JP4082428B2 - 緊急通報装置及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、概して、車両に搭載され、緊急時にバックアップバッテリを用いて低高度軌道周回衛星通信を利用して緊急通報を送信する緊急通報装置に係り、特に、バックアップバッテリの要充電又は要交換のタイミングを適切に警告する緊急通報装置及びシステムに関する。

従来、車両に搭載され、緊急時にバックアップバッテリを用いて携帯電話網を通じて緊急通報を送信する緊急通報（若しくは、メーデー）装置及びシステムが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。

また、従来、緊急時に、車載装置の代わりに携帯端末を用いて、低高度軌道（Ｌｏｗ Ｅａｒｔｈ Ｏｒｂｉｔ；ＬＥＯ）周回（＝非静止）衛星通信を利用して、緊急通報を送信する緊急通報システムが知られている（例えば、特許文献５参照）。

この低高度軌道周回衛星通信においては、静止衛星通信の場合とは対照的に、地球局が地上の同一地点に静止していたとしても通信できない時間帯が発生し得るため、従来、衛星通信可能な時刻又は時間帯を予め地球局利用者に提供するシステムが提案されている（例えば、特許文献６参照）。

なお、今日、低高度軌道周回衛星通信は、例えば米国ヴァージニア州のオーブコム社などにより、現実に商用化されている（例えば、非特許文献１参照）。
特開平１１−２７２９７４号公報 特開２０００−２３１６８６号公報 特開２０００−３２４０３９号公報 特開２０００−３４１１９６号公報 特開２００１−２５０１８３号公報 特開平８−１８１６４３号公報 ＯＲＢＣＯＭＭ社、オフィシャルサイト、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成１７年１０月１８日検索］、インターネットＵＲＬ＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｒｂｃｏｍｍ．ｃｏｍ／＞

上記特許文献１〜３には、バックアップバッテリの寿命について、交換が必要であるか否か（一次電池の場合）又は充電が必要であるか否か（二次電池の場合）を検出し、必要であればその旨を車両ユーザに警告することが記載されている。

従来装置／システムでは、バックアップバッテリの容量又は電圧がある閾値を下回ったときにバックアップバッテリが寿命である（交換／充電が必要である）と判定している。ここで、従来装置／システムでは、上述のように、緊急通報に携帯電話網を利用し、緊急通報装置が携帯電話網のエリア内に存在することを前提としている。すなわち、緊急時には携帯電話基地局との間で通信接続を速やかに確立できることを前提としている。

したがって、従来装置／システムでは、携帯電話基地局と接続を確立し、緊急通報を表す信号を送信するのに必要な電力がバックアップバッテリに残っていなくなったときに、要交換／充電のタイミングであると判定することができる。この通信に要する時間は通信方式に応じてかなり高い確度で予測可能であり、よってこの通信に必要な電力もかなりの確度で予測可能であるため、携帯電話網を利用する従来装置／システムでは、要交換／要充電と判断すべきバッテリ残容量／電圧について、固定閾値を設定することができる。

しかしながら、このような従来装置／システムは、例えば携帯電話網が十分に整備されていない国や地域において緊急通報の通信に低高度軌道周回衛星通信システムを採用した場合、バックアップバッテリの要交換時期若しくは要充電時期を適切に判定できない。

上記特許文献６にも記載されているように、低高度軌道周回衛星通信システムでは、通信システムの構造上、地球局上空に衛星が現れず、通信を実行できない時間帯が存在し得る。そして、この通信不能時間帯の現れる時刻及び持続時間は、衛星の見え方に依存するため、地球局（車両／緊急通報装置）の位置（地域）ごとに異なり得る。

緊急事態発生時がちょうどこの通信不能時間帯の最中であった場合、緊急通報装置は通信可能時間帯となるまで（すなわち、緊急通報装置上空に衛星が現れるまで）待機し、通信可能時間帯が到来したところで緊急通報を発することになる。

したがって、緊急通報に低高度軌道周回衛星通信を用いた緊急通報装置の場合、バックアップバッテリにより緊急通報が可能な状態であると言えるためには、すなわちバッテリの交換又は充電はいまだ不要な状態であると言えるためには、実際の緊急通報の通信により消費される消費電力量に相当するバッテリ容量のみならず、通信不能時間帯が終了するまで待機している間に消費され得る最大待機電力量に相当するバッテリ容量も含めて、バックアップバッテリに残っている必要がある。

交換又は充電が必要と判断されるバッテリ残容量又は電圧値の閾値が比較的低い値で固定的であると、通信不能時間帯が比較的長い地域では、通信不能時間帯中に緊急事態が発生した際に通信可能時間帯を待機している間にバックアップバッテリの容量が尽き、緊急通報を送信できない可能性がある。

逆に、交換又は充電が必要と判断されるバッテリ残容量又は電圧値の閾値が比較的高い値で固定的であると、通信不能時間帯が比較的短い地域では、緊急通報を行うにはまだ十分なバックアップバッテリ残量があるにもかかわらず要交換／要充電の警告が頻繁に出てしまう可能性がある。

このように、従来の緊急通報装置／システムにおけるバックアップバッテリの寿命判定手法は、低高度軌道周回衛星通信と共に用いるには適切ではなく、本技術分野では、低高度軌道周回衛星通信に適したバックアップバッテリの寿命判定手法が望まれている。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、バックアップバッテリの要充電又は要交換のタイミングを適切に警告する緊急通報装置及びシステムを提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第一の態様は、車両に搭載され、緊急時にバックアップバッテリを用いて低高度軌道周回衛星通信を利用して緊急通報を送信する緊急通報装置であって、自車両の現在位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段により検出された自車両現在位置における上記低高度軌道周回衛星通信の通信不能時間帯を取得する取得手段と、該取得手段により取得された上記通信不能時間帯の間上記バックアップバッテリが送信待機状態に維持された場合に消費される電力量を算出する算出手段と、上記バックアップバッテリの残容量を測定する測定手段と、上記緊急通報の送信に要する電力量と上記算出手段により算出された上記電力量との和と、上記測定手段により測定された上記バックアップバッテリの残容量とを大小比較し、上記和の方が大きいとき上記バックアップバッテリの充電又は交換が必要であると判定する判定手段と、を有する緊急通報装置である。

この第一の態様において、上記取得手段は例えば定期的に上記通信不能時間帯を取得し、上記判定手段は上記取得手段により新しい上記通信不能時間帯が取得されるたびに判定処理を実行する。

この第一の態様によれば、自車両現在位置に応じた低高度軌道周回衛星通信の通信不能時間帯の長さを考慮することによって、バックアップバッテリの要充電又は要交換のタイミングを適切に判定することができる。

上記目的を達成するための本発明の第二の態様は、車両に搭載された緊急通報装置が、緊急時にバックアップバッテリを用いて低高度軌道周回衛星通信を利用して緊急通報を送信する緊急通報システムであって、上記低高度軌道周回衛星通信を管理し、上記緊急通報装置と該低高度軌道周回衛星通信を利用して通信するセンタを含み、上記緊急通報装置は、自車両の現在位置を検出し、検出した自車両現在位置を上記センタへ送信し、該センタは、上記緊急通報装置から車両現在位置が受信されると、該位置における低高度軌道周回衛星通信の通信不能時間帯を送信元の上記緊急通報装置へ送信し、該緊急通報装置は、上記センタから上記通信不能時間帯を受信し、該通信不能時間帯の間上記バックアップバッテリが送信待機状態に維持された場合に消費される電力量を算出し、上記バックアップバッテリの残容量を測定し、上記緊急通報の送信に要する電力量と算出された上記電力量との和と、測定された上記バックアップバッテリの残容量とを大小比較し、上記和の方が大きいとき上記バックアップバッテリの充電又は交換が必要であると判定する、緊急通報システムである。

この第二の態様において、上記緊急通報装置は、例えば定期的に、上記センタから上記通信不能時間帯を取得し、上記バックアップバッテリの充電又は交換が必要であるか否かを判定する。

この第二の態様によれば、車両現在位置に応じた低高度軌道周回衛星通信の通信不能時間帯の長さを考慮することによって、バックアップバッテリの要充電又は要交換のタイミングを適切に判定することができる。

本発明によれば、バックアップバッテリの要充電又は要交換のタイミングを適切に警告する緊急通報装置及びシステムを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両に搭載され、緊急時にバックアップバッテリを用いて緊急通報を送信する緊急通報装置／システムの基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

以下、図１〜３を用いて、本発明の一実施例に係る緊急通報システム及び該システムにおいて各車両に搭載される緊急通報装置について説明する。本実施例に係る緊急通報システムにおいて、サービス契約車両に搭載された緊急通報装置は、一例として、エアバッグが展開したときに、緊急事態が発生したものと判断して、使用するバッテリをメインバッテリからバックアップバッテリへ切り替えると共に、緊急通報を発報するものとする。

まず、図１を用いて、本実施例に係る緊急通報システム１００全体の概略を説明する。

本実施例に係る緊急通報システム１００は、サービス契約車両Ｖに搭載された緊急通報装置１０１と、低高度軌道周回衛星通信システムを管理する地上局であるセンタ１０２とを含む。

緊急通報装置１０１とセンタ１０２とは、センタ１０２が管理・運営する低高度軌道周回衛星１０３を介して、互いに通信できるように構成される。センタ１０２は、ゲートウェイ機能を備え、低高度軌道周回衛星１０３を介して緊急通報装置１０１から緊急通報が受信されたとき、該緊急通報を消防署や警察などの所定の宛先へ転送する。

本実施例において、緊急通報装置１０１は、自車両Ｖの車両ＩＤ（或いは、緊急通報装置１０１の装置ＩＤ又は車両運転者のユーザＩＤ）と、自車両Ｖの現在位置とを低高度軌道周回衛星１０３経由でセンタ１０２へ送信することによってセンタ１０２が管理する低高度軌道周回衛星通信システムにおける衛星飛来計画をリクエストする。

センタ１０２は、日頃衛星飛来計画を例えば１週間単位で作成しているものとし、緊急通報装置１０１からリクエストを受けると、その現在位置（又は、その位置を含む所定範囲の地域）における衛星飛来計画から当該位置（又は地域）における通信不能時間帯（上空に低高度軌道周回衛星１０３が現れておらず、通信できない時間帯）の開始時間及び持続時間（例えば、午後１時から１０分間、など）をリクエスト送信元の緊急通報機器１０１へ返す。

なお、図１では、便宜上、契約車両Ｖを１台のみ図示しているが、当然、本実施例に係る緊急通報システムによるサービスには複数の車両（ユーザ）が加入することが可能である。同様に、図１では、便宜上、低高度軌道周回衛星１０３を１機のみ図示しているが、当然、本実施例に係る低高度軌道周回衛星通信システムでは複数の衛星が用いられる。

図２は、契約車両Ｖに搭載され、低高度軌道周回衛星１０３を介してセンタ１０２と通信する緊急通報装置１０１の概略構成図である。

緊急通報装置１０１は、低高度軌道周回衛星１０３を介してセンタ１０２との間で情報を送受信するための送受信部２０１を有する。採用される通信プロトコルは、例えばＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＣＤＭＡなど、任意のものでよい。

緊急通報装置１０１は、更に、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ；全地球測位システム）を利用して自車両の位置を検出する自車両位置検出部２０２を有する。自車両位置検出部２０２の検出精度（分解能）は高い（細かい）ほど好ましく、例えばＲＴＫ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）−ＧＰＳなどの高精度ＧＰＳが利用されることが好ましい。

緊急通報装置１０１は、更に、センタ１０２から受信された低高度軌道周回衛星１０３の飛来計画（通信不能時間帯の開始時刻及び持続時間）を記憶保持する記憶部２０３を有する。本実施例において、記憶部２０３は任意の記憶媒体でよい。また、記憶部２０３に記憶保持された飛来計画は、適宜最新のデータに更新されることが好ましい。

緊急通報装置１０１は、更に、図示しないメインバッテリと緊急時のメインバッテリ破損に備えて具備されたバックアップバッテリとを管理する電源管理部２０４を有する。より具体的には、電源管理部２０４は、両バッテリ間の切替制御する機能を備えると共に、各バッテリの残容量を測定する機能を備えるものとする。バッテリ残容量の測定については様々な手法が提案されているが、本実施例では任意の手法を用いることができる。

緊急通報装置１０１は、更に、バックアップバッテリの交換又は充電を車両ユーザに促す警告を出力するウォーニング部２０５を有する。ウォーニング部２０５による警告出力は、例えば、インストゥルメント・パネル上に文字メッセージ又はインジケータの点灯／点滅として視覚的に出力されてもよく、或いは、文字メッセージのホログラム虚像としてフロント・ウィンドウ上に視覚的に出力されてもよく、或いは、スピーカから音声メッセージとして聴覚的に出力されてよく、或いは、これらを適宜組み合わせて出力されてもよい。

緊急通報装置１０１は、更に、緊急通報装置１０１の各構成要素を統括的に制御する主制御部２０６を有する。主制御部２０６は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；電子制御装置）である。また、主制御部２０６には、ＩＧオン／オフ情報及びエアバッグが展開したことが伝達されるようにする。

主制御部２０６にエアバッグが展開したことが伝達されると、主制御部２０６は、緊急事態（衝突）が発生したと判断して、送受信部２０１を通じて、低高度軌道周回衛星１０３及びセンタ１０２を経由して、消防署や警察或いは他の所定の通信局へ緊急通報を送信するように構成される。緊急事態発生時が通信不能時間帯中の場合、主制御部２０６及び／又は送受信部２０１は、通信可能時間帯の到来を待機し、通信可能時間帯に入ると共に直ちに緊急通報を送信するように構成される。

図３は、本実施例に係る緊急通報装置１０１によるバックアップバッテリ寿命判定処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、例えばイグニッションスイッチＯＮにより開始される。

本処理が開始されると、まず、緊急通報装置１０１は、自車両位置検出部２０２によって検出された自車両Ｖの現在位置と、自車両Ｖの車両ＩＤ（或いは、緊急通報装置１０１の装置ＩＤ又は車両運転者のユーザＩＤ）とを送受信部２０１を通じて低高度軌道周回衛星１０３経由でセンタ１０２へ送信し、飛来計画をリクエストする。そして、センタ１０２から送り返されてきた当該車両位置における通信不能時間帯を取得する（Ｓ３０１）。

次いで、主制御部２０６は、取得した通信不能時間帯を記憶部２０３に予め記憶保持しておいた緊急通報装置１０１の電力消費特性に照らして、その通信不能時間帯長の間中、バックアップバッテリが送信待機状態で維持されたときに消費される電力量Ａを算出する。また、主制御部２０６は、記憶部２０３に予め記憶保持しておいた通信可能時間帯中に送受信部２０１を通じて緊急通報を送信するのに要する電力量Ｂを読み出す。

また、主制御部２０６は、電源管理部２０４に指示して、バックアップバッテリの残容量Ｃを測定させる。

そして、主制御部２０６は、条件：（電力量Ａ＋電力量Ｂ）＞残容量Ｃが成り立つか否かを判定する（Ｓ３０２）。

上記条件の左辺「電力量Ａ＋電力量Ｂ」は、通信不能時間帯に入った瞬間に緊急事態が発生し、緊急通報装置１０１は、通信不能時間帯の全期間にわたって緊急通報の送信を待機した上で、通信不能時間帯が明けて通信可能時間帯に入ったときに直ちに緊急通報を送信したときに緊急通報を送信するまでに消費される電力量の合計を表している。

上記条件が満たされないとき（Ｓ３０２の「ＮＯ」）、その車両位置において通信不能時間帯全区間にわたって緊急通報の送信が遅延したとしても次回の緊急通報を実行するのに十分なバックアップバッテリ電圧が残っていると判断して、バックアップバッテリの交換又は充電を促すウォーニングの出力は不要と判断される（Ｓ３０４）。

他方、上記条件が満たされるとき（Ｓ３０２の「ＹＥＳ」）、その車両位置において緊急事態が発生して緊急通報を送信する場合、通信不能時間帯全区間にわたって送信が待機されると通信不能時間帯が明けて通信可能時間帯に入っても緊急通報する電力がバックアップバッテリに残っていないことになるため、バックアップバッテリの交換又は充電が必要と判断される。

したがって、バックアップバッテリが二次電池の場合には（Ｓ３０３の「ＹＥＳ」）、主制御部２０６は、ウォーニング部２０５に指示してバックアップバッテリの充電を車両ユーザに促すウォーニングを出力させる（Ｓ３０５）。

他方、バックアップバッテリが一次電池の場合には（Ｓ３０３の「ＮＯ」）、主制御部２０６は、ウォーニング部２０５に指示してバックアップバッテリの交換を車両ユーザに促すウォーニングを出力させる（Ｓ３０６）。

このように、本実施例によれば、緊急通報装置１０１は、センタ１０２から現在位置における通信不能時間帯を取得し、緊急通報の送信待機中に消費される電力を考慮して、通信不能時間帯の存在により緊急通報の送信が最大限遅延した場合であっても緊急通報が可能な場合に初めてバックアップバッテリの交換／充電ウォーニングが不要と判断し、最大限遅延した場合には送信できなくなってしまう場合にはウォーニングが必要と判断することによって、過不足なく交換／充電ウォーニングを出力することができる。すなわち、必要以上に警告を出力しすぎたり、警告が出力されないままバックアップバッテリ残量が尽きてしまったりといった事態の発生が適切に回避される。前者は、バッテリ交換／充電のコスト削減となる。後者は、ユーザのシステムに対する安心感を向上させる。

なお、上記一実施例において、緊急通報装置１０１は、イグニッションスイッチＯＮ時に飛来計画をセンタ１０２にリクエストし、バックアップバッテリの寿命を判定するものとしたが、本発明はこれに限られず、イグニッションスイッチＯＮ時に代えて又は加えて、緊急通報装置１０１は、最新の飛来計画を取得するために例えば定期的に飛来計画をセンタ１０２にリクエストを送信するようにしてもよい。

また、新たな衛星を打ち上げ、システム全体での衛星数が変化した場合や、複数の低高度軌道周回衛星１０３の中に故障により機能停止に陥った衛星が生じた場合や、衛星の位置を微調整した場合など飛来計画（特に通信不能時間帯）に影響を与える事態が発生した場合、センタ１０２から新たな飛来計画（通信不能時間帯）を緊急通報装置１０１へリクエストがなくても送信（プッシュ）するようにしてもよい。

本発明は、低高度軌道周回衛星通信に限られず、システム構造上通信不可能な時間帯が生じ得るあらゆる通信システムを利用した緊急通報装置に利用できる。搭載される移動体は車両に限られず、船舶でもよい。また、搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の一実施例に係る緊急通報システム全体の概略図である。 本発明の一実施例に係る緊急通報装置の概略構成図である。 本発明の一実施例に係る緊急通報装置によるバックアップバッテリ寿命判定処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 緊急通報システム
１０１ 緊急通報装置
１０２ 地上局（センタ）
１０３ 低高度軌道周回衛星
２０１ 送受信部
２０２ 自車両位置検出部
２０３ 記憶部
２０４ 電源管理部
２０５ ウォーニング部
２０６ 主制御部

Claims (4)

1. 車両に搭載され、緊急時にバックアップバッテリを用いて低高度軌道周回衛星通信を利用して緊急通報を送信する緊急通報装置であって、
   自車両の現在位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段により検出された自車両現在位置における前記低高度軌道周回衛星通信の通信不能時間帯を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記通信不能時間帯の間前記バックアップバッテリが送信待機状態に維持された場合に消費される電力量を算出する算出手段と、
   前記バックアップバッテリの残容量を測定する測定手段と、
   前記緊急通報の送信に要する電力量と前記算出手段により算出された前記電力量との和と、前記測定手段により測定された前記バックアップバッテリの残容量とを大小比較し、前記和の方が大きいとき前記バックアップバッテリの充電又は交換が必要であると判定する判定手段と、を有することを特徴とする緊急通報装置。
2. 請求項１記載の緊急通報装置であって、
   前記取得手段は、定期的に、前記通信不能時間帯を取得し、
   前記判定手段は、前記取得手段により新しい前記通信不能時間帯が取得されるたびに判定処理を実行する、ことを特徴とする緊急通報装置。
3. 車両に搭載された緊急通報装置が、緊急時にバックアップバッテリを用いて低高度軌道周回衛星通信を利用して緊急通報を送信する緊急通報システムであって、
   前記低高度軌道周回衛星通信を管理し、前記緊急通報装置と該低高度軌道周回衛星通信を利用して通信するセンタを含み、
   前記緊急通報装置は、
   自車両の現在位置を検出し、
   検出した自車両現在位置を前記センタへ送信し、
   前記センタは、
   前記緊急通報装置から車両現在位置が受信されると、該位置における低高度軌道周回衛星通信の通信不能時間帯を送信元の前記緊急通報装置へ送信し、
   前記緊急通報装置は、
   前記センタから前記通信不能時間帯を受信し、
   前記通信不能時間帯の間前記バックアップバッテリが送信待機状態に維持された場合に消費される電力量を算出し、
   前記バックアップバッテリの残容量を測定し、
   前記緊急通報の送信に要する電力量と算出された前記電力量との和と、測定された前記バックアップバッテリの残容量とを大小比較し、前記和の方が大きいとき前記バックアップバッテリの充電又は交換が必要であると判定する、ことを特徴とする緊急通報システム。
4. 請求項３記載の緊急通報システムであって、
   前記緊急通報装置は、定期的に、前記センタから前記通信不能時間帯を取得し、前記バックアップバッテリの充電又は交換が必要であるか否かを判定する、ことを特徴とする緊急通報システム。

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