JP6316297B2 - データネットワークへのビークルブロードバンド接続のための方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、一般的にビークル通信に関し、より具体的にはデータネットワークとのビークルブロードバンド通信に関する。

技術の増加に伴い、ビークルに搭載される必要のあるソフトウェアおよびデータの量も増加している。この増大した必要は、航空機情報システムにおいて特に明白である。一般的に、航空機は、飛行中に使用される非搭載データをさまざまな方法によって受信する。例えば、セルラーネットワークおよび／または衛星ネットワークが航空機に、航空機が飛行している間にインターネットを介してプロプライエタリネットワークに通信することを可能にさせる。しかしながら、そのようなネットワークは、セルラー接続または衛星接続によって制限される。

少なくともいくつかの公知の民間機専用空港では、GateLinkネットワークとワイヤレスに通信することを航空機に可能にさせ、GateLinkネットワークが次に、空港データネットワークにワイヤレスに接続する、GateLinkネットワークが存在する。しかしながら、一部の民間航空機データは、航空機通信について規定する規制により、ワイヤレスネットワークを介して送信されることができない。いくつかの大きな民間機専用空港ではそのようなオプションが利用可能であり得る一方で、コストの限界、技術の限界、および他の要因ゆえに、多くの地方空港および／または軍事用飛行場は、Gatelink能力を有しない。

したがって、従来のデータ交換サービスが利用可能でない場合にブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）通信を可能にする方法およびシステムのニーズが存在する。

一態様では、ビークルと地上部との間でデータを通信するための方法が提供される。方法は、ビークルを地上部に通信可能に結合するステップと、電力がビークルに供給される際にビークルと地上部との間でブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）リンクを開始するステップと、ビークルに記憶されたデータを地上部から受信されたデータによって更新するステップとを含む。

別の態様では、ビークルにデータを伝送するように構成された地上電力カートが提供される。電力カートは、電力線を介してビークルにデータを提供するように構成されたブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）モジュールと、電力カートと地上ネットワークとの間で通信するように構成された通信デバイスとを含む。

さらなる別の態様では、ビークルと地上部との間で通信するためのシステムが提供される。システムは、ビークルとビークルに通信可能に結合された地上電力カートとを含む。地上電力カートは、電力線を介してビークルにデータを提供するように構成されたブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）モジュールと、電力カートと地上ネットワークとの間で通信するように構成された通信デバイスとを含む。

有利に、電力カートは、上記ビークルに電力線を介して400Hzの電力を提供するように構成される。

有利に、BPLモジュールはさらに、電力が上記地上電力カートから上記ビークルに供給される際に、データを上記ビークルにワイヤレス伝送するように構成される。

有利に、地上電力カートはさらに、上記ビークルに記憶されたデータを地上部からのデータによって更新するように構成される。

有利に、地上電力カートはさらに、航行中にアクセスされ得るキャッシュに格納されたウェブコンテンツを使用してデータを更新するように構成される。

有利に、通信デバイスはさらに、地上ネットワークとワイヤレスに通信するように構成される。

議論された特徴、機能、および利点は、さまざまな実施形態において独立して達成されることができ、または、さらなる詳細が以下の説明および図面を参照して理解され得るさらなる他の実施形態において組み合わせられることができる。

データネットワークとのビークルブロードバンド通信を可能にする例示的なシステムの図である。 図1に示されたシステムによって使用され得る例示的なコンピューティングデバイスのブロック図である。 データネットワークとのビークルブロードバンド通信を可能にするために実現され得る例示的な方法のフローチャートである。

本明細書において説明される実施形態は、データネットワークとのビークルブロードバンド通信を可能にする。より具体的には、本発明は、従来のデータ交換サービスが利用可能でない場合に航空機情報交換が行われることを可能にするために、電力カートを使用したブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）通信を使用することに関する。

図1は、データネットワークとのビークルブロードバンド通信を容易にするための例示的なシステム100の図である。システム100は、空港（図示せず）で地上の航空機102とともに機能する。本明細書において使用される場合、「空港」という用語は、固定翼航空機、ヘリコプター、および／または小型飛行船といった航空機が離陸および着陸する、任意の場所のことを言う。システム100は、航空機102に電力を供給する電力システム104を含む。例示的な実施形態において、電力システム104は、地上電力カート、すなわち、可動であり、空港における場所または空港に隣接する場所で地上に駐機された航空機に電力を供給する、地上電力部である。一実施形態において、電力システム104は、少なくともいくつかの公知の空港で使用されている従来の電力伝達システムであり得る。電力システム104は、航空機102が空港で駐機される際に航空機102に結合される。電気ケーブル106、例えば、電力スティンガーケーブルが、少なくとも1つのスティンガーソケット108を介して航空機102を電力システム104に結合する。電力システム104は電気ケーブル106を介して航空機に400Hzの電力を提供するように構成され得るが、電気ケーブル106を介して結合される特定のタイプの航空機またはビークルのための任意の適切な電力が提供され得る。

例示的な実施形態において、航空機102は、電気ケーブル106を介した通信を可能にする搭載BPLモジュール110を含む。より具体的には、例示的な実施形態において、搭載BPLモジュール110は、非搭載BPLモジュール112と通信することができる。例示的な実施形態において、BPLモジュール110は、搭載ネットワーク116に通信可能に結合される。搭載ネットワーク116は、例えば、機内娯楽システム、アビオニクスシステム、操縦システム、フライトバッグ、および／または客室システムであるが、これらに限定されない。

例示的な実施形態において、電力システム104は、非搭載BPLモジュール112と統合され、航空機102と直接通信してネットワーク116にデータを転送し得るコンピューティングデバイス120に結合される。例示的な実施形態において、モジュール112はまた、地上ネットワーク114に通信可能に結合されたトランシーバ118にも結合される。例えば、一実施形態において、トランシーバ118は、ネットワーク114へのデータを伝送する、またはネットワーク114からのデータを伝送するワイヤレストランシーバである。トランシーバ118は、ネットワーク114にワイヤレスに結合されることもできるし、または有線接続によってネットワーク114に物理的に結合されることもできる。トランシーバ118が、本明細書において説明されるブロードバンド通信を可能にする任意のプロトコルを使用して、ネットワーク114と通信し得ることに留意すべきである。

例示的な実施形態において、航空機102は、電気ケーブル106を介して電力システム104から電気電力を受け取ることができ、電気ケーブル106を介して地上ネットワーク114へデータ通信を送信、または地上ネットワーク114からデータ通信を受信することができる。さらに、例示的な実施形態において、航空機102は、TCP／IPを使用して搭載BPLモジュール110を介して通信するが、任意の他の適切なプロトコルが使用され得る。一実施形態において、航空機102および地上ネットワーク114および／またはコンピューティングデバイス120の間のさらなる安全な通信のために、暗号化が用いられる。

地上ネットワーク114は、航空機102を動作させる航空会社またはエンティティによって動作させられ得るサーバ122に、通信可能に結合され得る。あるいは、サーバ122は、空港、航空機製造会社、および／または航空機サービスプロバイダ、といったサードパーティによって動作させられ得る。例えば、サーバ122は、LAN、WAN、および／またはインターネットを介して地上ネットワーク114に結合され得る。サーバ122は、航空機102へのデータおよび航空機102からのデータを伝送し得る。例えば、サーバ122は、客室システムソフトウェア、フライトバッグ、およびアビオニクスソフトウェアといった航空機102のコンポーネントに、ソフトウェアおよび／またはファームウェアの更新を提供し得る。サーバ122はまた、航空機102の機内娯楽システムのために、音楽、映画、および／またはキャッシュに格納されたウェブコンテンツのようなインターネットデータ、といったコンテンツを提供し得る。

図1は、非搭載BPLモジュール112を介して電気ケーブル106に結合されるものとして電力システム104を示すが、本明細書に説明されるように機能することを非搭載BPLモジュールに可能にさせる他の構成が可能であることが理解されるべきである。例えば、非搭載BPLモジュール112は、航空機102が電気ケーブル106を介して電力システム104に直接結合される場合、モジュール110とワイヤレスに通信し得る。別の例として、非搭載BPLモジュール112は、コンピューティングデバイス120を介して航空機とワイヤレスに通信すると同時に、電力が電力システム104から航空機102に供給される際に電気ケーブル106を介して通信するように構成され得る。

図2は、（図1に示された）システム100によって使用され得る例示的なコンピューティングデバイス200のブロック図である。例示的な実施形態において、コンピューティングデバイス200は、電力システム104に組み込まれる。しかしながら、コンピューティングデバイス200が、コンピューティングデバイス120のような電力システム104と協働する別個のデバイスであることもできるということに留意すべきである。例示的な実施形態において、コンピューティングデバイス200は、プロセッサ部204と、メモリ206と、永続記憶装置208と、通信部210と、入力／出力（I／O）部212と、ディスプレイ214のような提示インターフェースとの間の通信を可能にする、通信機構202を含む。加えて、またはあるいは、提示インターフェースは、オーディオデバイス（図示せず）および／またはユーザに情報を伝えることができる任意のデバイスを含み得る。

プロセッサ部204は、メモリ206にロードされ得るソフトウェアのための命令を実行する。プロセッサ部204は、特定の実現に依存して、1つ以上のプロセッサのセットであることもできるし、または複数のプロセッサコアを含むこともできる。さらに、プロセッサ部204は、メインプロセッサが二次プロセッサとともにシングルチップ上に存在する1つ以上の異種プロセッサシステムを使用して実装され得る。別の実施形態では、プロセッサ部204は、同一のタイプの複数のプロセッサを含む同種プロセッサシステムであり得る。

メモリ206および永続記憶装置208は、記憶デバイスの例である。本明細書において使用される場合、記憶デバイスは、一時的および／または永久的のいずれかで情報を記憶することができる任意の数のハードウェアである。メモリ206および／または永続記憶装置208のような記憶デバイスは、本明細書において説明される処理による使用のためのデータを記憶するように構成され得る。例えば、記憶デバイスは、飛行中にネットワーク116によって必要とされるデータを記憶し得る。

通信部210は、例示的な実施形態において、他のコンピューティングデバイス、システム、および／またはネットワークとの通信を可能にする。例示的な実施形態において、通信部210は、モジュール110およびモジュール112といったBPLモジュールである。一実施形態において、通信部210はまた、ネットワークインターフェースカードを含む。通信部210は、トランシーバ118のような物理通信リンクおよび／またはワイヤレス通信リンクの使用による通信を提供し得る。

入力／出力部212は、コンピューティングデバイス200に接続され得る他のデバイスとのデータの入力および出力を可能にする。例えば、限定ではなく、入力／出力部212は、キーボードおよび／またはマウスのようなユーザ入力デバイスによるユーザ入力のための接続を提供し得る。さらに、入力／出力部212は、プリンタに出力を伝送し得る。ディスプレイ214は、ユーザに情報を表示するためのメカニズムを提供する。例えば、ディスプレイ214のような提示インターフェースは、本明細書において説明されるもののようなグラフィカルユーザインターフェースを表示し得る。

コンピューティングデバイス200のために本明細書において例示された異なるコンポーネントは、異なる実施形態の実装のされ方に対するアーキテクチャ面での限定ではない。むしろ、コンピューティングデバイス200のために例示されたものに対する追加のコンポーネントまたはその代わりのコンポーネントを含む異なる例示的な実施形態が、コンピューターシステムにおいて実装され得る。例えば、図2に示された他のコンポーネントは、示された例示的な例とは異なり得る。

動作中、および図1および図2を参照すると、航空機102は、電気ケーブル106、例えば、電力スティンガーケーブルを介して、地上電源車（GPU）、例えば、地上電力部104に接続される。権限を付与された地上職員が、非搭載BPLモジュール112を起動し、非搭載BPLモジュール112、ディスプレイ214、および／またはI／O部212を使用して認証手順を完了する。パイロット、整備員メンバー、または権限を付与された他のユーザが、搭載BPLモジュール（例えば、搭載BPLモジュール110）を起動する。搭載BPLモジュール110が、非搭載BPLモジュール112との通信を確立する。航空機102が続いて、電気ケーブル106を介して非搭載BPLモジュール112に結合され、地上ネットワーク114、サーバ122、コンピューティングデバイス120、および／またはインターネットに結合される。航空機102と電力部104との間の通信が、自律的に、または、パイロットまたは地上勤務員メンバーといったユーザの指示で、開始され得る。

図3は、データネットワークとのビークルブロードバンド通信を可能にするために実現され得る例示的な方法300のフローチャートである。例示的な実施形態において、ビークル、例えば、航空機102が、電気ケーブル106を介して電力部104のような地上部に結合される302。電力がビークルに供給される際、モジュール110からモジュール112へのBPLリンクが開始される304。例示的な実施形態では、データが続いて、ビークルおよびネットワーク114および／またはコンピューティングデバイス120の間で伝送および／または更新される306。

一実施形態において、飛行中、ウェブコンテンツの要求が、航空機102によって監視される308。そのような実施形態では、最も高い要求を有するウェブコンテンツが、キャッシュに格納されるように選択される310。310で選択されたウェブコンテンツは、310で選択されたコンテンツがその後の航行のために利用可能であり得るように、航空機102が地上にあり、電力部104に接続される際に、キャッシュに格納され、更新される306。

したがって、例示的な実施形態において、システムは、データネットワークとのビークルブロードバンド通信を可能にする。空港ベースの航空機通信のために使用される公知の通信方法およびシステムと比較して、上述された通信システムおよび方法は、従来のデータ交換サービスが利用可能でない場合にBPL通信を達成することを航空機に可能にさせる。航空機が全体を通して例として使用されているが、電気自動車および／または海洋船舶といった他のビークルが、本明細書において説明された方法およびシステムとともに使用され得ることが意図される。

情報および信号がさまざまな異なる技術および技法のいずれかを使用して表現され得る（例えば、データ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチャープが、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光学粒子、またはそれらの任意の組み合わせによって表現され得る）ことが、当業者によって理解されるだろう。同様に、本明細書において説明されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、用途および機能に依存して、電子ハードウェア、コンピューターソフトウェア、または両者の組み合わせとして実現され得る。さらに、本明細書において説明されたさまざまな論理ブロック、モジュール、および回路は、本明細書において説明された機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、従来のプロセッサ、コントローラー、マイクロコントローラー、ステートマシン、またはコンピューティングデバイスの組み合わせ）、デジタルシグナルプロセッサ（「DSP」）、特定用途向け集積回路（「ASIC」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「FPGA」）または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせによって実現または実行され得る。同様に、本明細書において説明された方法のステップまたは処理は、ハードウェアで直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはその2つの組み合わせで、具体化され得る。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当該技術において公知の任意の他の形態の記憶媒体の中に存在し得る。本開示の好ましい実施形態が詳細に説明されているが、さまざまな変更が本開示の範囲から逸脱せずに添付の特許請求の範囲に記載されるごとくそれらの実施形態において行われ得ることが当業者によって理解されるだろう。

本明細書に説明されたような、搭載BPLモジュールおよび非搭載BPLモジュールを含む、コントローラー、コンピューティングデバイス、またはコンピューターは、少なくとも1つ以上のプロセッサまたは処理部とシステムメモリとを含み得る。コントローラーは典型的に、少なくとも何らかの形態のコンピューター可読媒体をも含む。限定ではなく例として、コンピューター可読媒体は、コンピューター記憶媒体と通信媒体とを含み得る。コンピューター記憶媒体は、コンピューター可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータのような情報の記憶を可能にする任意の方法または技術において実現された、揮発性および不揮発性の媒体、取り外し可能および取り外し不可能な媒体を含み得る。通信媒体は典型的に、コンピューター可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または、搬送波または他のトランスポートメカニズムのような変調データ信号における他のデータを具体化し、任意の情報伝達媒体を含む。当業者は、変調データ信号に精通しているべきであるが、変調データ信号は、その特性セットの1つ以上を有するか、または、信号の中に情報を符号化するといった手法で変更される。上述したもののいずれかの組み合わせもまた、コンピューター可読媒体の範囲内に含まれる。

さらに、本開示は、以下の条項に係る実施形態を備える。

条項1：ビークルと地上部との間でデータを通信するための方法であって、ビークルを地上部に通信可能に結合するステップと、電力がビークルに供給される際にビークルと地上部との間でブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）リンクを開始するステップと、ビークルに記憶されたデータを地上部から受信されたデータによって更新するステップとを備える方法。

条項2：ビークルを地上部に通信可能に結合するステップは、ビークルを地上部にワイヤレスに結合するステップをさらに備える、条項1に記載の方法。

条項3：ビークルを地上部に通信可能に結合するステップは、航空機を地上部に通信可能に結合するステップをさらに備える、条項1に記載の方法。

条項4：ビークルを地上部に通信可能に結合するステップは、スティンガーを介して航空機のスティンガーに地上部を結合するステップをさらに備える、条項3に記載の方法。

条項5：データを更新するステップは、後にアクセスされ得るキャッシュに格納されたウェブコンテンツを使用してデータを更新するステップをさらに備える、条項1に記載の方法。

条項6：キャッシュに格納されたウェブコンテンツを使用してデータを更新するステップは、ビークルが地上部に結合される前に受けたネットワーク要求に基づいてキャッシュへのウェブコンテンツを選択するステップをさらに備える、条項5に記載の方法。

条項7：ビークルを地上部に通信可能に結合するステップは、ビークルを可動電力カートに通信可能に結合するステップをさらに備える、条項1に記載の方法。

条項8：地上部を地上ネットワークに通信可能に結合するステップをさらに備える、条項1に記載の方法。

条項9：ビークルにデータを伝送するように構成された地上電力カートであって、電力線を介してビークルにデータを提供するように構成されたブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）モジュールと、上記電力カートと地上ネットワークとの間で通信するように構成された通信デバイスとを備える電力カート。

条項10：上記電力カートは、電力線を介してビークルに400Hzの電力を提供するように構成される、条項9に記載の地上電力カート。

条項11：上記BPLモジュールはさらに、電力が上記地上電力カートからビークルに供給される際に、データをビークルにワイヤレス伝送するように構成される、条項9に記載の地上電力カート。

条項12：上記地上電力カートはさらに、ビークルに記憶されたデータを地上部からのデータによって更新するように構成される、条項9に記載の地上電力カート。

条項13：上記地上電力カートはさらに、飛行中にアクセスされ得るキャッシュに格納されたウェブコンテンツを使用してデータを更新するように構成される、条項9に記載の地上電力カート。

条項14：上記通信デバイスはさらに、地上ネットワークとワイヤレスに通信するように構成される、条項9に記載の地上電力カート。

条項15：ビークルと地上ネットワークとの間で通信するためのシステムであって、ビークルと、上記ビークルに通信可能に結合された地上電力カートであって、電力線を介してビークルにデータを提供するように構成されたブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）モジュールと、上記電力カートと地上ネットワークとの間で通信するように構成された通信デバイスとを備える、地上電力カートとを備える、システム。

記載されたこの説明は、いずれかのデバイスまたはシステムを製造することおよび使用すること、および組み込まれたいずれかの方法を実行することを含む、最良の形態を含むさまざまな実施形態を実現することをいずれの当業者にも可能にさせるために、例を使用してそれらの実施形態を開示する。特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言語と異ならない構造要素を有する場合、または、それらが特許請求の範囲の文字通りの言語と実質的な差を有しない均等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であると意図される。

100 システム
102 航空機
104 電力システム（地上電力部）
106 電気ケーブル
108 スティンガーソケット
110 搭載BPLモジュール
112 非搭載BPLモジュール
114 地上ネットワーク
116 搭載ネットワーク
118 トランシーバ
120 コンピューティングデバイス
122 サーバ
200 コンピューティングデバイス
202 通信機構
204 プロセッサ部
206 メモリ
208 永続記憶装置
210 通信部
212 入力／出力（I／O）部
214 ディスプレイ
300 方法
302 ステップ
304 ステップ
306 ステップ
308 ステップ
310 ステップ

Claims (10)

1. ビークルと地上部との間でデータを通信するための方法であって、
   前記ビークルを前記地上部に通信可能に結合するステップと、
   電力が前記ビークルに供給される際に前記ビークルと前記地上部との間でブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）リンクを開始するステップと、
   前記ビークルに記憶されたデータを前記地上部から受信されたデータによって更新するステップと
   を備え、
   前記データを更新するステップは、前記ビークルが地上にあり前記地上部に接続されているとき、最も高い要求を有するキャッシュされたウェブコンテンツを更新するステップを含む、
   方法。
2. 前記ビークルを前記地上部に通信可能に結合するステップは、前記ビークルを前記地上部にワイヤレスに結合するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
3. 前記ビークルを前記地上部に通信可能に結合するステップは、航空機を前記地上部に通信可能に結合するステップをさらに備える、請求項1または2に記載の方法。
4. 前記ビークルを前記地上部に通信可能に結合するステップは、スティンガーを介して前記航空機のスティンガーに前記地上部を結合するステップをさらに備える、請求項3に記載の方法。
5. 前記地上部を地上ネットワークに通信可能に結合するステップをさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
6. ビークルにデータを伝送する地上電力カートであって、
   電力線を介して前記ビークルにデータを提供するブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）モジュールと、
   前記電力カートと地上ネットワークとの間で通信する通信デバイスと
   を備え、
   前記ビークルが地上にあり前記地上電力カートに接続されているとき、最も高い要求を有する前記ビークル内にキャッシュされたウェブコンテンツが更新される、
   地上電力カート。
7. 前記BPLモジュールはさらに、電力が前記地上電力カートから前記ビークルに供給される際に、データを前記ビークルにワイヤレス伝送する、請求項6に記載の地上電力カート。
8. 前記地上電力カートはさらに、前記ビークルに記憶されたデータを前記地上部からのデータによって更新する、請求項6または7に記載の地上電力カート。
9. 前記通信デバイスはさらに、前記地上ネットワークとワイヤレスに通信する、請求項6から8のいずれか一項に記載の地上電力カート。
10. ビークルと地上ネットワークとの間で通信するためのシステムであって、
    ビークルと、
    前記ビークルに通信可能に結合された地上電力カートであって、
    電力線を介して前記ビークルにデータを提供するブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）モジュールと、
    前記電力カートと前記地上ネットワークとの間で通信する通信デバイスと
    を備える、地上電力カートと
    を備え、
    前記ビークルが地上にあり前記地上電力カートに接続されているとき、最も高い要求を有する前記ビークル内にキャッシュされたウェブコンテンツが更新される、
    システム。

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