と、第４通信アンテナ９６と、第４装着部９７とを備える。
第３ドライバ８１及び第４ドライバ９１は、第１ドライバ６１や第２ドライバ７１と同構成である。第３出力部８２及び第４出力部９２は、第１出力部６２や第２出力部７２と同構成である。但し、第３出力部８２は、ＴＣＰ通信を行う第５ポート８３及び第６ポート８４を備え、第４出力部９２は、ＴＣＰ通信を行う第７ポート９３及び第８ポート９４を備える。第３電波強度検出部８５及び第４電波強度検出部９５は、第１電波強度検出部６５や第２電波強度検出部７５と同構成である。第３通信アンテナ８６は、第１通信アンテナ６６と同構成であり、第４通信アンテナ９６は、第２通信アンテナ７６と同構成である。第３装着部８７及び第４装着部９７は、第１装着部６７や第２装着部７７と同構成である。
第３通信モデム８０は、第３装着部８７に装着されたＳＩＭカードに応じたバンド及び通信会社と通信を行う。以下では、第３通信モデム８０が第１通信モデム６０と同じ第１バンドにより通信を行う例が説明される。第４通信モデム９０は、第４装着部９７に装着されたＳＩＭカードに応じたバンド及び通信会社と通信を行う。以下では、第４通信モデム９０が第２通信モデム７０と同じ第２バンドにより通信を行う例が説明される。但し、第３通信モデム８０及び第４通信モデム９０は、第１通信会社及び第２通信会社とは異なる通信会社と通信を行ってもよい。
第３通信モデム８０と第４通信モデム９０とのうち、電波状態の良い方の通信モデムが、使用する通信モデムとして決定される。通信モデムの決定は、上述の実施形態（図４）と同様にして行われる。
本変形例では、最新の運行情報は、第１通信モデム６０（第１バンド）と第２通信モデム７０（第２バンド）とのうち、電波状態の良い方のバンドを用いて、ＵＤＰ通信により送信される。一方、通信障害が生じていた間の運行情報は、第３通信モデム８０（第１バンド）と第４通信モデム９０（第２バンド）とのうち、電波状態の良い方のバンドを用いて、ＴＣＰ通信により送信される。
最新の情報はＵＤＰ通信により送信されるから、通信のリアルタイム性が確保される。一方、通信障害が生じていた間の運行情報は、ＴＣＰ通信により送信されるから、情報の受け渡しの確実性が確保される。
上述の実施形態では、移動体通信装置１１が、第１通信モデム６０及び第２通信モデム７０の２個の通信モデムを備える例が説明された。しかしながら、移動体通信装置１１は、３個以上の通信モデムを備えていてもよい。この場合、移動体通信装置１１の制御部４０は、全ての通信モデムが通信不能の場合に通信障害が生じていたと判断し、図５に示される通信障害時処理を実行する。また、制御部４０は、通信可能な通信モデムのうち、電波強度が最も強い通信モデムを用いて、運行情報を送信する。
また、上述の実施形態では、応答情報及び電波強度情報の双方を用いて通信モデムを決定する例が説明された。しかしながら、通信モデムの決定は、電波強度情報のみにより実行されてもよい。この場合、ドライバ６１，７１、８１，９１や制御部４０の処理が簡素化され得る。
上述の実施形態や変形例では、第１通信モデム６０、第２通信モデム７０、第３通信モデム８０、及び第４通信モデム９０がそれぞれ通信アンテナ６６、７６、８６、９６を備える例が説明された。しかしながら、第１通信モデム６０、第２通信モデム７０、第３通信モデム８０、及び第４通信モデム９０は、１個の通信アンテナを共用してもよい。
上述の変形例では、第１通信会社の第１バンドにおいて、第１通信モデム６０がＵＤＰ通信を行い、第３通信モデム８０がＴＣＰ通信を行い、第２通信会社の第２バンドにおいて、第２通信モデム７０がＵＤＰ通信を行い、第４通信モデム９０がＴＣＰ通信を行う例が説明された。しかしながら、第３通信モデム８０の機能を第１通信モデム６０に付加し、第４通信モデム９０の機能を第２通信モデム７０に付加してもよい。すなわち、第１通信会社の第１バンドにおいて、第１通信モデム６０がＵＤＰ通信及びＴＣＰ通信を行い、第２通信会社の第２バンドにおいて、第２通信モデム７０がＵＤＰ通信及びＴＣＰ通信を行ってもよい。
１０・・・運行管理システム
１１・・・移動体通信装置
１２・・・管理サーバ
１２Ａ・・・装置メモリ
２０・・・車両
３０・・・情報入力部
３５・・・クロックモジュール
４０・・・制御部
４１・・・記憶部
５０、１００・・・通信部
５１・・・第１送信部
５２・・・第２送信部
６０・・・第１通信モデム
６１・・・第１ドライバ
６３・・・第１ポート
６４・・・第２ポート
６５・・・第１電波強度検出部
６６・・・第１通信アンテナ
６７・・・第１装着部
７０・・・第２通信モデム
７１・・・第２ドライバ
７５・・・第２電波強度検出部
７６・・・第２通信アンテナ
７７・・・第２装着部
８０・・・第３通信モデム
９０・・・第４通信モデム

Claims (8)

  1. 音声以外の情報であって、移動体の位置情報及び車速情報を少なくとも含む運行情報が連続して入力される情報入力部と、
    上記情報入力部に入力された上記運行情報を記憶する記憶部と、
    上記記憶部に記憶された上記運行情報を、第１通信会社の基地局との通信用の第１バンド及び第２通信会社の基地局との通信用の第２バンドにおいてＵＤＰ通信により送信可能な第１送信部と、
    上記第１バンドと上記第２バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択し、上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第１送信部に送信させる制御部と、を備えた移動体に搭載される移動体通信装置。
  2. アンテナによって受信した上記第１バンド及び上記第２バンドの電波の強度を検出する電波強度検出部をさらに備え、
    上記制御部は、電波強度の強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第１送信部に送信させる請求項１に記載の移動体通信装置。
  3. 上記第１送信部は、
    上記第１バンドの電波を受信する第１通信アンテナと、当該第１通信アンテナで受信した上記第１バンドの電波の強度を検出する第１電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第１ドライバとを有し、上記第１通信会社の基地局と通信を行う第１通信モデムと、
    上記第２バンドの電波を受信する第２通信アンテナと、当該第２通信アンテナで受信した上記第２バンドの電波の強度を検出する第２電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第２ドライバとを有し、上記第２通信会社の基地局と通信を行う第２通信モデムと、を備え、
    上記制御部は、
    上記第１ドライバ及び上記第２ドライバから、上記通信状態情報を取得し、
    通信が確立され、かつ電波強度が強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第１送信部に送信させる請求項１に記載の移動体通信装置。
  4. 上記第１通信モデムは、ＳＩＭカードが装着される第１装着部を備え、
    上記第２通信モデムは、ＳＩＭカードが装着される第２装着部を備える請求項３に記載の移動体通信装置。
  5. 上記制御部は、
    上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第１送信部の第１ポートから送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間に上記記憶部に記憶された上記運行情報を上記第１送信部の第２ポートから送信する請求項１から４のいずれかに記載の移動体通信装置。
  6. 上記記憶部に記憶されたデータをＴＣＰ通信を用いて送信可能な第２送信部をさらに備え、
    上記制御部は、
    上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第１送信部を用いて送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間に上記記憶部に記憶された上記運行情報を上記第２送信部を用いて送信する請求項１から４のいずれかに記載の移動体通信装置。
  7. 上記制御部は、上記記憶部に記憶された上記運行情報を暗号化する暗号化処理を行う請求項１から６のいずれかに記載の移動体通信装置。
  8. 請求項１から７のいずれかに記載の移動体通信装置と、
    上記移動体通信装置から送信された運行情報が入力される管理サーバと、を備え、
    上記移動体通信装置は、時刻情報を出力するクロックモジュールをさらに備え、
    上記記憶部は、上記移動体通信装置に個別に付与された識別記号を記憶し、
    上記制御部は、上記運行情報と、上記運行情報が入力された時の時刻情報とを対応させて上記記憶部に記憶させ、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて上記第１送信部から送信させ、
    上記管理サーバは、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて記憶する装置メモリを備える運行管理システム。

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