JP4953218B2 - 中央ステーションと遠隔物体の間で交信するシステムと方法 - Google Patents

中央ステーションと遠隔物体の間で交信するシステムと方法 Download PDF

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Description

【0001】
この発明は、送受信手段で少なくとも一つの中央ステーションと少なくとも一つの遠隔の移動物体または静止物体との間で交信するシステムに関する。
【0002】
このシステムおよび方法は、情報、データおよびソフウェアプログラムさえ交換するのに、また一方の車両、トラック、ボートあるいは他の乗物と、例えば製造業者の中央ステーションまたはサービスステーション、他方の少なくとも一つの中央ステーションとの間で音声交信するのに、特に適していて、そのために提示されているものであって、前記中央ステーションは、例えば製造業者のセンターステーションまたはサービスステーション、乗物の誘導または運転のため、あるいは緊急時および事故時に救助を行うヘッドステーションである。更に、このシステムおよび方法は、それらのセントラルステーションの一つまたはそれ以上から操作、管理、観察あるいは監視される遠隔域の設備やプラントと交信するのに適していてそのために提示されているものである。
【0003】
米国特許第5 890 061号明細書(欧州特許第0 789 498号明細書)は、応答センターと交信するため移動車両用の乗物の緊急通報システムを開示している。例えば小型携帯電話のような、セルラートランシーバーには、制限された動作モードと制限されていない動作モードがある。制限された動作モードは利用者によって選択でき、通常の動作期間中に許される交信結合に影響を与えるが、制限されていない動作モードは緊急時に救助を呼ぶことを始める前に動作させるので、セルラー電話ネットワークに対してより信頼性のある接続が行える。
【0004】
移動車両に対する他の乗物の緊急通報システムは、米国特許第5 781 101号明細書、米国特許第5 687 215号明細書、米国特許第5 686 910号明細書、および米国特許第5 572 204号明細書にそれぞれ開示されている。利用者は車内のボタンを作動させて応答センターからの緊急救助もしくは道路際救助を頼むことができる。乗物の位置を絶えず記憶するため、衛星航法システムを利用する。セルラー電話ネットワークを使用して応答センターと交信し、情報を含むモデムを介して一連のデータを送り、要求に応答して応答センターを救助する。種々のシステムはシステムの情報を保管するため、要求が満足に完了した時に乗物に終了音を送るため、最後の接続以後、所定の時間が過ぎたら応答センターへ自動的に電話を入れることを開始するため、および応答センターへ通話する最初の試みが不成功であったなら、異なった電話番号に二回目の電話を入れることを開始する付加的な手段からなる。
【0005】
この発明の目的は、交信の信頼性が改善される、送受信手段により少なくとも一つの遠隔物体と少なくとも一つの中央ステーションとの間で交信するシステムと方法を提供することにある。
【0006】
この発明の他の目的は、緊急状況の検知が改善される、少なくとも一つの遠隔物体と少なくとも一つの中央ステーションとの間で交信するそのようなシステムと方法を提供することにある。
【0007】
この発明の他の目的は、少なくとも一つの対象の遠隔診断を開始できる、少なくとも一つの遠隔物体と少なくとも一つの中央ステーションとの間で交信するそのようなシステムと方法を提供することにある。
【0008】
これらおよび他の目的は、前記少なくとも一つの物体がこの物体のドライバーまたは操作員により私用に対する私用提供用の通信と、遠隔状態情報、故障、診断と保守および少なくとも一つの中央ステーションによる技術救助と緊急救助のような少なくとも一つのサービスの送信と管理に対する選択可能なサービス提供用の通信を提供するセルラー電話モジュールから成ることを特徴とする、送受信手段により少なくとも一つの中央ステーションと少なくとも一つの遠隔移動もしくは静止物体との間で交信するシステムによって達成されている。
【0009】
これらおよび他の目的は、更に請求項8の方法によって達成されている。
【0010】
従属請求項はそれぞれ請求項1と8による解決策の有利な実施態様である。
【0011】
他の詳細、特徴および利点は、図面を参照したこの発明の好適実施例の以下の説明から明らかになる。
【0012】
この新規なシステムおよびその周囲の好適実施例の主要な要素を図1に示す。このシステムはオペレータ11のいる顧客サービスセンター10から成る。少なくとも一つの乗物20,少なくとも一つのボートまたは船24,および遠隔設備またはプラントのような一つまたはそれ以上の静止設備25はGSM(ヨーロッパ規格)あるいはAMPS(米国規格)のようなセルラー通信ネットワーク30および/または衛星通信ネットワーク31と交信し、両方とも情報、データおよび音声交信を双方向の各々で交換するためにある。更に、必要とあればソフトウェアさえ送信する。乗物の位置は衛星航法システム(GPS)40で検出される。緊急救助車両21,22および道路際救助車両23は同じようにまたは何らかの他の方法でサービスセンター10と交信し、物体20,24,25のうちの一つにより必要な場合、サービスセンターによって作動する。
【0013】
このシステムは、セルラー通信と衛星通信30,31の両方を使用して、一般に電話サービスおよび緊急救助と技術救助を提供する。これは前記物体20,24,25と顧客サービスセンター10(または他の応答センター)との間に確実な接続を与える。
【0014】
より具体的には、顧客サービスセンター10は、前記移動物体および静止物体20,24,25に対して緊急状況、遠隔診断、保守と指令を自動的に扱うことができる。更に、乗物のドライバーまたは遠隔設備の操作員は顧客のサービスステーションに手動で救助を頼んだり緊急を知らせることができ、加えて、移動物体および静止物体は緊急時や故障時に、あるいは他の理由により顧客サービスセンターへ自動的に情報を伝える。データ、音声と情報(および必要とあればソフトウェアプログラムさえ)のこれらの全ての交換が、セルラー通信30と衛星通信31の両方を使用しているので高い信頼性をもって行われる。物体の実際の位置は衛星航法システム40により評価される。
【0015】
図2は前記乗物もしくは船のような移動物体に組み込まれているようなシステムの第一ユニットのブロック図である。このユニットは、データバスまたは回路管理部201と双方向の交信をするコントローラモジュール200と、セルラー電話モジュール202と、衛星通信モジュール203と、GPSコントローラ204と、利用者インターフェース管理部205とから成り、この利用者インターフェース管理部は音声交信のため組込スピーカーとマイクロフォンを備えたキーパッド206に接続している。更に、主バッテリーの故障時にこれらのモジュールに電力を供給するためバックアップ電池(図示せず)が設けてある。
【0016】
信号を送受信するため、電話モジュール202は第一アンテナ210に接続している。第一アンテナが壊れた場合に使用するため、バックアップ移動電話アンテナ(図示せず)が電話モジュールの中にある。衛星通信モジュールは第二アンテナ211に接続し、GPSコントローラは第三アンテナ212に接続している。更に、少なくとも一つの緊急センサ207は物体の事故または不調を自動的に検出するコントローラモジュール200に接続している。
【0017】
データバスまたはネットワーク管理部201は、エンジン、ブレーキ、警報器、オーディオ機器等のような幾つかの車両要素からの情報を取り戻して指令を送るため、物体の内部データバスまたはネットワーク208に接続している。データメッセージと電話情報はディスプレー209に表示される。
【0018】
セルラー電話モジュール202は私用あるいは物体のドライバーまたは操作員による救助に対する手動の要請(音声とデータの送信)の電話提供用の通信、および顧客のサービスセンターへ接続(ソフトウェアプログラムのダウンロード、音声およびデータ送信)し、遠隔診断、保守、緊急または事故の救助のような種々のサービスを送信して管理するサービス提供用の通信を提示する。このサービス提供用の通信は電話モジュール202の中に埋め込まれている。顧客サービスセンター10と物体20,24,25はサービス提供用の通信を介して交信を要求し開始させる。
【0019】
更に、これらのサービスは、例えば道路際救助サービス、緊急救助サービス、エンジン状態およびブレーキ状態あるいは故障のような診断報告を送るサービス、および/または、周期的または顧客サービスセンターもしくは物体の要求による物体の位置に対するサービスである。更に、このシステムは顧客サービスセンターの遠隔利用者が内部データバスもしくはネットワーク208に接続する車両の何らかのモジュールから情報を取り戻すかあるいはそこへ指令を送ることができる可能性を提供する。これらの報告や情報は顧客サービスセンターにより保管され、乗物の保守と修繕に利用される。
【0020】
私用提供用の通信からサービス提供用の通信への移行は、例えば、道路救助または緊急救助を必要とするなら、操作員がキーを押すことにより開始させることができる。更に、例えばエアバッグ装備を検出する少なくとも一つのセンサによりサービス提供用の通信を自動的に開始させることができる。サービス提供用の通信は盗難時に警報で作動させることもできる。私用提供用の通信への移行はキーの簡単な一回の押下(「電話で頼む」)により行われる。
【0021】
それらのようなサービスの同時進行に関する衝突は各サービスに対する優先順位を指定して実行することによりこのシステムで自動的に扱われる。好ましくは、エアバッグ装備の通報が最優先であるとよい。例えば、ドライバーが道路際救助を頼めば、このシステムの道路際救助サービスが作動する。次いで、ドライバーまたはセンサが緊急を知らせると、道路際救助サービスを止め、緊急救助サービスを行う。事故が発生したら、緊急救助サービスを止めてエアバッグ装備通知を作動させる。
【0022】
ドライバーは何れの場合でも救助を手動で頼むことができる。その人がいなくなれば、GPS40およびGPSコントローラ204を使用して乗物の位置を通報し、顧客サービスセンターからの音声またはデータ交信により走行情報が提供される。乗物が故障すれば、遠隔車両診断が行われ、GPSを使用して乗物の位置が通報され、故障修理工および道路際救助23に通報される。これらはこの新規なシステムにより提供される可能性のある手動救助のほんの数例にすぎない。
【0023】
センサ207で検出された緊急時には、乗物の状態と位置はサービス提供用の通信を介して自動的に顧客サービスセンターまたは特別なレスキューサービスへ報告される。音声交信も行われ緊急救助21,22をドライバーに接触させることができる。この新規なシステムは上に説明したようにこれら全ての機能の間の優先順位を扱うので、かかっている電話あるいは手動で頼んだ救助機能を自動的に止めて緊急救助を行う。
【0024】
この新規なシステムは電話モジュール202を介してセルラー通信を行い、衛星通信モジュール203を介して衛星通信を行う。セルラーネットワークが現在利用できない時には衛星が先ずバックアップとして使用される。
【0025】
この新規なシステムはモジュール式で、必要に応じて特注製造される。コントローラモジュール200,データバスまたはネットワーク管理部201および電話モジュール202は基本要素と見なせる。ユーザーインターフェース管理部205,衛星通信モジュール203およびGPSコントローラ204は自由選択可能な要素と見なせる。
【0026】
図3は遠隔設備またはプラントのような静止物体内に組み込まれているシステムの第二ユニットのブロック図を示す。それはデータバスまたはネットワーク管理部201に接続するコントローラモジュール200と、第一アンテナ210(および上に説明したようなバックアップアンテナ)を備えたセルラー電話モジュール202と、第二アンテナ211を備えた衛星通信モジュール203とから成る。データバスまたはネットワーク管理部201は物体の内部データバスまたはネットワーク208に接続している。更に、少なくとも一つの緊急センサ207は物体の事故または不調を自動的に検出するコントローラモジュール200に接続している。更に、主バッテリーが故障した場合にこれらのモジュールに供給するためバックアップ電池(図示せず)が設けてある。
【0027】
可能な応用は遠隔域にある難しい物体に係わり、それは困難を持ってアクセスできる。それらは、例えば砂漠の中の水ポンプ、山岳内の発電機、あるいは島の上の航行ビーコンである。
【0028】
この物体は装備診断レポートを周期的に送り、遠くの利用者が内部データバスまたはネットワークに接続している装備の何らかのモジュールから情報を取り戻してそのモジュールへ指令を送ることのできる可能性を提供する。これらの報告や情報は顧客サービスセンターで保管され、装備の保守と修繕のために使用される。
【0029】
センサ207により検出された大きな問題がある場合には、コントローラモジュール200は自動的に実際の問題と装備の状態を報告する。
【0030】
問題の報告、装備の状態、情報および指令は、セルラーまたは衛星通信データメッセージを用いて移される。衛星はセルラーネットワークが現にアクセスできない場合、バックアップとして使用され、再びセルラー電話は上に開示した二つの提供用の通信を扱う。
【0031】
図4を参照すると、一つの物体の異なった動作モードでの種々の過程を示すフローチャートが示されている。これらのモードは睡眠モードS,準備モードWおよび第一サービス実行モードT1である。
【0032】
睡眠モードSは起動タイマーがステップ41で経過した時に終わる。起動時間は顧客サービスセンター10でプログラムできるとよい。物体はステップ42で準備モードWに入る。それはパワーアップされ初期化される。電話モジュール202が動作し、サービス提供用の通信が選択される。物体は所定の第一期間中にステップ43でセルラー通信30を使用してデータメッセージの到来を待つ。ステップ43に従いこの第一期間の後にメッセージを受け取っていないなら、衛星通信モジュール203はステップ44で作動する。物体は所定の第二期間中にステップ44で衛星通信31を用いてメッセージの到来を待つ。好ましくは、この第一および第二の期間は顧客サービスセンターにより時間と期間に関してプログラム可能であるとよい。その結果、これらの期間は顧客サービスセンター10内で対応する動作期間に同期し、接続を確実に行える。ステップ45に従いこの第二期間の後にメッセージを受け取っていないなら、物体は電力消費が最小の点Aを経由して睡眠モードSに戻る。
【0033】
ステップ43またはステップ45に従い、データメッセージを受け取っている場合には、それはステップ46で複号化される。データメッセージには、例えば Global Automotive Protocol for Telematics Standard(GATS)のような標準フォーマットがあるとよい。このデータメッセージは依頼されたサービスを選ぶため少なくとも一つのサービス識別子(コード)を保有している必要がある。選択されたサービスはステップ47で動作し、関連するモードはステップ48に従い物体内で実行される。サービスの実行には、主に内部データバスまたはネットワーク管理部201から取り戻す情報、メッセージの収集整理およびセルラー電話モジュール202または衛星通信モジュール203を使用するメッセージの送信がある。それにはGPS40および顧客サービスセンター10との音声接続を使用する位置計算も自由選択的に含まれる。第一サービス実行モードT1が完了すると、物体は点Bを経由して準備モードWに戻る。
【0034】
図5を参照すると、物体の他の動作モードでの種々のステップを示すフローチャートが示されている。これらのモードは電話モードPと第二サービス実行モードT2である。
【0035】
電話モード(私用提供用の通信)はサービス提供用の通信がステップ51で動作すると終わる。サービス提供用の通信は、好ましくはボタンを使用して、物体の操作員により手動で、好ましくは緊急センサにより自動的に、あるいは顧客サービスセンター10により動作させることができる。私用提供用の通信でセルラー電話モジュール202を用いる実行中の交信はステップ52で中断し、ステップ53でサービス提供用の通信を選ぶ。好ましくは、メッセージを画面209上に表示して使用者にサービス提供用の通信が今動作していることを伝えるとよい。物体20〜25は、ステップ54でセルラー電話モジュール202を使用して顧客サービスセンター10に接続する(あるいはその逆)ことを試みる。ステップ55によりセルラー通信30が不可能なら、衛星通信モジュール203によりステップ56で衛星通信31が動作する。
【0036】
ステップ55またはステップ56により、交信が行われると、動作しているサービスがステップ57で実行される。サービスの実行には、主に内部データバスまたはネットワーク208から取り戻す情報、メッセージの収集整理および決まったセルラー電話または衛星通信30,31を使用するメッセージの送信が含まれる。それには、GPS40と顧客サービスセンター10との音声接続を用いた位置計算も自由選択的に含まれる。サービスの実行が終了すると、顧客サービスセンター10との接続はステップ58で終わる。私用電話提供用の通信はステップ59で再び作動し、第二サービス実行モードT2が終わる。物体は点Cを経由して電話モードPに戻る。好ましくは、メッセージを画面209上に表示し、利用者に私用提供用の通信のセルラー電話モジュール202が再び動作していることを伝えるとよい。
【0037】
この新規なシステムには次の利点がある。即ち、
【0038】
1.)例えば、エアバッグユニット、エンジンまたはブレーキ等にある一つまたはそれ以上のセンサ207を使用して、緊急状況を自動的に検知して顧客サービスセンターに送信できる。
【0039】
2.)同時に使用することもできるセルラー電話と衛星通信を提供することにより、冗長性のある交信接続を確立できるので、交信の信頼性が著しく改善される。
【0040】
3.)コントローラモジュール200はデータバスまたはネットワーク管理部201と内部データバスまたはネットワーク208を介して遠隔診断と保守、例えば乗物の追跡、エンジン状態の報告、燃料レベル、警報通知、ドアのロックと解除の指令、エンジン停止、および画面209上への関連情報メッセージの表示および/または顧客サービスセンター10への送信である。これらの行為は物体(物体のところの利用者またはセンサにより自動的に)により、しかも物体の内部データバスまたはネットワーク208へ直接アクセスを与える顧客サービスセンターの要求により開始される。
【0041】
4.)私用(音声とメッセージ)の電話提供用の通信および緊急救助と技術救助のサービス提供用の通信を設けることにより、私用を止めて使えなくすることにより緊急時の信頼性が改善される。
【0042】
5.)コントローラモジュール200は異なったサービスの間の優先順位の管理を行う。緊急救助が最優先であるとよい。
【0043】
6.)この新規なシステムのモジュールアーキテクチャーはこのシステムを移動乗物と静止装備および小さな飛行機でも双方に適用可能にしている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 新規なシステムの種々の要素の一般的な図面である。
【図2】 移動物体内に組み込まれている第一ユニットである。
【図3】 静止物体内に組み込まれている第二ユニットである。
【図4】 異なった動作モードでの種々の過程を示すフローチャートである。
【図5】 他の動作モードでの種々の過程を示すフローチャートである。

Claims (20)

  1. 送受信手段により少なくとも一つの中央ステーションと少なくとも一つの遠隔移動もしくは静止物体との間で交信する方法であり、前記少なくとも一つの物体(20,24,25)は、この物体(20,24,25)のドライバーまたは操作員による私用のための私用提供用の通信と、少なくとも一つの中央ステーション(10)による技術救助および緊急救助である遠隔状態情報、故障の診断、保守のサービスのうちの少なくとも一つのサービスのための情報送信もしくは管理のための選択可能なサービス提供用の通信と、を提供するセルラー電話モジュール(202)から成る方法であって、
    少なくとも一つの物体は、電力消費が最小の睡眠モード(S)と、少なくとも一つの物体をパワーアップ(42)させてセルラー通信および/または衛星通信を介して少なくとも一つの中央ステーションから到来する前記複数のサービスのうちの少なくとも一つのサービスを識別できるサービス識別子を保有するメッセージを待つ(43)ための準備モード(W)と、該サービス識別子により識別されたサービスを作動させる第一サービス実行モード(T1)と、を備えることを特徴とする方法。
  2. 起動タイマーが所定時間の経過を計時した時に、睡眠モード(S)が終わり、準備モード(W)が作動することを特徴とする請求項1に記載の方法
  3. 準備モード(W)は、所定時間作動し、その後、メッセージを受け取っていないなら、睡眠モード(S)を再び作動させるか、あるいは、第一サービス実行モード(T1)および関連するメッセージが受信されて複号化されているなら、要求されたサービスを作動させることを特徴とする請求項1に記載の方法
  4. 少なくとも一つの物体は、動作される電話モード(P)と第二実行モード(T2)を有し、サービスが請求(51)された時に、少なくとも一つの物体と少なくとも一つの中央ステーションとの間のセルラー通信および/または衛星通信が確立して要求されたサービスが実行(57)されるまで、電話モード(P)が中断(52)されるとともに、第二実行モード(T2)を動作させることを特徴とする請求項1に記載の方法
  5. サービス提供用の通信の間、幾つかのサービスの同時実行に関する対立について、各サービスに対して優先順位を指定して実行し、最優先のサービスより優先順位の劣るサービスを止めて自動的に処理されることを特徴とする請求項1に記載の方法
  6. サービス提供用の通信または私用提供用の通信からサービス提供用の通信への移行は、周期的に、および/または、少なくとも一つの中央ステーションまたは少なくとも一つの物体の要求により、および/または、操作員のキー押下により、および/または、少なくとも一つの物体の事故、緊急、不調を検知する少なくとも一つのセンサ(207)またはエアバッグ装備を検出する他のセンサまたは盗難時に警報により自動的に、開始されることを特徴とする請求項1に記載の方法
  7. 請求項1に記載の交信する方法を用いる遠隔移動もしくは静止物体であって、
    物体は、この物体(20,24,25)のドライバーまたは操作員による私用のための私用提供用の通信と、技術救助および緊急救助である遠隔状態情報、故障の診断、保守のサービスのうちの少なくとも一つのサービスのための情報送信もしくは管理のための選択可能なサービス提供用の通信と、を提供するセルラー電話モジュール(202)から構成されており、
    物体(20,24,25)は、電力消費が最小の睡眠モード(S)と、物体をパワーアップさせてセルラー通信および/または衛星通信を介して到来する前記複数のサービスのうちの少なくとも一つのサービスを識別できるサービス識別子を保有するメッセージを待つための準備モード(W)と、該サービス識別子により識別されたサービスを作動させる第一サービス実行モード(T1)と、を備えることを特徴とする遠隔移動もしくは静止物体。
  8. 準備モード(W)が作動されるとともに、サービス提供用の通信が選択されることを特徴とする請求項7に記載の遠隔移動もしくは静止物体
  9. 起動タイマーが所定時間の経過を計時した時に、睡眠モード(S)が終わり、準備モード(W)が作動することを特徴とする請求項7に記載の遠隔移動もしくは静止物体
  10. 準備モード(W)は、所定時間作動し、その後、メッセージを受け取っていないなら、睡眠モード(S)を再び作動させるか、あるいは、第一サービス実行モード(T1)および関連するメッセージが受信されて複号化されているなら、要求されたサービスを作動させることを特徴とする請求項7に記載の遠隔移動もしくは静止物体
  11. 動作される電話モード(P)と第二実行モード(T2)を有し、サービスが請求された時に、物体と少なくとも一つの中央ステーションとの間のセルラー通信および/または衛星通信が確立して要求されたサービスが実行されるまで、電話モード(P)が中断されるとともに、第二実行モード(T2)を動作させることを特徴とする請求項7に記載の遠隔移動もしくは静止物体
  12. サービス提供用の通信または私用提供用の通信からサービス提供用の通信への移行は、周期的に、および/または、少なくとも一つの中央ステーションまたは物体の要求により、および/または、操作員のキー押下により、および/または、物体の事故、緊急、不調を検知する少なくとも一つのセンサまたはエアバッグ装備を検出する他のセンサまたは盗難時に警報により自動的に、開始されることを特徴とする請求項7に記載の遠隔移動もしくは静止物体
  13. 利用者インターフェース管理部(205)、衛星通信モジュール(203)、GPSコントローラ(204)、この物体(20,24,25)の事故、緊急もしくは不調を自動的に検知する少なくとも一つの緊急センサ(207)、の少なくとも一つから成ることを特徴とする請求項7に記載の遠隔移動もしくは静止物体
  14. 異なったサービスの間の優先順位の管理を行うコントローラモジュール(200)から成ることを特徴とする請求項7に記載の遠隔移動もしくは静止物体
  15. 物体は、乗物(20)、ボートもしくは船(24)、飛行機、または、設備もしくはプラントのような静止設備(25)であることを特徴とする請求項7に記載の遠隔移動もしくは静止物体
  16. 請求項1に記載の交信する方法を用いる中央ステーションであって
    技術救助および緊急救助である遠隔状態情報、故障の診断、保守のような少なくとも一つのサービスの送信もしくは管理と、少なくとも一つの遠隔移動もしくは静止物体にセルラー通信および/または衛星通信を介してサービス識別子を保有するメッセージの送信と、を行うことを特徴とする中央ステーション
  17. 中央ステーション(10)は、顧客サービスセンターであることを特徴とする請求項16に記載の中央ステーション
  18. サービス提供用の通信を作動させることを特徴とする請求項16に記載の中央ステーション
  19. 請求項1に記載の交信する方法を用いるシステムであって
    システムは、請求項16に記載の少なくとも一つの中央ステーションと、請求項7に記載の少なくとも一つの遠隔移動もしくは静止物体(20,24,25)と、を備え
    少なくとも一つの中央ステーション(10)は、顧客サービスセンターであるとともに、少なくとも一つの遠隔移動もしくは静止物体は、乗物(20)、ボートもしくは船(24)、飛行機、または、設備もしくはプラントのような静止設備(25)であることを特徴とするシステム
  20. セルラー通信(30)が利用できない場合に作動させるための衛星通信(31)が設けられることを特徴とする請求項19に記載のシステム
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